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核电工程项目设计与建造----设计管理设计管理的地位与作用(1)在形成核电厂质量与安全的诸多环节中,设计是基础。(2)我国关于核电厂设计的核安全法规、导则历来对设计管理有明确规定。(3)设计单位在设计管理中处于接口交汇点的中心地位。(4)业主必须把以设计单位为中心环节的有关设计管理活动纳入自己的管理范畴,对整个核电工程项目的管理全面负责。(5)核电厂工程的成败,很大程度取决于设计。(6)随着核电厂建设的经验积累,已清楚认识到,影响核电项目建设的众多因素中,项目管理是主要因素之一。而设计管理在项目管理中,又是最重要最复杂的管理。(7)设计对三大控制的影响,可以说是最关键的因素。设计的质量,设计采用的标准,设计的修改都是决定工程质量,控制工程质量的重要因素。设计方案影响电厂造价也是明确的。在核电厂建设过程中,设计管理与各个领域的活动密切相关,从工程设计到设备制造、建筑、安装、调试直至满功率运行,管理持续的时间很长。8/9/20231核电工程项目设计与建造----设计管理设计管理的地位与作用8核电工程项目设计与建造----设计管理2.2004年4月推出了新的修订版法规HAF102《核动力厂设计安全规定》和HAF103《核动力厂运行安全规定》,“设计管理”或者以设计管理为核心内容的“安全管理要求”是一个独立的部分,与IAEA的设计安全新标准NO.NS-R-1的对应部分相一致。3.设计承包方式的选择美国在美国也有少数业主自己进行工程设计,但在大多数情况下,业主与设计是分开的。也有一些核蒸汽供应系统供应商自行负责工程设计。法国我国:大亚湾与岭澳核电工程建设秦山三期采用的“交钥匙”合同方式以及田湾的围墙内总承包方式秦山一期、秦山二期8/9/20232核电工程项目设计与建造----设计管理2.2004年4核电工程项目设计与建造----设计管理(4)我国目前还没出现像西方国家那样的核供应商,因而委托核工程研究设计院进行系统设计,提出主要设备规格书,然后再委托制造厂进行设备设计和制造是恰当的。当然,象秦山一期与恰希玛项目那样,由核工程研究设计院承担一部分关键设备的设计也是可行的,在此类情况下,指定一个设计总承包单位,由它来协调各设计分包单位之间的接口,有利于减轻业主设计管理的负担。(5)我国核电发展的自主化方针已经确立,自主研发、自主设计、自主建造下一代核电厂的规划已经形成。因此,秦山一期及其姊妹项目恰希玛核电厂以及秦山二期代表着我国核电设计模式的未来方向。8/9/20233核电工程项目设计与建造----设计管理(4)我国目前还没核电工程项目设计与建造----设计管理设计管理的范围(1)我国一般的大型工程设计,按其工作进程和深度,通常分为方案(概念)设计、初步设计、技术设计和施工(详细)设计等阶段。(2)设计管理的范围主要包括:设计规范、标准的选择、评审和控制,设计接口管理,设计分析管理,设计审查,设计修改和工程变更管理,设计服务管理等。其中,初步设计审查和设计规范、标准的选定与控制尤为重要。8/9/20234核电工程项目设计与建造----设计管理设计管理的范围8/8/核电工程项目设计与建造----设计管理业主设计管理的工作内容包括:(1)签订合同前a.组织进行核电厂方案论证;b.选用成熟的设计(参考电厂)和有资格的设计单位;c.委托一个设计单位(以后的设计总承包商)编写合同技术附件以及有关设计和文件交付等技术章节;d.进行勘测、调查为土建设计准备原始资料,如:厂址、水文、地质、环境等资料,组织评价、实地考察和可行性研究;e.起草设计合同中有关设计与技术部分章节。对于引进的核电项目,业主设计管理部门从合同谈判开始就参与技术谈判过程,具体工作内容为:f.对国外设计承包单位、设备供货厂商、国内设计技术服务单位、设备制造厂家进行审评,组织投标、开标;g.参与总合同中有关标准设计和技术章节的编写和审阅;h.在采购、安装、调试分包合同中,编写、审核设计接口文件。8/9/20235核电工程项目设计与建造----设计管理业主设计管理的工作内容核电工程项目设计与建造----设计管理(2)签订合同后a.审定规范与标准,审定工程设计文件目录、清单,审定工程设计程序手册;b.初步设计文件、图纸的审查;c.详细设计文件、图纸的审查;d.设计变更审查;e.设备采购过程中订货技术谈判,设备制造中引起的设计变更的审查,设备不符合项和偏差的处理;f.土建安装阶段中现场设计变更的处理,安装过程中不符合项的处理,役前检查和第三方监督工作;g.调试阶段中设计修改处理,意外事件处理;h.取证有关工作管理,包括:编写环境影响报告;厂区周围气象和环境剂量监测工作;厂区5km范围内应急计划的编写;初步安全分析报告和最终安全分析报告的审查,负责解答核安全管理当局提出的有关安全分析报告及安全设施方面的问题;重大不符合项提交核安全管理当局审查,并了解审查意见和存在问题解决的情况,直到审查通过;核电厂装料前的许可证申请报告。8/9/20236核电工程项目设计与建造----设计管理(2)签订合同后8/核电工程项目设计与建造----设计规范和标准物项分级核电厂设计规范、标准选择的基础是物项分级,即核电厂构筑物、系统和部件的等级划分。物项分级包括以下4个方面:(1)安全等级的划分;(2)抗震类别的划分;(3)规范等级的划分;(4)质量保证等级的划分。8/9/20237核电工程项目设计与建造----设计规范和标准物项分级8/8/核电工程项目设计与建造----设计管理2.安全等级的划分,它是根据其承担的安全功能和安全重要性确定的。(1)核安全法规HAF102(2004)规定,核电厂为了保证安全,在各种运行状态下,在发生设计基准事故期间和之后,以及尽实际可能在发生所选定的超设计基准事故的事故工况下,都必须执行下列基本安全功能:(1)控制反应性;(2)排出堆芯热量;(3)包容放射性物质和控制运行排放,以及限制事故释放。(2)物项的安全等级就是根据其承担的安全功能和安全重要性确定的。(3)划分安全等级主要基于确定论方法,适当时辅以概率论方法和工程判断,同时考虑安全功能失效的后果、要求执行该安全功能的可能性以及假设始发事件后需要该物项投入运行的时刻和持续运行时间。(4)遵循HAD102/03推荐的方法,把基本安全功能细分为安全功能条目并进行排序,相应条目排在前面的物质应有较高的安全等级。(5)可供使用的安全等级名称为:安全级(电气设备也用1E级),安全1级、安全2级、安全3级,非安全级(电气设备也用非1E级)。一些国家还用安全4级或从非安全级中区分出有特殊要求的。8/9/20238核电工程项目设计与建造----设计管理2.安全等级的划核电工程项目设计与建造----设计管理3.抗震类别的划分(1)抗震分类是根据物项所执行的安全功能和发生地震时对物项的特殊要求确定的。(2)HAD102/02(96)“核电厂的抗震设计与鉴定”提出的一般原则是物项可按其在地震时的安全重要性分为两类或更多类。(3)我国把构筑物、系统和部件(SSCs)分为抗震I类、抗震II类与非抗震类:抗震I类包括安全1、2、3级的所有SSCs,还包括乏燃料贮存池构筑物和所有燃料格架。设计者必须确定地震事件发生时和发生后应满足详细性能要求,保持预定设计功能及规范要求。抗震II类适用于不执行核安全功能,地震后也不要求继续工作,但结构损坏或相互作用可能使抗震I类SSCs的功能劣化到不可接受的安全水平,或导致控制室人员丧失能力的所有CCSs。不属于抗震I类、II类的,归入非抗震类。8/9/20239核电工程项目设计与建造----设计管理3.