海陽核電廠設(shè)備監(jiān)造管理實踐

劉新利

（國核示范電站有限公司，山東 榮成 264300）

海陽核電廠位于山東省海陽市留格莊鎮(zhèn)，廠址規(guī)劃容量為6×1 000 MWe 級核電機組，廠區(qū)一次規(guī)劃，分期建設(shè)。一期工程作為中國第三代核電自主化依托項目，采用兩臺美國西屋公司開發(fā)的第三代先進(jìn)壓水堆核電機組（AP1000），每臺機組的額定功率為1250 MWe［1，2］。

1號機組于2009年9月澆灌核島第一罐混凝土，兩臺機組建造間隔為10個月，1、2號機組分別于2018年10月和2019年1月投入商運。

山東核電有限公司作為海陽核電廠的營運單位，對核電廠的設(shè)計、采購、建造和運營管理負(fù)全面責(zé)任，對國核工程公司及中國電能成套公司的監(jiān)造活動進(jìn)行監(jiān)督、檢查和考核并對核安全相關(guān)設(shè)備、對電廠可用率有重大影響的設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量控制［3，4］。

1 監(jiān)造管理組織機構(gòu)

設(shè)備采購部是公司設(shè)備采購與監(jiān)造管理的職能部門，部門下設(shè)采購計劃處、采購一處、采購二處、監(jiān)造處和物資管理處。設(shè)備采購與監(jiān)造管理組織機構(gòu)如圖1所示。

圖1 設(shè)備采購與監(jiān)造管理組織機構(gòu)Fig.1 The organization of equipment procurement and surveillance management

1.1 采購計劃處

采購計劃處負(fù)責(zé)工程設(shè)備采購進(jìn)度計劃、生產(chǎn)物資采購計劃、年度計劃和月度計劃的編制及管理。

1.2 采購一處

采購一處負(fù)責(zé)甲供設(shè)備與材料的采購及管理；負(fù)責(zé)合同執(zhí)行管理及設(shè)備催交。

1.3 監(jiān)造處

監(jiān)造處負(fù)責(zé)監(jiān)造體系的建立、監(jiān)造信息系統(tǒng)平臺的建設(shè)、監(jiān)造人員培訓(xùn)、監(jiān)造文件與記錄管理；負(fù)責(zé)重要設(shè)備的駐廠監(jiān)造及見證點出席；負(fù)責(zé)對監(jiān)造單位的監(jiān)造活動進(jìn)行監(jiān)督、檢查及考核。

1.4 采購二處

采購二處負(fù)責(zé)調(diào)試和生產(chǎn)備件、工器具等物資采購。

1.5 物資管理處

物資管理處負(fù)責(zé)進(jìn)口設(shè)備的報關(guān)及商檢管理；負(fù)責(zé)設(shè)備運輸管理及5000 噸碼頭管理；負(fù)責(zé)設(shè)備倉儲管理及出入庫管理。

2 監(jiān)造人員的培訓(xùn)與授權(quán)

海陽AP1000 核電項目的監(jiān)造人員在執(zhí)行設(shè)備監(jiān)造任務(wù)之前，必須按照培訓(xùn)計劃進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)知識培訓(xùn)和崗位授權(quán)培訓(xùn)，并經(jīng)考試合格方可上崗［5，6］。

2.1 監(jiān)造人員培訓(xùn)

監(jiān)造人員培訓(xùn)主要包括理論培訓(xùn)、現(xiàn)場實習(xí)和崗位授權(quán)培訓(xùn)。理論培訓(xùn)以課堂教學(xué)為主，同時輔以實驗室和車間演示。對于缺乏實踐經(jīng)驗的監(jiān)造人員，應(yīng)安排現(xiàn)場監(jiān)造實習(xí)；根據(jù)監(jiān)造人員受教育的程度和未來的工作內(nèi)容，安排不同類型的現(xiàn)場實習(xí)；現(xiàn)場實習(xí)通常由有經(jīng)驗的監(jiān)造工程師現(xiàn)場指導(dǎo)。

營運單位的監(jiān)造人員培訓(xùn)按照公司培訓(xùn)管理體系統(tǒng)一組織實施，設(shè)備采購部門負(fù)責(zé)課程設(shè)置、教材編制、教員聯(lián)系和考核評定等工作。培訓(xùn)在公司年度培訓(xùn)計劃和設(shè)備采購部的年度監(jiān)造工作計劃中制定。

