核電廠葉片可調循環(huán)水泵解體大修項目的分析與優(yōu)化

0 引言

循環(huán)水泵是核電廠的冷源核心設備，循環(huán)水系統(tǒng)的心臟，為凝汽器提供冷卻水，冷凝在汽輪機中做功后的乏蒸汽。核電廠循環(huán)水泵葉片角度可調，從而能實現(xiàn)循環(huán)水泵在經(jīng)濟流量下運行，降低了廠用電量，節(jié)省了能源。但是，葉片角度可調功能使得循環(huán)水泵在結構上更加復雜，相對于固定葉片角度的常規(guī)循環(huán)水泵，檢修難度更大，需要更長的檢修工期。

通過對循環(huán)水泵檢修項目的分析，循環(huán)水泵檢修工作有以下難點：循環(huán)水泵解體檢修工作尚屬國內首例，無相關經(jīng)驗可循；循環(huán)水泵檢修過程中，涉及大件吊裝、高處作業(yè)、臨邊作業(yè)等高風險工序較多；循環(huán)水泵檢修技術細節(jié)和控制措施有待探索；循環(huán)水泵檢修工期對大修工期影響較大。為保證循環(huán)水泵檢修項目實施過程中安全、質量可靠、進度可控的目標，需對循環(huán)水泵檢修項目進行有效控制和優(yōu)化。本文從項目的前期準備以及過程控制等方面進行分析，提出了項目安全、進度控制優(yōu)化措施。

1 項目風險分析

根據(jù)項目的規(guī)劃、檢修邏輯、檢修程序等進行全面的項目風險分析，主要包括風險識別、應急預案以及風險評估。

1.1 風險識別

采用故障樹分析法[2進行全面的項目風險識別，對可能影響項目安全、質量和進度的各項因素進行逐次分析，找到制約項目安全、質量和進度的潛在風險點[3]。項目風險識別故障樹如圖1所示。

1.2 應急預案

根據(jù)設備結構分析，循環(huán)水泵泵軸為空心軸，內裝有控制桿，上下兩段軸利用鉸制孔螺栓通過剛性聯(lián)軸器進行連接，剛性聯(lián)軸器處設置有止口，以O型圈實現(xiàn)兩節(jié)軸間的密封。因泵軸整體長度較大，泵的長期運行以及防腐期間泵軸抽出后的長期放置極其容易造成泵軸的跳動超標。泵軸間O型圈為橡膠件，水導軸承為橡膠合成材料，軸間O型圈和水導軸承均是有老化年限的，隨著機組的運行，循環(huán)水泵軸間的O型圈、水導軸承老化失效無法避免。因此，制定應急預案，確保在可行的前提下最優(yōu)化，以將對項目整體進度和質量的影響降至最低。應急預案可行性分析如表1所示。

1.3 風險評估

根據(jù)以上識別出的潛在風險點和限制因素，按照人（人員）、機（設備/工具）、料（材料）、法（程序）、環(huán)（現(xiàn)場）、測（檢驗）、時（工期）4等七個方面進行分類，并分析和判斷風險發(fā)生范圍、影響程度及發(fā)生概率，從而確定風險點[2]，如表2所示。

從工業(yè)安全角度，該項自以24h兩班倒連續(xù)作業(yè)方式進行，涉及大件吊裝、高處作業(yè)、臨邊作業(yè)、人員吊籠使用等，存在較大的工業(yè)安全風險。因此，需避免項目實施過程中人員的疲勞作業(yè)，檢修人員的狀態(tài)應重點關注。

從異物控制角度，泵吊至檢修區(qū)域后，循環(huán)水泵泵坑和循環(huán)水管路大面積開口，在循環(huán)水泵檢修期間，必須進行防異物管控；循環(huán)水泵電機接管較多及泵本體檢修過程中多處存在開口，必須要有防異物措施，防止異物進入系統(tǒng)和設備本體。因此，在項目實施過程中防異物提級進行管控。

從現(xiàn)場實施計劃方面，填料函以下部分解體工序受前池水位制約，需對檢修邏輯進行調整；項目實施過程關鍵路徑工序較多，可將部分可調整工序由緊鄰搭接調整為平行搭接，部分工序從主線移除，優(yōu)化關鍵工序時間，減少循環(huán)水泵解體次要工序對主要工序的限制。

