CAP1000核電項目常規島及其BOP設計接口管理優化

孟 琳解潤鑫

1.國核電力規劃設計研究院有限公司 北京100095

2.北京航天控制儀器研究所 北京100095

0 引言

CAP1000核電設計是在AP1000核電技術引進消化吸收的基礎上,根據依托項目建設運行經驗反饋及我國廠址實際情況,持續優化后形成的國產化CAP1000核電設計。CAP1000 核電項目采用分島設計,即核島及其BOP、常規島及其BOP分別由不同的設計方負責,各方通過設計分工及接口配合實現全廠性能完整性。

設計接口管理貫穿整個核電項目設計周期,是其中非常重要的一環。

1 設計接口管理內容

1.1 內部接口管理內容 常規島內部接口管理指的是常規島內不同設計專業間接口及資料的管理,從設計配合的角度可分為提資專業和受資專業。國核電力規劃設計研究院(以下簡稱國核電力院)編制了《核動力廠工程設計專業間接口內容規定》管理程序,里面規定了各專業分別作為提資專業,向其他配合專業需要提供的接口資料。

1.2 外部接口管理內容

1.2.1 EP接口(Engineering-Procurement Interface)常規島范圍內的EP接口管理主要指的是主輔機的接口管理。主機設備是指汽輪發電機及系統相關設備,如汽輪機、發電機、凝汽器、喉部低壓加熱器等設備。輔機設備是指除了主機以外的常規島設計范圍內的設備,如給水泵、凝結水泵、除氧器等。

1.2.2 EE接口(Engineering-Engineering Interface)常規島范圍

2 設計接口管理模式

2.1 以I MP指導接口工作I MP即接口管理程序(Interface Management Procedure),作為核電項目中規范性的文件,其目的是規范各個接口設計方之間的接口工作原則;I MP由接口管理方制定、發布;I MP規定了接口管理組織成員的職責、接口交換原則與流程、接口控制手冊和接口交換表單格式等。

國核院作為常規島總體設計方,負責編制、發布常規島及其BOP部分接口管理程序(I MP),其適用于指導常規島設計院與常規島設備供貨商之間的接口工作。

2.2 以ICM管理接口交換ICM即接口管理工具(Interface Management Procedure),它是集數千條接口條目的接口手冊。接口手冊上體內的EE接口管理主要指的是常規島與核島之間的設計接口管理。由于CAP1000項目的特點,核島部分有14個非安全相關系統的設備和管道,涉及全廠的氣源、水源、消防、通風、冷卻等重要功能,主要布置在汽機房、第一跨、輔助間、循泵房等常規島區域,且由常規島負責布置設計,因此島間的功能性接口主要存在于一回路與二回路系統連接處,島間的實體接口主要存在于布置在常規島內的核島管道、模塊及設備處。現了每一個接口條目的接口編碼、接口提資方、受資方、接口主題、詳細信息描述、相關專業、不同狀態下的提資時間及接口交換記錄等。接口工程師通過ICM實現對接口的動態維護及管理。

關于常規島主輔機ICM,國核院針對主輔機接口需求開展了標準化研究,形成ICM 標準化成果,有利于各核電項目在接口建立階段,結合項目實際情況,基于標準化成果快速高效的建立本項目的ICM。

3 設計接口管理經驗反饋

3.1 接口工程師發揮主觀能動性,充分利用ICM動態維護接口交換 接口工程師最基本的管理工具是ICM,在維護ICM時,如何有效的引導接口提資,避免冗余工作發生,提高接口雙方設計人員的效率,是接口管理的重中之重。

以廣西白龍核電項目TG 包接口為例,與TG 包接口有關的專業是機務、土建、儀控、電氣,在接口管理過程中,根據設計進度分層次制定TG 接口提資計劃。在初步設計階段,常規島設計院的主要工作是系統設計和主廠房的規劃布置,因此TG 包各系統流程圖、汽輪發電機組及輔助設備的外形圖、基礎圖、荷載、吊裝要求為優先提資項,接口工程師要重點關注并協調這部分接口的交換,其余TG 包接口可暫且放緩設計進度。

重視ICM“備注”欄的功能,實時跟蹤接口情況,舉例說明:接口TGM-A001(熱平衡圖),該接口為主機廠需向常規島設計院提資熱平衡圖,其中凝汽器半側運行工況、1/6解列工況下的熱平衡圖均與進入凝汽器的循環水量有關,因此接口工程師就可以借助ICM“影響因素”一欄動態跟蹤循環水泵性能曲線與主機廠的配合情況,進而把控主機廠提資進展。

3.2 將接口進行分層管理 設計接口按計劃關閉是施工圖紙按計劃提交現場的前提,通常情況下,現場圖紙需求順序是先土建專業、后工藝專業和電控專業,因此不同專業的設計進度、出圖計劃不同,對于接口關閉的需求也不同,可將一個接口中與結構設計有關、與工藝設計有關、與電控設計有關的設計內容分別拆分,這樣有利于接口關閉。

廣西白龍核電工程TG 包ICM中,與土建設計有關的為汽輪發電機組地腳螺栓及平臺預埋件圖、汽輪發電機組、輔機及管道埋件布置圖等4個接口,每個接口里面都包含了大量的信息,對于工藝專業來說,荷載是首要需求資料,因此在接口管理過程中,需要對主機廠分層把控提資,即與土建有關接口PRE 階段只提資荷載,后續再提資埋件、孔洞、支墩等資料,利于工藝專業開展工作。

4 總結

隨著外部形勢變化及CAP1000 核電機組國產化水平的不斷提升,相信后續會有更多的CAP1000項目落地。本文分析了CAP1000核電項目常規島設計接口管理內容、模式及經驗反饋,供借鑒。