AP1000常規(guī)島廠房的核島系統(tǒng)接口管理研究

龍艷麗，陳國才，鄒 瑋，劉孝恒

(三門核電有限公司，浙江 三門 317112)

三門核電一期工程采用美國AP1000核電技術，三門核電有限公司（SMNPC）作為項目業(yè)主對三門核電一期工程實施總體項目管理，核島（NI）為EPC總承包，常規(guī)島（CI）和電站輔助設施（BOP）由業(yè)主實施自主管理。AP1000核島部分有14個非安全相關系統(tǒng)的設備和管道布置在常規(guī)島廠房內(nèi)，這14個系統(tǒng)涉及全廠的氣源、水源、消防、通風、冷卻等重要功能，包括廠用水系統(tǒng)、設備冷卻水系統(tǒng)、除鹽水輸送和儲存系統(tǒng)、主給水和啟動給水系統(tǒng)、壓縮空氣和儀表空氣系統(tǒng)、電廠氣體系統(tǒng)、化學和容積控制系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)、蒸汽發(fā)生器排污系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、核島非放射性通風系統(tǒng)、中央冷凍水系統(tǒng)、熱水加熱系統(tǒng)、生產(chǎn)廢水系統(tǒng)；AP1000核電廠的近半數(shù)設計接口交換與這14個核島系統(tǒng)相關，其布置和設計分工給接口管理帶來了不同于其他電站的特點：第一，系統(tǒng)設計及設備設計由NI設計方負責，但綜合布置、土建結構以及系統(tǒng)管道和設備布置由CI設計方負責，而且CI設計必須滿足NI系統(tǒng)及設備運行的要求；第二，供貨責任是EPC總承包方，分供方涉及NI主設備供貨方、NI施工方和CI施工方；第三，主要設備的安裝工作由CI施工方承擔，跨島電纜由NI施工方負責；第四，模塊和部分設備的尾項工作需要設備制造商進入現(xiàn)場自行處理。由此可見，布置在CI廠房的14個NI系統(tǒng)的各相關利益方在設計、采購和建安工作過程中深度交叉，這給各項工作的接口管理帶來了很大困難，如何優(yōu)化接口管理流程和提高接口管理效率，成為提高三門核電業(yè)主工程項目管理水平的重要任務。文章對布置在CI廠房的14個NI系統(tǒng)的接口管理工作進行了深入的分析和研究，旨在為AP1000后續(xù)機組及其他復雜合同模式項目的項目管理工作提供借鑒。

1 接口關系分析

由于布置在CI廠房的14個NI系統(tǒng)在設計、采購和建安的各個領域都涉及多個相關利益方，所以各領域之間的接口錯綜復雜，其接口關系如圖1所示。布置在常規(guī)島廠房的14個NI系統(tǒng)各領域之間的接口關系的詳細分析如圖1所示。

圖1 布置在CI廠房的14個NI系統(tǒng)的接口關系示意圖Fig.1 Interface relationship sketch of the 14 NI systems located in the CI building

1.1 NI設計/CI施工設計與NI采購的接口分析

1）NI設計→NI采購：設備設計規(guī)格書的交付。設備設計規(guī)格書是制造商進行設備詳細設計的基礎輸入數(shù)據(jù)，制造商希望能盡早拿到；但是布置在CI廠房的14個NI系統(tǒng)中的多數(shù)設備的技術規(guī)格書提交較晚，而且提交后的技術規(guī)格書仍不斷升版，導致一些設備在制造過程中甚至已經(jīng)制造完成后還需要進行部分更改或全部重新制造。

2）NI采購→NI設計：設備制造不符合項和反饋設備接口數(shù)據(jù)。設備制造時出現(xiàn)偏離設計方要求的質(zhì)量問題，需要制造商提交不符合項報告給EPC承包商，EPC承包商審查后再報NI設計方審批。另外，設備制造商在完成設備詳細設計后需向NI設計方反饋設備與系統(tǒng)的接口數(shù)據(jù)資料，供NI設計方進行系統(tǒng)和電氣等設計的基礎輸入數(shù)據(jù)。

3）NI采購→CI施工設計：設備接口數(shù)據(jù)的提交。設備制造商在完成設備詳細設計后需要將設備基礎數(shù)據(jù)提交給CI施工設計方，供其進行CI布置設計。

1.2 NI設計/CI施工設計與CI建安的接口分析

1）NI設計/CI施工設計→CI建安：施工圖提交。14個NI系統(tǒng)的施工圖提交一方面受制于CI施工設計方出圖進度，另一方面也受制于設備制造商反饋設備接口數(shù)據(jù)的進度，而設備制造商反饋設備接口數(shù)據(jù)的進度又受制于設備設計規(guī)格書的提交進度和設備制造商的設備詳細設計的進度；因此14個NI系統(tǒng)的施工圖催交工作難度較大，只有各接口方緊密配合，按時提交才能最終滿足CI廠房的施工需要。

