核電廠DCS技術規格書改進淺談

榮海

中核遼寧核電有限公司 遼寧葫蘆島 125112

核電廠設備技術規格書作為設備設計采購的依據文件，會對設備招標及供應商選擇產生重要影響。作為核電廠的關鍵設備，不同堆型DCS系統的設計標準、供貨范圍及功能需求各不相同，所以需針對性的編制符合項目實際需求的技術規格書。同時，由于項目采購進度的要求，在DCS合同簽署時，設計院的大量設計要求，在合同簽訂階段并不具備提交供應商實施的條件，而只能于合同執行中隨著整個電廠的設計分階段、分批次提交給供應商，并隨著設計的深入逐步澄清、固化。所以，技術規格書僅描述了合同簽訂階段對 DCS系統的最低要求，而不是所有詳細的技術要求。

1 DCS技術規格書的編制與審查

DCS技術規格書主要內容包括DCS供貨范圍、設計過程要求、系統功能要求、詳細技術要求、環境要求、質量保證、包裝運輸、檢查試驗等。DCS技術規格書僅僅描述 DCS 系統的最低要求，而不是所有詳細的技術要求，同樣也未包括所有的標準和規范。DCS的供貨商應提供滿足本文件以及相關法規、標準和導則（國際的、國家的和行業的）所涵蓋要求的系統和設備，DCS 系統應滿足購方在詳細設計階段細化的所有功能、特性和可靠性要求。

DCS技術規格書是技術文件，但作為合同附件又同時具有法律效用，所以DCS技術規格書語言描述要用詞確切、文字精練，力爭做到科學、嚴謹、無懈可擊，并預先考慮到后續可能出現的設計變更，并考慮與其他相關文件的要求相結合。設計部門完成技術規格書編制后，采購部門要對技術規格書中的技術要求、采購范圍設計接口、制造工業要求及供貨可行性、調試安裝運行維修要求等內容進行審查[1]。

2 DCS系統設計提資

合同簽署后，設計院與供貨商要依據技術規格書的有關要求開展設計提資工作。設計提資的主要目的在于描述各工藝系統內設備信號是否要送DCS顯示，報警；是否要在DCS觸發聯鎖命令；各系統內設備是否受DCS的控制（手動還是自動命令，計算機操作還是盤臺操作）等。

對于DCS供應商來講，只有收到上游設計院提供的核島、常規島以及BOP等系統及設備的設計信息并完成設計澄清，將設計凍結后，才能正式開始DCS軟硬件詳細設計、制造及測試工作。

通常情況下，設計提資文件應包括：系統需求規范書、系統邏輯圖/模擬圖、I/O清單、定值手冊、畫面、規程、報警信息等。AP1000DCS設計提資方式有所不同，核島系統提資采用了Markup方式提資，即供應商向設計院提交依托項目最新的核島系統設計文件（儀表和控制說明（M3C100/101）、I/O清單、P&ID圖、系統畫面草圖），設計院在供應商提交的設計文件上對設計差異進行標注（Markup）后作為核島的提資文件。常規島系統則是設計院將設計文件（系統規范書（SSD）、I/O清單、P&ID圖、邏輯圖、系統畫面設計規范）直接提交給供應商，由其開展DCS設計工作。

圖1 典型工藝系統提資流程

3 DCS技術規格書中包含的接口信息

DCS技術規格書中接口主要針對的是工業系統接口層。工業系統接口層設備主要包括包括測量設備（傳感器，變送器，位置開關等）和驅動器接口設備（先導閥及其附屬接口繼電器，電動-氣動轉換器，驅動器，開關柜，電源設備等）。

4 存在問題及建議

DCS合同周期長、參與者多、接口復雜、協調量大。在具體執行過程中，買賣雙方經常會產生爭議，買方從核電項目全局出發，更為重視質量和進度，因此極易發生合同費用的變更。所以也對合同招標階段的DCS規格書編制工作提出了更高的要求，主要有以下幾點：

4.1 未統籌考慮DCS對項目建設關鍵節點的支持

DCS設計提資階段，一般無法統籌考慮DCS對項目建設關鍵節點的支持，導致支持早期工藝系統調試的DCS設備分散在多個機柜，使第一批設計凍結范圍廣。因此，在DCS技術規格書編制階段考慮根據項目里程碑節點，綜合考慮設計凍結和到貨時間，根據復雜程度分批次進行設計凍結[2]。

4.2 設計凍結時間短、設計提資壓力大

由于提資內容包含200多個電氣、儀控、工藝系統，涉及多個設計部門，而系統初版提資到系統設計固化一般只有幾個月時間。這就要求設計院要加強工作協調，提高設計澄清頻度與效率，避免由于自身設計管理造成延誤。同時，在正式設計提資工作開始前，對于系統提資、系統澄清、設計固化的操作流程可以在技術規格書中添加必要的信息，加快正式設計交換過程的流程。

4.3 工藝設備與DCS系統間接口不匹配。

一般情況下，在DCS合同簽訂前，已完成了許多工藝設備的采購工作。對于在DCS合同簽訂前所采購的設備，需評估其接口與DCS供應商所設計的DCS接口間的適用性，并制定對策；對于未采購設備，需將DCS的接口要求寫入設備采購規格書，避免所采購設備不滿足DCS接口要求。

4.4 遺漏依托項目的設計變更及項目特殊要求

依托項目在建造、調試過程中都會形成大量設計變更，如在新建核電廠設計過程中遺漏或未采納，將導致設計凍結后產生不必要的設計變更。新建核電廠在初步安全分析報告（PSAR）評審時，即使已有依托電站，也可能會面對一些新的要求。這就要求在技術規格書編制過程中要充分考慮相關事件經驗反饋、新的標準要求、機組的特點等，避免設計凍結后再提出，導致合同變更致使投資增加，進度滯后。同時需制定完善的經驗反饋體系，確保依托項目經驗反饋被評估、采納和實施等[3]。

5 結語

根據工程經驗，在設計提資凍結后發生設計變更是難以避免的，而設計變更將對投資和進度產生不可估計的影響。因此，需在技術規格書編制階段梳理其內外部接口關系，明確接口要求，以保證其后續提資工作的順利開展。同時考慮在DCS技術規格書中制定設計變更判定方法、設計變更處理流程，以便更好的開展后續設計工作。