核电工程建设中的设计接口管理

核电工程建设中的设计接口管理介绍了在核电工程建设中应用接口控制手册（ICM）进行设计接口的管理。阐述了ICM的编制原则、接口程序建立、接口条目编制和接口手册的定期升版等。阐明了使用ICM的优越性。核电工程建设是一项多方参与、多专业协调、多方位推进、多工种交叉作业、六级进度管理、六大控制贯穿始终的繁杂的系统工程。建设期间有为数众多的合同商，为了保证各合同商在设计、施工、制造、安装、调试等阶段工作的有序开展和设计输入输出资料的正常提交，认真严格地管理好各种接口是核电厂的承建单位（通常称为“业主”）和其它参与单位必须认真对待的管理课题。存在于核电工程建设各方之间的接口主要分为实体接口和设计接口2种。实体接口管理是分别按专业对一些实体，例如构筑物、管网、电缆、检测仪表、控制设备、预埋件等设施的具体交接点，在业主与参与方签订的各种合同中、公司工程文件或设计分工规定中，都明确和规定了接口分工，要求各方遵照执行。这种接口管理基本上不需要列出详细的接口清单进行跟踪。本文主要介绍设计接口管理。1设计接口管理1.1设计接口管理的定义设计接口管理是从各系统、设备、构筑物的技术参数出发，为了确保建成后的核电厂按额定参数运行，要求各岛（通常指核岛、常规岛和BOP）的设计单位、供货单位按协调的技术参数进行设计，首先要在相互的接口处提出对方所需要的设计资料，满足全厂设备运行的功能要求。这些资料可以是各种软、硬件的输入输出信息，如各种参数值、流程图、布置图、化学性能要求、控制信号等内容。设计接口对于各参与方均存在内部设计接口和外部设计接口2种：内部设计接口是各参与方内部各工种、专业之间的信息交换，一般由各方按照自己的习惯模式来自行管理，业主不作特别规定；业主管理的主要是外部设计接口，文中通称为“设计接口管理”。2.2设计接口管理的模式大型工程的设计接口交换管理是各种矛盾产生的焦点，往往工程出了问题都是不同程度地因为在设计接口交换和管理环节上出了问题，尤其建核电厂这种投资大、周期长、风险高、科技含量高、关注程度高的大型项目，更需要很好地对设计接口进行管理，使各合同商按时准确地提供设计、设备制造所需要的技术参数和设计资料。国内建核电厂通常是按照过去的信息交换模式来管理设计接口，一般采用非正式书面、电话交流或者开会的讨论方式，最后在有关设计文件上会签。这种模式虽然快捷，却因为没有一套总揽全局的接口交换清单，只能想起什么问什么，缺乏计划性，而且经常有疏漏。由于缺乏一套有严格文字依据的管理办法和档案材料，出现问题后往往责任不清，互相扯皮。而开协调会受与会人员的工作日程安排、身体状况以及其它人为因素影响较大，无法对何时开会，开会时到底要解决哪些接口问题进行严密控制，导致事倍功半。若涉及外方参与设计或供货的设备或LOT包，这种模式来管理设计接口交换就更不适合了。大亚湾核电站、岭澳核电站一期、二期工程建设中采用的接口控制手册（ICM）的数据库管理模式，弥补了原有传统接口管理模式中的不足之处，使各合同商之间的接口交换有章可循、有据可查、有法可依，突出了核电工程建设中资料提交的计划性和前瞻性，保证了工程建设按照各级进度计划井然有序地开展。这种ICM管理模式在广东核电的建设中得到充分的应用和实践检验，也是广东核电工程取得成功的关键，具有极高的推广和借鉴价值。2接口控制手册（ICM）2.1ICM的由来实际上，应用ICM进行不同合同商之间信息交换的管理是在1988年大亚湾核电站的核岛与常规岛设备供应合同执行中进行了首次实践，并取得了不错的效果。ICM模式继续沿用在岭澳一期工程中，并得到了很好的扩展和完善，还应用到电站配套设施（BOP）的自主设计中，参与设计的国内设计院也按照业主ICM的管理要求进行彼此之间的设计接口交换，为岭澳二期的顺利建设和提前投产作出了贡献。岭澳一期共有4000条左右的设计接口，交换情况曲线如图1。岭澳核电站二期工程中将实行“自主设计、自主管理、自主建造、自主运营、设备散件采购”的业主负责的工程管理模式，ICM作为设计接口管理的重要手段将全面得到应用。岭澳二期工程共涉及385个系统，60个厂房，245个采购包，它们之间的关系如图2所示。综上所述，ICM管理是中国核电建设的特有模式，经过几座核电厂建设的应用和拓展，体现出很强的先进性和科学性，已经越来越得到业主管理团队的重视，各参与设计和设备供货的设计院和供货商也愿意接受这样的设计接口管理模式，其生存的市场越来越广阔，必然给中国核电建设带来无法估量的贡献。2.2ICM的编制2.2.1接口管理附件的编制通常情况下，负责工程建设的业主在工程前期的设计服务合同或设备供应合同准备期间，就集中人员编制接口管理附件，对各合同边界处的实体接口和设计接口进行详细规定，对重要的设计接口按照系统或构筑物进行编码，并在合同谈判过程中确定这些重要接口的技术参数。