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核电厂调试管理

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  • 发布日期:2009-12-08 13:43
  • 有效期至:长期有效
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黄小桁

(岭澳核电有限公司,深圳 518124)

  笔者参加过大亚湾核电站的整个调试启动接产和投产过程,并在法国法马通公司参与核岛设计工程管理工作(包括核岛调试准备工作),现根据自己的工作实践,阐述岭澳核电站调试管理的主要任务,以及岭澳核电站调试管理的主要思路和方法,供大家参考。

1  调试的定义和调试管理的目的

  核电厂整个循环中经历厂址选择、设计、建造、调试、运行和退役六个主要阶段。调试是将核电厂已安装的部件和系统投入运行并进行性能验证,以确认是否符合设计要求、是否满足性能标准的过程。调试由反应堆装料前和装料后两种条件下的试验组成。

  岭澳核电站的单系统调试从1999年7月份开始,1号机总体调试期间为2001年4月至2002年7月,2号机工期与1号机相隔8个月,总体调试期间为2001年12月至2003年3月。在单系统调试试验开始之前,为调试准备阶段。

  调试管理的目的是遵循法规和质量保证大纲要求,严格执行调试启动手册程序。在准备阶段建立起所有的必需条件,包括人力、物力、方式等硬件、软件条件。在实施阶段遵循"安全第一、质量第一"的原则,保证调试按质量、进度、投资三大控制的要求顺利进行。

2  法规要求

  核安全法规HAF0300《核电厂运行安全规定》对核电厂的调试提出了必须满足的安全基本要求;HAF0400《核电厂质量保证安全规定》则对核电厂调试期间的质量保证分大纲的制定和实施提出了原则和目标。核安全导则HAF0304《核电厂调试程序》和HAF0405《核电厂调试和运行期间的质量保证》对前述调试相关的法规要求进行了说明和补充,提出建议并叙述实施办法。

  岭澳核电站编制了调试启动手册程序,以落实核安全法规以及IAEA有关法规和导则的要求。

3  调试准备工作管理

  调试准备工作从大的方面讲,可分为组织准备、人员培训授权、技术准备、文件准备和物资准备五个方面。

3.1 调试组织准备

  岭澳核电站调试队组织机构设置三个业务处和两个功能处。三个业务处是核岛调试处、常规岛及BOP调试处、电气仪表调试处。核岛调试处和常规岛及BOP调试处负责各自专业机械系统包括通风系统的调试,电气仪表调试处负责全厂电气和仪表系统调试并为另两个处提供试验仪表和测量方法支持。两个功能处为行政技术处和值班工程师处。行政技术处负责文件、计划和移交工作;值班工程师处主要由调试值班工程师构成,负责在总体调试期间代表调试启动工作组在主控室进行调试试验工作的总体协调和计划跟踪,并负责组织反应堆物理试验。

  调试人员的在岗时间以调试试验工作的需要为依据,并考虑前期准备工作及培训的需要,作出了人员到岗的计划。由于岭澳核电站2台机组工期相差8个月,两台机组总体调试期间有交叉,人员需求有一段明显的高峰,在调试高峰期调试队总人数超过200人。

  调试队人员来源,主要由大亚湾核电站和岭澳核电公司内部调配管理骨干和技术骨干,骨干缺额及主要技术人员来自国内有大合同关系的技术服务单位,再补充少量的直接聘用人员,并优先考虑有电站调试经验人员。

3.2 调试人员培训和授权

  调试人员必须经过培训和授权来确保其有能力进行所负责的工作,并清楚其工作的安全后果。同时,培训必须有针对性,要根据人员的学历、经验和前期培训的基础,补充进行培训。

  为保证培训工作的质量,调试队编制了《调试人员培训大纲》,定义了各个调试岗位人员的培训要求,在此基础上,制定了培训工作计划。首先,充分利用大亚湾核电站现场和培训中心条件开展培训工作。同时,与国内制造厂和研究院联系落实有关泵、阀门、汽机、性能试验、水回路、堆控等调试技术课程的培训。在建调试电厂的现场实习培训占有较大比重。

  调试试验岗位人员的现场课堂培训,除安排培训中心公共课程外,主要课程为调试8个培训包的基础培训。在调试准备工作初期,调试队组织各专业负责人员,编写出版调试基础培训教材。公共课程和调试基础培训一期约需3个月时间,至今已进行了4期。经培训考核,已有90人获得授权。

3.3 调试技术准备

  调试技术准备中的首要任务是建立起国内技术后援体系。目前,已同核一院、核五院、核七院签订了技术服务合同,以作为核岛调试的国内技术支持单位。常规岛及BOP调试的国内支持单位主要为西安热工院、天津电建、西北调试所。

