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EPC模式下的核电生产准备

2016-10-21杨鸿翔

中国核电 2016年3期
关键词:模拟机质量保证核电厂

杨鸿翔

(中核核电运行管理有限公司,浙江 海盐 314300)

EPC模式下的核电生产准备

杨鸿翔

(中核核电运行管理有限公司,浙江 海盐 314300)

文章以方家山核电工程为例,论述在EPC核电总包模式下,运行公司开展核电生产准备工作的过程与经验,分析运行公司与工程公司之间关于生产准备工作的接口关系,探讨在EPC模式下的核电生产准备工作的难点,为核电厂后续开展生产准备工作及生产准备工作标准化提供一些建议与帮助。

EPC模式;核电;生产准备

目前国内核电项目一般按照工程总承包模式(EPC)建设,即承包商向业主提供设计、施工、设备采购、安装和调试直至竣工移交的全套服务。

核电厂在建造期间主要应做好两件事情,一是工程建设,二是生产准备,前者由总承包商和若干承建商共同完成,后者一般由业主或专业化运营公司完成,并最终由其负责建成后的生产运营。由于核电厂运营与常规电厂运营有着很大不同,核电厂生产运行期间安全稳定性要求高,因此作为核电厂建设两大核心任务之一的生产准备工作,越来越成为核电厂业主关注的重点[4]。

方家山核电工程是我国首批完全自主化的以EPC总承包进行建设的核电工程之一,于2008年4月签订总承包合同[3]。合同规定,工程采用业主秦山核电有限公司(QNPC)负责下的工程总承包建设模式,中国核电工程有限公司(CNPE)作为工程总承包单位,承担工程建设项目管理责任,完成从设计、采购、土建、安装、调试、移交运行并通过临时验收等全过程的工程总承包工作。而方家山机组的生产准备和接产运行工作由QNPC通过委托协议方式委托中核核电运行管理有限公司(CNNO)实施。

1 核电生产准备工作内容

核电生产准备工作的目标是以国家有关部门颁布的各种安全法规、条例、规定、标准和导则为依据,建立一个完整的安全生产与质量保证体系,培养一支高素质的生产管理与机组运营队伍,制订一套合理的运行管理和技术程序,支持完成机组的执照申领和工程建设,以确保系统、设备、构筑物(SSCs)移交和投产的质量、安全、进度,实现从工程向生产的平稳过渡。

核电生产准备工作是一个复杂的系统工程,涉及核电厂生产管理的全部要素的准备,总体上讲就是人员、文件、物资3个方面的准备,具体任务如下:

1) 组织机构准备——建立生产组织机构和生产管理体制;

2) 人员准备——人员配置、培训、授权(特别是执照人员);

3) 物资准备——生产设施、信息管理系统、备品备件、工器具、材料和易耗品;

4) 文件准备——生产管理文件、生产技术文件等;

5) 技术准备——生产相关信息采集/建立数据库、收集国内外电厂特别是参考电厂的经验反馈、专用技术等;

6) 获取执照文件——编制首次装料批准书文件、参与审评;

7) 工程参与——设计、采购、建安、调试等;

8) 移交接产——实体移交、工程文件移交。

2 核电生产准备与工程建设、电站营运之间的关系

核电生产准备工作是一项综合性的系统工程,具有周期长、涉及面广、接口多、组织实施复杂,要求大量的人力、物资和资金等各种资源的投入等特点。

工程建设和生产准备是工程项目建设期间的两个主要方面的工作,都是为建成后的核电厂的安全运行服务的,只有双方相互支持、渗透和促进,才能把工程建设好,才能顺利实现由工程建设到安全运行的平稳过渡。

生产准备与工程建设、营运大致关系如图1[1]所示。

图1 生产准备与工程建设、营运关系图Fig.1 The relationship between production preparation, engineering construction, and operation

