卡拉奇核電廠全范圍模擬機(jī)管理風(fēng)險(xiǎn)分析

苗淼

摘要：在新建核電項(xiàng)目中，處在建設(shè)關(guān)鍵進(jìn)度節(jié)點(diǎn)上的模擬機(jī)在操縱員培訓(xùn)、取證考試、應(yīng)急演練中發(fā)揮著重要作用。模擬機(jī)項(xiàng)目的順利實(shí)施同時(shí)也影響著整個(gè)工程進(jìn)度。本文以卡拉奇K-2全范圍模擬機(jī)項(xiàng)目為例，從不同角度介紹模擬機(jī)建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)的各類風(fēng)險(xiǎn)，以減少因風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生的成本、質(zhì)量、進(jìn)度損失等，從而提高整體項(xiàng)目管理水平。

關(guān)鍵詞：全范圍模擬機(jī)? 風(fēng)險(xiǎn)分析 ?核電? 管理

Risk Analysis of Full Scope Simulator Management in Karachi Nuclear Power Plant

MIAO Miao

（China Zhongyuan Engineering Corp.， Beijing， 100044 China）

Abstract：In the new nuclear power project， the simulator at the critical point of construction progress plays an important role in operator training， forensics examination and emergency drill.? The smooth implementation of simulator project also affects the whole project progress. Taking Karachi K-2 full scope simulator project as an example， this paper introduces various risks in the construction of simulator from different angles， so as to reduce the cost， quality and schedule loss caused by risks， so as to improve the overall project management level.

Key Words： Full scope simulator; Risk analysis; Nuclear power; Management

新建核電廠模擬機(jī)是核電操縱員培訓(xùn)、取證考試、裝料許可、應(yīng)急演練等電廠教學(xué)培訓(xùn)的重要設(shè)備。模擬機(jī)通過(guò)使用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)電廠內(nèi)的主要設(shè)備功能進(jìn)行仿真模擬和部分實(shí)物模擬實(shí)現(xiàn)核電運(yùn)行人員對(duì)整個(gè)模擬電廠的正常操作。目前已成功商運(yùn)的巴基斯坦卡拉奇核電K-2機(jī)組是我國(guó)第三代核電技術(shù)“華龍一號(hào)”的海外首堆工程，這與首次“走出去”的模擬機(jī)項(xiàng)目的順利建安、交付離不開(kāi)良好的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理。

1 K-2全范圍模擬機(jī)建造模式

根據(jù)供貨合同，卡拉奇K-2全范圍模擬機(jī)供貨方由中核武漢核動(dòng)力運(yùn)行研究所（中核武漢）進(jìn)行總包^[1]，全面負(fù)責(zé)全范圍模擬機(jī)的開(kāi)發(fā)和供貨，確保模擬機(jī)通過(guò)驗(yàn)收評(píng)審可用于培訓(xùn)工作。中國(guó)中原作為卡拉奇K-2核電EPC總包方并成立K-2項(xiàng)目部專門負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)方，在合同規(guī)定的時(shí)間內(nèi)向中核武漢提供核島、常規(guī)島、儀控、電氣、運(yùn)行規(guī)程等設(shè)計(jì)資料用于完成模擬機(jī)開(kāi)發(fā)工作。中核武漢在合同規(guī)定時(shí)間內(nèi)向巴方業(yè)主交付滿足合同要求的全范圍模擬機(jī)。

2 K-2模擬機(jī)項(xiàng)目建設(shè)階段風(fēng)險(xiǎn)分析

作為僅比國(guó)內(nèi)“華龍一號(hào)”首堆機(jī)組福清5號(hào)開(kāi)工時(shí)間晚3個(gè)月的K-2項(xiàng)目，K-2模擬機(jī)從技術(shù)角度上講雖有一定的理論基礎(chǔ)，但缺乏成熟的建造、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。在整個(gè)K-2模擬機(jī)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，本文將分別從設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、測(cè)試、采購(gòu)、運(yùn)輸、安裝驗(yàn)收和質(zhì)保等關(guān)鍵階段對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。

2.1 設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)分析

設(shè)計(jì)階段的主要工作包含設(shè)計(jì)輸入、設(shè)計(jì)實(shí)施及設(shè)計(jì)評(píng)審。在該階段K-2項(xiàng)目部根據(jù)需求向中核武漢提供模擬機(jī)各專業(yè)設(shè)計(jì)輸入資料。

