核电厂全厂数字化仪控系统工程实施与管理策略

1、CPR1000核电厂全厂数字化仪控系统(DCS 工程实施与管理策略王群峰,张岚,黎国民,钟立平,张睿琼中广核工程有限公司,广东深圳, 518124摘 要:本文全面阐述 CPR1000核电厂全厂数字化仪控系统(DCS 工程实施与管理上所 采取的策略,重点论述了核电厂 DCS 工程实施逻辑、质量与进度控制策略,在后续 DCS 工 程建设中得到全面应用。关键词:CPR1000核电厂;全厂数字化仪控系统;工程实施与管理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 言目前数字化仪控系统(以下简称 DCS 在常规电厂得到广泛应用, 但在核电厂的工 程应用却仍然处于发展阶段, 核电厂的安全 保守策略决定其与常规电厂 DCS 工程建设、 管理存在根本性的不同, 包括相关

4、的设计准 则、安全分级、功能分析与分配以及系统功 能与架构等各个方面。 在国内外核电厂工程 建设中, DCS 常常成为整体工程建设的关键 路径, 基于在建 CPR1000 DCS工程实践和经 验积累, 建立核电厂 DCS 工程管理策略具有实际意义。1 CPR1000核电厂 DCS 工程实施逻辑 核电厂单台机组有近 200个工艺和电气 系统由 DCS 进行监控, 根据核电厂的系统安 装、 调试和启动进度, 最初需要开展的是水、 电、气和通风,之后是分块投入的主回路、 二回路、汽机、发电机等。基于整体工程进 度逻辑, 将全厂工艺和电气系统分为三批次 (LOT1、 LOT2、 LOT3 , 以分批实

5、施 DCS 设计和供货安排,如图 1:yLOT1:主要包含全厂电气系统和辅 助系统,是电厂最早要投用的系统; yLOT2:主要包括核岛系统和控制室 系统,含全部的安全级功能;yLOT3:主要包括常规岛系统以及三 废处理系统。 图 1 DCS设计和到货分批模式两台机组根据进度分 4个阶段测试,安 全级 DCS 到货满足核电厂冷态功能试验的 进度要求,集中在 LOT2批次。在工厂测试 第 2、 3阶段,安全级 DCS 与非安全级 DCS 、 一号机 LOT2与二号机 LOT1、二号机 LOT2与一号机 LOT3设备可进行集成测试,保证 DCS 分批到货满足两台机组系统分块投入 的需要。 1.1 D

6、CS工程实施环节DCS 单个机组分三个 LOT 包(LOT1、 LOT2、 LOT3进行设计、制造、测试和到 货。对于每一个 LOT 包 DCS 设备,有独立的 设计、 制造、 测试和到货安排和固定的设计、 制造、测试周期,具体的工程实施环节如下 图 2。图 2 DCS工程实施环节总体设计阶段确定技术实施方案、 完成 样机设计 /制造(若需要 ,再是基本设计、 详细设计、采购、制造、装配等。测试环节 又分为单体测试、子系统测试、功能测试和 总体测试, 最终全部完成后才进行出厂验收 (FAT 。1.2 DCS工程实施流程DCS 的工程实施起始于设计输入, 三个 批次的 DCS 设计输入根据工程实

7、施环节各 个步骤的特征,均设置四个提资点(PRE 、 DF1、 DF2、 DF3,流程图见图 3。 图 3 DCS工程实施流程y PRE 节点:提交后启动技术澄清和 基本设计;y DF1节点:提交后对基本设计进行 一次升版,以满足开展详细设计的需要;y DF2节点:反馈工艺设备采购信息, 对详细设计进行一次升版, 以满足开展工厂 测试的需要;DF3节点:反馈一号机 DCS 工厂测试和 出厂验收的结果到二号机 DCS 的设计中, 可以在二号机 DCS 工厂测试和出厂验收期 间完成验证,并且反馈回一号机现场修改 中。设计输入从 PRE 延展到 DF3,跨度 20个 月, 可有效解决逐步固化的设计输

