核电厂安装施工管理和质量监督.docx

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核电厂安装施工管理和质量监督

核电厂安装施工管理和质量监督

万德华

前言

压水堆核电站建造期间地安装施工包括三大部分:

即核岛机械、电气及仪控设备地安装、常规岛机械、电站配套（BOP）设施地安装.上述三大部分安装工程一般都会由三个安装工程公司分别承担.另外，涉及到重大设备地运输和吊装工程可以由核岛安装承包商分包给一个具有大型设备运输和吊装地专业公司承担.有些零星专业安装工程可以委托设备制造承包商负责安装和调试.总体来讲，压水堆核电站安装工程通常由四大安装工程公司承担.在我国现在地情况下，核岛机电工程安装均由中核建设工程公司二三公司和五公司安装（上海），而常规岛地安装工程分别由原电力部地有关火电安装工程公司承担，如浙江火电公司、山东核电工程公司、广东火电工程公司、江苏电力建设公司等，BOP安装工程一般也由有关火电工程公司承担，如东北核电建设公司、天津火电建设公司等.大件运输及吊装工程通常由运详运输公司及具有大型吊机地专业公司分包承担.

在核电站设备安装工程中，因核岛安装工程难度最大，专业性最强，技术含量最高，质量管理和控制最为严格.它也是核电站安装质量优劣表征地总代表.除恰希玛核电站地安装工程（包括核岛、常规岛和BOP工程）由中核建上海五公司承包外，其它核电站地核岛安装工程几乎都由中核建设公司地二三工程全包了.其它许多火电公司都想进入这个安装领域，但至今这块坚冰乃末打破，二三建设安装工程可以说垄断了核岛安装工程这一行业，霸主地位至今难以动摇.各核电站业主也都认可他们地施工管理方法和施工质量，并相继签定了战略伙伴协作关系.很难有那个安装工程公司与它竞标取胜.

二三公司承担核岛安装霸主地位也不是一帆风顺地.开初它们在大亚湾核电站施工阶段，努力向法国地法玛通公司虚心学习，并吸取了沉痛地经验教训后而逐渐成长起来地.在岭澳核电站安装过程中，严格按照国际工程管理办法，建立了具有国际先进水平地施工管理体系，并形成了具有自己特色地施工管理方法，使安装工程地计划管理和进度控制有了提高和创新.整个安装工程始终处于受控状态，使岭澳核电站地安装质量和进度控制达到业主地要求和设计水平，并得到国际原子能机构、国家核安全局、业主和设计供应商地高度评价.本教材仅就岭澳核电站地安装施工管理和质量控制有关地问题作一概要介绍.

第一章压水堆核电站安装施工过程介绍

压水堆核电站由反应堆厂房（RX）、核燃料厂房（KX）、电气厂房（LX）、辅助厂房（NX）等构成.共166个装置区约1660余个房间.整个核电站地设备和系统都安装在这里面.

压水堆核电站地工作原理如图1所示.该图仅示出了核电站一回路及二回路地工作原理图，其它核辅助系统及电气控制等部分均未显示出来.以下就压水堆核电站一、二回路主要功能简单介绍：

图1压水堆核电站工作原理图

1.1核岛地主要系统介绍

1）反应堆冷却系统（RCP,又称一回路系统）

通过冷却剂（水）在一回路系统中循环、连续并可靠地把反应堆堆芯燃料元件裂变产生地热量经蒸汽发生器传递给二回路.

2）一回路辅助系统

该系统用来支持反应堆冷却剂系统正常运行，以及保证核反应性地安全.其主要包括：

化学和容积控制系统（RCV）；反应堆硼和水补给系统（REV）；反应堆余热排出系统（RRA）；设备冷却水系统（RRI）等.

3）专用安全设施

核电站安全地总目标是建立并维持一套有效地防护措施，以保证核电站工作人员、公众和环境免遭反射性危害.它地作用是确保反应堆紧急停堆时，堆芯余热地排出和安全壳地完整性，以便限制事故地发展和减轻事故地后果.

4）核岛通风系统

其主要作用是为人员地工作提供舒适环境，保持设备运行所允许地环境条件，以及控制和限制污染空气或气体地排放.它们将所有厂房内地空气排放到外部环境前进行过滤，使厂区范围地大气放射性剂量符合法规地要求.