  其次,要确定调试外包项目,对调试中的特殊专业试验项目(如安全壳打压试验评价等)需单列出来,同国内外有资格的单位签订合同执行。

  技术准备的其它项目包括建立调试卫星资料库和试验文件管理系统,建立调试管理信息软件,建立调试队预算和物资管理体系。

  技术准备中工作量最大的一项工作是调试三级进度计划的编制工作。调试队用一年时间,由各专业处配合一起编制建立起调试三级进度计划数据库。调试进度计划的内容在本文4.1中描述。

3.4 调试文件准备

3.4.1 调试管理文件准备

  调试管理文件主要部分为《调试启动手册》,包括五个部分:

  - 调试准备工作程序:描述调试准备工作活动的处理。

  - 总体程序:主要描述调试队与各外部接口单位的分工与协调。

  - 执行程序:主要描述调试队和各接口单位要遵循的具体工作处理方法的程序。

  - 调试队组织程序:为调试队内部工作分工和内部各项工作处理方法程序。

  - 临时程序:为执行程序无法使用时(缺乏相应条件)应用的临时管理程序。

3.4.2调试技术文件准备

  在岭澳工程中,调试试验文件主要由供货商向业主提供。

  对于业主来说,调试技术文件准备工作主要涉及对供货商提交设计文件的审查,在供货商提交文件基础上编写部分总体调试文件,并编写部分BOP调试文件。

  设计阶段文件的编写审查工作由设计采购队负责,调试队根据到岗人员情况,参加调试文件设计阶段编写工作,使调试技术骨干及早了解所负责调试的系统,做到知其然,也知其所以然。

  在试验准备和实施阶段,调试队负责试验程序现场验证生效工作,并负责在试验完成后编写试验报告。

3.5 试验物资准备

  调试物资准备主要包括调试临时设备准备、调试仪器仪表和工具准备、调试备品备件和消耗材料准备三项工作。

  其中以调试仪器仪表准备工作为重点。核岛、常规岛和BOP供货商提供的调试仪器仪表总数约1100台,其中约720台需定期进行检定或标定。故调试仪器仪表的管理,从一开始就需建立起严格的管理制度,包括仪器仪表的存放、检定和标定、借出使用跟踪、相关管理软件的建立和使用等,保证试验所使用的仪器仪表为有效,从而保证了测量数据的质量。

4  调试过程管理

4.1 调试任务及计划

  核电厂安全导则HAF0304《核电厂调试程序》对核电厂调试主要阶段进行了详细描述,岭澳核电站调试各阶段的内容符合HAF0304的要求。

  岭澳核电站调试可分为10个阶段,即单系统试验、核冲洗和开盖冷试、冷试、热试准备、热试、装料准备、装料、临界前试验、首次临界和低功率试验、功率提升试验阶段(见表1),每一阶段试验所使用的程序、要点和经验工期已列于表中。

  这10个阶段所包括的试验项目由1719个试验程序描述,如何合理地安排这些试验项目,则是调试计划所要解决的问题。一个完整而严密的调试计划是调试实施和管理的基本依据。

  调试进度计划的建立首先考虑的是调试期间工程各个里程碑的要求,如冷试、热试、装料等,对应于每个里程碑,都有一份电厂系统必需可用的清单,也就是说,在此里程碑之前,验证这些系统可用的调试试验项目应已完成且结果满意,这就确定了调试试验项目必须完成的最后期限。另一方面,调试试验项目必须在相关系统和设备的安装结束并已移交给调试队以后,也就是说,在安装结束状态报告(EESR)签字后才能开始,从而确定单系统调试的最早开始时间。单一系统内部各试验项目的逻辑关系由系统调试大纲确定,再考虑试验项目对其它系统可用性的要求,从而确定了试验项目与其它系统的试验项目之间的逻辑关系。但有时,试验项目是与安装工作项目或机组状态有逻辑关系(如反应堆压力壳顶盖安装、机组升温升压过程的各个台阶等),故调试计划中也需考虑这些安装工作项目或机组状态变化过程的影响,并根据大亚湾调试经验反馈确定每一试验项目的工期,从而建立起岭澳核电站调试三级进度计划数据库。

  在电站调试三级进度计划基础上,制定出调试目标关键路径计划、系统调试四级进度计划、调试周计划以及总体调试期间的三天滚动试验计划。

4.2 调试队外部接口管理

  岭澳核电站的调试工作涉及到供货商、设计、施工安装等调试上游单位,也涉及到生产、维修等下游单位,同时还有核安全当局、质保、合同、计划和外部技术支持单位。调试队与这些接口单位的关系由管理程序描述,用程序规定各单位的责任分工并定义工作流程。

