AP1000機(jī)組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑分析

李洪昌，曾　勛，鄒　瑋，劉孝恒

（三門核電有限公司，浙江　三門　317112）

AP1000機(jī)組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑分析

李洪昌，曾勛，鄒瑋，劉孝恒

（三門核電有限公司，浙江三門317112）

反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（RCS）是核島最關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，RCS移交是AP1000核電機(jī)組建造過程中至關(guān)重要的一個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)，對(duì)后續(xù)調(diào)試工作的全面開展有著直接的影響，對(duì)整個(gè)項(xiàng)目的進(jìn)度控制具有重要的意義。文章介紹了三門核電1號(hào)機(jī)組RCS移交前的施工關(guān)鍵路徑，并分析了建安進(jìn)度計(jì)劃在執(zhí)行過程中存在的主要問題及措施建議，指出了計(jì)劃控制的重點(diǎn)，為今后AP1000機(jī)組建安進(jìn)度計(jì)劃管理提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

AP1000；RCS；關(guān)鍵路徑；進(jìn)度計(jì)劃

三門核電一期工程作為全球首個(gè)AP1000核電項(xiàng)目，沒有可以參考的核電廠。在首堆設(shè)計(jì)變更頻繁、大量圖紙凍結(jié)，以及設(shè)備到貨滯后的情況下，又要面對(duì)依托化項(xiàng)目復(fù)雜的項(xiàng)目管理關(guān)系、總承包方和施工單位AP1000機(jī)組建設(shè)經(jīng)驗(yàn)不足等困難，項(xiàng)目整體進(jìn)度控制面臨著極大的挑戰(zhàn)。本文利用關(guān)鍵路徑法理論，提出了AP1000機(jī)組RCS移交前的關(guān)鍵路徑，分析了關(guān)鍵路徑工作推進(jìn)過程中存在的主要問題，并提出了建議措施和計(jì)劃控制的重點(diǎn)，為今后AP1000機(jī)組進(jìn)度計(jì)劃管理提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

1　AP1000機(jī)組核島一回路系統(tǒng)概述

A P1000機(jī)組核島一回路系統(tǒng)主要包括反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（R C S）和反應(yīng)堆本體系統(tǒng)（RXS），由兩個(gè)熱交換環(huán)路組成，每個(gè)環(huán)路分別以反應(yīng)堆壓力容器為中心，通過主管道（兩根冷段、一根熱段）與一臺(tái)蒸汽發(fā)生器、兩臺(tái)主泵及穩(wěn)壓器、閥門等連接。其中，RCS由穩(wěn)壓器、波動(dòng)管、穩(wěn)壓器噴淋管線和安全閥、主泵、蒸汽發(fā)生器、主管道、穩(wěn)壓器和蒸汽發(fā)生器的支撐結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的管線、排氣裝置、儀表和閥門組成。

作為核島最關(guān)鍵的系統(tǒng)之一，RCS移交對(duì)后續(xù)冷態(tài)試驗(yàn)以及熱態(tài)試驗(yàn)等里程碑節(jié)點(diǎn)，有著直接的影響，進(jìn)而影響核電廠調(diào)試工作的全面開始。因此，RCS移交是AP1000核電機(jī)組建造過程中，至關(guān)重要的一個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)，對(duì)項(xiàng)目的整體進(jìn)度控制具有非常重要的意義。

2　關(guān)鍵路徑法簡介

關(guān)鍵路徑法由雷明頓-蘭德公司的J·E·克里和杜邦公司的M·R·沃克里在1957年提出的，其基本工作原理是為每個(gè)任務(wù)單位計(jì)算工期，定義最早開始和結(jié)束日期、最遲開始和結(jié)束日期，按照活動(dòng)的關(guān)系形成順序網(wǎng)絡(luò)邏輯圖，找出必需的最長路徑即為關(guān)鍵路徑。最早時(shí)間和最遲時(shí)間的差額稱為浮動(dòng)時(shí)間，浮動(dòng)時(shí)間最小的工作通常稱為關(guān)鍵工作。

