AP1000機組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑分析

李洪昌，曾　勛，鄒　瑋，劉孝恒

（三門核電有限公司，浙江　三門　317112）

AP1000機組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑分析

李洪昌，曾勛，鄒瑋，劉孝恒

（三門核電有限公司，浙江三門317112）

反應堆冷卻劑系統(tǒng)（RCS）是核島最關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，RCS移交是AP1000核電機組建造過程中至關(guān)重要的一個里程碑節(jié)點，對后續(xù)調(diào)試工作的全面開展有著直接的影響，對整個項目的進度控制具有重要的意義。文章介紹了三門核電1號機組RCS移交前的施工關(guān)鍵路徑，并分析了建安進度計劃在執(zhí)行過程中存在的主要問題及措施建議，指出了計劃控制的重點，為今后AP1000機組建安進度計劃管理提供借鑒經(jīng)驗。

AP1000；RCS；關(guān)鍵路徑；進度計劃

三門核電一期工程作為全球首個AP1000核電項目，沒有可以參考的核電廠。在首堆設(shè)計變更頻繁、大量圖紙凍結(jié)，以及設(shè)備到貨滯后的情況下，又要面對依托化項目復雜的項目管理關(guān)系、總承包方和施工單位AP1000機組建設(shè)經(jīng)驗不足等困難，項目整體進度控制面臨著極大的挑戰(zhàn)。本文利用關(guān)鍵路徑法理論，提出了AP1000機組RCS移交前的關(guān)鍵路徑，分析了關(guān)鍵路徑工作推進過程中存在的主要問題，并提出了建議措施和計劃控制的重點，為今后AP1000機組進度計劃管理提供借鑒經(jīng)驗。

1　AP1000機組核島一回路系統(tǒng)概述

A P1000機組核島一回路系統(tǒng)主要包括反應堆冷卻劑系統(tǒng)（R C S）和反應堆本體系統(tǒng)（RXS），由兩個熱交換環(huán)路組成，每個環(huán)路分別以反應堆壓力容器為中心，通過主管道（兩根冷段、一根熱段）與一臺蒸汽發(fā)生器、兩臺主泵及穩(wěn)壓器、閥門等連接。其中，RCS由穩(wěn)壓器、波動管、穩(wěn)壓器噴淋管線和安全閥、主泵、蒸汽發(fā)生器、主管道、穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器的支撐結(jié)構(gòu)及相應的管線、排氣裝置、儀表和閥門組成。

作為核島最關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，RCS移交對后續(xù)冷態(tài)試驗以及熱態(tài)試驗等里程碑節(jié)點，有著直接的影響，進而影響核電廠調(diào)試工作的全面開始。因此，RCS移交是AP1000核電機組建造過程中，至關(guān)重要的一個里程碑節(jié)點，對項目的整體進度控制具有非常重要的意義。

2　關(guān)鍵路徑法簡介

關(guān)鍵路徑法由雷明頓-蘭德公司的J·E·克里和杜邦公司的M·R·沃克里在1957年提出的，其基本工作原理是為每個任務單位計算工期，定義最早開始和結(jié)束日期、最遲開始和結(jié)束日期，按照活動的關(guān)系形成順序網(wǎng)絡(luò)邏輯圖，找出必需的最長路徑即為關(guān)鍵路徑。最早時間和最遲時間的差額稱為浮動時間，浮動時間最小的工作通常稱為關(guān)鍵工作。

關(guān)鍵路徑法在項目分析時的重點就是確定關(guān)鍵路徑，因為它決定了項目完成的最短時間。確定項目中的關(guān)鍵工作，以保證實施過程中能重點關(guān)注和跟蹤，保證項目按期完成。在關(guān)鍵路徑上，任何活動的推遲都將導致整個項目推遲。

3　三門核電1號機組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑

由于關(guān)鍵路徑的工期決定整個核電項目的工期長短，因此在項目進度計劃管理過程中，必須梳理清楚工程項目的關(guān)鍵路徑和次關(guān)鍵路徑。根據(jù)設(shè)計方WEC發(fā)布的圖紙和主設(shè)備安裝導則中明確的安裝先決條件，利用關(guān)鍵路徑法得出三門核電1號機組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑。

可以看出，AP1000機組RCS移交前的施工關(guān)鍵路徑為：主管道A環(huán)路移入—SG端焊接至100%—SG中下部水平支撐安裝—臨時支撐拆除—腳手架拆除—臨時樓板、MH17組裝、適配器安裝以及模擬試驗—主泵安裝—SG A腔室大宗材料安裝—RCS移交。

