摘要:文章結合國內核電廠建設工作的經驗,對新建核電項目基建階段在生產設施和物資準備的階段內容、管理要求、過程實施等方面進行了分析和探討,為我國新建核電廠生產準備工作管理水平的提高提供參考。
關鍵詞:新建核電;核電項目;生產準備;生產設施;物資準備 文獻標識碼:A
中圖分類號:TL382 文章編號:1009-2374(2015)21-0188-03 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.21.094
核電廠的技術復雜、建設周期長,生產準備工作是新建核電項目在設計和建造階段基本建設的重要組成部分,各項準備工作的質量直接影響到整個核電廠建設周期、投資成本以及未來核電運營成本與安全。
生產準備活動的主要內容包括生產組織機構調整、人員準備和培訓、文件準備、生產設施和物資準備、調試參與和移交接產等方面,貫穿核電項目基本建設的全過程。作為生產準備工作的一部分,生產設施和物資的準備是確保新建核電項目順利調試接產的物質保障,是核電廠從工程建設向生產運營過渡的重要“硬件”基礎。因此,新建核電項目需要在總結既有經驗的基礎上不斷提高生產設施和物資準備的管理水平,以促進核電廠快速與高質量的建設,滿足我國經濟社會快速發展的需要。
1 生產設施和物資準備的模式
生產設施和物資的準備模式與新建核電項目的建設模式息息相關。當前,項目業主單位小型化,建設單位專業化,由業主單位通過商務合同委托專業承包商進行項目建設與管理的模式已經成為目前核電建設的主要趨勢之一,出于各方不同考慮,這種委托承包的形式也多種多樣,主要有以下三種形式:
(1)采用總承包方式,將生產運行前的所有工作包括工程設計、建造安裝和調試等全部委托一家承包商或多家承包商組成的聯合體來承擔,項目業主單位主要負責后續的接產運行。
(2)采用分包方式,將工程設計、建造、安裝與調試工作分別委托給不同的承包商來承擔,項目業主單位主要負責后續的接產運行。
(3)將工程設計、建造、安裝、調試與生產運行等絕大部分工作全部委托給專業承包商承擔。
不同的項目建設模式勢必對核電項目的生產準備工作帶來直接影響,而背后投資方、利益方的不同組成,也對生產設施和物資準備的內容、計劃和實施等工作有著不可忽略的影響。這里選取當前新建核電項目主要采用的業主負責制模式,以核電項目建設采用總包或分包方式為基礎進行討論。
2 生產設施和物資準備的階段任務
生產設施和物資準備是生產準備的一項重要工作,充足的物資供應是保證機組安全穩定運行的必要條件。新建核電項目的絕大多數的生產設施和物資都包含在總承包合同中,由總包單位負責采購,但也有一些與機組生產密切相關的物資需要業主考慮,如首爐燃料、模擬培訓設施、補充備品備件等在生產準備階段要做好自主采購工作。新建核電廠在項目籌備初期就應建立完善的物資采購和管理體系,做好自主采購物資的準備計劃和目標,并參照工程建造進度計劃和實際工作需要來確定物資到貨或設施投入運行的時間需求,做好生產設施和物資的準備工作。
本文討論的生產設施和物資是指由核電項目營運單位負責準備并用于電廠調試運行的生產配套設施(如生產技術樓、培訓中心、模擬體廠房、檢修食堂等)、首爐核燃料、工器具(專用工具、通用工具、計量器具等)、備品備件、消耗性材料等方面。在工程總包/分包模式下,核電廠的調試和運行責任由新建核電項目的營運單位承擔,因此在生產準備階段做好生產設施和物資的準備規劃是生產準備活動的重要內容,相關準備工作也按照生產準備的不同階段順序開展。新建壓水堆核電項目的生產準備活動按照工程進展劃分為以下三個階段,具體如下:
總體策劃階段:工程前期準備——1號機組FCD。
全面實施階段:1號機組FCD——1號機組220kV輔助電源可用。
接產和試運行階段:1號機組220kV輔助電源可用——2號機組商運。
在總體策劃階段,生產準備處負責開展生產物資的需求分析,提出生產相關設施和物資準備計劃,配合工程、設計等部門進行生產設施的規劃及相關設計文件的審查,確定燃料組件及相關組件采購、全范圍模擬機等工作的總體方案和總體計劃,策劃生產管理信息系統的實施方案。
