核电站多机组换料大修计划管理硕士论文.pdf

上海交通大学 硕士学位论文 核电站多机组换料大修计划管理 姓名 凌天云 申请学位级别 硕士 专业 核能与核技术工程 指导教师 胡鹏山 王奇文 20071201 核电站多机组换料大修计划管理 摘 要 随着核电机组设备的可靠性和运行水平的提高 核电站的长期安全 稳定运行得到了良好的保证 因此 决定核电站运营业绩的关键因素已 经从电站的运行转移到电站的运行和大修 核电站换料大修的安全 质 量 进度和成本是否有效控制将直接影响到核电站的运营业绩 压水堆核电站换料大修期间不但要更换一定数量的乏燃料组件 同 时利用换料停堆的机会 进行大量设备的预防性维修 在役检查和定期 试验 处理日常运行中发现的设备缺陷 对系统设备进行变更改造 进 一步改善系统设备的性能和提高机组安全运行水平 本文针对压水堆核电厂换料大修具有规模庞大 过程复杂 安 全质量要求高 工期紧任务重 状态转换频繁 接口协调复杂 投入资 源多等特点 同时 根据秦山第二核电厂即将面临着从双机组到多机组 换料大修转变的现实情况 探讨研究了核电站多机组换料大修的计划管 理问题 介绍了双机组情况下大修计划管理的现状 分析了从双机组到 多机组换料大修计划管理需要改进的领域 明确了在多机组换料大修环 境下大修计划管理的方式和方法 通过对多机组换料大修项目群管理的 研究 建立多机组项目群管理的组织机构 对有限的资源进行合理调配 在保证换料大修的安全和质量的前提下 努力优化换料大修计划 缩短 换料大修工期 提高电站的经营业绩和核心竞争力 关键词 核电站 多机组 换料大修 计划管理 multi unit npp outage plan management abstract along with the improvement of the equipment reliability and operating level of the generating units safety in operation of the nuclear power plant is well ensured the critical factor that affects the financial achievement of a nuclear power plant has turned out to be the outage instead of the operation the safety quality schedule and cost of an outage directly affect the financial achievement of the plant during a outage of a pwr power plant besides refuelling it is also planed to do a mass of preventive maintenances in service inspections and routine tests the equipment defects are fixed and alterations are made to get better functions all of these help to improve the stability and safety of the systems aim at the characteristics of outage in pwr nuclear plant this paper introduces the actuality of two unit outage plan and management according to the practical situation that the npqjvc faces changing from two unit outage to multi unit outage analyses the fields in management that need improving when multi unit outage is finally realized study on the management of outage items and establish an multi project organization properly arrange the limited resource on precondition that the security and quality are ensured optimize the plan shorten the duration finally improve the financial achievement and competitive power key words npp multi unit outage plan management 上海交通大学上海交通大学 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下 独立进行研究工作所取得的 成果 除文中已经注明引用的内容外 本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写 过的作品成果 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担 