盧 建，李嘉淵，葛孟，朱鵬飛

（1.中核核電運(yùn)行管理有限公司 維修三處，浙江 海鹽 314300；2.海鹽縣科技服務(wù)中心，浙江 海鹽 314300；3.中核核電運(yùn)行管理有限公司 大修管理處，浙江 海鹽 314300）

0 引言

反應(yīng)堆堆外核功率測(cè)量系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱核測(cè)系統(tǒng)或RPN）是利用中子探測(cè)器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)反應(yīng)堆功率、功率變化率和功率分布狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)堆的實(shí)時(shí)測(cè)量、監(jiān)視和控制保護(hù)功能[1]。

RPN系統(tǒng)設(shè)備屬于核安全1E級(jí)的重要關(guān)鍵敏感類設(shè)備。設(shè)備功能的可靠性決定了反應(yīng)堆功率運(yùn)行期間的監(jiān)測(cè)穩(wěn)定性，是機(jī)組實(shí)現(xiàn)核安全保護(hù)和反應(yīng)堆控制的重要手段。技術(shù)改造項(xiàng)目實(shí)施面臨諸多問(wèn)題，要求技術(shù)改造在前期項(xiàng)目準(zhǔn)備和現(xiàn)場(chǎng)管理環(huán)節(jié)做好充足的計(jì)劃和安排，這是解決設(shè)備改造現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的最有效、最直接、最經(jīng)濟(jì)的手段[2]。

圖1 堆外核測(cè)整體技術(shù)改造圖例Fig.1 Overall technical transformation diagram of the nuclear test outside the reactor

1 組織機(jī)構(gòu)

RPN系統(tǒng)整體功能技術(shù)改造是一項(xiàng)多部門協(xié)作、多時(shí)空維度施工的重大檢修項(xiàng)目，在設(shè)備安全、輻射防護(hù)、人員安全等方面存在各類風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須具備完善的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，如圖2。

圖2 堆外核測(cè)系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)Fig.2 Organizational structure of the technical transformation project of the external nuclear testing system

1.1 技術(shù)部門

技術(shù)部門牽頭技術(shù)改造項(xiàng)目，牽頭內(nèi)部各項(xiàng)會(huì)議、流程審批、部門協(xié)調(diào)等事項(xiàng)，如圖3。項(xiàng)目初期作為設(shè)備管理部門，需審核設(shè)備出現(xiàn)不良現(xiàn)象，以評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備狀態(tài)，研究分析后得出設(shè)備需進(jìn)行整體技術(shù)改造、替代與優(yōu)化。在確認(rèn)需改造后，同步進(jìn)行改造方向調(diào)研和流程審批，調(diào)研需從不同類型電站的設(shè)備應(yīng)用情況、廠家供貨情況、研究設(shè)計(jì)院最新技術(shù)等方面展開。

圖3 堆外核測(cè)系統(tǒng)技術(shù)改造項(xiàng)目流程圖Fig.3 Flow chart of the technical renovation project of the external nuclear testing system

項(xiàng)目前期需組織研究院部門、維修部門、潛在供貨廠家對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行研究，制定初步產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)格書。在執(zhí)行合同簽訂階段，需與供貨廠家就技術(shù)改造整體技術(shù)要求和重點(diǎn)技術(shù)變更優(yōu)化項(xiàng)展開討論。在項(xiàng)目中期合同簽訂后，把控項(xiàng)目流程，協(xié)調(diào)各部門制定初步設(shè)計(jì)方案、最終設(shè)計(jì)方案、項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)、重點(diǎn)階段測(cè)試計(jì)劃和設(shè)備廠家驗(yàn)收，直至技術(shù)改造設(shè)備出廠驗(yàn)收。在項(xiàng)目后期，確認(rèn)設(shè)備到廠驗(yàn)收、開箱確認(rèn)、設(shè)備功能驗(yàn)收測(cè)試并長(zhǎng)期驗(yàn)證。在大修實(shí)時(shí)技術(shù)改造中，協(xié)調(diào)各方面資源協(xié)助維修部門實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)改造，監(jiān)督設(shè)備調(diào)試，見證設(shè)備整體功能驗(yàn)收，直至項(xiàng)目完成。在項(xiàng)目終期，與維修部門分析設(shè)備運(yùn)行狀況，確認(rèn)設(shè)備達(dá)到技術(shù)改造要求，在質(zhì)保期內(nèi)未發(fā)生任何設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題，最終完成技術(shù)改造完工確認(rèn)[3]。

