基于霍尔模型和精细化管理理论的核电厂运行移交接产管理创新与实践

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薛 炜

(中核国电漳州能源有限公司,福建 漳州 363300)

核电厂建设必须经过前期策划、项目选址、工程设计、设备制造、土建安装、验收调试等阶段。系统和设备必须经过必要的启动、调试、试验等环节验证满足有关准则和要求后,由业主方进行验收接产,才能将电厂投入运行。因此,由建设方逐步向运营方移交的过程在此显得尤为重要,在核电项目中这个过程被称作移交接产。

漳州“华龙一号”项目的移交接产工作采用施工向调试移交、调试再向生产移交的模式。一般来说,一个设备或系统将会经过EESR(安装完成竣工报告)签字、TOB(隔离移交)、TOM(维修移交)、TOTO(临时运行移交)等阶段;
厂房通过BHO(厂房移交)等方式,以完成从施工、调试到运行的责任转移过程,从而避免各个区域之间相互的干扰,确保人员和设备的安全[1]。

其中,核电厂运行人员在移交接产阶段的管理和工作执行一直是核电项目建设中的难点和痛点。同行电厂运行处室在调试阶段介入不深,导致后期系统一类项堆积过多,系统迟迟无法移交,最终造成了带一类项移交的局面,严重影响了工程质量与进度。因此运行处在移交接产期间必须进行有效的管理和规划。

漳州核电运行处自移交接产工作启动以来不断地追求高质量、安全可靠、高效的运作方式,寻求在核能领域树立移交接产方向的标杆。为进一步提升移交接产阶段系统的安全与质量,在漳州核电1、2号机组工程总承包合同约定采用运行处管理TOB边界的模式,以“提前介入,深度干预”的理念,通过系统工程霍尔模型和精细化管理方法,深化、细化运行处在移交接产阶段的管理方法,形成了具有漳州特色的移交接产管理模式。

移交接产阶段的工作,可以使运行人员提前熟悉核电厂设备、系统、厂房,锻炼培养队伍。尤其是作为“华龙一号”批量化建设的首堆项目,在国内核电领域具有很强的示范效应。同时漳州华龙大量采用了“新厂家、新设计、新工艺”的“三新”设备,为移交接产工作和首循环“双零”目标带来更大的挑战。

具体来说,运行处介入移交接产有三个方面的意义。

1.1 移交接产质量的提升

运行人员作为核电机组全局的掌控者,往往能以机组运行的宏观角度提出问题。以往核电项目的运行处介入建安调试较晚,常常到系统TOTO时运行处才提出意见,造成“发现问题却无法整改”,从而迫于工期压力而妥协。通过运行人员提前参与和调试系统的验收以及临时运行,以“使用者”和更全局的角度对设备和系统进行检查和评估,进一步使设备、系统的安全可靠性得到充分保证,通过主动作为的方式倒逼移交接产质量的提升。

1.2 技术类程序的验证

核电厂的运行活动是以程序为依据,程序的可靠性直接与电厂的安全运行相挂钩。而许多规程在机组运行时常常难以找到验证的窗口。而设备调试期间,利用TOB隔离将调试区域和安装、运行区域划分开来,是规程验证的最佳窗口期。通过调试期间程序的静态验证和动态验证,根据实际情况进行完善,经过现场的检验后生效,能够极大的提升核电厂运行文件的质量,将运行人员赖以生存的技术程序的提前“排雷”。

1.3 人员的培训

以往核电项目的运行处介入建安调试较晚,大多数参与移交接产的人员没有直接参与和跟踪现场系统、设备安装的经验,对现场设备和工艺系统的熟悉程度不高;
而且考虑核电厂辐射防护的特殊性,电厂投运后人员进出核岛厂房有着严格的控制和要求。通过提前介入的方式,运行人员可以更充分地了解和掌握现场设备的布置和工艺流程,通过实战环境提升运行人员技能水平,尤其是对于“三新”设备的内部构造和运行原理能有更加深入的了解。不仅仅提高了运行人员对机组的掌控程度,也为将来电厂的大修工作积累宝贵的经验。