關(guān)鍵路徑法在項(xiàng)目分析時(shí)的重點(diǎn)就是確定關(guān)鍵路徑，因?yàn)樗鼪Q定了項(xiàng)目完成的最短時(shí)間。確定項(xiàng)目中的關(guān)鍵工作，以保證實(shí)施過程中能重點(diǎn)關(guān)注和跟蹤，保證項(xiàng)目按期完成。在關(guān)鍵路徑上，任何活動(dòng)的推遲都將導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目推遲。

3　三門核電1號(hào)機(jī)組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑

由于關(guān)鍵路徑的工期決定整個(gè)核電項(xiàng)目的工期長短，因此在項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃管理過程中，必須梳理清楚工程項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑和次關(guān)鍵路徑。根據(jù)設(shè)計(jì)方WEC發(fā)布的圖紙和主設(shè)備安裝導(dǎo)則中明確的安裝先決條件，利用關(guān)鍵路徑法得出三門核電1號(hào)機(jī)組RCS移交前施工關(guān)鍵路徑。

可以看出，AP1000機(jī)組RCS移交前的施工關(guān)鍵路徑為：主管道A環(huán)路移入—SG端焊接至100%—SG中下部水平支撐安裝—臨時(shí)支撐拆除—腳手架拆除—臨時(shí)樓板、MH17組裝、適配器安裝以及模擬試驗(yàn)—主泵安裝—SG A腔室大宗材料安裝—RCS移交。

1）次關(guān)鍵路徑之一：主管道A環(huán)路移入—SG端焊接至100%—SG中下部水平支撐安裝—S G臨時(shí)支撐拆除—穩(wěn)壓器上部環(huán)梁及支撐安裝—波動(dòng)管及余排管焊接—穩(wěn)壓器腔室大宗材料安裝—RCS移交。

2）次關(guān)鍵路徑之二：主管道A環(huán)路移入—主管道壓力容器（RV）端焊接至100%（CV頂封頭就位—環(huán)吊可用）—RV腔室屋頂鋼結(jié)構(gòu)模塊（CA31）安裝—密封圈MY30焊接—堆內(nèi)構(gòu)件（RVI）試組裝完成—RCS移交。

4　關(guān)鍵路徑執(zhí)行過程中面臨的挑戰(zhàn)以及建議采取的措施

在核電項(xiàng)目建設(shè)過程中，受設(shè)計(jì)變更、設(shè)備到貨滯后以及施工人力、物力的投入等各種不確定的因素影響，項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑隨著工程進(jìn)展可能會(huì)隨時(shí)出現(xiàn)變化，原來次關(guān)鍵路徑在進(jìn)度滯后嚴(yán)重的情況下，也可能轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵路徑，甚至出現(xiàn)幾條路徑都有轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵路徑的可能。堆內(nèi)構(gòu)件試組裝和穩(wěn)壓器安裝、波動(dòng)管焊接，這兩條路徑作為次關(guān)鍵路徑，在計(jì)劃實(shí)際執(zhí)行過程中很可能轉(zhuǎn)化為關(guān)鍵路徑，也是非常重要的路徑。三門核電1號(hào)機(jī)組作為AP1000首堆建造，在進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行過程中遇到以下挑戰(zhàn)。

4.1現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)問題解決速度緩慢

（1）問題描述

由于圖紙開口項(xiàng)和設(shè)計(jì)暫停項(xiàng)過多、設(shè)計(jì)變更頻繁、設(shè)計(jì)錯(cuò)誤多，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)不斷出現(xiàn)設(shè)計(jì)問題，需要設(shè)計(jì)方澄清或給出解決建議。目前，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)問題仍處于較高水平，西屋公司及其海外設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)（offshore）解決現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)問題的速度比較慢。

