大亚湾核电站的建造与管理_沈明道

大亚湾核电站的建造与管理Construction and Management of Daya Bay Nuclear Power Plant
广东核电合营有限公司 沈明道　(深圳518124)
【摘要】　大亚湾核电站是我国引进的第1座大型压水堆核电站,采用引进外资及售电市场,并在引进设备的同时引进项目管理及施工技术。

文中介绍了电站建造过程中的合同结构、工程管理模式及目标、管理手段,还介绍了建造过程中解决的主要问题和经验。

大亚湾核电站经国家组织的验收,确定为优质工程。

【关键词】　核电站　电力建设　工程设计　施工管理
Abstract　Daya Bay Nuclear Power Plant is the first im2 ported large scale PWR nuclear power plant in China,us2 ing foreign investment and power sales market.While im2 porting the equipment,the project management and con2 struction technology were imported too.The article intro2 duces the contract framework,project management modes and target management means in the building process of plant,as well as the major problems solved and experiences in the building process of plant.Daya Bay Nuclear Power Plant was defined as a high2quality project through the ac2 ceptance organized by the state.
K ey w ords　nuclear power plant　power construction　building　engineering design　construction management
大亚湾核电站是我国从国外主要是法国和英国引进技术和设备的第1座900MW级大型商用核电站,在引进设备的同时引进了现代项目管理和施工技术,为其后的岭澳核电站实现项目管理和施工的自主化打下了良好的基础,并且从境外引进了外资和售电市场,保证了还贷的资金来源。

在利用外资的同时,引进和实施了现代企业管理,实现了董事会下面的总经理负责制,各部门各级人员的权职界限清楚,一切依公司程序办事。

大亚湾核电站自从1994年投产以来,严格按运行大纲、运行程序、维修大纲、维修程序办事,贯彻核安全文化、提倡团队精神,实行经验反馈制度和自我评估方法,使大亚湾核电站取得了良好的公司效益和社会效益。

1　项目概况
大亚湾核电站位于大亚湾内大鹏湾澳口的大坑厂址。

包括生活区等用地在内,总面积为308.87 hm2,其中征地面积249.62hm2,场地平整时填海增加59.25hm2。

主厂区占地77.24hm2,为总面积的25.01%;施工区占地64.68hm2,为总面积的20.94%;生活区包括所有现场合同商、服务公司等的生活区占总面积的21.18%。

其余为水库、采石场、地界内的出线走廊及荒山地。

大亚湾核电站的可行性研究报告开始于1979年,并于1980年11月完成此报告。

1981年3月底当时的香港政府批准了这一报告,中国政府有关部门于1982年10月批准了该报告。

1982年1月广东省电力局向原电力部提交了规划选址报告,并于1983年4月获得批准。

平整场地。

1984年4月随着广东核电站筹建办与香港中华电力公司合营合同谈判的进展和设备采购合同谈判的开始,开始了平整场地、道路施工与水库等设施的建造等工作,由于合同价格谈判比较艰苦,所以放慢了场地平整的进度,直到意向书签字后的1986年6月初才完成了场地平整工作。

合同谈判。

由于当时只有法国政府愿意向中国出口核电技术和设备,所以核岛供货合同、常规岛供货合同和工程服务合同,简称之谓三大供应合同是与法国的法马通公司,英国通用电气公司及法国电力公司3家分别议标谈判的。

谈判从1984年的3月开始直到1984年的9月22日结束,9月23日三大合同正式签字,经外经贸部审批后于1984年10月7日正式生效。

在这之前,与核岛、常规岛2个主要供货商于1984年4月7日签订了意向书,开始了加工周期较长的大件设备备料工作。

在合同谈判过程中我国核安全局和国家环保局的人员都曾介入,以确保合同商贯彻执行我国的法规、导则的要求。

2　合同结构
对大亚湾核电站来说,业主是第1次建造大型的商用核电站,中港合资双方均感到缺乏工程建设的管理经验。

所以针对业主的管理能力和技术基
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础,合资双方在大亚湾核电项目的合营可行性报告中确定了一个“少量合同包”的采购政策。