移交接产工作涉及电厂的设计、采购、安装、调试等各个阶段,涉及大量系统、设备、构筑物和文件、工具等的验收,因此移交接产工作具有时间跨度长、接口部门多、工作范围广等特点。漳州核电项目运行处参与移交接产工作,主要面临六个方面的问题。

2.1 移交接产经验不足

移交接产阶段通常系统状态变化极快,运行人员普遍缺乏移交接产阶段的理解和经验。同时运行人员在生产准备阶段还有规程编制、教材编制和执照考试等相关工作,常常造成运行人员“懂系统、懂运行、不懂移交接产”,为运行人员提前介入移交接产工作造成很大困难。

2.2 权责划分不清晰

全新的移交接产模式下参考电厂的管理制度无法适用,由于运行管理TOB边界,势必存在运行与安装单位、运行与调试单位甚至三方之间交叉的情况,各家单位的管理程序相互矛盾,无法执行,制约移交接产阶段安装工作和调试工作的开展。此外,存在着职责划分不清晰、TOB隔离理解不一致、调试总票制度不完善的问题。

2.3 管控手段薄弱

同行电厂对于移交接产前期移交质量管控薄弱,例如一些在EESR产生的NCR、DCR或者是遗留项跟踪管控失效,在TOB移交前或TOTO移交前仍未解决,成为一类项,最后导致系统带问题移交,使得整体移交质量变差。同时,以往核电项目对于系统的TOB边界管控较弱,或者根本不管控,造成TOB管理混乱,安装、调试之间相互干扰,人因失误频发,对系统的安全移交有很大的挑战。

2.4 管理体系场景覆盖不全面

在安全风险较高的场景下,例如跨区域流体传输、电气贯穿件内端接、TMOD实施等场景均涉及多方管理,任何一家单位都无法单方面保证现场移交安全,漳州核电急需要完善的程序来保证现场工作的安全有序开展。

2.5 培训体系不完善

核电运行人员移交接产阶段的培训往往通过“师带徒”的方式进行,存在依赖经验判断、无标准规范的问题,缺少系统化的培训制度。尤其是移交接产阶段的培训工作,规则繁、杂、多、乱,仅凭借经验传承极易出错。

2.6 管理流程和操作繁琐

同行电厂许多管理流程如TOB升版、流体传输等管理方案流程较为繁琐,例如TOB升版仅有一套流程,系统子项合并和边界变更都采用相同的审批层级,浪费了较多的管理资源;
同时联检意见项的录入、分发和管理大量依靠人力进行,不仅效率低,而且对数据的整合工作难以开展。

3.1 霍尔模型理论

美国系统工程专家霍尔,于1969年提出了霍尔模型,是系统工程方法论的重要基础内容。通过时间维、知识维和逻辑维将问题拆解成三维空间结构,被广泛应用于大型复杂系统的规划、组织和管理问题[2]。

3.2 精细化管理理论

精细化管理的一种源自于早期欧美工业化国家的企业管理理念,其目的是通过加强基础管理,提高企业的价值创造力和核心竞争力。现代管理学认为,科学化管理有三个层次:第一个层次是规范化,第二层次是精细化,第三个层次是个性化。[3]精细化管理就是通过将工作中每一个环节标准化、数据化、敏捷化以确保岗位责任、流程、制度执行到位。

3.3 运行处精细化移交接产霍尔模型

根据核电厂移交接产特点,结合运行移交接产介入的痛点和难点,将运行移交接产管理根据霍尔模型从时间、知识、逻辑三个维度进行拆解,通过精细化管理理论进一步深化,形成运行移交接产管理“霍尔”三维模型,详见图1。

图1 运行处精细化移交接产霍尔模型Fig.1 Hall model of refined handover of operation department

针对漳州核电移交接产阶段面临的具体情况,运行处创新性的提出“提前介入,深度参与”的总体移交接产思路,以“系统化、标准化、数据化、敏捷化”为核心,从构建系统化培训体系、标准化接产体系、移交接产敏捷化提升这三个方面入手,形成了具有漳州核电特色的移交接产管理创新。