学位论文作者签名 凌天云 日期 年 月 日 上海交通大学上海交通大学 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留 使用学位论文的规定 同意学校保留并向国家有 关部门或机构送交论文的复印件和电子版 允许论文被查阅和借阅 本人授权上海交通大 学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索 可以采用影印 缩印或 扫描等复制手段保存和汇编本学位论文 保密保密 在 年解密后适用本授权书 本学位论文属于 不保密 不保密 请在以上方框内打 学位论文作者签名 凌天云 指导教师签名 胡鹏山 日期 年 月 日 日期 年 月 日 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪 论 第 1 页 共 51 页 第一章 第一章 绪论 绪论 根据燃料循环政策 秦山第二核电厂 以下简称 npqjvc 现阶段的换料周期为 12 个月左 右 针对两台机组每年需要进行两次换料大修 每次大修期间有计划的更换反应堆 121 根燃料 组件中部分组件 同时利用机组停堆换料的机会 根据中长期预防性数据库的安排 执行系统 设备的预防性维修 在役检查 定期试验 性能试验等工作 处理日常运行中发现的设备缺陷 以确保机组设备维持良好的运行状态 满足机组长期安全 稳定运行的要求 根据内 外部的 经验反馈 利用大修的机会对系统设备进行变更改造 进一步改善系统设备的性能和提高机组 安全运行水平 核电厂换料大修是一个规模庞大 过程复杂的系统工程 具有安全质量要求高 工期紧任 务重 状态转换频繁 接口协调复杂以及投入资源多等特点 在保证安全和质量的情况下 大 修的进度控制直接关系到电厂的经营业绩 换料大修工期缩短一天 就会带来可观的经济效益 以 65 万 kw 核电机组为例 一般上网功率为 60 万 kw 电价在 0 40 元 度左右 则每台机组每 天的发电收入大约为 60 10000 24 0 40 576 万元 秦山核电二期工程规划为四台 65 万千瓦核电机组 目前首批两台机组已经投入运行 即 1 2 号机组 另外两台机组 即扩建工程 3 4 号机组 于 2006 年 4 月 28 日正式开工建设 建 设工期为 60 个月 预计 2011 年开始 npqjvc 将开始面临四台机组的运营工作 随着核电机组数量的增多 换料大修项目数量及规模也随之增加 导致换料大修项目群体 的管理越发复杂 企业资源效用最大化问题 项目间的利益均衡问题等给多机组换料大修项目 群管理提出了更高的要求 由于大修工期的优化涉及到巨大的经济利益 因此有必要对多机组 项目群的计划管理进行研究 在保证换料大修的安全和质量的前提下 努力优化换料大修计划 缩短换料大修工期 提高电厂的运营业绩和核心竞争力 1 1 换料大修的特点换料大修的特点 核安全控制要求高 在核电站大修期间 机组状态的频繁转换使安全相关系统的状态设置和相关操作变得异常 复杂 众所周知 核燃料具有放射性 尽管在大修期间反应堆已经停堆 但由于包容放射性产 物的系统 设备被打开 因此对人体和环境污染的风险将大大增加 核电无小事 核安全是贯穿核电厂换料大修作业全过程的头等大事 国家核安全局与电 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪 论 第 2 页 共 51 页 厂本身对核安全实行严格的监控 确保核安全相关法规和运行技术规范的各项要求得到严格遵 守 确保机组 系统和设备的安全状态 确保反应性控制 堆芯或燃料冷却 燃料余热排出三 大安全功能运行正常 时间紧 任务重 接口杂 计划性强 npqjvc 每年进行两次换料大修 每次大修需要完成的大修工作达 5000 项以上 年度大修 的工期为 30 多天 如此大量的工作需要在短短一个多月时间内完成 大修期间的工作任务是非 常紧张和繁重的 由于核电 65 万千瓦级单机组每小时发电收益高达 20 多万元人民币 工期控制显得非常重 要 大修关键路径活动每天 24 小时不间断地开展 单个活动工期按小时或分钟进行控制 换料大修工作范围几乎覆盖了电厂的所有部门 不仅包括电厂的员工 还包括大量的承包 商及制造厂家人员 涉及的专业包括机械维修 电气维修 仪表控制 在役检查 性能试验 物理试验 化学监督 辐射防护 工业安全 核安全 备品备件 服务支持 合同预算等 各 专业工种之间作业往复交叉 接口众多 由于换料大修工作的复杂性 在满足安全 质量 进度和成本的各种要求下完成各项大修 工作 需要建立一套强有力的 高效的大修计划管理体系 通过严密的大修计划来合理调配各 种资源 有序的组织各项大修工作顺利开展 换料大修具有明显的 项目 特征 所谓 项目 是指一个组织为实现即定的目标 在一定的时间 人员和资源约束条件下 所开展的一种具有一定独特性的一次性工作 一般来说 项目具有目的性 独特性 时限性 制约性 不确定性 过程的渐进性 项目成果的不可挽回性 项目组织的临时性和开放性等特 点 项目管理是目前流行的一种计划管理方法 鉴于其管理成效显著 项目管理模式已经广泛 应用于各行各业 所谓项目管理就是运用各种知识 技能 方法与工具 对项目进行计划 组 织 指挥 控制和协调 实现项目立项时确定的目标 它是融决策 管理 效益为一体的组织 过程和方法的集合 项目管理的基本特性包括目的性 独特性 集成性 创新性 核电站的换料大修管理是在特定的期间内 