所以供应、土建和安装等合同都是采用了按岛切块的模式。

按岛切块对合营公司来说安排出口信贷相对容易得多,关系也简单得多。

全厂配套设施20余个包的国外采购都由法国电力公司的服务合同中取得信贷。

广东核电合营有限公司的合同结构和供应合同的供应范围见图1与图2。

图1　
广东核电合营有限公司的合同结构
图2　合同供应范围
从1986年6月开始了土建施工合同和核岛、常
规岛安装合同文本的准备工作,这3个供应合同分别于1987年6月、1988年1月和1988年4月签订。

全厂配套设施(BOP )的供应一共分为27个包,其安装合同是单独的一个合同。

施工安装合同中的外方或是在承包合同中起主导作用,即在技术进度管理和合同管理中起主导作用,或是作为主承包商,或是技术和合同管理的支持作用,取决于中方合作合同商的管理与技术能力。

除三大供应合同外,其余合同都是经过招投标过程进行授标。

3　工程管理模式和工程管理目标
311　工程管理模式31113　管理层次
总经理在每周听取工程部有关工程各项进展汇报的基础上指导工程部的工作,在遇到重大施工延误,如核岛安装延误,和重大质量不符合项,如反应堆厂房垫层漏筋或堆内测量支承结构在安全壳试压时失稳等问题时,总经理会同工程部与合同商举行专门会议以推动工作。

项目管理的所有日常工作均由工程部全权代表公司处理。

31112　项目管理的组织机构
在组织管理机构时有2个特定条件必需遵守。

第一,根据合营合同,工程部长由香港核电投资公司
聘请,所以在整个工程建造期间3届工程部长均作
为单个雇员聘自美国Bechtel 工程公司,但该公司并不对大亚湾项目负责。

第二,与法国电力公司签订的服务合同中有一项内容就是由该公司负责技术管理,承担项目的技术责任。

由法国电力公司派遣一部分人员与中方人员组成综合管理队伍,实行技术管理,包括设计采购、工程控制、施工和调试的管理和实施。

法方人员的数目在上述4方面管理的前2项中约占1/10,施工约占1/6,调试约占1/3,因为调试是调试人员自己进行的。

一般由法方人员任正职,中方人员任副职。

如果中方人员有能力,到一定阶段也可改任正职。

中方人员的作用是工作、学习和监督,主要是在参加的工作范围内维护好公司利益。

在工程部内分成2个分部,即技术分部和合同与行政分部。

在采购方面技术分部在技术和质量方面对潜在合同商进行资格评审和对投标书作出技术评论,合同分部汇总全部评标准则的评定结果,大项目还要会同财务部、审计部人员一起评定,报工程部长们决定,有必要时,总经理部参与决定。

公司任命2个分别在原核工业部和原电力部长期工作的人员担任副部长。

第一副部长在工程部长缺席时全面主持工程部工作,平时侧重检查、管理和指导技术分部的工作,负责协调与国家审批机构和
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图3　工程部组织机构
监督机构的工作关系。

第二副部长代表工程部长负责合同与行政分部的工作,协调与当地政府有关管理部门的事务。

由于主要供应商及其制造厂和分包商都在欧洲,工程部派驻一支技术与合同管理队伍在欧洲,主要负责设计及接口协调管理、进度控制、设备制造质控监督、质保监查、潜在合同商的源地调查,以及对法国电力公司服务项目进展情况的检查监督。

