夏 亮，朱 偉，任興龍

(中國中原對(duì)外工程有限公司,北京 100044)

K-2/K-3項(xiàng)目反應(yīng)堆冷卻劑泵(簡(jiǎn)稱“主泵”)HPR1000型采用的是百萬千瓦級(jí)軸封型主泵，這種堆型國家對(duì)外出口稱“華龍一號(hào)”。主泵是壓水堆核電廠核島內(nèi)唯一的旋轉(zhuǎn)設(shè)備，是反應(yīng)堆的心臟，主泵的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且運(yùn)行工況苛刻，是高溫、高壓、受輻照的壓力邊界設(shè)備，代表著泵類最高水平，屬于核安全一級(jí)、抗震Ⅰ類、質(zhì)保Q1級(jí)設(shè)備[1]。

HPR1000型主泵為立式三軸承結(jié)構(gòu)，主泵-電機(jī)裝配總高度8 950.5 mm，裝配總重量118 t(不包括冷卻水和潤滑油)，且對(duì)同軸度、擺度、垂直度、密封泄漏量、振動(dòng)允許值等要求極高，因此主泵幾無可能在制造廠完成裝配后運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)核島安裝。

HPR1000型主泵裝配零件8000余件，光裝配專用工具就達(dá)700余項(xiàng)。為保證主泵現(xiàn)場(chǎng)的裝配工作，現(xiàn)場(chǎng)的放射性機(jī)修及去污廠房也專門配置了主泵裝配用地坑平臺(tái)及密封裝配室。由于主泵安裝對(duì)核島內(nèi)環(huán)境也頗有要求，因此主泵是最后進(jìn)島安裝的重要設(shè)備，也因此主泵的裝配和安裝占據(jù)著核電廠在冷試前進(jìn)度主線的重要位置。主泵不能過早地提前裝配，除放射性機(jī)修及去污廠房還有其他設(shè)備的裝配安裝，空間有限外，主泵裝配對(duì)環(huán)境也有較高要求，溫度、濕度、振動(dòng)、塵埃等都有要求。環(huán)境的達(dá)標(biāo)基本靠電力維持，而巴基斯坦卡拉奇電網(wǎng)本身穩(wěn)定性差，雖然機(jī)修及去污廠房有應(yīng)急供電，但也只能保一時(shí)供電。一旦銹蝕或絕緣問題，主泵就必須拆解清潔后重新裝配。因此主泵裝配安裝各過程的進(jìn)度控制直接關(guān)系到整個(gè)核電廠冷試節(jié)點(diǎn)的按期實(shí)現(xiàn)，如何能夠?qū)⒅鞅醚b配進(jìn)度控制得當(dāng)顯得尤為重要。

1 主泵現(xiàn)場(chǎng)裝配進(jìn)度控制探索的主要思路

本文將從三個(gè)方面對(duì)主泵現(xiàn)場(chǎng)裝配進(jìn)度控制進(jìn)行探索，一是裝配工藝流程的優(yōu)化，二是質(zhì)量監(jiān)督的前移，三是風(fēng)險(xiǎn)管理的充分準(zhǔn)備。

1.1 裝配工藝流程的優(yōu)化

主泵的結(jié)構(gòu)決定了裝配工藝流程，工藝流程的主線和支線又決定了人力資源的分配關(guān)系，是裝配進(jìn)度控制的基礎(chǔ)。

如圖1所示，主泵主體結(jié)構(gòu)包括13個(gè)部件，包括：

1)承壓邊界(泵殼、泵蓋、主螺栓、主螺母、密封體、密封蓋、密封體螺栓、密封體螺帽等組成)；

2)水力部件(葉輪、導(dǎo)葉、葉輪罩、活塞環(huán)等組成)；

3)軸系(下泵軸、中間軸、軸套、上半聯(lián)軸器、下半聯(lián)軸器、支撐盤等組成)；

4)主軸密封(導(dǎo)環(huán)、外環(huán)、密封套筒、機(jī)械密封、節(jié)流管等組成)；

5)內(nèi)部組件(隔熱體、折流管、支撐管等組成)；

6)軸承(雙向推力軸承、油密封、水導(dǎo)軸承等組成)；

7)輔助系統(tǒng)(軸封注入水、密封泄漏、高壓冷卻器、潤滑系統(tǒng)等組成)。

圖1 主泵結(jié)構(gòu) Fig.1 Structure of the RCP

按照安裝由下至上的順序，應(yīng)先裝配水利部件(包含內(nèi)部組件及下泵軸等)，其次下電機(jī)支座(包含高壓冷卻器，懸液分離器及支管等)，上電機(jī)支座(含油冷卻系統(tǒng)、雙向推力軸承)與電機(jī)組合體，最后是油密封，軸密封，中間軸等[2]。上電機(jī)支座與電機(jī)組合體耗時(shí)最長(zhǎng)，部件最多，檢測(cè)最煩瑣，應(yīng)作為進(jìn)度控制的主線，其裝配順序如圖2所示(A→H)。