1）次關(guān)鍵路徑之一：主管道A環(huán)路移入—SG端焊接至100%—SG中下部水平支撐安裝—S G臨時支撐拆除—穩(wěn)壓器上部環(huán)梁及支撐安裝—波動管及余排管焊接—穩(wěn)壓器腔室大宗材料安裝—RCS移交。

2）次關(guān)鍵路徑之二：主管道A環(huán)路移入—主管道壓力容器（RV）端焊接至100%（CV頂封頭就位—環(huán)吊可用）—RV腔室屋頂鋼結(jié)構(gòu)模塊（CA31）安裝—密封圈MY30焊接—堆內(nèi)構(gòu)件（RVI）試組裝完成—RCS移交。

4　關(guān)鍵路徑執(zhí)行過程中面臨的挑戰(zhàn)以及建議采取的措施

在核電項目建設(shè)過程中，受設(shè)計變更、設(shè)備到貨滯后以及施工人力、物力的投入等各種不確定的因素影響，項目的關(guān)鍵路徑隨著工程進展可能會隨時出現(xiàn)變化，原來次關(guān)鍵路徑在進度滯后嚴重的情況下，也可能轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵路徑，甚至出現(xiàn)幾條路徑都有轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵路徑的可能。堆內(nèi)構(gòu)件試組裝和穩(wěn)壓器安裝、波動管焊接，這兩條路徑作為次關(guān)鍵路徑，在計劃實際執(zhí)行過程中很可能轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵路徑，也是非常重要的路徑。三門核電1號機組作為AP1000首堆建造，在進度計劃執(zhí)行過程中遇到以下挑戰(zhàn)。

4.1現(xiàn)場設(shè)計問題解決速度緩慢

（1）問題描述

由于圖紙開口項和設(shè)計暫停項過多、設(shè)計變更頻繁、設(shè)計錯誤多，導致現(xiàn)場不斷出現(xiàn)設(shè)計問題，需要設(shè)計方澄清或給出解決建議。目前，現(xiàn)場設(shè)計問題仍處于較高水平，西屋公司及其海外設(shè)計團隊（offshore）解決現(xiàn)場設(shè)計問題的速度比較慢。

（2）應對措施

由業(yè)主牽頭建立設(shè)計問題周協(xié)調(diào)會議制度。會議由業(yè)主項目控制處主持，外方（西屋聯(lián)隊）現(xiàn)場設(shè)計團隊、SPMO項控和設(shè)計部門、國核PEG（采購設(shè)計支持部）、五建公司和二二建公司設(shè)計部門、業(yè)主各相關(guān)部門等參加，每周定期舉行。會議議題為：現(xiàn)場建安施工過程中遇到的直接影響施工的各類設(shè)計問題，相關(guān)責任方給出答復或承諾解決時間，同時把設(shè)計變更文件按照廠房區(qū)域分清楚，急需解決的問題要區(qū)分出來先解決，以最大限度地減少設(shè)計變更對現(xiàn)場施工進度影響。會議以“清單式”滾動盤點，當周解決不了的，滾動到下一周，直至問題徹底解決。

4.2穩(wěn)壓器支撐設(shè)計變更問題

（1）問題描述

2013年4月9日，西屋聯(lián)隊對穩(wěn)壓器下部支撐預埋件設(shè)計進行了修改（屬于設(shè)計錯誤）。4月23日，國家核安全局華東監(jiān)督站發(fā)布了對三門核電1、2號機組穩(wěn)壓器腔室施工的停工令。現(xiàn)場評估該設(shè)計變更對穩(wěn)壓器腔室安裝工作將帶來5個月以上的影響，直接導致后續(xù)穩(wěn)壓器支撐安裝、穩(wěn)壓器上部自動卸壓釋放閥組模塊（Q601）安裝以及波動管焊接工作成為項目當前的關(guān)鍵路徑之一。

（2）應對措施

將3個孔的拉拔試驗與穩(wěn)壓器基礎(chǔ)返修并行開始。目前，國家核安全局同意特許申請并釋放了停工令，該施工邏輯調(diào)整使得穩(wěn)壓器這條路徑延誤減少了約1.5個月，否則穩(wěn)壓器返修工作可能為RCS移交的關(guān)鍵路徑工作。

另外，穩(wěn)壓器環(huán)梁及上部支撐安裝與穩(wěn)壓器返修工作并行開始，這樣使得穩(wěn)壓器這條路徑延誤減少了1個月。實際穩(wěn)壓器基礎(chǔ)返修工作于2014年1月6日返修完成。