对合同执行中的设计接口从设置原则、设置方法、交换原则、交换时间的确定、遵照的程序等各方面进行规定，并作为合同的技术附件供合同相关方遵守。2.2.2接口管理程序的制定作为合同接口附件的补充和完善，业主通常需要制定ICM编写和分发的管理程序，对ICM的编制目的、内容和编写原则，ICM的管理要求、修改和升版原则，ICM中接口的交换原则、通信规则和使用表格等方面进行详尽的规定，该程序通过业主正式发布后要求各合同商必须严格遵守，以指引各合同商规范准确地交换接口信息。2.2.3ICM的编制ICM是一条条有接口编码、交换时间和详细交换内容描述的设计接口的集合体。编制到这个集合体中的接口都是经过各方事先协商同意的，接口交换时间需要与设计二级、三级进度相匹配。通常在FCD-18时（FCD是核岛浇灌第1灌混凝土日期），由业主牵头组织外方咨询专家、设计院、各合同商和业主内部设计人员进行接口手册的编制，涉及的接口交换内容可以按照先近后远的原则，分阶段进行编制和补充完善，经汇总后的接口清单由业主通过ICM进行发布，供各合同商交换设计资料时使用。具体规定为：（1）对接口进行分类设置，包括机械、电气、仪控、土建、执照申请、调试等专业；（2）根据每个接口性质的不同，共分成18大类，以便于管理；（3）接口交换分为2个状态，分为初版‘PRE’和终版‘FIN’，交换时间以ATP为原点，时间精度0.5月，“不适用”用“4444”表示，“以后再定”用“9999”表示；（4）ICM在编制阶段，采用中、英双语，ICM正式出版后涉外接口采用英文，国内接口采用中文，对于设备供货商未确定的接口采用中、英文；（5）接口详细描述栏填写时应尽量详细，以使交换双方尽快中的。接口内容的设置应以“短、平、快”为原则，不宜将涉及地域广、子项多、接口成熟时限长、专业不同的内容挤放在一个接口内；（6）大多数接口交换时间属于三级进度，在安排上必须和设计二级进度相协调。2.3ICM的管理如何管理ICM要根据业主人力多少和设计能力强弱来决定。在广东核电的建设中，采用业主自己管理ICM的模式，负责ICM的编制、增减、修改、升版等工作；业主有权力对接口设置的合理性、交换时间的可行性以及交换内容的准确性等方面进行审查，对每条接口信息交换的过程和状态进行动态跟踪。接口参与方需要严格按照达成一致的接口清单进行信息交换，并对提交信息的准确性负全部责任。对已经通过接口交换确认的设计接口信息的修改需要慎重对待，因为这种修改往往引起信息接收方的设计变更，时常会与费用联系起来，所以需要认真评估此种修改带来的影响，修改应是迫不得已时才提出的。修改的责任方应对其修改引起的费用承担完全责任。ICM是一本“活”的文件，可以根据工程进展情况适时地进行修改、补充和完善，主要包括增加新的设计接口交换、修改设计接口交换日期、取消不必要的设计接口交换等。程序规定ICM的管理者一般每6个月更新1次并升版ICM，在工程前期，由于首版编制的接口数量少，可以根据实际需要和设备招标情况3个月更新1次，补充新的设计接口。此外，业主需要在每月中旬和月末出版接口双周报汇报接口交换情况并提出需参与方关注的问题。2.4ICM的优点2.4.1有利于设计过程控制ICM的引入，打破了工程建设中的传统运作模式，为各合同商有责任、有计划、有步骤交换彼此间存在的设计技术资料提供了具有权威性的法制文件。因为ICM的编制是根据核电厂设计的客观规律、上下游的逻辑关系、各里程碑的进度要求、各合同商的任务分工等因素，经过各主要合同商磋商后确认的；每个接口的交换过程都经过接口双方的严格审查和确认，并有规范的文字记载，形成了设计输入的依据材料，承担着法律责任。2.4.2加强了工程进度控制ICM加强了工程设计中的进度控制。因为每个接口的交换时间和交换内容已经按照工程设计的逻辑顺序进行了设置，充分体现了设计二级进度和三级进度的要求，如果接口发出方没有按进度进行设计活动和接口准备，则到了接口规定的交换时间它可能就提不出具体或准确的接口内容，直接影响接口接收方的设计输入，ICM的管理者可由此来检查各合同商设计进度的进展情况并进行协调。如果合同商未能按照ICM或合同中规定的时间进行接口信息的交换，业主将对延误提交信息所带来的影响进行评估，并作为合同支付的依据。2.4.3使沟通最优化成为可能应用ICM解决了不同参与方之间的设计信息交换问题，减少了为解决日常设计中的资料提交问题而召开协调会的次数。传统的开会模式对于解决设计资料提交既繁琐又不及时，效果也不好。而ICM的使用，只要各方认可接口设置的各项内容，就可以按规定有序地交换资料，特别是现代通信技术传真机和电子邮件的广泛使用，更使接口交换成为全天候的，成为设计资料输入的重要途径。2.4.4减少了纸质文件ICM管理中引入计算机数据库，将原来包罗成千上万条接口