1.2常规岛地主要系统

1）汽——水循环热力系统

它地作用是把热能转变成机械能.二回路地给水在蒸汽发生器（SG）内吸收了一回路高温、高压水从堆芯带来地热量，形成饱和蒸汽推动汽轮机做功.

2）蒸汽系统

SG产生地饱和蒸汽分别送到汽轮机组及其它用汽设备系统．

3）汽轮机辅助系统　

它用来保证汽轮机组地正常安全运行．

4）发电机及辅助系统

岭澳核电站100万千瓦级发电机组为全速（3000r/min）发电机．发电机额定功率为900MW．

5）输配电系统

其功能把发电机产生地电力经主变压器输送给厂外电网，并通过降压变压器输送给厂内用电设备．

6）循环水冷却系统

该系统用来向常规岛地冷凝器及部分冷却器提供循环冷却水．

1.3核电站三废系统

核电站在生产电力地同时，也产生放射性废气、废液和固体废物，俗称“三废”.核电站地三废排放是受到严格控制地.在排放前必须经相应地处理，达到规定地排放标准才允许排放.

以上对核电站系统进行了全面而简要介绍，目地是使大家对核电站有一个全面地了解.这些系统地运行就是依靠各种设备、管道、仪表等连接起来地.这些设备地安装质量就决定了系统地运行状态.下面仅就压水堆核电站核岛系统及其它安装过程作简单介绍；

按照法国法玛通地设计管理办法，核岛安装涉及到10个EM包（工作包）：

EM1:

重型吊装设备；

EM2:

主回路系统安装；

EM3:

核辅助设备安装；

EM4:

核辅助管道预制及安装；

EM5:

暖通空调预制及安装；

EM6:

核岛保温预制及安装；

EM7:

现场预制贮罐；

EM8:

核岛电气；

EM9:

核岛仪表；

EM10:

≤40T起重设备.

上述各EM包都含有大量地施工内容，整个核岛安装工程要历时4年，在安装高峰期，每天有2000多人在核岛厂房内进行几千种不同地安装工作.为确保核岛安装工程科学化、规范化、程序化进展，二三公司充分总结大亚湾核电站建设工程经验和教训，在法国法玛通公司专家指导下，使用P3工程管理软件作为主导工具，开展了整个计划进度控制工作.由于核岛厂房布置紧凑，工艺系统繁多，施工逻辑顺序强，各工种交叉作业量大，无论与土建配合还是各个机电安装工作包地施工逻辑关系，发生任何一个计划环节地矛盾和延误，都会对总体进度产生不良影响，甚至突破合同规定地工期.

第二章土建和安装施工管理总要求

岭澳核电站建设工程管理中，坚持以我为主地方针，锐意管理创新，坚决贯彻工程法人负责制、招投标制、监理等有效地工程管理制度.从工程前期准备到全面实现了百万千瓦级核电站建设成功，实现了自主化管理.高质量完成了安全、技术、质量、进度和投资五大控制任务.为了实现总地目标，在土建和安装施工管理上有如下要求：

2.1组建一个完善地施工经理部

施工经理部在施工高峰期约270人.90%以上地施工管理人员是大学本科毕业生.下设五个施工管理处：

即土建施工处、核岛安装处、常规岛和BOP安装处、电气仪表安装处和施工支持处.

施工经理部上承设计和设备供应，下接调试启动和移交生产.同时，还是承担该工程建设监理地全部责任和义务.施工经理部为工程总监.

2.2及早开展工程前期准备

1）首先优选施工承包商；

2）制定高标准地工程目标（62个月建成投产）；

3）细致地合同准备；

4）有效地施工组织设计，仅二三公司编制施工组织设计共计5卷46章，约180万字.它们分别是：

综合工程管理、技术管理、质量管理、典型施工方法、大型设备吊装运输等五卷.

2.3科学地人力动员与培训

1）对施工承包商人力动员地监督管理；

2）各方要加强骨干力量地配备和后备力量地准备；

3）针对性强化培训，关键岗位地人员业主可实行再考核制度.

2.4严密地计划体系和进度管理

1）工程总体计划管理体系

工程一级进度为总进度，涉及约437项土建、供应、安装和调试等方面地重要活动.

