王士林,陸炳應,韓世凱
(上海核工程研究設計院,上海 200233)
核電工程建設質量關系到核電站能否安全穩定運行,因此核電工程建設階段的質量控制尤為重要,核電工程總承包單位的質量控制管理能力、方法愈顯突出。在某兩個核電項目實施檢查和試驗計劃(ITP)良好實踐的基礎上,分析影響建造質量的各種因素,確定主要影響因素,綜合考慮各種主要因素的影響程度,最終確定一種簡便的評估方法,形成核電工程總承包單位的建造質量控制活動分級管理原則,最終在質量控制的主要工具 ITP 選點時應用,更加有效地進行質量控制,更加精準地實施管理。
核電工程總承包單位建造階段的質量控制活動管理的主要內容是建立和維護建造階段質量管理體系,包括《質量保證大綱》、大綱程序及其他管理程序、作業程序。負責對現場施工承包商的監查和監督;審核承包商提交的質量管理相關文件,監督和現場檢查施工承包商質量管理的執行情況;組織審批承包商報送的現場檢查和試驗計劃(ITP),選擇質量控制點,開啟、驗證和關閉 ITP;負責現場不符合項的管理,組織開展經驗反饋;負責設備、材料現場接收質量檢驗;負責對 NCR、CAR、QOR、SWO、ITP 消點一次合格率等質量信息進行分析,開展質量趨勢分析并針對具體情況提出改進措施和建議。其核心工作就是以 ITP 管理為主,以日常監督、專項監督等過程監督檢查為輔,借助 NCR、CAR、QOR、SWO 等管理工具對施工質量進行管理。
HAF003《核電廠質量保證安全規定》對檢查和試驗控制做出如下的要求:必須對保證質量所必需的每一個工作步驟都進行檢查。對安全重要的檢查必須由未參加被檢查活動的人員進行。如果要求在停工待檢點進行檢查或見證這種檢查時,必須在適當的文件中注明這些停工待檢點。未經指定的單位批準,不得進行停工待檢點以后的工作。如果進行規定的停工待檢點以后的工作,則必須在開始該工作之前,以文件形式批準。
據此,某兩個核電項目采用 ITP 進行質量控制。
2.2.1 ITP 管理內容
對 ITP 管理內容包括審核承包商發起的 ITP、質量控制點(H、W、R 點)的選擇、ITP 開啟(先決條件審核)、驗證(質量控制點消點)、ITP 關閉等環節以及 ITP 臺賬管理和 ITP 包的審查等。ITP 中的質量控制點是作業過程中要求的與質量控制相關的需要重點檢查的作業/工藝點。質量控制點分為見證點(W 點)、停工待檢點(H 點)、記錄檢查點(R 點)三類。具體定義如下。
見證點(W 點):為了確認某活動是否正確執行、結果是否滿意,某方可設 W 點,表示計劃在該活動進行時在場見證。用于一般的過程質量控制,可根據承包商的工藝、技術成熟度及動態質量水平而增加或減少。
停工待檢點(H 點):若某方要求施工承包商停止施工以進行某項檢查或驗證,可設 H 點。對關鍵施工活動或按照檢查試驗規范、程序要求下道工序會影響檢驗時,也應設 H 點。H 點不可越點施工,任何施工活動不可在停工待檢點消點前進行,除非已獲得設點方的書面放棄確認。用于 ITP 的先決條件檢查和關閉關鍵/特殊工序、某類施工活動的開始階段,工程隱蔽前綜合檢查等。
記錄檢查點(R 點):若某方計劃在 ITP 關閉前審核某份文件記錄,可設 R 點。若下一步施工須在該文件審批后開始,那么 R 點應和 H 點一起選定。用于檢查、確認各種檢驗和試驗記錄/報告。
2.2.2 質量控制點的選擇重點
關鍵工序及隱蔽工程;薄弱環節或質量不穩定的工序部位或對象,如防水施工等;對后續工程施工或后續工序質量或安全有重大影響的工序、部位或對象;采用新技術、新工藝、新材料、新設備的部位或環節;施工條件困難或技術難度大的工序或環節。
2.2.3 質量控制點的選擇原則
工程隱蔽綜合檢查應選擇 H 點;對于特殊工序、某類施工活動的開始階段(如焊接作業的前 3 條焊縫)、規范和技術規格書中要求的關鍵工序宜設為 H 點;一般過程質量控制為可選擇 W 點;對 W 點、H 點的選擇可根據施工承包商的工藝、技術成熟度及動態質量水平而增加或減少;各種檢驗和試驗記錄/報告可選擇 R 點;若某項檢查已在其他相關文件上設 H 或 W 點,如施焊單、油漆施工記錄、分次放行單等,則不必在 ITP 另設 H 或 W 點,在這種情況下需要在 ITP 上設置記錄檢查點(R 點)。
原則上,施工承包商應對全部工序選定質量控制點,施工承包商選定的質量控制點的等級應等同或高于總承包單位,總承包單位選定的質量控制點的等級應等同或高于業主或業主代表的選點。
2.2.4 核電項目 ITP 的應用情況
核電項目 I T P 及質量控制點統計情況如表1所示。

