AP1000核電廠常規(guī)島設計中的接口管理

李光韜，徐慧玲，劉 琛

（國核電力規(guī)劃設計研究院，北京 100095）

AP1000核電廠常規(guī)島設計中的接口管理

李光韜，徐慧玲，劉 琛

（國核電力規(guī)劃設計研究院，北京 100095）

文章通過對國內各堆型核電設計接口管理工作及AP1000核電的介紹，分析了接口管理工作的主要問題和矛盾。針對這些問題和矛盾，從管理、組織、技術3個層面研究AP1000核電廠常規(guī)島設計中接口管理的關鍵技術，提出了詳細的接口管理原則及方法。對國內AP1000、CAP1400及其他堆型核電設計的接口工作都具有一定的參考應用價值。

AP1000；核電；項目管理；接口管理

對于設計接口的管理，在核安全法規(guī)《核電廠質量保證安全規(guī)定》（HAF003）第5.2節(jié)中有明確的規(guī)定：“必須書面規(guī)定從事設計的各單位和各組成部門的內部和外部接口”，“必須足夠詳細地明確規(guī)定每一個單位和組成部門的責任”，“必須為設計各方規(guī)定涉及設計接口的設計資料交流的方法”[1]，以指導核電項目內的設計接口管理工作?？梢?，接口管理在核電設計項目管理中有極其重要的作用，設計成品是否能按期交付嚴重依賴于設計資料，而設計接口的管理可以極大地提高設計圖紙質量，推進圖紙交付和施工進度[2]。

1 AP1000核電項目及常規(guī)島接口工作背景

接口管理在國內核電廠的設計工作已有多年歷史，一直以來都發(fā)揮著重要作用。陳韜[3]介紹了核電設計CI（常規(guī)島）與NI（核島）之間的外部接口的主要內容，也介紹了中廣核核電接口管理的層次、接口信息化管理的流程和模式，并總結了在核電建設過程中接口管理的優(yōu)勢?？偨Y出接口管理有利于設計過程控制；加強了工程進度控制；使溝通最優(yōu)化成為可能；減少了紙質文件；為工程進展提供指引；方便了信息檢索；便于重復使用于其它類似工程。黃志勇[4]以AP1000中的BDS系統(tǒng)為例，分析介紹了BDS系統(tǒng)的功能接口及實體接口，并介紹了接口管理工作的主要流程。王駿[5]從接口工作程序、接口管理工具、設計接口文件、管理工作內容等幾個方面分析介紹了核電項目的設計接口管理工作，指出：設計接口管理工作在體系建設中的優(yōu)化，將為核電工程提供更好的服務。

在AP1000自主化依托項目（海陽廠址）中，西屋-紹爾聯(lián)隊提供核島施工圖設計，常規(guī)島及BOP設計由國核電力規(guī)劃設計研究院（簡稱國核電力院）獨立完成，項目業(yè)主在設計過程中還委托一家設計總體院，負責整個項目的核島與常規(guī)島的設計協(xié)調工作。業(yè)主自行采購常規(guī)島部分的全部主、輔機。

接口管理揭示了接口兩側的工作內容、工作責任的范圍。接口管理的矛盾常常反映在以下幾個方面：

1）工作內容的范圍界限不清楚，導致責任不清楚；

2）界面一側的工作沒按事先規(guī)定完成而影響了接口另一側的工作；

3）雙方責任以外的交界面部分工作由哪一方負責不明確[6]。

要想獲得流暢，少障礙的接口信息流，需要建立溝通渠道、確定工作方法、明確接口各方職責、確定接口各方產生矛盾后的最終裁決者等?？傊獜墓芾?、組織、技術等各層面規(guī)范接口工作的內容。

本文將從接口的管理、組織、技術3個層面研究AP1000核電廠常規(guī)島設計中接口管理的關鍵技術，并給出詳細的接口管理原則及方法。

2 明確常規(guī)島設計接口管理的內容及范圍

2.1 常規(guī)島設計接口管理的內容

AP1000核電廠常規(guī)島設計接口可以根據不同的維度去劃分不同的層次，大致可以根據管理范圍、規(guī)范文件和配合對象進行層次劃分。

根據核島和常規(guī)島的管理范圍和分工職責，可以將設計接口分為“核島—常規(guī)島設計接口”和“常規(guī)島設計接口”。

根據設計接口管理所建立的規(guī)范性管理文件，可以劃分3個層次：IMP-接口管理程序（Interface Management Procedure）、ICM-接口控制手冊（Interface Control Manual）、DID-詳細信息文件（Detailed Information Document）。

