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核电DCS系统工程进度管理初探

    作者: 日期:2013/2/27 15:37:36  访问:1262
 

 

摘 要:目前我国在建和规划中的核电站将全面采用 DCS 系统,广阔的市场前景给核电 DCS 系统工程进度管理提出了更高的要求。由于我国核电 DCS 系统的国产化成套生产目前还处 于起步阶段,文章通过对已建及在建核电项目 DCS 系统工程进度的分析,提出为配合好核 电工程建设阶段的项目管理工作,国产化核电 DCS 项目进度管理中宜采用的进度管理方法 和手段,并希望对后续核电 DCS 项目进度管理能起到一定的借鉴作用。

目前我国已运行的 15 台核电机组中成套采用 DCS 系统的有田湾、岭澳二期核电 站(成套采用了 SIEMENS 公司和 AREVA 公司联合 供 货的 TELEPERM XP/XS 平台)。国家规划的到 2020 年建成 7000-8000 万核电装机容量中去除在建部分,还有 4000 万核电装机容量将至少需要 20 套以上的成 套核电系统,在建和规划中的核电站将全面 采用 DCS 系统,广阔的市场前景给核电 DCS 系统工程进度管理提出了更高的要求。

DCS 系统工程进度管理作为核电项目管理体系中的一个重要组成部分,正日益引 起各个项目建设者的广泛重视及关注。数字 化仪表控制系统控制着核电站 300 多个系统 近万套设备,是核电站的“控制中枢”和“神 经中枢”,DCS 系统安装是核电建设的一个 关键路径。而 DCS 系统工程进度管理贯穿于核电项目管理全过程,是核电项目管理的 重要组成部分,它直接关系到核电项目的投 资效益,是保证整个核电项目成功完成的关键因素之一。随着国内核电市场全数字化仪控时代的到来,DCS 系统工程进度管理在设 计、采购、施工、调试等各个环节中逐步得到应用并日臻完善,在一定程度上降低了成 本并取得了良好的管理效率和投资效益。

核电 DCS 系统工程进度管理是指在 DCS 项目工期规定的时间内,拟定出合理且 经济的进度计划,采用适当的方法定期跟 踪、将工程实际进度状况与计划进度对照,检查实际进度是否按计划要求进行,若出现 偏差,须找出两者之间的偏差,并对产生偏 差的各种因素及影响工程目标的程度进行 分析与评估,并组织、指导、协调、监督监 理单位、承包商及相关参建单位及时采取必要的补救措施或调整、修改工程进度计划。 在工程进度计划执行中不断循环往复,直至按合同约定的工期目标如期完成。

DCS 工程的进度控制是一个不断进行 的动态控制,当工程开始进展时,计划进入 了执行的动态,进展按计划进行时,两者相 吻合,当进展与计划不一致时,便产生了偏 差。分析偏差产生的原因,采取相应的措施, 调整原来的计划、使两者在新的起点上重 合,尽量发挥组织管理的作用,使实际工作 按计划进行。但是在新的干扰因素作用下又 会产生新的偏差,又必须采取相应的措施并调整计划,总之,DCS 系统工程进度控制就 是采取这种动态循环的控制方法。

1 已建及在建核电项目中影响 DCS 系统工程进度因素分析

核电 DCS 系统工程建设项目具有协作 单位多、协调关系复杂、调试周期长等特点, 因而影响工程进度的因素也很多。这些因素可归纳为人的因素、材料因素、技术因素、资金因素、社会环境因素以及其它难以预料的因素。其中人的因素影响最多也最严重, 从产生的根源来看,有来源于投资单位及其上级主管机构的;有来源于设计单位的;有 来源于承包商(分包商)及上级主管机构的; 有来源于材料设备供应商的;有来源于监理 单位的;有来源于政府主管部门的;也有来 源于社会和各种自然条件的。

1.1 业主方(总承包方)原因

业主方处在项目法人的特殊地位在许 多事情上具有主导作用,因此在实际工程中 往往存在许多由于业主(总承包)原因而导 致的工程进度拖延。

(1)合同工期不合理

为了追求更大的经济效益或为了在特 定的时间交工,业主在确定工程工期时,在 招标文件中以及在签订合同和技术协议时 将供货期限压缩,这是造成工期不合理的一 项重要原因;其次,在招标中部分业主只追 求造价最低而忽视施工方案能否满足工期 的要求也是原因之一。

(2)工程变更过多造成 工程变更的原因很多,由于设计单位设计方面的遗漏和错误而导致的工程变更往往占多数,影响也较大。主要表现为:

① 业主向设计单位提供的设计条件不 全面、不准确或不及时,造成施工过程中大 量的修正、补充,而影响施工进度;

②业主要求项目具备的功能及外观要 求的随意性,在实施过程中一旦出现不满意的地方就要变更,甚至有些工程还出现反复更改的现象。

(3)业主方(总承包方)管理混乱主 要表现为:

