核电厂在运消防系统整体改造项目管理实践

杨云斐 赵永明 周 萱 刘洪群

（1. 中核核电运行管理有限公司，浙江 嘉兴 314300；2. 苏州热工研究院有限公司，江苏 苏州 215004）

0 引言

秦山核电厂（以下简称“电厂”）是我国大陆自行设计、建造、安装、运营的第一座核电站，作为我国的原型试验堆，在消防系统设计时，遵照当时TJ 16-74《建筑设计防火规范》，参照国外同类型核电厂防火有关规定和导则进行设计，经有关部门批准认可后建造投用[1]。

随着国内外核电站消防系统相关核安全导则建立和完善，核安全法规的要求不断提高，秦山320MW核电机组消防系统已不满足国家法规要求。EJ/T 1082-2005《核电厂防火准则》中提到，如果使用水箱供水，则两个水箱应相互连通，以便消防水总管可使用其中一个或同时使用两个水箱供水，两个水箱可用的最小供水量应为2400m3。而秦山320MW核电机组只有两个容量为600m3消防水池，容量不足；另外，根据日本福岛核事故的经验反馈，地震工况下，在发生火灾且失去厂外电及应急电源时，需要确保消防给水，而该机组的消防泵组在失去厂用电情况下无法自启动，需要增设柴油驱动消防泵组及系统，确保全厂失电状态下消防给水的安全可靠性；另外，消防水池、泵房、消防给水泵组及安全重要相关厂房消防给水系统管道等设备的抗震等级不满足现行法规要求，需要做抗震改造。

电厂运行以来，虽然对消防系统和设备实施了多项技术改造，但没有解决这些根本性问题。2011年2月28日，秦山核电向国家核安全局提交了《关于申请秦山核电厂消防系统部分修改的请示》（秦核安发【2011】48号），2012年6月，国家核安全局与秦山核电召开了该项目的专项审评对话会，对该项目的改造方案、修改范围等内容进行了严格审查并于2014年1月批准了该项目（国核安发【2014】22号）。

1 项目难点与设计思路

本项目是对运行核电厂的消防系统的全面改造，在中国大陆尚属首次。本项目的研究涉及机械、电气、仪控、土建、运行、防腐、材料、焊接、役检、起重等众多专业，专业之间的协调工作量巨大；同时，该项目在设计、设备制造、控制系统改进以及厂房内空间、场地、布置、土建结构对机电设备安装和工艺施工等存在多方面限制。消防系统是核安全相关重要系统，在改造实施过程中，需保证原系统的可用性、可靠性。设计改造方案除了需要满足消防给水能力、重要区域系统抗震要求的基本条件外，还需满足全厂失电等恶劣工况下消防给水能力、现场施工的可行性、可达性、安全性、日常和大修窗口的工期要求、以及运行期间施工对运行机组的风险管控等。在设计和论证过程中还需要对系统、设备、管道、支架的力学抗震情况重新建模进行分析，提出最优技术方案。

针对以上项目难点，经分析论证，确定了新消防系统设计改进的总体思路：

（1）在原消防水池边上建造两个更大的水池，满足消防全系统供水和应急状态下向一二回路补水水源问题；

（2）新建消防泵房。在新泵房设置两台50%消防供水量的抗震电动消防主泵，实现就地和主控远程控制；新增一台100%消防供水量的柴油机驱动消防主泵，在失去厂用电时，柴油机驱动消防主泵自动启动以解决在失去厂用电情况下可以自启动向核安全相关厂房供水的问题；新建水池、泵房及相关系统的设置要满足抗震要求；

（3）重新建模对消防主环路管道及安全相关分支系统抗震性能进行计算复核，找出系统管道支撑薄弱点，增设抗震支架，将分支管和安全相关厂房的阀门、消火栓、部分管道更新为满足抗震要求的设备和管道[2]。

2 项目管理实践

2.1 项目组织管理

为了促进项目按计划开展，有效控制现场安全质量，成立驱动型项目组织机构，明确了项目成员和责任分工，制定了项目目标和节点计划以及详细行动计划，层层落实在具体行动中。

项目组根据计划建立了设计沟通协调机制，明确了设计单位对口负责部门，建立各专业责任工程师与设计工程师一对一接口，全权负责项目设计、设备、技术的审查、组织、过程管理。明确了设计进度计划及责任人、完成时间等，并提出任务关闭条件或标准。该沟通协调机制的建立，确保了任务的及时落实。

