核电设备监造解析

2012-08-03徐军辉

中国核电 2012年4期

徐军辉

（福建宁德核电有限公司，福建宁德 355200）

核电设备作为核安全屏障的主设备是决定核安全水平的关键因素。核电设备一旦不能发挥应有的功能，将给核安全带来巨大危险，甚至造成核泄漏事故，经济上的损失是巨大的，后果将是灾难性的。另外，许多重大核电设备如反应堆压力容器、蒸汽发生器等加工周期都在3年以上，安装过程也要求万无一失，而且以上设备在整个核电厂运行寿命期内（40年或60年）很难或不允许进行维修或更换。如果在制造过程中发生重大质量缺陷，产生颠覆性问题，即使不计成本重新制造也不可避免地对核电建设进度和质量产生严重影响，所以核电设备制造质量的好坏直接影响着核电厂建设进度、运行安全和运行年限。基于以上原因，国家核安全监管部门及核电厂运营单位都对核电设备质量给予特别关注和高度重视，均要求对设备制造和安装过程进行全方位监造，以期达到“质量达标，进度、投资受控”的目标。

设备质量的好坏主要取决于设备制造厂质量管理体系运作的有效性。随着设备国产化比率的提高，越来越多国内设备制造厂进入核电设备制造领域。由于对核电标准的理解不透彻、设备制造工艺不成熟、人员技能不熟练等因素，国内核电设备制造过程的质量问题时有发生。为此，必须开展有效的设备监造活动[1]。

福建宁德核电有限公司（简称公司）于2006年3月23日注册成立，一期工程建设4台CPR1000机组，设备的综合国产化率达80%以上，其中设计、施工、设备采购、调试均以合同方式委托某工程公司负责实施，而业主公司为确保机组商运移交之后长期安全稳定运行，提前介入设备制造的监督控制。在多年的核电设备监造过程中，通过不懈地探索实践，总结出了行之有效的管理制度和经验，取得了优良的工作业绩。

1 完善质量保证体系，强化质量管理

由于核电工程的重要性和特殊性，为了保证设备监造质量，根据《核电厂质量保证安全规定》[HAF003（91）]的要求，公司建立并运行了一套完整可靠的质量保证体系[2]，对监造过程中可能影响设备质量的各种活动做出了明确而详细的规定，如人员与组织、工艺过程、文件与记录控制、采购、材料、检查与试验、装备、装卸贮存与运输、不符合项管理、纠正措施、质保监查等，制定层次分明的各级质量控制管理制度，实现程序化管理，使所有监造活动均由相应的程序予以约束，确保做到“凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有人监督、凡事有据可查”。

通过多年设备监造实践和不断的经验总结，公司除已通过质量、环境和职业健康安全管理体系一体化认证外，还根据国家核安全法规，建立了严格、完善的质量保证体系并在监造工作中予以积极落实，坚持“及时发现、准确定性、快速处理、及时反馈”的透明化原则，建立了一套高标准、与国际接轨的设备监造管理体系。这对提高监造质量，保证设备制造质量，降低质量风险，起到了积极的促进作用。

公司的核电设备监造质保体系由质量保证大纲、管理程序、工作细则三层次文件构成。其中，管理程序主要是对设备监造项目的组织规划、人员配备与授权、记录/报告、质量/进度控制、监造分级、质量计划管理等做出规定。工作程序主要是指导监造人员对特殊工种/工序进行控制，如焊接、无损检测、铸造、锻造、装配等。目前公司已编制发布了多个设备监造技术文件，满足了设备监造的工作需要。监造细则的对象为每个监造设备，主要用于指导具体的设备监造工作。

