核電廠葉片可調(diào)循環(huán)水泵解體大修項(xiàng)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(shè)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(jī)中做功后的乏蒸汽。核電廠循環(huán)水泵葉片角度可調(diào)，從而能實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵在經(jīng)濟(jì)流量下運(yùn)行，降低了廠用電量，節(jié)省了能源。但是，葉片角度可調(diào)功能使得循環(huán)水泵在結(jié)構(gòu)上更加復(fù)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(xiàng)目的分析，循環(huán)水泵檢修工作有以下難點(diǎn)：循環(huán)水泵解體檢修工作尚屬國內(nèi)首例，無相關(guān)經(jīng)驗(yàn)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(fēng)險(xiǎn)工序較多；循環(huán)水泵檢修技術(shù)細(xì)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(xiàng)目實(shí)施過程中安全、質(zhì)量可靠、進(jìn)度可控的目標(biāo)，需對循環(huán)水泵檢修項(xiàng)目進(jìn)行有效控制和優(yōu)化。本文從項(xiàng)目的前期準(zhǔn)備以及過程控制等方面進(jìn)行分析，提出了項(xiàng)目安全、進(jìn)度控制優(yōu)化措施。

1 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析

根據(jù)項(xiàng)目的規(guī)劃、檢修邏輯、檢修程序等進(jìn)行全面的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)分析，主要包括風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、應(yīng)急預(yù)案以及風(fēng)險(xiǎn)評估。

1.1 風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別

采用故障樹分析法[2進(jìn)行全面的項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，對可能影響項(xiàng)目安全、質(zhì)量和進(jìn)度的各項(xiàng)因素進(jìn)行逐次分析，找到制約項(xiàng)目安全、質(zhì)量和進(jìn)度的潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)[3]。項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別故障樹如圖1所示。

1.2 應(yīng)急預(yù)案

根據(jù)設(shè)備結(jié)構(gòu)分析，循環(huán)水泵泵軸為空心軸，內(nèi)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(jìn)行連接，剛性聯(lián)軸器處設(shè)置有止口，以O(shè)型圈實(shí)現(xiàn)兩節(jié)軸間的密封。因泵軸整體長度較大，泵的長期運(yùn)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(dòng)超標(biāo)。泵軸間O型圈為橡膠件，水導(dǎo)軸承為橡膠合成材料，軸間O型圈和水導(dǎo)軸承均是有老化年限的，隨著機(jī)組的運(yùn)行，循環(huán)水泵軸間的O型圈、水導(dǎo)軸承老化失效無法避免。因此，制定應(yīng)急預(yù)案，確保在可行的前提下最優(yōu)化，以將對項(xiàng)目整體進(jìn)度和質(zhì)量的影響降至最低。應(yīng)急預(yù)案可行性分析如表1所示。

1.3 風(fēng)險(xiǎn)評估

根據(jù)以上識(shí)別出的潛在風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)和限制因素，按照人（人員）、機(jī)（設(shè)備/工具）、料（材料）、法（程序）、環(huán)（現(xiàn)場）、測（檢驗(yàn)）、時(shí)（工期）4等七個(gè)方面進(jìn)行分類，并分析和判斷風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生范圍、影響程度及發(fā)生概率，從而確定風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)[2]，如表2所示。

從工業(yè)安全角度，該項(xiàng)自以24h兩班倒連續(xù)作業(yè)方式進(jìn)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(fēng)險(xiǎn)。因此，需避免項(xiàng)目實(shí)施過程中人員的疲勞作業(yè)，檢修人員的狀態(tài)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)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(jìn)行防異物管控；循環(huán)水泵電機(jī)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(jìn)入系統(tǒng)和設(shè)備本體。因此，在項(xiàng)目實(shí)施過程中防異物提級(jí)進(jìn)行管控。

從現(xiàn)場實(shí)施計(jì)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(jìn)行調(diào)整；項(xiàng)目實(shí)施過程關(guān)鍵路徑工序較多，可將部分可調(diào)整工序由緊鄰搭接調(diào)整為平行搭接，部分工序從主線移除，優(yōu)化關(guān)鍵工序時(shí)間，減少循環(huán)水泵解體次要工序?qū)χ饕ば虻南拗啤?/p>

