AP1000常规岛厂房的核岛系统接口管理研究

龙艳丽，陈国才，邹 玮，刘孝恒

(三门核电有限公司，浙江 三门 317112)

三门核电一期工程采用美国AP1000核电技术，三门核电有限公司（SMNPC）作为项目业主对三门核电一期工程实施总体项目管理，核岛（NI）为EPC总承包，常规岛（CI）和电站辅助设施（BOP）由业主实施自主管理。AP1000核岛部分有14个非安全相关系统的设备和管道布置在常规岛厂房内，这14个系统涉及全厂的气源、水源、消防、通风、冷却等重要功能，包括厂用水系统、设备冷却水系统、除盐水输送和储存系统、主给水和启动给水系统、压缩空气和仪表空气系统、电厂气体系统、化学和容积控制系统、蒸汽发生器系统、蒸汽发生器排污系统、消防系统、核岛非放射性通风系统、中央冷冻水系统、热水加热系统、生产废水系统；AP1000核电厂的近半数设计接口交换与这14个核岛系统相关，其布置和设计分工给接口管理带来了不同于其他电站的特点：第一，系统设计及设备设计由NI设计方负责，但综合布置、土建结构以及系统管道和设备布置由CI设计方负责，而且CI设计必须满足NI系统及设备运行的要求；第二，供货责任是EPC总承包方，分供方涉及NI主设备供货方、NI施工方和CI施工方；第三，主要设备的安装工作由CI施工方承担，跨岛电缆由NI施工方负责；第四，模块和部分设备的尾项工作需要设备制造商进入现场自行处理。由此可见，布置在CI厂房的14个NI系统的各相关利益方在设计、采购和建安工作过程中深度交叉，这给各项工作的接口管理带来了很大困难，如何优化接口管理流程和提高接口管理效率，成为提高三门核电业主工程项目管理水平的重要任务。文章对布置在CI厂房的14个NI系统的接口管理工作进行了深入的分析和研究，旨在为AP1000后续机组及其他复杂合同模式项目的项目管理工作提供借鉴。

1 接口关系分析

由于布置在CI厂房的14个NI系统在设计、采购和建安的各个领域都涉及多个相关利益方，所以各领域之间的接口错综复杂，其接口关系如图1所示。布置在常规岛厂房的14个NI系统各领域之间的接口关系的详细分析如图1所示。

图1 布置在CI厂房的14个NI系统的接口关系示意图Fig.1 Interface relationship sketch of the 14 NI systems located in the CI building

1.1 NI设计/CI施工设计与NI采购的接口分析

1）NI设计→NI采购：设备设计规格书的交付。设备设计规格书是制造商进行设备详细设计的基础输入数据，制造商希望能尽早拿到；但是布置在CI厂房的14个NI系统中的多数设备的技术规格书提交较晚，而且提交后的技术规格书仍不断升版，导致一些设备在制造过程中甚至已经制造完成后还需要进行部分更改或全部重新制造。

2）NI采购→NI设计：设备制造不符合项和反馈设备接口数据。设备制造时出现偏离设计方要求的质量问题，需要制造商提交不符合项报告给EPC承包商，EPC承包商审查后再报NI设计方审批。另外，设备制造商在完成设备详细设计后需向NI设计方反馈设备与系统的接口数据资料，供NI设计方进行系统和电气等设计的基础输入数据。

3）NI采购→CI施工设计：设备接口数据的提交。设备制造商在完成设备详细设计后需要将设备基础数据提交给CI施工设计方，供其进行CI布置设计。

1.2 NI设计/CI施工设计与CI建安的接口分析

1）NI设计/CI施工设计→CI建安：施工图提交。14个NI系统的施工图提交一方面受制于CI施工设计方出图进度，另一方面也受制于设备制造商反馈设备接口数据的进度，而设备制造商反馈设备接口数据的进度又受制于设备设计规格书的提交进度和设备制造商的设备详细设计的进度；因此14个NI系统的施工图催交工作难度较大，只有各接口方紧密配合，按时提交才能最终满足CI厂房的施工需要。

2）CI建安→CI施工设计：安装过程中的不符合项。部分设备安装过程会出现与管道或支吊架冲突或与设备基础不匹配导致无法施工，既有土建施工造成偏差的情况，也有设备制造商在后续设备制造过程中对提资数据进行了升版却没有及时反馈给土建设计方的情况。这时需要项目业主协调土建设计方、设备厂家和CI施工方密切配合，以最利于现场施工为原则进行现场修改。

3）CI建安→NI设计：材料代换/设计变更申请。14个NI系统有小部分管道因为设计变更后存在供货争议，考虑现场安装进度及减少管理接口，由业主委托CI施工方采购，CI施工方在采购过程中由于美标设备采购难度大、供货周期长等原因需要进行材料代换；另外，CI施工方因为根据现有设计在现场进行施工的难度很大甚至无法施工，CI施工方需要提出设计变更申请；这类问题都需要反馈给NI设计方进行审批。

