核電廠全廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)工程實(shí)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(shí)施與管理策略王群峰,張嵐,黎國(guó)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(shí)施與管理上所 采取的策略,重點(diǎn)論述了核電廠 DCS 工程實(shí)施邏輯、質(zhì)量與進(jìn)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(shí)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(jiǎn)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(jì)準(zhǔn) 則、安全分級(jí)、功能分析與分配以及系統(tǒng)功 能與架構(gòu)等各個(gè)方面。 在國(guó)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(shí)踐和經(jīng) 驗(yàn)積累, 建立核電廠 DCS 工程管理策略具有實(shí)際意義。1 CPR1000核電廠 DCS 工程實(shí)施邏輯 核電廠單臺(tái)機(jī)組有近 200個(gè)工藝和電氣 系統(tǒng)由 DCS 進(jìn)行監(jiān)控, 根據(jù)核電廠的系統(tǒng)安 裝、 調(diào)試和啟動(dòng)進(jìn)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(jī)、發(fā)電機(jī)等?；谡w工程進(jìn) 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(shí)

5、施 DCS 設(shè)計(jì)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(jí)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(jì)和到貨分批模式兩臺(tái)機(jī)組根據(jù)進(jìn)度分 4個(gè)階段測(cè)試,安 全級(jí) DCS 到貨滿足核電廠冷態(tài)功能試驗(yàn)的 進(jìn)度要求,集中在 LOT2批次。在工廠測(cè)試 第 2、 3階段,安全級(jí) DCS 與非安全級(jí) DCS 、 一號(hào)機(jī) LOT2與二號(hào)機(jī) LOT1、二號(hào)機(jī) LOT2與一號(hào)機(jī) LOT3設(shè)備可進(jìn)行集成測(cè)試,保證 DCS 分批到貨滿足兩臺(tái)機(jī)組系統(tǒng)分塊投入 的需要。 1.1 D

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

7、施環(huán)節(jié)各 個(gè)步驟的特征,均設(shè)置四個(gè)提資點(diǎn)(PRE 、 DF1、 DF2、 DF3,流程圖見圖 3。 圖 3 DCS工程實(shí)施流程y PRE 節(jié)點(diǎn):提交后啟動(dòng)技術(shù)澄清和 基本設(shè)計(jì);y DF1節(jié)點(diǎn):提交后對(duì)基本設(shè)計(jì)進(jìn)行 一次升版,以滿足開展詳細(xì)設(shè)計(jì)的需要;y DF2節(jié)點(diǎn):反饋工藝設(shè)備采購(gòu)信息, 對(duì)詳細(xì)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次升版, 以滿足開展工廠 測(cè)試的需要;DF3節(jié)點(diǎn):反饋一號(hào)機(jī) DCS 工廠測(cè)試和 出廠驗(yàn)收的結(jié)果到二號(hào)機(jī) DCS 的設(shè)計(jì)中, 可以在二號(hào)機(jī) DCS 工廠測(cè)試和出廠驗(yàn)收期 間完成驗(yàn)證,并且反饋回一號(hào)機(jī)現(xiàn)場(chǎng)修改 中。設(shè)計(jì)輸入從 PRE 延展到 DF3,跨度 20個(gè) 月, 可有效解決逐步固化的設(shè)計(jì)輸

8、入有計(jì)劃 地反饋到 DCS 工程實(shí)施中。2 核電廠 DCS 工程質(zhì)量管理策略根據(jù) DCS 工程實(shí)施流程,對(duì)各個(gè)實(shí)施 環(huán)節(jié)制定不同的質(zhì)量管理策略。設(shè)計(jì)工作主要集中在總體設(shè)計(jì)、 基本設(shè) 計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì),質(zhì)量管理的重點(diǎn)是:(1 DCS 系統(tǒng)規(guī)范書的質(zhì)量;(2 DCS 設(shè)計(jì)輸入的質(zhì)量;(3 DCS 功能圖設(shè)計(jì)質(zhì)量; (4接線圖、端子表設(shè)計(jì)質(zhì)量。 DCS 設(shè)備制造和裝配工序相對(duì)簡(jiǎn)單, 對(duì) 于擁有成熟 DCS 平臺(tái)的供貨商,其卡件生 產(chǎn)、機(jī)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(diǎn)是:(1機(jī)柜制造、裝配文件的質(zhì)量;(2部件組裝、內(nèi)部接線的實(shí)施,通 過駐廠制造過程監(jiān)造體系進(jìn)行質(zhì)量管理。

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

10、理順 各個(gè)活動(dòng)的順序關(guān)系,尤其是關(guān)鍵路徑活 動(dòng), 在三級(jí)進(jìn)度中特別標(biāo)識(shí)出里程碑進(jìn)度的 執(zhí)行情況。對(duì)于進(jìn)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(shí)現(xiàn)上下游進(jìn)度的切合。3.2 以 DCS 工程實(shí)施流程為準(zhǔn)繩,對(duì)關(guān)鍵 實(shí)施環(huán)節(jié)進(jìn)度重點(diǎn)控制DCS 基本設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)是 DCS 工程 實(shí)施的關(guān)鍵環(huán)節(jié),進(jìn)度控制重點(diǎn)在 DCS 系 統(tǒng)規(guī)范書出版、 DCS 功能圖設(shè)計(jì)、接線圖 / 端子表設(shè)計(jì)等重要活動(dòng)。進(jìn)度控制關(guān)注重要活動(dòng), 同時(shí)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(jì) 要盡量與現(xiàn)場(chǎng)電纜設(shè)計(jì)一并考慮等。3.3 以駐廠監(jiān)督為主, 工作支持為輔, 對(duì)制 造和測(cè)試活動(dòng)精細(xì)控制DCS

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

12、略,為我國(guó)核電廠 DCS 工程管理樹立了一 個(gè)良好的開端,其中嶺澳核電廠二期 DCS 工程隨著整個(gè)電廠工程提前三個(gè)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(xiàn)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(jì)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(jì)文件 , 2