2 項(xiàng)目的準(zhǔn)備評價(jià)

根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評估對項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)歸類整理的結(jié)果，采用魚骨圖分析法對各項(xiàng)潛在影響因素在準(zhǔn)備階段制定針對性優(yōu)化措施4，如圖2所示。

2.1 人員準(zhǔn)備

在人員準(zhǔn)備方面，成立循環(huán)水泵檢修專項(xiàng)小組時(shí)充分考慮了分工及配合需求，確定了機(jī)械、電氣、儀控、防腐、運(yùn)行、腳手架、設(shè)備工程師等相關(guān)技術(shù)人員。項(xiàng)目組合理分工，以機(jī)械主導(dǎo)，其他相關(guān)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(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)步驟準(zhǔn)確到位、安全可控，項(xiàng)自組嚴(yán)格控制作業(yè)人員專業(yè)資質(zhì)和技能，并進(jìn)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(xùn)。

2.2 設(shè)備及工具準(zhǔn)備

在設(shè)備準(zhǔn)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(jìn)行重新標(biāo)定，確保循環(huán)水泵各大部件吊裝時(shí)部件重量的準(zhǔn)確性；電機(jī)、泵體下半部分等重要部件吊裝時(shí)，行車保駕人員全程保駕，行車使用風(fēng)險(xiǎn)受控。

在工具準(zhǔn)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(jìn)行設(shè)計(jì)制作，在廠家提供的專用工具基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)循環(huán)水泵檢修技術(shù)細(xì)節(jié)上的控制和優(yōu)化。

2.3 材料準(zhǔn)備

在材料準(zhǔn)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(xué)成分、性能等進(jìn)行了復(fù)驗(yàn)，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(lǐng)用，并對備件進(jìn)行檢查，確認(rèn)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(jī)備件的檢查，對其可用性進(jìn)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(jìn)行解體檢修，更換所有密封件，對輪轂各部件進(jìn)行檢查清理，并對輪轂組裝后數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)測，與修前進(jìn)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(tái)架科技項(xiàng)目，為輪轂靜平衡提供保障。

2.4 程序準(zhǔn)備

在程序準(zhǔn)備方面，項(xiàng)自計(jì)劃分為兩部分，在實(shí)施計(jì)劃中包含正常工作計(jì)劃和應(yīng)急工作計(jì)劃。應(yīng)急計(jì)劃一旦啟動(dòng)，將會(huì)影響整個(gè)項(xiàng)目進(jìn)度。因此，在項(xiàng)目實(shí)施前，需做好應(yīng)急調(diào)整的準(zhǔn)備。為確保項(xiàng)目實(shí)施過程的安全和質(zhì)量，有效控制項(xiàng)目進(jìn)度，對項(xiàng)目進(jìn)行了細(xì)化和梳理，項(xiàng)目執(zhí)行以檢修程序?yàn)橹笇?dǎo)，大件吊裝參照吊裝方案執(zhí)行，各部件的放置以項(xiàng)目布置方案為指引，電機(jī)空載、維修后試驗(yàn)按照維修后試驗(yàn)程序執(zhí)行，使得各項(xiàng)工作均有對應(yīng)的程序作指導(dǎo)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中，根據(jù)現(xiàn)場條件，及時(shí)修正項(xiàng)目應(yīng)急執(zhí)行程序。

2.5 現(xiàn)場準(zhǔn)備

在現(xiàn)場準(zhǔn)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(diǎn)，因此在現(xiàn)場準(zhǔn)備時(shí)，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(shè)備吊裝通道使用隔離帶進(jìn)行區(qū)分隔離，吊裝部件禁止從設(shè)備上通過，從而有效控制大件吊裝對設(shè)備安全、人員安全的影響。項(xiàng)目實(shí)施過程中，項(xiàng)目按照1級(jí)防異物管控，確保無異物進(jìn)入系統(tǒng)和設(shè)備。