供应合同处代表负责处理合同事务,驻欧管理部门负责人必须向总部对口分部负责人及时报
告情况和听取指令。

工程部主要通过周会、月度会议、季度会议和专题会议协调与合同商的合同执行情况。

工程部的组织机构见图3。

31113　工程管理模式图4中显示了工程部对各个合同商的管理模式,法国电力公司向工程部提供技术支持服务。

图4　工程管理模式
图5中显示了最终向生产部移交的内容,供应合同商与安装合同商之间的联系条款是指如果供应
商参与了安装工作或是成为主合同商或是成为技术支持服务合同商,则如果由于供应商的原因而发生任何交付延误或缺失均由供应商与安装合同商之间达成协议采取措施弥补,而业主不蒙受安装合同商的任何索赔。

图5　大亚湾核电站工程的技术管理
312　工程管理目标
大亚湾核电项目的管理采用了目标管理方式,具体是以质量、进度和成本等3方面的主要计划目标作为控制和管理的目标。

核电站的建造和营运均以安全第一为主导思想,而设计建造的质量是今后安全运行的前提,所以质量控制始终处于第一位的要求,追求高的一次达标率。

其次是进度控制,只有做好了质量与进度控制,再加良好的合同和财务管理才能控制住较低的造价。

4　程序化管理
程序是西方国家通用的管理手段,在国际原子能机构(IAEA )工程管理导则中就予以推荐使用。

大亚湾核电项目的工程实践证明,程序化管理使工程各参与单位的各项活动有序地进行,体现了管理的先进性、科学性。

从宏观总体来分,可以分为业主制订、使用的程序和合同商制定、使用的程序。

业主的管理程序可以分为内部管理程序和业主对合同商
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的管理程序。

工程部的内部管理程序是以公司的公司程序手册、质量保证大纲、IAEAΟ50ΟCΟQA和国家核安全局HAF0400法规及导则的基础上制定的,按组织机构、文件控制、采购控制、过程控制、检查和试验控制、不符合项控制、纠正措施、记录以及与其他各部的关系制定了工程部的内部程序,以便控制各种活动过程的质量和接受外部监查。

单是技术分部就有内部管理程序225个。

与合同商有关的程序是合同内容的细化规定,所以在程序制定或修改后,必须经过合同双方认可。

大亚湾核电站建设过程中,除了可以援引合同条款约束合同商外,通常以程序的执行来进行管理。

一共有3个有效的管理手册:工程程序手册、设计程序手册和接口控制手册。

411　工程程序手册
一共有81个管理程序,分通用管理程序、工程文件总目录管理、工程管理和进度编制管理、设计审查、接口管理、计划和合同管理、保险索赔等几大类。

通用管理程序中一些重要的管理程序有信函和文件分发管理、系统、设备和安装的文件一致性管理;完工报告审查和处理;合同变更管理包括设备返修的管理。

工程管理和进度编制的分支涵盖了进度管理、接口管理、设备和材料管理、设备制造和现场施工的质量控制监督管理、不符合项处理、分包商资格审查、进度报告等程序。

412　设计程序手册
该手册一共有48个程序,作用是统一所有参与核电站设计的单位所用的系统编号,图纸文件的规格、标注符号、表达方法、各种设备的标识符号、文件的编码、计量单位等作出统一规定。

此外,对不同的文件提出不同的编写要求,以便使各类文件具有足够的深度,质量文件齐全、资料是否丰富,以保证电站建成后可以安全、可靠、经济地运行。

413　接口控制手册
主要是解决核岛、常规岛和BOP供应合同商之间的设计接口。

资料交换和接口数据协调平衡的进度而编制的手册。

施工合同商的管理程序:根据业主规定,施工合同商也必须进行程序化管理。

施工合同商需执行的程序也分为内部程序、工作程序和接口程序。

内部程序是根据合同商自己的质保大纲所制定的内部管理程序;工作程序是按其工作范围内的各项工作活动规定的技术性程序。

以上2种程序由合同商颁布和执行,但工作程序要经业主确认。

接口程序由业主颁布,业主及有关接口的合同商共同执行。

施工合同商的工作程序是对现场各种施工活动的控制,对活动的范围,参加活动人员的资格,施工现场应具备的条件,需用的设备、工机具及消耗品配备,施工先决条件的检查、施工顺序的安排、施工后的试验检查,质量跟踪文件的格式和要求及交工资料的整理等均用程序加以规定,以便实行有效控制。