在設(shè)計(jì)輸入過(guò)程中，由于本項(xiàng)目的模擬機(jī)設(shè)計(jì)與參考電廠的設(shè)計(jì)工作同時(shí)進(jìn)行，收集、協(xié)調(diào)各設(shè)計(jì)方完整、按時(shí)地提交可用實(shí)際電廠的設(shè)計(jì)文件供模擬機(jī)開(kāi)發(fā)，是K-2項(xiàng)目部項(xiàng)目管理中的關(guān)鍵工作。與此同時(shí)，K-2項(xiàng)目部在提供設(shè)計(jì)資料時(shí)應(yīng)做好包含文件編碼、名稱、版次、提交日期、信函編號(hào)等在內(nèi)的各類設(shè)計(jì)資料的提交記錄，作為模擬機(jī)設(shè)計(jì)基線。在收到電廠的各類設(shè)計(jì)輸入后，是否準(zhǔn)確理解巴方業(yè)主的個(gè)性化需求以及對(duì)收集的數(shù)據(jù)的評(píng)估，都將對(duì)項(xiàng)目后續(xù)執(zhí)行產(chǎn)生影響。

在設(shè)計(jì)輸入過(guò)程中，面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素主要來(lái)自提資方的設(shè)計(jì)資料提資延誤、錯(cuò)誤和接收方對(duì)設(shè)計(jì)資料理解出現(xiàn)偏差甚至錯(cuò)誤等方面。

在設(shè)計(jì)實(shí)施過(guò)程中，中核武漢各專業(yè)工程師將同時(shí)展開(kāi)設(shè)計(jì)工作，各工程師自身之間的工作經(jīng)驗(yàn)差異和接收到的設(shè)計(jì)資料的質(zhì)量是此過(guò)程中的控制難點(diǎn)。針對(duì)此類情況雖然增加了對(duì)設(shè)計(jì)文檔進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審，但是設(shè)計(jì)評(píng)審的人員數(shù)量較少，同樣無(wú)法完整地對(duì)所有設(shè)計(jì)文件進(jìn)行詳細(xì)審查。此外，由于各設(shè)計(jì)方的出圖計(jì)劃和模擬機(jī)的開(kāi)發(fā)計(jì)劃相對(duì)獨(dú)立，時(shí)常有在設(shè)計(jì)輸入資料不完整時(shí)開(kāi)展模擬機(jī)設(shè)計(jì)工作的現(xiàn)象。因此，在這個(gè)過(guò)程中面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素主要有設(shè)計(jì)不合理與不完整、參與設(shè)計(jì)及評(píng)審人員的資質(zhì)差異及設(shè)計(jì)進(jìn)度緊張。

2.2開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)分析

K-2模擬機(jī)開(kāi)發(fā)流程圖如圖1所示。根據(jù)國(guó)內(nèi)同類核電經(jīng)驗(yàn)，模擬機(jī)的軟件開(kāi)發(fā)工作按照先進(jìn)行各系統(tǒng)單元模塊的獨(dú)立開(kāi)發(fā)，后進(jìn)行系統(tǒng)集成這樣的工作流程^[2]。該過(guò)程通常與模擬機(jī)設(shè)計(jì)工作交互進(jìn)行，即部分模塊已經(jīng)開(kāi)始開(kāi)發(fā)，另一部分模塊還在進(jìn)行設(shè)計(jì)工作。這一階段中，模塊設(shè)計(jì)的變更將會(huì)為開(kāi)發(fā)工作帶來(lái)大量返工，導(dǎo)致開(kāi)發(fā)時(shí)間進(jìn)一步被壓縮，最終出現(xiàn)開(kāi)發(fā)進(jìn)度緊張。因此，該階段中項(xiàng)目管理的重點(diǎn)為模塊開(kāi)發(fā)計(jì)劃和設(shè)計(jì)計(jì)劃的匹配。

系統(tǒng)集成時(shí)，通過(guò)通信方式將各個(gè)軟件平臺(tái)之間的模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行集成，形成完整的模擬機(jī)軟件系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)的關(guān)鍵路徑是人機(jī)界面交互層的開(kāi)發(fā)、電廠儀控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和下裝。K-2項(xiàng)目對(duì)于電廠儀控系統(tǒng)的仿真采用純模擬方式，純模擬指使用模擬機(jī)開(kāi)發(fā)環(huán)境下的建模技術(shù)來(lái)復(fù)現(xiàn)參考機(jī)組的系統(tǒng)或子系統(tǒng)，由中核武漢直接根據(jù) DCS的 I/O 清單、邏輯組態(tài)以及 DCS 圖形化控制界面進(jìn)行仿真，此種方式仿真的組態(tài)工作量很大，要求人力、研發(fā)等投入較多，導(dǎo)致模擬機(jī)建造成本較高。由于儀控系統(tǒng)供貨方存在保密等方面的考慮，K-2項(xiàng)目部在規(guī)定時(shí)間內(nèi)向中核武漢提供全部組態(tài)設(shè)計(jì)輸入文件存在風(fēng)險(xiǎn)，并且中核武漢對(duì)于控制策略和組態(tài)的理解不可避免的會(huì)和電站控制系統(tǒng)組態(tài)存在差異甚至錯(cuò)誤，后續(xù)需花大量的時(shí)間參考實(shí)際機(jī)組控制系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估并修改。