設計的過程存在不同的設計配合對象，設計方與設計方的接口（Engineering-Engineering Interface），稱為EE接口；設計方和設備供貨商之間的接口（Engineering-Procurement Interface），稱為EP接口。

通常，核島和常規(guī)島都由設計院負責管理設計接口，設備供貨商之間的接口關系很少，因此一般設計院負責將一個設備供貨商的接口傳遞給另一個設備供貨商，所以一般沒有PP接口（Procurement-Procurement Interface）。

2.2 常規(guī)島設計接口的管理范圍

（1）NI-CI設計接口范圍

核島設計接口主要是完成核電站核島與常規(guī)島之間的功能性和物理性的配合，保證系統(tǒng)完整性和匹配性。這些接口主要存在于布置在常規(guī)島內的核島系統(tǒng)設備、模塊及管道處，以及核島與常規(guī)島之間的二回路系統(tǒng)的連接處。海陽一期工程中，西屋公司將14個核島系統(tǒng)的部分設備、管線布置在第一跨中，核島與常規(guī)島之間存在設計接口的系統(tǒng)見表1。

在設計分工上，核島設計方負責核島系統(tǒng)的系統(tǒng)設計及設備選型，負責模塊內的設備、管道等的布置設計，負責系統(tǒng)管道布置的水力計算復核和批準。常規(guī)島設計方負責核島系統(tǒng)模塊外（含核島系統(tǒng)設備之間、核島系統(tǒng)與核島負責的廠房間、核島系統(tǒng)與常規(guī)島負責的系統(tǒng)、廠房間）的管道布置設計，負責確定核島系統(tǒng)設備、模塊位置，并向核島提供設備與管線布置圖。

表1 與常規(guī)島存在接口的核島系統(tǒng)Table 1 The NI systems interface to CI

（2）儀控設計接口范圍

儀控設計接口是提供核島或DCS設計方用于核電廠控制系統(tǒng)開發(fā)而需要的接口資料，狹義的常規(guī)島儀控提資即常規(guī)島DCS組態(tài)資料交換，主要提資內容是需在機組DCS中進行組態(tài)的常規(guī)島工藝和電氣系統(tǒng)的功能設計數據，其提資范圍主要包括納入機組主DCS系統(tǒng)進行監(jiān)控的所有常規(guī)島工藝和電氣系統(tǒng)。

具體的提資內容包括：工藝系統(tǒng)的監(jiān)視、報警控制和保護要求、系統(tǒng)流程圖、功能邏輯圖、I/O信息、MMI畫面規(guī)范、報警值與設定值清冊，電氣系統(tǒng)的監(jiān)視、報警控制和保護要求、電氣系統(tǒng)單線圖、功能邏輯圖等。

（3） 模擬機設計接口范圍

模擬機設計接口是提供核島或模擬機設計方用于核電廠模擬機設計開發(fā)而需要的接口資料，其提資范圍根據西屋公司要求為所有常規(guī)島的工藝、電氣系統(tǒng)，但提資的系統(tǒng)分為全模擬系統(tǒng)、部分模擬系統(tǒng)和邏輯模擬系統(tǒng)，因此根據系統(tǒng)的模擬程度，提資的內容完整度可略有不同，全模擬系統(tǒng)提資內容比較完整，部分模擬系統(tǒng)的部分中優(yōu)先級內容可以不提供，而邏輯模擬系統(tǒng)僅需要提供高優(yōu)先級和低優(yōu)先級提資內容。

（4）主、輔機設計接口范圍

常規(guī)島內部管理設計接口的另一部分重要工作是主、輔機設計接口的管理工作，主、輔機資料一般包括主、輔機廠家提供的設備外形圖、基礎圖、設備各項參數等設備信息圖紙。

