核電廠在運消防系統(tǒng)整體改造項目管理實踐

楊云斐 趙永明 周 萱 劉洪群

（1. 中核核電運行管理有限公司，浙江 嘉興 314300；2. 蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

0 引言

秦山核電廠（以下簡稱“電廠”）是我國大陸自行設(shè)計、建造、安裝、運營的第一座核電站，作為我國的原型試驗堆，在消防系統(tǒng)設(shè)計時，遵照當(dāng)時TJ 16-74《建筑設(shè)計防火規(guī)范》，參照國外同類型核電廠防火有關(guān)規(guī)定和導(dǎo)則進(jìn)行設(shè)計，經(jīng)有關(guān)部門批準(zhǔn)認(rèn)可后建造投用[1]。

隨著國內(nèi)外核電站消防系統(tǒng)相關(guān)核安全導(dǎo)則建立和完善，核安全法規(guī)的要求不斷提高，秦山320MW核電機(jī)組消防系統(tǒng)已不滿足國家法規(guī)要求。EJ/T 1082-2005《核電廠防火準(zhǔn)則》中提到，如果使用水箱供水，則兩個水箱應(yīng)相互連通，以便消防水總管可使用其中一個或同時使用兩個水箱供水，兩個水箱可用的最小供水量應(yīng)為2400m3。而秦山320MW核電機(jī)組只有兩個容量為600m3消防水池，容量不足；另外，根據(jù)日本福島核事故的經(jīng)驗反饋，地震工況下，在發(fā)生火災(zāi)且失去廠外電及應(yīng)急電源時，需要確保消防給水，而該機(jī)組的消防泵組在失去廠用電情況下無法自啟動，需要增設(shè)柴油驅(qū)動消防泵組及系統(tǒng)，確保全廠失電狀態(tài)下消防給水的安全可靠性；另外，消防水池、泵房、消防給水泵組及安全重要相關(guān)廠房消防給水系統(tǒng)管道等設(shè)備的抗震等級不滿足現(xiàn)行法規(guī)要求，需要做抗震改造。

電廠運行以來，雖然對消防系統(tǒng)和設(shè)備實施了多項技術(shù)改造，但沒有解決這些根本性問題。2011年2月28日，秦山核電向國家核安全局提交了《關(guān)于申請秦山核電廠消防系統(tǒng)部分修改的請示》（秦核安發(fā)【2011】48號），2012年6月，國家核安全局與秦山核電召開了該項目的專項審評對話會，對該項目的改造方案、修改范圍等內(nèi)容進(jìn)行了嚴(yán)格審查并于2014年1月批準(zhǔn)了該項目（國核安發(fā)【2014】22號）。

1 項目難點與設(shè)計思路

本項目是對運行核電廠的消防系統(tǒng)的全面改造，在中國大陸尚屬首次。本項目的研究涉及機(jī)械、電氣、儀控、土建、運行、防腐、材料、焊接、役檢、起重等眾多專業(yè)，專業(yè)之間的協(xié)調(diào)工作量巨大；同時，該項目在設(shè)計、設(shè)備制造、控制系統(tǒng)改進(jìn)以及廠房內(nèi)空間、場地、布置、土建結(jié)構(gòu)對機(jī)電設(shè)備安裝和工藝施工等存在多方面限制。消防系統(tǒng)是核安全相關(guān)重要系統(tǒng)，在改造實施過程中，需保證原系統(tǒng)的可用性、可靠性。設(shè)計改造方案除了需要滿足消防給水能力、重要區(qū)域系統(tǒng)抗震要求的基本條件外，還需滿足全廠失電等惡劣工況下消防給水能力、現(xiàn)場施工的可行性、可達(dá)性、安全性、日常和大修窗口的工期要求、以及運行期間施工對運行機(jī)組的風(fēng)險管控等。在設(shè)計和論證過程中還需要對系統(tǒng)、設(shè)備、管道、支架的力學(xué)抗震情況重新建模進(jìn)行分析，提出最優(yōu)技術(shù)方案。