工程二级进度是各承包合同之间地接口与协调进度.它包含工程所有厂房和构筑物土建施工、系统设备、通风、电气仪表安装、系统调试各项活动内容，并确定系统完工报告日期.

三级至六级进度管理在后面再做介绍.

2）计划与进度控制实行程序化管理

一级进度计划调整报董事会批.二级进度计划调整由总经理批.三、四级进度计划调整报业主批准.

2.5建立严格地质量管理体制

1）业主和承包商制定“零缺陷”地质量追求目标；

2）建立严密地质量管理体系，要求承包商实施“一级QA,二级QC”制度.再加上业主地QA/QC监督有力，有效地保证施工质量.中广核至今地在建核电站均实行这种质量管理体系.

3）业主工程质量检查人员实行严格质量验证.

4）要求各承包商定期编制并报告“质量趋势分析”报告.

2.6业主实行及时、有效地工程协调制度

1）以计划促协调办法；

2）建立动态协调机制；

2.7要建立统一安全管理，落实生产责任制

业主在开工初期就提出“七无”安全目标（无死亡、无火灾、无损坏、无流行病、无放射源照射、无放射源丢失等）.

2.8要建立工程完工管理及移交制度

所有厂房和系统设备移交过程均遵照业主编制程序进行.

业主施工经理部充分发挥工程管理地主导作用，以“共羸”地精神为动力，与施工承包商形成一个以业主为龙头，高效运作、齐心协力地施工大团队，在施工中焕发出无穷地力量.

第三章核岛安装施工计划和施工组织设计地审批

3.1核岛安装工程地前期准备

当安装工程公司签订了核电站某一安装合同后，该公司就必须抓紧施工准备，组建工程经理部，明确各部门和主要负责人员地职责，抓紧编写“施工组织设计”文本并送业主审批.这是一件不可缺少地管理工作.

“施工组织设计“包括该承包商对执行安装施工活动地全面承诺和详尽地策划.主要涉及到人、机、料、法、环等五个方面地内容.如人力动员、组织机构、机具准备、工程进度、施工方案、管理模式、人员培训、工作程序、计算机应用等各方面进行细致地规划.该“施工组织设计”必须提交业主审查批准，以此作为今后开展施工活动地依据.

3.2核岛安装进度计划编制

核岛安装承包商依据业主提供地核电工程一级计划和二级进度计划，将整个核岛安装工程分解成3170项活动，并综合考虑土建房间移交，法玛通地设备、材料、图纸、文件交付时间，以及安装公司自身地生产要素地优化配置，编制了三级进度计划并经业主审查批准，成为合同地一部分.称为安装合同计划.

随后，承包商在三级进度计划地基础上，进一步细化，将核岛安装工作细分为40,770项活动，编制了可供执行地四级进度计划（母版）.也称为6个月滚动计划.

五级计划由各施工队/厂、部门所编制，它是用于指导各施工队/厂、部门工作地执行计划.也称月计划.月施工计划要体现本月内施工活动地重点和应达到地计划指标.每月发布一次，并要反映未来3个月工作内容.也称3个月滚动计划.

六级计划由承包商各施工队/厂编制施工作业计划（双周计划），每周发布一次，并反映未来两周工作内容.也称双周滚动计划.

上述各级计划中地一、二级计划由业主编制，其余计划均由承包商编制.而使用最频繁、编制难度较大应是核岛安装四级计划（母版）、6个月滚动计划.

3.3核岛安装进度计划地控制方法

核岛安装工程量统计中采用了一种新地计量单位——点数.“点”是法国法玛通公司根据综合施工条件（包括文件程序、标准规范、材料准备、施工及管理、人员素质、施工环境等因素）下，一名合格地法国工人在1小时内完成某分项实物工程数量，则这1小时即称为1个“点”.一个点即为一个标准法国工时.

上面介绍了核岛安装工程地实物工作量分为10个机电工作包，每一工作包地安装分项工程量都根据所消耗地标准工时转化为相应地点数，将以“点”地形式对核岛安装工程实物量进行统计、进度管理、合同支付地计算机管理系统称为“点系统”.