2）CI建安→CI施工設計：安裝過程中的不符合項。部分設備安裝過程會出現(xiàn)與管道或支吊架沖突或與設備基礎不匹配導致無法施工，既有土建施工造成偏差的情況，也有設備制造商在后續(xù)設備制造過程中對提資數(shù)據(jù)進行了升版卻沒有及時反饋給土建設計方的情況。這時需要項目業(yè)主協(xié)調(diào)土建設計方、設備廠家和CI施工方密切配合，以最利于現(xiàn)場施工為原則進行現(xiàn)場修改。

3）CI建安→NI設計：材料代換/設計變更申請。14個NI系統(tǒng)有小部分管道因為設計變更后存在供貨爭議，考慮現(xiàn)場安裝進度及減少管理接口，由業(yè)主委托CI施工方采購，CI施工方在采購過程中由于美標設備采購難度大、供貨周期長等原因需要進行材料代換；另外，CI施工方因為根據(jù)現(xiàn)有設計在現(xiàn)場進行施工的難度很大甚至無法施工，CI施工方需要提出設計變更申請；這類問題都需要反饋給NI設計方進行審批。

1.3 NI采購與CI建安的接口分析

1）NI采購→CI建安：預埋件和交貨順序。設備的一次預埋件需要在土建施工時進行預埋，需要設備的基礎預埋件提前交貨。另外部分設備的二次預埋，也需要土建施工時預留施工孔洞，后續(xù)進行二次灌漿處理。部分設備需要隨主體工程先吊入房間再進行房間的樓板施工或廠房封閉，另外處在運輸通道上的關鍵設備不到位會導致整個設備運輸通道的主要設備都無法安裝就位，這就需要在做設備催交工作時要盡可能依據(jù)現(xiàn)場的施工邏輯，否則將給施工進度造成延誤，并給到貨后的設備成品保護和倉儲工作都帶來很大難度。

2）CI建安→NI采購：CI施工方在設備安裝過程中需要NI設備供應商提供安裝支持，另外到貨設備存在設備缺陷或與設計有偏差（主要是儀控方面）需要反饋給NI設備供應商進行現(xiàn)場處理或返廠處理。

2 接口管理模式分析

接口管理的任務就是通過組織協(xié)調(diào)職能的運用，使相互關聯(lián)的單位之間職責劃分清楚，彼此協(xié)作配合；使相互聯(lián)結的系統(tǒng)、部分或單元之間在界面處相互匹配、彼此銜接，以使工程順利進展，確保總體系統(tǒng)功能目標的實現(xiàn)[1]。

三門核電業(yè)主對14個NI系統(tǒng)的接口管理采用“分級管理”和“分口管理”相結合的管理模式。所謂分級管理就是業(yè)主項目控制處對業(yè)主各職能部門進行統(tǒng)一接口協(xié)調(diào)，各相關職能部門再分別對各自領域按承包關系逐級分管，如此逐級負責，以實現(xiàn)接口管理縱向的全面覆蓋。所謂分口管理就是由業(yè)主設計管理處負責管理設計與采購、施工之間的接口；業(yè)主物資采購處負責管理采購與設計、施工的接口，業(yè)主工程管理處負責管理施工與設計、采購之間的接口，業(yè)主項目控制處負責公司接口的總體協(xié)調(diào)工作，如此分工實現(xiàn)橫向的全面管理。

三門核電業(yè)主的分級和分口管理相結合的管理模式綜合運用了鏈式、輪式、環(huán)式及Y型和全通道網(wǎng)絡。分口管理的接口交換是以業(yè)主為中心的輪式網(wǎng)絡管理模式，業(yè)主各職能部門之間的接口交換是環(huán)式網(wǎng)絡管理模式，項目控制處統(tǒng)一接口協(xié)調(diào)后又成為全通道式的溝通網(wǎng)絡模式，而分級管理的接口交換包含了鏈式網(wǎng)絡和倒Y型網(wǎng)絡管理模式。

從信息溝通的角度，接口交換的質(zhì)量和速度取決于接口信息溝通的效果與效率。輪式網(wǎng)絡管理模式能保證簡單任務的信息傳遞效率和效果，但是輪式網(wǎng)絡這種高度集權的信息溝通途徑割斷了各承包商之間的信息溝通，并不利于接口問題的解決[2]。避免這種弊端的方法就是當問題接口復雜且專業(yè)性很強時，業(yè)主牽頭召集各方專業(yè)技術人員召開專題協(xié)調(diào)會，具體可以是電話會、視頻會，如有必要還可以是面對面交流。

