秦山核电厂主控室更新质量管理探索

周 攀，吴惠坚，蒲晓彬，陈子明，周建华

(中核核电运行管理有限公司，浙江 海盐 314300)

秦山核电厂是我国第一座自行设计、安装、调试运行的原型堆核电厂，设计寿命30年。工程自1991年投运已安全稳定运行28年。电厂基于定期安全评审(PSR)整改要求及经济运行需要，结合电厂的运行许可证延长(OLE)，对主控制室及应急控制室开展整体更新工作。这是我国核电厂首次进行在役期间主控制室及应急控制室的整体更新。

主控室及应急控制室更新是一个系统工程，主要包含42台控制盘台、对应的过程仪表、专项仪控及电气控制系统的更新。包含大量核安全相关的1E级设备和常规设备的设计、制造验收和项目计划、现场施工调试、竣工验收等工作。为保障更新项目的质量，项目组从方案调研、可行性研究、设备设计、制造验收和项目计划、现场施工调试、竣工验收等阶段全面介入质量控制，积极引入先进的项目管理理念，形成了一套核电厂主控制室及应急控制室整体更新项目质量管理及实施运作方法。保证项目整个过程严格执行秦山核电厂变更管理程序，遵循有关设计、设备及材料、采购、安装、调试、试验及文件、图纸管理等方面的质量保证相关要求。保证更新项目最终完成质量达到国家规范和核安全局的监管要求。

1 项目的组织

核电厂的变更改造采用项目负责制，其主要特点是：将多部门、多环节、多目标、多头管理构成的管理流程统一到特定的项目总目标中，由独立、单一的项目负责人作为该项目实施的总负责人和执行人，整合各职能部门成员组建项目团队，从项目策划开始到项目结束的全过程进行计划、组织、指挥、协调、控制和评价，以实现项目目标。

1.1 项目组织结构

项目通过成立主控制室更新项目组,明确了项目领导小组、项目组成员清单，落实了责任工程师(含子项目)和项目组成员的管理职责。

在前期总体方案调研、系统及设备选型工作的基础上，细化了技术专项组等9个专项组成员及职责，与主控室人机接口相关的仪表控制SPEC200系统改造等10个重大技改成立了联合项目组。项目的主控室部分设计接受主控室更新项目组管理，具体设计在对应的项目中进行管理。其他涉及主控室的普通变更的责任工程师由主控室更新项目成员分别担任并结合各盘台设计一并处理。项目组组织结构图如图1所示。

图1 组织机构图

1.2 项目组织管理创新

主控室更新项目涉及系统多、时间紧、现场环境复杂、技术资料不全等困难。同时，子项目多，与其他改造工程接口多，设计院所及制造厂也较多。项目组、设计院、厂家等各方存在大量的预先沟通和澄清。项目组在常规项目责任制的基础上，实施了一系列新的管理措施。

1.2.1 项目定期协调机制

项目按月定期召开项目组、设计院、制造厂、设备供货商的协调会，同时增设项目专题会议，落实行动项及细化重点工作、协调设计及制造中的各类问题、审查重要节点工作或文件。按项目接口，与本项目相关的重大改造及一般变更分为直接管理、接口管理、盘台项目组成员负责三类。通过制定详细的设计、鉴定、制造、实施计划，严格质量控制和风险管控，取得了良好的效果。

1.2.2 全面调研机制

项目通过众多潜在设计院、设备集成厂家、设备供货商进行广泛的技术交流、实地调研。结合外部经验反馈(WANO技术资料、数字化电厂改造交流、日本海电调交流成果等)和内部经验(反应堆保护系统数字化改造、棒控棒位数字化改造等)，确定了项目实施的基本流程和框架，为后续项目管理奠定了良好的基础。

1.2.3 盘台责工制

核电厂主控室更新项目涉及的系统和设备主要为电气和仪控专业,以及部分通信专业。在执行过程中, 管理存在大量的交叉。设计、制造和现场实施期间容易交叉混乱和出现盲区。因此，项目组提出了盘台责任工程师(以下简称“责工”)分工制。每个盘台指定一名责工和电、仪、通信专业负责人。责工全面负责所属盘台的核查、设计审查、设备制造、工单和施工管理以及竣工验收等工作，直至项目最终验收和文档资料归档完成。各专业负责人协助盘台责工完成所属盘台的专业工作，保证所有设备和系统在设计、制造、施工、调试过程中得到全面的管理。

实践证明，盘台责工制有效克服了主控室更新中系统数量大，设备多，各类子项目交叉管理，不敏感设备易形成“三不管”局面的短板。改造过程中所有设备均达到了有人负责，有人管理，有人协调，项目实施无一错漏。

2 设计阶段的质量管理

主控室更新项目设计工作从2014年11月开始至2018年8月电厂改造调试完成后发电并网。克服了众多限制条件，以最新有效的标准完成了主控制室整体改造设计。项目从前期现场情况梳理、图纸核查，到改造范围、改造方案确定，以及设计标准、设计原则的制定，以及系统的详细设计、限制条件和重难点问题的解决，提出了一系列的质量管理解决方案。