對(duì)于開(kāi)發(fā)階段，面臨的主要風(fēng)險(xiǎn)有單獨(dú)模塊的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)不匹配、儀控?cái)?shù)據(jù)無(wú)法下裝、數(shù)據(jù)接口不匹配、平臺(tái)間數(shù)據(jù)通信失敗、開(kāi)發(fā)進(jìn)度緊張等。

1. ?測(cè)試風(fēng)險(xiǎn)分析

模擬機(jī)開(kāi)發(fā)工作完成后進(jìn)入測(cè)試階段，該階段分為工廠測(cè)試和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)試。在測(cè)試階段開(kāi)始前，K-2項(xiàng)目部應(yīng)協(xié)調(diào)巴方業(yè)主向中核武漢提供初始版本的真實(shí)電廠各類運(yùn)行規(guī)程、應(yīng)急規(guī)程等。中核武漢完成編寫模擬機(jī)測(cè)試規(guī)程后，按要求完成模擬機(jī)的穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)和故障測(cè)試，盡可能多地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并修改，使模擬機(jī)達(dá)到合同要求。其中關(guān)于測(cè)試規(guī)程，編制文件的設(shè)計(jì)輸入和輸入資料質(zhì)量是主要風(fēng)險(xiǎn)因素，這一點(diǎn)與模擬機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)因素類似。因真實(shí)電廠的運(yùn)行規(guī)程等需要巴方業(yè)主提供，但巴方業(yè)主能力有限，基本無(wú)法按時(shí)、正確地提供所需規(guī)程，因此不得不在缺失合格規(guī)程的背景下，進(jìn)行模擬機(jī)測(cè)試規(guī)程編寫工作。

對(duì)于測(cè)試工作，因測(cè)試量很大且伴隨產(chǎn)生數(shù)千條的不符合項(xiàng)，因此該階段累計(jì)時(shí)間通常在1年以上。對(duì)于產(chǎn)生的不符合項(xiàng)，不僅需要科學(xué)地分類和記錄，還需要開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行修改和復(fù)測(cè)，以保證模擬機(jī)的穩(wěn)定、可靠。

故本階段面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素主要有電廠運(yùn)行規(guī)程的提資、不符合項(xiàng)統(tǒng)計(jì)和測(cè)試參考依據(jù)與開(kāi)發(fā)依據(jù)不一致等。

2.4 采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)分析

中核武漢作為K-2模擬機(jī)項(xiàng)目總供貨商，模擬機(jī)設(shè)備的采購(gòu)工作歸屬中核武漢負(fù)責(zé)，因此，該階段風(fēng)險(xiǎn)主要來(lái)自是否能夠按時(shí)將模擬機(jī)硬件及備品備件發(fā)貨至項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)。在采購(gòu)階段面臨的風(fēng)險(xiǎn)主要是供應(yīng)不及時(shí)、產(chǎn)品存在質(zhì)量缺陷和售后服務(wù)等。

1. ?運(yùn)輸風(fēng)險(xiǎn)分析

運(yùn)輸階段可分為包裝運(yùn)輸和倉(cāng)儲(chǔ)兩個(gè)工作要素。對(duì)于包裝運(yùn)輸，因該核電項(xiàng)目涉及出口境外，總包方對(duì)該核電項(xiàng)目涉及的設(shè)備運(yùn)輸包裝箱外觀做有統(tǒng)一標(biāo)識(shí)，以便提高通關(guān)效率。廠家應(yīng)提前制定產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸程序提供給總包方審查，待審查結(jié)束后開(kāi)始設(shè)備包裝運(yùn)輸流程。在包裝運(yùn)輸階段面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素為包裝方式不合格、貨物少發(fā)或漏發(fā)、運(yùn)輸損壞、運(yùn)輸方式不合理等。

對(duì)于倉(cāng)儲(chǔ)部分，模擬機(jī)設(shè)備屬于精密儀器，對(duì)于溫濕度有著較為嚴(yán)格的規(guī)定^[3]，而項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)倉(cāng)庫(kù)為臨時(shí)搭建，存在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)及人為損害風(fēng)險(xiǎn)。因此在倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素有倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境不達(dá)標(biāo)、倉(cāng)儲(chǔ)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、貨物損壞或丟失等。