有限的资源条件下 完成特定的任务的活动 换料大修有明显的项目特征 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪 论 第 3 页 共 51 页 1 2 换料大修的四大控制换料大修的四大控制 1 2 1 大修的安全控制大修的安全控制 安全第一 是开展大修工作的前提和根本 npqjvc 将 一切工作偏安全考虑 保守决策 作为 大修三原则 的第一原则 并将其贯彻到参与大修的每一个人 落实到大修的每一项工 作中 大修的安全控制包括核安全 辐射安全 工业安全 消防安全等几个领域 针对每次大修 电厂制定了严格的安全控制指标 针对每项控制指标 制定了严格的管理要求 并进行层层分 解 明确具体的控制手段 并落实到人 在大修期间 根据管理要求的规定对现场大修工作进 行严格监督 确保各项大修安全指标受控 1 2 2 大修的质量控制大修的质量控制 质量是电厂的生命 大修质量关系到设备的性能和机组的长期安全 稳定运行 是大修重 点控制的目标之一 为了提高大修的质量 可从如下四个领域进行重点控制 一是质保人员独立监督 对大修组织各环节独立监督 包括承包商质保体系 运作模式 人员资质等严格审查 从源头上确保大修组织管理体系的正常运作 二是 qc 人员现场见证 组建大修 qc 组织机构 设置大修项目的见证点 对大修项目的关 键环节进行见证 从过程中保证大修的质量满足要求 三是工作负责人精心操作 倡导 质量是干出来的 理念 对工作负责人的任命严格把关 加强工作负责人的培训力度 提高工作负责人的整体素质 从根本上提高检修的质量 四是再鉴定严格把关 通过再鉴定验收 最终验证检修的质量 严把最后一道质量关 随着电厂员工及承包商人员检修技能的提高 以及管理人员监督 见证 控制能力的增强 大修工作的质量得到了有效的控制 同时 牢记 质量是电厂的生命 在设备出现问题时 不 受大修质量考核指标的约束 及时消除设备出现的问题或存在的隐患 1 2 3 大修的进度控制大修的进度控制 经过多次大修经验积累 逐步建立一套完整的计划体系和成熟的计划控制方法 建立大修 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪 论 第 4 页 共 51 页 基础数据库和参考计划库 并通过经验反馈进行持续的优化 在安全 质量得到保证的前提下 通过大修计划的滚动安排和计划人员 24 小时不间断的跟 踪协调 大修主线工作之间的接口时间大大缩短 年度大修的工期已经从开始的 60 天左右缩短 到 30 多天 大大增强了大修计划的操作性和大修进度控制的力度 大修的计划管理和进度控制方法的优化是本文需要论述的重点 通过与国内外同行大修计 划管理的对比而找出差距 通过持续的改进和优化 提高电厂大修计划管理和进度控制的能力 缩短大修工期 1 2 4 大修的成本控制大修的成本控制 提高核电厂换料大修成本控制 合理降低大修成本 是大修管理的一项重要工作 可从如 下五个方面对大修成本进行有效的控制 一是加强大修预算管理 使各级大修管理人员能事前清楚知道自己的目标成本 以便采取 相应的手段进行成本的控制 二是发挥大修经理的作用 在大修经理及大修项目团队的统一安排和组织下 充分发挥各 成员的作用 将大修成本控制的理念融入到每项工作安排之中 三是加强备品备件及材料成本的控制 尽量减少紧急采购 提高设备故障或缺陷的技术鉴 定能力和修复能力 减少备件不必要的更换 四是加强合同范围的控制 对合同项目的变更进行科学有效的控制 尽可能减少大修期间 合同项目的追加 五是坚持 一次就做好 的原则 提高大修的安全 质量水平 最大限度的降低大修安全 事故 质量事故和返工现象 1 3 大修计划管理的必要性大修计划管理的必要性 1 3 1 大修计划管理的目的大修计划管理的目的 大修计划管理的目的就是通过大修计划的指导 跟踪和控制 实现大修工期 安全 资源 和成本四个领域的管理目标 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪 论 第 5 页 共 51 页 工期是大修计划目的的直接体现 核电站的大修是一个非常复杂的项目 它包括的检修活 动数目巨大 活动间还存在复杂的逻辑关系 如果没有计划的有效控制 整个大修进程将变的 无序 从而导致大修工期的目标无法实现 安全贯穿着大修管理全过程的重要控制因素 它影响着工期 资源和成本 核电站和常规 电站不同 它存在潜在的安全风险 安全的突发事件往往造成工期的延长 资源消耗的增加和 成本的升高 所以大修计划目的之一就是通过严格的计划安排 使所有的大修活动都处于安全 可接受的窗口 资源的有效管理是大修管理的核心 对于任何一个电站 大修可动用的人力 物力和财力 资源是有限的 在有限的资源条件下实现大修的管理目标 是大修计划在制定和实施过程中必 须解决的问题 大修计划通过平衡项目检修数量 调整项目检修窗口来实现资源的有效管理 成本是大修管理的重要指标 商业电站的最终目的是效益 大修成本的降低是提高效益的 重要环节 大修计划在编制和实施过程中必须考虑成本 包括人力成本和物力成本 在项目一 定的前提下 物力成本的变动范围不大 故大修计划要着重考虑人力成本 通过合理调配大修 的人力安排来实现人力成本的降低 工期 安全 资源和成本这四个方面相互关联 相互作用 不可分割的 大修计划的最大 难点就是在这四者之间寻求一个最佳平衡点 以得到核电站大修的最大效益 1 3 2 大修计划的作用大修计划的作用 