4.1 构建系统化的接产知识培训体系

针对运行人员普遍缺乏移交接产阶段经验和理解的问题,漳州核电运行处建立了系统化的接产知识培训体系,如图2所示。

图2 运行处系统化移交接产培训体系示意图Fig.2 Schematic diagram of the systematic handover training system of the operation department

除了商运电厂的标准岗位知识培训外,运行处移交接产组编制了《漳州核电移交接产培训教材》,并将移交接产阶段各个管理程序纳入学习范围;
同时,为了更好地让运行人员理解移交接产阶段的问题和难点,编制《运行处移交接产经验反馈案例分析》及运行处移交接产经验反馈库,针对同行电厂移交接产期间存在的典型案例进行汇总,在处室内培训学习,并针对性的制定行动项,确保将经验反馈落到实处;
对于执照人员,移交接产组不仅编制了隔离经理标准化培训流程,以隔离知识、行为规范、软件使用三个方向设计基础教材,同时针对工业安全、隔离实操、软件使用及岗位规范、移交接产与调试启动四个方向编制岗位任务书。系列教材不仅介绍了移交接产的相关知识,更是针对漳州核电移交接产项目特点进行详细阐述。通过对运行人员进行移交接产基础培训,不仅让运行人员知道移交接产阶段运行应该做什么,更要让他们了解到漳州核电的移交接产运行应该怎么做,让运行人员掌握系统在EESR、TOB、TOTO至BHO阶段具体要求,从而确保移交接产高质量完成。

4.2 构建标准化的移交接产体系

4.2.1 全场景覆盖的管理程序体系

(1)明确建安调试阶段权责划分

为了避免权责的争议制约工程进展,首要解决的任务就是明确权责划分。由运行处牵头,CNPE调试和建安单位参与,通过《移交接产阶段隔离与许可证管理》《隔离移交管理》等管理程序明确“TOB隔离仅包含隔断指令,不作为安措边界”“调试期间,由调试方维持必要系统正常运行”“ASP-1与MPCM设备隔离指令不冲突,仅进行冲突提示”“TOB期间所有工单由MPCM送至ASP-1”等规则,明确了TOB阶段运行和调试之间的权责划分。所有管理程序经双方、三方会签,三家单位采用相同管理规则,以确保制定的管理措施有效实施,也在制度层面上确保了工作开展的安全。

(2)高风险场景管控覆盖

同时在安全风险较高的场景下,例如跨区域流体传输、电气贯穿件内端接、TMOD实施等场景涉及多方管理,任何一家单位都无法单方面保证现场移交安全,漳州核电急需要完善的程序来保证现场工作的安全有序开展。通过编制《电气贯穿件管理方案》《流体传输管理方案》《移交接产期间TMOD管理》等管理程序明确了特殊场景下运行、调试、安装单位三方工作开展的具体操作,以安全、高质量、高效工作为中心,保证了各种移交接产期间管理程序和规则的覆盖。

4.2.2 移交接产流程的标准化

移交接产的工作范围广、工作流程复杂。移交计划的执行、厂房和构筑物的移交、设备与系统的移交和文档移交的过程控制极为困难。漳州核电运行处通过分解、细化移交接产的各个工作环节,规范从文件审查、现场检查、复检、遗留项跟踪、证书签字等环节,展开全范围、全过程的移交接产工作流程标准化管理。

图3 运行处TOB流程示意图Fig.3 Take over for blocking flow diagram of operation department

(1)申请文件和证书的标准化

积极制定申请文件及证书编制的标准化审查标准,发布《TOB文件审查标准规范》《图纸审查标准规范》《漳州能源1、2号机组图纸转化方案》等文件,确保图纸、边界清单、设备清单、钥匙清单及临时设备清单等文件内容完整、准确。同时针对证书编制的共性问题,如云线标注不规范、设计信息缺失、图纸接口信息不完善等通过每周项目调试接口例会统一反馈,确保移交接产活动的有序、高效开展。