3 核电生产准备重点工作

3.1核电生产准备工作的质量保证

质量保证工作是核电厂有效管理的一个重要方面,它是一种有组织有计划的活动。凡是从事影响核电厂安全和质量的单位和个人都必须遵守国家核安全局颁布的核电厂质量保证核安全法规和导则的要求,并保证由合格的人员使用正确的设备,按照批准的文件在适当的环境下开展工作。

核安全法规《核电厂质量保证安全规定》(HAF003)1.1.3规定“为了保证核电站的安全,必须制定和有效地实施核电厂质量保证总大纲和每一种工作(例如厂址选择、设计、制造、建造、调试、运行和退役)的质量保证分大纲”[6]。无论是IAEA法规,还是我国的HAF系统核安全法规,都未对商运前的生产准备工作提出明确的法规要求,在建造期间各电厂都编制了相应的设计和建造期间的质量保证大纲、调试期间的质量保证大纲,在这两份质量保证大纲中,主要是针对核电工程建设、调试进行的,相应章节中都有涉及生产准备工作的简短描述内容,是核电生产准备工作过程中所应遵守的,但它对生产准备工作的质量保证工作指导有限,同时各业主在开始生产准备工作之前,都需编制相应的生产准备工作大纲,它是核电生产准备工作的指导性文件,也起着质量保证大纲的部分作用。

生产准备期间一个重要的质量保证活动就是事先对今后可能影响到电站调试和运行质量的活动进行周密规划,制订一系列的计划和措施,建立相应组织机构,并培训和配备符合要求的人员,确定程序清单并落实好具体编制完成人及完成的时间,采购和配备调试和运行必需的设备和材料,为将来顺利调试和安全运行创造必要的条件。因此,要求在生产准备期间,也必须完成核电厂运行阶段质量保证大纲的编制工作,这是运行许可证申请的必要条件之一。

3.2生产准备工作计划安排

工程建设进度计划与生产准备计划是各自独立的,但又相互衔接。在整个工程建设过程中,生产准备活动的展开是以满足工程建设计划的实现为条件的,工程建设进度计划包含或意指生产准备活动且为生产准备活动的设立提供参考。所以生产准备计划也被认为是工程进度计划的下级计划,但按照总承包模式的管理,这两个计划的管理实施单位分别为工程公司和业主公司。

生产准备总体计划根据工程计划和生产准备工作大纲编制而成,考虑到生产准备和工程进度的关系,便于工程建设和生产的平稳交接,伴随着工程建设进程,为将来安全稳定生产而需展开的各项活动,给以总体性的计划安排,并按工程总体进度要求编制的进度计划,生产准备进程与工程建设进程紧密关联,生产准备各项工作应积极支持和配合工程计划的进展。图2为核电生产准备计划体系及与工程计划关系简图。

图2 生产准备体系及与工程计划关系简图Fig.2 Relationship between production preparation and project plans

同时,生产准备总体计划在执行过程中应按照工程建设和生产准备工作的实际进展情况进行及时修订和完善,并根据实际对该总体计划进行升版。

3.3生产人员培训

人员培训和授权是生产准备的核心和成败的关键。生产人员培训工作的重点是主控室操纵员的培养,核安全法规(HAF001/01)规定“持中华人民共和国核电厂《操纵员执照》或《高级操纵员执照》的人员方可操纵核电厂反应堆控制系统,持中华人民共和国核电厂《高级操纵员执照》的人员方可指导他人操纵核电厂反应堆控制系统”,以及“核电厂每个运行值班中必须有3名持照人员,其中至少应有1名持有核电厂《高级操纵员执照》”。所以,人员培训工作的核心是主控室操纵员的培养,这也是获得首次装料许可证的必要条件之一[5]。

操纵员的培训工作,由于培训时间长,难度大,需要公司在生产准备初期就要密切关注,落实操纵员的培训方案,保证生产准备工作对操纵员的需求。操纵员培训的一般步骤为:经过现场值班→基础理论培训→工程系统培训→模拟机培训→操纵员考试。操纵员培训的进度又受到全范围模拟机建造进度的制约,所以抓好全范围模拟机的建造工作是保证如期完成操纵员培训工作的关键路径。