1.3 NI采购与CI建安的接口分析

1）NI采购→CI建安：预埋件和交货顺序。设备的一次预埋件需要在土建施工时进行预埋，需要设备的基础预埋件提前交货。另外部分设备的二次预埋，也需要土建施工时预留施工孔洞，后续进行二次灌浆处理。部分设备需要随主体工程先吊入房间再进行房间的楼板施工或厂房封闭，另外处在运输通道上的关键设备不到位会导致整个设备运输通道的主要设备都无法安装就位，这就需要在做设备催交工作时要尽可能依据现场的施工逻辑，否则将给施工进度造成延误，并给到货后的设备成品保护和仓储工作都带来很大难度。

2）CI建安→NI采购：CI施工方在设备安装过程中需要NI设备供应商提供安装支持，另外到货设备存在设备缺陷或与设计有偏差（主要是仪控方面）需要反馈给NI设备供应商进行现场处理或返厂处理。

2 接口管理模式分析

接口管理的任务就是通过组织协调职能的运用，使相互关联的单位之间职责划分清楚，彼此协作配合；使相互联结的系统、部分或单元之间在界面处相互匹配、彼此衔接，以使工程顺利进展，确保总体系统功能目标的实现[1]。

三门核电业主对14个NI系统的接口管理采用“分级管理”和“分口管理”相结合的管理模式。所谓分级管理就是业主项目控制处对业主各职能部门进行统一接口协调，各相关职能部门再分别对各自领域按承包关系逐级分管，如此逐级负责，以实现接口管理纵向的全面覆盖。所谓分口管理就是由业主设计管理处负责管理设计与采购、施工之间的接口；业主物资采购处负责管理采购与设计、施工的接口，业主工程管理处负责管理施工与设计、采购之间的接口，业主项目控制处负责公司接口的总体协调工作，如此分工实现横向的全面管理。

三门核电业主的分级和分口管理相结合的管理模式综合运用了链式、轮式、环式及Y型和全通道网络。分口管理的接口交换是以业主为中心的轮式网络管理模式，业主各职能部门之间的接口交换是环式网络管理模式，项目控制处统一接口协调后又成为全通道式的沟通网络模式，而分级管理的接口交换包含了链式网络和倒Y型网络管理模式。

从信息沟通的角度，接口交换的质量和速度取决于接口信息沟通的效果与效率。轮式网络管理模式能保证简单任务的信息传递效率和效果，但是轮式网络这种高度集权的信息沟通途径割断了各承包商之间的信息沟通，并不利于接口问题的解决[2]。避免这种弊端的方法就是当问题接口复杂且专业性很强时，业主牵头召集各方专业技术人员召开专题协调会，具体可以是电话会、视频会，如有必要还可以是面对面交流。

以链式网络或倒Y型网络来完成同一合同包与其他承包商之间的接口信息沟通工作，虽然能保证信息的传递速度，但是容易产生信息失真。因为信息传递要经历多个节点，各个节点的主体在专业知识、经验和感受等方面又存在差异，对接口信息的理解和消化吸收可能不一致，而且传递环节越多信息失真的程度越大。处于最底层的分包商和业主的交流机会少、沟通难度大，因此也不利于培养项目凝聚力。解决的办法可以适当减少分级，只要不涉及商务和责任划分等原则性问题时，重要问题底层分包商可以直接向一级分包商或直接向业主汇报；也可以是业主牵头，召集各级分包商技术人员代表召开专题协调会，这样可以充分发挥各管理模式的优势，减少信息传递中间环节确保接口问题尽早解决，使管理工作尽快回到常态管理上来。

3 接口管理难点分析

布置在常规岛厂房的14个NI系统在建安过程中遇到的难题很多，大致可以分为4类：

第一类：NI设备制造商向CI施工设计方提交接口数据问题。因为NI设计文件提交滞后或反复升版，导致NI设备制造商的设备详细设计难以固化；另外，制造商提交的设备详细设计数据与CI施工方的需求也经常出现偏差；这导致CI施工设计迟迟无法固化。

第二类：供货责任划分问题。NI设备与CI设备之间、NI设备与NI管道之间的连接件/紧固件供货责任问题，以及NI设备与基础连接的地脚螺栓等基础安装材料的供货责任问题，这些接口问题有些在合同中没有明确规定，所以在实际操作中就经常存在争议，也常有漏供的情况。

第三类：材料代换/设计变更申请及现场设备不符合项处理问题。CI施工方提出的材料代换申请和设计变更申请需要提交给NI设计方审批，但是CI施工方与NI设计方之间没有直接审批流程，需要由三门核电业主通过如下流程转交：CI施工方→业主工程管理处→业主设计管理处发信函→NI设计方；现场设备不符合项处理也存在类似的情况，需要经过如下流程：CI施工方→业主工程管理处→业主物资采购处发信函→EPC总承包方→NI设备制造商。这类问题的处理流程耗时较长，对现场建安进度影响很大，这就需要业主及时优化管理流程，减少管理接口，以确保现场工程顺利开展。

