核电厂建设的特点

核电厂建设的特点连培生（中国核工业集团公司核电局）摘要：阐述了核电厂建设与常规火电厂的最大不同，在于其严格的安全与质量要求以及更需要加强控制的建设进度与投资，使得项目管理及质量保证制度特别重要。对发展中国家来说，目前只有通过设计的自主化和设备的国产化来提高核电的经济性。并介绍了模块化施工方式及使设计与施工进一步密切结合以降低建造成本的可能。关键词：核电厂建设；项目管理；质量保证；本国化；模块化施工；便于施工项目管理的重要性规范和质量要求。核电厂与常规火电厂的最大不同在于核电厂的放射性。为了确保包容放射性物质的实体屏障的完整性，采取了常规工业中罕见的安全措施，这造成核电厂系统的复杂性。同时，对核电厂的安全相关系统和设备提出了非常高而严格的工业标准、规范和质量要求。核电厂的设计、设备和施工的质量，在任何情况下都不得留有缺陷，这主要靠质量保证（GualityAssurance，GA）制度来确保。质量问题不仅关乎安全性，而且会影响到今后运行的可靠性，如果核电厂的负荷因子低落，经济效益便不佳。核电厂的投资大，建造周期长，进度的任何拖延都会造成可观的费用超支（由于赶工或推迟发电），使发电成本升高。大亚湾核电厂的工期每拖延一天，单利息损失就高达100万美元。进度控制是核电厂建设项目管理的核心。然而在长达十多年的建设期间，有许多意外因素会影响原定进度的实现，包括政治的、社会的、经济的、财务的、技术的和自然条件的变化等。在建造过程中，进度与质量的矛盾是不断发生的，需要项目管理者及时妥善地解决。周期长使得利率变化、汇率变化、通货膨胀、物价波动所引起的财务风险大大增加。就项目本身而言，合同漏项、接口纠纷、设计变更技术难关、重大不符合项、承包商不按时交货交工、资金或劳动力短缺等因素，均对项目费用产生不利的影响。核电厂建设项目的质量、进度与费用三方面的目标需要均衡地实现，这三大控制又是互相依存、互相制约的。项目管理的总任务就是要通过正确的计划和组织，及时而最佳的决策、监督、协调和控制，按预定的工期和预算，建成质量合格、满足安全要求、能长期满功率稳定运行的核电厂。由于核电厂建设项目是一个非常复杂、庞大的工程系统，为了工作、承包或管理上的方便，通常要把项目按不同工艺或专业划分为许多子系统、部分或单元，委托给若干适当的分包单位承担，这样在它们彼此之间就会产生时间、空间和技术参数上大量的相互衔接的问题———接口问题，特别是核电厂内许多子系统在空间上并非截然分界（如一些公用系统），土建、安装和调试阶段的工作有许多在时间上又相互交错，更使接口问题变得复杂。核电厂建设具有一次性的特点，它与生产运行的恒稳性截然两样。由于技术的快速发展，厂址条件的差异，及承包商的不同，任何两个项目都不一样，项目管理中出现的问题也不一样，其处理无成规可循，需要运用过去的经验并按照当时、当地的具体情况妥善解决。一次性特点使核电厂业主临时组建的队伍难以继承和积累项目管理的经验。项目管理涉及新的科学技术、法律、商务、财会、公共关系等多方面的专门知识，是一门综合性管理科学；同时又要求项目管理者善于沟通和协调，具有能在复杂、多变的形势下迅速作出正确判断与决策的能力，这样，它又是一门“艺术”。项目管理者在类似工作中积累的经验起重要作用。核电厂建设项目的复杂性、投资之大和周期之长，决定了它不是一个人或少数人所能完全掌握、指挥和控制的，而需要有一个由多种专业（主要是工程专业）人员组成的项目管理部门。业主的项目管理部门大致需要少至50!70人，多至500!700人，视项目合同方式而定。项目管理模式同项目合同方式有密切关系。一般来说，在业主面前有三种合同方式可供选择：（1）交钥匙方式是委托一家总承包商承担项目的全部责任，包括工程设计、设备供货、施工、调试起动和项目管理。（2）切块分包方式（或称少合同方式）是由几家主承包商各分担一大块（例如核岛，常规岛，配套设施等）供货和服务的责任，包括切块范围内的项目管理，而由其中一家负责各块之间的接口，由业主或所委托的一家工程服务公司负责它们之间的协调。