2.1 现场情况梳理核查

秦山核电一期工程自投运以来，陆续开展了数量众多的变更和技改项目，现场设备状况、原始图纸资料等对应状况对于主控室更新的设计工作存在较大的影响。

项目组利用电厂第16、17两次大修，对改造范围内的所有主控盘台内设备和端子排进行了全面的统计和梳理。功率运行期间，在准备了详细可靠的工作方案的前提下，临时开展各类核查工作。部分难点问题，联合设计人员共同现场开展核查工作。总计完成980项工单任务，收集现场图文信息2000余张，查阅文档原始资料40余套，绘制完成各主控盘盘后端子图42份，保障了设计输入的准确性和有效性。

2.2 设计优化

根据项目的改造方案和设计标准以及原则，项目组配合设计院开展项目的各项设计工作，并进行了大量优化。主要有人机接口设计优化、人因工程的应用和模拟体的设计和使用等。

3 设备制造、试验验收阶段的质量管理

3.1 制造过程管控

项目共计42台控制盘台，加上其他专项的各类控制屏柜也同步开展制造工作，包含大量1E级设备，且制造厂不是同一家。如何管控制造质量，也是一个巨大的挑战。

项目组根据制造计划和监造要求，以及各专项项目组责任人员工作安排，编制了OLE项目设备监造和巡视计划，开展设备制造过程的管控工作。及时发现和协调制造过程中的问题和偏差，避免人员安排无序，设备制造过程管控不足造成质量失控。保证设备的制造过程符合质保要求。

3.2 出厂验收试验组织和质量控制

项目相关新设备制造数量巨大，元器件安装接线数量过万。确保出厂设备满足设计要求和控制逻辑功能需求，是设备出厂调试工作的一大难点。调试过程中发现的问题如何快速制定解决方案并完成整改，也是出厂调试工作的一大问题。

项目组根据盘台的制造计划和具备调试条件的顺序，编制出厂调试计划，组织责工、专业负责人以及相关设计人员分批次驻厂参加调试工作。发现问题，现场制定解决方案，升版设计，立即完成整改工作，保证设备出厂时间不受影响。

同时，项目组综合分析和梳理出盘台上各类设备，如母线电源开关、泵、阀、电动机等设备控制回路的共性特点，研发制造了控制盘台综合调试装置，极大地提高了工作效率，缩短了出厂调试周期。并有效地减少了盘柜现场调试纠错工作，节约大修期间主线时间。

4 现场施工、调试及验收阶段的质量管理

4.1 项目计划

本项目是第18次大修计划的关键节点，在整体计划中设置了10个盘台改造专用里程碑，涉及临时盘台的投用、旧盘台的拆除、新盘台的运输安装、盘台设备的冷、热态调试等。

项目组根据专用里程碑结合大修系统停复役计划设置了各个子项工程的专用里程碑和盘台调试逻辑计划(涉及系统复役先后和A、B列倒列等)。项目逻辑如图2所示。

图2 项目逻辑图

4.2 现场施工及调试

大修前项目组联合大修计划等部门梳理了项目总体施工方案，明确盘台施工过程中多项关键节点的控制及安排方式。细化关键节点及施工步骤，编制了大量质量管控文件，如，主控盘台的运输施工方案、主控室场地规划方案、主控室盘台吊装方案、主控室机柜拆除、安装交叉作业优化方案(涉及多系统机柜拆除、运输，跨专业施工)。将各个系统的设备运输工作嵌入到主控盘台施工进度计划中。根据盘台施工进度计划编制了报警系统、计算机系统、DCS系统、1E级仪表控制系统等各个项目的专项施工进度计划。将机柜的运出、运入细分到各个时间段，在运输平台、运输通道使用上避免冲突。

主控室盘台的电气调试试验项目主要包含盘台外部电缆回接后未送保护/控制/信号/指示电源前的静态试验；保护/控制/信号/指示电源投入后的保护/控制/指示/信号的传动试验。调试工作开展前，项目组组织编制了盘台所有设备不同阶段的调试规程，将现场需要进行的工作按步骤和操作流程梳理清晰。总计完成1000多份专项调试规程的编制和审查。现场实际使用证明，调试过程中使用提前编制审查完成的调试规程，可以避免工作中临时梳理分析设备原理和调试流程，避免人因失误，并提高效率。

制定仪控盘台调试基本原则：设备调试分为离线调试、冷态调试、热态调试三个阶段。离线调试指对单体指示仪、控制开关、按钮、指示灯、无纸记录仪进行性能测试；冷态调试指对联锁、控制回路、报警信号、计算机信号进行测试。热态调试(依据Q1-OT118大修调试大纲调试清单)指对运行工况有要求的联锁、控制、调节回路进行测试和试验。

主控室盘台改造涉及多系统信号的连接，如报警系统、电厂计算机系统、保护系统、过程控制系统等。依据盘台改造专项里程碑制定的盘台调试专项说明及调试原则以及各个施工单位之间联合调试原则，很好地解决了这一问题。

4.3 竣工验收阶段

依据电厂变更管理程序和项目质保大纲，编制了项目涉及的各类设备的验收方案。主要是设备联合调试完成后，根据验收方案，逐一核对验收标准，避免调试工作进行的不彻底，保障改造工作满足设计要求。

5 结论

项目竣工后机组稳定运行两年的实践证明，主控室更新项目的质量管理手段和措施是积极有效的，项目过程中涉及的设计、设备采购、制造，现场施工、调试和验收工作中质量风险均得到了有效控制。项目管理共申请发明专利1项和实用新型5项，项目质量管理方法在工程应用阶段实施效果良好,达到预期目标，可为国内其他核电厂后续即将进行的主控室更新、电仪大型综合改造、许可证延长项目提供参考。