4.2.1 与施工队和安装承包商接口管理

  与施工队的接口内容包括EESR日期实现与调整、安装结束状态报告检查、遗留项清除、设备消缺工作等。

  在EESR之前,调试队对EESR提出技术要求,内容包括:

   - 移交系统或子系统的边界

   - 特殊要求清单:列出为进行试验而需加装的临时设备(如回路冲洗用滤网)

   - 遗留项清单:EESR时暂不安装的部件(如孔板、小疏水管等)。

  为试验而加装的临时设备将在试验后拆除,遗留项则需在试验进行到一定阶段时才能清除。根据调试队提出的技术要求,施工队将监督安装承包商修订文件,以将技术要求的内容结合到EESR报告中。

4.2.2 与供应商、设计采购队和设计院的接口管理

  接口内容主要涉及供应商调试人员派遣、调试试验程序的宣布可工作(Work Ready)、试验报告的分析审查、设计变更管理、调试意外事件分析处理和不符合项处理。

  通常,与设计承包商的接口通过设计采购队进行管理,但在调试期间,由于调试工期较紧,调试队与供货商之间建立直接通信通道,以尽快得到供货商对调试的工作响应,尤其是对试验程序的宣布可工作和试验报告的分析审查工作。

4.2.3 与生产部和维修部的接口管理

  接口内容主要涉及设备移交、生产人员的调试参与、运行文件生效、生产人员培训和调试服务(化学分析和仪表标定等)。

  调试期间是生产人员及早了解电厂系统设备并掌握技术的最好时机。通过上述活动,调试队在获得生产人员的调试服务支持的同时,也协助生产人员提高技术能力以胜任接产投产工作。

4.3 试验的准备、实施与试验报告管理

  由调试队授权试验负责人进行其负责的系统和设备的试验准备、实施与试验报告编写工作。

  在试验准备期间,试验负责人检查相应的设计阶段试验程序已正式出版,向设计者,即供应商现场代表或设计采购队,发出文件可工作申请(Work Ready Request)。设计者将考虑试验程序出版后的设计变更,列出设计变更对试验程序的影响,并宣布试验程序为可工作(Work Ready)。

  调试队行政技术处负责试验文件状态的统一管理,在接到可工作试验程序后,发出试验程序的使用通知(NFU)。

  试验负责人在NFU版本试验程序基础上,根据现场系统设备的实际情况对程序进行验证生效,并考虑所有相关的现场设计变更,将试验程序进行适应性修订,使试验程序成为可执行版本(CFA)。CFA版试验程序送设计者特别是供货商现场代表审查并签字。这是供货商对设备的责任的体现。在大亚湾核电站调试期间,两台联变在通电试验过程相继发生线圈绝缘击穿烧毁事件,由于试验程序经过供货商(日本三菱公司)现场代表审查并签字,三菱公司不能摆脱其对试验期间的设备责任,无偿负责两台联变的修复工作。

  在装料以后,与核安全相关的CFA试验程序还需送生产部审查,以检查试验实施过程不违反技术规格书的规定。

  CFA版本试验程序在经历了上述审查之后,由调试经理签字批准实施。这时试验程序已成为空白试验报告。

  试验负责人根据批准实施的CFA试验程序,提出试验许可证申请,准备试验工具、仪器和测量仪表、试验文件、试验期间安全措施和标志等。当一切准备就绪并持有试验许可证,试验负责人在现场按试验程序步骤逐步进行试验。在试验执行完成后,试验负责人收集记录的数据,进行数据处理,对试验数据进行初步的分析评价,并编写出试验报告。试验报告在调试队内部审核后,送供应商或设计采购队进行审查分析,以取得设计者的同意。

  最后,由调试经理确认上述过程均已正确实施,并签字批准试验报告。试验报告原本存在调试队文件库中。在电厂投入商业运行时移交给电厂档案馆。

4.4 移交管理

  从安装结束开始,系统设备将经历EESR、TOB(隔离移交)、TOM(维修移交)、TOTO(临时运行移交)过程。

  EESR过程是安装承包商对设备的责任转移到业主调试队的过程,这是一个具有合同意义的移交过程。EESR签字表明系统设备自安装区域转移进入调试区域。

  TOB过程是由生产部运行处承担起系统设备的安全责任管理的过程。TOB签字后,运行处可实施签发试验许可证等各类许可证,保证试验和工作的实施安全条件。

  TOM的过程是调试将相关系统设备的维修管理责任转移到维修部的过程,由维修部负责组织一级维修和部分二级维修的项目。

  TOTO过程是调试队将已完成了全部或部分试验项目并已证明系统能安全运行的系统和设备的操作和运行责任转移到生产部。

  TOTO签字标志着相关系统和设备自调试区域转入临时运行区域,运行处成为设备的运行经理,运行人员根据调试队的计划按正常运行规程对系统和设备进行操作。这使运行人员有机会学习熟悉系统,同时对运行规程进行验证生效。