2 項目的準備評價

根據(jù)風險評估對項目風險點歸類整理的結果，采用魚骨圖分析法對各項潛在影響因素在準備階段制定針對性優(yōu)化措施4，如圖2所示。

2.1 人員準備

在人員準備方面，成立循環(huán)水泵檢修專項小組時充分考慮了分工及配合需求，確定了機械、電氣、儀控、防腐、運行、腳手架、設備工程師等相關技術人員。項目組合理分工，以機械主導，其他相關專業(yè)配合，各專業(yè)協(xié)同，發(fā)揮各專業(yè)優(yōu)勢。為確保項目實施的各個步驟準確到位、安全可控，項自組嚴格控制作業(yè)人員專業(yè)資質和技能，并進行了高處作業(yè)、專用工具使用、液壓工具使用、循環(huán)水泵檢修桌面推演等培訓。

2.2 設備及工具準備

在設備準備方面，除使用前檢查外，在循環(huán)水泵檢修前對循環(huán)水泵房行車進行重新標定，確保循環(huán)水泵各大部件吊裝時部件重量的準確性；電機、泵體下半部分等重要部件吊裝時，行車保駕人員全程保駕，行車使用風險受控。

在工具準備方面，梳理循環(huán)水泵檢修必需的專用工具，對廠家未提供且循環(huán)水泵檢修必需的專用工具進行設計制作，在廠家提供的專用工具基礎上進行優(yōu)化，實現(xiàn)循環(huán)水泵檢修技術細節(jié)上的控制和優(yōu)化。

2.3 材料準備

在材料準備方面，循環(huán)水泵檢修專用密封膠提前到貨，使用前對其化學成分、性能等進行了復驗，滿足現(xiàn)場使用需求。其他備件也在循環(huán)水泵大修前完成領用，并對備件進行檢查，確認備件滿足現(xiàn)場的使用需求。葉片控制單元、輪轂組件為循環(huán)備件，大修前完成葉片控制單元整機備件的檢查，對其可用性進行整體評估，確保葉片控制單元滿足現(xiàn)場使用要求；輪轂組件備件在其使用前進行解體檢修，更換所有密封件，對輪轂各部件進行檢查清理，并對輪轂組裝后數(shù)據(jù)進行復測，與修前進行對比，確保輪轂組件滿足現(xiàn)場使用需求。并且提前規(guī)劃循環(huán)水泵輪轂靜平衡臺架科技項目，為輪轂靜平衡提供保障。

2.4 程序準備

在程序準備方面，項自計劃分為兩部分，在實施計劃中包含正常工作計劃和應急工作計劃。應急計劃一旦啟動，將會影響整個項目進度。因此，在項目實施前，需做好應急調整的準備。為確保項目實施過程的安全和質量，有效控制項目進度，對項目進行了細化和梳理，項目執(zhí)行以檢修程序為指導，大件吊裝參照吊裝方案執(zhí)行，各部件的放置以項目布置方案為指引，電機空載、維修后試驗按照維修后試驗程序執(zhí)行，使得各項工作均有對應的程序作指導。在項目實施過程中，根據(jù)現(xiàn)場條件，及時修正項目應急執(zhí)行程序。

2.5 現(xiàn)場準備

在現(xiàn)場準備方面，由于循環(huán)水泵檢修工作具有涉及大件吊裝、高處作業(yè)、臨邊作業(yè)等特點，因此在現(xiàn)場準備時，參照循環(huán)水泵房現(xiàn)場布置方案，在循環(huán)水泵房區(qū)域建立隔離區(qū)，將人員通道與設備吊裝通道使用隔離帶進行區(qū)分隔離，吊裝部件禁止從設備上通過，從而有效控制大件吊裝對設備安全、人員安全的影響。項目實施過程中，項目按照1級防異物管控，確保無異物進入系統(tǒng)和設備。

2.6 檢驗準備

在檢驗準備方面，利用現(xiàn)有設施和現(xiàn)場條件設計制作輪轂組件打壓工具，該工具氣源為壓縮空氣，通過調整手動閥控制輪轂組件氣密性試驗時壓力，對修后的輪轂組件備件進行打壓試驗，確保試驗回路各接口的氣密性，從而驗證輪轂組件整體性能以及試驗回路性能。

2.7 工序工期控制與優(yōu)化

在工序工期控制方面，通過對工序的優(yōu)化和調整減少工序限制條件對主線工作的制約，將部分工序從主線中移出，優(yōu)化檢修工序的執(zhí)行邏輯，多工序并行開展，優(yōu)化主線工序工時，以達到控制項目整體進度的目的。