抗震类别的划核电工程项目设计与建造----设计管理4规范等级的划分(1)规范等级是指为满足不同安全等级的要求根据设计建造规范、标准对物项所规定的设计、建造等级。(2)在确定规范等级及相应的设计建造要求时,首先要考虑安全等级,其次还要考虑物项的工作条件(压力、温度、载荷循环情况等)。(3)承压机械设备的规范等级可根据国家标准GB/T16702(1996)“压水堆核电厂核岛机械设备设计规范”确定。下页附表给出了GB/T16702与法国RCC-M标准与美国ASME规范的总体比较。8/9/202310核电工程项目设计与建造----设计管理4规范等级的划核电工程项目设计与建造----设计管理附表ASME-III,RCC-M,GB/T16702及EJ比较项目ASME-IIIRCC-MGB/T及EJ核岛机械设备/NICSec-IIISec-IGB/T16702总论/GeneralSubsecNCASubsecAA篇1级设备/Class1componentsSubsecNBSubsecBB篇2级设备/Class2compSubsecNCSubsecCC篇3级设备/Class3compSubsecNDSubsecDD篇小型设备/Smallcomponents无对应部分,某些要求在NB、NC及ND中SubsecE
E篇堆内构件/ReactorInternalsSubsecNGSubsecGG篇设备支承件/SupportsSubsecNFSubsecHH篇低压或常压储罐/StorageTankofL.P&A无对应部分SubsecJJ篇附录(标准和提示)Appendices(Mandatory&Nonmandatory)AppendicesSubsecZZ篇材料/MaterialSecII(PartsA、B、C、D)SecII(M卷)暂缺检验方法/ExamMethodsSecVSecIII(MC卷)EJ/T1039及EJ/T1040-1996焊接/WeldingSecIXSecIV(S卷)EJ/T1027-1996制造/Fabrication无对应部分,某些要求在NB、NC和ND中SecV(F卷)EJ/T1012-19968/9/202311核电工程项目设计与建造----设计管理附表A核电工程项目设计与建造----设计管理质量保证等级的划分(前面已经讲了)6.物项分级清单核电厂设计者应对核电厂物项进行分级并编制核电厂物项分级清单。该清单应覆盖核电厂所有系统,应说明各主要部件和构筑物的安全等级、抗震类别、质量保证等级以来规范等级或采用的标准、规范。这种清单的实例可参阅国标GB/T17569(1998)。8/9/202312核电工程项目设计与建造----设计管理质量保证等级的划分(前核电工程项目设计与建造----规范与标准的选择我国核电厂设计建造规范标准国标GB/T16702等效采用了法国标准RCC-M-I(1988)加1990的补遗,编写格式和方法与RCC-M-I一致。法国标准包括:RCC-P900MWe压水堆核电站系统设计和建造规则RCC-G900MWe压水堆核电站土建设计和建造规则RCC-I压水堆核电站防火设计和建造规则RCC-M压水堆核岛机械设备设计建造规则RCC-E压水堆核岛电气设备设计建造规则RCC-C压水堆核电站燃料组件设计和建造规则。RCC-M以美国规范ASMEB&PVC-Ⅲ为主体,保持了良好的相容性。同时在满足法国法规要求的基础上吸纳了法国核电工程的实践经验及法国的科研成果。8/9/202313核电工程项目设计与建造----规范与标准的选择我国核电厂设计核电工程项目设计与建造----规范与标准的选择3.对于不同国家的供应商采取“ASME+附加要求”等效于RCC-M办法处理这一矛盾。例如:秦山二期遵循的主要是法国标准。但是,在秦山二期工程中,设备供货国有法国、美国、日本、西班牙、英国、澳大利亚等,多数国家采用的是ASME标准规范体系,与工程参照采用的RCC-M有一些差别。为了使反应堆和一回路统一按RCC-M的要求进行设计,采取“ASME+附加要求”等效于RCC-M的办法,在技术规格书中作出规定,处理了这一矛盾。实践证明,对于进口的主泵、蒸汽发生器、核二级泵、阀门等设备,应用这一原则是合适的。在国产设备上,也按照同样办法处理4.秦山三期、田湾、大亚湾与岭澳等进口或进口为主的项目采用或主要采用供应国的规范、标准。业主的主要责任是组织审查这些规范、标准与我国核安全法规的符合性,确保核电工程项目的安全要求与质量要求不被降低。8/9/202314核电工程项目设计与建造----规范与标准的选择3.对于核电工程项目设计与建造----规范与标准的选择恰希玛核电站全面执行我国、美国和国际原子能机构(IAEA)、国际辐射防护委员会(ICRP)的有关规定、规范和标准,使核安全全面满足我国1991年核安全法规要求。整个体系的框架如下表所示
总的安全原则HAF(1991)IAEA0版本安全要求ICRP人员和环境放射性核岛系统和安全有关机械设备安全有关电气、仪表系统和设备安全有关土建结构核岛和常规岛设备重要材料非安全有关系统和设备10CFRNRC/R.G.ANSANSIASMEIEEEIECACIAISCASCEASMEASTMASME国标或国际现行工业规范与标准1000多项国标和核行业标准全面覆盖各设计领域。其中,核行业标准采用把相关内容直接写入技术图纸/文件的办法,以规避合同对使用行业标准的限制。安全分析报告编写格式安全审评要求RG1.70SRP(NUREG0800)8/9/202315核电工程项目设计与建造----规范与标准的选择恰希玛核电站全核电工程项目设计与建造----设计接口管理设计接口复杂性(1)设计接口分功能接口和实体接口两大类,从专业方面又可分为土建、电气、机械、调试、安全分析报告五种。(2)一项核电工程,其设计接口是大量的。一个接口从提交到关闭,中间经过多次修改,反复讨论,经历时间很长,设计接口管理的全过程是很复杂的。核电工程建设参与的单位很多,工程设计单位与很多单位都有接口关系,要不断交换信息。8/9/202316核电工程项目设计与建造----设计接口管理设计接口复杂性8/核电工程项目设计与建造----设计接口管理设计接口内容(1)核蒸汽供应系统设计单位或供应商提交给工程设计单位的主要信息a.核蒸汽供应系统主回路的布置;b.设计准则;c.安全分析报告;d.核蒸汽供应系统动态模型。(2)核蒸汽供应系统与配套工程的设计准则和接口资料主要有以下几方面:a.核蒸汽供应系统布置要求;b.地震设计准则;c.安全壳系统设计要求;d.核蒸汽供应系统冷却水要求;e.核蒸汽供应系统热荷载对空调设计的要求;f.荷载组合和验收准则;g.辐射防护设计用的源项;h.主控制室设计要求;I.电气设计要求;j.取样要求;k.维修与检验要求;l.设备鉴定中的环境要求。8/9/202317核电工程项目设计与建造----设计接口管理设计接口内容8/8核电工程项目设计与建造----设计接口管理
(3)工程设计单位向核蒸汽系统供应商提供的接口信息:a.核电站的布置图;b.管道布置图;c.系统流程单线图;d.地震报告;e.其他接口资料。(4)工程设计单位提供给主要设备供应商的资料a.核蒸汽供应系统接口处的荷载;b.电压等级;c.安全壳数据;d.压缩空气供应;e.冷却水数据;f.环境条件参数。8/9/202318核电工程项目设计与建造----设计接口管理(3)工程设计核电工程项目设计与建造----设计接口管理