中国有句格言 凡是预则立 不预则废 预 就是计划管理 通过预先制定详细的计划 是项目得以成功的根本保证 在开始项目运作之前 项目团队必须花费足够的时间 投入足够 的精力 对项目的进度 成本 资源 人员分工等方面进行周密地考虑和安排 制定出切实可 行的行动方案 行动方案显示出将如何在预算范围内 按时 保证质量地完成项目任务 同时 也便于项目团队与用户 成员及其他利益相关者之间的信息交流与沟通 从而为项目的顺利执 行铺平道路 计划管理的主要任务是制定各种各样的计划 包括从大政方针性的战略计划一直到一般工 作作业计划的制定 另一项任务是对既定计划的调整和修订 这是在出现各种环境和条件发生 变化 或工作目标发生变化的时候所要进行的一种计划工作 不管是项目计划的制定还是项目 计划的修订 其计划工作文件本身对于加强项目管理的指导作用主要体现在以下五个方面 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪 论 第 6 页 共 51 页 首先 计划是管理者进行指挥和协调的依据 不管是分配任务 协调资源配置 还是开展 作业活动都必须以计划工作文件作为主要依据 其次 计划是管理者开展管理控制的标准 所有管理控制标准都是根据计划制定的 计划 是管理控制最重要的基本标准 因为控制的关键在于努力使实际工作与计划要求相一致 所以 计划是管理控制的标准 第三 计划是降低项目不确定性因素的手段 因为在计划的过程中人们需要收集各种信息 需要对将来各种不确定性因素进行分析 并且需要在计划的制定中考虑这些不确定性因素 有 时还需要针对这些不确定问题制定应急计划 所以计划可以起到降低工作不确定性的风险的作 用 第四 计划是提高效率和效益的工具 因为计划工作最重要的内容是有效地安排各种工作 合理配置各种资源 努力消除各种无效劳动和资源的浪费 所以计划可以从正常和节约两个方 面起到提高效率和效益的作用 最后 计划能激励人员工作热情和调动人员工作积极性 可以通过 p3e c 项目管理软件或 其他管理工具来快捷 完美地制定出一个既明确又详细的项目计划目标 这些目标在工作中具 有很强的激励人员士气作用 因为当人们确定了目标以后 就会将目标作为自己的努力方向 就会将目标的实现作为一种自我实现的激励因素来看待 这就使得一个好的目标计划在很多时 候会有很大激励人员士气的作用 1 3 3 大修计划的编制原则大修计划的编制原则 大修计划的编制必须遵循四大基本原则 即 安全性原则 经济性原则 适用性原则 以 及最优化原则 所谓安全性原则就是必须满足安全性要求 核电站的安全有特殊要求 必须满足核安全法 规和运行技术规范的要求 为了保证大修期间堆芯的冷却 反应性控制和放射性屏蔽 明确规 定了在机组各个状态必须可用的设备 大修计划在编制和实施的过程中必须严格遵守安全性要 求 使设备有序地停运 检修和投运 当发生突发事件和调整计划时 必须重新评估其对安全 性的影响 所谓经济性原则就是要求大修计划对成本和资源进行控制 大修计划通过有效的控制人力 物力资源 降低大修的成本 最终实现电站效益的提高 上海交通大学工程硕士学位论文 第一章 绪 论 第 7 页 共 51 页 所谓适用性原则就是要求大修计划具有可操作性 方便使用性和及时应变性 大修计划在 编制和实施过程中必须考虑用户的需求 使用户查询 阅读方便 而且能够得到现场变化后的 最新计划 通过计划上网 定时发送三天滚动计划等措施加强计划的适用性 所谓最优化原则就是要求在遵从安全性原则 经济性原则和适用性原则的前提下 大修计 划平衡安全 经济及适用三者间的关系 以获取最大利益 在大修计划的制定和实施的过程中 最优化原则最难于把握 它与管理者的管理目标和侧重点有关 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 论文涉及的若干基本概念 第 8 页 共 51 页 第二章 第二章 论文涉及的若干基本概念 论文涉及的若干基本概念 2 1 项目管理的相关概念项目管理的相关概念 2 1 1 项目项目 所谓 项目 是指一个组织为实现既定的目标 在一定的时间 人员和资源约束条件下 所 开展的一种具有一定独特性的一次性工作 一般来说 项目具有目的性 独特性 时限性 制约 性 不确定性 过程的渐进性 项目成果的不可挽回性 项目组织的临时性和开放性等特点 项 目包括三大基本要素 时间 费用 范围 项目的生命周期如图 1 所示 它包括开始 计划 执行 控制与结束等五个阶段 具体内容 如下 开始 确定一个项目或一个阶段可以开始 并要求开始着手实行 计划 进行计划并且保持一份可操作的进度安排 确保实现项目的既定目标 执行 协调人力和其它资源 执行计划 控制 通过监督和检测过程确保项目达到目标 必要时采取一些修正措施 结束 取得项目或阶段的正式认可并且有 序的结束该项目或阶段 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 论文涉及的若干基本概念 第 9 页 共 51 页 图 1 项目的生命周期 fig1 project lifecycle 2 1 2 项目管理项目管理 项目管理是目前流行的一种计划管理方法 鉴于其管理成效显著 项目管理模式已经广泛应 用于各行各业 所谓项目管理就是运用各种知识 技能 方法与工具 对项目进行计划 组织 指挥 控制和协调 实现项目立项时确定的目标 它是融决策 管理 效益为一体的组织 过程 和方法的集合 