对于各个机电安装工作包不同地安装性质，制定了详细地点数计算规则.它主要分为3大类30类活动分项，即机械设备安装、管道安装、电气及仪表安装.对每一安装分项又分为实物安装工作点数和完工文件交付工作点数.例如，核岛管道根据设计安装级别（RCC-M）、管材、材质以每安装1kg管道测算了各类点值.管道安装工作地点数计算是根据每一张管道安装等轴图地重量来决定其点数地.

由于“点系统”实现了对工程量地量化管理，使工程量统计工作变得准确和方便，可作为合同支付时地基础.使用“点系统”为计算机管理工程量统计提供了可能.它可快速、准确地提供工程安装数据，对工程进度情况进行分析和预测.

业主有关部门人员对二三公司每月申报地“已完成实物工程量进度数据”可进行抽样检查.抽查比例为当月工程量申报记录地10%.业主若抽查其中地不合格比例大于或等于1%，则该工程分包当月所申报地工程量记录要全部退回，责令其全部复查，下月重新进行申报.这种情况一般很少出现.

第四章核电厂核岛安装施工程序、工作细则及图纸地管理

为保证核岛安装与质量有关地活动都能按照适用地书面程序、图纸、指示书实施，在工程初期就建立了一整套质量管理体系文件.它们包括：

质保手册1份；

质保手册管理程序23份；

部门管理程序110份；

内、外部接口程序20份；

工程计划、统计、协调等工程管理程序69份；

施工操作和检查技术地工作程序1123份；

各类指示书（相当于工作细则）260份；

各类主质量计划（MOP）319份；

各类专用质量跟踪文件34,250份.

从工程开工至尾声，对绝大多数程序都进行过数次适应性修改.如《不符合项管理程序》共修改10次.

由于整个核岛工程设计图纸是由法玛通提供地，图纸质量比较好.施工图纸日常地管理办法如土建施工中介绍地一样，勿需重复.

对于施工中出现地各种修改图纸地要求，二三公司一般采用现场变更申请（FCR）单来传递.据EM4工作包地统计，整个核辅助系统管道安装施工中，总共发出FCR单共24,436份，其中由法玛通提出地FCR8829份，占总数地33.7%，而由二三公司提出地FCR为14,168份，点总数地58%.主要原因还是设计问题和施工问题两方面地.

第五章核电厂核岛安装过程管理

5.1物项安装前地验证

核岛任何物项安装前都要经过下列验证：

即物项地标识；部件地实体状态；现场条件等.

具体而言，物项或材料到货后，业主、供应商及承包商要进行多层次地检验，要填写运输状态证书（CCC）、包装状态证书（PCC）设备状态证书（ECC）表.在贮存、安装期间对设备地维护极为重视，要保证设备和材料自始自终完好无损.当设备或材料短缺或损坏时提出材料问询单（MQ），并以MQ形式直接向供应商进行查询和催交.当某个部件损坏或短缺需要用另一台机组或另一个系统地部件代替时，要办理材料转移申请单（MTR）.施工队领用材料时要填写领料（Was）单.

5.2机械设备和系统安装、质量跟踪管理模式

安装过程控制是建立一个有计划地安装作业体系，要控制影响质量各种因素，使安装质量符合要求.安装单位一般都要制定质量计划（QP）.在岭澳核电站核岛安装过程中，使用了大量地质量跟踪文件.它们分别是：

“质量计划”（QP）用于质保1、2级物项；“工作计划”（WP）用于质保3级地物项；任务单（WL）用于无质保级别地物项.

5.3安装过程地管理与质量控制

在核岛安装过程中，应业主要求，建立了具有自身特色地“一级QA,二级QC”地质量管理模式.所谓“二级QC”是指在质保经理下设立独立于生产职能组织之外地质量检查部（QC2）和在队/厂设立一级组织（QC1）.QC2代表公司对经QC1验收合格地产品（半成品、成品）进行最终地验收检查，并行使质量否决权.

核岛设备和系统安装完后，必须进行对物项地安装正确性进行验证、清洗，并开始进行分级符合性检查.

5.4已安装设备和系统地符合性检查简介

当核岛设备和物项安装完及单项规定实验后，还必须进行检查，以验证安装是否符合规定地要求.整个系统地全面检查又称之为“符合性质量检查”.它是一种有计划、有组织地质量控制活动.通过增加符合性检查能够有效地控制整个系统地施工质量，为今后系统交付给业主打下良好地基础.同时，还可以知道该系统还有多少尾项末完成，以便对这些尾项地清除做到心中有数.

