核電廠在運消防系統整體改造項目管理實踐

楊云斐 趙永明 周 萱 劉洪群

（1. 中核核電運行管理有限公司，浙江 嘉興 314300；2. 蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

0 引言

秦山核電廠（以下簡稱“電廠”）是我國大陸自行設計、建造、安裝、運營的第一座核電站，作為我國的原型試驗堆，在消防系統設計時，遵照當時TJ 16-74《建筑設計防火規范》，參照國外同類型核電廠防火有關規定和導則進行設計，經有關部門批準認可后建造投用[1]。

隨著國內外核電站消防系統相關核安全導則建立和完善，核安全法規的要求不斷提高，秦山320MW核電機組消防系統已不滿足國家法規要求。EJ/T 1082-2005《核電廠防火準則》中提到，如果使用水箱供水，則兩個水箱應相互連通，以便消防水總管可使用其中一個或同時使用兩個水箱供水，兩個水箱可用的最小供水量應為2400m3。而秦山320MW核電機組只有兩個容量為600m3消防水池，容量不足；另外，根據日本福島核事故的經驗反饋，地震工況下，在發生火災且失去廠外電及應急電源時，需要確保消防給水，而該機組的消防泵組在失去廠用電情況下無法自啟動，需要增設柴油驅動消防泵組及系統，確保全廠失電狀態下消防給水的安全可靠性；另外，消防水池、泵房、消防給水泵組及安全重要相關廠房消防給水系統管道等設備的抗震等級不滿足現行法規要求，需要做抗震改造。

電廠運行以來，雖然對消防系統和設備實施了多項技術改造，但沒有解決這些根本性問題。2011年2月28日，秦山核電向國家核安全局提交了《關于申請秦山核電廠消防系統部分修改的請示》（秦核安發【2011】48號），2012年6月，國家核安全局與秦山核電召開了該項目的專項審評對話會，對該項目的改造方案、修改范圍等內容進行了嚴格審查并于2014年1月批準了該項目（國核安發【2014】22號）。

1 項目難點與設計思路

本項目是對運行核電廠的消防系統的全面改造，在中國大陸尚屬首次。本項目的研究涉及機械、電氣、儀控、土建、運行、防腐、材料、焊接、役檢、起重等眾多專業，專業之間的協調工作量巨大；同時，該項目在設計、設備制造、控制系統改進以及廠房內空間、場地、布置、土建結構對機電設備安裝和工藝施工等存在多方面限制。消防系統是核安全相關重要系統，在改造實施過程中，需保證原系統的可用性、可靠性。設計改造方案除了需要滿足消防給水能力、重要區域系統抗震要求的基本條件外，還需滿足全廠失電等惡劣工況下消防給水能力、現場施工的可行性、可達性、安全性、日常和大修窗口的工期要求、以及運行期間施工對運行機組的風險管控等。在設計和論證過程中還需要對系統、設備、管道、支架的力學抗震情況重新建模進行分析，提出最優技術方案。

針對以上項目難點，經分析論證，確定了新消防系統設計改進的總體思路：

（1）在原消防水池邊上建造兩個更大的水池，滿足消防全系統供水和應急狀態下向一二回路補水水源問題；

（2）新建消防泵房。在新泵房設置兩臺50%消防供水量的抗震電動消防主泵，實現就地和主控遠程控制；新增一臺100%消防供水量的柴油機驅動消防主泵，在失去廠用電時，柴油機驅動消防主泵自動啟動以解決在失去廠用電情況下可以自啟動向核安全相關廠房供水的問題；新建水池、泵房及相關系統的設置要滿足抗震要求；

（3）重新建模對消防主環路管道及安全相關分支系統抗震性能進行計算復核，找出系統管道支撐薄弱點，增設抗震支架，將分支管和安全相關廠房的閥門、消火栓、部分管道更新為滿足抗震要求的設備和管道[2]。

2 項目管理實踐

2.1 項目組織管理

為了促進項目按計劃開展，有效控制現場安全質量，成立驅動型項目組織機構，明確了項目成員和責任分工，制定了項目目標和節點計劃以及詳細行動計劃，層層落實在具體行動中。

項目組根據計劃建立了設計溝通協調機制，明確了設計單位對口負責部門，建立各專業責任工程師與設計工程師一對一接口，全權負責項目設計、設備、技術的審查、組織、過程管理。明確了設計進度計劃及責任人、完成時間等，并提出任務關閉條件或標準。該溝通協調機制的建立，確保了任務的及時落實。