项目管理的基本特性包括目的性 独特性 集成性 创新性 项目管理以其面向成果 基于团队 超越部门 柔性和动态管理等特点被企业管理者所关注 越来越多的企业实行管理项目化 以顺应 压缩组织规模 组织机构扁平化 借助外部资源 提 供跨职能部门解决方案 建立柔性组织 的现代管理潮流 1 项目管理的优势带来了项目管理理论与实践的发展 现代项目管理已经形成了比较成熟的标 准化流程和比较完善的知识体系 项目管理的内容包括项目综合管理 项目范围管理 项目进度 管理 项目成本管理 项目质量管理 项目人力资源管理 项目风险管理 项目沟通管理 项目 采购管理等九大领域 2 1 3 项目群管理项目群管理 单一项目管理是以单体项目为对象 以项目的工期 质量 安全文明 施工成本等目标为主 要内容的生产组织管理 多项目的项目管理除强调改进单一项目为中心的具体管理过程外 进而 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 论文涉及的若干基本概念 第 10 页 共 51 页 把项目管理提升为一种以企业战略目标和企业资源总体规划指导下的项目群管理的理念与运用 项目数量及规模的增加导致项目群的管理越发复杂 随着企业的进一步发展 企业发展战略 与项目管理以及经营管理逐渐融为一体 基于企业战略需要而建立的项目群管理 通过对项目以 及项目中的活动更好的组织以创造价值 致力于对组织需求的响应 以更广阔的视野 确保从项 目的活动中获得整体的利益 项目群就是对现有的和将开展的一些项目进行集群的一种组织框架 这些项目基于组织的战 略建立共同的目标体系 以适应组织内部 外部环境的方式相互关联 最终创造超出集群个体项 目总和的价值 项目群管理就是为了实现组织的战略和项目群的共同目标 应用知识 技能 技 术 方法和工具 对项目群进行协同管理 2 2 核电站大修计划的相关概念核电站大修计划的相关概念 2 2 1 核电站大修水位图及里程碑核电站大修水位图及里程碑 在核电站换料大修的整个过程中 随着机组状态的变化 一回路水位的标高进行规律的变化 而一回路相关工作的执行窗口安排与机组状态和一回路水位的标高密切相关 为了更好的进行大 修计划安排 特绘制了整个大修一回路水位变化的曲线 并在一回路水位图上根据机组状态的变 化对不同的阶段按一回路的状态设置了相应的里程碑 便于大修计划的安排和现场工作的控制 同时 也为历次大修工期的比较建立一个标准 图 2 列出了标准大修关键路径水位图 表 1 列出 了标准里程碑设置 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 论文涉及的若干基本概念 第 11 页 共 51 页 图 2 标准大修关键路径水位图 fig2 critical path hydrograph of a standard outage 表 1 标准里程碑设置 m0 机组解列 m11 第二次低低水位开始 m1 正常冷停堆 m12 安全壳密封性试验开始 m2 稳压器人孔门打开 m13 安全壳密封性试验结束 m3 反应堆水池满水 m14 装料开始 m4 卸料操作结束 m15 装料后反应堆水池开始排水 m5 低低水位开始 m16 装料后开始排水至 rra loi 水位 m6 低低水位结束 m18 稳压器人孔门关闭 m7 一回路水压试验结束 m18b 离开正常冷停堆 m8 压力容器在役检查开始 m19 进入热停堆 m9 倒列 m20 临界 m10 压力容器在役检查结束 m21 机组并网 上海交通大学工程硕士学位论文 第二章 论文涉及的若干基本概念 第 12 页 共 51 页 2 2 2 大修参考计划大修参考计划 为了使大修工作逐步走向标准化 规范化 进一步缩短大修工期 提高大修管理水平 根据 历次大修的经验反馈而编写的理想化大修计划 大修参考计划的每一项工作都是以历史最佳记录 来计算 它仅从理论上分析完成工作的可能性 而不考虑实际检修中所存在的技术 管理协调问 题 以及新增加人员的素质等各种因素对计划产生的影响 更没有考虑检修合格率 突发事件等 因素 大修参考计划的建立 为大修计划的编制搭建了一个标准的平台 也是进行大修计划反馈的 工具 有了参考计划 可以根据每次大修计划的执行情况 找出不合理的地方和存在的问题 不 断地对参考计划中的项目 工时 逻辑关系 工作窗口等进行调整和优化 减少个人技术水平和 经验对大修计划的影响 从而使大修计划的经验反馈落到了实处 不断提高大修计划的可操作性 2 2 3 大修主线计划大修主线计划 大修主线计划的主要内容是与机组运行状态紧密相关的运行和维修活动 它贯穿整个大修始 终 决定大修的关键路径 是机组大修期间不可缺少的一个执行文件 主线计划是在参考计划的基础上将机组启停活动 关键路径活动以及与机组状态密切相关的 检修项目按一定的逻辑关系汇编而成 由于将大量的非关键路径工作划分给核岛和常规岛检修计 划 使得整个主线计划脉络有序 关键路径清晰 另外 大修主线计划中设置了一系列大修里程 碑和主隔离窗口 通过这些点可与各种检修计划和专项计划进行关联 使整个大修计划形成一个 有机 统一的整体 实现通过大修主线计划对整个大修计划和大修活动的总体控制 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 13 页 共 51 页 第三章 第三章 核电站大修计划管理实践 核电站大修计划管理实践 3 1 大修项目管理组织模式的选择大修项目管理组织模式的选择 