1.2 維修部門

在項(xiàng)目初期主要配合技術(shù)部門開展工作，提供設(shè)備歷年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和目前設(shè)備運(yùn)維狀態(tài)，評(píng)估設(shè)備質(zhì)量可靠性。

在設(shè)備調(diào)研階段，協(xié)助技術(shù)部門對(duì)重點(diǎn)運(yùn)維問(wèn)題進(jìn)行核實(shí)，提出現(xiàn)場(chǎng)功能需求和運(yùn)維經(jīng)驗(yàn)交流。

在項(xiàng)目中期，提供現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)清單、圖紙和數(shù)據(jù)清單，審核初步設(shè)計(jì)方案，審核詳細(xì)設(shè)計(jì)方案，生產(chǎn)區(qū)監(jiān)督設(shè)備組裝和功能測(cè)試，生產(chǎn)區(qū)見證設(shè)備驗(yàn)收測(cè)試，設(shè)備到貨后廠區(qū)驗(yàn)證還有功能測(cè)試等工作。

在項(xiàng)目后期大修現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)改造階段，負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備，新設(shè)備運(yùn)輸和安置，原設(shè)備拆卸和安置，新設(shè)備安裝、調(diào)試和功能測(cè)試，各階段工作文件審核，方案制定，人員監(jiān)督，工器具和物料保障，工作任務(wù)分解和執(zhí)行清單等工作。

在項(xiàng)目終期，密切關(guān)注技術(shù)改造后新設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用狀況，利用必要的數(shù)據(jù)分析和對(duì)比論證來(lái)保障設(shè)備質(zhì)量可靠，設(shè)備功能滿足設(shè)計(jì)需求[4]。

1.3 設(shè)計(jì)部門

設(shè)計(jì)部門作為核級(jí)設(shè)備設(shè)計(jì)與安全監(jiān)管部門，主要負(fù)責(zé)輸入輸出點(diǎn)位清單、邏輯清單、功能清單和關(guān)鍵功能技術(shù)支持等工作。

在項(xiàng)目初期收集整體原設(shè)計(jì)資料、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)備情況，以及廠家原制造驗(yàn)收文件等，同時(shí)就維修和技術(shù)部門提出的原設(shè)備設(shè)計(jì)問(wèn)題、運(yùn)維不足問(wèn)題和建議優(yōu)化方向進(jìn)行評(píng)估和驗(yàn)證，給出合理、科學(xué)的意見。在項(xiàng)目中后期，主要配合設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試驗(yàn)證相關(guān)的技術(shù)支持服務(wù)工作，解答功能設(shè)計(jì)、軟件算法相關(guān)內(nèi)容。

1.4 供貨廠家

供貨廠家作為堆外核測(cè)設(shè)備的供貨方，需具備對(duì)外核測(cè)系統(tǒng)設(shè)備設(shè)計(jì)核計(jì)資質(zhì)和制造，設(shè)計(jì)核計(jì)資質(zhì)主要包含對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部和外部的邏輯設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)等。

在項(xiàng)目初期，供貨廠家作為潛在合作方需提供設(shè)備應(yīng)用業(yè)績(jī)，本次改造初步方案和最新技術(shù)先進(jìn)性，建立組織機(jī)構(gòu)。

在項(xiàng)目中期合同簽訂后，供貨廠家需制定項(xiàng)目計(jì)劃節(jié)點(diǎn)、任務(wù)分工，及時(shí)完成初步設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)、采購(gòu)進(jìn)度、安裝進(jìn)度、功能測(cè)試進(jìn)度和調(diào)試進(jìn)度等，在重要節(jié)點(diǎn)聯(lián)系項(xiàng)目組執(zhí)行駐廠監(jiān)督和見證工作。

在項(xiàng)目后期，提供包括設(shè)備實(shí)體、軟件備份、測(cè)試調(diào)試記錄、設(shè)備圖紙文件等內(nèi)容，在項(xiàng)目組確認(rèn)完成設(shè)備驗(yàn)收后，整體規(guī)范運(yùn)輸至電廠。

設(shè)備到貨后，需在核安全監(jiān)管部門、技術(shù)部門、維修部門、設(shè)計(jì)部門的見證下，對(duì)設(shè)備的數(shù)量、完整性、功能進(jìn)行核實(shí)[5]。

1.5 維修支持部門

維修支持部門主要職責(zé)包含設(shè)備運(yùn)輸、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境控制、工器具和耗材準(zhǔn)備等事項(xiàng)。

