核电项目中球罐设备质量计划的编制

曹 宇，朱巧家，兰小刚，孙俊胜，王 伟，王 睿

（1.上海蓝滨石化设备有限责任公司，上海 201518；2.中国核工业二三建设有限公司，北京 101300）

0 引言

随着全球工业和民用体系的迅速发展、完善以及其带来的经济体量的日益壮大，各个国家和地区的用电量与日俱增，能源供给紧张和对环境保护的需求也成为了各个国家发展面临的两个重大问题。早期的能源供给主要以水电、火电为主，其他清洁能源相对占比较小。最早的火力发电和水利发电受到环境保护与消耗资源的制约，已无法满足现代社会的发展需要，人类社会越来越渴望清洁、长效的能源，越来越多的发电模式在现今的社会发展中承担了越来越大的电力供应职责。风能发电、水能发电、太阳能发电以及核能发电，这些发电形式越来越多的受到各个国家的关注，并在取得一定阶段的推广和实践后大量建设并得到了飞速发展。其中，核能发电由于资源消耗少、环境影响小、无季节波动、供电稳定和供应能力强等优点，成为与火电、水电并称的世界三大电力供应支柱。为了满足电力需求的快速增长和更好地保护环境，核能发电再次引起各国的兴趣。国际权威机构预测，在未来25 年中，全球将兴建90～300 座1600 MW 的核反应堆。

核能发电虽然优势明显，其缺点同样显而易见。核电站发生安全事故所造成的危害无法估量。因此，除了在核电厂设计过程中充分考虑安全因素外，核电站内所有设备的设计、制造和安装的整个过程中都要严格执行相应的质量等级，同时在设备的制造和安装过程中，要实行严格的质量监控，而质量控制计划和质量控制单是实现以上目的的主要控制文件。

1 质量控制计划和质量控制单

质量控制计划是设备施工的步骤及流程，质量控制单是步骤或流程中需要具体执行的施工内容。根据核电项目的施工特点，质量控制计划和质量控制单应有严格的施工逻辑，即：不宜出现同时进行的施工流程，单个施工流程内不应与其他施工流程的内容发生干涉，实现质量控制计划和质量控制单的单向性。

虽然核电内部的施工文件可以根据实际工作进行升版调整或备注说明，从而使得文件内容与实际情况相符，但文件升版调整需要执行复杂的文件审批流程，不利于现场施工的连续进行；而采用备注说明的方式，虽然可以快速生效，但如果描述不当，将使得文件变得不严谨，甚至产生歧义，从而导致文件的有效性降低甚至失效。

综上所述，制定一个严格的、符合核电施工逻辑与实际施工情况的质量计划与质量控制单，在保证施工质量的情况下，能够最大程度地促使施工顺利进行，减少因施工文件问题而导致的施工停滞。

2 核电项目中球罐设备质量计划的编制

因为质量计划及质量控制单的性质不同，其考虑的侧重也略有不同。以核电项目中球罐设备为例，质量计划记录了球罐施工所需要的整体施工步骤，更倾向于记录或说明一个阶段的工作内容，同时，为了能够充分满足核电施工的逻辑性和单向性，一个质量计划步骤中，应将同阶段的工作同时表达。除此之外，有些时候需要将一个阶段性的工作拆分至详细的质量空单中，因为其涵盖的工作可能涉及到多个施工阶段，如果记录于质量计划步骤中，将使程序在逻辑和单向性上出现矛盾。

2.1 质量计划步骤优化

（1）将可以同时进行，且必须分别描述的施工流程，记录于一个质量计划步骤（以下简称步骤）中，再使用不同的质量控制单（以下简称控制单）控制，如：步骤“基础验收”和步骤“球壳板及附件的到货验收”。对于以上两个步骤，在时间上和施工逻辑上都没有绝对的先后要求，即可以先进行任何一个步骤，也可以同时进行。但如果设置为两个步骤，根据核电施工对质量计划逻辑性要求，就必须先完成前置步骤才能进行后续相关步骤。这样不仅限定了现场人力资源的使用，还可能因此导致人力资源的浪费，而实际上两者可以同时进行。将两者合并于同一步骤中，通过控制单对每个内容进行控制，充分发挥人力资源的同时，一定程度上可以节约施工时间。需要说明的是，同一个步骤内使用的控制单，其相互间是独立的，也可以是并行的。