在全面實施階段,生產準備處拆分為若干生產相關部門并按照各自的職責跟蹤生產設施的建設,落實生產物資、燃料組件及相關組件采購,跟蹤全范圍模擬機研制工作總體計劃以確保其在1號機組220kV輔助電源投運前可用,同時該階段基本完成生產管理信息系統建設。
在接產和試運行階段,啟動燃料到場后的實體保衛、應急演習和裝料臨界工作,并以接產為重點全面驗證生產準備的工作質量,實現工程建設向生產的有序平穩過渡,該階段將按照電廠正常運行和首次換料大修需求完成生產設施和物資的準備工作。
3 準備過程及相關要求
在生產準備的各個階段,生產相關部門應指定專人負責規劃、協調、跟蹤和落實生產物資準備工作。在生產準備總體策劃和全面實施階段,生產準備處負責生產設施和物資準備的總體協調并定期召開溝通協調會議,及時掌握和了解準備過程中存在的問題并及時解決。生產準備、運行、維修、技術支持等各生產職能部門應密切配合物資采購和工程設計部門,開展采購技術規范要求、制造監理、出場驗收、現場安裝實施等各類技術
工作。
3.1 生產設施的準備
新建核電項目的生產準備管理部門應提前明確總包合同范圍外需要營運單位提前準備的生產設施的范圍,以便后續有針對性的開展準備工作。如,位于廠前區的調試檢修樓、培訓中心、模擬體廠房、檢修食堂、值班公寓等,不在總包范圍內的化學實驗室、環境實驗室、計量實驗室等,都需要在項目前期階段予以考慮和規劃。生產相關部門還應積極參與設計文件審查,密切跟蹤包括總包合同范圍內的各生產相關設施的準備情況,配合工程或調試等部門完成移交、驗收等工作,這其中包括:endprint
3.1.1 生產設施使用需求的增加或調整應及時協調設計、工程等部門落實,并及時跟蹤反饋信息,重點關注環境、化學、計量、輻射防護等領域的功能實驗室或檢定室的設計和實施過程,保證功能和進度滿足正常生產的需要。
3.1.2 參考成熟核電廠倉庫建設和管理情況,考慮戰略備件集團共享等因素,合理規劃倉儲設施;倉庫的土建設計以滿足兩臺機組需要為前提并留有適當余量,確保投用的倉儲設施能夠滿足機組移交接產的需要。
3.1.3 根據成熟核電廠機加工經驗和新建核電項目的實際情況,盡早做好機加工設備、檢修車間、原材料等方面的準備工作。在管理模式上應考慮與機加工實力較強的企業建立合作關系,由其提供日常機加工的勞務人員和服務,其它大型部件可考慮委托專業廠家進行
加工。
3.1.4 在生產準備的各個階段,核電營運單位的行政后勤和信息文檔等部門應根據核電廠正常運行的人員配置和調試高峰期的預計情況,準備足夠的永久辦公用房和臨時辦公用房,配備齊全的辦公家具、電腦、通訊等設施,并考慮調試期間生產人員頻繁聯絡和便于聯絡的需要。
3.2 首爐核燃料的準備
項目營運單位的生產準備或技術支持部門在生產準備的初始階段即需要規劃并逐步建立和完善核燃料管理機構,參與核燃料合同的談判,負責設計制造文件審查、制造質量監督、出廠及到貨驗收。在首爐核燃料到達核電現場前一年應成立核材料管制辦公室,負責電廠的核材料管制并配合執照申領部門完成許可證申請
工作。
在核燃料到達現場取得《核材料許可證》,表明該核電項目在核材料的各項設施和管制方面獲得了國家的認可,國家核安全監管部門給予授權范圍內U-235的使用授權,這為核燃料的進入提供了條件,是核燃料進場的關鍵性節點。根據《核材料管制條例實施細則》(HAF501/01-1990)的要求,核電廠必須提前6個月向國家核安全局提交核材料許可證申請報告,并在實體保衛、廠房條件、核材料衡算管理等方面滿足各項要求。
核燃料運輸許可證的申請較為復雜,根據《放射性物品運輸安全許可管理辦法》(HAF701-2010)的要求,反應堆新燃料作為一類放射性物品管理,營運單位應組織編制“燃料組件運輸環境影響報告書”和“燃料組件運輸安全分析報告”,報核安全監管部門并取得核燃料運輸批準書后,方可委托具有放射性物品運輸資質的承運單位運輸。因此,核電廠營運單位應制定詳細的燃料運輸和現場保管計劃,并根據批注的計劃開展工作,并于首爐核燃料到達現場前半年完成核燃料組件“運輸批準書”的申請工作。