設(shè)備運(yùn)輸主要包含設(shè)備入庫(kù)運(yùn)輸和設(shè)備出庫(kù)運(yùn)輸，保障設(shè)備運(yùn)輸?shù)陌踩浴Ｔ诖笮奁陂g，安置臨時(shí)空調(diào)或風(fēng)扇保障作業(yè)空間溫濕度，給與技改設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行環(huán)境；提前制定設(shè)備安裝、調(diào)試期間需要的合格工器具和耗材數(shù)量和清單，防止實(shí)際需求不足影響工作效率。

1.6 大修計(jì)劃部門

大修計(jì)劃部門主要職責(zé)包含保障實(shí)施計(jì)劃工期、設(shè)備運(yùn)行先決條件。

堆外核測(cè)系統(tǒng)作為反應(yīng)堆持續(xù)監(jiān)測(cè)堆芯中子注量率的唯一手段，在裝料及后續(xù)啟堆過(guò)程中作為決定性的先決條件之一。本次核測(cè)技術(shù)改造所在短大修總工期約20～22天，項(xiàng)目實(shí)際工期約3～5天，先決條件（上游電源、冷源、通風(fēng)）的及時(shí)投用可以給設(shè)備預(yù)留充足的調(diào)試和問(wèn)題處理時(shí)間，避免占用主線造成狀態(tài)停滯。

1.7 消防保衛(wèi)部門

消防保衛(wèi)部門主要職責(zé)包含設(shè)備進(jìn)出安全核查和現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)火施工安全監(jiān)督。

在項(xiàng)目過(guò)程中，保衛(wèi)部門要對(duì)設(shè)備與人員進(jìn)行仔細(xì)清點(diǎn)記錄和檢查，避免無(wú)關(guān)人員或物資違規(guī)進(jìn)出。在設(shè)備拆卸和安裝過(guò)程中，需要對(duì)部分設(shè)備進(jìn)行電焊、切割或電洛鐵等動(dòng)火作業(yè)，需嚴(yán)格遵守動(dòng)火作業(yè)規(guī)范，消防部門在作業(yè)期間實(shí)時(shí)監(jiān)督，規(guī)范作業(yè)，保障人員和設(shè)備安全。

1.8 質(zhì)量監(jiān)督部門

質(zhì)量監(jiān)督部門主要職責(zé)包含項(xiàng)目過(guò)程安全監(jiān)督和工作質(zhì)量監(jiān)督。

為保證項(xiàng)目實(shí)施管控的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，達(dá)到安全、質(zhì)量、進(jìn)度全面受控的目標(biāo)，質(zhì)量監(jiān)管部門需與維修部門一同制定核測(cè)技術(shù)改造安全管控方案。

2 項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)分為工期節(jié)點(diǎn)和任務(wù)節(jié)點(diǎn)，工期節(jié)點(diǎn)以時(shí)間段為限，任務(wù)節(jié)點(diǎn)以完成重要任務(wù)事項(xiàng)為限。核測(cè)技術(shù)改造節(jié)點(diǎn)以時(shí)間軸為主，分解任務(wù)為輔制定。雙機(jī)組核測(cè)技術(shù)改造項(xiàng)目總周期約3年半，項(xiàng)目啟動(dòng)至合同簽訂約12個(gè)月，至設(shè)備到貨A機(jī)組約30個(gè)月，至設(shè)備到貨B機(jī)組約39個(gè)月，至B機(jī)組大修現(xiàn)場(chǎng)完成約42個(gè)月，計(jì)劃總工期至少應(yīng)保證30個(gè)月，廠家生產(chǎn)周期至少應(yīng)保證15個(gè)月，如圖4。

圖4 項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)圖例Fig.4 Project node diagram

2.1 調(diào)研階段

調(diào)研階段一般6個(gè)月左右，主要包含現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備評(píng)估、外部電廠應(yīng)用反饋、潛在供貨廠家交流和編寫初步技術(shù)規(guī)格書工作。

評(píng)估現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備需收集設(shè)備投運(yùn)后的歷年運(yùn)維數(shù)據(jù)、故障率、故障類型、設(shè)備短板、停產(chǎn)情況、老化趨勢(shì)、遺留問(wèn)題、運(yùn)維問(wèn)題等。

外部電廠應(yīng)用反饋對(duì)國(guó)內(nèi)各電廠的核測(cè)產(chǎn)品應(yīng)用情況進(jìn)行交流，在設(shè)備穩(wěn)定性、設(shè)備安裝調(diào)試經(jīng)驗(yàn)、工況運(yùn)行問(wèn)題、設(shè)備可靠性等方面進(jìn)行討論，對(duì)標(biāo)各電廠核測(cè)運(yùn)維項(xiàng)目、故障處理經(jīng)驗(yàn)、設(shè)備功能、信號(hào)邏輯等方面。