(2)设置现场进度检查、预检环节

根据“提前介入”的工作理念,设置了现场进度检查和系统预检等环节。根据工程进度,设置专项组,如220 kV倒送电专项组、淡水厂及淡水泵站专项组等,每次检查形成专项报告,提前发现重大问题,提前解决重大问题,从而真正起到“深度干预”的作用。

(3)移交接产现场检查的标准化

在建安期间,移交接产的现场检查环节复杂,尤其是在安装、调试与运行三方同时开展工作期间,现场交叉作业工作多,安全是高质量移交接产工作的前提。运行处通过规范现场风险评估,主动联系保卫处消防科、安全质量处进行现场监督和评估,确保了现场检查时的安全。同时在质量和流程的管控上,运行处编制了《运行处移交接产现场检查指南》《运行处移交接产现场检查标准清单》《联检共性问题举例》等文件,涵盖了阀门、管道、泵、电气盘和工业安全等11类设备和问题的检查规范,有效的指导了现场检查工作的开展,达到有程序可依、检查过程可追溯的目的。

(4)移交接产过程管理的标准化

同行电厂在移交接产工作开展初期,运行、调试及各工程队处于磨合阶段,常在流程中出现各类问题,如TOB申请文件不规范、现场检查的组织和参与不规范、意见项反馈不规范、意见项标准不统一等多项问题,极大地影响了移交接产效率。

为解决这个问题,漳州核电运行处通过专题组会研讨,达成众多共识,并通过会议纪要、管理程序等方式体现,有效地推动了移交接产工作的顺利开展。为达成统一的移交接产过程管理标准,运行处梳理出现场联检、一类项原则及解析、证书签署条件清单等要求,从而有效地提高了移交接产过程的标准化。

为提高规程质量,漳州核电运行处创新性的将“调试期间运行规程验证计划未生效”作为TOB一类项,即确保系统TOB前将运行规程纳入调试试验验证计划中,为运行规程在调试期间的验证提供了制度性保障,从而保证了系统临时运行期间规程的正确性可靠性。

4.2.3 运行移交接产介入质量评估标准化

为量化运行处介入移交接产的质量,同时对各系统进行移交质量评估,漳州核电运行处设计了一套数据化评估标准,一方面以移交的系统子项为单位,将联检问题划分为十类,并通过重新整合子项,既可以根据工程建设节点将其划分220 kV倒送电专项、淡水厂及除盐水厂专项等,对同一时间点移交的系统群进行评估,也可以按照配电盘、消防、通风、核岛工艺系统、常规岛工艺系统等功能划分,从而成为提高后续移交系统质量的抓手;
另一方面,设置“运行处一类项占比”“运行处意见项占比”和“重要问题”三项指标,量化评估运行处移交接产质量,通过绩效考核倾向进一步促进运行处移交接产的积极性。

4.3 移交接产的敏捷化提升

4.3.1 典型场景流程的敏捷化提升

同行电厂TOB升版、流体传输等管理方案流程较为繁琐,如图4所示。例如,TOB升版仅有一套流程,系统子项合并和边界变更都采用相同的审批层级,浪费了较多的管理资源。为此在确保安全、权责明确的前提下,尽可能减少流程,优化TOB升版、调试许可、电气贯穿件主隔离、流体传输等工作的具体操作。例如TOB升版问题,针对边界扩大、边界变更等场景保留的原本的完整流程,针对子项合并等场景,由于EESR b版签字已做过完整检查,新增了简化流程,减少了审批层级。同样的,在调试许可证、电气贯穿件主隔离、流体传输单等场景都进行了相当程度的优化,对TOB文件包审查建立“绿色通道”如图5所示,减少了单位与单位、处室与处室之间的管理和沟通成本。

图4 TOB升版完整流程Fig.4 Complete process of take over for blocking upgrade

图5 TOB升版“绿色通道”Fig.5 Take over for blocking upgraded “green channel”