表1 某兩個核電項目 ITP 及質量控制點統計表(核島部分)
由于某核電項目是全新的設計理念,全新的管理理念,管理單位和人員,施工承包商及其管理、作業人員等都是首次參與核電建造,總承包單位投入的管理人員較多,不論 ITP 的數量,還是質量控制點選擇的數量都很多,而且缺少經驗,沒有抓住重點的情況時有發生等。這就要求探尋選擇 ITP 中質量控制點更為直接、易于操作的原則,對總承包單位的施工質量控制活動進行適當的分級,以提高后續項目質量控制管理的有效性。
總承包單位的施工質量控制活動分級,是將施工承包商所從事的施工活動,從其質量特性、關鍵部位、薄弱環節、質量風險以及主要因素等進行區別,進而投入不同的人力、物力,最大限度地節約和降低質量管理成本,達到質量管理的最優化。總承包單位對施工承包商施工質量控制活動的分級,不改變施工承包商質量控制體系和管理。
全面質量管理理論指出影響施工質量的因素主要有人、機、料、法、環等。
人:作業人員是否經過必要的培訓,是否經過上崗授權(有相關要求時),特殊工藝操作人員是否持有有效的資格證書,作業人員操作技能是否能夠滿足操作要求,是否經過施工技術交底等。
機:施工工具、機具、檢驗試驗儀器和設備是否經過計量校核,并是否在有效期內,是否完好,是否能夠滿足施工需要等。
料:物項是否經過驗收,并合格等。
法:施工方案是否經過審批,是否經過安全技術交底,施工作業是否按照經批準的施工方案進行等。
環:施工環境是否滿足要求等。
核電工程在這些要素的管理方面是經過層層把關,嚴格控制的,需要從另外的層面去尋找影響質量的其他因素。通過分析找到諸如物項的質量保證等級,施工工藝的復雜程序,是否有新技術、新工藝、新流程、新裝備、新材料等五新技術的應用,承包商是否有相同堆型的施工經驗,施工作業人員是否有相同或類似工作的經驗,是否存在質量通病(是否存在質量隱患),是否出現過質量問題(是否存在質量風險),一旦出現質量問題影響程序及處理復雜程度等影響因素。通過進一步的篩選、甄別,最終選定物項質量保證等級、工藝難度、五新應用、質量風險、如出現質量問題的影響程度等 5 個因素(維度)。
下面將就這 5 個維度分別進行分析。
質量控制管理原則與物項的質量保證等級相關,核級的物項與非核級的物項質量保證要求不同,質量控制的方式、方法和關注度也就不同。雖然設計院給出了核電廠構筑物、系統和設備的質保分級以及相應的質保要求,同時還應考慮其他影響因素,諸如:核級物項中的簡單、易操作、承包商和作業人員均有相同或類似的作業經驗、以前相同項目上未發生過質量問題(偏差)、便于檢驗、出現偏差也易于整改的工序,控制的等級就應進行向下的調整;對于非核級物項以前相同項目上發生過較大的質量問題(偏差)、存在一定程度的質量風險、工藝難度較大、有五新應用、承包商和作業人員均沒有相同作業經驗、一旦發生質量問題影響較大的工序,控制的等級就應進行向上的調整等。
工藝難度即工藝是否簡單,是否便于操作,是否便于過程控制,是否便于檢查與驗收,如果工藝復雜、不便操作、不便過程控制、不便檢查與驗收的話,就應加強控制,提高質量控制活動的等級,反之,則應降低質量控制活動的等級。
引用《電力建設新技術應用示范工程管理辦法》(2016 版)中“五新”的概念,即新技術、新工藝、新流程、新裝備、新材料。本文所稱的新技術,是指依托本工程,推廣應用國家重點節能低碳技術、“建筑業十項新技術”“電力建設五新技術”及自主創新研發形成的新技術和在核電站首次采用的新技術等。如屬新技術的應用,則應加強控制的力度,提高質量控制活動的等級,反之,則應降低質量控制活動的等級。
在研究、分析的過程中,考慮到承包商及其作業人員的經驗也同等重要,相當于是否針對新的事物(工作),因此,將承包商及其作業人員無相同或類似工作的經驗也列入此維度。
本作業活動在某核電項目和其他項目是否出現過質量問題,亦就是是否存在一定的質量風險。同時對于存在質量通病的工序,即存在一定的質量隱患,也可以考慮列入此維度。出現過質量問題或存在質量通病的工序或活動,則應加強控制的力度,提高質量控制活動的等級,反之,則應降低質量控制活動的等級。
將一旦出現質量問題,處理方法較復雜/困難、處理費用較高、處理周期較長、尤其是影響關鍵路徑上的作業活動,定義為如出現質量問題的影響程度較大。對于如出現質量問題的影響程度較大的工序或活動,則應加強控制的力度,提高質量控制活動的等級,反之,則應降低質量控制活動的等級。
總體原則是對于影響建造質量控制活動的 5 個維度,賦予不同的權重,得出不同的分值,最終綜合計算出不同的管理等級。