① 业主(总承包)组织、管理、协调 能力不足,工程组织不利,致使承包商、分包商、材料设备供应商、各工种、各专业、 各工序的配合上出现矛盾,出现的问题得不到及时解决,无法按进度计划执行,打乱施 工的正常秩序;

② 各承包商之间分工不明确,造成承 包商无所适从,影响问题的及时解决;

1.2 DCS 的系统供应商和服务商的原因

(1)勘查、设计单位的原因

作为 DCS 系统的提供商和服务商,在 系统的设计阶段,进度能否按计划进行和设 计单位有着密切的关系,设计单位的资料是 DCS 系统设计的第一手资料。勘查、设计单 位的影响进度主要表现为:

① 不能按设计合同的约定及时提供施 工所需的图纸;

② 勘查资料不准确;

③ 为项目设计配置的设计人员不合 理,各专业之间缺乏协调配合,致使各专业 之间 出现设计矛盾;

④ 设计对施工的可行性考虑不周;

⑤ 设计院各专业协调配合工作不及 时、不到位,致使出现图纸不配套的情况,造成施工中出现边施工、边修改的局面;

⑥ 设计内容不完善,规范应用不恰当,设计有缺陷或错误;

(2)硬件设备不可*及软件体系不稳 定:

① 作为 DCS 的系统提供商和服务商, 稳定产品性能、可*的硬件质量是整个系统 得以正常运行的基础,但实际上由于电子技 术、通信技术以及计算机技术的飞速发展, 为了跟上技术更新的步伐,国内和国外的 DCS 厂商纷纷在其产品中采用新技术,同时为了在迅速发展的 DCS 系统市场保持和提 高其市场占有率,往往在新系统开发出来后, 并没有得到充分的检测、检验就投放市场。

② 于市场竞争的日趋激烈,价格战随 时都会碰到,为了在价格战中取胜,一些厂 商在低利润的压力下选择采用质量相对较 低的元器件。基于这些原因,硬件质量问题 和软件稳定性问题难以避免。

(3)项目进度计划不合理或者虽然有 较合理的项目进度计划,但在项目实施过程中只把该计划当作一种摆设,项目的实施没 有把计划作为指导,制定计划流于形式,并 没有得到执行,使计划失去其本身的作用和意义。

(4)协调各外购及外协厂商能力不足, 相互配合工作不及时、不到位。

1.3 其他原因包括自然环境、社会环境因素 等产生的种种不可预料事件。

2 DCS 系统工程进度管理方法和进度控制 手段DCS 系统工程进度管理根据其本身的 特点可分为四个基本阶段: 招投标阶段、资料交接阶段、设计阶段、具体实施阶段。每个阶段 DCS 系统工程进度管理方法和进度 控制手段的实施主体及侧重点又各有不同:

2.1 招投标阶段

DCS 系统设备是核电站仪控设备采购 中金额和规模最大,系统最为复杂的项目, DCS 系统合同签订是核电厂设备和系统采 购中的一个非常重要的里程碑节点。

此阶段确定合同主体,签订《项目合 同》、《项目技术协议》等是 DCS 项目启动 的前提,合同内容的完整性对项目的进度起 着至关重要的作用。此阶段中各项任务完成 的好坏将直接影响整个 DCS 项目成功与否 的关键所在。

 

2.2 资料提交阶段

资料的提交

(1)业主方及设计院提供给 DCS 的系 统开发商和服务商的资料:

测点清单及测点资料;控制室平面图及 相关外协加工要求;P&D图及画面要求;控制方案或控制要求;应用开发所需通讯协 议;运行规程;合同要求的其他资料,

(2)DCS 的系统开发商和服务商提供 给业主方及设计院的资料:

培训通知及培训计划;DCS 系统的供电 示意图及接地示意图;DCS 系统网络示意 图;DCS 系统相关设备的安装尺寸;测点清 单格式、端子图格式、继电器柜格式;DCS 系统安装要求、色标;测点命名规则及组态 标准;合同要求的其他资料;设计标准。

资料及标准的确认

(1)明确工程工期各阶段点时间。

(2)明确工程各方的责任分工、工程 负责人及联系方式。

(3)培训的人员及时间安排。

(4)按测点清单格式统计测点。

(5)根据控制室平面图确定 DCS 设备 的布置图和网络线、视频线、串口线、打印机并口线的长度。

(6)确定测点命名规则。

(7)了解被控设备其整个控制回路的 二次接线原理图(设计方提交),确定接口 信号的个数、类型、容量。

(8)向用户提交 DCS 系统的供电和接 地的要求,并出示 DCS 系统的供电、接地 示意图,相关设备的安装尺寸图。

(9)如果有与其他系统的通讯或者需 要应用开发的项目,与用户明确通讯协议及需求。

(10)对招、投标书、合同、技术协议 中有疑意或不明晰的地方,与用户进行澄清。

(11)根据以上内容编写协调会纪要, 在协调会上交接的资料文件作好文件交接 记录。

(12)在协调会上确认的任何文件都必 须作为协调会纪要的附件,并经各方签字确 认。

(13)设计协调会上必须明确各方交接 的资料包括电子文档。

(14)如需要,根据用户提交的画面,可向用户演示类似工程的在线参考界面和操作说明,在业主对 DCS 特点有了一个大概 的认识后,确定总体操作界面风格和布局。本阶段对整个工程后期的正常运行起 着举足轻重的作用,是整个工程的基础性工 作阶段。