要抓好全范围模拟机的工作,公司要及时督促检查有关模拟机的工程建设和调试工作,特别是交付使用时间和教学准备进度,以争取满足RO和SRO执照考试在自己的模拟机上进行。由于模拟机教员的培训时间甚至长于主控室操纵员,因此模拟机教员应该第一批招聘和培训,同时也要尽早培养模拟机维护人员,保证维护人员能参与模拟机的出厂试验和现场的安装调试。此外,还要有模拟机不能按计划投用的应急计划。

3.4工程参与

在工程建设阶段,生产人员应适当参与核电厂设计审查、招评标活动、设备监造、执照申请以及安装和调试等领域工作。生产人员可以借助工程建设阶段的参与机会,深入熟悉系统设备,提高各方面的技术水平和技能,为顺利接过机组并运行好机组打下良好的基础。生产人员参与工程建设,始终贯穿核电厂整个生产准备过程,是完成生产准备和移交接产必不可少的工作[2]。

工程参与目的,一是通过参与有关设计、设备制造、安装和调试以及承包商提供的培训活动等工程建设的过程,反馈运行经验,支持工程进展;二是在过程参与中完成跟踪学习,达到培训人员、技术准备的目的。但是,工程参与的前提是不能影响工程的正常进度,所以工程参与工作必须是遵守程序,按照计划执行。

1)生产部门与工程部门之间要紧密配合,相互支持,优势互补,工程保质保量建成投产,为投产后机组的安全、稳定、经济运行奠定良好的基础。在生产部门积极支持工程部门工作的同时,工程部门也应为生产人员提供各种机会,尤其是在设计审查、设备招标选型、设备监造及验收、运行维修技术培训等活动中,创造条件使生产人员尽早介入。

2)生产部门人员提前规划,分阶段、分批次、有计划地参与工程建设、设备监造与调试工作,促进工程建设各阶段的工作质量。

3)建立清晰的工程和生产之间的接口关系,采取切实有效的措施加强工程部门和生产部门之间的信息交流与沟通,提高工作质量和效率。

3.5技术文件编制与验证

技术程序是生产运行活动的指南,是调试、运行经验不断总结提高的载体,是实现“一切按程序办事”管理目标的文件基础。技术程序的可操作性、准确性是提高工作绩效的前提,也是确保调试及试生产活动安全有序开展的基础。技术程序的编制和验证是生产准备的核心内容之一。

收集整理技术文件编写所必须依据的工程文件(包括设计、制造、安装、调试文件)和构筑物、系统、设备(SSC)设计、制(建)造、检验、安装等所采用的技术规范标准,并将收集的文件形成数据库,这是电厂运行期间开展配置管理工作的基础,电厂SSC的变更都是依托这些文件开展的,这些文件也始终要与SSC的实际状态一致。由于这些文件混杂在工程建设阶段留下的庞大的工程文件库中,而且文件来自众多的供应商,各供应商所提供的文件,其种类、格式、内容等又千差万别。因此,需要建立与工程总承包单位的良好接口,处理工程建设与生产准备、生产运行之间的文件接口,及时为生产部门提供生产准备所需的最新版本的文件。工程建设相关文件向生产移交时,必须由生产部门审核,保证生产准备期间,使用统一的文件管理系统,为生产准备文件的编制、生效、发布、运转、保存和版本管理提供有效的信息,各技术文件编制处室应根据文件编制的需要,提出上游设计文件及厂家设备文件达到的进度要求,密切跟踪执行情况,公司内对外接口部门需与设计院协调、与厂家落实。

运行规程编制完成后,必须在调试及试运行过程中进行验证,“试用”版的文件经过实际使用验证后升为“执行”版,验证的方式可采取程序的现场实际使用,或在培训模拟机(或模拟体)上执行该程序。必须尽最大可能在运行前和初始启动试验期间证实运行规程的适用性,因此,必须充分利用调试及试运行的验证机会,调试必须将生产技术程序的验证作为调试活动的重要内容之一。

