压水堆辅助给水汽动泵国产化管理特点分析论文_罗乐,付江南

压水堆辅助给水汽动泵国产化管理特点分析论文_罗乐,付江南

中国核电工程有限公司采购部 北京市 100840

摘要:本文结合辅助给水汽动泵功能特点,通过分析辅助给水汽动泵设备主要的两个供应商的设备供货特点、技术难点,阐明辅助给水汽动泵在福清3、4#合同执行过程中的管理重点,为后续辅助给水汽动泵合同执行管理提供管控关键点参考。

关键词:汽动泵;合同执行;国产化

1.辅助给水汽动泵简介

1.1功能及特点

核电站辅助给水系统属于专设安全设施(RCC-P 3,RCC-M 2)之一,汽动泵为该系统核心设备,其安全作用是在主给水系统任何一个环节发生故障时,作为备用泵向蒸汽发生器二次侧供水,使一回路维持一个冷源,排出堆芯剩余热量,直到余热排出系统允许投入运行。

辅助给水汽动泵结构及技术特点如下:为内部结构一体化的卧式筒型壳体两级离心泵,由单级背压式汽轮机驱动;泵的吸入口水平轴向布置,吐出口垂直向上布置;泵叶轮与汽轮机叶轮共轴,结构紧凑,无需配驱动联轴器;高转速(约8000rpm)水润滑轴承,不需额外配置润滑系统;具备快速响应和快速启动能力;无机械密封。

1.2 主要供应商及设备特点

在福清3、4号机组之前,M310机型辅助给水汽动泵设备主要由前身为WEIR PUMP的克莱德联合泵业有限公司(以下简称CLYDE)垄断供货。在前期项目的汽动泵的招标过程中,由于是独家采购,缺乏市场竞争,设备价格居高不下,且往往别用来当作其它合同设备的谈判条件,使总包方非常被动,缺乏有效的控制手段。为了扭转辅助给水汽动泵供货CLYDE一支独大的局面,在国家发改委的支持下,上海阿波罗机械股份有限公司(以下简称上海阿波罗)联合杭州汽轮机股份有限公司(以下简称杭汽)于2008年立项进行汽动泵样机研制工作,历时两年于2010年6月13日通过了中国机械工业联合会组织的样机鉴定会,打破了汽动泵国内设计、制造的空白。

福清3、4号机组汽动泵设备采购中,上海阿波罗凭借着达到了国际同行业先进水平的主要技术指标,国产化带来的价格及管理上的竞争优势,于2011年4月承担了福清3、4号机组汽动泵的供货任务,实现了从样机研制到产品订单的实质性跨越。

上海阿波罗以克莱德泵为基础同杭州汽轮机厂共同研发的辅助给水汽动泵结构部分同克莱德大体相同,并在汽轮机控制方面进行了创新,创新点概述如下:

1. 泵组配置有一套速度调控系统,主要由WOODWARD505(1E K3)调速器控制气动执行机构进行调控泵组的转速。其主要特点如下:泵组的转速可控,可人工设定,转速的控制精度为±1%,该调速系统结构简单、操作实用方便、可靠性高;

2. 在保证系统要求的电子超速跳闸装置和机械超速跳闸装置的基础上将电子超速跳闸装置同WOODWARD505相结合,由转速探头监测转速,当转速达到设定值时,WOODWARD505调速器发出触点信号,接通电跳电磁阀电源,使得主汽门关闭从而停机。泵组的电子超速跳闸装置和机械超速跳闸装置都具有就地和远程复位功能。

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2.国产化供货难点及措施

2.1 标准问题

汽动泵技术规格书中明确规定,辅助给水汽动泵设计、建造和验收程序应满足以下要求:泵和支撑件:RCC-M;汽轮机(汽轮机进汽和调节装置、进汽环、相关的管道):ASME规范第III篇,2级。这就给上海阿波罗同联合供货的杭汽造成的理解上的偏差:作为汽轮机的分包商杭汽并无核级产品的制造资质及ASME资质,多次要求我方明确汽轮机为非核安全设备。

为明确此问题,经查阅相关资料并多方求证,首先根据国核安发【2007】168号文件,汽轮机并不属于和核安全局监管设备;其次将杭汽提交的依据标准同买方企标以及ASME标准对比发现,杭汽拟采用的锻件标准除牌号不同外,其它性能指标符合买方企标要求;其铸件标准除S、P含量及高温拉伸试验不满足要求。最终经多方协调,明确汽轮机部件由杭汽制造,铸锻件可以采用其推荐牌号但应满足买方相应企标要求,特别是铸件S、P含量应≤0.20%,且应进行300℃下的高温拉伸试验,且其Rp不低于150MPa。

