秦山核電廠主控室更新質(zhì)量管理探索

周 攀，吳惠堅(jiān)，蒲曉彬，陳子明，周建華

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

秦山核電廠是我國第一座自行設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試運(yùn)行的原型堆核電廠，設(shè)計(jì)壽命30年。工程自1991年投運(yùn)已安全穩(wěn)定運(yùn)行28年。電廠基于定期安全評審(PSR)整改要求及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行需要，結(jié)合電廠的運(yùn)行許可證延長(OLE)，對主控制室及應(yīng)急控制室開展整體更新工作。這是我國核電廠首次進(jìn)行在役期間主控制室及應(yīng)急控制室的整體更新。

主控室及應(yīng)急控制室更新是一個(gè)系統(tǒng)工程，主要包含42臺控制盤臺、對應(yīng)的過程儀表、專項(xiàng)儀控及電氣控制系統(tǒng)的更新。包含大量核安全相關(guān)的1E級設(shè)備和常規(guī)設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造驗(yàn)收和項(xiàng)目計(jì)劃、現(xiàn)場施工調(diào)試、竣工驗(yàn)收等工作。為保障更新項(xiàng)目的質(zhì)量，項(xiàng)目組從方案調(diào)研、可行性研究、設(shè)備設(shè)計(jì)、制造驗(yàn)收和項(xiàng)目計(jì)劃、現(xiàn)場施工調(diào)試、竣工驗(yàn)收等階段全面介入質(zhì)量控制，積極引入先進(jìn)的項(xiàng)目管理理念，形成了一套核電廠主控制室及應(yīng)急控制室整體更新項(xiàng)目質(zhì)量管理及實(shí)施運(yùn)作方法。保證項(xiàng)目整個(gè)過程嚴(yán)格執(zhí)行秦山核電廠變更管理程序，遵循有關(guān)設(shè)計(jì)、設(shè)備及材料、采購、安裝、調(diào)試、試驗(yàn)及文件、圖紙管理等方面的質(zhì)量保證相關(guān)要求。保證更新項(xiàng)目最終完成質(zhì)量達(dá)到國家規(guī)范和核安全局的監(jiān)管要求。

1 項(xiàng)目的組織

核電廠的變更改造采用項(xiàng)目負(fù)責(zé)制，其主要特點(diǎn)是：將多部門、多環(huán)節(jié)、多目標(biāo)、多頭管理構(gòu)成的管理流程統(tǒng)一到特定的項(xiàng)目總目標(biāo)中，由獨(dú)立、單一的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人作為該項(xiàng)目實(shí)施的總負(fù)責(zé)人和執(zhí)行人，整合各職能部門成員組建項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，從項(xiàng)目策劃開始到項(xiàng)目結(jié)束的全過程進(jìn)行計(jì)劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)、控制和評價(jià)，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目目標(biāo)。

1.1 項(xiàng)目組織結(jié)構(gòu)

項(xiàng)目通過成立主控制室更新項(xiàng)目組,明確了項(xiàng)目領(lǐng)導(dǎo)小組、項(xiàng)目組成員清單，落實(shí)了責(zé)任工程師(含子項(xiàng)目)和項(xiàng)目組成員的管理職責(zé)。

在前期總體方案調(diào)研、系統(tǒng)及設(shè)備選型工作的基礎(chǔ)上，細(xì)化了技術(shù)專項(xiàng)組等9個(gè)專項(xiàng)組成員及職責(zé)，與主控室人機(jī)接口相關(guān)的儀表控制SPEC200系統(tǒng)改造等10個(gè)重大技改成立了聯(lián)合項(xiàng)目組。項(xiàng)目的主控室部分設(shè)計(jì)接受主控室更新項(xiàng)目組管理，具體設(shè)計(jì)在對應(yīng)的項(xiàng)目中進(jìn)行管理。其他涉及主控室的普通變更的責(zé)任工程師由主控室更新項(xiàng)目成員分別擔(dān)任并結(jié)合各盤臺設(shè)計(jì)一并處理。項(xiàng)目組組織結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 組織機(jī)構(gòu)圖

1.2 項(xiàng)目組織管理創(chuàng)新

主控室更新項(xiàng)目涉及系統(tǒng)多、時(shí)間緊、現(xiàn)場環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)資料不全等困難。同時(shí)，子項(xiàng)目多，與其他改造工程接口多，設(shè)計(jì)院所及制造廠也較多。項(xiàng)目組、設(shè)計(jì)院、廠家等各方存在大量的預(yù)先溝通和澄清。項(xiàng)目組在常規(guī)項(xiàng)目責(zé)任制的基礎(chǔ)上，實(shí)施了一系列新的管理措施。