以鏈式網(wǎng)絡或倒Y型網(wǎng)絡來完成同一合同包與其他承包商之間的接口信息溝通工作，雖然能保證信息的傳遞速度，但是容易產(chǎn)生信息失真。因為信息傳遞要經(jīng)歷多個節(jié)點，各個節(jié)點的主體在專業(yè)知識、經(jīng)驗和感受等方面又存在差異，對接口信息的理解和消化吸收可能不一致，而且傳遞環(huán)節(jié)越多信息失真的程度越大。處于最底層的分包商和業(yè)主的交流機會少、溝通難度大，因此也不利于培養(yǎng)項目凝聚力。解決的辦法可以適當減少分級，只要不涉及商務和責任劃分等原則性問題時，重要問題底層分包商可以直接向一級分包商或直接向業(yè)主匯報；也可以是業(yè)主牽頭，召集各級分包商技術人員代表召開專題協(xié)調(diào)會，這樣可以充分發(fā)揮各管理模式的優(yōu)勢，減少信息傳遞中間環(huán)節(jié)確保接口問題盡早解決，使管理工作盡快回到常態(tài)管理上來。

3 接口管理難點分析

布置在常規(guī)島廠房的14個NI系統(tǒng)在建安過程中遇到的難題很多，大致可以分為4類：

第一類：NI設備制造商向CI施工設計方提交接口數(shù)據(jù)問題。因為NI設計文件提交滯后或反復升版，導致NI設備制造商的設備詳細設計難以固化；另外，制造商提交的設備詳細設計數(shù)據(jù)與CI施工方的需求也經(jīng)常出現(xiàn)偏差；這導致CI施工設計遲遲無法固化。

第二類：供貨責任劃分問題。NI設備與CI設備之間、NI設備與NI管道之間的連接件/緊固件供貨責任問題，以及NI設備與基礎連接的地腳螺栓等基礎安裝材料的供貨責任問題，這些接口問題有些在合同中沒有明確規(guī)定，所以在實際操作中就經(jīng)常存在爭議，也常有漏供的情況。

第三類：材料代換/設計變更申請及現(xiàn)場設備不符合項處理問題。CI施工方提出的材料代換申請和設計變更申請需要提交給NI設計方審批，但是CI施工方與NI設計方之間沒有直接審批流程，需要由三門核電業(yè)主通過如下流程轉(zhuǎn)交：CI施工方→業(yè)主工程管理處→業(yè)主設計管理處發(fā)信函→NI設計方；現(xiàn)場設備不符合項處理也存在類似的情況，需要經(jīng)過如下流程：CI施工方→業(yè)主工程管理處→業(yè)主物資采購處發(fā)信函→EPC總承包方→NI設備制造商。這類問題的處理流程耗時較長，對現(xiàn)場建安進度影響很大，這就需要業(yè)主及時優(yōu)化管理流程，減少管理接口，以確?，F(xiàn)場工程順利開展。

第四類：NI設備交貨不滿足CI建安要求。部分NI設備是布置在CI廠房的設備運輸通道上的，該通道上需要先就位的設備不及時到貨，將直接影響整個通道上的后續(xù)設備的安裝，甚至影響廠房封閉，給現(xiàn)場建安進度帶來很大影響。

4 接口管理問題的應對措施

截至2012年10月底，14個NI系統(tǒng)的接口管理問題累計110項，其中80%的問題已經(jīng)得到了有效解決。三門核電業(yè)主采取的有效措施主要可以歸納為4個方面。

4.1 優(yōu)化管理流程，減少管理接口

（1）部分區(qū)域重新設計，減少接口

14個NI系統(tǒng)中出現(xiàn)了部分區(qū)域的NI與CI設計重復，而給出的管道材質(zhì)不一致。如果按照已有的不符合項處理流程則需要CI施工方提出，通過業(yè)主分別提交CI施工設計方和NI設計方確認，幾個確認回合需要幾個月甚至更長時間，勢必給現(xiàn)場施工進度帶來很大影響。三門核電業(yè)主的做法是將該部分區(qū)域的設計工作全部重新委托給CI施工設計方，要求其結合NI設計方的設計文件，對該區(qū)域重新發(fā)布施工圖，這樣減少了管理接口，節(jié)省了接口協(xié)調(diào)時間，也大大減少了后續(xù)安裝過程的接口管理工作。

（2）建立現(xiàn)場不符合項的專項處理流程

CI施工方安裝過程中的不符合項，需要向NI設計方確認，響應速度很慢。經(jīng)業(yè)主審查后認為不需要設計方確認的問題直接按照公司內(nèi)部程序，由業(yè)主負責最終確認。