3 優(yōu)化后的檢修工藝

檢修工序方面，經(jīng)優(yōu)化，前池水位不再是循環(huán)水泵檢修的限制因素，閉式水系統(tǒng)投運與電機就位關聯(lián)，有效保證了循環(huán)水泵檢修主線工作不受外界因素制約。優(yōu)化工序的銜接順序，將緊鄰搭接的工序調整為平行搭接2，使主要工序重疊進行，有效控制了主路徑工作時長。根據(jù)循環(huán)水泵檢修項目的特點，將循環(huán)水泵檢修項目的隔離進行了重新梳理、劃分和優(yōu)化，調整了工單的開工邏輯，循環(huán)水泵對中完成后（填料安裝），即可實現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)進水，保證系統(tǒng)中廠用水泵等設備可用，為循環(huán)水系統(tǒng)提前倒列（循環(huán)水泵檢修列切換至非循環(huán)水泵檢修列）奠定了基礎，同時有效避免了現(xiàn)場工作因修改隔離停滯。對不合理的工序邏輯進行調整，保證主線工序順利開展，有效避免了主線工序的臨時調整與反復。

技術優(yōu)化方面，優(yōu)化前池排水，利用系統(tǒng)中固有設備進行前池排水，可將前池排水時間大幅縮短，并且多工序可并行開展，可有效對項目的工序工期進行控制；從成本精益化角度，減少臨時潛水泵的放置與提起工作，可有效控制人力成本，同時有效降低了作業(yè)中的風險。廠家提供的專用工具不全，對廠家未提供的循環(huán)水泵檢修必需的專用工具進行設計制作，有效解決了循環(huán)水泵檢修項目主線工序無工具可用的難題，利用自制專用工具，在簡化工序的同時，有效控制工序中的潛在風險，亦可最大限度優(yōu)化和控制項自主線路徑工序工時；在廠家提供的工具基礎上進行優(yōu)化，提高了工序的精準度，降低了作業(yè)過程中人員與設備的風險，極大地縮短了關鍵工序占用檢修關鍵路徑的時間。優(yōu)化腳手架搭設方式，由原有的過程搭設調整為預制平臺，可大幅減少腳手架的搭設時間，實現(xiàn)了對配合工作工期的有效控制。優(yōu)化防腐工藝，保證了對現(xiàn)場檢修環(huán)境整潔度的控制，同時減少了防腐工藝的工序，進而控制了泵殼防腐工藝的工期。

4項目實施過程控制

項目實施的過程控制主要包括現(xiàn)場準備、現(xiàn)場實施兩個方面，項目實施過程中須對項目實施的各個階段進行控制。

現(xiàn)場準備階段為循環(huán)水泵停機前，此階段需完成場地布置、工具轉運、腳手架搭設等所有準備工作。

現(xiàn)場實施階段為循環(huán)水泵檢修期間，此階段需完成的主要項目包括葉片控制油單元整修、葉片控制單元整體更換與調試、電機與泵潤滑油更換、泵密封件的更換、泵殼防腐、泵軸抽出與安裝、輪轂組件整體更換等實施工作。另外，還需檢查泵水導軸承、泵軸水導軸承軸套、泵體密封環(huán)狀態(tài)并核對尺寸，保證其滿足運維手冊需求。

5 結束語

循環(huán)水泵檢修項目是電廠大修常規(guī)島關鍵路徑，項目實施的安全、質量及進度影響著整個電廠大修工期，通過項目風險全面分析、項目前期準備以及項目實施的階段性控制等措施，可以保證項目實施過程中安全、進度可控。實踐結果表明：通過對循環(huán)水泵檢修項目進行風險識別、制定應急預案、進行風險評估，從人、機、料、法、環(huán)、測、時七個方面進行項目實施前的準備梳理與評價，可以實現(xiàn)整個循環(huán)水泵檢修項目實施的有效管理。

[參考文獻]

[1]王穎.項目風險管理[M].北京：電子工業(yè)出版社，2012.

[2]魏選平，卞樹檀.故障樹分析法及其應用[J].電子產品可靠性與環(huán)境試驗，2004（3）：43-45.

[3]李濤，邵震，黃慧敏，等.核電廠一回路壓力邊界死管段止回閥及缺陷管道更換項目可靠性管理[J].核安全，2015，14（3）：71-76.

[4]孟凡利，劉亞平.從人機料法環(huán)測分析重大工程項目的質量控制[J].中國港灣建設，2014（1）：75-79.