(5)业主提供给工程设计单位的接口信息a.工程项目开始时,业主要向工程设计单位提供厂址资料、整个电厂总的技术说明书和电厂要连接的电网条件。b.关于电厂的技术说明书则要包括如下内容:机组数;堆型;核蒸汽供应系统与配套工程规格书;输出电功率;运行方式;环境影响要求条件;工程项目组织机构;工程项目的质量保证。c.在工程项目进行中,业主还要提供批准文件,工程项目建造里程碑进度等。8/9/202319核电工程项目设计与建造----设计接口管理(5)业主提供核电工程项目设计与建造----设计接口管理(6)工程设计单位提供给业主的信息主要是下列基本工程文件:a.安全分析报告;b.研究报告;c.规范书(规格书);d.设计准则;e.计算书报告;f.方案图;g.图表;h.各类图纸文件。(7)工程设计单位与设备供货商、施工单位、安装单位都有大量接口关系,要交换许多信息。8/9/202320核电工程项目设计与建造----设计接口管理(6)工程设计单核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式归纳我国几个核电工程项目的经验,设计接口的管理方式主要是:(1)建立接口控制手册a.在大亚湾和岭澳项目主合同附件中,接口控制手册主要是为解决核岛、常规岛以及BOP供应商之间的设计接口而编写的。b.手册按系统汇集了各承包商提出的接口,包括接口名称、提出方、接受方、数据种类、要求解决的进度和关键日期(指超过此日期,将影响有关方的设计进展)。以后,业主每月还出一个缩略本,列出上个月新提出的接口项目以及尚未解决的接口项目。c.下页附表为手册的一般格式。表中第2栏为要求接口资料的系统或厂房代号,第3栏为与之相联接的系统或厂房代号,第4栏为接口类型代号。列入手册的接口资料及交换日期都是事先经各方协商同意的,因而每一方都应遵守。任何一方若要求更改,都应经过规定的程序。
8/9/202321核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式归纳我国几个核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式附表接口控制手册的一般格式关键日期系统或厂房代号接口标志资料详细情况初次签发最终签发第一第二类型编号规定人接受方预定日期实际日期发送基准日预定日期实际日期发送基准日第1栏第2栏第3栏第4栏第5栏第6栏第7栏第8栏第9栏第10栏第11栏第12栏第13栏第14栏8/9/202322核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式附表接口控核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式(2)设计承包单位建立明确的外部接口与内部接口a.
在自主设计项目中,设计承包单位在设计管理中处于接口交汇点的中心地位,必须建立明确的外部接口与内部接口。b.外部接口管理由设计主管职能部门归口管理,并指定专人负责与业主、设计分包商、设备采购/供应单位及施工单位等的外部接口联系。联系人由项目经理批准任命,由设计主管职能部门以书面文件通知各有关单位。c.外部接口的资料类别包括:(a)设计输入:业主提供的审批文件或合同规定的法令、法规、标准和规范要求;总参数、总体布置、总体技术要求;核电厂的其它性能要求,质量特性要求;业主提供的各类资料、各单位之间互提资料和上一阶段的设计输出文件等。
8/9/202323核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式(2)设计承核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式
(b)设计输出:图纸文件,设计变更补充通知单。(c)设计、施工、制造过程中形成的接口资料:互提资料单,工程变更联系单(施工),工艺变更联系单(制造),材料代用单,会议纪要,设备设计认可单,不符合项技术处理意见书,安全评审问答单,工作联系单等。(d)外部接口资料传递方式主要是:信函,传真件,电子邮件,人工传递。d.内部接口管理内部接口主要用互提资料形式管理。通常,设计主管职能部门负责专业室之间互提资料的管理和分发,专业室负责内部互提资料的管理和分发。互提资料是设计输入的一个重要组成部分,是各专业开展工作的依据。各专业室之间及各专业室内部的互提资料均用互提资料单书面提交。互提资料单经编、校后由接受方会签认可,并经审核(专业审、综合审)后发放使用。(3)利用协调会制度,加强对设计院的协调管理利用协调会制度,加强对设计院的协调管理是十分必要与重要的8/9/202324核电工程项目设计与建造----设计接口管理的方式(b)设核电工程项目设计与建造----设计分析管理设计分析的重要性与管理责任(1)设计分析是设计单位的责任。设计分析的管理是设计管理的重要组成部分。业主应通过设计质保监查等方式监控设计单位的设计分析活动,确保得到的设计输出资料是建立在充分的设计分析基础上的。(2)设计单位应根据合同规定向业主与安全审评机构提供必要的设计分析报告。(3)设计分析是使用设计输入并为编制设计输出文件(例如图纸、技术条件和程序、规程等)产生所需资料的一系列设计活动。它贯穿于设计的全过程中。这些活动产生的资料是编制设计输出文件的基础,为设计输出文件提供技术上与管理上的支持。(4)没有充分的设计分析,就没有合格的设计输出。任何核电新项目都必须借鉴成熟的设计。但是,任何新项目的设计都不是成熟资料的简单重复,都必须重视设计分析。(5)秦山一期、恰希玛、秦山二期等核电项目的设计分析已积累了丰富的经验。在总结这些经验的基础上,遵循核安全法规HAF102的新规定,提高设计分析的管理水平,对确保新建核电厂满足新的核安全要求是十分必要的。8/9/202325核电工程项目设计与建造----设计分析管理设计分析的重要性与核电工程项目设计与建造----设计分析管理2.设计分析的基本要求(1)按照HAF102的规定,核电厂设计单位在设计管理方面的基本职责是:保证设计满足营运单位的要求,包括用户的标准化要求;保证设计考虑了安全方面的最新进展;保证设计与设计规格书和安全分析一致;保证设计满足国家有关监管要求;保证设计满足有效的质量保证大纲的各项要求;并保证正确地考虑了任何设计变更的安全性。(2)HAF102中设计分析的基本要求包括:a.在核电厂设计中,应该完成完整的核安全分析。b.安全评价作为设计过程的一部分,必须在设计和证实性分析活动之间建立迭代过程,随着设计计划的进展不断扩大迭代范围、不断提高详细程度,以保证设计是经过反复迭代、不断完善的过程。c.为了操作量化的概率安全目标,在新建核电厂的设计中应完成PSA分析。d.新一代核电厂的设计应充分考虑从已运行核电厂取得的经验反馈和相关研究与开发计划的成果,以改善核电厂的可建造性、可维护性、可试验性、可检查性和充分性e.新一代核电厂的设计应选用经批准的、最新的或当前应用的标准和规范。对于用作设计准则的标准和规范必须加以鉴别和评价,以确定其适用性、恰当性和充分性。8/9/202326核电工程项目设计与建造----设计分析管理2.设计分析核电工程项目设计与建造----设计分析管理f.设计采用了未经批准过的设计或设施,或者与现有工程实践有差别,则需要适当的研究结果来证明其足够安全,在投入使用前应完成足够的试验,在运行中还要适当监测,以证明达到预期的性能。g.采用计算机的系统的可靠性应与安全重要系统的可靠性要求相适应。h.质量保证的有效性(3)上述要求把设计分析与设计有机地结合起来。使设计分析成为贯穿设计全过程、确保设计满足预期要求的基本手段。从设计过程控制的角度考察,这些要求的核心是建立设计与设计分析之间的迭代关系。设计与设计分析反复迭代的概念与方法是指导设计人员从事设计活动的基本概念与方法。设计分析的控制(1)设计分析在设计过程控制中的重要性决定了设计分析必须有计划、有组织地进行。设计分析的计划与组织应按规定的程序在设计策划中建立并在设计过程中完善。