項目組創建了一個雙向透明、多層次、多渠道、跨部門的多種鏈式的溝通網絡，明確了項目管理周例會、月例會及周報跟蹤手段，有效開展項目計劃、進度和實施管理。

2.2 項目風險管理

由于項目改造涉及新建一座383m2消防泵房，2座1200m3抗震水池和1座75m3高位水池。改造工程包括3000多米電纜、2200多米管道的鋪設，750臺機電儀各類設施設備的安裝及調試，600余套抗震支架改造及部分管道布置的修改、36座抗震閥門井及電纜井。由于大部分改造工作需在電廠運行期間開展，改造期間的施工開挖、焊接、安裝等工作可能對機組運行帶來風險，需要進行項目風險分析并制定管理措施。主要包括：

（1）風險識別，確認有可能影響項目進展的風險，記錄每個風險的特點；

（2）風險分析，評估風險和風險之間的相互作用；

（3）風險應對，確定對機會進行選擇及對危險做出應對的步驟；

（4）風險監控，對項目進程中風險所產生的變化作出反應。

在電廠的核安全監督、工業安全風險管理、質量監督/質量控制組織的共同作用下，項目組強化了實施過程中的風險控制，對識別出的風險進行了針對性管控。

（1）系統管道對接施工存在施工時間超運行限制的風險，對策：制定專項實施方案，分析風險，制定預案，采取單系列管道逐一施工原則；

（2）系統通信控制到主控與舊系統切換超運行限制的風險，對策：制定專項實施方案，分析風險，制定預案，利用大修窗口修改的接口原則；

（3）核島區域室外管道更換開挖涉及隱蔽工程受損的風險，對策：土建開挖風險分析和審批流程。地下探測，出圖，保守決策的原則；

（4）更換核安全廠房內的閥門及安裝抗震支吊架，實施空間不夠并有運行隔離窗口的限制等風險，對策：設計人員現場摸底，調整設計方案，充分利用現有設施原則；

（5）管道對接時存在質量風險，對策：對接前，管道取樣分析，腐蝕專業人員現場檢測驗證，采取技術控制原則。

2.3 項目實施管理

為了嚴控風險，提升項目管理實效，必須在設計、設備、技術、計劃、人員、安裝、調試、管理等方面更加規范有序。為此，將該項目分成三個階段實施。

第一階段：新建一座消防泵房、兩座1200m3消防水池、一座75m3高位水池，以及機電設備設施安裝、單體調試，并經設計、施工、技術、核安、監理相關單位現場驗證后投入運行。主要解決消防容量和供水動力問題；

第二階段：開展項目的室外改造，對通向安全相關廠房的室外管網進行抗震改造；

第三階段：對安全廠房內設備系統進行改造，01#、02#、03#、05#、06#、07#等安全相關廠房內的消防雨淋閥噴水滅火系統不滿足抗震要求，因此，改造的主要內容是使其滿足抗震要求；04#汽機廠房則主要解決火災探測點不足和滅火噴水覆蓋范圍不足等問題。需要在機組大修期間完成現場安裝、調試、投運、驗證等。

3 項目管理實踐效果評價

改造項目于2014年2月開始實施，2015年12月完成新建消防泵、消防水池等構筑物土建工程，2016年11月完成新建工程中的機電設備設施安裝，完成設備單體調試。機組第17次大修期間完成系統聯合調試，通過了變更后試驗。最終經設計、施工、技術、核安、監理相關單位現場驗證后投入運行。經驗證，系統運行正常，符合改造預期[3]。

在整個工程的安裝調試過程中，項目組積極開展觀察指導和管理巡視，開展核心區域施工的風險分析，制定對策措施，通過質量控制人員的見證和高風險作業監督，確保了工程安裝及調試的安全與質量。在機組運行期間，地下管道及電纜的安裝敷設及閥門井、電纜井的建造過程中沒有發生安全事件。項目組與設計院專項協調，明確目標，規范了設計與技術協調機制，對設計進度計劃進行專項控制，確保了設計人員與現場的有效聯系及安裝、調試問題反饋機制的有效性。文檔控制管理與項目建設同步進行，實施前端控制、全過程管理，確保了項目管理預期目標的實現，同時保證了項目文檔得到有效控制。最終，項目按計劃實施并投運，經過一年的檢驗，完全符合設計預期。

秦山核電廠消防系統改造管理實踐表明，運行核電廠開展工程改造過程中，只要嚴把設計質量，控制項目管理風險，將項目計劃過程中的關鍵節點和風險點識別出來，制定針對性管控措施，可以實現任務精細化推進和管控。