每一项设备制造开工伊始，要求设备制造厂依据核安全法规、导则和质保总大纲的要求，在总结经验的基础上，建立由质量保证大纲、管理程序和工作程序三层次文件构成的质量保证体系，建立定期审查、升版制度和完善的质量监督体系，保证质保体系的有效运行。工作中，充分发挥质保培训、质保监督、监查的作用，严格进行监造人员资格评定授权、不符合项管理，使监造人员质量意识不断提高。在设备监造工作中，通过运行质量计划、设置质量见证点(H、W、R点)对安装过程进行全过程、全方位监控，使设备安装质量始终处于受控状态。

2 健全管理制度，做好质量控制

由于核电工程建造质量对安全运行的重要性、工艺及建造技术的复杂性，以及国家核安全法规对核电工程建设活动质量保证的强制性，决定了其工程建造活动必须达到高质量、高效率和一流的管理水准，同时也决定了公司对工程建造的质量控制必须严格、有效，保证工程质量的“一次成功”。

为了达到以上要求，通过多年的监造工作实践，公司逐渐探索总结出了一套完善的、可操作性强的设备管理制度[3]，在“明确监造活动标准、规范监造人员行为、提高监造服务质量”方面发挥了重要的作用。

2.1 人员培训与授权管理制度

由于核电工程的特殊性，所有设备监造人员在上岗前都要进行至少3～6个月的培训，经考试/考核合格后持证上岗。并根据监造人员的资历、经验、技术能力等，分级授权，定期进行继续教育、培训和评定。比如所有从事设备监造人员必须培训6门专业技能课程（如无损检测、焊接理论及质量控制等）、6门监造管理方面的课程（如监造技术文件运用、监造记录和报告、核电标准法规等），并经考核合格方可上岗。同时按工作经验与技术能力分级授权（A-I-E），并积极采取多种途径、方式加强对监造人员的业务管理、技能培训。

2.2 设备分级管理制度

根据核电设备和部件的设计制造等级、核安全等级，同时考虑设备和部件本身及其制造工艺的复杂性、制造过程或最终质量验证活动的难易程度、制造周期长短、制造的标准化程度、行政管理办法与监督要求、设备在役检查、运行后维修更换的难易程度以及对核电厂可用率影响程度等因素，将核电厂的设备和部件分别分为一级、二级、三级、四级。其中，一级设备和部件的重要性最高，其余依次降低。例如，对于核电厂寿命有重要影响的反应堆压力容器分为一级；汽轮机和发电机虽然为非核安全相关设备，但其对机组可用率至关重要，且制造周期长、难度大，划为二级。

为了有效实施监督，把重点放在重要的设备和部件上。根据上述分级原则，把设备制造质量监督活动分为四级，分别是QS1、QS2、QS3、QS4。QS1级采用全过程驻厂监造方式，从原材料制造到设备出厂验收，跟踪监督重点工序；QS2级设备原则上采用定期驻厂监造方式，根据设备制造状况和制造阶段，必要时实施阶段性驻厂监造；QS3级设备原则上采用定期检查或不定期检查的监造方式；QS4级设备原则上不进行驻厂监造，但是可根据监造合同的具体要求，派人进行出厂检查验收。

一般来讲，设备和部件级别与监造级别相对应，一级设备对应的监造级别为QS1级，二级设备对应的监造级别为QS2级。但存在监造级别升高的情况，如对于二级设备中的大型铸锻件（如汽轮发电机锻件等）重要零部件的制造，也执行QS1级的设备监造活动。另外，也存在监造级别降低的情况，如当有第三方监督单位对二级设备检验时，设备监造等级可以降低至QS3级（如由政府技术监督局监管的特种设备的制造）。

设备监造等级同样会受到设备制造厂制造和管理水平的影响。对于在设备制造和质量管理上出现过较大质量问题以及无核电设备制造经验的供方，公司将会提高对其监造等级；而对核电设备制造经验丰富，质量保证体系完善，具有良好的核安全文化的供方，公司也会考虑降低监造等级。