圖2 主泵裝配順序Fig.2 Assembly sequence of the RCP

根據(jù)廠內(nèi)每個(gè)部件裝配的經(jīng)驗(yàn)天數(shù)，配合K3現(xiàn)場(chǎng)主泵部件進(jìn)島安裝的先后順序，裝配工位以及現(xiàn)場(chǎng)裝的人力資源，將裝配路徑分為三條線最為合理，分別是：

1)水利部件(包含內(nèi)部組件及下泵軸等)和下電機(jī)支座(包含高壓冷卻器、懸液分離器及支管等)；

2)雙向推力軸承和上電機(jī)支座(含油冷卻系統(tǒng)等)；

3)電機(jī)的組裝及和上電機(jī)支座組裝。

由于每條線的裝配任務(wù)不同，分工不同，會(huì)存在幾天的差異期，此時(shí)做好第二臺(tái)主泵裝配的穿插，裝配第二臺(tái)時(shí)做好第三臺(tái)主泵裝配的穿插，提高人力資源利用率。最終形成的進(jìn)度計(jì)劃如圖3所示。

1.2 質(zhì)量管理

主泵的重要性決定了，主泵只要出現(xiàn)任何一點(diǎn)點(diǎn)影響安全運(yùn)行的質(zhì)量隱患，都將花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間處理，因此要保障主泵裝配能夠按照預(yù)設(shè)的進(jìn)度計(jì)劃完成，質(zhì)量控制是關(guān)鍵。但是質(zhì)量問題往往是事后發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)后才能處理，為了改進(jìn)質(zhì)量控制的方法，探索從多個(gè)方面對(duì)質(zhì)量控制打提前量。進(jìn)度計(jì)劃如圖3所示。

圖3 進(jìn)度計(jì)劃Fig.3 Schedule plan

1.2.1 提前質(zhì)量培訓(xùn)

從裝配啟動(dòng)之前，籌劃質(zhì)量培訓(xùn)的相關(guān)事宜，并組織培訓(xùn)，培訓(xùn)對(duì)象不僅包括哈爾濱電力動(dòng)力裝備有限公司(簡(jiǎn)稱“哈動(dòng)裝”)自身人員，還包括中國核工業(yè)第五建設(shè)有限公司(簡(jiǎn)稱“五公司”)、中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司(簡(jiǎn)稱“華興”)以及巴基斯坦籍員工。

培訓(xùn)的目的其一是思想上更重視，要求上更到位，通過培訓(xùn)使每個(gè)人產(chǎn)生強(qiáng)烈的責(zé)任意識(shí)；其二是明確注意事項(xiàng)，工作方法，不因無知造成意外。培訓(xùn)的內(nèi)容除以技術(shù)要求為導(dǎo)向的裝配手冊(cè)外，另外增加環(huán)境、起重、倒運(yùn)、防異物等相關(guān)事項(xiàng)，并編制相應(yīng)的程序進(jìn)行宣貫。K3項(xiàng)目主泵在裝配過程中，嚴(yán)格控制，沒有因清潔不到位而返工的事項(xiàng)，沒有因倒運(yùn)磕碰而導(dǎo)致返修的事項(xiàng)，沒有因異物遺漏內(nèi)部而損傷主泵的事件，沒有因吊裝疏忽而損毀零件的事項(xiàng)，沒有因環(huán)境潮濕生銹而反復(fù)拆裝的事項(xiàng)。這都是由于要求到位了，思想重視了，行動(dòng)才能一致。

1.2.2 提前物項(xiàng)消缺

3臺(tái)主泵所有23大箱，50多小箱貨物提前開箱，清點(diǎn)收集缺項(xiàng)、損壞、質(zhì)量存疑物項(xiàng)89項(xiàng)。根據(jù)安裝進(jìn)度計(jì)劃提前統(tǒng)籌輕重緩急，安排國內(nèi)補(bǔ)供。在緩解國內(nèi)采購部及廠家的供貨疲態(tài)的同時(shí)，保證急需物項(xiàng)提前到場(chǎng)，不因缺件導(dǎo)致裝配的停滯。