3.6移交接产与试运行

系统、设备和厂房的移交是工程总承包单位和营运单位运行和管理责任的转移过程,系统、设备和厂房将通过这一环节移交给营运单位。营运单位组织机构负责组织和协调移交接产的各项工作,并全面负责接产质量,必须建立严密的移交管理制度及质保监督体系,确保移交的质量。移交接产是核电工程建设向生产运营移交最重要的环节。

由于移交过程重叠度高、接口复杂,必须重点关注以下几个方面:

1)建立与工程总承包单位的移交接产接口程序,明确移交方式、移交准则和责任分工;

2)建立相应的移交接产组织机构,明确职责分工,协调移交接产过程中的接口问题和技术问题;

3)建立有效的工作手段,在保证建设和安装进度的同时,充分考虑高标准的安全、质量要求,以实现对移交过程和质量的控制,避免留下安全隐患。

首次装料后到商业运行前,这一阶段为试运行阶段,尽管按照总承包合同规定,生产现场的责任主体为工程公司,但大部分现场的运行、维修等生产任务实际已由营运公司生产部门在执行了,因此该阶段的生产准备的主要任务是: 进行工程遗留项的清理及收尾工作,全面验证生产准备的质量,参与制订调试启动计划及负责接产后维修活动计划,为核电站成功投入商业运行做好充分的准备[2]。

4 思考与建议

随着对清洁能源需求的增加,作为清洁能源的核电机组建设将会越来越多,为适应全新的核电EPC建设模式,不管是作为工程总承包单位的工程公司,还是作为后期负责营运的运行公司,其中还牵涉项目业主公司、设计院、相关的工程建安单位及相关的设备厂家,都必须考虑以下几点,以求保质保量地完成或配合完成核电生产准备工作。

1) 生产准备质保大纲是否需要值得研究。中广核已着手研究并已编制了核电生产准备工作期间的质量保证大纲,对于开展核电生产准备工作标准化,是否需要专门编制核电生产准备的质量保证大纲或者在其他文件中进行完善,增加对生产准备工作的详细质保内容,值得从事生产准备工作的同行们进行思考与研究。

2) 要保证计划的严肃性。工程计划的变动直接影响到生产准备计划的变动,牵涉到生产准备工作的方方面面,因此要求涉及工程计划的调整需要按照严格的程序执行,并及时提醒生产准备工作计划的调整。

3) 要加强工程公司与业主或运行公司的单位合作。工程建设方面的工作往往在总承包单位内部就能协调,而大部分生产准备工作的协调是在运行公司内部协调,但这两方面工作是相互影响的,无法完全分得清是谁的职责。因此,一是必须建立严格的接口程序;二是要建立良好的沟通渠道,以保证两方面工作相互促进,而不是互相推诿。

4) 要保证工程文件提交的及时性和提交质量。工程文件是生产文件准备前提,工程文件的及时交付和质量直接影响到生产文件的准备进度和完成质量。

5) 要充分考虑在工程建设阶段对生产人员的培训数量与质量。工程公司在规划培训时,为考虑工程成本,往往容易忽略生产人员的培训,而在工程后期,要弥补对生产人员的培训,需要付出更高的成本,效果也会变差,因此要求在签订总承包合同及相应的重大设备合同时,都必须规划出足够的生产人员的培训数量和培训质量。

6) 要建立统一的信息化渠道。统一的信息化渠道,能让双方工作人员及时掌握工程动态,充分共享文件与数据信息,减少不必要的差错。

7) 对制约生产准备工作进度的重大设备需特别关注。生产准备人员特别要关注直接影响生产准备进度的重大设备进展,如模拟机的工程进度又与DCS的进度有关,这是直接影响操纵员培训进度的两项重大设备,如果这两项进度不能满足操纵员准备进度要求,就必须及早制定操纵员准备的应急或备用方案。

8) 建立良好的经验反馈机制。良好的经验反馈能促进工程建设的进度和质量,减少后续的工程变更量,因此建立工程生产一体化的经验反馈体系,是生产准备与工程建设的需要,同时也能更好满足机组后续的运营要求,提高运营业绩。