宁德核电设备国产化率不低于80%，很多从未涉足核设备制造的新供应商开始了核设备、甚至重要核安全设备的制造。面对严峻的设备制造形势，公司在最大程度发挥现有监督人员的能量、全面提高质量监督的力度、优化质量监督方式的基础上，充分调动供方自身的质量管理积极性。对于质量保证体系尚不健全，但又承担了核安全重要设备制造任务的供方，公司高层多次带队前往制造厂，就核电设备制造问题召开座谈会，向他们宣讲核安全要求，灌输核安全文化知识。

2.3 定期报告制度

公司派出的每个设备监造片区都在规定的时间、按规定的要求和格式编写监理日志、监理周报、监理月报、监理季报和监理年报，并上报业主公司。

公司成立由维修技术、工程管理、质量保证等人员组成的设备监造小组。该小组负责设备监造活动的策划、实施、跟踪、反馈，参与对设备制造过程产生的重大不符合项处理方案的审查。针对具体问题不定期地编写专项报告，以提醒有关方对设备问题引起注意，推动工程进展。同时，定期组织召开设备监造小组会议，及时梳理设备制造存在的问题，并通过采购月会、项目协调会、设计联络会等方式，有效推动了项目进展。

2.4 质量计划制度

为保证监造工作有序进行，在设备监造过程中，被监造单位都要编制质量计划，经监造工程师审批后，严格按照质量计划开展施工活动。监造工程师对施工单位报送的质量计划从施工工序安排、检查点设置、检查层次等方面进行全面审查，要求被监造单位根据监造工程师提出的问题对质量计划进行修改，确保质量计划中控制点、工序设置的合理性。在执行中坚持以质量计划为中心，对涉及的材料检验、测量放线、隐蔽验收、制造/安装工序等进行层层检查，坚持上道工序质量问题得不到解决或不确认，不得进入下道工序的原则，保证每一控制点、每一步骤的质量符合要求，确保质量处于受控状态。

2.5 不符合项管理和质量趋势分析制度

不符合项是质量不符合或不能确定的物项。防止该类物项在工程中误用和误装，是监造人员实现工程质量事后监控的任务之一。

不符合项控制的目的除了防止误用外，关键在于如何避免重复出现。为此，需要分析原因并采取措施以消除不符合项的起因。在不符合项控制过程，监造人员深入车间，及时督促并且帮助设备制造厂分析和查找原因，以便有的放矢地采取纠正措施。

公司根据设备的核安全等级、质保等级及重要性等的不同，对设备监造过程中出现的不符合项的分类、报告、审查、审批、处理、验证、关闭以及有关单位和部门的职责和接口等做出明确规定，以便对不符合项进行有效控制。

在监造过程中，公司认真执行以上管理制度，并经常对制度执行效果进行检查，发现存在的问题并及时予以更正，以便从根本上保证监造工作质量，做好质量控制。如在设备安装质量控制过程中，公司从“事前、事中和事后”三个环节着手，对设备安装全过程进行监督检查，重点突出“事前、事中”控制，做好预控，发现问题于未然，并及时予以消除，保证了监造效果和设备质量。监造人员在设备进场验收过程中，认真检查设备型号、外观及装箱资料，对设备状况进行确认。安装开始前，严格施工方案、质量计划审查，保证安装方案技术可行，质量计划工序完整、可操作性强。在安装过程中，监造人员通过监督质量计划、质量见证点的执行，保证整个安装过程受控。设备安装后，安装环境与设备运行环境有较大差异，监造人员在督促安装单位做好物项保护的同时，通过定期和不定期的联合检查，对设备覆盖、压力充氮、定期盘车、加热防潮等保护措施进行检查，及时消除存在的问题，保证设备安装后的质量。通过以上工作，使得设备安装工作始终处于受控状态，为后续的设备调试和试运行创造了有利条件。