（2）應(yīng)對(duì)措施

由業(yè)主牽頭建立設(shè)計(jì)問題周協(xié)調(diào)會(huì)議制度。會(huì)議由業(yè)主項(xiàng)目控制處主持，外方（西屋聯(lián)隊(duì)）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)、SPMO項(xiàng)控和設(shè)計(jì)部門、國核PEG（采購設(shè)計(jì)支持部）、五建公司和二二建公司設(shè)計(jì)部門、業(yè)主各相關(guān)部門等參加，每周定期舉行。會(huì)議議題為：現(xiàn)場(chǎng)建安施工過程中遇到的直接影響施工的各類設(shè)計(jì)問題，相關(guān)責(zé)任方給出答復(fù)或承諾解決時(shí)間，同時(shí)把設(shè)計(jì)變更文件按照廠房區(qū)域分清楚，急需解決的問題要區(qū)分出來先解決，以最大限度地減少設(shè)計(jì)變更對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)度影響。會(huì)議以“清單式”滾動(dòng)盤點(diǎn)，當(dāng)周解決不了的，滾動(dòng)到下一周，直至問題徹底解決。

4.2穩(wěn)壓器支撐設(shè)計(jì)變更問題

（1）問題描述

2013年4月9日，西屋聯(lián)隊(duì)對(duì)穩(wěn)壓器下部支撐預(yù)埋件設(shè)計(jì)進(jìn)行了修改（屬于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤）。4月23日，國家核安全局華東監(jiān)督站發(fā)布了對(duì)三門核電1、2號(hào)機(jī)組穩(wěn)壓器腔室施工的停工令?，F(xiàn)場(chǎng)評(píng)估該設(shè)計(jì)變更對(duì)穩(wěn)壓器腔室安裝工作將帶來5個(gè)月以上的影響，直接導(dǎo)致后續(xù)穩(wěn)壓器支撐安裝、穩(wěn)壓器上部自動(dòng)卸壓釋放閥組模塊（Q601）安裝以及波動(dòng)管焊接工作成為項(xiàng)目當(dāng)前的關(guān)鍵路徑之一。

（2）應(yīng)對(duì)措施

將3個(gè)孔的拉拔試驗(yàn)與穩(wěn)壓器基礎(chǔ)返修并行開始。目前，國家核安全局同意特許申請(qǐng)并釋放了停工令，該施工邏輯調(diào)整使得穩(wěn)壓器這條路徑延誤減少了約1.5個(gè)月，否則穩(wěn)壓器返修工作可能為RCS移交的關(guān)鍵路徑工作。

另外，穩(wěn)壓器環(huán)梁及上部支撐安裝與穩(wěn)壓器返修工作并行開始，這樣使得穩(wěn)壓器這條路徑延誤減少了1個(gè)月。實(shí)際穩(wěn)壓器基礎(chǔ)返修工作于2014年1月6日返修完成。

4.3蒸汽發(fā)生器水平支撐設(shè)計(jì)變更

（1）問題描述

由于西屋公司設(shè)計(jì)錯(cuò)誤造成蒸汽發(fā)生器上、中、下部支撐均需變更。WEC于2013年7月19日發(fā)布設(shè)計(jì)變更文件，并提供材質(zhì)信息。國家核安全局華東監(jiān)督站于7月23日發(fā)布停工令，暫停了現(xiàn)場(chǎng)SG支撐的安裝工作。經(jīng)JPMO反饋，返修所需高強(qiáng)度螺栓供貨周期為4.5個(gè)月，托架的加強(qiáng)筋板供貨周期為3.5個(gè)月，返修需7天可以完成。該設(shè)計(jì)變更將會(huì)影響主泵到貨后即開始安裝的進(jìn)度目標(biāo)，進(jìn)而影響RCS移交。