在堆芯首次裝料前取得“首次裝料批準書”是新建核電項目開展首次裝料活動的重要條件之一。根據《核電廠安全許可證件的申請和頒發》(HAF001/01-1993)的要求,核電廠首次向堆芯裝入核燃料前12個月需向國家核安全局提交《核電廠首次裝料申請書》,同時提交有關支持文件;國家核安全局頒發《核電廠首次裝料批準書》后,營運單位才可以開展堆芯首次裝載核燃料、帶核調試和按批準的計劃提升功率、進行試運行。
3.3 全范圍模擬機的準備
在生產設施的準備中應尤其重視全范圍模擬機的開發建設,要將其列入專項工作計劃及早策劃并落實。生產相關部門應及時跟蹤進度情況,配合采購部門參與相關的準備工作。
模擬機準備工作包括:模擬機設計與開發、模擬機模型集成、模擬機計算機購買、驗收測試規程的編寫與審核、出廠驗收試驗、現場安裝及現場驗收試驗等。模擬機應不晚于首次裝料前2年建成并投入使用,以滿足運行人員培訓的需求,為反應堆操縱人員的取照培訓滿足法規要求提供保障。
3.4 補充生產物資的準備
3.4.1 備品、備件與工器具的準備。為彌補總承包合同中備品、備件和工器具不足的影響,生產相關部門應做好相關采購計劃的審核,根據實際需求提出補充采購計劃,并配合采購部門提出技術要求和進度要求,以滿足機組日常維修和大修的需要。準備工作主要內容包括:技術準備(如編碼規則、倉庫設計、技術規范書審查等)、電廠庫存建立、倉庫建立、物資接收、各種管理制度建立等。
電站的維修部門是全廠工器具的歸口管理部門,在生產準備階段應規劃工器具管理機構,確定工器具配置、管理原則和模式,制定工具準備實施計劃,進行人員準備和培訓;設備采購部門負責備品、備件和專用工具的編碼,并建立備品、備件數據庫,建立“設備-備件”關聯關系,實現備品、備件和工器具的數據庫和編碼管理。
電廠的調試、運行、安防、技術支持等專業領域常用工器具和計量器具應由各專業處室負責管理。使用部門指定人員對管轄范圍內的工器具登記造冊、發布庫存信息并報工器具歸口管理部門進行備案;使用部門應指定人員與計量管理部門進行接口并負責處室管轄范圍內計量器具的計量管理。
生產相關處室各專業組或人員較多的班組可配備少量個人工具,可按照成熟電廠的良好經驗進行選型和
配備。
3.4.2 消耗性材料準備。生產用消耗性材料主要包括:生產用各類油品、氣體、機加工材料、實驗室材料、化學試劑等,應根據生產準備、接產和試運行的進度及耗材存放期限合理地提前準備。
生產耗材的需求計劃由使用部門提出,由采購部門統一采購。采購部門應通過調研和資格審查,逐步建立可靠的生產材料供應商網絡,通過與供應商的戰略合作實現部份消耗性材料零庫存;對于大宗常耗生產材料,應采用與本地供貨商簽訂長期供貨協議的原則,以降低庫存、保證供應。
4 結語
截至2014年底,通過22臺運行核電機組、4臺出口核電機組和26臺在建機組的工程實踐,我國已在核電廠生產準備方面積累了一定的經驗,認真總結、評估和交流這些經驗是十分必要的。建設核電廠的最終目標是在確保核安全的前提下使機組經濟高效地生產出高品質電能,作為與核電項目基建工作同時開展的生產設施和物資準備工作,是新建核電項目生產準備活動的重要內容,只有高質量的開展相關準備工作才能為電廠順利開展調試以及后續安全穩定運行打好基礎。
核電廠生產設施和物資準備工作涉及面廣、持續時間長、任務繁雜,是由若干不同方面內容的階段性任務所組成的。對于新建核電項目生產設施和物資的準備既面臨著很大的不確定性,也面臨著很大的機遇和挑戰,但是在生產設施和物資準備方面的覆蓋范圍和基本要求是不變的,只要核電項目的決策層和管理者在項目準備初期能足夠重視并配置充足的資源,生產準備領域工作質量和水平的提高是必然的。
參考文獻
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作者簡介:陳明(1981-),男,吉林梨樹人,中核遼寧核電有限公司注冊核安全工程師,工程師,研究方向:核電廠運行和生產準備相關技術管理。
(責任編輯:王 波)endprint