核电站大修的特点充分说明其是一个非常复杂的项目 针对核电站大修的组织管理 不同 的核电站根据自身的实际情况所采取的组织模式不尽相同 从项目管理的角度 要求允许项目组织具有相对的自主权 又与各职能部门有着千丝万缕 的联系 一方面 项目组织有它自己的程序要求与业务目标 它要求能相对独立的运作 另一 方面 项目组织又必须在母体组织的大环境下进行 必须符合母体组织的有关政策与制度 这 就要求项目组织能获得明确的授权 具有相对的权力和职责 项目的组织形式通常受项目的目标 项目的任务 项目所能获得资源的多少 项目的制约 条件 项目所处的环境等各种条件的影响和限制 典型的大修项目管理组织形式包括直线职能 型 项目型 矩阵型三种类型 3 1 1 直线职能型组织机构直线职能型组织机构 直线职能型是一种层次型的组织机构 设置有一系列的职能管理部门 主要负责各方面的 行政管理职能 员工基本上按照专业进行划分 每个员工都有一个直接的管理者 员工需要接 受其领导并向其汇报 以保证组织的直线指挥充分发挥作用 直线职能型组织也有自己的项目 这种项目的组织或项目团队是按照传统的职能部门组织 构建 多数项目组织或团队的成员局限在一个职能部门之中 项目经理和项目的主要管理人员 一般都是兼职的 项目经理的权利和权威性很小 当项目中遇到问题或需要其它职能部门协助 配合时 只能按照组织层次 通过本部门的领导去向其它部门领导进行沟通和协商 才能使问 题得到解决 直线职能型组织不利于多专业协同作业 对于接口多而杂的换料大修的组织管理存在很大 的局限性 尤其不适应多机组的大修项目管理 图 3 为职能型组织机构示意图 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 14 页 共 51 页 图 3 职能型组织机构图 fig3 function oriented organization chart 3 1 2 项目型组织机构项目型组织机构 项目型组织是一种模块式的组织机构 在这种组织中的成员多数属于某个项目团队 而项 目团队通常是多种职能人员组合而成的 项目团队由专职的项目经理 专职的项目管理人员 专职的项目工作人员等构成 项目经理在整个项目中十分独立和具有权威性 图 4 为项目型组 织机构示意图 尽管项目型组织中的成员有明确的上级领导 有利于指令的执行和汇报 但是 由于大部 分人员在特定的时间内固定在某个项目团队 不利于人力的流动 对其它相关的资源的利用也 存在一定的制约作用 而换料大修涉及到大量的专业人员和物资 不太可能将有限的各种专业 人员和物资都固定到某一个大修项目团队中 图 4 项目型组织机构图 fig4 project based organization chart 总经理部总经理部 部门部门 a 部门部门 b 部门部门 n 总经理部总经理部 项目经理项目经理a 部门部门 a 部门部门 b 项目经理项目经理b 项目经理项目经理n 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 15 页 共 51 页 3 1 3 矩阵型组织机构矩阵型组织机构 矩阵型组织是一种直线职能型组织和项目型组织的混合物 既有日常运营的直线职能型组 织机构 又有为完成专门任务而设置的项目组织 它适合于既有日常运营业务 又有项目工作 的企业或组织 矩阵型组织仍然保留有直线职能型组织的一些特点 如在弱矩阵型项目组织中 项目经理的角色主要是协调者或促进者 项目经理的权威性较低 有的甚至还是兼职的等 同 时 矩阵型组织也有许多项目型组织的特点 如在强矩阵型项目组织中 有专职的项目经理 有专职的项目管理队伍 项目经理有较大的权威性等 矩阵型组织中保留了各种各样的专业职能部门 这些部门构成了矩阵的 列 同时矩阵型 组织中又建立有专门的项目团队 这些项目团队构成了矩阵的 行 矩阵型组织可以从不同的 职能部门抽调各种专业人员去组成一个项目团队 而当项目团队的任务结束后 抽调人员又可 以回到原来的专业职能部门 通常矩阵型组织的直线职能部门是长久性组织 而项目团队具有 一定的临时性 npqjvc 大修组织管理模式随着工程建设的进展而逐步优化和完善 从首次大修的直线职能 型改进为现在的矩阵型组织形式 图 5 为矩阵型组织机构示意图 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 16 页 共 51 页 图 5 矩阵型组织机构图 fig5 matrix type organization chart 3 2 大修项目管理团队的建立大修项目管理团队的建立 为适应机组运行 换料大修 工程扩建等工作的需要 在不再大量增加现有人员的前提下 参考国际先进的管理经验 npqjvc 在换料大修领域推行矩阵型管理理念 实行项目管理为主 行政管理为辅 项目管理与行政管理相结合的管理模式 设置了大修经理和大修项目团队 在 电厂总经理部的统一指挥下 通过各级行政管理人员的辅助支持 由大修经理及大修项目团队 具体负责换料大修的组织与运作 在充分发挥项目管理职能的同时 积极发挥行政机构的监督 和辅助支持作用 使有限的人力和资源得到了合理的调配 npqjvc 换料大修项目团队的基本构成包括大修指挥部 大修执行层 大修监督层 大修支 持层 大修项目组 大修承包商等 图 6 为换料大修组织机构示意图 具体情况如下 总经理部总经理部 项目部项目部 部门部门 a 部门部门 b 部门部门 c 部门部门 n 项目经理项目经理a 项目经理项目经理b 