8/9/202327核电工程项目设计与建造----设计分析管理f.设计采用核电工程项目设计与建造----设计分析管理(3)应根据设计分析对象在核安全、设备可利用率等方面的重要性以及在设计上的成熟性和复杂性等因素确定设计分析的广度、深度和详细程度,并生成可作为管理检查依据的关于设计分析的任务与项目、报告与文件的清单,以保证设计分析对相应设计活动的支持是充分的、有效的、完备的。(4)设计分析应覆盖所有重要的设计问题。对于核电厂,安全上重要的设计问题通常包括:辐射防护;物理、应力、热工、水力、地震和事故分析;严重事故状态以及严重事故预防与缓解措施;材料相容性;系统和设备(包括采用计算机的系统)的可靠性;人因问题;在役检查的可达性和适宜性;维护和修理;检查和试验的可接受准则的说明;制造、检查、无损检验的要求等。针对重要的设计问题,可在设计策划中按设计项目列出专题分析清单,有步骤、有控制地开展专题分析。(5)在设计分析中应选用概率论方法作为确定论方法的辅助与补充,按预先规定的要求在设计的不同阶段完成相应的PSA工作。(6)应根据设计任务的特点与需要确定各类证实性、验证性分析与设计之间的迭代关系,确定迭代分析的范围和详细程度,描述迭代过程,给出迭代结果以及对结果的评价。对设计分析的各个环节和各种适用的方式都应制订明确的、具体的控制要求8/9/202328核电工程项目设计与建造----设计分析管理(3)应根据设计分核电工程项目设计与建造----设计分析管理4.设计分析的控制要求(1)设计要求的分析,设计要求的分析可包括:a.确认或澄清设计目的以及由用户(合同委托方)给出的基本设计参数;b.鉴别与评价用作设计准则的标准和规范;c.阐明为逐条满足核安全法规总的设计准则所涉及的各种问题,例如,拟采用与不采用的设计措施及其理由,材料选型与设备选型,假设始发事件的选定,等等;d.验证设计输入的完整性、可靠性、正确性和适用性。
(2)模型、方法、假设的比较与选定在各种类型的分析论证中,模型、方法、假设的比较与选定应充分考虑对特定分析论证对象现实可行的多种可能性,给出比较的过程、范围与结果,对于可调节或在一定区间内变动的参量、条件应分析可能的极限,并根据分析论证的目的按要求给出最可能的或保守的选择。8/9/202329核电工程项目设计与建造----设计分析管理4.设计核电工程项目设计与建造----设计分析管理(3)计算及其验证应根据设计的需要确定计算项目并确定计算所遵循的准则性文件(核安全法规、导则以及标准、规范、台同要求等);选择适当的计算模型与方法,在分析的基础上建立适度的保守假设,对用于计算的重要的输入数据的来源或处理作必要的说明;计算结果应包括必要的敏感性分析,对精确度与误差作出估计,对合理性、适应性和可靠性作出判断,给出符合验收准则的结论。
(4)基于计算机图象或实体模型的设计分析,主要应用于:a.使可行的结构设计和关键区域的布置能实现;b.为设备、管道工程、服务、电厂安全有关部件和系统的间隙和隔离、伤害的防止与避免以及运行和维修的出入,在空间的控制与配置方面提供有形的和可视的支持;
8/9/202330核电工程项目设计与建造----设计分析管理(3)计算及其验核电工程项目设计与建造----设计分析管理c.辨别构筑物和电厂部件与系统之间的潜在问题/碰撞和接口;d.在设计供方之间的协调;e.为建造计划和操作者培训提供支持。(5)经验反馈和其它背景资料的调研与应用来自运行核电厂、设备制造厂等的各种反馈信息和包括各种技术文献在内的其它背景资料的收集、调研应力求充分,对适用于特定分析、论证任务的,应给出尽可能详尽的分析与评价,阐明应用的范围与条件。(6)设计输出的评价与论证对设计输出的评价与论证应把重点放在与设计准则的符合性以及设计的充分性、完整性和可靠性,如果可能,应给出与类似设计的比较。8/9/202331核电工程项目设计与建造----设计分析管理c.辨别构筑物核电工程项目设计与建造----设计分析管理(7)在设计分析的控制措施中,文件控制十分重要。所有设计分析活动必须形成文件。依据设计分析的对象与范围,可以采用以下文件类别中的一种或数种:a.设计要求分析报告;设计方法分析报告;计算书或计算分析报告;设计模拟分析报告;调研分析报告;设计输出评价与论证报告;设计分析综合报告等。b.也可以按设计问题的专业领域把前述设计分析报告分解/组合为各种专题分析报告,例如辐射防护分析报告,物理分析报告,应力分析报告,热工、水力分析报告,严重事故状态以及严重事故的预防与缓解措施分析报告,等等。C.各类设计分析报告必须按规定的格式编写,并按相关程序的要求经过审查与认可后提交应用和归档保存。8/9/202332核电工程项目设计与建造----设计分析管理(7)在设计分析核电工程项目设计与建造----设计审查的管理
设计验证与设计审查(1)为了保证设计满足所有的设计要求,包括输入要求、设计过程的计划和实施以及接口管理的要求,必须进行设计验证。(2)设计验证的方法有:设计审查,其他计算方法和试验验证。(3)设计验证既是设计单位的责任,也是业主的责任。(4)设计单位必须按物项和设计阶段制订详细的设计验证计划,有计划、有步骤地开展设计验证活动。(5)设计单位的内部设计审查、计算复核与基于不同计算方法的独立验算,以及设计单位完成或委托完成的试验验证,可以作为业主验证的依据,但不能代替业主验证。业主验证的主要方法是设计审查。业主组织的设计审查是对设计文件和设计活动所进行的关键性审查,以保证设计输出文件是正确的、满足所有设计要求的。8/9/202333核电工程项目设计与建造----设计审查的管理
设计验证与设计核电工程项目设计与建造----设计审查的管理
2.设计验证与设计审查应注意的问题核安全法规、导则要求设计审查应注意以下基本问题:(1)是否已制订程序,以保证设计输入及其变更被正确确定形成文件,经批准并置于控制之下;(2)是否已对进行设计所必须的假设作了适当的说明,该假设是否合理;(3)所采取的设计方法是否恰当,是否遵守了规定的设计标准;(4)设计输入是否已正确地结合在设计中;(5)是否遵守了设计过程程序;(6)与设计输入对照,设计输出是否合理;(7)是否已在设计文件、说明书中为接口单位规定了必要的设计输入和验证要求。核安全法规指出:设计审查的深度可视情况而定,可通过正式会议形式由技术专家对整个设计进行详细的校核或审查。8/9/202334核电工程项目设计与建造----设计审查的管理
2.设计核电工程项目设计与建造----设计审查的管理3.设计审查的主要方式基于秦山一期的恰希玛项目与秦山一期一样经历了完整的自主设计过程。由总承包公司技术部和业主进行的设计审查是全面的,它的审查方式对于我国自主开发与建设新一代核电厂是有借鉴价值的。它的审查方式归纳如下:(1)检查设计单位是否已制订设计程序,设计管理手册是否完整,以使设计工作按程序有效进行。(2)分专业审阅基本设计和详细设计文件(3)请集团公司内部专家对基本设计进行审评。(4)对重要设计方案,召开技术专家会议进行审查。(5)将基本设计文件送交业主审评,召开总承包公司和业主参加的基本设计审查会议。(6)将详细设计文件按计划分批向业主交付,召开相应的详细设计审查会议,讨论、协调有争议的问题。(7)组织设计单位向设备采购、建筑安装单位设计交底,对设备设计的可制造性、工程设计的可施工性进行讨论,审查、协调有争议的问题。8/9/202335核电工程项目设计与建造----设计审查的管理3.设计审核电工程项目设计与建造----设计审查的管理4.以控制质量为核心的审查。为了控制设计质量,保护业主利益,田湾项目针对俄方设计活动的特点主要做了以下设计审查工作:对技术设计文件进行审查和审查清理。专题审查。(3)借助IAEA的力量进行审评。(4)对施工图文件进行审查。(5)对设备采购技术规格书进行审查。(6)对涉及核安全的法规、标准问题,坚持“就高不就低”的原则。8/9/202336核电工程项目设计与建造----设计审查的管理4.以控制核电工程项目设计与建造----设计审查的管理5.覆盖建设全过程的设计审查根据我国基本建设程序和核安全管理要求,核电工程在立项前和立项后的几个主要阶段都要接受政府主管部门的设计审查,才能取得相应的许可证/批准书。业主必须为此做好准备并确保通过这些审查。这里以秦山三期为例,作简要介绍:(1)立项阶段的设计审查a.“秦山三期(重水堆)核电工程初步可行性研究报告”的编制与审查。审查的重点是工程建设规模、建期周期、建设投资估算、电价及建设模式。中核总组织了两次内部审查。电力部会同中核总召开了联合审查会。依据会议决定,秦山第三核电有限公司编制了“关于秦山三期(重水堆)核电工程项目建议书”,经中核总和电力部审查同意后上报国家计委,并在计委批复后开展可行性研究。