  从反应堆装料开始,由生产部承担起电厂的核安全责任,系统设备的可用性需遵从技术规格书(Technical Specifications)的要求。

4.5 工业安全及许可证管理和CBA的应用

  调试期间的工业安全管理遵照岭澳核电站的工业安全守则规定。唯一的例外情况是装料前调试队试验负责人可在其试验许可证范围内,独立担负起隔离经理和工作负责人的责任,进行单系统的小规模工作(如滤网清洗,更换保险丝等),这种例外情况由调试启动手册中专门程序予以规定。

  计算机辅助隔离系统(CBA)应用于设备移交和许可证的管理过程。同时,利用CBA系统对临时控制变更(TCA)和临时特殊设备(TSD)进行管理,跟踪TCA和TSD的及时清除,并保证有一份完整而清楚的清单可移交给生产部,以避免在投入商业运行后因这些临时设施对机组安全运行产生潜在影响。

4.6调试期间的核安全管理

  核安全法规HAF0300中要求核电厂调试的实施情况应分阶段进行审查,在完成对前阶段调试试验所得结果的评价和监查,并确认已实现了全部目标和满足了全部核安全管理要求之后才允许进行下一阶段的调试试验工作。

  岭澳核电站的调试管理中设立现场调试委员会来实施上述法规要求。

  现场调试委员会在设定的控制点之前召开会议,以评价前一阶段调试试验结果和机组运行情况,确认下一阶段试验开始的安全条件已得到保证,以批准或向国家核安全局申请批准控制点的释放。

  在装料前,需向国家核安全局报送核电站调试大纲,由国家核安全局审核批准。

  自装料开始,需遵循国家核安全局审核批准的岭澳核电站运行技术规格书,对核安全相关系统的不可用性,包括因试验引起系统或设备的不可用,要进行严格的控制管理。

  对所有的核安全相关的调试试验,在试验完成后,除编写试验报告外,还需编写试验报告分析单,并由供货商审查确认。试验报告的状态和试验报告分析单的状态均应向现场调试委员会报告。

5  调试质保和质量控制

  岭澳核电站调试期间质保大纲遵从HAF0400/HAF0405的规定而编制。调试质保大纲的要求在《调试启动手册》及有关调试管理程序中阐述实施。同时,调试队接受质保部的定期监查,积极与质保工作人员合作,分析发现调试管理过程中的薄弱环节,及时采取纠正措施,消除调试工作中潜在的质量问题。

  在调试队内部,对所有质量相关活动,由执行处负责一级质量控制(QC)工作,行政技术处负责二级QC工作。质量控制工作的要点是严格执行"调试启动手册"等调试管理程序,所有活动都有相应的管理程序予以规定,在实施中有相应的文件跟踪,对已实施的活动有记录和检查,并按要求存档。

6   结束语

  岭澳核电站自主化调试管理工作已经取得初步的经验。岭澳核电调试队将继续遵循国家和IAEA有关法规和导则要求,参照国内外核电厂调试经验反馈,深化岭澳核电站调试管理,保质按期将岭澳核电站两台机组调试好,使机组以良好状态投入商业运行,圆满实现我国百万千瓦级压水堆核电站自主化调试的目标。

参考文献

1 HAF0300:核电厂运行安全规定

2 HAF0400:核电厂质量保证安全规定

3 HAF0304:核电厂调试程序

4 HAF0405:核电厂调试和运行期间的质量保证

5 IAEA Code 50-C-QA:Quality Assurance for Safety in Nuclear Power Plants

6 IAEA Code 50-C-O:Safety in Nuclear Power Plant Operations, including Commissioning and decommissioning

7 IAEA Safety Guide 50-SG-04:Commissioning Procedures for Nuclear Power Plants

8 IAEA Safety Guide 50-SG-Q12:Quality Assurance in Commissioning

9 法国电力公司.MANUEL DU PROJET N4,PROCEDURE GP20:LA PLANIFICATION DU PROJET

10 法马通:Knowledge and Experience of FRAMATOME in the Field of Tests and Commissioning

11 莫国均.调试工作的组织管理

12 黄小桁等.岭澳核电站调试启动手册

  

表1 岭澳核电站机组总体试验概述表




 

 
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