在確定潛在供貨方后，及時(shí)與潛在供貨廠家就本次項(xiàng)目實(shí)施范圍、原設(shè)備問(wèn)題、新設(shè)備功能方向、新產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)用和廠家供貨產(chǎn)品應(yīng)用業(yè)績(jī)進(jìn)行技術(shù)交流。

在內(nèi)外部充分的技術(shù)評(píng)估和分析后，編寫初步技術(shù)規(guī)格書等技術(shù)改造相關(guān)文件，有序推進(jìn)技術(shù)審批和商務(wù)流程。

2.2 合同采購(gòu)階段

合同采購(gòu)階段一般6個(gè)月左右，主要包含商務(wù)招標(biāo)、廠家投標(biāo)、技術(shù)與商務(wù)評(píng)標(biāo)和最終合同簽訂。

2.3 初步設(shè)計(jì)階段

初步設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)部門完成，在合同簽訂后1～2月內(nèi)提交給技術(shù)部門、維修部門和供貨廠家，主要包含系統(tǒng)功能圖、系統(tǒng)I/O清單、系統(tǒng)定值清單、系統(tǒng)AD圖、通訊清單及軟件功能等內(nèi)容，經(jīng)各部門組織的設(shè)計(jì)評(píng)審會(huì)議確認(rèn)后生效，最終由供貨廠家依據(jù)初步設(shè)計(jì)文件進(jìn)行系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)[6]。

2.4 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段

供貨廠家在初步設(shè)計(jì)后9個(gè)月內(nèi)完成工程設(shè)計(jì)及硬件采購(gòu)、組裝內(nèi)容。工程設(shè)計(jì)由系統(tǒng)及設(shè)備硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)組成，硬件設(shè)計(jì)在初步設(shè)計(jì)完成后6個(gè)月內(nèi)完成，軟件設(shè)計(jì)在硬件設(shè)計(jì)完成后3個(gè)月內(nèi)完成。在工程設(shè)計(jì)階段，依據(jù)生效方案采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)電子板件、板件框架、機(jī)柜框架、筆記本電腦及耗材，采購(gòu)?fù)瓿珊笠罁?jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行柜體布線和零部件組裝，如圖5。

圖5 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段圖例Fig.5 Detailed design stage diagram

2.5 功能測(cè)試階段

供貨廠家在詳細(xì)設(shè)計(jì)結(jié)束4個(gè)月內(nèi)完成功能的單項(xiàng)測(cè)試和聯(lián)動(dòng)測(cè)試內(nèi)容。

單項(xiàng)測(cè)試計(jì)劃工期約2.5月，包含2個(gè)源量程通道測(cè)試、2個(gè)中間量程通道測(cè)試、4個(gè)功率量程通道測(cè)試、4個(gè)tester測(cè)試、1個(gè)RPDM測(cè)試、1個(gè)CONTROL測(cè)試、1個(gè)次高選模塊測(cè)試、5組開關(guān)電源測(cè)試等，以確認(rèn)單項(xiàng)功能滿足要求。

聯(lián)調(diào)測(cè)試計(jì)劃工期約1.5月，包含不同通道間的切換測(cè)試、工程師站通訊測(cè)試、控制處理設(shè)備響應(yīng)測(cè)試、系統(tǒng)功能測(cè)試及系統(tǒng)精度測(cè)試等，以確認(rèn)整體功能滿足要求。維修和技術(shù)部門需在聯(lián)調(diào)階段安排駐廠，全程監(jiān)督與見證各項(xiàng)聯(lián)調(diào)工作，以確保聯(lián)調(diào)工作按要求準(zhǔn)確執(zhí)行[7]。

2.6 包裝運(yùn)輸驗(yàn)收

技術(shù)部門和維修部門在供貨廠家完成聯(lián)調(diào)測(cè)試后，開展廠家驗(yàn)收并在1～2周內(nèi)完成。驗(yàn)收內(nèi)容包含系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量、設(shè)計(jì)文件、安裝文件、測(cè)試文件，以及對(duì)重點(diǎn)功能內(nèi)容進(jìn)行重新見證，確保出廠前設(shè)備滿足技術(shù)改造要求。首次驗(yàn)收完成后，供貨廠家對(duì)設(shè)備進(jìn)行包裝、運(yùn)輸，如必要對(duì)重要部件解體、封裝，確保2個(gè)月內(nèi)到達(dá)中國(guó)海關(guān)。經(jīng)1～2個(gè)月的清關(guān)安全檢查后，由物流運(yùn)輸至核電廠區(qū)，項(xiàng)目組各部門聯(lián)合開箱見證、驗(yàn)收和設(shè)備入庫(kù)。