個(gè)別未如期到場(chǎng)的物項(xiàng)，利用三大路線裝配時(shí)間差靈活調(diào)配人力的運(yùn)用，或是用其他方案臨時(shí)代替，待時(shí)機(jī)成熟時(shí)再替換回來。像K3-2下電機(jī)支座高壓冷卻器用301.18和301.19兩組螺釘沒有鍍鋅，廠里補(bǔ)制到場(chǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，主泵2組人員先分散至上電機(jī)支座或電機(jī)，使這部分工作進(jìn)度提前，螺釘?shù)胶?，人員反撲下電機(jī)支座，最終使各部分進(jìn)度平衡。還有頂油泵表的螺釘漏發(fā)，因電機(jī)裝配接近尾聲，停滯將影響進(jìn)島主線，無法通過人員分配的方式趕回進(jìn)度，確定采用找工藝螺釘臨時(shí)替代，滿足空載試驗(yàn)要求，待產(chǎn)品件到場(chǎng)后擇機(jī)更換。

1.2.3 質(zhì)量關(guān)口前移

質(zhì)量關(guān)口前移是一項(xiàng)非常重要且有效的提升質(zhì)量控制的措施。每一臺(tái)主泵都由8000多大大小小零件組成，涉及240多個(gè)連鎖報(bào)警信號(hào)，在國內(nèi)制造廠完成試驗(yàn)后需要全部解體后發(fā)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，過程中不出差錯(cuò)，沒有因各種原因?qū)е铝慵毕?、損壞、漏裝是很難做到的。因此提前發(fā)現(xiàn)這些問題，提前處理這些問題尤為重要。

為做到質(zhì)量問題提前發(fā)現(xiàn)，在開箱清點(diǎn)時(shí)，就注意檢查外。在重點(diǎn)裝配過程中，對(duì)物項(xiàng)提前檢查，像主、副瓦止逆閥、節(jié)流器、轉(zhuǎn)子、導(dǎo)葉、葉輪、盤管、電氣元件檢測(cè)等都列了提前進(jìn)行檢查清單。發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)開具NCR，根據(jù)意見或處理或補(bǔ)供，像這樣提前發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題NCR開具了有40多份。質(zhì)量問題很難避免，質(zhì)量關(guān)口前移為問題處理爭(zhēng)取了時(shí)間。

質(zhì)量管理與進(jìn)度控制表面上像是一對(duì)矛盾體，處理質(zhì)量問題，勢(shì)必會(huì)影響進(jìn)度，特別是像核1級(jí)設(shè)備，很難通過降低要求來原樣接受，所以進(jìn)度計(jì)劃制定時(shí)，都會(huì)為處理質(zhì)量問題預(yù)留時(shí)間余量。因此只要質(zhì)量問題處理得當(dāng)，打好提前量，避免低級(jí)錯(cuò)誤，節(jié)省預(yù)留時(shí)間余量反過來就會(huì)督促進(jìn)度。

1.3 風(fēng)險(xiǎn)管控

風(fēng)險(xiǎn)常常是由于管理失控導(dǎo)致的，比如環(huán)境失控，供貨失控，動(dòng)火作業(yè)失控，操作不規(guī)范等。有些風(fēng)險(xiǎn)會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量問題，像環(huán)境、倒運(yùn)、起重等在質(zhì)量管理中已有描述。有些風(fēng)險(xiǎn)會(huì)導(dǎo)致安全問題，像輪轂帽焊接的動(dòng)火作業(yè)，起重等，本節(jié)主要敘述通過同類項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)反饋和對(duì)外接口管理方面描述K3主泵裝配的風(fēng)險(xiǎn)管控。

1.3.1 經(jīng)驗(yàn)反饋的吸收

通過對(duì)K2項(xiàng)目主泵裝配經(jīng)驗(yàn)反饋的梳理，除了K2項(xiàng)目外，還梳理了福清以及C項(xiàng)目的經(jīng)驗(yàn)，共梳理風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)31項(xiàng)，針對(duì)每條風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)都編制了應(yīng)對(duì)措施，并形成行動(dòng)項(xiàng)逐一落實(shí)。