项目经理项目经理n a1a2a3a4 a5 a6 b1b2b3b4 b5 b6 n1n2n3n4 n5 n6 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 17 页 共 51 页 大修指挥部 大修指挥部 大修指挥部是大修领导核心 负责所有大修活动的组织协调 计划安排和进 度控制 以及大修重大问题的决策和组织处理 大修执行层 大修执行层 在大修指挥部的统一协调指挥下 遵循安全第一的原则 按照大修计划的要 求 保质保量地完成本专业的大修工作 大修监督层 大修监督层 在大修准备和执行期间对大修活动的准备和执行情况进行独立监督和审查 大修支持层 大修支持层 负责大修前 大修期间以及大修后全过程的支持保障工作 大修项目组 大修项目组 对于大修项目中接口较多 技术复杂的活动指定专门项目负责人 组织协调 专项活动的准备 实施以及经验反馈 大修承包商 大修承包商 对超出本公司人力和技术能力范围的工作委托给相应的承包商 由承包商负 责具体工作的执行 业主负责大修前准备和执行期间的监督与验收工作 图 6 换料大修组织机构图 fig6 refueling outage organization chart 承承 包包 商商 计 划 ni计划 ci计划 计划倒班 化学控制物资供应 技术改造 专专 项项 负负 责责 人人 qa监督 辐射防护 运 行 机 械 电 气 仪 控役 检服 务性能试验 协调人 ci协调人 qc组长 协调人 ci协调人 qc组长 协调人 ci协调人 qc组长 协调人 qc组长 协调人 燃料操作 协调人协调人 qc组长 辐射仪表 ci协调人 合同预算 培训授权停复役 交通车辆 信息文档经验反馈 换料大修组织机构换料大修组织机构 大修协调组大修协调组 消防保卫 宣传报道 执照申请 工业安全 qc组长 支支 持持 保保 障障 大修经理 大修副经理 大修经理 大修副经理 运行经理运行经理 核安全经核安全经再鉴定经再鉴定经 计划经理计划经理 ci经理经理 环境应急 土建维修燃料管理物理试验px泵房 负责人 计划协调 qc组长安全员 负责人 计划协调 qc组长安全员 安全员 安全员 安全员安全员安全员安全员 安全员 质质 量量 管管 理理 现现 场场 执执 行行 计划控制计划控制 状态状态 控制控制 负责人 计划协调 qc组长安全员 通讯保障 大修指挥部大修指挥部 ni隔离 ci隔离 负责人 计划协调 qc组长安全员 qc经理经理 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 18 页 共 51 页 3 3 大修计划管理体系的构建大修计划管理体系的构建 npqjvc 在换料大修领域已经建立了一套比较完善的计划管理体系 大修计划管理体系 包括大修中长期计划 预防性基础数据库 大修准备计划 大修执行计划 大修计划的执行与 反馈等 图 7 所示的是大修计划管理体系及流程 大修中长期计划依据公司的五年发展计划 十年预防性维修计划和改造项目中长期计划编 制 根据每年机组大修的实际执行结果进行调整和修改 预防性基础数据库是大修计划管理的基础 预防性基础数据库根据各类大纲而建立 如 预防性维修大纲 在役检查大纲 定期试验大纲 性能试验大纲等 将各类大纲中的维修和试 验要求整理成与设备代码对应的 具体的 有计划安排的预防性项目 并结合公司的中长期规 划和预防性项目的周期以十年为一个循环编制成预防性数据库 预防性数据库中每一个项目都 包含项目基础信息和标准工作包信息 其中基础信息包括 设备代码 设备名称 工作内容 起始时间 周期 负责部门 标准工作包的信息包括 工作要点说明 质量计划 风险分析 许可证类型 隔离要求 使用规程 资源需求 先决条件等 大修准备计划和大修执行计划的制定是大修计划管理的重要环节 大修准备计划根据大修 准备工作时间表编制 包括了大修准备期间的所有工作 计划人员负责每周进行跟踪 更新 大修执行计划的编制流程包括 大修项目的确定 关键路径水位图和主隔离窗口图的编制 大 修执行计划的编制等环节 大修计划的执行以三天滚动计划的形式运作 主要工作包括大修计划的发布 大修工作的 控制 大修计划会的协调 大修信息的收集 大修计划的调整等 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 19 页 共 51 页 图 7 大修计划体系及流程 fig7 outage plan system and process 3 4 大修计划的标准化大修计划的标准化 为合理安排大修项目 优化资源组合 使 npqjvc 大修工作进一步规范化 根据目前电厂预 防性维修大纲 在役检查大纲 定期试验大纲 中长期发电规划的要求 将根据大修的性质将 大修划分分为十年大修 五年大修和年度大修三种类型 根据各种类型大修的特点 进行大修 计划管理的标准化 对各种类型大修的主要项目 关键路径及大修工期进行规范 核电站换料 大修类型的划分情况见表 2 核电站大修通常分十年大修 五年大修和年度大修三种不同的类别 十年大修工作量最大 工作项目最多 因此工期也最长 它是真正意义上的大修 五年大修的工作项目相应减少 年 度大修则项目最少 预防性维修大纲 在役检查大纲 性能试验大纲定期试验大纲化学监督大纲 总体规划 十年数据库 年度大修数据库 技术改造 日常转大修 年度大修项目 主关键路径及 水位图 大修主隔离 大修框架计划 大修主线计划 核岛检修项目 窗口计划 