2.7 仿真調(diào)試運(yùn)行

仿真調(diào)試運(yùn)行的原理為：將入庫(kù)技改設(shè)備當(dāng)作測(cè)試對(duì)象，組裝成型后，利用模擬信號(hào)、采集和顯示模塊對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體功能驗(yàn)證、整體精度驗(yàn)證和仿真工況運(yùn)行。仿真調(diào)試運(yùn)行計(jì)劃1～2個(gè)月工期，在確保場(chǎng)地和環(huán)境安全可靠的情況下，持續(xù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行仿真拷機(jī)運(yùn)行和定期功能驗(yàn)證檢查，對(duì)安裝人員、調(diào)試人員進(jìn)行培訓(xùn)和觀察，利用實(shí)體對(duì)象模擬實(shí)施安裝、接線、測(cè)試過(guò)程（不接觸），進(jìn)一步完善實(shí)際操作方案，提升可執(zhí)行性、熟練度，優(yōu)化操作順序和流程，實(shí)現(xiàn)最安全、最高效、最可靠的安裝與調(diào)試過(guò)程[8]。

2.8 安裝、調(diào)試運(yùn)行

核測(cè)技術(shù)改造設(shè)備安裝與調(diào)試由維修部門負(fù)責(zé)，其他部門配合實(shí)施。根據(jù)短大修計(jì)劃工期推算技術(shù)改造工期約4～6天，項(xiàng)目工期短，項(xiàng)目眾多，目前計(jì)劃設(shè)備拆卸工期1天、設(shè)備安裝工期1天、設(shè)備接線和初步調(diào)試工期1天、設(shè)備聯(lián)調(diào)工期1天，各部門兩班倒24h作業(yè)，安裝隊(duì)3組并行施工，001AR和003AR為1組、002AR和004AR為1組、005AR和主控設(shè)備為1組，調(diào)試隊(duì)3組并行實(shí)施，A列1組、B列1組、配合組，保證系統(tǒng)各項(xiàng)工作一次性合格。設(shè)備安裝完成后，調(diào)試組依次執(zhí)行調(diào)試大綱和驗(yàn)收方案，技術(shù)部門和維修部門項(xiàng)目執(zhí)行負(fù)責(zé)人需現(xiàn)場(chǎng)見證和監(jiān)督，各參數(shù)設(shè)置和輸入輸出精度在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，保障系統(tǒng)在投用運(yùn)行后，功能滿足現(xiàn)場(chǎng)需求且一次合格[9]。

2.9 文件驗(yàn)收

文件驗(yàn)收主要包含設(shè)計(jì)部門文件和供貨廠家文件。

設(shè)計(jì)部門文件主要包括：總體技術(shù)方案編制、設(shè)備（不含探測(cè)器和電纜）采購(gòu)技術(shù)規(guī)格書、第一階段系統(tǒng)手冊(cè)、第二階段系統(tǒng)手冊(cè)、第三階段系統(tǒng)手冊(cè)編制、I/O清單、整定值手冊(cè)、報(bào)警手冊(cè)、電纜清單等。

供貨廠家文件主要包括：工程采購(gòu)與制造進(jìn)度表、系統(tǒng)功能圖、機(jī)柜尺寸及布置圖、系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范、源量程軟件功能、中間量程軟件功能、功率量程軟件功能、工程師站軟件功能、控制軟件功能、試驗(yàn)軟件功能、質(zhì)量管理手冊(cè)、工程質(zhì)量計(jì)劃、子供應(yīng)商名單、硬件制造質(zhì)量計(jì)劃、軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量計(jì)劃、設(shè)備尺寸及機(jī)械接口、通信接口信息、電氣接口信息、RPN機(jī)柜電氣特性等文件[10]。

3 總結(jié)

堆外核測(cè)技術(shù)改造項(xiàng)目管理主要作用是優(yōu)化項(xiàng)目流程，提高項(xiàng)目執(zhí)行效率。該項(xiàng)目管理模式細(xì)化多個(gè)負(fù)責(zé)人，明確各組織權(quán)利和義務(wù)，項(xiàng)目計(jì)劃與執(zhí)行同步，動(dòng)態(tài)地反映最新進(jìn)展，讓整個(gè)過(guò)程有序、可控。采用項(xiàng)目管理，過(guò)程有計(jì)劃、有控制，結(jié)果有評(píng)審，歷史工作可追溯，目標(biāo)質(zhì)量通過(guò)測(cè)試檢驗(yàn)，產(chǎn)品質(zhì)量、服務(wù)質(zhì)量有保障。