（2）應(yīng)對(duì)措施

1）業(yè)主積極協(xié)調(diào)西屋公司加快發(fā)布正式DCP文件，并上報(bào)國家核安全局。業(yè)主組織國核工程、西屋聯(lián)隊(duì)積極準(zhǔn)備申請(qǐng)材料，答復(fù)核安全局的問題，爭(zhēng)取盡快開始返修工作的實(shí)施，盡量減小該變更對(duì)關(guān)鍵路徑上施工活動(dòng)的影響。

2）建議用臨時(shí)螺栓替換供貨周期較長的高強(qiáng)度螺栓，先完成SG下部水平支撐的安裝工作，具體臨時(shí)螺栓替代方案需要WEC批準(zhǔn)和國家核安全局同意。采取先安裝臨時(shí)螺栓的方案，降低SG支撐設(shè)計(jì)變更對(duì)主泵安裝以及穩(wěn)壓器相關(guān)施工的影響。根據(jù)目前信息，高強(qiáng)度螺栓到貨時(shí)間比加強(qiáng)筋板到貨時(shí)間晚41天。因此，如果采取臨時(shí)螺栓安裝措施，將減少對(duì)RCS移交41天的延誤影響，也可以避免穩(wěn)壓器安裝及波動(dòng)管焊接這條路徑成為RCS移交的關(guān)鍵路徑。

4.4壓力容器導(dǎo)向螺栓支撐塊與堆腔密封圈MY30干涉問題

（1）問題描述

由于反應(yīng)堆壓力容器導(dǎo)向螺栓支撐塊與堆腔密封圈出現(xiàn)干涉（屬于設(shè)計(jì)錯(cuò)誤），西屋聯(lián)隊(duì)需要對(duì)堆腔密封圈進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，直接影響RCS移交里程碑節(jié)點(diǎn)目標(biāo)至少2個(gè)月以上。

（2）應(yīng)對(duì)措施

1）督促承包商盡快啟動(dòng)密封圈材料采購工作，目前，JPMO已委托山東模塊廠重新制造，制造周期預(yù)計(jì)2個(gè)月。

2）建議壓力容器腔室密封圈（MY30）緩裝，在堆內(nèi)構(gòu)件試組裝期間穿插焊接完成，即取消MY30焊接完成與堆內(nèi)構(gòu)件試組裝的“完成-開始”（FS）邏輯關(guān)系。該措施使堆內(nèi)構(gòu)件這條路徑減少2.5個(gè)月（制造周期以及現(xiàn)場(chǎng)焊接工期）的延誤影響。

4.5主泵葉輪質(zhì)量問題導(dǎo)致主泵返修

（1）問題描述

海陽核電項(xiàng)目主泵葉輪發(fā)現(xiàn)碎片破損缺陷，西屋公司和主泵廠家（EMD）決定將海陽核電1號(hào)機(jī)組主泵葉輪由之前Wollaston供貨，改為其他分包商的葉輪，并計(jì)劃對(duì)安裝了新葉輪的主泵重新進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)。三門核電1號(hào)機(jī)組4臺(tái)主泵已運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)的主泵葉輪全部為Wollaston供貨，同樣需要返廠更換葉輪，并重新進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)。該問題影響了三門核電1號(hào)機(jī)組主關(guān)鍵路徑工作4個(gè)月以上。

（2）應(yīng)對(duì)措施

1）三門業(yè)主強(qiáng)烈要求西屋公司將三門核電1號(hào)機(jī)組已運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)的主泵，運(yùn)回美國更換葉輪，并重新進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)。這一舉措雖然給項(xiàng)目的進(jìn)度帶來了很大的損害，但為項(xiàng)目建成后的安全高效運(yùn)行排除了重大風(fēng)險(xiǎn)。積極協(xié)調(diào)并督促西屋公司、EMD、國核工程積極與國家核安全局溝通，以支持主泵如期發(fā)運(yùn)。

