核電廠全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)工程實施與管理策略

1、CPR1000核電廠全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS 工程實施與管理策略王群峰,張嵐,黎國民,鐘立平,張睿瓊中廣核工程有限公司,廣東深圳, 518124摘 要:本文全面闡述 CPR1000核電廠全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)(DCS 工程實施與管理上所 采取的策略,重點論述了核電廠 DCS 工程實施邏輯、質(zhì)量與進度控制策略,在后續(xù) DCS 工 程建設(shè)中得到全面應(yīng)用。關(guān)鍵詞:CPR1000核電廠;全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng);工程實施與管理DCS Engineering Implementation and Management Strategy of CPR1000 Nuclear Power PlantWang Qun

2、feng, Zhang Lan, Li Guomin, Zhong Liping, Zhang RuiqiongChina Nuclear Power Engineering Co.,Ltd. ShenZhen 518124Abstract: The DCS Engineering Implementation and Management Strategy of CPR1000 Nuclear Power Plant was fully present, especially focusing on the implementation sequence, quality and sched

3、ule management strategy. The successful application of follow-up projects is thanks to this strategy.Key Words: Ling Ao Phase II Nuclear Power plant; DCS; Engineering Implementation and Management.引 言目前數(shù)字化儀控系統(tǒng)(以下簡稱 DCS 在常規(guī)電廠得到廣泛應(yīng)用, 但在核電廠的工 程應(yīng)用卻仍然處于發(fā)展階段, 核電廠的安全 保守策略決定其與常規(guī)電廠 DCS 工程建設(shè)、 管理存在根本性的不同, 包括相關(guān)

4、的設(shè)計準(zhǔn) 則、安全分級、功能分析與分配以及系統(tǒng)功 能與架構(gòu)等各個方面。 在國內(nèi)外核電廠工程 建設(shè)中, DCS 常常成為整體工程建設(shè)的關(guān)鍵 路徑, 基于在建 CPR1000 DCS工程實踐和經(jīng) 驗積累, 建立核電廠 DCS 工程管理策略具有實際意義。1 CPR1000核電廠 DCS 工程實施邏輯 核電廠單臺機組有近 200個工藝和電氣 系統(tǒng)由 DCS 進行監(jiān)控, 根據(jù)核電廠的系統(tǒng)安 裝、 調(diào)試和啟動進度, 最初需要開展的是水、 電、氣和通風(fēng),之后是分塊投入的主回路、 二回路、汽機、發(fā)電機等。基于整體工程進 度邏輯, 將全廠工藝和電氣系統(tǒng)分為三批次 (LOT1、 LOT2、 LOT3 , 以分批實

5、施 DCS 設(shè)計和供貨安排,如圖 1:yLOT1:主要包含全廠電氣系統(tǒng)和輔 助系統(tǒng),是電廠最早要投用的系統(tǒng); yLOT2:主要包括核島系統(tǒng)和控制室 系統(tǒng),含全部的安全級功能;yLOT3:主要包括常規(guī)島系統(tǒng)以及三 廢處理系統(tǒng)。 圖 1 DCS設(shè)計和到貨分批模式兩臺機組根據(jù)進度分 4個階段測試,安 全級 DCS 到貨滿足核電廠冷態(tài)功能試驗的 進度要求,集中在 LOT2批次。在工廠測試 第 2、 3階段,安全級 DCS 與非安全級 DCS 、 一號機 LOT2與二號機 LOT1、二號機 LOT2與一號機 LOT3設(shè)備可進行集成測試,保證 DCS 分批到貨滿足兩臺機組系統(tǒng)分塊投入 的需要。 1.1 D

6、CS工程實施環(huán)節(jié)DCS 單個機組分三個 LOT 包(LOT1、 LOT2、 LOT3進行設(shè)計、制造、測試和到 貨。對于每一個 LOT 包 DCS 設(shè)備,有獨立的 設(shè)計、 制造、 測試和到貨安排和固定的設(shè)計、 制造、測試周期,具體的工程實施環(huán)節(jié)如下 圖 2。圖 2 DCS工程實施環(huán)節(jié)總體設(shè)計階段確定技術(shù)實施方案、 完成 樣機設(shè)計 /制造(若需要 ,再是基本設(shè)計、 詳細(xì)設(shè)計、采購、制造、裝配等。測試環(huán)節(jié) 又分為單體測試、子系統(tǒng)測試、功能測試和 總體測試, 最終全部完成后才進行出廠驗收 (FAT 。1.2 DCS工程實施流程DCS 的工程實施起始于設(shè)計輸入, 三個 批次的 DCS 設(shè)計輸入根據(jù)工程實

7、施環(huán)節(jié)各 個步驟的特征,均設(shè)置四個提資點(PRE 、 DF1、 DF2、 DF3,流程圖見圖 3。 圖 3 DCS工程實施流程y PRE 節(jié)點:提交后啟動技術(shù)澄清和 基本設(shè)計;y DF1節(jié)點:提交后對基本設(shè)計進行 一次升版,以滿足開展詳細(xì)設(shè)計的需要;y DF2節(jié)點:反饋工藝設(shè)備采購信息, 對詳細(xì)設(shè)計進行一次升版, 以滿足開展工廠 測試的需要;DF3節(jié)點:反饋一號機 DCS 工廠測試和 出廠驗收的結(jié)果到二號機 DCS 的設(shè)計中, 可以在二號機 DCS 工廠測試和出廠驗收期 間完成驗證,并且反饋回一號機現(xiàn)場修改 中。設(shè)計輸入從 PRE 延展到 DF3,跨度 20個 月, 可有效解決逐步固化的設(shè)計輸

