典型高放射性重金屬及其化合物實驗室設計與實踐

尚改彬

（中國核電工程有限公司，鄭州450052）

1 項目狀況

典型高放射性重金屬及其化合物實驗室項目，主要為實驗提供平臺，為核燃料提供材料實驗和驗證場所。主體工程建設面積約6 000m2，項目于2010 年啟動前期工作，現已建成投用。項目涉及很多新技術，需要操作多種高放射性重金屬及其化合物，設計實施過程中，以輻射和臨界安全為首要目標，循序漸進明確項目工作與接口，完成了實驗室設計與建設。

2 實施現象

該項目從設計到建設完成歷時數年，創新管理頗有成效，技術提升頗為顯著。實驗室是集實驗、制樣于一體的全新實驗平臺，高水平建設，考慮科學性與前瞻性，科學布局與安全實驗相得益彰。建設單位明確定位，雖然經過工作人員的數次變更，對項目總體負責的意識逐步得以明確；技術牽頭單位立足創新突破，工程設計接口漸進確定。現場管理逐步改善，克服了常見的以包代管現象。項目成立了技術領導系統和行政領導系統，設置了專門負責溝通人員和機構。人員來自不同機構，專業背景不同，各部門各單位行政領導多兼職，技術方案和投資走向討論，技術背景與判斷各有千秋，時間安排與技術細節統籌后得到了妥善安排。

項目設計有相當的技術難度和協作難度，極短時間內應用了新技術，克服了設計輸入漸次成熟的困難。在最初階段，由于沒有嚴格意義的業主設計負責人簽發的設計輸入，項目組花費了較多時間和精力以明確要求和方向。設計基準、依據和標準從頭開始制定，并與上級主管部門多次溝通；安全質量審批也需先行商談。設計中文件化的接口、要求的提出、方案的評審、設計變更的控制等強化控制，在出版完成施工圖后，進行了重大的設計輸入變更，導致方案重新設計，全面核實新方案并進行設計和藍圖升版，由于一項產品控制品質而引起一系列控制措施的多次變化。參與單位克服困難，完成了項目各階段任務，項目順利建設完成。

在項目實施過程中，針對技術和決策的難題，各方專家發揮專業優勢，借鑒實踐經驗，融入新的試驗室建設中，融入了先進的核安全文化和質量文化。如某專家提出實驗臺大小的問題，大小變化反復多次，相當于建筑物已成而實驗臺定型后有重大變更，定型實驗臺可滿足基本功能，但優化組合有待提高，在一定程度上影響了項目的工期，成為項目最大的時間瓶頸。經設計方提出變更控制要求，接口控制與時間控制及設計固化定型，各參與單位采取措施，保證了項目的順利進展，針對技術形式及實驗臺變更的解決辦法，提出適當的方案，保證了項目的正常進展，堅持接口整理制度，用工作任務分解結構WBS 方法來管理項目，提高管理了水平[1]。

3 實踐經驗

3.1 建設主體責任與制度

項目由建設單位負責，內容逐漸清晰，工作邊界逐步完善，項目設計統籌兼顧，綜合考慮各方需求因素后，目標瞄準最終功能實現。通過項目實施，對參與者的工程設計文化素養進行培養，使設計者對設計從輸入到分析和輸出以至變更有明晰的認識和責任邊界，加深了有關設計管理人員對法規要求的理解，明確了運營單位承擔的最終的安全質量責任，技術牽頭單位及設計單位在工程各環節的作用和承擔的責任，明確人員、事項和接口邊界及協調一致推進項目。

在項目實施過程中，有很多部門、機構與專家參與，由于專家背景不同，定位各異，因此，需要很好地論證，善于聽取專家聲音，抓主流和主要問題，解決關鍵問題。在策劃之初，要結合項目需求，確定項目方案及構架，以技術與政策為基礎和依據考慮需求，并結合項目自身的特點確定接口以便實施。

3.2 統籌技術方案和服務

做好統籌規劃，確定技術路線是一項原則，由于實驗所用高放射性重金屬及其化合物物料的多種形態，因此，在建造之初應做好計劃，在保證工藝安全的前提下，盡早確定質量保證大綱，進行安全評審，保證項目的進展。從規劃設計到建造安裝、調試運行直至檢修維護退役考慮都應充分分析論證，在工程規劃和設計階段，要進行安全設計和分析評價，對項目事故譜及應急預案應考慮充分；在外部事件及超設計基準核設施設計安全評價技術方面，利用仿真驗證、仿真分析和輻射安全分析驗證技術，對核心工藝設備提出和探討放射性物料包容最小化和安全性原則進行安全設計。關注實驗室布局、物項分級原則、放射性分區及安全設計準則，專用實驗臺、遠距操作、投資優化等設計難點工作，盡早確定設計標準，設計中跟蹤設計輸入技術清單項的進展情況，與各參研單位梳理接口關系及設計輸入未明確部分，對技術風險充分考慮冗余措施，為工程設計和實現創造條件。同時要求設計參照工程設計經驗按照“系統獨立、考慮裕量”的原則設計，經多級審查保證降低設計輸入變化帶來的不利影響和風險。

將技術實驗驗證和技術服務常態化，是成熟的設計單位的一貫做法。明確技術從產生到應用需要進行技術實驗驗證，確定成熟度達到一定程度以后才可應用于工程，而有的項目本身即一項驗證工作或其中一部分有驗證的特點，這在項目前期目標中就有明確規定；明確服務是一種產品，如項目證書申請、采購技術規格書、招標文件及調試運行文件編制、施工技術咨詢與不符合項處理、驗收服務等。合同或協議約束，能夠明確邊界，明確責任和要求，充分協作配合，保證項目進展。

3.3 注重項目管理與經驗反饋

項目管理借鑒成熟經驗，如核電設計建設經驗等，應用工作分解結構（WBS），制訂進度資源計劃、進度計劃、資源需求、成本預算、風險管理計劃和采購計劃等，控制項目變更，按照項目管理思路，開展技術成熟度、風險識別及分級、總體計劃、總體投資、人力資源等項目管理[2]。

項目溝通強化，如確定項目相關人及其訴求，及時溝通，技術問題和項目問題宜多溝通，達成一致，將匯報審查制度結合信息交流制度開展管理。如有評審專家確認的四級排風后改為三級，由專家評審選取小實驗臺后又通過評審改為大實驗臺，但仍有專家不認可而堅持維修方便等情況，后來有專家不認可三級而堅持四級，經過反復溝通得以解決。

形成有效的經驗反饋與信息交流制度，形成嚴謹交流的核安全文化，借鑒成熟的技術和設計理念。對于項目實施過程中的標準化與物項接口的標準化，事先策劃，制定策略和文件夾化的操作指南，方便后期進行工程設計與實施。對于標準規范的采用特別是安全性規范采用，作為項目重要的環節加以控制，其應用情況將直接影響項目的成敗。

4 結語

核工程一貫將安全與質量作為最高目標和要求，核工程項目要求標準高，安全性高，要充分遵循項目的特點進行項目建設管理。項目安全標準、技術標準嚴格，參與主體多元，管理難度比較大，充滿挑戰，既要做好技術管理，又要重視項目管理。運用科學的項目理論和方法，建設一個有活力的項目團隊，強化責任制和組織協調，提高效能，保證項目建設安全和質量，該實驗室運行保持穩定、安全受控，所有實驗受控率達到100%，項目設計和實踐，可資其他項目借鑒。