8/9/202337核电工程项目设计与建造----设计审查的管理5.覆盖建核电工程项目设计与建造----设计审查的管理
b.“秦山三期(重水堆)核电站工程可行性研究报告”的编写和审查。在“初可报告”编写的同时,编写“秦山三期(重水堆)核电站工程厂址选择安全评价报告”和“秦山三期(重水堆)核电站工程环境影响报告(申请审批厂址阶段)”,分别由中核总和国家环保局组织专家审查;在“初可报告”审查后,编写“秦山三期(重水堆)核电站工程可行性研究报告”,由中核总组织专家预审上报。在国家核安全局下发《秦山三期(重水堆)核电工程厂址选择审查意见书》,认为厂址可以接受,以及国家环保局下发《关于批准秦山三期选址阶段环境影响报告书的通知》,同意在所选厂址进行建设后,电力部会同中核总召开了“秦山三期(重水堆)核电站工程可行性研究报告审查会”,同意可研报告上报国家计委审批立项。(2)工程建造许可证申请阶段的设计审查加拿大的工程设计阶段的划分与中国不同。在加拿大,不进行工程初步设计,也不进行工程初步设计审查,只进行概念设计和详细设计。我国政府规定必须进行工程初步设计并提交政府主管部门审查批准后,工程才能动工。8/9/202338核电工程项目设计与建造----设计审查的管理b.“秦山核电工程项目设计与建造----设计审查的管理为此,核电公司委托设计院在加方概念设计的基础上,针对厂址特征编制了初步设计文件,由中核总组织专家进行预审。与此同时,一方面委托设计院编写了“秦山三期(重水堆)核电站工程环境影响评价报告(设计阶段)”,经国家环保总局审查并组织最终审查会审查,获得批准,另一方面把合同生效三个月后由AECL向业主提交的“秦山第三核电厂初步安全分析报告”报送国家核安全局审查。在合同谈判期间,就谈判中遇到的有关安全审评、规范、标准等方面的问题向国家核安全局作沟通汇报,形成汇报会备忘录,为初步安全分析报告评审打下基础。在中核总和国家电力公司受国家计委委托联合组织召开《秦山三期(重水堆)核电站工程初步设计审查会》原则通过初步设计,以及国家核安全专家委员会审查通过初步安全分析报告后,国家核安全局向业主颁发了《秦山第三核电有限公司建造许可证》,工程正式开工。8/9/202339核电工程项目设计与建造----设计审查的管理核电工程项目设计与建造----设计审查的管理(3)概念设计与详细设计的业主审查按主合同要求,加拿大AECL分概念设计和详细设计两个阶段向业主提交设计文件。业主的设计审查也分两个阶段进行。在概念设计审查中,利用审查问题单、专题技术交流会、信函交换、设计审查对话等方式,重点审查主要工艺系统的功能和参数,核对外方的设计是否满足合同规定的法规和标准的要求(尤其是我国法规在某些特殊方面的要求),是否符合合同规定的电厂技术描述,是否适合厂址条件,是否在功能上不低于参考电厂的要求。在详细设计审查中,也利用审查问题单、专题技术交流等方式,重点审查工艺系统的设计细节以及工艺系统的功能和性能是否满足合同规定的要求;合同规定的设计修改、概念设计审查阶段双方同意的设计变更和外方同意进行的设计文件修改是否落实在详细设计文件中。在详细设计审查阶段还要处理概念设计审查阶段双方未统一认识的遗留问题。秦山三期的少部分工程子项由中方负责设计建造,由此产生的接口细节问题也在详细设计审查阶段处理。8/9/202340核电工程项目设计与建造----设计审查的管理(3)概念设计与核电工程项目设计与建造----设计审查的管理(4)首次装料批准书申请阶段的审评核安全局颁发首次装料批准书后,在进行详细设计审查的同时,需要进行最终安全分析报告的准备和接受国家核安全机构的审评,并申请获得首次装料批准书。在这个阶段,除了处理建造许可证条件中的遗留问题,制订详细的首次装料批准书申请工作计划外,最重要的是首次装料阶段环境影响评价报告的审评和最终安全分析报告的审评。编写首次装料阶段环境影响评价报告必须依据核电厂的设计源项报告。针对AECL设计源项报告存在的问题,业主组织中方专家进行了长达4年多的设计审查。首次装料阶段环境影响评价报告经国防科工委组织的行业审查后正式送国家环保总局审查,通过审评问题回答单和审评对话会关闭了绝大部分审评问题后,由国家环保局召开专家委员会审评通过。国家核安全局对最终安全分析报告的审评历时一年。其间举行了两次安全审评对话会和一次审评专题对话会。在所有审评问题关闭后,国家核安全专家委员会审查通过了国家核安全局的审评意见和秦山第三核电厂1号机组首次装料批准书。在国家开始首次装料和核电厂带核运行。8/9/202341核电工程项目设计与建造----设计审查的管理(4)首次装料批设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理设计与采购、施工、调试的接口(1)设计与采购的接口,主要是提出设备规格书和有关技术条件的设计单位,与依据这些资料同制造商进行技术谈判的采购单位之间的接口,包括标准的选用、材质要求与检验、工艺试验与评定、抗震、耐压试验等等。(2)设计单位要求采购单位将某些设备参数如外型尺寸、重量等及时反馈,以便最后确定厂房设计。采购单位应指定专人,按计划进度及时提供这些参数。(3)设备清单是采购工作的最基本依据。设计单位提出清单的时间,应考虑施工的需要,还要给采购单位留出充分的定货加工所需时间。对品种、规格、数量繁多的电缆、阀门、仪表,应从设计开始,规定统一的编码、位号,以避免以后采购、安装中发生混乱。
8/9/202342设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理设计与采购设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理2.设计、采购与制造厂之间的接口关系及职责分工附表序号内容设计单位采购单位制造厂举例1设计单位设计的物项提供技术规格书及设备制造图,并参加订货技术协议书的签订,负有设备制造过程中的技术处理责任。根据规格书和设备制造图,落实制造厂,签订技术协议书和商务合同,负责制造进度、质量和最终验收;不符合项分项处理、制造厂的质保审评等。制造进度、质量,不符合项的呈报及处理。8/9/202343设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理2.设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理2.设计、采购与制造厂之间的接口关系及职责分工附表序号内容设计单位采购单位制造厂举例2制造厂设计的物项(1)提供设计规格书:①范围;②职责分工;③采用规范和标准;④技术参数;⑤设备要求;⑥质量保证;⑦供方提供的件数;⑧装运要求;(2)参加订货技术协议书的签订;(3)制造厂设计方案的审定;(4)制造过程中的技术处理责任。(1)根据设计规格书对承制厂的质保审评;(2)技术协议书的签订;(3)设备监造;(4)不符合项的处理;(5)最终出厂验收;(6)现场服务的安排。