3 確定常規(guī)島設計接口管理的組織

3.1 確定常規(guī)島接口交換方式

接口交換的方式直接關系到接口交換的效率和接口各方對接口信息內容的影響程度。目前國內核電廠常規(guī)島設計接口交換方式主要有以下幾種：

1）對于主輔機設備，業(yè)主可自行采購，也可委托總包方或專業(yè)的設備采購單位進行采購。對于這部分接口，主要有以下兩種接口交換方式。

第一種方式是采購方轉交設計院與主輔機設備廠家間的接口交換信息。該方法的優(yōu)點是采購方作為設備合同簽訂方，直接參與接口信息交換，可對廠家及設計院的接口信息交換的全過程有效掌控，及時并有效地監(jiān)控、解決接口交換中的問題。缺點是每項接口交換的路徑過長，且采購方對接口交換干預過多，造成接口信息溝通不流暢，接口交換效率低。

第二種方式是設計院與主輔機設備廠家間直接交換接口信息，并將溝通的詳細信息抄送業(yè)主（設備采購方或總承包方）。該方法優(yōu)點是接口交換路徑短，信息交換效率較第一種方式高效。缺點是設計院與廠家間無直接合同關系，當雙方意見不一致時，需要采購方介入解決。

2）對于核島與常規(guī)島間的接口交換，以及模擬機及儀控提資這類特殊的核島接口，主要有兩種交換方式。一是業(yè)主（或總包方）轉交核島與常規(guī)島間接口交換資料；二是核島與常規(guī)島設計院直接交換接口資料，抄送業(yè)主（或總包方）。兩種方式的優(yōu)缺點與設備廠家與設計院間接口交換的兩種方式優(yōu)缺點基本相同。

在AP1000自主化依托項目（海陽廠址）中，核島與常規(guī)島之間接口交換采用了業(yè)主（包括聯(lián)合項目管理組織，簡稱JPMO）轉交方式，該方式的采用是基于AP1000轉讓合同的主體確定的，如圖1所示，JPMO是代表AP1000自主化依托項目業(yè)主與西屋公司進行接口交換，JPMO交換到的接口文件再轉發(fā)海陽項目業(yè)主和三門項目業(yè)主，經業(yè)主轉發(fā)后最終將文件傳遞至常規(guī)島設計院。核島與常規(guī)島之間接口方式由于路徑長、耗時長、效率低，因此在主輔機設備接口交換中摒棄，而采用了設計院與設備廠家直接交換接口信息同時抄送業(yè)主，從而提高了接口交換效率，同時也有利于設計院對設備廠家提資進度的控制。在無特殊合同執(zhí)行要求情況下，常規(guī)島的各類提資建議采用第二種方式，并同時保持與業(yè)主（設備采供方或總承包方）的信息溝通，依靠業(yè)主的力量督促各方接口交換的正規(guī)性和及時性。

圖1 常規(guī)島設計院接口交換方式Fig.1 The interface exchange way between CI designer and other organizations

3.2 提升設備供貨商接口管理意識

由于有些設備廠家在接口管理方面的工作接觸較晚，接口管理的意識相對淡薄，同時各核電業(yè)主對于接口管理的細節(jié)不盡相同，設備廠家在接口交換執(zhí)行過程中存在較多的編制不規(guī)范以及計劃執(zhí)行延遲等問題。這需要接口管理的責任方重視并給予培訓，幫助設備廠家建立起接口質量意識和進度意識，使其了解接口管理的流程、交換的渠道，接口交換單的書寫格式，接口校審的簽署完整性等，最終保證各方的設計產品質量。

4 提升常規(guī)島設計接口管理的技術

4.1 建立規(guī)范文件

一般來講，項目初期時，設計各方根據已有經驗和工程習慣，結合項目的具體情況建立本工程的接口管理程序文件。在AP1000自主化依托項目（海陽廠址）中，總體方是核島—常規(guī)島接口管理的責任單位，負責建立核島—常規(guī)島接口管理程序，常規(guī)島接口管理由國核電力院負責并建立主輔機接口管理程序。

