秦山核電廠主控室更新質量管理探索

周 攀，吳惠堅，蒲曉彬，陳子明，周建華

(中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

秦山核電廠是我國第一座自行設計、安裝、調試運行的原型堆核電廠，設計壽命30年。工程自1991年投運已安全穩定運行28年。電廠基于定期安全評審(PSR)整改要求及經濟運行需要，結合電廠的運行許可證延長(OLE)，對主控制室及應急控制室開展整體更新工作。這是我國核電廠首次進行在役期間主控制室及應急控制室的整體更新。

主控室及應急控制室更新是一個系統工程，主要包含42臺控制盤臺、對應的過程儀表、專項儀控及電氣控制系統的更新。包含大量核安全相關的1E級設備和常規設備的設計、制造驗收和項目計劃、現場施工調試、竣工驗收等工作。為保障更新項目的質量，項目組從方案調研、可行性研究、設備設計、制造驗收和項目計劃、現場施工調試、竣工驗收等階段全面介入質量控制，積極引入先進的項目管理理念，形成了一套核電廠主控制室及應急控制室整體更新項目質量管理及實施運作方法。保證項目整個過程嚴格執行秦山核電廠變更管理程序，遵循有關設計、設備及材料、采購、安裝、調試、試驗及文件、圖紙管理等方面的質量保證相關要求。保證更新項目最終完成質量達到國家規范和核安全局的監管要求。

1 項目的組織

核電廠的變更改造采用項目負責制，其主要特點是：將多部門、多環節、多目標、多頭管理構成的管理流程統一到特定的項目總目標中，由獨立、單一的項目負責人作為該項目實施的總負責人和執行人，整合各職能部門成員組建項目團隊，從項目策劃開始到項目結束的全過程進行計劃、組織、指揮、協調、控制和評價，以實現項目目標。

1.1 項目組織結構

項目通過成立主控制室更新項目組,明確了項目領導小組、項目組成員清單，落實了責任工程師(含子項目)和項目組成員的管理職責。

在前期總體方案調研、系統及設備選型工作的基礎上，細化了技術專項組等9個專項組成員及職責，與主控室人機接口相關的儀表控制SPEC200系統改造等10個重大技改成立了聯合項目組。項目的主控室部分設計接受主控室更新項目組管理，具體設計在對應的項目中進行管理。其他涉及主控室的普通變更的責任工程師由主控室更新項目成員分別擔任并結合各盤臺設計一并處理。項目組組織結構圖如圖1所示。

圖1 組織機構圖

1.2 項目組織管理創新

主控室更新項目涉及系統多、時間緊、現場環境復雜、技術資料不全等困難。同時，子項目多，與其他改造工程接口多，設計院所及制造廠也較多。項目組、設計院、廠家等各方存在大量的預先溝通和澄清。項目組在常規項目責任制的基礎上，實施了一系列新的管理措施。

1.2.1 項目定期協調機制

項目按月定期召開項目組、設計院、制造廠、設備供貨商的協調會，同時增設項目專題會議，落實行動項及細化重點工作、協調設計及制造中的各類問題、審查重要節點工作或文件。按項目接口，與本項目相關的重大改造及一般變更分為直接管理、接口管理、盤臺項目組成員負責三類。通過制定詳細的設計、鑒定、制造、實施計劃，嚴格質量控制和風險管控，取得了良好的效果。

1.2.2 全面調研機制

項目通過眾多潛在設計院、設備集成廠家、設備供貨商進行廣泛的技術交流、實地調研。結合外部經驗反饋(WANO技術資料、數字化電廠改造交流、日本海電調交流成果等)和內部經驗(反應堆保護系統數字化改造、棒控棒位數字化改造等)，確定了項目實施的基本流程和框架，為后續項目管理奠定了良好的基礎。

1.2.3 盤臺責工制

核電廠主控室更新項目涉及的系統和設備主要為電氣和儀控專業,以及部分通信專業。在執行過程中, 管理存在大量的交叉。設計、制造和現場實施期間容易交叉混亂和出現盲區。因此，項目組提出了盤臺責任工程師(以下簡稱“責工”)分工制。每個盤臺指定一名責工和電、儀、通信專業負責人。責工全面負責所屬盤臺的核查、設計審查、設備制造、工單和施工管理以及竣工驗收等工作，直至項目最終驗收和文檔資料歸檔完成。各專業負責人協助盤臺責工完成所屬盤臺的專業工作，保證所有設備和系統在設計、制造、施工、調試過程中得到全面的管理。

實踐證明，盤臺責工制有效克服了主控室更新中系統數量大，設備多，各類子項目交叉管理，不敏感設備易形成“三不管”局面的短板。改造過程中所有設備均達到了有人負責，有人管理，有人協調，項目實施無一錯漏。

2 設計階段的質量管理

主控室更新項目設計工作從2014年11月開始至2018年8月電廠改造調試完成后發電并網。克服了眾多限制條件，以最新有效的標準完成了主控制室整體改造設計。項目從前期現場情況梳理、圖紙核查，到改造范圍、改造方案確定，以及設計標準、設計原則的制定，以及系統的詳細設計、限制條件和重難點問題的解決，提出了一系列的質量管理解決方案。

2.1 現場情況梳理核查

秦山核電一期工程自投運以來，陸續開展了數量眾多的變更和技改項目，現場設備狀況、原始圖紙資料等對應狀況對于主控室更新的設計工作存在較大的影響。

項目組利用電廠第16、17兩次大修，對改造范圍內的所有主控盤臺內設備和端子排進行了全面的統計和梳理。功率運行期間，在準備了詳細可靠的工作方案的前提下，臨時開展各類核查工作。部分難點問題，聯合設計人員共同現場開展核查工作。總計完成980項工單任務，收集現場圖文信息2000余張，查閱文檔原始資料40余套，繪制完成各主控盤盤后端子圖42份，保障了設計輸入的準確性和有效性。