8、入有计划 地反馈到 DCS 工程实施中。2 核电厂 DCS 工程质量管理策略根据 DCS 工程实施流程,对各个实施 环节制定不同的质量管理策略。设计工作主要集中在总体设计、 基本设 计和详细设计,质量管理的重点是:(1 DCS 系统规范书的质量;(2 DCS 设计输入的质量;(3 DCS 功能图设计质量; (4接线图、端子表设计质量。 DCS 设备制造和装配工序相对简单, 对 于拥有成熟 DCS 平台的供货商,其卡件生 产、机柜制造都是标准的过程,所以 DCS 设备制造和装配的质量管理重点是:(1机柜制造、装配文件的质量;(2部件组装、内部接线的实施,通 过驻厂制造过程监造体系进行质量管理。

9、DCS 工厂测试是在出厂前验证 DCS 工 程实施是否符合上游需求的一个关键环节, 质量管理重点是:(1测试大纲和程序的质量;(2功能测试的实施,通过驻厂测试 过程介入进行质量管理。3 核电厂 DCS 工程进度控制策略核电厂 DCS 工程进度延误一直是业绩 的困扰, 通过 CPR1000 DCS工程建设的大胆 探索和经验积累,建立相应的进度管理策 略。3.1 以到货进度为目标, 里程碑进度控制为 手段,对 DCS 整体进度全面控制以到货时间为目标,倒排前期设计、装 配和测试等活动, 将目标分解和锁定为三级 进度计划乃至四级工作计划, 并对执行情况 进行定期评价。进度控制关注里程碑节点的控制,

10、理顺 各个活动的顺序关系,尤其是关键路径活 动, 在三级进度中特别标识出里程碑进度的 执行情况。对于进度延误,重视从技术角度 解决,通过理顺接口关系,优化关键路径, 实现上下游进度的切合。3.2 以 DCS 工程实施流程为准绳,对关键 实施环节进度重点控制DCS 基本设计和详细设计是 DCS 工程 实施的关键环节,进度控制重点在 DCS 系 统规范书出版、 DCS 功能图设计、接线图 / 端子表设计等重要活动。进度控制关注重要活动, 同时结合控制 中间环节的质量,避免返工,如端子表设计 要尽量与现场电缆设计一并考虑等。3.3 以驻厂监督为主, 工作支持为辅, 对制 造和测试活动精细控制DCS

11、硬件制造活动进度控制的重点在 机柜组装、 内部接线上, 尤其是安全级机柜, 复杂度高,技术要求高,耗时耗力,所以制 造活动进度管理的重点是:(1机柜制造、装配文件出版计划满 足制造活动进度;(2设备、物料、工具完备,人力充 足。工厂测试进度控制的重点是:(1测试大纲和程序的出版进度;测 试开始前 3个月,应该完成出版工作,测试 范围、内容和深度要满足实施的需要,其中 功能测试程序是重点。(2测试活动有效组织和实施;测试 开始 1年前应完成场地准备、 外围辅助设施 准备, 6个月前应进行测试安排和组织工作。 4 结束语通过工程实践和经验积累建立的核电 厂 DCS 工程实施逻辑、质量与进度控制策

12、略,为我国核电厂 DCS 工程管理树立了一 个良好的开端,其中岭澳核电厂二期 DCS 工程随着整个电厂工程提前三个月投产。 就 此形成的规范指导体系,在 CPR1000系列 核电厂 DCS 工程建设中得到全面应用。参考文献1岭澳二期 DCS 合同:Supply contract for DIGITAL CONTROL SYSTEM (DCS contract no.GNESPK00016, 2005,04.2System and Software Safety Lifecycle, 岭澳二期 DCS 设计文件 , 2008.3HAF 003 (1991 核电厂质量保证安全 规定 .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, 岭澳二 期 DCS 设计文件 , 2