針對以上項目難點，經(jīng)分析論證，確定了新消防系統(tǒng)設(shè)計改進(jìn)的總體思路：

（1）在原消防水池邊上建造兩個更大的水池，滿足消防全系統(tǒng)供水和應(yīng)急狀態(tài)下向一二回路補水水源問題；

（2）新建消防泵房。在新泵房設(shè)置兩臺50%消防供水量的抗震電動消防主泵，實現(xiàn)就地和主控遠(yuǎn)程控制；新增一臺100%消防供水量的柴油機(jī)驅(qū)動消防主泵，在失去廠用電時，柴油機(jī)驅(qū)動消防主泵自動啟動以解決在失去廠用電情況下可以自啟動向核安全相關(guān)廠房供水的問題；新建水池、泵房及相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)置要滿足抗震要求；

（3）重新建模對消防主環(huán)路管道及安全相關(guān)分支系統(tǒng)抗震性能進(jìn)行計算復(fù)核，找出系統(tǒng)管道支撐薄弱點，增設(shè)抗震支架，將分支管和安全相關(guān)廠房的閥門、消火栓、部分管道更新為滿足抗震要求的設(shè)備和管道[2]。

2 項目管理實踐

2.1 項目組織管理

為了促進(jìn)項目按計劃開展，有效控制現(xiàn)場安全質(zhì)量，成立驅(qū)動型項目組織機(jī)構(gòu)，明確了項目成員和責(zé)任分工，制定了項目目標(biāo)和節(jié)點計劃以及詳細(xì)行動計劃，層層落實在具體行動中。

項目組根據(jù)計劃建立了設(shè)計溝通協(xié)調(diào)機(jī)制，明確了設(shè)計單位對口負(fù)責(zé)部門，建立各專業(yè)責(zé)任工程師與設(shè)計工程師一對一接口，全權(quán)負(fù)責(zé)項目設(shè)計、設(shè)備、技術(shù)的審查、組織、過程管理。明確了設(shè)計進(jìn)度計劃及責(zé)任人、完成時間等，并提出任務(wù)關(guān)閉條件或標(biāo)準(zhǔn)。該溝通協(xié)調(diào)機(jī)制的建立，確保了任務(wù)的及時落實。

項目組創(chuàng)建了一個雙向透明、多層次、多渠道、跨部門的多種鏈?zhǔn)降臏贤ňW(wǎng)絡(luò)，明確了項目管理周例會、月例會及周報跟蹤手段，有效開展項目計劃、進(jìn)度和實施管理。

2.2 項目風(fēng)險管理

由于項目改造涉及新建一座383m2消防泵房，2座1200m3抗震水池和1座75m3高位水池。改造工程包括3000多米電纜、2200多米管道的鋪設(shè)，750臺機(jī)電儀各類設(shè)施設(shè)備的安裝及調(diào)試，600余套抗震支架改造及部分管道布置的修改、36座抗震閥門井及電纜井。由于大部分改造工作需在電廠運行期間開展，改造期間的施工開挖、焊接、安裝等工作可能對機(jī)組運行帶來風(fēng)險，需要進(jìn)行項目風(fēng)險分析并制定管理措施。主要包括：

（1）風(fēng)險識別，確認(rèn)有可能影響項目進(jìn)展的風(fēng)險，記錄每個風(fēng)險的特點；

（2）風(fēng)險分析，評估風(fēng)險和風(fēng)險之間的相互作用；

（3）風(fēng)險應(yīng)對，確定對機(jī)會進(jìn)行選擇及對危險做出應(yīng)對的步驟；

（4）風(fēng)險監(jiān)控，對項目進(jìn)程中風(fēng)險所產(chǎn)生的變化作出反應(yīng)。

在電廠的核安全監(jiān)督、工業(yè)安全風(fēng)險管理、質(zhì)量監(jiān)督/質(zhì)量控制組織的共同作用下，項目組強(qiáng)化了實施過程中的風(fēng)險控制，對識別出的風(fēng)險進(jìn)行了針對性管控。

（1）系統(tǒng)管道對接施工存在施工時間超運行限制的風(fēng)險，對策：制定專項實施方案，分析風(fēng)險，制定預(yù)案，采取單系列管道逐一施工原則；

（2）系統(tǒng)通信控制到主控與舊系統(tǒng)切換超運行限制的風(fēng)險，對策：制定專項實施方案，分析風(fēng)險，制定預(yù)案，利用大修窗口修改的接口原則；