（3）縮短采購流程，減少接口

按照EPC合同，14個NI系統(tǒng)的大宗材料由EPC總承包方供貨，但是該部分又是CI的安裝材料。為了減小現(xiàn)場安裝的接口，EPC總承包方采納了三門核電業(yè)主的建議，直接將該部分的大宗材料采購工作委托給CI施工方采購，這樣既減少供貨和安裝的接口，便于EPC總承包方的管理，又便于現(xiàn)場安裝工作的開展。

4.2 解決采購進度與建安需求不匹配問題

（1）材料借用

某系統(tǒng)移交時間已到，但是部分材料的供貨卻滯后嚴重，為了系統(tǒng)調(diào)試工作的順利開展，調(diào)研到其他公司或項目有相同規(guī)格材料有庫存，建議暫時借用庫存材料以滿足系統(tǒng)移交和調(diào)試的緊急需求。

（2）設備臨時替換

在設備的交貨進度短時間內(nèi)無法滿足現(xiàn)場安裝要求的情況下，有技術部分充分論證后給出建議采取臨時設備頂替的措施。例如可以先用其他可替代設備進行部分調(diào)試工作，正式設備到貨后再替換，這樣既保證了設備的制造周期，避免過分趕工的質(zhì)量風險，也暫時緩解了現(xiàn)場的需求壓力。

（3）按優(yōu)先級進行設備催繳

即使是同一合同下的設備，在制造廠的排產(chǎn)計劃中也是有先后的，所以進度催繳人員需要根據(jù)工程現(xiàn)場實際設備需求及時告知制造廠的交貨優(yōu)先級，這樣便于制造廠按照優(yōu)先級排產(chǎn)，以滿足現(xiàn)場的安裝進度要求。

4.3 業(yè)主承擔責任，避免反復接口協(xié)調(diào)

以14個NI系統(tǒng)的設備基礎安裝材料的供貨為例，設備是由NI總承包商的分包廠家進行詳細設計和制造，那么這些基礎安裝材料的參數(shù)誰來給出，NI設計方?jīng)]有給出設備基礎安裝材料的技術參數(shù)，而NI設備供貨方的設計能力差別較大，有些分包商也沒有能力給出這些參數(shù)；此外，CI施工設計方也很難準確給出這些NI設備的基礎安裝材料的型號，這時就需要借助CI施工方自身的技術力量，由他們給出建議，再由業(yè)主進行審批，這樣既有經(jīng)驗支持，又有技術保障，同時也避免了反復的接口協(xié)調(diào)工作。

4.4 全通道網(wǎng)絡溝通模式提高溝通效率

到貨設備的不符合項處理以及各種接口問題協(xié)調(diào)工作都應該充分發(fā)揮會議集中處理的優(yōu)勢，減少信息傳遞的失真風險，由鏈式或Y型信息傳遞轉(zhuǎn)變?yōu)槿ǖ谰W(wǎng)絡溝通模式，這樣提高信息傳遞質(zhì)量和速度，提高解決問題的效率。另外專項問題處理的定期協(xié)調(diào)會也是很必要的，這樣集中處理和協(xié)調(diào)，避免小問題累積最后變成影響現(xiàn)場工作的大難題。14個NI系統(tǒng)問題多數(shù)因為接口復雜，解決速度比較慢。從2011年底至今，實行由業(yè)主項目控制處牽頭召開專項問題協(xié)調(diào)周例會制度，提高了解決問題的速度，同時在處理問題過程中也采取了一系列有效的管理措施，大幅度提高了工作效率。

5 結束語

在AP1000全球首堆的建設過程中，三門核電對于布置在CI廠房的14個NI系統(tǒng)的接口管理工作實踐證明：通過不斷優(yōu)化管理流程和減少管理接口可以大大提高接口管理效率；采取材料借用和設備臨時替換等措施可以有效緩解設備采購進度與建安需求不匹配問題；對于非核安全相關設備的簡單設計，必要時業(yè)主承擔責任，可以避免反復接口協(xié)調(diào)；充分發(fā)揮專項會議的協(xié)調(diào)作用，采用全通道網(wǎng)絡溝通模式，可以大幅度提高溝通效率。

[1] 任德曦．核電站項目管理[M]．中南大學出版社，2003.（REN De-xi. Nuclear Power Project Management[M]. Central South University Press,2003.）

[2] 齊英．面向關鍵指標的核電工程接口管理體系研究[D]．哈爾濱工程大學博士學位論文，2008.（QI Ying. Study on critical indicator oriented nuclear power project interface management system[D]. Doctorate thesis of Harbin Engineering University, 2008.）