監(jiān)造人員的崗位技能培訓(xùn)和專業(yè)知識培訓(xùn)根據(jù)具體情況自行組織或外委有資質(zhì)的培訓(xùn)機構(gòu)舉辦。海陽核電在項目建設(shè)過程中共計完成218人次的監(jiān)造人員培訓(xùn)授權(quán)工作。

2.2 監(jiān)造人員分級

設(shè)備的特點和重要性不同，對從事監(jiān)造活動的人員要求也不同。人員評定主要根據(jù)監(jiān)造人員的學(xué)歷、專業(yè)、工作經(jīng)歷、培訓(xùn)經(jīng)歷、資質(zhì)和健康狀況等方面實施。監(jiān)造人員授權(quán)分級包括助理監(jiān)造工程師、監(jiān)造工程師和高級監(jiān)造工程師。我們定期組織對監(jiān)造人員培訓(xùn)、評定和考核，根據(jù)考評結(jié)果，確定監(jiān)造人員的授權(quán)等級，報公司分管領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)，并頒發(fā)授權(quán)證書。

經(jīng)過海陽AP1000 依托項目建設(shè)的實踐，海陽核電廠共有117 人取得了設(shè)備監(jiān)造人員相應(yīng)授權(quán)。

3 監(jiān)造文件體系

3.1 監(jiān)造管理程序體系

在海陽AP1000 核電廠設(shè)備監(jiān)造活動開展之前，營運單位和監(jiān)造單位建立了各自的監(jiān)造管理程序體系，營運單位的監(jiān)造管理程序體系分為以下三個層級，如圖2所示。

第一層：大綱類（公司級），即《設(shè)備監(jiān)造管理大綱》；

第二層：監(jiān)造管理手冊（公司級），包括各種監(jiān)造管理程序；

第三層：監(jiān)造實施手冊（部門級），包括各種監(jiān)造工作程序和監(jiān)造專用技術(shù)指導(dǎo)文件（監(jiān)督導(dǎo)則、專用監(jiān)督細(xì)則和監(jiān)督檢驗大綱）。

圖2 程序體系示意圖Fig.2 Schematic diagram of program system

3.2 監(jiān)造專用技術(shù)指導(dǎo)文件

在具體的設(shè)備監(jiān)造活動開展前，設(shè)備采購部門編制監(jiān)造專用技術(shù)指導(dǎo)文件，包括：監(jiān)督導(dǎo)則、專用監(jiān)督細(xì)則和監(jiān)督檢驗大綱。

3.2.1 監(jiān)督導(dǎo)則

“監(jiān)督導(dǎo)則”指導(dǎo)監(jiān)造人員對設(shè)備制造各階段的活動實施質(zhì)量監(jiān)督，確保設(shè)備制造活動符合法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及合同要求?！氨O(jiān)督導(dǎo)則”分為4 個系列，共52份，具體如表1所示：

表1 監(jiān)督導(dǎo)則分類Table 1 The classification of surveillance guidelines

3.2.2 專用監(jiān)督細(xì)則

“專用監(jiān)督細(xì)則”規(guī)定了某一設(shè)備制造過程中需要進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督的重要工藝及所適用的“監(jiān)督導(dǎo)則”，用于指導(dǎo)、規(guī)范對重要設(shè)備制造活動的質(zhì)量監(jiān)督，以及指導(dǎo)對這些設(shè)備質(zhì)量計劃的審查和選點。

海陽AP1000 核電廠QS1 監(jiān)造等級和部分QS2 監(jiān)造等級的設(shè)備編制了“專用監(jiān)督細(xì)則”，共16份。在設(shè)備正式開展監(jiān)造工作之前，該設(shè)備的“專用監(jiān)督細(xì)則”必須發(fā)布生效，從事該設(shè)備監(jiān)造活動的人員應(yīng)熟悉“專用監(jiān)督細(xì)則”的內(nèi)容，在“專用監(jiān)督細(xì)則”的指導(dǎo)下開展監(jiān)造工作。

3.2.3 監(jiān)督檢驗大綱

“監(jiān)督檢驗大綱”是監(jiān)造人員對非重要設(shè)備進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督的技術(shù)指導(dǎo)性文件，“監(jiān)督檢驗大綱”明確了設(shè)備監(jiān)造活動實施的具體內(nèi)容、要求，以確保設(shè)備監(jiān)造活動及時、有效地開展。