2.2 設計優化

根據項目的改造方案和設計標準以及原則，項目組配合設計院開展項目的各項設計工作，并進行了大量優化。主要有人機接口設計優化、人因工程的應用和模擬體的設計和使用等。

3 設備制造、試驗驗收階段的質量管理

3.1 制造過程管控

項目共計42臺控制盤臺，加上其他專項的各類控制屏柜也同步開展制造工作，包含大量1E級設備，且制造廠不是同一家。如何管控制造質量，也是一個巨大的挑戰。

項目組根據制造計劃和監造要求，以及各專項項目組責任人員工作安排，編制了OLE項目設備監造和巡視計劃，開展設備制造過程的管控工作。及時發現和協調制造過程中的問題和偏差，避免人員安排無序，設備制造過程管控不足造成質量失控。保證設備的制造過程符合質保要求。

3.2 出廠驗收試驗組織和質量控制

項目相關新設備制造數量巨大，元器件安裝接線數量過萬。確保出廠設備滿足設計要求和控制邏輯功能需求，是設備出廠調試工作的一大難點。調試過程中發現的問題如何快速制定解決方案并完成整改，也是出廠調試工作的一大問題。

項目組根據盤臺的制造計劃和具備調試條件的順序，編制出廠調試計劃，組織責工、專業負責人以及相關設計人員分批次駐廠參加調試工作。發現問題，現場制定解決方案，升版設計，立即完成整改工作，保證設備出廠時間不受影響。

同時，項目組綜合分析和梳理出盤臺上各類設備，如母線電源開關、泵、閥、電動機等設備控制回路的共性特點，研發制造了控制盤臺綜合調試裝置，極大地提高了工作效率，縮短了出廠調試周期。并有效地減少了盤柜現場調試糾錯工作，節約大修期間主線時間。

4 現場施工、調試及驗收階段的質量管理

4.1 項目計劃

本項目是第18次大修計劃的關鍵節點，在整體計劃中設置了10個盤臺改造專用里程碑，涉及臨時盤臺的投用、舊盤臺的拆除、新盤臺的運輸安裝、盤臺設備的冷、熱態調試等。

項目組根據專用里程碑結合大修系統停復役計劃設置了各個子項工程的專用里程碑和盤臺調試邏輯計劃(涉及系統復役先后和A、B列倒列等)。項目邏輯如圖2所示。

圖2 項目邏輯圖

4.2 現場施工及調試

大修前項目組聯合大修計劃等部門梳理了項目總體施工方案，明確盤臺施工過程中多項關鍵節點的控制及安排方式。細化關鍵節點及施工步驟，編制了大量質量管控文件，如，主控盤臺的運輸施工方案、主控室場地規劃方案、主控室盤臺吊裝方案、主控室機柜拆除、安裝交叉作業優化方案(涉及多系統機柜拆除、運輸，跨專業施工)。將各個系統的設備運輸工作嵌入到主控盤臺施工進度計劃中。根據盤臺施工進度計劃編制了報警系統、計算機系統、DCS系統、1E級儀表控制系統等各個項目的專項施工進度計劃。將機柜的運出、運入細分到各個時間段，在運輸平臺、運輸通道使用上避免沖突。

主控室盤臺的電氣調試試驗項目主要包含盤臺外部電纜回接后未送保護/控制/信號/指示電源前的靜態試驗；保護/控制/信號/指示電源投入后的保護/控制/指示/信號的傳動試驗。調試工作開展前，項目組組織編制了盤臺所有設備不同階段的調試規程，將現場需要進行的工作按步驟和操作流程梳理清晰。總計完成1000多份專項調試規程的編制和審查。現場實際使用證明，調試過程中使用提前編制審查完成的調試規程，可以避免工作中臨時梳理分析設備原理和調試流程，避免人因失誤，并提高效率。

制定儀控盤臺調試基本原則：設備調試分為離線調試、冷態調試、熱態調試三個階段。離線調試指對單體指示儀、控制開關、按鈕、指示燈、無紙記錄儀進行性能測試；冷態調試指對聯鎖、控制回路、報警信號、計算機信號進行測試。熱態調試(依據Q1-OT118大修調試大綱調試清單)指對運行工況有要求的聯鎖、控制、調節回路進行測試和試驗。

主控室盤臺改造涉及多系統信號的連接，如報警系統、電廠計算機系統、保護系統、過程控制系統等。依據盤臺改造專項里程碑制定的盤臺調試專項說明及調試原則以及各個施工單位之間聯合調試原則，很好地解決了這一問題。

4.3 竣工驗收階段

依據電廠變更管理程序和項目質保大綱，編制了項目涉及的各類設備的驗收方案。主要是設備聯合調試完成后，根據驗收方案，逐一核對驗收標準，避免調試工作進行的不徹底，保障改造工作滿足設計要求。

5 結論

項目竣工后機組穩定運行兩年的實踐證明，主控室更新項目的質量管理手段和措施是積極有效的，項目過程中涉及的設計、設備采購、制造，現場施工、調試和驗收工作中質量風險均得到了有效控制。項目管理共申請發明專利1項和實用新型5項，項目質量管理方法在工程應用階段實施效果良好,達到預期目標，可為國內其他核電廠后續即將進行的主控室更新、電儀大型綜合改造、許可證延長項目提供參考。