5 结束语

方家山核电工程生产准备工作从2005年开始,直至目前,已基本完成所有的生产准备工作。其中,经历过方家山机组主设备延期而造成工程进度延长;经历过秦山核电基地专业化改革和深化改革的过程。方家山核电工程是中核集团首批采用EPC总承包建设管理模式,各方经验的缺乏使得生产准备工作受到总承包模式的影响。

生产准备工作是与工程设计和建设紧密相关的系统工程,为保证整个工程从建造向运行平稳过渡,生产系统的骨干人员必须深入了解设计和设备制造的情况,积极参与现场安装活动,以加深对工程的全面认识和深刻理解。这样才能对调试和运行工作进行深入的准备。为此,要求各级领导和各级管理部门积极支持、创造条件、帮助生产部门深入细致地做好生产准备工作,确保工程建设和生产准备按计划进度安装、调试和运行,并按时实现安全经济发电的整体目标。

在EPC核电建设模式的大趋势下,不管是工程公司还是运行公司或业主公司,对如何处理工程建设与生产准备之间的关系,都处于在边建设边摸索阶段,其中的许多方面还需各方继续完善,程序制定与合同约定都需继续探索。

[1]“岭澳核电工程实践与创新”编辑委员会.生产准备卷[M]. 北京:原子能出版社,2002:25-26.(The editorial board for the Practices and Innovation in Ling Ao Nuclear Power Project. The Volume of Production Preparation[M]. Beijing: Atomic Energy Press, 2002:25-26. )

[2] 大亚湾核电运营管理责任有限公司. 大亚湾核电专业化运营[M]. 北京:原子能出版社,2009:85-95.(Daya Bay Nuclear Power Operations and Management Co., Ltd. Specializated Operations of Daya Bay Nuclear Power Plant[M]. Beijing:Atomic Energy Press, 2009: 85-95. )

[3] 苏绍坚. 核电项目EPC模式下总包方的设计管理[J].中国核电,2013,6(2):173-176.(SU Shaojian. The Design Management for the General Contractor in Nuclear Power Project under EPC Mode[J]. China Nuclear Power, 2013, 6(2):173-176. )

[4] 丛伟,应勇. 岭澳核电站二期生产准备阶段质保体系建立与维护[J]. 核动力运行研究,2013,26(1):226-232.(CONG Wei, YING Yong. The Establishment and Maintenance of QA System in the Production Preparation Phase of Ling Ao II[J]. Nuclear Power Operation Research, 2013,26(1): 226-232. )

[5] HAF001/01中华人民共和国民用核设施安全监督管理条例实施细则之一——核电厂安全许可证件的申请和颁发[S].(HAF001/01 The First Detailed Enforcement Rules for the Regulations of the People's Republic of China on Safety Surpervision and Management of Civilian Nuclear Facilities—Application and Grant of Nuclear Power Plant Safety License[S]. )

[6] HAF003核电厂质量保证安全规定[S].(HAF003,Nuclear Power Plant Safety Requirements for Quality Assurance[S]. )

Preparation for Nuclear Power Production under EPC Mode

YANG Hong-xiang
(Nuclear Power Operations Management Co., Ltd., CNNC, Haiyan, Zhenjiang Prov. 314300, China)

This paper, taking Fangjiashan NPP as an example, aims to describe the process and experience of production preparation for the operation company during the construction of the nuclear power plant based on EPC mode, analyze the interface relation about production preparation between the operation company and engineering company, discuss the difficulties of preparation for nuclear power production which adopting EPC construction mode, and provide some suggestions and help for development and standardization of production preparation for follow-up nuclear power projects.

EPC mode; nuclear power; production preparation

TM623 Article character:A Article ID:1674-1617(2016)03-0255-06

TM623

A

1674-1617(2016)03-0255-06

2016-03-19

杨鸿翔(1966—),男,湖南新邵人,高工,本科,主要从事核电生产准备工作。

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