2.2 资质问题

以往项目中,汽动泵的关键执行机构如电磁阀、电磁驱动器、转速探头、限位开关、汽动执行机构、电气控制柜等关键控制设备均为国外进口的1E K3级设备。在汽动泵的样机研制过程中,虽然开发了国产化部件供应商如电磁阀、电磁驱动器的鞍山电磁阀以及电气控制柜的苏州东仪并通过和相应鉴定。但其它设备包括此次技术创新增加的WOODWARD505仍受制于国外供货商的技术封锁。

受福岛事故影响,国外供应商在核电设备供货态度上越来越趋于保守。为了克服这一不利局面,通过采取协调厂家尽可能多渠道订货如核电基地代购或有资质代理代购,以确保所采购的设备满足必须的核级要求;同时同设计协商在保证要求的前提下尽可能精简需提交的文件等措施确保国外采购部件的顺利采购。

同时,对于上述长周期国际供货部件,通过督促供货商对上述关键设备的主动性管理,从技术文件准备、生产制造,试验等过程进行全程管控。

2.3 设计改进项管理

相比于CLYDE设备,上海阿波罗增加了汽轮机调速装置,同时在福岛事件之后,为了加强在事故工况下对泵本身及其安全功能的保护,系统本身增加了大流量控制装置,通过增加流量测量信号,在事故工况下,通过调节汽轮机的转速,是泵出口流量控制在一定范围下,持续行使安全功能。

对于新增设的控制系统,管理上首先从了解系统功能出发,对系统细节如流量计参数、直管段设计,管路配合等方面分析,紧抓此系统的关键方杭汽设计人员,组织仪控、布置、系统等相关工种进行沟通协商,最终达成可行的最终实施方案。

2.4 分包商控制

在福清34汽动泵供货中,汽轮机的供货商杭汽是本项目最关键的分包商,不仅仅是因为其承担的汽轮机的供货,更因为其承担的控制系统的供货及总成,因此对杭汽的管理是分包商控制的重中之重。

杭汽是一个大型的国有企业,对比于成长性的民营企业上海阿波罗有着明显的心理优越感。因此上海阿波罗对杭汽的管理,往往由于双方的不对等及不配合而失去了应有的效果。

为了改变这样的局面,作为最终的管理者,我们需主动参与对杭汽的管理,甚至是直接管理。为了保持各方的沟通,建立月度协调会制度,同时为了保证沟通的效率,视情况举行各方高层协调会,保证上层决策者的诉求一致,约束执行层的执行力。

2.5 试验风险

汽动泵设备实现泵与汽轮机的整体铸造,节省了安装空间,但对于泵的性能保证问题,由于内部空间结构较小,叶片的调整范围较小,如出现水力性能问题,可调整的空间不大,能否经过修整调整水力性能直至达到技术要求,存在一定隐患。因此,对于国产化设备,我们更应注意保证泵的水力性能,避免出现水力性能方面的问题。为应对设备性能试验风险,我们应从以下几方面做好控制:

(1)内部性能试验:为了先行验证泵的水力性能,可在泵、汽轮机装配前进行由电机拖动模拟各种定速、定流量下的泵的水力性能试验,以便于提前掌握试验数据,及时进行水力模型修正,为顺利进行正式性能试验提供保证;

(2)试验场地:由于汽动泵试验需要高温蒸汽,目前在国内只有某一研究所具备满足要求的试验台架。但由于其军工背景,该所试验台架一直较为繁忙,在汽动泵做试验之前,须提前约定试验窗口,明确对试验台架的要求,完成试验台架准备,为汽动泵顺利试验创造条件;

(3)按照试验大纲要求,提前检查试验装置是否具备试验条件,试验回路上的仪表等设备做好校订、量程、有效期等方面的检查。

3.结束语

辅助给水汽动泵作为核电的重要核安全设备,此前一直被国外供应商垄断,此设备的国产化,不仅对我国核电产业有着重要意义,对我国军工也存在着重要影响。从目前的过程来看,虽然与国外供货商相比由于技术不成熟及供货经验不足,在执行过程中存在着技术改进实施难度大等困难与挑战,但整体上整个汽动泵的国产化工作时成熟的、有效的。

在国产化进程中,作为项目管理者应加强理论和各种标准的学习,在掌握设备供货特点及难点的基础上进行前瞻性思考,并做好风险预控,尽量减少或避免国产化设备供货潜在的各种风险。通过敦促国产化供应商从完善项目管理体系和质量管理体系、加强技术研发工作、推动项目相关方的密切合作等方面的努力,督促设备国产化工作向着平稳、成熟的方向过渡,建立技术标准,以此应对国内以及国际核电项目快速发展的挑战。

参考文献

[1]中国核电工程有限公司 《0819G3012 辅助给水汽动泵技术规格书》2009-07

[2]美国项目管理协会编著 《项目管理知识体系指南(第3版)(PMBOK指南)》北京:电子工业出版社 2012

[3]居成波 姚学良《辅助给水汽动泵设计计算说明书》2013-4

论文作者:罗乐,付江南

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期

论文发表时间:2018/9/4

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