第四类：NI设备交货不满足CI建安要求。部分NI设备是布置在CI厂房的设备运输通道上的，该通道上需要先就位的设备不及时到货，将直接影响整个通道上的后续设备的安装，甚至影响厂房封闭，给现场建安进度带来很大影响。

4 接口管理问题的应对措施

截至2012年10月底，14个NI系统的接口管理问题累计110项，其中80%的问题已经得到了有效解决。三门核电业主采取的有效措施主要可以归纳为4个方面。

4.1 优化管理流程，减少管理接口

（1）部分区域重新设计，减少接口

14个NI系统中出现了部分区域的NI与CI设计重复，而给出的管道材质不一致。如果按照已有的不符合项处理流程则需要CI施工方提出，通过业主分别提交CI施工设计方和NI设计方确认，几个确认回合需要几个月甚至更长时间，势必给现场施工进度带来很大影响。三门核电业主的做法是将该部分区域的设计工作全部重新委托给CI施工设计方，要求其结合NI设计方的设计文件，对该区域重新发布施工图，这样减少了管理接口，节省了接口协调时间，也大大减少了后续安装过程的接口管理工作。

（2）建立现场不符合项的专项处理流程

CI施工方安装过程中的不符合项，需要向NI设计方确认，响应速度很慢。经业主审查后认为不需要设计方确认的问题直接按照公司内部程序，由业主负责最终确认。

（3）缩短采购流程，减少接口

按照EPC合同，14个NI系统的大宗材料由EPC总承包方供货，但是该部分又是CI的安装材料。为了减小现场安装的接口，EPC总承包方采纳了三门核电业主的建议，直接将该部分的大宗材料采购工作委托给CI施工方采购，这样既减少供货和安装的接口，便于EPC总承包方的管理，又便于现场安装工作的开展。

4.2 解决采购进度与建安需求不匹配问题

（1）材料借用

某系统移交时间已到，但是部分材料的供货却滞后严重，为了系统调试工作的顺利开展，调研到其他公司或项目有相同规格材料有库存，建议暂时借用库存材料以满足系统移交和调试的紧急需求。

（2）设备临时替换

在设备的交货进度短时间内无法满足现场安装要求的情况下，有技术部分充分论证后给出建议采取临时设备顶替的措施。例如可以先用其他可替代设备进行部分调试工作，正式设备到货后再替换，这样既保证了设备的制造周期，避免过分赶工的质量风险，也暂时缓解了现场的需求压力。

（3）按优先级进行设备催缴

即使是同一合同下的设备，在制造厂的排产计划中也是有先后的，所以进度催缴人员需要根据工程现场实际设备需求及时告知制造厂的交货优先级，这样便于制造厂按照优先级排产，以满足现场的安装进度要求。

4.3 业主承担责任，避免反复接口协调

以14个NI系统的设备基础安装材料的供货为例，设备是由NI总承包商的分包厂家进行详细设计和制造，那么这些基础安装材料的参数谁来给出，NI设计方没有给出设备基础安装材料的技术参数，而NI设备供货方的设计能力差别较大，有些分包商也没有能力给出这些参数；此外，CI施工设计方也很难准确给出这些NI设备的基础安装材料的型号，这时就需要借助CI施工方自身的技术力量，由他们给出建议，再由业主进行审批，这样既有经验支持，又有技术保障，同时也避免了反复的接口协调工作。

4.4 全通道网络沟通模式提高沟通效率

到货设备的不符合项处理以及各种接口问题协调工作都应该充分发挥会议集中处理的优势，减少信息传递的失真风险，由链式或Y型信息传递转变为全通道网络沟通模式，这样提高信息传递质量和速度，提高解决问题的效率。另外专项问题处理的定期协调会也是很必要的，这样集中处理和协调，避免小问题累积最后变成影响现场工作的大难题。14个NI系统问题多数因为接口复杂，解决速度比较慢。从2011年底至今，实行由业主项目控制处牵头召开专项问题协调周例会制度，提高了解决问题的速度，同时在处理问题过程中也采取了一系列有效的管理措施，大幅度提高了工作效率。

5 结束语

在AP1000全球首堆的建设过程中，三门核电对于布置在CI厂房的14个NI系统的接口管理工作实践证明：通过不断优化管理流程和减少管理接口可以大大提高接口管理效率；采取材料借用和设备临时替换等措施可以有效缓解设备采购进度与建安需求不匹配问题；对于非核安全相关设备的简单设计，必要时业主承担责任，可以避免反复接口协调；充分发挥专项会议的协调作用，采用全通道网络沟通模式，可以大幅度提高沟通效率。

[1] 任德曦．核电站项目管理[M]．中南大学出版社，2003.（REN De-xi. Nuclear Power Project Management[M]. Central South University Press,2003.）

[2] 齐英．面向关键指标的核电工程接口管理体系研究[D]．哈尔滨工程大学博士学位论文，2008.（QI Ying. Study on critical indicator oriented nuclear power project interface management system[D]. Doctorate thesis of Harbin Engineering University, 2008.）