2）使用兩臺(tái)主泵專用小車安裝主泵。根據(jù)三門核電一期工程1號(hào)機(jī)組當(dāng)前施工經(jīng)驗(yàn)評(píng)估，一臺(tái)主泵需要45天的安裝工期（首臺(tái)主泵到貨開箱檢查以及吊裝準(zhǔn)備需要7天）。基于三門核電1號(hào)機(jī)組前兩臺(tái)主泵2013年8月14日已發(fā)運(yùn)（之后又返回），將兩臺(tái)主泵專用安裝小車與一臺(tái)小車對(duì)兩個(gè)SG腔室的主泵安裝進(jìn)度對(duì)比分析得出，使用兩臺(tái)專用小車比一臺(tái)專用小車安裝主泵工期將會(huì)節(jié)省90天。

而在正常情況下，4臺(tái)主泵同時(shí)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，采取兩臺(tái)主泵安裝專用小車安裝主泵的進(jìn)度優(yōu)勢(shì)將會(huì)更加明顯，否則兩個(gè)腔室主泵安裝耗時(shí)過長，使得項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑工期延長，即項(xiàng)目總工期延長?？傊?，在后續(xù)機(jī)組建設(shè)過程中，無論是像三門核電1號(hào)機(jī)組前兩臺(tái)主泵先到貨，還是在正常情況下4臺(tái)主泵同時(shí)到貨，只要前兩臺(tái)主泵集中到貨，使用兩臺(tái)主泵專用小車安裝主泵都會(huì)大大縮短兩個(gè)SG腔室的主泵安裝總工期，在進(jìn)度上優(yōu)勢(shì)明顯。在主泵因葉片質(zhì)量問題而返修的情況下，采取使用兩臺(tái)小車安裝主泵的方案，相比原來使用一臺(tái)安裝小車的方案，可以使RCS移交提前約3個(gè)月，減少了因?yàn)橹鞅梅敌薜倪M(jìn)度延誤的影響。

總之，在項(xiàng)目工程管理中加強(qiáng)監(jiān)督、主動(dòng)協(xié)調(diào)、全面主導(dǎo)的工程推進(jìn)思路指引下，三門核電項(xiàng)目面臨以上多個(gè)方面的挑戰(zhàn)，積極采取穩(wěn)壓器基礎(chǔ)3個(gè)試驗(yàn)孔與返修工作并行施工、購買第二臺(tái)主泵安裝小車、SG支撐返修采用臨時(shí)螺栓等一系列有效措施，使得RCS移交延誤減少了131天，大大減緩了項(xiàng)目整體進(jìn)度延誤的趨勢(shì)。

5　結(jié)束語

RCS移交是AP1000機(jī)組建造過程中，至關(guān)重要的一個(gè)里程碑節(jié)點(diǎn)，對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目的施工進(jìn)度控制都具有非常重要的意義。三門核電一期工程建設(shè)在面臨諸多不利因素情況下，業(yè)主單位采取一系列有效措施，使得RCS移交延誤減少了131天，大大減緩了項(xiàng)目整體進(jìn)度延誤的趨勢(shì)。

從進(jìn)度計(jì)劃角度來講，在后續(xù)機(jī)組建設(shè)中，我們應(yīng)該做好以下工作：

1）加強(qiáng)設(shè)計(jì)方管控，按時(shí)提交并固化設(shè)計(jì)文件，加快設(shè)計(jì)變更處理流程，提高設(shè)計(jì)變更處理效率。在保證施工安全和質(zhì)量的前提下，盡可能減少設(shè)計(jì)變更帶來的不利影響。

2）一回路主設(shè)備安裝進(jìn)度處于整個(gè)核電項(xiàng)目的關(guān)鍵路徑，決定整個(gè)項(xiàng)目工期的長短。因此要吸收已有的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，合理調(diào)整施工邏輯，優(yōu)化工期。同時(shí)重點(diǎn)監(jiān)控主設(shè)備安裝進(jìn)度，這是計(jì)劃管理的重中之重。