（2）将施工时间上有重叠的施工流程记录在同一个步骤中，再使用不同的控制单控制，如：步骤“压力试验”和步骤“基础沉降观测”。这两个步骤对于大多数需要进行液压试验或气液混合压力试验的设备，在施工过程中是伴随着发生的。即：当压力试验或气液混合压力试验开始注水时，设备的基础沉降观测便伴随着开始，液压试验或气液混合压力试验结束，并完成放水后，基础沉降观测也相继完成。这两个步骤无法在施工逻辑上区分先后，如果设置成了两个步骤，在具体执行时将不符合核电安装文件的要求，而将其设置在一个步骤中，通过两个单独的控制单进行控制，便可以满足施工过程的逻辑要求和单向性要求。

（3）将一些整体施工流程，根据表达需要，分解成具有施工逻辑和单向性的步骤，从而将一个概括性的施工步骤表达得更加具体、清晰，如：步骤“球罐焊接”，看似只是球罐施工过程中的一个整体步骤，而实际上球罐焊接过程中涉及到多个施工环节，为了能够更好地对步骤“球罐焊接”进行分解，首先要了解球罐设备的焊接顺序。在现阶段的球罐施工中，主要采用的焊接顺序为：各带板（根据结构的不同，包括赤道带、上下温带、上下寒带及上下极带）的大坡口侧焊接、各带板小坡口侧清根、清根后无损检测、各带板小坡口焊接、各环焊（相邻带板之间的环形焊缝）缝大坡口侧焊接、各环缝清根、清根后无损检测及各环缝小坡口焊接。完成焊接后，每条焊缝还有相应的无损检测要求（表面检测及内部检测），这里同样需要进行考虑，不能简单的使用“球罐焊接”对此步骤进行概括，因为如此概括及无法对实际操作表述清楚，同样无法使用控制单进行良好的控制，其施工逻辑和文件中的单向性都难以得到良好表达。为了使施工更为流畅，且尽量减少质量文件的复杂程度，将“球罐焊接”拆分为“带板焊缝焊接”和“环焊缝焊接”两个施工步骤，并将焊缝清根及清根后的无损检测置于相应的控制单中。

（4）为了增加质量计划在核电项目中的通用性，整理不同球罐安装项目中可能出现的施工内容差异，将一些可能出现的步骤设置于质量计划中，并增加备注——如有必要。这样即可以防止因为套用质量计划时反复更改导致更改错误，也不会对实际施工造成影响。如步骤“球罐支柱组对及焊接”“焊后热处理”“气密试验”等。并非所有设备都需要进行以上步骤，但添加以后可以增加文件的通用性，同样可以防止失误导致缺少步骤，最大程度保证施工。

综合以上分析，整理出球罐施工的质量计划（表1）。

表1 质量计划

相对于质量计划步骤，质量控制单则是对某个质量计划步骤，或者某个步骤中的一个分项工作的详细描述及控制，既需要描述施工细节，又需要有严格的逻辑性和单向性。在对质量计划步骤进行优化以后，质量控制单中需要考虑逻辑性和单向性问题。

2.2 质量控制单的编制

（1）“球罐焊接”虽然已经拆分成“带板焊缝焊接”和“环焊缝焊接”两个步骤，但基本工作皆是设备焊接，因此在控制单设置时，不宜带有有关步骤的描述，只描述需要的具体施工步骤，使两个焊接步骤可以使用相同的控制单，减少文件编制量，提高其通用性（表2）。需要说明的是，如果无损检测形式在图纸中已经明确，相应的控制单应根据图纸要求确定无损检测方式。

表2 焊缝焊接

（2）控制单应尽可能全面地记录施工流程，并设置一定的通用步骤。例如焊缝返修控制单，焊缝的返修要根据缺陷位置制定合理的返修方案，尤其是不锈钢复合钢板球罐，从球罐内部开始返修或从球罐外部开始返修，对于返修流程和涉及的无损检测是不同的，因此应设计成能够同时符合两种情况的控制单（表3），这样可以更顺利地进行施工。

表3 焊缝返修

3 结束语

经过一个项目实践，将以往的施工经验应用于核电环境，通过文件的具体执行情况，获得第一手资料，经过对文件使用情况的反馈，总结出改进措施。借鉴实例，可以帮助其他首次进入核电施工环境的单位或者技术文件编制人员完成有关球罐设备的质量计划和质量控制单的编制工作，其思路同样可以借鉴于其他类型的设备，其中心思想是一致的，即保证文件的逻辑性和单向性。这样即可以减少质量文件在施工中造成的不便，又能确保施工的顺利进行。