 

2.3 设计阶段

施工图纸及文件的设计

(1)DCS 系统硬件配置表。

(2)DCS 系统分配到每个站的测点清 单。

(3)DCS 系统设计方案(包括 MCS、ECS、 FSSS 等)。

(4)DCS 系统配电柜内部接线图及继 电器柜内部布置图。

设计文件的确定

(1)明确工程阶段点的时间,包括第 三次设计协调会和出厂验收的时间。

(2)明确培训人员、组态人员和时间 安排。

(3)冻结硬件配置。

(4)冻结设计方案。

(5)DCS 系统硬件配置表确认。

(6)DCS 系统分配到每个站的测点清 单确认。

(7)DCS 系统设计方案(包括 MCS、

ECS、FSSS 等)确认。

(8)DCS 系统配电柜内部接线图及继电器柜内部布置图确认。

(9)确认系统工艺及功能画面、窗口。

(10)如果有与其他系统的通讯或者需 要应用开发的项目,明确开发完成时间及调 试安排。

(11)根据冻结的测点,由设计室提出最终硬件配置清单。列出与合同差异项,提 交市场部合同签订人和项目经理确认。

2.4 具体实施阶段:

系统出厂前的工作

(1)DCS 设备采购。

(2)DCS 系统成套。

(3)DCS 软件组态及调试。

(4)DCS 硬件测试。

(5)DCS 出场测试。 系统出厂后的工作(是现场项目部关注的重点)

(1)DCS 设备的现场安装。

(2)DCS 系统静态调试。

(3)DCS 系统联调。

(4)DCS 系统投入运行。

(5)DCS 系统验收。

(6)DCS 竣工资料整理归档。

由于核电项目的开始及完工时间的确 定性(即总工期是确定的),要求合同的主 体双方均应采取积极措施,业主方(总承包方)与设计院及施工单位应严格控制各自占主导作用的各阶段进度(如:DCS 系统合同签订时间、DCS 系统安装前提条件的落实等 等),同样,DCS 的系统开发商和服务商也 不仅要抓好能控制占主导作用部分的进度, 而且还要推动那些取决于业主方、设计院以 及现场施工单位的配合情况部分的进度,这 样才能保证 DCS 系统工程的按时完成。

通过以上四个阶段主要任务的列举,可 以看出:在第一阶段、第二阶段和第四阶段系统出厂后部分,DCS 项目进度的正常与否 主要取决于业主方(总承包方)、设计院以 及现场施工单位的执行情况,第三阶段和第 四阶段系统出厂前部分,DCS 的系统开发商 和服务商在进度控制方面占主导作用,如何 实现对进度进行有效管理和控制显得尤为 重要。在具体实施阶段(第四阶段)中需重点 关注 DCS 系统出厂后的现场安装施工中进度控制方法和手段:

2.5 DCS 系统安装前提条件的检查

使 DCS 设备具备安装条件的各项施工活动包括:DCS 设备预埋件检查合格、房间 移交、DCS 房间管道、通风 电缆桥架、临时防火框架、防火封堵、通讯、照明、火警等安装完成、接地系统连接完毕、若系统 不可用应采用临时接地系统、DCS 房间临时 门可用、所有孔洞均已封堵、临时空调及除湿机投入使用并具备 DCS 设备储存及运行条件、房间清洁度达到要求。

2.6 DCS 系统安装施工

DCS 设备的引入、DCS 设备的安装、 DCS 电缆敷设及端接、设备安装后的保护、 安装竣工状态报告(EESR)、EESR 联检与 签字,最终完成 DCS 系统安装向调试移交 全过程。

此阶段的主要进度控制执行单位为现 场项目部施工部安装科,同时,在进度计划 的管理上进度科需要与安装科密切配合,做 好进度计划的跟踪、对比,及时提醒偏差情 况,做好事前、事中、事后各阶段进度的有 效控制,为 DCS 系统工程项目进度的整体 控制打下坚实的基础。

3 结语

核电站全数字化仪控系统(DCS)的设 计、制造、安装将随着中国核电的发展及核 电设备国产化进程的加快日趋成熟并日臻 完善,如何把已建及在建核电站的 DCS 系 统的各方面经验进行总结并反馈到将要建 设的核电 DCS 系统的设计、采购、安装过程中去,对于形成先进、安全成熟的国产化 DCS 技术方案及推进核电自主化、标准化、 系列化有很重要的作用和意义。
 
 
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