1.2.1 項(xiàng)目定期協(xié)調(diào)機(jī)制

項(xiàng)目按月定期召開項(xiàng)目組、設(shè)計(jì)院、制造廠、設(shè)備供貨商的協(xié)調(diào)會，同時(shí)增設(shè)項(xiàng)目專題會議，落實(shí)行動項(xiàng)及細(xì)化重點(diǎn)工作、協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)及制造中的各類問題、審查重要節(jié)點(diǎn)工作或文件。按項(xiàng)目接口，與本項(xiàng)目相關(guān)的重大改造及一般變更分為直接管理、接口管理、盤臺項(xiàng)目組成員負(fù)責(zé)三類。通過制定詳細(xì)的設(shè)計(jì)、鑒定、制造、實(shí)施計(jì)劃，嚴(yán)格質(zhì)量控制和風(fēng)險(xiǎn)管控，取得了良好的效果。

1.2.2 全面調(diào)研機(jī)制

項(xiàng)目通過眾多潛在設(shè)計(jì)院、設(shè)備集成廠家、設(shè)備供貨商進(jìn)行廣泛的技術(shù)交流、實(shí)地調(diào)研。結(jié)合外部經(jīng)驗(yàn)反饋(WANO技術(shù)資料、數(shù)字化電廠改造交流、日本海電調(diào)交流成果等)和內(nèi)部經(jīng)驗(yàn)(反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)數(shù)字化改造、棒控棒位數(shù)字化改造等)，確定了項(xiàng)目實(shí)施的基本流程和框架，為后續(xù)項(xiàng)目管理奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.2.3 盤臺責(zé)工制

核電廠主控室更新項(xiàng)目涉及的系統(tǒng)和設(shè)備主要為電氣和儀控專業(yè),以及部分通信專業(yè)。在執(zhí)行過程中, 管理存在大量的交叉。設(shè)計(jì)、制造和現(xiàn)場實(shí)施期間容易交叉混亂和出現(xiàn)盲區(qū)。因此，項(xiàng)目組提出了盤臺責(zé)任工程師(以下簡稱“責(zé)工”)分工制。每個(gè)盤臺指定一名責(zé)工和電、儀、通信專業(yè)負(fù)責(zé)人。責(zé)工全面負(fù)責(zé)所屬盤臺的核查、設(shè)計(jì)審查、設(shè)備制造、工單和施工管理以及竣工驗(yàn)收等工作，直至項(xiàng)目最終驗(yàn)收和文檔資料歸檔完成。各專業(yè)負(fù)責(zé)人協(xié)助盤臺責(zé)工完成所屬盤臺的專業(yè)工作，保證所有設(shè)備和系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、制造、施工、調(diào)試過程中得到全面的管理。

實(shí)踐證明，盤臺責(zé)工制有效克服了主控室更新中系統(tǒng)數(shù)量大，設(shè)備多，各類子項(xiàng)目交叉管理，不敏感設(shè)備易形成“三不管”局面的短板。改造過程中所有設(shè)備均達(dá)到了有人負(fù)責(zé)，有人管理，有人協(xié)調(diào)，項(xiàng)目實(shí)施無一錯(cuò)漏。

2 設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量管理

主控室更新項(xiàng)目設(shè)計(jì)工作從2014年11月開始至2018年8月電廠改造調(diào)試完成后發(fā)電并網(wǎng)。克服了眾多限制條件，以最新有效的標(biāo)準(zhǔn)完成了主控制室整體改造設(shè)計(jì)。項(xiàng)目從前期現(xiàn)場情況梳理、圖紙核查，到改造范圍、改造方案確定，以及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計(jì)原則的制定，以及系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)、限制條件和重難點(diǎn)問題的解決，提出了一系列的質(zhì)量管理解決方案。

2.1 現(xiàn)場情況梳理核查

秦山核電一期工程自投運(yùn)以來，陸續(xù)開展了數(shù)量眾多的變更和技改項(xiàng)目，現(xiàn)場設(shè)備狀況、原始圖紙資料等對應(yīng)狀況對于主控室更新的設(shè)計(jì)工作存在較大的影響。