4.3蒸汽發(fā)生器水平支撐設(shè)計變更

（1）問題描述

由于西屋公司設(shè)計錯誤造成蒸汽發(fā)生器上、中、下部支撐均需變更。WEC于2013年7月19日發(fā)布設(shè)計變更文件，并提供材質(zhì)信息。國家核安全局華東監(jiān)督站于7月23日發(fā)布停工令，暫停了現(xiàn)場SG支撐的安裝工作。經(jīng)JPMO反饋，返修所需高強度螺栓供貨周期為4.5個月，托架的加強筋板供貨周期為3.5個月，返修需7天可以完成。該設(shè)計變更將會影響主泵到貨后即開始安裝的進度目標，進而影響RCS移交。

（2）應對措施

1）業(yè)主積極協(xié)調(diào)西屋公司加快發(fā)布正式DCP文件，并上報國家核安全局。業(yè)主組織國核工程、西屋聯(lián)隊積極準備申請材料，答復核安全局的問題，爭取盡快開始返修工作的實施，盡量減小該變更對關(guān)鍵路徑上施工活動的影響。

2）建議用臨時螺栓替換供貨周期較長的高強度螺栓，先完成SG下部水平支撐的安裝工作，具體臨時螺栓替代方案需要WEC批準和國家核安全局同意。采取先安裝臨時螺栓的方案，降低SG支撐設(shè)計變更對主泵安裝以及穩(wěn)壓器相關(guān)施工的影響。根據(jù)目前信息，高強度螺栓到貨時間比加強筋板到貨時間晚41天。因此，如果采取臨時螺栓安裝措施，將減少對RCS移交41天的延誤影響，也可以避免穩(wěn)壓器安裝及波動管焊接這條路徑成為RCS移交的關(guān)鍵路徑。

4.4壓力容器導向螺栓支撐塊與堆腔密封圈MY30干涉問題

（1）問題描述

由于反應堆壓力容器導向螺栓支撐塊與堆腔密封圈出現(xiàn)干涉（屬于設(shè)計錯誤），西屋聯(lián)隊需要對堆腔密封圈進行重新設(shè)計，直接影響RCS移交里程碑節(jié)點目標至少2個月以上。

（2）應對措施

1）督促承包商盡快啟動密封圈材料采購工作，目前，JPMO已委托山東模塊廠重新制造，制造周期預計2個月。

2）建議壓力容器腔室密封圈（MY30）緩裝，在堆內(nèi)構(gòu)件試組裝期間穿插焊接完成，即取消MY30焊接完成與堆內(nèi)構(gòu)件試組裝的“完成-開始”（FS）邏輯關(guān)系。該措施使堆內(nèi)構(gòu)件這條路徑減少2.5個月（制造周期以及現(xiàn)場焊接工期）的延誤影響。

4.5主泵葉輪質(zhì)量問題導致主泵返修

（1）問題描述

海陽核電項目主泵葉輪發(fā)現(xiàn)碎片破損缺陷，西屋公司和主泵廠家（EMD）決定將海陽核電1號機組主泵葉輪由之前Wollaston供貨，改為其他分包商的葉輪，并計劃對安裝了新葉輪的主泵重新進行產(chǎn)品試驗。三門核電1號機組4臺主泵已運抵現(xiàn)場的主泵葉輪全部為Wollaston供貨，同樣需要返廠更換葉輪，并重新進行產(chǎn)品試驗。該問題影響了三門核電1號機組主關(guān)鍵路徑工作4個月以上。

（2）應對措施

1）三門業(yè)主強烈要求西屋公司將三門核電1號機組已運抵現(xiàn)場的主泵，運回美國更換葉輪，并重新進行產(chǎn)品試驗。這一舉措雖然給項目的進度帶來了很大的損害，但為項目建成后的安全高效運行排除了重大風險。積極協(xié)調(diào)并督促西屋公司、EMD、國核工程積極與國家核安全局溝通，以支持主泵如期發(fā)運。

2）使用兩臺主泵專用小車安裝主泵。根據(jù)三門核電一期工程1號機組當前施工經(jīng)驗評估，一臺主泵需要45天的安裝工期（首臺主泵到貨開箱檢查以及吊裝準備需要7天）。基于三門核電1號機組前兩臺主泵2013年8月14日已發(fā)運（之后又返回），將兩臺主泵專用安裝小車與一臺小車對兩個SG腔室的主泵安裝進度對比分析得出，使用兩臺專用小車比一臺專用小車安裝主泵工期將會節(jié)省90天。