3）從計(jì)劃控制角度而言，對(duì)RCS移交前的施工關(guān)鍵路徑上的關(guān)鍵活動(dòng)進(jìn)行嚴(yán)格控制、對(duì)存在的主要問題進(jìn)行提前分析和預(yù)警、對(duì)后續(xù)工作重點(diǎn)進(jìn)行落實(shí)、密切跟蹤和及時(shí)反饋。特別是壓力容器安裝、環(huán)吊可用、主管道與壓力容器和蒸汽發(fā)生器焊接、蒸汽發(fā)生器支撐安裝、4臺(tái)主泵安裝、堆內(nèi)構(gòu)件試組裝、穩(wěn)壓器安裝及波動(dòng)管焊接等關(guān)鍵施工活動(dòng)。

作為全球首臺(tái)AP1000機(jī)組，三門核電1號(hào)機(jī)組RCS移交前施工活動(dòng)繁多，環(huán)環(huán)相扣，而且施工作業(yè)量大，施工進(jìn)度緊張，存在一定的進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)；經(jīng)過首臺(tái)機(jī)組建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的積累，相信后續(xù)機(jī)組在上游條件及施工的熟練程度上，將得到大大改善，施工工期預(yù)計(jì)也會(huì)略有壓縮的空間。

［1］ 三 門核電一期工程二級(jí)進(jìn)度計(jì)劃和三級(jí)進(jìn)度計(jì)劃［R］.（The second- and third-stage schedule plans for Sanmen NPP Phase I ［R］.）

［2］ 三門核電有限公司程序《工程進(jìn)度控制大綱》（2版）［R］.（The Schedule Control Program for Sanmen Nuclear Power Co.， Ltd. （the second edition）［R］.）

［3］ 魏俊明，劉瓊，孫坤. 第三代壓水堆核電機(jī)組AP1000的模塊化施工分析［J］. 電力建設(shè)，2008，9.（WEI Jun-ming， LIU Qiong， SUN Kun. Analysis for modular construction of the third generation PWR nuclear power plant AP1000 ［J］. Electric Power Construction， 2008， 9.）

［4］ 于蕾，張靜. EPC模式下核電工程建安三級(jí)進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施和控制探討［J］. 中國電力教育， 2010（15）.（YU Lei， ZHANG Jing. Implementation and control of the three-stage schedule plan for the construction and installation of a nuclear power project under EPC mode ［J］. Education on China Electric Power， 2010（15）.）

［5］ 石亮民，馬立民，范凱. 核電工程建設(shè)進(jìn)度控制的關(guān)鍵路徑分析［J］. 核動(dòng)力工程，2005，26（5）.（SHI Liang-min， MA Li-min， FAN Kai. Analysis for the critical path of schedule control for nuclear power project construction ［J］. Nuclear Power Engineering， 2005， 26（5）.）

The Analysis of the Critical Construction Path Prior to Turning over of Reactor Coolant System in AP1000 Plant

LI Hong-chang，ZENG Xun，ZOU Wei，LIU Xiao-heng
（Sanmen Nuclear Power Co.，Ltd.，Sanmen of Zhejiang Prov. 317112，China）

As the most critical system of nuclear island， the turning over of reactor coolant system is a critical milestone in the construction of AP1000 nuclear power plant， which has a direct impact on the full operation of the follow-up system commissioning， and is even important for the whole project construction schedule control. This paper introduces the critical construction path prior to the turning over of RCS in Sanmen 1， analyzes the main problems existing in implementation of the construction schedule and proposals on solving measures， puts forward important points of the construction schedule control， and provides guidance and reference for AP1000 construction schedule management.

AP1000；RCS；critical path；schedule

TM623Article character：AArticle ID：1674-1617（2015）01-0084-05

TM623

A

1674-1617（2015）01-0084-05

2014-12-28

李洪昌（1984—），男，工程師，現(xiàn)工作于三門核電有限公司。