(1)根据设计规格书,提供设计方案;(2)履行合同,满足进度、质量要求;(3)不符合项的呈报及处理;(4)包装出厂;(5)现场服务;(6)提供原理图及内部接线图或全套设备制造图。例:主泵;核II级泵;全厂报警系统、次氢酸钠发生器等8/9/202344设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理2.设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理2.设计、采购与制造厂之间的接口关系及职责分工附表序号内容设计单位采购单位制造厂举例3选用制造厂的设备型号并有部分修改(1)提供设备规格书:①简介;②供货范围;③采用的标准与规范;④技术参数;⑤设备要求;⑥质量保证与试验要求;⑦包装和运输要求;⑧技术文件;⑨安装和服务要求;(2)参加订货技术协议书的签订;(3)制造厂所提供的接口审定;(4)制造过程中的技术处理责任。(1)根据设计规格书对制造厂的质保审评;(2)技术协议书的签订;(3)最终出厂验收;(4)现场服务的安排。(1)根据设备规格书提供接口关系图;(2)根据合同制造,满足进度和质量要求;(3)组织出厂验收;(4)包装出厂;(5)现场服务。例:清污机、汽轮机组、发电机组、核III级泵、阀门等8/9/202345设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理2.设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理3.在工程建设中,设计与施工是密切相关的。相互之间的接口很多,主要有:(1)施工图纸的深度,通常要在合同(附件)中予以明确。如钢筋图是否附有加工图、钢筋表;钢结构图、管道施工图、通风管施工图、管道支吊架图、电缆托架图等,设计单位出图到什么深度,要求施工单位作哪些转化设计,均应明确分工界面及其接口。如合同规定不够具体,总体设计单位或业主必须尽快加以明确,并以文件形式表明这些接口。(2)施工技术条件,是设计、施工的规范、标准的具体运用。设计单位在制定施工技术条件时,应在满足有关规范、标准要求的前提下,尽可能考虑施工的可行性和各工种对见证件、试压、测试仪表校准等要求的一致性。施工单位应组织有关专业人员尽快熟悉、消化施工技术条件,如有不同意见,及时反馈。要避免事到临头再提出施工技术条件修改的要求等等。(3)设计现场服务一方面为了设计人员向施工人员进行设计交底,澄清设计疑难之处,处理现场设计变更及材料代用等问题,另一方面也可面对面地协调解决设计与施工之间的接口问题。如反应堆厂房内部结构的堆腔部位,钢筋比较密集,预埋件很多,有压力容器环形支承座的预埋件,又有中子通量探测的预埋件,还有主回路管道套管等,纵横交错,在施工中可能出现相互“打架”,需要有经验的设计师就地解决这些接口。8/9/202346设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理3.设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理设计与调试的接口,主要是:在调试过程中出现设备缺陷、阀门泄漏、电气线路接线错误、仪表和设备零部件损坏等情况下,需要双方协调处理。在此情况下,调试人员要填写设计变更申请单要求处理。为了不影响调试的进展,可由调试人员提出一项临时调试方案,经现场设计人员和业主方同意后先执行,以后的永久性设计修改仍由设计单位负责。如果调试人员和现场设计人员均提不出临时调试方案,则要求设计单位的主要技术负责人立即赶到现场处理8/9/202347设计与建造----设计与采购、施工、调试的接口管理设计与调试核电工程项目设计与建造----设计变更的管理核电工程项目在其设计建造过程中会出数量众多、内容广泛的设计修改。所有设计修改都涉及接口控制问题,影响进度、投资、质量控制目标的设计修改还涉及合同变更问题。因此,设计变更管理应遵循的一般原则是:(1)建立分级、分类管理的概念与制度。按照物项及其设计变更对接口、功能、质量、安全、投资、进度的影响及技术难度,把数量众多、内容广泛的设计变更从管理上进行分级/分类。(2)所有设计变更都应按其涉及的接口类别以及对接口的影响程度根据接口管理程序的规定纳入相应的管理控制渠道。业主或总承包商必须对重大设计变更的接口协调负责。(3)所有涉及合同变更的设计变更都应纳入相应的合同变更管理渠道。(4)所有承担设计责任的单位都应建立设计变更管理程序。所有设计变更的管理流程都应与原设计的管理流程相符合,包括由审核、批准原设计的同一单位来审核和批准设计变更。(5)应努力实现设计变更的计算机化与网络化管理,提高设计变更管理的效率,防止变更信息传递与控制出现任何疏漏。8/9/202348核电工程项目设计与建造----设计变更的管理核电工程项目在其核电工程项目设计与建造----设计变更的管理2.设计过程中的设计变更管理(1)产生变更的原因:a.参考电厂已经作出技术改进和修改;b.运行电厂的经验反馈表明原设计存在缺陷或错误;c.安全评审提出改进要求d.设计输入发生变化,包括业主要求、规范标准与互提资料等e.采购过程中出现技术变更;f.施工过程中出现技术变更;g.调试过程中出现技术变更;等等8/9/202349核电工程项目设计与建造----设计变更的管理2.设计过核电工程项目设计与建造----设计变更的管理(2)设计变更管理控制。设计承包单位处于设计变更管理的交汇点。设计单位在设计过程中的变更管理是整个核电工程项目设计变更管理的关键环节。设计单位必须建立健全的设计变更管理程序。上海核工程研究设计院把设计单位实施的设计变更(包括工程设计变更和设备设计变更),划分为一般设计变更、重要设计变更与重大设计变更三类,采取不同的控制措施。以恰希玛项目为例,具体做法如下:(a)一般设计变更,由设计单位签字报总承包公司备案,并按原分发单位进行分发执行。(b)对重要设计变更,设计单位提出后需经总承包公司有关部门审评方能生效。(c)对重大设计变更,则必须报项目总经理和总设计师批准后才能执行。(d)个别重大设计变更由项目总经理向业主书面通报。(e)业主要求的设计变更必须以书面形式通知总承包公司,由总承包公司与设计单位研究后决定是否采纳,如双方产生意见分歧,可由项目总经理、总设计师在高层的总经理例会上协商解决。8/9/202350核电工程项目设计与建造----设计变更的管理(2)设计变更管核电工程项目设计与建造----设计变更的管理3.采购过程中的设计变更管理在采购合同开始执行后,由于总体布置的变动、设计改进、供货范围的变动、不符合项处理和设计标准的替代等,往往会引起设计变更。此类设计变更的一般管理方式如下:(1)设计承包商或设备供货厂提出的涉及合同变更的设计变更,由业主工程管理部门初步审查后,发文要求提出方出技术变更建议书;业主收到建议书后,审查设计变更的必要性、可行性和变更价格的合理性;技术审查后,由双方商务部门进行商务谈判;双方达成协议后,由业主以合同变更通知书通知对方实施。(2)设计承包单位提出的设计变更如不涉及合同变更,应事先与采购、制造实施单位商量,然后按设计变更程序提出,批准后分发有关单位执行。