常规岛检修项 目窗口计划 专项计划 预大修计划 双周计划 rx出入计划 纠正性维修 服务支持性工作 大修三天滚动计划 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 20 页 共 51 页 表 2 大修类型划分 大修类型 主要工作项目 大修类型 主要工作项目 机组停运和再启动 开关大盖 装卸料 低低水位工作 一回路水压试验 压力容器在役检查 安全壳密封性试验 高 低压缸全面检查 发电机抽转子 重大技术改造项目 十年大修 计划工期 65 天 目标工期 60 天 十年大修 计划工期 65 天 目标工期 60 天 重大检修项目 机组停运和再启动 开关大盖 装卸料 高 低压缸全面检查 发电机抽转子 低低水位工作 重大技术改造项目 五年大修 计划工期 55 天 目标工期 52 天 五年大修 计划工期 55 天 目标工期 52 天 重大检修项目 机组停运和再启动 开关大盖 装卸料 低低水位工作 年度检修项目 年度大修 计划工期 33 天 目标工期 30 天 年度大修 计划工期 33 天 目标工期 30 天 一般改造项目 3 5 存在的主要问题存在的主要问题 3 5 1 计划管理有待加强计划管理有待加强 自从首台核电机组于 2002 年投入商运以来 npqjvc 已经完成了七次换料大修 根据电厂 的实际情况 逐步完善了换料大修的管理模式和相关的管理制度 但随着 3 4 机组的即将投 产 npqjvc 即将面临四台机组的运营和换料大修工作 常言道 一 为单 二 为双 三五 成群 从双机组到多机组项目群 组织管理的难 度和涉及的领域将大为增加 大修组织管理的侧重点必将发生根本性的变化 为适应群堆环境 下换料大修管理的需要 目前的管理模式有必要从项目管理向项目群管理进行转变 从公司战 略的高度对换料大修项目群进行总体的规划和资源配置 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 21 页 共 51 页 3 5 2 计划管理软件有待升级计划管理软件有待升级 npqjvc 换料大修领域使用的计划管理软件为 project2003 该软件为单机版的小型化计划 管理软件 随着大修计划管理力度的加强 计划管理领域的拓展 project 软件已经逐渐暴露 出其局限性 更难以适应多机组环境下多工种协同作业的需要 其局限性主要表现如下 a 无法承载企业级项目管理平台的需求 b 无法多用户并发操作 无法实现多用户同时编制 同时跟踪 同时反馈的计划管理功 能 c 无法实现清晰的大修多级层次计划和各层次计划授权控制 无法使大修指挥部 计划 人员 协调人员 工作负责人融为一个整体 d 无法提供直接面向管理需求的分析报告 计划信息无法动态反馈 e 无法实现参考计划库的管理和使用 f 无法实现大修项目群的计划管理以及多项目之间的资源分析与共享 3 5 3 大修工期有待进一步优化大修工期有待进一步优化 表 3 历次大修工期统计表 大修大修 里程碑里程碑 101 y 101 y 102 t 102 t 103 y 103 y 201 t 201 t 104 y 104 y 202 y 202 y 203 y 203 y 最佳 最佳 m0 m1 m0 m1 49 45 37 34 34 5 31 5 31 5 38 31 5 m1 m2 m1 m2 87 52 5 43 44 42 5 47 5 4040 40 m2 m3 m2 m3 127 5 57 5 44 5 41 39 39 46 5 57 5 39 m3 m4 m3 m4 251 5 84 103 5 87 5 88 7777 79 77 m4 m5 m4 m5 32 20 5 46 5 18 18 18 18 25 5 93 18 m5 m6 m5 m6 220 170 130 5 130 5 162 188 212 248 130 5 上海交通大学工程硕士学位论文 第三章 核电站大修计划管理实践 第 22 页 共 51 页 m6 m14 m6 m14 86 675 40 625 27 5 27 5 41 5 32 27 5 m14 m15 m14 m15 247 5 83 5 85 5 86 5 66 66 103 104 5 66 m15 m18 m15 m18 80 5 74 5 70 5 57 57 76 5 81 66 57 m18 m18b m18 m18b 78 5 54 74 5 39 39 71 75 5 58 39 m18b m19 m18b m19 61 5 51 5 39 39 42 5 46 5 39 5 63 39 m19 m20 m19 m20 71 5 28 25 46 23 23 51 5 29 5 23 m20 m21 m20 m21 89 64 39 39 54 66 5 125 60 39 1481 5 1460 778 5 1336 5 787 957 968 5 626 5 工时总计 工时总计 61 7 d 61 7 d 60 8 d 60 8 d 32 4 d 32 4 d 55 7 d 55 7 d 32 8 d 32 8 d 39 9 d 39 9 d 40 3 d 40 3 d 26 1 d 26 1 d 从表 3 所示的历次大修工期统计数据发现 npqjvc 进行了七次大修 其中 101 大修为首 次大修 102 201 大修执行了部分十年大修项目 103 104 202 203 大修均为