而在正常情況下，4臺主泵同時到達現(xiàn)場，采取兩臺主泵安裝專用小車安裝主泵的進度優(yōu)勢將會更加明顯，否則兩個腔室主泵安裝耗時過長，使得項目的關(guān)鍵路徑工期延長，即項目總工期延長。總之，在后續(xù)機組建設(shè)過程中，無論是像三門核電1號機組前兩臺主泵先到貨，還是在正常情況下4臺主泵同時到貨，只要前兩臺主泵集中到貨，使用兩臺主泵專用小車安裝主泵都會大大縮短兩個SG腔室的主泵安裝總工期，在進度上優(yōu)勢明顯。在主泵因葉片質(zhì)量問題而返修的情況下，采取使用兩臺小車安裝主泵的方案，相比原來使用一臺安裝小車的方案，可以使RCS移交提前約3個月，減少了因為主泵返修的進度延誤的影響。

總之，在項目工程管理中加強監(jiān)督、主動協(xié)調(diào)、全面主導的工程推進思路指引下，三門核電項目面臨以上多個方面的挑戰(zhàn)，積極采取穩(wěn)壓器基礎(chǔ)3個試驗孔與返修工作并行施工、購買第二臺主泵安裝小車、SG支撐返修采用臨時螺栓等一系列有效措施，使得RCS移交延誤減少了131天，大大減緩了項目整體進度延誤的趨勢。

5　結(jié)束語

RCS移交是AP1000機組建造過程中，至關(guān)重要的一個里程碑節(jié)點，對于整個項目的施工進度控制都具有非常重要的意義。三門核電一期工程建設(shè)在面臨諸多不利因素情況下，業(yè)主單位采取一系列有效措施，使得RCS移交延誤減少了131天，大大減緩了項目整體進度延誤的趨勢。

從進度計劃角度來講，在后續(xù)機組建設(shè)中，我們應該做好以下工作：

1）加強設(shè)計方管控，按時提交并固化設(shè)計文件，加快設(shè)計變更處理流程，提高設(shè)計變更處理效率。在保證施工安全和質(zhì)量的前提下，盡可能減少設(shè)計變更帶來的不利影響。

2）一回路主設(shè)備安裝進度處于整個核電項目的關(guān)鍵路徑，決定整個項目工期的長短。因此要吸收已有的建設(shè)經(jīng)驗，合理調(diào)整施工邏輯，優(yōu)化工期。同時重點監(jiān)控主設(shè)備安裝進度，這是計劃管理的重中之重。

3）從計劃控制角度而言，對RCS移交前的施工關(guān)鍵路徑上的關(guān)鍵活動進行嚴格控制、對存在的主要問題進行提前分析和預警、對后續(xù)工作重點進行落實、密切跟蹤和及時反饋。特別是壓力容器安裝、環(huán)吊可用、主管道與壓力容器和蒸汽發(fā)生器焊接、蒸汽發(fā)生器支撐安裝、4臺主泵安裝、堆內(nèi)構(gòu)件試組裝、穩(wěn)壓器安裝及波動管焊接等關(guān)鍵施工活動。

作為全球首臺AP1000機組，三門核電1號機組RCS移交前施工活動繁多，環(huán)環(huán)相扣，而且施工作業(yè)量大，施工進度緊張，存在一定的進度風險；經(jīng)過首臺機組建設(shè)經(jīng)驗的積累，相信后續(xù)機組在上游條件及施工的熟練程度上，將得到大大改善，施工工期預計也會略有壓縮的空間。

［1］ 三 門核電一期工程二級進度計劃和三級進度計劃［R］.（The second- and third-stage schedule plans for Sanmen NPP Phase I ［R］.）

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The Analysis of the Critical Construction Path Prior to Turning over of Reactor Coolant System in AP1000 Plant

LI Hong-chang，ZENG Xun，ZOU Wei，LIU Xiao-heng
（Sanmen Nuclear Power Co.，Ltd.，Sanmen of Zhejiang Prov. 317112，China）

As the most critical system of nuclear island， the turning over of reactor coolant system is a critical milestone in the construction of AP1000 nuclear power plant， which has a direct impact on the full operation of the follow-up system commissioning， and is even important for the whole project construction schedule control. This paper introduces the critical construction path prior to the turning over of RCS in Sanmen 1， analyzes the main problems existing in implementation of the construction schedule and proposals on solving measures， puts forward important points of the construction schedule control， and provides guidance and reference for AP1000 construction schedule management.

AP1000；RCS；critical path；schedule

TM623Article character：AArticle ID：1674-1617（2015）01-0084-05

TM623

A

1674-1617（2015）01-0084-05

2014-12-28

李洪昌（1984—），男，工程師，現(xiàn)工作于三門核電有限公司。