(3)设备制造厂根据工艺需要、材料代用等要求提出的不涉及合同变更的设计变更,由采购单位会同设备制造厂与设计单位联系,按原设计程序经原设计者签字后实施变更。(4)上述变更如属重要类别,即使不涉及合同变更,也需经项目管理部门审评后才能生效。(5)上述变更如属重大类别,即使不涉及合同变更,也要由管理部门报项目总经理和总设计师批准后才能执行。8/9/202351核电工程项目设计与建造----设计变更的管理3.采购过核电工程项目设计与建造----设计变更的管理施工过程中的设计变更管理。施工过程中经常出现一些设计问题,如图纸与安装实况不符,施工过程中发现图纸错误(开孔位置不对,管道与支撑、设备相碰等),设备运至现场出现损坏,施工不符合项处理,设计经验反馈后选用的设计变更引起的施工图纸变更等。这些问题引起的设计变更通常应按现场管理程序的规定,用标准格式的变更单注明变更原因及有关变更的各种参数(图纸号、厂区号等等)。当涉及补充材料或设备时,需在变更单上注明规格数量,并更新原有物项明细清单。变更单通过档案资料室的控制,分发到施工单位,按变更要求完成作业。设计部门负责将修改内容纳入所涉及的图纸或文件,并完成竣工状态的图纸、文件。恰希玛项目现场施工中的设计变更管理方式如下:(1)设计单位由于设计失误等主动提出的工程设计变更,由设计单位授权的现场代表与实施单位商量后,以“设计变更报批单”提出,修改文件报总承包公司资料中心备案,并向有关单位分发。(2)施工单位出于施工安装工艺需要而要求的设计变更,由提出单位与现场设计代表商量以“工程设计变更联系单”提出,经现场设计代表签字后执行。(3)总承包公司现场经理部的工程部负责管理上述现场工程设计变更,对重要设计变更进行审查,对重大设计变更报请总经理和总设计师批准以后生效、执行。8/9/202352核电工程项目设计与建造----设计变更的管理施工过程中的设计核电工程项目设计与建造----设计变更的管理5.调试过程中的设计变更管理核电厂设备和系统在安装完毕后的调试过程中,还会出现这样那样的修改。综合几个核电项目的实践,一般有“设计变更要求”和“意外事件处理”两种。(1)设计变更要求a.调试过程中发现系统设计有问题无法调试时,由调试人员填写“设计变更报告”并要求处理。为了不影响调试进度,调试人员可提出临时设计变更,请示同意执行。而永久性的设计修改仍由设计单位提出,时间可以放宽,但不影响调试运行。b.调试过程中发现系统故障,为了不影响调试进度,调试单位可提出临时调试方案,绕过该故障,使调试试验继续进行。最终修改由设计单位完成。c.调试过程中发现设计缺陷,调试人员既提不出临时设计变更,也提不出临时调试方案,这表明调试试验要修改或暂停或局部进行,这时要求设计人员尽快给出处理意见。d.调试中的设计变更报告由调试人员起草,交设计单位和供货厂商审查。设计单位对调试单位提出的临时修改意见可表示同意,也可另提出解决方案,在确定修改处理意见后由调试单位执行。设计单位据此进行最终设计修改。8/9/202353核电工程项目设计与建造----设计变更的管理5.调试过核电工程项目设计与建造----设计变更的管理(2)意外事件处理调试过程中会出现意外事件,例如电机烧毁、接线盒短路等等。在这种情况下,调试人员必须提出“意外事件单”交有关部门处理。a.涉及到损坏零部件的更换,即需要提供备品备件,或临时借用或重新订货,由业主或总承包商的项目管理部门和采购部门/单位、供货厂商处理。b.涉及到修改调试程序和其他文件,由调试人员提出交设计单位审查后执行。在上述过程中,业主或总承包商的项目管理部门、设计单位、调试单位、采购单位、供货厂商需定期召开协调会,了解处理情况和提出意见。8/9/202354核电工程项目设计与建造----设计变更的管理(2)意外事件核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理核电厂与电网的接口核电厂通常挂在所在地区的电网上,通过电网输出其生产的电力。为保证核电厂并网后安全正常地运行,在设计中必须协调好以下4个系统的接口:—电力系统—电力系统的线路保护—电网自动化系统—载波通讯系统上述各系统的接口必须在初步设计进行之前和初步设计的开始阶段完成,以免初步设计返工。初步设计必须得到电网管理部门的认可。8/9/202355核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理核电厂与核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(1)电力系统核电厂的电力系统通过一系列设备使电厂与电网联接起来。电力系统的主要接口有:a.核电厂在电网中的作用及电网对核电厂的要求。b.核电厂与电网联接的电压、出线回路数及联接方案。c.备用电源系统的容量及电压。d.潮流计算:最大运行方式;最小运行方式;事故运行方式。e.核电厂母线稳定性计算,包括单相永久性故障及三相故障。f.各级电压的短路容量。g.电网允许的波动电压。h.对主变压器、备用变压器及厂用变压器的抽头要求。i.核电厂计划容量及电气主接线。j.厂址所在地土壤电阻率及热电阻率。8/9/202356核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(1)核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(2)电力系统的线路保护这是保护输电线路本身,避免电厂故障造成电网损伤的系统。主要接口有:a.线路及母线保护的具体配置情况(包括线路主保护、后备保护、重合闸、故障录波器、故障距离测定等)。b.高频保护通道使用的工作频率及耦合相。现有高频保护的方式。c.变电站的主接线及断路器的参数和特性。d.现有电力系统的稳定水平,稳定对保护动作时间的要求及对重合闸的要求。8/9/202357核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(2)核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(3)电网自动化系统这是电网的电力调度中心为指挥各发电厂的电力生产的需要而收集电厂的运行状态参数、主要设备的运行状态、主要继电保护设备的状态、运行极限值以及运行调度通信等的工作系统。该系统的主要接口有:a.核电厂的调度关系和调度职责。b.核电厂远动信息传送原则。c.向电网电力调度中心传送的信息内容及数量。d.电网电力调度中心监督控制和数据采集系统的结构和配置,以及前置通讯部分的接口要求。e.搜集远程终端设备(RemoteTerminalUnit,RTU)资料,包括功能、容量配置、远动规约、通讯制式等;了解输入(模拟量、状态量、脉冲量)和输出(电平、阻抗)的接口要求。f.远动设备的选型原则。g.远动通道的结构形式、传输速率及传输质量要求。8/9/202358核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(3)核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(4)载波通讯系统这是发电厂与变电站之间的通信联系系统。该系统的主要接口有:a.电网现有电力载波通道组织图。b.电力系统调度管理组织机构设置情况。c.核电厂与调度中心的信息传输方式、内容及数量要求。d.核电厂电力线载波(PowerLineCarrier,PLC)通道组织与现有高频通道耦合设备合用时的耦合设备技术条件。e.核电厂PLC通道的使用频率(收/发频率,导频频率)。f.载波终端站至调度中心之间的通讯方式。g.本系统所在地区有关部门的通讯概况。