海陽AP1000 核電項目未編制“專用監(jiān)督細(xì)則”的QS2 監(jiān)造等級的設(shè)備必須編制“監(jiān)督檢驗大綱”，QS3監(jiān)造等級的設(shè)備根據(jù)實際需要確定是否編制“監(jiān)督檢驗大綱”，海陽項目編制的“監(jiān)督檢驗大綱”共30份。

設(shè)備采購部門根據(jù)設(shè)備采購合同、設(shè)備技術(shù)規(guī)范和有關(guān)的技術(shù)要求以及設(shè)備監(jiān)造等級，分批編制了“監(jiān)督檢驗大綱”，內(nèi)容包括該設(shè)備監(jiān)造各個階段監(jiān)督檢查的主要內(nèi)容及驗收條件和抽查比例等。

3.3 監(jiān)造適用的法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和設(shè)計文件

海陽AP1000 核電項目注重對海陽AP1000核電設(shè)備監(jiān)造工作中使用的法規(guī)、規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計文件（含變更）的管理，建立了適用的法規(guī)、規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計文件（含變更）清單，收集了與監(jiān)造有關(guān)的法規(guī)、規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計文件（含變更），跟蹤并及時發(fā)布這些文件的最新狀態(tài)，以使監(jiān)造人員使用有效版本的文件。

3.4 監(jiān)造工作文件和報告

設(shè)備監(jiān)造過程中，設(shè)備采購部門和監(jiān)造單位需編制相應(yīng)的工作文件和報告，海陽AP1000 核電項目編制的設(shè)備監(jiān)造工作文件類型及數(shù)量如表2所示。

假設(shè)有一個數(shù)據(jù)集D={（xi，yi|i=1，2，…，N）}，其中xi∈Rn，yi∈Rm分別作為特征向量和樣本標(biāo)簽。含有M個隱層節(jié)點的單隱層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出可表示為：

表2 監(jiān)造工作文件和報告清單Table 2 List of surveillance documents and reports

4 監(jiān)造分級管理

為合理分配、使用監(jiān)造資源并充分發(fā)揮監(jiān)造單位的作用，將公司的監(jiān)造力量集中有效地投入到重要設(shè)備的監(jiān)造工作中，同時也兼顧到次要設(shè)備的質(zhì)量監(jiān)督，在監(jiān)造活動開展前，我們對全廠設(shè)備進(jìn)行了科學(xué)的監(jiān)造分級，針對不同監(jiān)造等級的設(shè)備，采用不同的監(jiān)造方式和配備不同等級的監(jiān)造人員［7，8］。海陽AP1000核電廠設(shè)備監(jiān)造等級共分為以下三級：

QS1級設(shè)備：采用長期駐廠、全過程質(zhì)量監(jiān)督的方式監(jiān)造；

QS2 級設(shè)備：采用階段性駐廠、控制點見證（W、H點）和過程巡視的方式監(jiān)造；

QS3 級設(shè)備：采用階段性驗收或出廠前檢驗的方式監(jiān)造。

在監(jiān)造工作實施過程中，根據(jù)制造廠的設(shè)計能力、制造經(jīng)驗、生產(chǎn)工藝成熟性及監(jiān)造單位的工作經(jīng)驗和表現(xiàn)等實際情況，相關(guān)人員可以對設(shè)備監(jiān)造等級進(jìn)行調(diào)整；在某設(shè)備制造過程中，如果質(zhì)量問題頻繁發(fā)生且得不到及時有效地糾正或制造進(jìn)度嚴(yán)重滯后時，相關(guān)人員應(yīng)將該設(shè)備的監(jiān)造等級提高。

海陽 AP1000 核電廠 NI、CI 及 BOP 設(shè)備監(jiān)造分級如表3、4所示。

表3 核島設(shè)備監(jiān)造分級表Table 3 The classification table of NI equipment surveillance

表4 常規(guī)島及BOP設(shè)備監(jiān)造分級表Table 4 The classification table of CI and BOP equipment surveillance

5 監(jiān)造經(jīng)驗反饋與信息化建設(shè)