1. ?安裝驗(yàn)收風(fēng)險(xiǎn)分析

待模擬機(jī)整套設(shè)備運(yùn)輸?shù)巾?xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)后，進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)安裝和驗(yàn)收階段。該階段主要包括軟硬件組裝、測(cè)試以及驗(yàn)收工作。因模擬機(jī)具有特殊性，合同規(guī)定組態(tài)數(shù)據(jù)要根據(jù)實(shí)際參考機(jī)組的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行2次以上的數(shù)據(jù)升級(jí)，數(shù)據(jù)下裝^[4]和驗(yàn)收也分批執(zhí)行。

在現(xiàn)場(chǎng)模擬機(jī)安裝時(shí)，可能面臨模擬機(jī)房不可用的風(fēng)險(xiǎn)，按計(jì)劃模擬機(jī)運(yùn)抵項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)前1個(gè)月，需完成包括模擬機(jī)廠房的裝修、電氣、暖通、消防等工程在內(nèi)的模擬機(jī)廠房各項(xiàng)準(zhǔn)備工作^[5]，但是根據(jù)K-2項(xiàng)目二級(jí)進(jìn)度計(jì)劃，主控室可用時(shí)間節(jié)點(diǎn)在模擬機(jī)可用之后，這就存在模擬機(jī)廠房開(kāi)始裝修時(shí)電廠主控室尚未完成設(shè)計(jì)的風(fēng)險(xiǎn)，且模擬機(jī)廠房裝修出圖后存在設(shè)計(jì)變更的風(fēng)險(xiǎn)。此外，還需考慮安裝過(guò)程中安裝人員的人身安全，該項(xiàng)目為首個(gè)模擬機(jī)海外項(xiàng)目，安裝人員技能熟練度、安裝工具齊全、國(guó)內(nèi)后方團(tuán)隊(duì)的支持、國(guó)內(nèi)常見(jiàn)的施工材料現(xiàn)場(chǎng)是否能夠提供等都是需要考慮在內(nèi)的常見(jiàn)風(fēng)險(xiǎn)。在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收階段，由K-2項(xiàng)目部組織中核武漢和巴方業(yè)主進(jìn)行設(shè)備、文件移交，簽署移交證明。因模擬機(jī)的最終接收方為巴方業(yè)主，除常規(guī)驗(yàn)收過(guò)程中常見(jiàn)的發(fā)現(xiàn)的不符合項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)要進(jìn)行記錄、修改和復(fù)測(cè)等風(fēng)險(xiǎn)外，還需關(guān)注巴方業(yè)主臨時(shí)增加額外需求的風(fēng)險(xiǎn)。

因此在安裝驗(yàn)收階段，面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素有模擬機(jī)房不可用、模擬機(jī)房裝修設(shè)計(jì)變更、安裝環(huán)境不滿足要求、缺少施工材料或設(shè)備、數(shù)據(jù)損壞、變更驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收遺留問(wèn)題過(guò)多、用戶培訓(xùn)效果差。

1. ?質(zhì)保期風(fēng)險(xiǎn)分析

根據(jù)合同約定K-2模擬機(jī)項(xiàng)目的硬件質(zhì)保期為模擬機(jī)交付使用后36個(gè)月，軟件質(zhì)保期為完成最后數(shù)據(jù)更新和測(cè)試驗(yàn)收后3個(gè)月。在質(zhì)保期階段，從產(chǎn)品軟硬件角度分析，主要面臨的風(fēng)險(xiǎn)因素有系統(tǒng)整體性能不穩(wěn)定、系統(tǒng)發(fā)生重大崩潰、非人為因素的設(shè)備損壞、缺少備品備件等^[6-8]。

1. 結(jié)語(yǔ)

新建核電廠的模擬機(jī)項(xiàng)目能否按時(shí)交付業(yè)主直接影響著首批操縱員培訓(xùn)和電廠裝料等后續(xù)重大節(jié)點(diǎn)。模擬機(jī)建設(shè)過(guò)程涉及大量的設(shè)計(jì)資料交換，易造成工程進(jìn)度的拖延，本文對(duì)全范圍模擬機(jī)建設(shè)全生命周期中各階段可能出現(xiàn)的各類風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了梳理分析，充分考慮模擬機(jī)建造各階段出現(xiàn)的各種問(wèn)題，以便提前發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題，確保模擬機(jī)按期可用于培訓(xùn)。

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