例1：針對(duì)K2-2主泵因?yàn)镠H廠房意外事故停電，導(dǎo)致溫、濕度超標(biāo)，K2-3主泵的電機(jī)、軸承等重要部件出現(xiàn)生銹現(xiàn)象。除銹需要拆解，滑轉(zhuǎn)子又是熱裝的，因此拆解十分困難，最終影響工期達(dá)25 d，此次不僅高低跨采用了雙路供電，兩跨各不相同，一跨停電，另一跨打開中間隔擋可以支援，即便雙路同時(shí)斷電，還有應(yīng)急采油機(jī)緊急供電。為了應(yīng)付突發(fā)情況能做到從容應(yīng)對(duì)，編制了應(yīng)急響應(yīng)程序，演練突發(fā)情況的電源搶修，把供電搶修時(shí)間縮短至半個(gè)小時(shí)，做足了充分準(zhǔn)備。

例2：K2主泵裝配部分過程記錄未進(jìn)行標(biāo)記確認(rèn)、未簽字、文件版次易混淆，在巴基斯坦方面見證前，未準(zhǔn)備好ITP關(guān)閉清單等。此次做好全面準(zhǔn)備，從人、機(jī)、料、法、環(huán)做全方位檢查，確保巴基斯坦人員見證時(shí)不出任何差池。

例3：K2主泵電機(jī)從HH廠房轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)島過程中，未注意到室內(nèi)外溫度差導(dǎo)致部件結(jié)露，造成儀表絕緣問題和軸承內(nèi)部銹蝕問題，此次吸收K2項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，轉(zhuǎn)運(yùn)前增加防護(hù)罩并加熱，使工件溫度逐步提高，避免因溫差而結(jié)露導(dǎo)致的絕緣和銹蝕問題。

1.3.2 對(duì)外接口

K項(xiàng)目不僅要受到PAEC(業(yè)主單位)的管控，還要接受PNRA(巴基斯坦核能監(jiān)管委員會(huì))的監(jiān)管。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，巴基斯坦方面若對(duì)某個(gè)設(shè)備或過程存在疑慮，將會(huì)要求暫時(shí)停止工作，直到他們能得到滿意的答復(fù)。與他們的接口若出現(xiàn)問題，輕則開具NCN等觀察項(xiàng)，重則勒令停工，因此與巴基斯坦方面接口存在風(fēng)險(xiǎn)。

此次主泵裝配PAEC及PNRA共選擇了49個(gè)見證點(diǎn)，其中W點(diǎn)43個(gè)，R點(diǎn)6個(gè)。首先要做到匯總了巴基斯坦方面見證點(diǎn)并制表，時(shí)刻打好提前量向巴基斯坦方面報(bào)點(diǎn)，保證巴基斯坦方面人員按時(shí)到場(chǎng)見證；其次做好陪同見證工作，巴基斯坦方面見證人員雖然都可以說英語，但口音較重，而且經(jīng)常會(huì)隨便找人問問題。裝配人員雖然都有一定英語基礎(chǔ)，但口音的存在容易產(chǎn)生誤解。為了防止這種風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生，安排了專人現(xiàn)場(chǎng)全程陪同見證，做好講解工作。專業(yè)問題不瞎說。請(qǐng)哈動(dòng)裝技術(shù)總監(jiān)到場(chǎng)講解，通過深入溝通和交流，巴基斯坦方面對(duì)主泵裝配工作十分滿意。雖然因?yàn)橐咔榈脑?，巴基斯坦方面在現(xiàn)場(chǎng)安置的質(zhì)保人員相對(duì)較少，但在第一臺(tái)主泵裝配的過程中，PAEC人員基本還是堅(jiān)持到現(xiàn)場(chǎng)見證。等到第二、第三臺(tái)主泵裝配的時(shí)候，巴基斯坦方面基本就很少安排人到場(chǎng)見證了。我們?nèi)宰龊谜障嗪弯浵?，通過軟件發(fā)送給巴基斯坦方面，雙方的互信溝通，也為對(duì)方的監(jiān)管創(chuàng)造便利。

與采購部的接口主要是為了解決缺項(xiàng)、損壞、質(zhì)量存疑物項(xiàng)的及時(shí)供應(yīng)，這個(gè)在物項(xiàng)消缺中已有描述。提前發(fā)現(xiàn)并解決物項(xiàng)問題，也是風(fēng)險(xiǎn)管控的重要組成部分。雖然上海與卡拉奇相隔萬里，縱觀K3項(xiàng)目主泵整個(gè)裝配過程，經(jīng)過統(tǒng)籌的供貨計(jì)劃行動(dòng)項(xiàng)的落實(shí)，沒有因物項(xiàng)供給造成進(jìn)度拖沓的事件。