接口管理程序一旦建立，即開始與接口單位進行設計接口項的梳理和計劃建立工作。接口單位各方首先提出本單位需要的設計接口項并提出建議的接口配合計劃，經接口工作牽頭單位匯總后再反饋各方，策劃召開首次接口協(xié)調會，接口協(xié)調會上接口單位各方商討設計接口項的必要性、計劃的可達性、接口范圍的完整性等問題，最終協(xié)商形成接口控制手冊。

在接口控制手冊建立的同時，詳細信息文件也開始準備編制中，一般接口的牽頭單位負責策劃、匯總、整理并發(fā)布。詳細信息文件內一般包括接口項所在的物理位置和系統(tǒng)位置信息，以幫助接口提資人員理解具體接口需求，因此文件內一般有系統(tǒng)描述、系統(tǒng)流程圖、布置簡圖和管道立體簡圖等。

4.2 應用信息化手段

建設信息化平臺可以極高效地提高接口工程師的管理效率和設計工程師的查用效率，并降低接口管理工作的疏漏，也有助于接口管理工作的統(tǒng)計分析。

接口的信息化平臺應在以下幾個方面突出其作用。

1）易用性，保證接口工程師的接口管理界面操作簡單，保證設計工程師查詢方便快捷；

2）規(guī)范性，要保證接口交換單、接口控制手冊等表單統(tǒng)一、合規(guī)，盡量減少表單的修改升版；

3）標準化，建立標準化的接口項清單并進行更新維護，以適用于各類核電項目的設計接口管理工作；

4）統(tǒng)計工作的便捷性，項目的實時執(zhí)行情況始終是項目管理關注的焦點，接口的總體完成情況、計劃延遲情況，計劃延遲的分析等統(tǒng)計分析數據的采集需要提前策劃確定。

4.3 精細化控制

接口工作的精細化管理將為設計工作帶來極大的便利和進度、質量的保證，精細化工作應該體現在以下幾個方面。

1）接口管理工作的全覆蓋性，在AP1000自主化依托項目（海陽廠址）中，共建立46個輔機設備的接口控制手冊，不足常規(guī)島設備招標數量的一半，而精細化的管理需要對設計輸入資料進行全控制，保證設計資料可控在控；

2）接口管理工作的精確性，保證接口工作的所有記錄和資料歸類準確、易查，提高設計人員工作效率；

3）接口管理工作的細致性，所有接口項按優(yōu)先情況建立起計劃后，細致的計劃管理就需要預報本月、本周以及本日的接口工作，提前預報有利于提資方或確認方能夠按照計劃、保證質量的進行接口工作，避免倉促應付。

5 結束語

本文通過對國內各堆型核電設計接口管理工作及AP1000核電的介紹，分析了接口管理工作的主要問題和矛盾。針對這些接口管理工作存在的主要矛盾，從管理、組織、技術3個層面研究AP1000核電常規(guī)島設計中接口管理的關鍵技術。管理方面，應明確核電常規(guī)島設計接口管理的內容、范圍及職責；組織方面，應確定常規(guī)島設計接口交換的方式，強化供貨商的接口管理意識；技術方面，應建立規(guī)范的管理程序，通過信息化的手段對接口管理工作進行精細化的控制。

本文提出的詳細的接口管理原則及方法對國內AP1000、CAP1400及其他堆型核電設計的接口工作都具有一定的參考應用價值。

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Research on Management Technology of CI Interface for AP1000 Nuclear Power Plants

LI Guang-tao, XU Hui-ling，LIU Chen
(State Nuclear Electric Power Planning Design & Research Institute，Beijing 100095，China)

This article analyzes main problems and contradictions in the interface management and introduces management methods of domestic reactors and current situation of AP1000 nuclear power plants. To solve these problems and contradictions, this article researches the key technology of interface management in the design of AP1000 nuclear power conventional island,and puts forward the detailed interface management principles and methods from the aspects of management, organization and technology. The article provides valuable reference for AP1000, CAP1400 and other domestic nuclear power design interface work.

AP1000；nuclear power；project management；interface management

TL37Article character：A

：1674-1617(2014)04-0340-05

TL37

：A

：1674-1617(2014)04-0340-05

2014-06-12

李光韜（1981—），男，山東德州人，本科，從事核電站設計領域項目管理工作。