程序的执行是通过质量计划来控制的,在质量计划中按施工顺序规定了每一施工步骤所用的程序。

大亚湾核电工程各单位所使用的程序总计达2000余份。

5　设计采购工作及管理
设计采购队的主要工作是设计审查、接口的技术协调、设计变更建议的审查和决定取舍、全厂配套设施招标规范书的准备与招标技术讨论,设备制造不符合项的审查与决策,施工安装工作中与设计有关的不符合项的审查与处理,调试过程中设计与设备变更申请的处理,调试意外事件单的处理,竣工文件一致性的处理,核安全和环保当局许可证申领活动,备品备件的重新供货或紧急采购管理。

本节重点介绍其中的几个问题,至于不符合项的处理将集中在质量管理中叙述。

511　设计审查
供应商的设计需经业主的审查和批准,但是业主的批准并不减免供应商的责任,对于基本设计是全部审查,而对于施工设计则根据业主队伍的能力和经验而定,一般抽查5%～10%,如有问题再扩大审查,重要的文件限定在5周内审查完毕,一般文件可于2个月内审查完毕。

审查的意见分为3类:可接受;可接受但有审查意见,供应商应针对所提意见予以修改;另一类需重新返工。

512　设计修改建议的选取
合同签订时法国核安全当局规定的在三里岛事件后要作的52项修改都已包括在合同中了。

合同执行过程中法国电力公司所提出的修改项目清单都是法国900MW,甚至少量1300MW电站的运行经验反馈或规范版本升版所提出的涉及设计修改的项目,所覆盖的年份是从合同签订之前起一直到1998年初为止。

这些项目按性质可以分为4类:
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(1)900MW机组基本设计修正而导致的修改;(2)改进机组安全所作的修改;(3)由执行U程序(降低事故后非常低概率事件的剩余风险)而导致的修改;
(4)由改善可用度,操作人员人身安全等引起的修改。

针对近百项修改建议,为控制合理造价,制定的建议选取原则是:(1)核安全局强制需要执行的修改;(2)有重大经济效益或可以大为提高可用度的修改;(3)可以极大地方便运行操作的修改。

修改建议包括合同中预留的选项中的重大项目有:(1)负荷跟踪运行模式的选用;(2)为1/4换料而增加8个控制棒驱动机构;(3)事故后保持安全壳完整性的砂堆过滤器;(4)防止硼稀释事故的措施等。

1992年2月国家核安全局审查了法国电力公司提交的1989年版安全修改项目清单,一共177项,在大亚湾项目上的执行情况是已经包括在核岛供应合同中的有13项,已经在大亚湾项目中得到执行的有146项,有4项正在讨论中。

其余14项均属不适合大亚湾情况或是参考电站中已经取消或尚未执行的修改。

513　接口协调
接口协调必须按阶段按系统进行,有相当多功能接口要反复协调,是一相当繁重的工作。

核电站按岛切块的结果,仍有接近4000个接口。

设计接口从专业方面可以分为机械、电气、仪表、土建、调试和安全分析报告几大类;从内容可分为18种;以性质可分为功能接口和实体接口,分别为338和3843个。

分类土建电气机械调试安全分析合计功能接口018615200338
其它类接口11801523685291263843合计11801709837291263881
接口交换按接口控制手册中的进度进行,分初步交换和最终交换2个阶段。