K3主泵裝配和安裝工作是多單位合作完成，此次任務(wù)的分工是哈動(dòng)裝人員負(fù)責(zé)裝配，五公司負(fù)責(zé)裝配的輔助工作及島內(nèi)安裝工作，華興負(fù)責(zé)放射性機(jī)修及去污廠房的管理工作。通過每日晚會(huì)的形式(匯總當(dāng)日的工作完成量，安排第二天的工作內(nèi)容)，使各單位明確每天的工作職責(zé)，相互協(xié)作，溝通更為緊密，使每一個(gè)銜接工作更為順暢，避免出現(xiàn)相互扯皮的現(xiàn)象。比如電機(jī)和上電機(jī)支座組合體調(diào)運(yùn)核島安裝前，通過提前的晚會(huì)進(jìn)行分工和溝通，第二天哈動(dòng)裝裝配完后，五公司緊接著將運(yùn)輸?shù)鬃惭b至組合體并蓋上防護(hù)罩，調(diào)運(yùn)至軸線車，底部增加暖風(fēng)機(jī)為組合體升溫。華興則關(guān)閉廠房空調(diào)，增派除濕機(jī)，整夜對(duì)廠房濕度及組合體溫度進(jìn)行監(jiān)控。待第三天一早，各種條件都滿足的情況下，實(shí)施組合體從放射性機(jī)修及去污廠房至K3核島龍門架的運(yùn)輸、起吊、進(jìn)島、安裝。整個(gè)過程一氣呵成，避免了組合體因在室外逗留時(shí)間過長(zhǎng)而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。

另外還需要和島內(nèi)其他相關(guān)系統(tǒng)的安裝形成互動(dòng)，像電機(jī)這樣的較大部件不及時(shí)出廠進(jìn)島安裝，則不能騰出工位供第二臺(tái)電機(jī)開始裝配。因此在公司內(nèi)部接口管理中進(jìn)行及時(shí)的進(jìn)度相關(guān)信息互動(dòng)，也為主泵裝配工序靈活性變動(dòng)提供了良好的環(huán)境，避免了停滯的風(fēng)險(xiǎn)。

質(zhì)量管理和風(fēng)險(xiǎn)管控一樣，對(duì)進(jìn)度的影響較為隱性，且較難統(tǒng)計(jì)具體因某件質(zhì)量事件或風(fēng)險(xiǎn)事件節(jié)約了多少天。但通過上述的質(zhì)量管理方法和風(fēng)險(xiǎn)管控方法，K3項(xiàng)目主泵裝配均按進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行，未產(chǎn)生偏離(受島內(nèi)其他系統(tǒng)安裝影響除外)。

2 K2項(xiàng)目與K3項(xiàng)目主泵裝配時(shí)間對(duì)比

這里以K2與K3項(xiàng)目三臺(tái)主泵從開工時(shí)間至電機(jī)空載試驗(yàn)所用時(shí)間進(jìn)行對(duì)比(見表1)，在每臺(tái)裝配的時(shí)間跨度上，實(shí)際工作中會(huì)穿插其他兩臺(tái)的工作。因此使用每臺(tái)所用平均天數(shù)可較為準(zhǔn)確地表示每臺(tái)主泵實(shí)際的裝配和安裝天數(shù)，最終形成甘特圖(見圖4)。從圖中可知，K3三臺(tái)總體及單體平均裝配和安裝時(shí)間相較K2項(xiàng)目大幅縮短。

表1 K2與K3項(xiàng)目從開工至電機(jī)空載試驗(yàn)所用時(shí)間對(duì)比表Table 1 Comparison of the time taken for K2 and K3 projects from the commencement to motor no-load test

圖4 節(jié)點(diǎn)甘特圖Fig.4 Schedule Gantt chart

3 結(jié)論

1)K2項(xiàng)目及同類項(xiàng)目主泵裝配和安裝的經(jīng)驗(yàn)反饋，為K3項(xiàng)目在裝配工藝路線優(yōu)化、質(zhì)量管理和風(fēng)險(xiǎn)管控上提供了有效的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；

2)將主泵裝配路徑分為三條線能夠有效地利用主泵的結(jié)構(gòu)特征和安裝順利，每臺(tái)主泵裝配間隙的穿插工作，可以提高人力資源利用率；

3)質(zhì)量管理從多個(gè)方面打提前量，為質(zhì)量問題處理爭(zhēng)取了時(shí)間，可以有效避免因處理質(zhì)量問題而產(chǎn)生的停滯；

4)風(fēng)險(xiǎn)管控在風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和應(yīng)對(duì)措施上有了長(zhǎng)足進(jìn)步，避免因風(fēng)險(xiǎn)的產(chǎn)生而造成的進(jìn)度損失。