（3）多合同方式是由业主自行承担项目的全部责任，将所有供货和服务分成多达上百个203合同包，一一委托出去。业主可能委托一家工程服务公司承担总体的工程设计和项目管理。显然，在交钥匙合同方式下，业主的接口关系最简单，项目管理的工作量最小。它适用于缺乏核电厂建设经验的业主。后进国家初次建设核电厂时多采用这种方式，以冀充分利用总承包商的经验，减少风险。但总承包商往往因负担重又增加风险而索取高价。另外业主在项目实施过程中对设计、采购和施工活动能进行的干预很有限，技术转让比较困难，国内承担份额一般很低。在多合同方式下，业主能发挥最大作用，通过竞争性投标为每一个合同包找到质量最优、报价最低或技术转让条件最好的合适承包商，并为本国公司早日参与核电厂建设提供最好的机会。采用这种方式可获得最大经济效益，但业主承担的风险也最大。如果业主缺乏项目管理的经验和能力，可能因处理不好众多的接口与协调问题，使质量、工期或投资遭受重大损失。通常业主将大量的日常管理工作委托给一家有经验的工程服务公司承担。切块分包方式的利弊介于上述两种方式之间。我国大亚湾核电厂的建设采用了这种方式，将两座装置的核岛和常规岛分别委托法国法马通公司和英国通用电气公司承担，并委托法国电力公司作为工程服务承包商，履行工程设计、采购、施工和调试方面的技术服务和部分项目管理职能，承担全面技术责任。这样把一部分控制职能划给外国公司，曾引起一些困难，需要业主协调处理好质量与投资的矛盾。核电厂运行的安全性、可靠性和经济性，首先决定于它的设计与建造质量、建造周期和建设投资。因此可以说项目管理是核电厂建设成败的关键。不论采用何种分工合作的方式建设核电厂，业主（一般即营运单位）总是对项目的成功负有最终责任；在项目交付使用后业主（也只有业主）还要对核电厂整个寿期（40!60年）内的安全稳定运行负责。在拟建项目不多的情况下，业主不易做到或不值得为核电厂建设组建起一支具有足够实力的项目管理队伍。这时就应当充分利用专业化工程服务公司提供的服务，以减轻业主的负担。美国从事核电厂建设的工程服务公司（Architectengineer，Ae）一般都把工程设计和项目管理结合起来，既能担任项目总承包商，也能按业主的需要提供阶段性服务或可行性研究、申请许可证、招标、设计、采购、施工管理、调试起动、人员培训等方面的任何软件服务，有的公司还能承包施工或提供筹资服务。值得注意的是，工程服务公司是通过向业主提供服务获取报酬，并不承包工程造价，故不能为业主承担项目风险，但它会关心自己的信誉。即使在交钥匙合同方式下，如总承包商的工作有重大失误，业主的损失也远非总承包商的经济赔偿所能弥补，因此，除了审慎选择总承包商以外，业主绝不可放松对总承包商的必要的监督与控制。业主的项目管理部门仍不可少，而且责任重大。项目管理部门的有效运作要靠现代化的科学管理，即以代替，“凡“法治”“人治”以求做到：事有人负责，凡事有章可循，凡事有人监督，凡事有据可查”。这样可以尽量地：（1）消除个人行为的随意性和不确定性；（2）减少差错，避免决策失误；使众多单位和部门在复杂形势下（3）协调一致，提高工作效率；明确责任，（4）有利于发挥各方面的积极性；使高层领导人员免于（5）陷入琐碎事务。核电厂建设项目管理中的“法”有：（1）国家核安全监管机构颁布的核安全法规；（2）供需双方签订的商务合同，作为“法”，合同必须详尽、严谨，划清责任；（3）业主报经国家核安全监管机构批准后颁发的质量保证总大纲；（4）根据法规、合同和质量保证总大纲制订的管理程序，工作程序和质量保证程序。业主所编制的涉及承包商的程序是合同的细化规定，须符合相应的法规和合同条款，并经过合同双方认可；承包商所编制的程序须符合相应的法规、合同条款和业主颁发的程序，并须在执行前报送业主审查认可；质量保证程序均须经过国家核安全监管机构批准。程序发布后具有法规性质，允许而且应当不断地按一定步骤进行修订完善或更新以适应变化了的条件，但不允许不执行。