項(xiàng)目組利用電廠第16、17兩次大修，對改造范圍內(nèi)的所有主控盤臺內(nèi)設(shè)備和端子排進(jìn)行了全面的統(tǒng)計(jì)和梳理。功率運(yùn)行期間，在準(zhǔn)備了詳細(xì)可靠的工作方案的前提下，臨時(shí)開展各類核查工作。部分難點(diǎn)問題，聯(lián)合設(shè)計(jì)人員共同現(xiàn)場開展核查工作。總計(jì)完成980項(xiàng)工單任務(wù)，收集現(xiàn)場圖文信息2000余張，查閱文檔原始資料40余套，繪制完成各主控盤盤后端子圖42份，保障了設(shè)計(jì)輸入的準(zhǔn)確性和有效性。

2.2 設(shè)計(jì)優(yōu)化

根據(jù)項(xiàng)目的改造方案和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以及原則，項(xiàng)目組配合設(shè)計(jì)院開展項(xiàng)目的各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，并進(jìn)行了大量優(yōu)化。主要有人機(jī)接口設(shè)計(jì)優(yōu)化、人因工程的應(yīng)用和模擬體的設(shè)計(jì)和使用等。

3 設(shè)備制造、試驗(yàn)驗(yàn)收階段的質(zhì)量管理

3.1 制造過程管控

項(xiàng)目共計(jì)42臺控制盤臺，加上其他專項(xiàng)的各類控制屏柜也同步開展制造工作，包含大量1E級設(shè)備，且制造廠不是同一家。如何管控制造質(zhì)量，也是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。

項(xiàng)目組根據(jù)制造計(jì)劃和監(jiān)造要求，以及各專項(xiàng)項(xiàng)目組責(zé)任人員工作安排，編制了OLE項(xiàng)目設(shè)備監(jiān)造和巡視計(jì)劃，開展設(shè)備制造過程的管控工作。及時(shí)發(fā)現(xiàn)和協(xié)調(diào)制造過程中的問題和偏差，避免人員安排無序，設(shè)備制造過程管控不足造成質(zhì)量失控。保證設(shè)備的制造過程符合質(zhì)保要求。

3.2 出廠驗(yàn)收試驗(yàn)組織和質(zhì)量控制

項(xiàng)目相關(guān)新設(shè)備制造數(shù)量巨大，元器件安裝接線數(shù)量過萬。確保出廠設(shè)備滿足設(shè)計(jì)要求和控制邏輯功能需求，是設(shè)備出廠調(diào)試工作的一大難點(diǎn)。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)的問題如何快速制定解決方案并完成整改，也是出廠調(diào)試工作的一大問題。

項(xiàng)目組根據(jù)盤臺的制造計(jì)劃和具備調(diào)試條件的順序，編制出廠調(diào)試計(jì)劃，組織責(zé)工、專業(yè)負(fù)責(zé)人以及相關(guān)設(shè)計(jì)人員分批次駐廠參加調(diào)試工作。發(fā)現(xiàn)問題，現(xiàn)場制定解決方案，升版設(shè)計(jì)，立即完成整改工作，保證設(shè)備出廠時(shí)間不受影響。

同時(shí)，項(xiàng)目組綜合分析和梳理出盤臺上各類設(shè)備，如母線電源開關(guān)、泵、閥、電動機(jī)等設(shè)備控制回路的共性特點(diǎn)，研發(fā)制造了控制盤臺綜合調(diào)試裝置，極大地提高了工作效率，縮短了出廠調(diào)試周期。并有效地減少了盤柜現(xiàn)場調(diào)試糾錯(cuò)工作，節(jié)約大修期間主線時(shí)間。

4 現(xiàn)場施工、調(diào)試及驗(yàn)收階段的質(zhì)量管理

4.1 項(xiàng)目計(jì)劃

本項(xiàng)目是第18次大修計(jì)劃的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，在整體計(jì)劃中設(shè)置了10個(gè)盤臺改造專用里程碑，涉及臨時(shí)盤臺的投用、舊盤臺的拆除、新盤臺的運(yùn)輸安裝、盤臺設(shè)備的冷、熱態(tài)調(diào)試等。

項(xiàng)目組根據(jù)專用里程碑結(jié)合大修系統(tǒng)停復(fù)役計(jì)劃設(shè)置了各個(gè)子項(xiàng)工程的專用里程碑和盤臺調(diào)試邏輯計(jì)劃(涉及系統(tǒng)復(fù)役先后和A、B列倒列等)。項(xiàng)目邏輯如圖2所示。