h.PLC设备音频接口的联结方式。i.PLC通道组织及设备现状。j.无线系统的起迄地点/各站位置、站距、设备型号、工作频率、容量、话路分配和实际使用情况以及铁塔高度等。h.有线通讯的起迄点、设备和缆线型式、规格和容量、敷设方式、话路分配和及时使用情况及电路运行情况。8/9/202359核电工程项目设计与建造----核电厂与电网的接口管理(4)核电工程项目设计与建造----设备采购管理1.核电工程的设备费在建设总费用中所占比重因各国国情和各项目的差异而有较大的波动,低端40%左右,高端达70%,目前,我国通常按50%-55%作为投资估算的依据。可以说,核电核电核电工程项目管理是以一系列采购活动为主线的决策、计划、组织、协调、控制和监督的过程。核电设备中有许多关键设备都是非标设备,这些设备有如下特点:(1)承担核安全功能:承担反应性控制功能、承担堆芯热量排出功能、包容放射性物质和控制运行排放以及限制事故释放的设备,是核电安全的生命线,一旦失效,导致核泄漏,造成的社会、经济、环境危害与损失将十分巨大。(2)不可更换或很难更换:有些核电设备,例如反应堆压力容器,在整个核电厂服役期间(40年或更长)不可能更换,也很难维修。有些核电设备,例如蒸汽发生器、堆内构件等虽然可以更换,但更换引起的停堆、放射性处理等一系列问题将引起巨额的经济损失。8/9/202360核电工程项目设计与建造----设备采购管理1.核电工程核电工程项目设计与建造----设备采购管理(3)制造难度大、周期长:许多重大核电设备是单件生产,制造难度大,且生产周期长,例如反应堆压力容器、蒸汽发生器等都在三年以上。如果在制造中、后期发生或发现重大质量缺陷,产生颠覆性问题,那么,即使想不计成本重新制造也为时已晚,不可避免地对核电厂的建设进度和质量产生严重影响。(4)标准通用设备:它是指设备市场正常供货的、列入供货厂商产品目录的设备。在核电工程中,这类设备大部分用于配套系统,其质量同样不可忽视。国内对标准通用设备的供货一般不采用监造制,不推行质量保证制,但由于核安全的要求,对一些重要的标准通用设备可以提出附加质量管理要求,如电气元器件的质量筛选要求,质量记录文件要求,质量见证要求,质量验收要求和设备包装要求等。在这种情况下,买方必须对制造厂提供相应的补偿费用。3.设备采购的模式归纳我国核电工程项目的实践经验,设备采购模式主要有以下几种:—切块合同包模式—部件采购模式—切块合同包与散件采购相结合的模式—委托专业公司的模式8/9/202361核电工程项目设计与建造----设备采购管理(3)制造难度大、核电工程项目设计与建造----设备采购管理编制采购计划和采购文件在订货前,买方要编制采购计划和各种采购文件。设计清单和过程工程进度计划,是制定采购计划的重要依据。(1)采购计划可按年、季、月编制。建设过程中计划的变动是不可避免的,成百上千家供货商在制造过程中也会出现各种变化,计划部门应根据实际情况的变化,及时调整计划,保证采购满足核电厂二级进度计划的要求。(2)采购计划的主要内容:采购活动使用的方法,行动的次序和步骤;里程碑进度和各项采购活动完成的时间,适用的程序,采购活动之间的相互接口和完整性。采购计划应将所有的采购活动加以综合。(3)对于各项采购活动,必须按其对安全的重要程度进行相应的管理(4)根据采购设备的具体情况,买方可授权有关部门(如采购部门、计划合同部门)或委托有关单位(如设计单位)承担采购文件的编制和审查工作。
8/9/202362核电工程项目设计与建造----设备采购管理编制采购计划和采购核电工程项目设计与建造----设备采购管理2.根据所采购设备的具体情况,买方可授权有关部门(如采购部门,计划合同部门)或委托有关单位(如设计单位)承担采购文件的编制和审查工作。为了保证所购设备的质量,采购文件至少应当包含下列内容:(1)陈述对供方所供物项或服务的技术、安全、质量要求:核安全法规、条例、规范、标准、程序、细则及技术规格书等文件(以修订版本为准)对所购物项或服务的要求;(2)当设备设计由制造厂负责时,应具体规定设备设计的认可时间、向系统设计和工程设计提交的参数清单以及这些参数提交的日期和提交的方式,这项工作应有系统设计和工程设计的代表参与并取得他们的认可;(3)试验、检查和验收要求,以及用于设计、标识、加工、清洗、包装、装卸、运输和贮存等工作的专用说明和要求;(4)应根据情况和惯例,为买方及其指定代表到源地进行检查和监查,提供进人供方设施、检查记录等方便;8/9/202363核电工程项目设计与建造----设备采购管理2.根据所采购核电工程项目设计与建造----设备采购管理(5)确定所需要的文件,如应编制并提交买方审查或认可的程序和细则、技术规格书、检查记录以及其他质量保证记录;买方还应向供方指定由后者负责保管的质量保证记录,以便必要时查阅;(6)质量保证记录的复制、分发、保存、维护和处置的管理要求;(7)有关建立不符合项管理制度的规定,以及对不符合项处理进行报告和批准的要求;(8)把采购文件的有关要求扩展到下一层次(或分包单位)的规定,包括便于买方人员进入设施和查阅记录的规定;(9)明确质量计划中检查点(见证点或停工待检点)的要求和其他特殊质量要求;(10)文件提交限期的规定,这类文件包括制造厂质量保证大纲或质量保证手册、质量计划、制造总进度计划、重要的试验大纲/程序、特殊工艺程序、质量保证记录等;(11)在备品备件和更换件的采购文件中,规定备品备件(或更换件)必须满足与原物项相同的技术要求和质量保证要求;如果不能满足这些要求,必须对新的设计和修改部分进行审查;图纸和说明书应及时更新,并经原审查部门批准,以保证其在安全性和可靠性方面与原物项等效。8/9/202364核电工程项目设计与建造----设备采购管理(5)确定所需要核电工程项目设计与建造----设备采购管理3.
采购文件管理采购文件必须按文件控制的要求来管理。文件的修改、审核和批准应接有关程序加以管理。同时还要注意;a.采购文件的审查必须在发出招标书前,对其在谈判过程中的修改的审查必须在签订合同前完成,通过审查确认文件是完整的,井符合上述要求。b.对供方所要求的(或提出的)例外事项(或修改)要进行分析,并对这些修改影响采购文件的意图及物项与服务的质量的可能性作出判断,然后按原文件相同的程序进行审核和批准。8/9/202365核电工程项目设计与建造----设备采购管理3.采购文件管理核电工程项目设计与建造----设备采购管理评标(1)为了保证物项或服务的质量、降低造价并在众多的合格供方中挑选优胜者,买方将通过招标,对合格供方提交的投标书进行评定。(2)投标书的评定是一项复杂的综合性工作。根据所采购设备的重要性、复杂程度和价格,买方将组织有关部门(设计、设备采购、计划合同及质保部门等)、有关单位和邀请的有关专家,组成评标委员会或评标小组,按照投标书评定程序对投标书进行评定。(3)投标者有义务配合和协助评标委员会(或小组)做好投标书的评定工作。8/9/202366核电工程项目设计与建造----设备采购管理评标8/8/202核电工程项目设计与建造----设备采购管理(4)按采购文件的要求和待购设备的不同类型,可从以下几方面进行评价:(a)对工作的详细阐述(包括对提供的物项或服务的介绍和鉴定)。(b)技术上的考虑(设计和制造方案、所用的规范标准等)。(c)质量保证要求(质保大纲要求和提交的文件要求)。(d)研究和开发的程度(包括国内外协作单位的支持和担保情况)。(e)供方以往的业绩(生产史、质量史)。(f)试验和检查的要求(包括控制点要求)。(g)设计、制造、安装
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