接口交换关闭时所定的数据即为多方认可的数据,如要变动要承担合同后果。

514　安全和环保许可证申领活动
大亚湾核电站的安全评审和环保评审是分2个阶段进行的。

在初步安全分析报告和设计阶段环境影响报告批准后由国家核安全局发放施工许可证。

在最终安全分析报告和装料阶段环境影响报告批准后发放装料许可证书。

在电厂试运行一年后,需向国家环保局提交试运行环境影响报告,审查批准后才可正式商业运行。

其它评审活动还有:(1)调试大纲运行指令;(2)燃料引进现场;(3)场内应急计划;(4)在设检查大纲;调试控制类等。

审批过程中,中国核工业总公司组织专家对有关专题,环保及三废设施及核安全设施都作了现场检查。

515　文件与竣工状态一致性的管理
工程部通过设计程序手册中的有关程序将所有参与大亚湾核电站的供应商的文件图纸编码、图纸尺寸、文件种类、各种文件的编写章节、内容、深度、文件的升版规定都作了统一的规定,以形成核电站文件的标准化。

供应商有责任使它在各个阶段所生成的文件中所用的专用术语和符号保持一致性。

本节中所述为文件内容与系统或设备的竣工状态的一致性管理。

文件的一致性管理主要是指图纸或文件交付给业主的前后必须保证它们的正确性,以及在施工过程中现场的各种修改必须要反映在图纸或文件上以保证它们符合现场竣工的状态,所以业主要在合同中明确文件修改的责任方。

现场的修改可以有施工合同商在收到施工文件以后提出的澄清要求或施工技术的修改建议所带来的变更,现场变更,设计方的设计修改通知,调试中发现的问题以及调试结果性能不符所带来的各种修改。

6　工程进度及管理
611　工程进度
61111　工程计划进度和实际进度
工程计划进度和实际进度的基本概况见图6所示。

计划进度,机组从宣布开工令到性能试验结束为建造期,因为宣布商业运行是业主行为,取决于业主和业主所在国的有关规定。

从开工令到第一罐混凝土之间预留了10个月的施工准备时间,主要用来结构开挖(即负挖),反应堆厂房的筏基和环廊施工,安全壳钢衬里底板和钢筋敷设等工作,这一时间是视各厂址所具备的条件而不同的。

在取得核安全局颁发的施工许可证之后,开始第一罐混凝土的浇灌。

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图6　大亚湾核电站工程进度
计划进度中大的里程碑进度是:(1)从第1罐混凝土到反应堆厂房穹顶吊装为土建施工阶段,一共25.5个月。

(2)从反应堆厂房穹顶吊装到反应堆冷却剂系统及部分有关系统冷态功能联调试验开始为安装施工阶段,共22个月。

(3)从系统冷态联调开始一直到性能试验完成为调试阶段共14.5个月。

(4)2台机组的建造进度各为72个月,从第1罐混凝土到性能试验完是62个月,在施工阶段2台机组的进度相差8个月,到调试阶段相差9个月。

相差的月数是从人力节省的角度考虑的。

在法国电力公司建造的34台900MW核电站的建造经验表明,从第1罐混凝土到性能试验完,短于62个月的一共是3个机组,所以大亚湾2台机组的总进度可以说是比较先进的。

核岛安装工作量中1号机包括了公用部分,据统计,1号机的管道安装占工程量的75%;管道支架占工程量的67%;阀门占工程量的72%;保温占工程量的66%。

所以施工安装阶段2台机组相差8个月的安排是可以的。

61112　进度执行情况
10个月的施工准备阶段总的来说是比较紧张的,但是如期完成了第1罐混凝土的里程碑进度。

土建施工开始发生了筏基第1层混凝土漏放部分钢筋事件,停工整顿质保系统到申请复工、批准共用了56d,连同技术方案和采取纠正措施的时间共延误了90d。

即使这样,在额外动员施工力量及增加模板等措施之后,1号机与2号机分别提前1d与19d完成了穹顶吊装。

在安装阶段,核岛辅助管道施工的延误是导致建造工期延误的主要原因。

主合同商和分包商都有一定的责任。

实际执行结果:(1)1号机从1986年10月7日宣布开工令到1994年2月1日投产(包括性能试验完成后用一个月作为整治性小修)总工期为86.5个月,延误14.5个月。