8、入有計劃 地反饋到 DCS 工程實施中。2 核電廠 DCS 工程質(zhì)量管理策略根據(jù) DCS 工程實施流程,對各個實施 環(huán)節(jié)制定不同的質(zhì)量管理策略。設(shè)計工作主要集中在總體設(shè)計、 基本設(shè) 計和詳細(xì)設(shè)計,質(zhì)量管理的重點是:(1 DCS 系統(tǒng)規(guī)范書的質(zhì)量;(2 DCS 設(shè)計輸入的質(zhì)量;(3 DCS 功能圖設(shè)計質(zhì)量; (4接線圖、端子表設(shè)計質(zhì)量。 DCS 設(shè)備制造和裝配工序相對簡單, 對 于擁有成熟 DCS 平臺的供貨商,其卡件生 產(chǎn)、機柜制造都是標(biāo)準(zhǔn)的過程,所以 DCS 設(shè)備制造和裝配的質(zhì)量管理重點是:(1機柜制造、裝配文件的質(zhì)量;(2部件組裝、內(nèi)部接線的實施,通 過駐廠制造過程監(jiān)造體系進行質(zhì)量管理。

9、DCS 工廠測試是在出廠前驗證 DCS 工 程實施是否符合上游需求的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié), 質(zhì)量管理重點是:(1測試大綱和程序的質(zhì)量;(2功能測試的實施,通過駐廠測試 過程介入進行質(zhì)量管理。3 核電廠 DCS 工程進度控制策略核電廠 DCS 工程進度延誤一直是業(yè)績 的困擾, 通過 CPR1000 DCS工程建設(shè)的大膽 探索和經(jīng)驗積累,建立相應(yīng)的進度管理策 略。3.1 以到貨進度為目標(biāo), 里程碑進度控制為 手段,對 DCS 整體進度全面控制以到貨時間為目標(biāo),倒排前期設(shè)計、裝 配和測試等活動, 將目標(biāo)分解和鎖定為三級 進度計劃乃至四級工作計劃, 并對執(zhí)行情況 進行定期評價。進度控制關(guān)注里程碑節(jié)點的控制,

10、理順 各個活動的順序關(guān)系,尤其是關(guān)鍵路徑活 動, 在三級進度中特別標(biāo)識出里程碑進度的 執(zhí)行情況。對于進度延誤,重視從技術(shù)角度 解決,通過理順接口關(guān)系,優(yōu)化關(guān)鍵路徑, 實現(xiàn)上下游進度的切合。3.2 以 DCS 工程實施流程為準(zhǔn)繩,對關(guān)鍵 實施環(huán)節(jié)進度重點控制DCS 基本設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計是 DCS 工程 實施的關(guān)鍵環(huán)節(jié),進度控制重點在 DCS 系 統(tǒng)規(guī)范書出版、 DCS 功能圖設(shè)計、接線圖 / 端子表設(shè)計等重要活動。進度控制關(guān)注重要活動, 同時結(jié)合控制 中間環(huán)節(jié)的質(zhì)量,避免返工,如端子表設(shè)計 要盡量與現(xiàn)場電纜設(shè)計一并考慮等。3.3 以駐廠監(jiān)督為主, 工作支持為輔, 對制 造和測試活動精細(xì)控制DCS

11、硬件制造活動進度控制的重點在 機柜組裝、 內(nèi)部接線上, 尤其是安全級機柜, 復(fù)雜度高,技術(shù)要求高,耗時耗力,所以制 造活動進度管理的重點是:(1機柜制造、裝配文件出版計劃滿 足制造活動進度;(2設(shè)備、物料、工具完備,人力充 足。工廠測試進度控制的重點是:(1測試大綱和程序的出版進度;測 試開始前 3個月,應(yīng)該完成出版工作,測試 范圍、內(nèi)容和深度要滿足實施的需要,其中 功能測試程序是重點。(2測試活動有效組織和實施;測試 開始 1年前應(yīng)完成場地準(zhǔn)備、 外圍輔助設(shè)施 準(zhǔn)備, 6個月前應(yīng)進行測試安排和組織工作。 4 結(jié)束語通過工程實踐和經(jīng)驗積累建立的核電 廠 DCS 工程實施邏輯、質(zhì)量與進度控制策

12、略,為我國核電廠 DCS 工程管理樹立了一 個良好的開端,其中嶺澳核電廠二期 DCS 工程隨著整個電廠工程提前三個月投產(chǎn)。 就 此形成的規(guī)范指導(dǎo)體系,在 CPR1000系列 核電廠 DCS 工程建設(shè)中得到全面應(yīng)用。參考文獻1嶺澳二期 DCS 合同:Supply contract for DIGITAL CONTROL SYSTEM (DCS contract no.GNESPK00016, 2005,04.2System and Software Safety Lifecycle, 嶺澳二期 DCS 設(shè)計文件 , 2008.3HAF 003 (1991 核電廠質(zhì)量保證安全 規(guī)定 .4IAEA 50-C-QA (1996 Code on theSafety of Nuclear Power Plants: Quality Assurance.5ISO 9001 (2000 Quality management systems Requirements.6Configuration Management (SW, HW, Documentation, PR-PK 51.05, 嶺澳二 期 DCS 設(shè)計文件 , 2