4.3.2 安全生产软件ASP-1的敏捷化提升

ASP-1即中国核电安全生产管理平台,作为漳州核电安全生产管理软件,在移交接产的全流程中至关重要。运行处通过设立ASP-1专员,长期外派至ASP-1软件项目组,以前述所推行的管理程序为中心,不断为运行处的移交接产工作提供支持。

1)针对TOB升版、TOTO融合、电气贯穿件管理、流体传输和TMOD等场景通过软件功能的实现,实现全流程的电子化,以减少公司内处室与处室之间以及运行处内部的管理成本;

2)由于CNPE华东分公司项目调试队采用的生产管理平台为MPCM即多项目管理系统,因此CNPE调试队与运行处之间的工单一直存在流转困难的问题。运行处通过ASP-1专员打通MPCM和ASP-1之间的接口,确保建安、调试工单的流转实现跨平台传输,减少建安单位、调试单位与业主之间的沟通和管理成本;

3)在ASP-1中将设备图纸与设备相互关联,通过设备可直接调用设备图纸,提高隔离经理及移交接产组工作效率;

4)运行人员通过与运行处ASP-1专员的直接联系,实时反馈软件存在问题,并根据需要进行个性化修改,有效的减少了ASP-1软件修改的沟通成本。

4.3.3 开发联检意见项跟踪移动应用

以往核电项目联检意见项的录入、跟踪和关闭主要依靠手动录入至表格中,再由接产管理部门进行汇总,由于涉及内外网的切换、大量照片的导入等客观因素,不仅效率低下,更存在录入丢失、格式失效等问题。漳州核电运行处发布《运行处移交管理敏捷化分析报告》,联动公司信息文档处,通过开发手机APP应用程序,可以现场直接录入移交接产检查时发现的问题并添加照片信息,将检查表单电子化,同时在电脑终端实现表单数据和照片导出及数据信息统计收集功能,其优势体现在以下几点:

1)便于现场人员及时的录入意见项,无需办公电脑即可完成意见项的录入;

2)可实时上传现场的图片,提高遗留项的处理、沟通效率;

3)大大减轻了运行倒班人员的意见项复检、关闭负担;

4)为后续核电项目移交接产的信息化管理提供了重要借鉴。

截至目前,漳州核电运行处共发布移交接产相关管理程序20册,移交接产相关培训教材10余册。通过系统化的培训体系、标准化的接产流程、敏捷化的管理提升,极大的促进了运行人员接产的积极性。当前漳州核电项目共联检28个子项,均为220 kV倒送电相关,运行处累计发布专项检查报告10份,共提出联检意见项1602项,占所有联检意见项的58%;
联检一类项共1452项,占所有联检一类项的57.8%。

以220 kV倒送电项目为例,运行处通过预检和联检发现重要问题共122项,包括电气开关无法有效隔离、管道倾斜、现场标牌标识错误、母线排挡板断裂、重要阀门不可达等重大安全隐患。通过意见项的提交、状态报告、工作联系单、项目调试例会乃至生产准备委员会逐级提交、报告、解决,极大地提高了220 kV倒送电相关设备的接产质量。

移交接产作为核电厂建设的关键环节,对核电工程质量、机组安全稳定运行尤为重要。由于移交接产工作涉及施工承包商、设计方、安装方、调试方、运营方等各个单位的参与和沟通,接口复杂,任务繁重,是一项高难度的系统工程。对于运营单位而言,运行人员在移交接产阶段的介入更是核电厂项目建设的难题。

漳州核电运行处以霍尔模型和精细化管理理论为支持,创新了一套核电厂运行在移交接产阶段的管理运作模式,依靠“提前介入,深度参与”的总体移交接产思路,以“系统化、标准化、数据化、敏捷化”为核心,从构建系统化培训体系、标准化接产体系、敏捷化提升这三个方面入手,有效的解决了运行人员移交接产阶段介入的难题,助力漳州核电成为核电领域移交接产的标杆项目,为后续“华龙一号”的批量化建设形成示范。

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