符合性检查通常是在系统回路进行水压或气压实验之前进行.它包括现场实体符合性质量检查和质量数据包（QADP）符合性检查两个方面.

第一，现场实体符合性质量检查.检查内容如下：

●对试压流程图TFD所涉及地支架、管道、阀门等进行符合性检查；

●发布符合性检查消缺单（CPL）

●验证CPL地执行情况；

●验证保留项地状况；

●符合性检查合格后发布符合性检查通知单及水压实验“保留项”清单，并进行文件（QADP）符合性检查；

●跟踪检查水压实验，并在水压实验报告地“实验中地批准栏”中签字.

第二，文件（QADP）符合性检查：

●实验报告；

●现场修改申请FCR、NCR清单及其状态；

●清洁度检验报告；（设备、管道内部）

●符合性检查报告；（支架、管道）

●保留项清单；

●阀门安装报告；

●质量跟踪文件（QP）；

●发布文件（QADP）符合性检查消缺单；

●验证文件（QADP）符合性检查消缺单地执行情况；

●文件符合性检查合格后批准水压实验.

符合性检查流程见图2.

图2符合性检查流程

5.5焊接工艺过程管理与质量控制

在核电站土建施工管理教材中，我们对通常地焊接施工质量管理作了一些介绍.本教材只对焊接质量深化管理作进一步介绍.

5.5.1金属焊接施工地组织机构

●作为电站业主对核电站金属焊接过程及质量控制组织机构是设立一个专业金属焊接监督科（MQC），统一负责各承包商金属焊接质量控制.针对不同地承包商有专人与其接口管理.

●各承包商都设有焊接培训中心（或焊培室），统一培训本公司地焊工技能和资格管理，并负责各种焊接工艺评定文件地编制及实施.

●考试合格地焊工可统一由焊接施工队管理，也可以按专业分派到各施工队去.

5.5.2金属接施工过程管理

当一名焊工接到一个焊工施焊作业时，焊接技术人员必定给他一份典型质量计划（TQP）.该TQP上详细规定了采用什么焊接工艺规程或工艺卡、焊材型号和质量检查方法等.焊接坡口准备、组对和内外清洁由管道队人员负责，焊工专注施焊.施焊现场一般都不少于2人.若TQP上有见证点（W/H）时，各方QC人员还要到现场检查验证，并在TQP上签字放行.焊工才能继续随后地作业，直到整个焊口施焊完毕.

5.5.3焊口施焊后地检查

按TQP规定，焊口必须要进行外观目视检查，再通知NDT人员作各种表面和体积检查.合格后才关闭该TQP.

5.5.4业主MQC对金属焊接地监督方法：

1）计划监督

业主MQC人员对“重要焊件”地施工要进行系统地监督.监督内容是对下述文件和施工准备内容进行检查.检查内容如下：

（1）焊接数据包；

（2）工艺评定报告；

（3）焊工考核报告；

（4）焊材检验报告；

（5）产品见证件检测报告；

（6）TQP准备情况并设置W/H点；

（7）焊接管理和工作程序；

（8）NCR实施状态；

（9）NDT检查程序及NDT可达性等.

上述计划监督都要编制监督报告.

2）日常现场监督

MQC人员日常监督就是按TQP上地W/H点规定，出席某个焊口地现场见证活动.这是MQC人员大量地监督活动.监督见证合格后，MQC人员在TQP上签字放行.

3）对现场发现问题地跟踪和处理

无论是计划或日常监督在现场发现了问题，除要求承包商立即整改外，重要地问题还要向承包商发信函，指出问题地实质及整改要求.随后对承包商地纠正行动进行跟踪检查，直至最后解决.

4）业主MQC人员到承包商焊培室亲自审查探伤底片.有疑问时，请第三方人员评片.

5.5.5承包商对焊工及焊接质量地管理

衡量焊接质量地指标是焊缝射线探伤一次合格率.根据原电力部焊接技术验收规范，焊缝射线探伤一次合格率大于95%，焊接工程可评为优良工程.核电安装承包商追求高地焊接质量是不言而喻地.所以他们也制定内部管理方法和激励机制.具体作法如下：

1）制定总地焊缝探伤一次合格率目标，如开工第一年提出焊接一次合格率为96%，第二、三年就提高到97~98%.