（3）核島區(qū)域室外管道更換開挖涉及隱蔽工程受損的風(fēng)險，對策：土建開挖風(fēng)險分析和審批流程。地下探測，出圖，保守決策的原則；

（4）更換核安全廠房內(nèi)的閥門及安裝抗震支吊架，實施空間不夠并有運行隔離窗口的限制等風(fēng)險，對策：設(shè)計人員現(xiàn)場摸底，調(diào)整設(shè)計方案，充分利用現(xiàn)有設(shè)施原則；

（5）管道對接時存在質(zhì)量風(fēng)險，對策：對接前，管道取樣分析，腐蝕專業(yè)人員現(xiàn)場檢測驗證，采取技術(shù)控制原則。

2.3 項目實施管理

為了嚴(yán)控風(fēng)險，提升項目管理實效，必須在設(shè)計、設(shè)備、技術(shù)、計劃、人員、安裝、調(diào)試、管理等方面更加規(guī)范有序。為此，將該項目分成三個階段實施。

第一階段：新建一座消防泵房、兩座1200m3消防水池、一座75m3高位水池，以及機(jī)電設(shè)備設(shè)施安裝、單體調(diào)試，并經(jīng)設(shè)計、施工、技術(shù)、核安、監(jiān)理相關(guān)單位現(xiàn)場驗證后投入運行。主要解決消防容量和供水動力問題；

第二階段：開展項目的室外改造，對通向安全相關(guān)廠房的室外管網(wǎng)進(jìn)行抗震改造；

第三階段：對安全廠房內(nèi)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行改造，01#、02#、03#、05#、06#、07#等安全相關(guān)廠房內(nèi)的消防雨淋閥噴水滅火系統(tǒng)不滿足抗震要求，因此，改造的主要內(nèi)容是使其滿足抗震要求；04#汽機(jī)廠房則主要解決火災(zāi)探測點不足和滅火噴水覆蓋范圍不足等問題。需要在機(jī)組大修期間完成現(xiàn)場安裝、調(diào)試、投運、驗證等。

3 項目管理實踐效果評價

改造項目于2014年2月開始實施，2015年12月完成新建消防泵、消防水池等構(gòu)筑物土建工程，2016年11月完成新建工程中的機(jī)電設(shè)備設(shè)施安裝，完成設(shè)備單體調(diào)試。機(jī)組第17次大修期間完成系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試，通過了變更后試驗。最終經(jīng)設(shè)計、施工、技術(shù)、核安、監(jiān)理相關(guān)單位現(xiàn)場驗證后投入運行。經(jīng)驗證，系統(tǒng)運行正常，符合改造預(yù)期[3]。

在整個工程的安裝調(diào)試過程中，項目組積極開展觀察指導(dǎo)和管理巡視，開展核心區(qū)域施工的風(fēng)險分析，制定對策措施，通過質(zhì)量控制人員的見證和高風(fēng)險作業(yè)監(jiān)督，確保了工程安裝及調(diào)試的安全與質(zhì)量。在機(jī)組運行期間，地下管道及電纜的安裝敷設(shè)及閥門井、電纜井的建造過程中沒有發(fā)生安全事件。項目組與設(shè)計院專項協(xié)調(diào)，明確目標(biāo)，規(guī)范了設(shè)計與技術(shù)協(xié)調(diào)機(jī)制，對設(shè)計進(jìn)度計劃進(jìn)行專項控制，確保了設(shè)計人員與現(xiàn)場的有效聯(lián)系及安裝、調(diào)試問題反饋機(jī)制的有效性。文檔控制管理與項目建設(shè)同步進(jìn)行，實施前端控制、全過程管理，確保了項目管理預(yù)期目標(biāo)的實現(xiàn)，同時保證了項目文檔得到有效控制。最終，項目按計劃實施并投運，經(jīng)過一年的檢驗，完全符合設(shè)計預(yù)期。

秦山核電廠消防系統(tǒng)改造管理實踐表明，運行核電廠開展工程改造過程中，只要嚴(yán)把設(shè)計質(zhì)量，控制項目管理風(fēng)險，將項目計劃過程中的關(guān)鍵節(jié)點和風(fēng)險點識別出來，制定針對性管控措施，可以實現(xiàn)任務(wù)精細(xì)化推進(jìn)和管控。