2.6 檢驗(yàn)準(zhǔn)備

在檢驗(yàn)準(zhǔn)備方面，利用現(xiàn)有設(shè)施和現(xiàn)場條件設(shè)計(jì)制作輪轂組件打壓工具，該工具氣源為壓縮空氣，通過調(diào)整手動(dòng)閥控制輪轂組件氣密性試驗(yàn)時(shí)壓力，對修后的輪轂組件備件進(jìn)行打壓試驗(yàn)，確保試驗(yàn)回路各接口的氣密性，從而驗(yàn)證輪轂組件整體性能以及試驗(yàn)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(diào)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(shí)，以達(dá)到控制項(xiàng)目整體進(jìn)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(yùn)與電機(jī)就位關(guān)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(diào)整為平行搭接2，使主要工序重疊進(jìn)行，有效控制了主路徑工作時(shí)長。根據(jù)循環(huán)水泵檢修項(xiàng)目的特點(diǎn)，將循環(huán)水泵檢修項(xiàng)目的隔離進(jìn)行了重新梳理、劃分和優(yōu)化，調(diào)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(shí)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)水，保證系統(tǒng)中廠用水泵等設(shè)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(chǔ)，同時(shí)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(jìn)行調(diào)整，保證主線工序順利開展，有效避免了主線工序的臨時(shí)調(diào)整與反復(fù)。

技術(shù)優(yōu)化方面，優(yōu)化前池排水，利用系統(tǒng)中固有設(shè)備進(jìn)行前池排水，可將前池排水時(shí)間大幅縮短，并且多工序可并行開展，可有效對項(xiàng)目的工序工期進(jìn)行控制；從成本精益化角度，減少臨時(shí)潛水泵的放置與提起工作，可有效控制人力成本，同時(shí)有效降低了作業(yè)中的風(fēng)險(xiǎn)。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(jìn)行設(shè)計(jì)制作，有效解決了循環(huán)水泵檢修項(xiàng)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(shí)，有效控制工序中的潛在風(fēng)險(xiǎn)，亦可最大限度優(yōu)化和控制項(xiàng)自主線路徑工序工時(shí)；在廠家提供的工具基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化，提高了工序的精準(zhǔn)度，降低了作業(yè)過程中人員與設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)，極大地縮短了關(guān)鍵工序占用檢修關(guān)鍵路徑的時(shí)間。優(yōu)化腳手架搭設(shè)方式，由原有的過程搭設(shè)調(diào)整為預(yù)制平臺(tái)，可大幅減少腳手架的搭設(shè)時(shí)間，實(shí)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(shí)減少了防腐工藝的工序，進(jìn)而控制了泵殼防腐工藝的工期。

4項(xiàng)目實(shí)施過程控制

項(xiàng)目實(shí)施的過程控制主要包括現(xiàn)場準(zhǔn)備、現(xiàn)場實(shí)施兩個(gè)方面，項(xiàng)目實(shí)施過程中須對項(xiàng)目實(shí)施的各個(gè)階段進(jìn)行控制。

現(xiàn)場準(zhǔn)備階段為循環(huán)水泵停機(jī)前，此階段需完成場地布置、工具轉(zhuǎn)運(yùn)、腳手架搭設(shè)等所有準(zhǔn)備工作。

現(xiàn)場實(shí)施階段為循環(huán)水泵檢修期間，此階段需完成的主要項(xiàng)目包括葉片控制油單元整修、葉片控制單元整體更換與調(diào)試、電機(jī)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(shí)施工作。另外，還需檢查泵水導(dǎo)軸承、泵軸水導(dǎo)軸承軸套、泵體密封環(huán)狀態(tài)并核對尺寸，保證其滿足運(yùn)維手冊需求。

5 結(jié)束語

循環(huán)水泵檢修項(xiàng)目是電廠大修常規(guī)島關(guān)鍵路徑，項(xiàng)目實(shí)施的安全、質(zhì)量及進(jìn)度影響著整個(gè)電廠大修工期，通過項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)全面分析、項(xiàng)目前期準(zhǔn)備以及項(xiàng)目實(shí)施的階段性控制等措施，可以保證項(xiàng)目實(shí)施過程中安全、進(jìn)度可控。實(shí)踐結(jié)果表明：通過對循環(huán)水泵檢修項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別、制定應(yīng)急預(yù)案、進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，從人、機(jī)、料、法、環(huán)、測、時(shí)七個(gè)方面進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)施前的準(zhǔn)備梳理與評價(jià)，可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)循環(huán)水泵檢修項(xiàng)目實(shí)施的有效管理。

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