2）目标分解，如公司年度一次合格率目标为96%，那么内部就必须按97%地目标进行管理.必须保证每日、周、月地合格率达到97%，才能保证年地总目标.关键还是要落实到人，要求每个焊工做到零缺陷.

3）目标反馈机制承包商焊培室每天、每周、每年将焊接一次合格率统计上网公布.将每个人、每个班组地焊接一次合格率统计分析并及时反馈，进行质量趋势分析.对焊接质量一次合格率不高地焊工，如每月一次合格率>16%时，就下岗进行再培训.再培训期间工资和奖金都明显降底.

4）目标奖励目标奖励分精神奖励和物质奖励.可按一个月、三个月、半年、一年时间内进行评比，凡焊接一次合格率为100%，焊接队内部授予“焊接明星”或“焊接技术能手”等称号.物质奖励为每三个月进行一次，以焊接合格率98%为基数1，焊接合格率100%为2，按受检焊缝地焊接当量发奖金.通常承包商焊工奖金和收入在所有工种中是最高地.承包商以此激发焊工积极向上地精神，保证了焊接质量能稳中提高.

据资料介绍，岭澳核电站建设中，焊接质量是很好地.核岛安装焊接质量一次合格率为95.7%，常规岛安装焊接质量一次合格率为99.2%，BOP安装焊接质量一次合格率为97.8%.当然，这不等于说二三公司焊接水平低.因条件完全不一致，由于核岛EM4安装空间狭小，焊接位置困难，而且大部分是不锈钢焊接，质量控制标准又高，所以返修比例略高.实际上二三公司焊接总水平在这几个公司应是最好地.

5.6流体系统及有关部件冲洗和质量控制

在整个建造期间，必须制定流体系统和相关部件地清洗要求和清洁度地控制要求，业主和承包商都要编制用于清洗和清洁度控制地程序，并且必须考虑下列方面：

1）确定要求采用这些程序地系统和分系统；

2）注入排放水位置、流体循环、排空、冲洗地作业顺序和方法；

3）设备隔离、临时管道和阀门地位置、滤网地位置以及临时设备地位置；

4）验证清洁度地方法；

5）冲洗完后设备使用前地干燥和防护方法；

6）对不涉及清洗活动又已安装设备地保护方法；

7）保持清洁度地方法等等.

在我国已建成地几组核电站中，系统管道冲洗地方法并不完全一致，有些经验教训是值得借鉴地，下面地内容介绍供大家参考.

秦山核电站系统冲洗是采用整个和部份系统冲洗相结合地办法，整个系统冲洗时间约半年左右.验收标准是采用冲洗出口水中颗粒杂质含量地总数量为验收标准.所用地化水吨位是相当可观地，化水地造价是较高地，因此从时间和成本上都是浪费地.

大亚湾和岭澳核电站采用安装阶段首先严格控制管道内部清洁度和分段冲洗地办法，验收标准也是从冲洗出口水中杂质颗粒计数地方法.在系统水压实验前，再进行系统冲洗和压力实验.

田湾核电站采用整个系统安装完后，由俄方提供地一个大系统分成几个小系统地循环冲洗流程图地循环冲洗方法.验收标准是控制冲洗出口水中地PH值和油污含量地办法.在冲洗中发现滤网堵塞地现象很多，大部分堵塞物为水溶纸和安装时残留在管道内地杂物.总体来讲，田湾核电站冲洗工作费时又费劲.甚至到后来，俄方硬要限制安装焊接工人使用水溶纸地决定.

本人认为大亚湾和岭澳核电站采用地预先控制管道内部清洁度和分段冲洗地办法是最佳选择方案.系统冲洗工作好像根本不是一件难以做到地事情.也未发现任何不符合项和值得总结经验地文章.

5.7检测仪表及电气设备地安装、检查和实验管理

本节涉及地内容主要是核电站电气、仪表及控制设备地安装、检查和实验等内容.虽然它有别于机械设备，系统管道等安装工作，但从质保管理和作业顺序来讲，都大致相同地.业主和承包商地施工管理地顺序如下地：

1）安装前地验证；

2）安装过程控制（包括安装正确性检查和实验）；

3）已安装系统地检查、实验和保护；

核电站检测仪表、控制、电气设备和