5.1 監(jiān)造工作經(jīng)驗反饋

公司充分利用國內(nèi)其他核電廠設(shè)備監(jiān)造及大修監(jiān)理過程中積累的經(jīng)驗［9，10］，分析重要設(shè)備的制造工藝，重點關(guān)注關(guān)鍵工藝及曾經(jīng)產(chǎn)生不符合項的工藝，以使監(jiān)造人員在今后實施監(jiān)造時有預(yù)判性和針對性。公司在相關(guān)技術(shù)文件以及培訓(xùn)過程中，對曾經(jīng)出現(xiàn)和容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的關(guān)鍵工藝作出提示，要求監(jiān)造人員對這些工藝加強監(jiān)督力度，對重大設(shè)備制造過程中的一些關(guān)鍵工序，必要時邀請國內(nèi)專家參與先決條件檢查、技術(shù)交底及制造質(zhì)量監(jiān)督，以加強相應(yīng)設(shè)備的監(jiān)造力度。

監(jiān)造人員在AP1000 設(shè)備采購制造過程中及時將制造和管理方面的問題進(jìn)行整理，匯編成經(jīng)驗反饋手冊和清單，相關(guān)數(shù)據(jù)如表5所示：

表5 設(shè)備經(jīng)驗反饋數(shù)據(jù)Table 5 Equipment experience feedback data

5.2 監(jiān)造管理信息化建設(shè)

鑒于計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，為了將現(xiàn)代信息化管理技術(shù)應(yīng)用于海陽AP1000核電廠設(shè)備監(jiān)造管理，公司開發(fā)了含有監(jiān)造管理功能模塊的工程信息管理系統(tǒng)平臺（CIMS），實現(xiàn)監(jiān)造工作的信息化管理。一方面可以使公司管理層及時、全面、準(zhǔn)確地掌握各設(shè)備監(jiān)造點的情況，現(xiàn)場監(jiān)造人員也可通過系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)及時得到公司的技術(shù)支持，實現(xiàn)駐點監(jiān)造與公司整體監(jiān)造技術(shù)支持體系的動態(tài)聯(lián)系；另一方面便于進(jìn)行大量的資料查找、報表編制、統(tǒng)計、分析等工作，大大提高了整體監(jiān)造管理的工作效率。

6 維修人員的監(jiān)造參與

作為核電廠設(shè)備的最終用戶，維修人員提前參與到設(shè)備監(jiān)造工作有利于其掌握設(shè)備的制造歷史和基礎(chǔ)狀態(tài)，為做好設(shè)備預(yù)防性維修方案和設(shè)備全壽期管理打好基礎(chǔ)。同時，維修人員加入到監(jiān)造團隊，能夠很好地緩解設(shè)備采購部門的監(jiān)造人力短缺問題，是對電廠建設(shè)期和生產(chǎn)期人力資源配置優(yōu)化的有效措施。

海陽AP1000 核電項目建設(shè)過程中，維修人員共計有384 人·月加入到監(jiān)造團隊的設(shè)備監(jiān)造工作中，相關(guān)人員已成為公司設(shè)備維修領(lǐng)域的技術(shù)骨干，在預(yù)防性維修、維修策略、維修實施、設(shè)備可靠性管理及備件管理等生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。

7 監(jiān)造人員的派駐

7.1 A1類設(shè)備監(jiān)造

對于西屋聯(lián)合體供貨的核島A1類設(shè)備，該類設(shè)備對核安全有重大影響，如1#機組反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、一體化堆頂、控制棒驅(qū)動機構(gòu)、爆破閥、主蒸汽隔離閥、穩(wěn)壓器安全閥和1、2#機組反應(yīng)堆冷卻劑泵等，在不減輕西屋聯(lián)合體供貨責(zé)任和國核工程公司監(jiān)造責(zé)任的前提下，營運單位采取駐廠監(jiān)造、控制點見證和過程巡視方式控制設(shè)備制造質(zhì)量，項目建設(shè)期間共實施了134人·月的駐廠監(jiān)造工作。

為解決護(hù)照、簽證辦理的難題，并降低成本，在設(shè)備制造相對集中的國家，如美國和韓國，營運單位設(shè)立長期監(jiān)造點，派遣專業(yè)人員駐廠監(jiān)造，并對國核工程公司的監(jiān)造工作進(jìn)行監(jiān)督和考核。