应养成从按照规章办事的习惯和风气，杜绝“例外”和“讲情”等一切有章不循的现象。程序乃是前人实践经验的总结，严格按照符合事物客观规律的、优化了的程序办事，可以大大提高管理效率和工作效率。我国过去缺乏依据书面文本的习惯。大亚湾核电厂光是业主对承包商与业主内部的管理程序就有约为400个，各承包商的程序数目约十倍于此，在大亚湾建设初期借取法国电力公司的程序作为起步，对我国核电厂建设起了有益的作用。及时了解必要的信息是做好项目管理工作的一个重要因素。为了避免误传、误解、歧义或不必要的纠纷，应强调书面形式的信息，例如会议必须有文字记录，电话应补送备忘录等。由于文件量很大（见表2），应当利用计算机，来进行质量、进度和投资控制、图纸管理、设备材料采购催交、施工管理、仓库管理等各方面信息的采集、整理、处理、存储、检索、传递和利用，使项目管理人员能及时而高效地获得准确、合用的信息，避免决策错误。质量保证制度原子能工业的质量保证制度是在20世纪70年代随着核电厂的建设而发展起来的。1978年国际原子能机构颁布了《核安全标准》50-C-GA“核电厂安全实施规范—质量保证”，推荐各国政府采用。按照我国《核安全法规》~AF0400（91）“核电厂质量保证安全规定”，营运单位必须制定整个核电厂的质量保证总大纲，报送国家核安全监管机构审核，质量保证总大纲是监管机构审批“核电厂建造许可证”的必要前提之一。营运单位还必须对质量保证总大纲实施的有效性负责，实施过程要接受监管机构的监督。之所以规定将核电厂的质量置于政府部门的监督之下，就因为核电厂具有潜在的核事故风险，可能危害公众的健康与安全及污染环境。而质量保证制度是确保核电厂的安全性以及可用率的根本措施。质量保证大纲要对所有可能影响质量的活动提出具有约束性的要求和措施。按照公认的定义，质量保证是“为使人们确信某一物项或装置在未来的使用中能满意工作而有必要进行的一切事先计划的、系统的活动”。与过去的质量管理实践相比较，它是以预先防范和及时纠正代替事后检验，以全员参加的质量管理代替仅生产过程的质量控制，以联系到全系统的各相关单位代替局限于一个单位内部，以充分满足用户要求（对于核电厂，包括未来运行的安全性和可用率）代替只考虑产品本身的质量。因此，为了实施质量保证大纲，需要建立一个管理与协调各单位、各部门和各项工作（管理性的和技术性的）的体系————质量保证体系。业主（营运单位）应负责建立整个项目的质量保证体系和实施质量保证总大纲。但对某一项任务达到质量要求的具体责任者仍是该项任务的承担者。因此，合同规定，凡提供安全相关或可用率相关物项或服务的承包商，均须建立各自的质量保证分大纲，以控制其责任范围内的活动。质量保证分大纲须报送业主审核批准，主要承包商的质量保证分大纲并须报送国家核安全监管机构复核。承包商应建立职责权限和联络渠道明确的组织机构，包括独立于实际作业部门的质量保证（GA）部门和质量控制（GC）部门（注：注意此处的质量控制GualityControl，GC，是指控制各项作业质量的具体检查活动，不可同第1节三大控制中广义的质量控制相混淆），制定质量保证分大纲和程序，建立控制各项作业的程序（包括管理程序和工作程序），使用经过培训的合格人员，验证规定的质量要求是否满足，控制所有的技术偏差（不符合项），采取必要的纠正措施，定期检查大纲实施的有效性。承包商质量保证部门的活动主要是观察，监督，监查，验证工作中的不足、缺陷或不符合项是否得到及时的纠正，验证质量保证大纲和各种程序的有效性与适用性。质量控制部门的活动主要是编制分项作业的质量控制计划（包括设置关键环节的见证点和停工待检点），实地检查，测量，试验，无损检验，不符合项管理，计量管理等。承包商及其分包商（包括承包商对其分包商）的质量保证和质量控制活动，合起来构成一个完整的质量保证系统。业主应通过其质量保证部门对所有承包商工作的质量进行监督、监查和验证检查等质量保证和质量控制活动。205质量保证体系的