圖2 項(xiàng)目邏輯圖

4.2 現(xiàn)場施工及調(diào)試

大修前項(xiàng)目組聯(lián)合大修計(jì)劃等部門梳理了項(xiàng)目總體施工方案，明確盤臺施工過程中多項(xiàng)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的控制及安排方式。細(xì)化關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及施工步驟，編制了大量質(zhì)量管控文件，如，主控盤臺的運(yùn)輸施工方案、主控室場地規(guī)劃方案、主控室盤臺吊裝方案、主控室機(jī)柜拆除、安裝交叉作業(yè)優(yōu)化方案(涉及多系統(tǒng)機(jī)柜拆除、運(yùn)輸，跨專業(yè)施工)。將各個(gè)系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)輸工作嵌入到主控盤臺施工進(jìn)度計(jì)劃中。根據(jù)盤臺施工進(jìn)度計(jì)劃編制了報(bào)警系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)、1E級儀表控制系統(tǒng)等各個(gè)項(xiàng)目的專項(xiàng)施工進(jìn)度計(jì)劃。將機(jī)柜的運(yùn)出、運(yùn)入細(xì)分到各個(gè)時(shí)間段，在運(yùn)輸平臺、運(yùn)輸通道使用上避免沖突。

主控室盤臺的電氣調(diào)試試驗(yàn)項(xiàng)目主要包含盤臺外部電纜回接后未送保護(hù)/控制/信號/指示電源前的靜態(tài)試驗(yàn)；保護(hù)/控制/信號/指示電源投入后的保護(hù)/控制/指示/信號的傳動試驗(yàn)。調(diào)試工作開展前，項(xiàng)目組組織編制了盤臺所有設(shè)備不同階段的調(diào)試規(guī)程，將現(xiàn)場需要進(jìn)行的工作按步驟和操作流程梳理清晰。總計(jì)完成1000多份專項(xiàng)調(diào)試規(guī)程的編制和審查。現(xiàn)場實(shí)際使用證明，調(diào)試過程中使用提前編制審查完成的調(diào)試規(guī)程，可以避免工作中臨時(shí)梳理分析設(shè)備原理和調(diào)試流程，避免人因失誤，并提高效率。

制定儀控盤臺調(diào)試基本原則：設(shè)備調(diào)試分為離線調(diào)試、冷態(tài)調(diào)試、熱態(tài)調(diào)試三個(gè)階段。離線調(diào)試指對單體指示儀、控制開關(guān)、按鈕、指示燈、無紙記錄儀進(jìn)行性能測試；冷態(tài)調(diào)試指對聯(lián)鎖、控制回路、報(bào)警信號、計(jì)算機(jī)信號進(jìn)行測試。熱態(tài)調(diào)試(依據(jù)Q1-OT118大修調(diào)試大綱調(diào)試清單)指對運(yùn)行工況有要求的聯(lián)鎖、控制、調(diào)節(jié)回路進(jìn)行測試和試驗(yàn)。

主控室盤臺改造涉及多系統(tǒng)信號的連接，如報(bào)警系統(tǒng)、電廠計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、保護(hù)系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)等。依據(jù)盤臺改造專項(xiàng)里程碑制定的盤臺調(diào)試專項(xiàng)說明及調(diào)試原則以及各個(gè)施工單位之間聯(lián)合調(diào)試原則，很好地解決了這一問題。

4.3 竣工驗(yàn)收階段

依據(jù)電廠變更管理程序和項(xiàng)目質(zhì)保大綱，編制了項(xiàng)目涉及的各類設(shè)備的驗(yàn)收方案。主要是設(shè)備聯(lián)合調(diào)試完成后，根據(jù)驗(yàn)收方案，逐一核對驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，避免調(diào)試工作進(jìn)行的不徹底，保障改造工作滿足設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

項(xiàng)目竣工后機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行兩年的實(shí)踐證明，主控室更新項(xiàng)目的質(zhì)量管理手段和措施是積極有效的，項(xiàng)目過程中涉及的設(shè)計(jì)、設(shè)備采購、制造，現(xiàn)場施工、調(diào)試和驗(yàn)收工作中質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)均得到了有效控制。項(xiàng)目管理共申請發(fā)明專利1項(xiàng)和實(shí)用新型5項(xiàng)，項(xiàng)目質(zhì)量管理方法在工程應(yīng)用階段實(shí)施效果良好,達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，可為國內(nèi)其他核電廠后續(xù)即將進(jìn)行的主控室更新、電儀大型綜合改造、許可證延長項(xiàng)目提供參考。