(2)2号机从1987年7月7日宣布开工令到1994年5月6日投产(整治性小修0.5个月)延误10.5个月。

2台机的实际进度延误为10.5个月。

即使考虑了中央所给的6个月余地,仍然延误了4.5个月。

612　进度管理
对于进度管理来说,业主负责制定一级进度和二级进度。

一级进度是总进度,一共含有200余个主要活动,这些活动往往是以下各级进度中的里程碑进度;二级进度是综合设计、制造、施工、安装和调试活动的协调进度,协调各种工程主要阶段的接口点,一共列出2000余个活动,而在最上一项列出相应的里程碑活动。

一级进度和二级进度都不能轻易调正,因为它们直接影响工程进展或是各类合同商所执行的三级进度。

合同商在合同中所制定的三级进度必须符合业主的二级进度要求,并经业主审查批准,每6个月或3个月滚动出版一次,如有调整之处,必须与与业主事先商量并经业主同意。

各类进度的关系大致如图7所示。

各类施工用文件及大宗材料的交付都是根据施工活动的要求规定所需提前的月数,形成规定和程序最终形成各种交付进度。

合同的支付虽然有一部分是进度支付,但支付的依据都是各类进度中的里程碑点或是完成进度的百分数。

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图7　进度关系图
7　施工管理
大亚湾核电站的施工工程量很大:(1)建设前期工程量:开挖土方304万m 3、二次开挖量148万m 3、回填27316万m 3、浇注混凝土2417万m 3,使用
钢筋1406t ;(2)电站共有建筑物495个,总面积4411万m 2;(3)主厂房土建工程量巨大,土石方开挖量2712万m 3、回填3211万m 3,浇注混凝土5411万m 3、使用钢筋53000t 、油漆3506t 、模板6412万m 2;(4)安装设备57760t 、管道259877m 、阀门17993个、敷设电缆2844km 、电缆接头285499
个;(5)据合同预计现场用人为173961人・月,实际使用554841人・月,各类工程使用外籍人员21353人・月。

因此,在现场施工组织和施工管理采取了一系列措施。

711　施工组织
施工组织尽量按集中、精简的原则组织,共设7个功能组和5个施工管理处。

功能组有工业安全、设备接货管理、测量、混凝土实验室、金属质控、役前检查和文件管理组。

设备接货不仅统计、比较到货进度,开箱检查装箱数量及运输质量,而且还要跟踪管理设备在现场的转移和最终就位情况。

金属质控除复检焊缝探伤底片以外,还要监督现场焊接工艺评定和焊工培训的质量问题。

除组织机构外,施工队还要组织场地的分配安排,包括厂房和廊道的开挖顺序和回填顺序,临时施工道路的安排和正式道路的施工,大件特别是核燃料组件到达现场以后贮存与运输路线的确定,环吊和重型行车的就位,穹顶在起吊之前的吊机位置的确定,土建与安装合同商之间的交接检查,在厂房移交、系统移交之前的检查组织。

根据调试阶段,组织施工区域的开工与收尾,核清洁的组织等。

712　施工管理
施工管理处主要负责当地子承包商的资格审查,施工程序的审查,施工质量的跟踪检查,根据调试阶段所需系统跟踪安装进度、安装质量、系统清洗、试压、收尾和消缺、不符合项的处理、检查与签发完工报告。

工程量统计,各种变更的审批与变更令的管理,调试阶段额外增加的工作单管理等工作。

施工经理部则通过月度会议或周会检查合同商的进度情况和关注的各种现场问题的解决情况。

8　质量管理
大亚湾核电站建造期间的质量保证体系见图8。

在合营公司质保大纲和质保要求的前提下,各供
应商和现场施工合同商应建立自己相应的质保和质检体系。

在设备制造和设计审查工作中有法国电力公司的人员介入和负技术责任。

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