项目组创建了一个双向透明、多层次、多渠道、跨部门的多种链式的沟通网络，明确了项目管理周例会、月例会及周报跟踪手段，有效开展项目计划、进度和实施管理。

2.2 项目风险管理

由于项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多米电缆、2200多米管道的铺设，750台机电仪各类设施设备的安装及调试，600余套抗震支架改造及部分管道布置的修改、36座抗震阀门井及电缆井。由于大部分改造工作需在电厂运行期间开展，改造期间的施工开挖、焊接、安装等工作可能对机组运行带来风险，需要进行项目风险分析并制定管理措施。主要包括：

（1）风险识别，确认有可能影响项目进展的风险，记录每个风险的特点；

（2）风险分析，评估风险和风险之间的相互作用；

（3）风险应对，确定对机会进行选择及对危险做出应对的步骤；

（4）风险监控，对项目进程中风险所产生的变化作出反应。

在电厂的核安全监督、工业安全风险管理、质量监督/质量控制组织的共同作用下，项目组强化了实施过程中的风险控制，对识别出的风险进行了针对性管控。

（1）系统管道对接施工存在施工时间超运行限制的风险，对策：制定专项实施方案，分析风险，制定预案，采取单系列管道逐一施工原则；

（2）系统通信控制到主控与旧系统切换超运行限制的风险，对策：制定专项实施方案，分析风险，制定预案，利用大修窗口修改的接口原则；

（3）核岛区域室外管道更换开挖涉及隐蔽工程受损的风险，对策：土建开挖风险分析和审批流程。地下探测，出图，保守决策的原则；

（4）更换核安全厂房内的阀门及安装抗震支吊架，实施空间不够并有运行隔离窗口的限制等风险，对策：设计人员现场摸底，调整设计方案，充分利用现有设施原则；

（5）管道对接时存在质量风险，对策：对接前，管道取样分析，腐蚀专业人员现场检测验证，采取技术控制原则。

2.3 项目实施管理

为了严控风险，提升项目管理实效，必须在设计、设备、技术、计划、人员、安装、调试、管理等方面更加规范有序。为此，将该项目分成三个阶段实施。

第一阶段：新建一座消防泵房、两座1200m3消防水池、一座75m3高位水池，以及机电设备设施安装、单体调试，并经设计、施工、技术、核安、监理相关单位现场验证后投入运行。主要解决消防容量和供水动力问题；

第二阶段：开展项目的室外改造，对通向安全相关厂房的室外管网进行抗震改造；

第三阶段：对安全厂房内设备系统进行改造，01#、02#、03#、05#、06#、07#等安全相关厂房内的消防雨淋阀喷水灭火系统不满足抗震要求，因此，改造的主要内容是使其满足抗震要求；04#汽机厂房则主要解决火灾探测点不足和灭火喷水覆盖范围不足等问题。需要在机组大修期间完成现场安装、调试、投运、验证等。

3 项目管理实践效果评价

改造项目于2014年2月开始实施，2015年12月完成新建消防泵、消防水池等构筑物土建工程，2016年11月完成新建工程中的机电设备设施安装，完成设备单体调试。机组第17次大修期间完成系统联合调试，通过了变更后试验。最终经设计、施工、技术、核安、监理相关单位现场验证后投入运行。经验证，系统运行正常，符合改造预期[3]。

在整个工程的安装调试过程中，项目组积极开展观察指导和管理巡视，开展核心区域施工的风险分析，制定对策措施，通过质量控制人员的见证和高风险作业监督，确保了工程安装及调试的安全与质量。在机组运行期间，地下管道及电缆的安装敷设及阀门井、电缆井的建造过程中没有发生安全事件。项目组与设计院专项协调，明确目标，规范了设计与技术协调机制，对设计进度计划进行专项控制，确保了设计人员与现场的有效联系及安装、调试问题反馈机制的有效性。文档控制管理与项目建设同步进行，实施前端控制、全过程管理，确保了项目管理预期目标的实现，同时保证了项目文档得到有效控制。最终，项目按计划实施并投运，经过一年的检验，完全符合设计预期。

秦山核电厂消防系统改造管理实践表明，运行核电厂开展工程改造过程中，只要严把设计质量，控制项目管理风险，将项目计划过程中的关键节点和风险点识别出来，制定针对性管控措施，可以实现任务精细化推进和管控。