施工質量控制活動的分級是針對上述質量控制檢查項目的 QC 人員參與深度而言,首先確定將質量控制活動分為 QCI、QCII、QCIII、QCN 等 4 個控制等級,分別代表不同的控制程度。具體定義如下。
QCI 級代表關鍵過程或工序質量控制級別;QCII 級代表重要過程或工序質量控制級別;QCIII 級代表一般過程或工序質量控制級別;QCN 代表非重要過程或工序質量控制級別。
每個級別由 5 個維度相應分值相加得出,影響維度雷達圖如圖 1 所示。
對于每個維度,根據其等級或影響程度分別賦予一定的權重和分值。
5.1.1 核島工程各維度的權重和分值
1)質保等級維度。質保等級維度分值區間為1~ 5 分,判斷標準為:主要以設計文件規定的核安全等級/抗震等級為依據,按照非能動核電廠構筑物、系統和設備的質量保證分級給予分值。

圖1 影響維度雷達圖
1 分:QNA;2 分:QRA3;3 分:QRA1、QRA2;4 分:QSA2、QSA3;5 分:QSA1。
2)工藝難度維度。工藝難度維度分值區間為1 ~ 3 分,判斷標準為:實施當前工序的施工活動所采用的工藝復雜程度進行評定,按照簡單、較復雜、復雜的程度給予分值。
1 分:工藝簡單;2 分:工藝較復雜;3 分:工藝復雜。
3)五新應用維度。五新應用分值區間為 0 至 2 分,判斷標準為:實施當前工序的施工活動是否采用新技術、新工藝、新流程、新裝備、新材料。按照不應用、應用一項、應用二項及以上或應用一項但較復雜三種情況給予分值。
0 分:不應用;1 分:應用一項;2 分:應用二項及以上或應用一項但較復雜。
4)質量風險維度。質量風險維度大小分值區間為 1 ~5 分,判斷標準為:依據存在的潛在風險進行評定。按某項目或其他項目出現質量案例的頻次給予分值。
1 分:未發生質量問題;2 分:發生 1 次質量問題;3 分:發生 2 次質量問題;4 分:發生 3 次質量問題;5 分:發生 3 次以上質量問題。
5)影響程度維度。(出現質量問題后)影響程度維度為 1~5 分,判斷標準為:已參考某項目或其他項目出現的質量問題的負面影響程度(包括不限于:經濟損失、工期影響、人力投入等),按照較小、一般、較大、重大、特別重大的程度給予分值。
依據《工程質量事件報告和調查處理程序》中質量事件的定義,給予分值。
1 分:較小(C 級一般質量事件);2 分:一般(B 級一般質量事件);3 分:較大(A 級一般質量事件);4 分:重大(B 級重大質量事件);5 分:特別重大(A 級重大質量事件)。
5.1.2 常規島及 BOP 工程各維度的權重和分值
由于常規島及 BOP 工程沒有 QSA1 級物項,因此對于常規島及 BOP 工程質保等級維度最高分值為 4 分,而其他各維度的權重和分值與核島工程相同。
5.2.1 核島工程質量控制活動等級
QCⅠ 控制等級對應的維度分值為 13 分~ 20 分;QCⅡ 控制等級對應的維度分值為 10 分~12 分;QCⅢ 控制等級對應的維度分值為 5 分~9 分;QCN 控制等級對應的維度分值為 4 分。
5.2.2 常規島及 BOP 工程質量控制活動等級
由于常規島及 BOP 工程質保等級維度分值較核島工程質保等級維度分值少 1 分,造成總體分值亦少 1 分,因此對其對應分值區間進行了微調。
QCⅠ 控制等級對應的維度分值為 13 分~20 分;QCⅡ控制等級對應的維度分值為 10 分~12 分;QCⅢ 控制等級對應的維度分值為 6 分~ 9 分;QCN 控制等級對應的維度分值為 5 分。
在 ITP 選點前,對各工序按上述打分原則對 5 個維度分別進行打分、匯總形成分級劃分表,然后對照控制等級對應的維度分值區間,確定該工序的控制等級。
按照二八原理,控制了關鍵的 2 0 %,便可完成 80 % 的控制任務。即重點控制占比 20 % 左右的 QCⅠ和 QCⅡ 級關鍵工序,便可完成占比 80 % 的控制工作量。對于不同的控制等級,給出不同的推薦選點率如下。
QCⅠ 級:100 %;QCⅡ 級:80 %;QCⅢ 級:20 %;QCN 級:0~10 %。
通過分析影響質量的因素,通過進一步的篩選、甄別,最終選定質保等級、工藝難度、五新應用、質量風險、影響程度等五個維度,并對其賦予一定的權重和分值,得出質量控制等級,并據此確定該工序的選點率,以達到分級管理的目的。該分級原則及具體方法,是核電工程總承包單位在建造質量控制管理活動中進行分級管理的嘗試,值得推廣應用,并根據應用反饋情況,進行完善、提高。目前該質量控制活動分級管理方法已在核電項目中得到應用。