7.2 非A1類設(shè)備監(jiān)造

對于國核工程公司供貨的核島非A1類設(shè)備，在不減輕其供貨責(zé)任的前提下，對國內(nèi)首次制造、難度大且周期長的AP1000 設(shè)備，如2#機組反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器、堆內(nèi)構(gòu)件、一體化堆頂、控制棒驅(qū)動機構(gòu)和1、2#機組穩(wěn)壓器及堆芯補水箱等，營運單位實施長期駐廠監(jiān)造；對反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)主管道及波動管、安注箱、非能動余熱排出熱交換器、環(huán)吊、裝卸料機等，營運單位實施階段性駐廠監(jiān)造；對主蒸汽隔離閥、主給水隔離閥、穩(wěn)壓器安全閥、核級風(fēng)機等，營運單位以控制點見證、過程巡檢的方式實施監(jiān)造。為降低成本及有效利用資源，在設(shè)備制造相對集中的地區(qū)（上海、廣州、大連、秦皇島、太原和哈爾濱），營運單位設(shè)立長期的監(jiān)造點，派遣專業(yè)人員監(jiān)造，項目建設(shè)期間共實施了592人·月的駐廠監(jiān)造工作。

7.3 CI、BOP及送出工程設(shè)備監(jiān)造

對于采購的CI、BOP 及送出工程的設(shè)備，營運單位委托中國電能成套公司進(jìn)行設(shè)備監(jiān)造，其共投入了214 人·年開展監(jiān)造工作。對核電廠可用率有重大影響的設(shè)備，如汽輪發(fā)電機組、高壓加熱器、低壓加熱器、除氧器、主給水泵組、循環(huán)水泵組、凝結(jié)水泵組和主變壓器等，在不減輕中國電能成套公司監(jiān)造責(zé)任的前提下，營運單位采取控制點見證、過程巡視和組織出廠檢驗/驗收三種方式控制設(shè)備質(zhì)量，并對監(jiān)造單位的監(jiān)造工作進(jìn)行監(jiān)督和考核。

8 對監(jiān)造單位的評價與考核

為檢驗設(shè)備監(jiān)造單位的工作質(zhì)量，驗證《設(shè)備監(jiān)造管理大綱》的有效性，提高公司監(jiān)造管理水平，公司建立了對監(jiān)造單位工作評價與考核機制，以促進(jìn)監(jiān)造單位不斷提高監(jiān)造工作質(zhì)量，并強化營運單位對監(jiān)造單位的管理。

8.1 日常監(jiān)造工作的監(jiān)督與評價

公司監(jiān)造人員在參加設(shè)備制造質(zhì)量監(jiān)督活動的同時，也對監(jiān)造單位的監(jiān)造工作質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督與評價，評價結(jié)果反映在“監(jiān)督行動報告”中。項目建設(shè)期間共完成12425份監(jiān)督行動報告。

8.2 年度評價與考核

根據(jù)年度監(jiān)造工作計劃，設(shè)備部組織對監(jiān)造單位進(jìn)行年度評價與考核，考核結(jié)果形成書面報告。項目建設(shè)期間，對國核工程公司和中國電能成套公司共開展了36 次年度評價與考核工作。

對監(jiān)造單位評價與考核的內(nèi)容包括：監(jiān)造單位的組織機構(gòu)與職責(zé)、人員培訓(xùn)與授權(quán)、監(jiān)造工作計劃的執(zhí)行、監(jiān)造技術(shù)及管理程序、質(zhì)量計劃的審查與選點、見證點的出席、質(zhì)量監(jiān)督完成情況、監(jiān)造月報的編制、監(jiān)造記錄管理、不符合項管理等方面。評價與考核的結(jié)論作為公司對監(jiān)造單位合同支付的主要依據(jù)。

9 結(jié)論

海陽AP1000 核電廠1、2 號機組分別于2020年2月28日和4月8日按計劃順利完成首次換料大修且一次并網(wǎng)成功，創(chuàng)造了我國核電機組首次換料大修最短工期紀(jì)錄，這充分證明了電廠設(shè)備制造質(zhì)量的可靠性，也驗證了本文所論述的設(shè)備監(jiān)造管理體系實踐的有效性，能夠為后續(xù)電站的設(shè)備監(jiān)造管理提供參考和指導(dǎo)。