2.6 技术支持网络

监造人员根据监督计划和监督导则深入一线执行设备制造质量监督工作。当在工作中发现了设备制造或质量管理类问题时，及时向供方提出并向管理层反馈。通过合同关系聘请苏州热工院和EDF专家给予技术支持。对设备制造中出现的各类质量问题或监造过程中遇到的重大和疑难技术问题，技术专家直接或远程参与设备监造重大技术问题的解决，提出经验性的指导建议与决策，为及时、准确处理设备技术问题提供后台支持。

3 加强协调沟通，促进工程进展

一个建设项目绩效的好坏，不仅取决于参与项目各方的项目管理水平，更重要的是各方之间的有机协调和配合，协调效果将直接影响到项目的进展速度与成败。

在设备监造过程中，往往会涉及众多的接口单位，如业主、设计、制造、安装、调试、材料供应等，由于各方所站的位置不同，其要求也各不相同，如业主为了保证核电站建设总工期的要求，尽可能缩短设备设计周期和设备制造周期，设计方为了保证设计质量则要求延长设计周期，制造厂如果要缩短设备制造周期就必须采取赶工措施从而增加费用支出，同时还要承担质量风险。因此要实现项目管理总目标，很重要的一项工作就是要理顺接口关系，协调各方之间的不同要求，以达到统一和平衡。

在设备监造的各个阶段，公司在协调各方关系、推动工程进展方面起到了至关重要的作用。通过公司的努力，各方职责分工得以明确，工程接口关系得以理顺，问题处理流程得以固定，工作效率得以提高，这对加快问题处理速度，提高工程控制质量，完善工程管理机制都起到了积极作用。

在设备驻厂监造阶段，公司通过定期召开设计协调会、设备制造进度/质量协调会等方式，使参与各方彼此沟通、增进理解、统一思想、加强配合、在设备总目标和各分目标之间寻求平衡点，使各项工作能够顺利进行，保证了设备进度目标的按期实现。

在设备安装阶段，施工现场环境复杂，制约因素多、施工单位多、工作接口多，给设备运输、就位、安装和成品保护带来了很多困难。公司为保证设备安装进度和安装质量，充分发挥自身协调管理的优势，从设备基础移交开始，做好基础移交、运输路径确定、设备开箱验收、设备吊装就位、设备安装固定、设备维护等一系列工作，提前发现各个环节中可能出现的问题，并协调相关单位处理解决，保证了设备安装质量，促进了设备安装进度。

4 不断总结提高，建立经验反馈制度

核电设备具有专业多、技术复杂、安装要求高等特点，要求监造人员具备较高的专业技术素质，能发现解决监造过程中出现的各类技术问题，保证设备监造的工作质量，为最终的设备调试和系统试运行打下良好基础。通过收集同类电站设备制造过程的质量问题以及前期设备到货过程的经验反馈，进一步细化设备出厂验收、包装、运输等环节相关要求，并强化设备在制造厂内及核电现场的实体及文件资料验收，努力确保到货设备的质量和完整性。

公司在多年的核电设备监造过程中，为保证满足核电工程建设的需求，有效杜绝设备监造过程中的不规范行为，加强对设备监造过程的控制，保证设备监造工作高效、有序地进行，公司在实践中注重技术总结，加强内部交流，不断提高监造人员的技术水平。公司鼓励员工将自己在核电监造中的经验进行总结，并组织交流学习、经验共享，有效提高了人员素质和监造工作质量。

为确保设备安装质量，公司抽调技术骨干，成立主设备安装专项小组，对安装过程进行严格控制。在1号机组穹顶钢衬里施工过程中，公司成立了穹顶钢衬里安装专项小组，根据以往出现的问题制订专项施工方案，从穹顶拼装到筒壁钢衬里安装的整个过程进行质量控制，共进行现场情况调查30余次，根据调查中发现的问题一一制定了对策，并在监造工作中予以贯彻，从而实现1号机组穹顶吊装一次成功。在一期工程建设中，公司还陆续成立了主设备安装、核岛冷试、安全壳打压等一系列专项小组，极大提高了工作质量。