活動(dòng)鏈接：2013年控制網(wǎng)技術(shù)專(zhuān)題---新時(shí)代的安全變革

    摘要：本文根據環(huán)境保護部官方網(wǎng)站的數據，初步統計了我國民用核安全電氣設備單位的信息和目前國產(chǎn)化配套情況。同時(shí)，根據我國對民用核安全電氣設備設計制造活動(dòng)日常核安全監督檢查的情況，匯總和分析了近三年監督檢查中發(fā)現主要的質(zhì)量管理問(wèn)題，并提出進(jìn)一步加強核安全電氣設備質(zhì)量管理的建議。

    關(guān)鍵詞： 核安全；電氣設備；質(zhì)量

    ABSRTACT: This paper is the statistic message of civil nuclear safety electric equipment unit and manufacture information, according to information from the Ministry of Environmental Protection of Government website. And, gathering and analyzing the quality of management that had inspected the working to the designing and manufacture unit in late three year, propose the advise for enhance the quality of nuclear safety equipment.

    KEY：Nuclear safety，Electric Equipment，Quality

    1 引言

    2007年7月4日國務(wù)院頒布《民用核安全設備監督管理條例》，自2008年1月1日起實(shí)施已經(jīng)3年，民用核安全電氣儀控設備的設計制造安裝活動(dòng)首次納入了核安全監管的行政管理范圍之內，國內的民用核安全電氣儀控設備的設計制造單位按照《條例》要求取得許可證并接受?chē)液税踩值谋O督管理。根據對環(huán)境保護部網(wǎng)站信息的統計，截至2010年12月底，國內民用核安全電氣儀控設備設計、制造持證單位總共35個(gè)，其中34個(gè)單位持有設計許可證、32個(gè)單位持有制造許可證，設備種類(lèi)包括：傳感器類(lèi)設備6個(gè)、電纜類(lèi)設備11個(gè)、電氣貫穿件類(lèi)設備2個(gè)、機柜類(lèi)設備7個(gè)、控制臺屏、顯示儀表類(lèi)設備4個(gè)、應急柴油發(fā)電機組2個(gè)、蓄電池（組）2個(gè)、閥門(mén)驅動(dòng)裝置3個(gè)、電動(dòng)機4個(gè)、電氣設備系統設計2個(gè)。境外注冊登記單位共32個(gè)。已經(jīng)完全覆蓋了《民用核安全設備目錄（第一批）》的全部電氣儀控設備范圍。

    2 目前核安全電氣設備國產(chǎn)化的基本情況

    自2008年至2010年電氣儀控設備制造的設備涉及秦二擴、福清、方家山、嶺澳二期、紅沿河、寧德、陽(yáng)江7個(gè)項目共18個(gè)機組和在運行電廠(chǎng)的改造與備件項目。根據3年的設計制作活動(dòng)開(kāi)展情況看來(lái)，隨著(zhù)大量設備進(jìn)入關(guān)鍵制造工序，電氣儀控設備已經(jīng)由部分國產(chǎn)化向全面國產(chǎn)化逐步發(fā)展。按照《民用核安全設備目錄（第一批）》設備種類(lèi)劃分，持證單位和國產(chǎn)化情況如下：

    （1） 核級輻射監測設備設計制造單位有西安核儀器廠(chǎng)、北京核儀器廠(chǎng)、中船重工七一九研究所。從持證單位設計能力上基本上能夠滿(mǎn)足國內核電站的要求，但是目前運行核電站中使用國產(chǎn)化設備的較少，新建核電項目中正在逐步開(kāi)始使用。壓力變送器、差壓變送器設計制造單位有上海光華儀表有限公司和上海自動(dòng)化儀表有限公司、上海威爾泰，這三家單位的技術(shù)均參照國外成熟技術(shù)變送器，特別是K3類(lèi)變送器在基本廣泛用于國內各個(gè)運行核電站和在建核電項目中。

    （2） 電纜設計制造單位有江蘇上上電纜集團有限公司、常州八益電纜有限公司、安徽電纜股份有限公司、江蘇常燕電纜有限公司、江蘇華光電纜有限公司、上海電纜有限公司、遠東電纜有限公司、煙臺市電纜廠(chǎng)、四川明星電纜股份有限公司、沈陽(yáng)電纜產(chǎn)業(yè)有限公司和江蘇新遠程電纜有限公司。K3類(lèi)電纜技術(shù)已經(jīng)非常成熟并且制造工藝固化，基本能夠確保我國核電建設的需求。部分持證單位雖然已經(jīng)掌握K1類(lèi)電纜技術(shù)也基本具備國產(chǎn)化能力，但供貨業(yè)績(jì)非常少，并且目前尚未解決電纜絕緣和護套材料單一供應商的問(wèn)題。

    （3） 電氣貫穿件設計制造單位有上海發(fā)電設備成套設計院、核動(dòng)力研究設計院，兩家單位經(jīng)過(guò)自主研發(fā)現在基本掌握電氣貫穿件的技術(shù)，并且具備了相應的制造能力，為在建項目陸續提供產(chǎn)品。

    （4） 機柜、控制臺屏設計制造單位有北京廣利核系統工程有限公司、北京核儀器廠(chǎng)、上海?？怂褂邢薰荆▋H制造）、蘇州市東儀自控設備有限公司、上海自動(dòng)化儀表有限公司、中科華核電技術(shù)研究院有限公司和重慶川儀自動(dòng)化股份有限公司。隨著(zhù)第三代核電技術(shù)的引進(jìn)，數字化儀控設備（包括DCS系統）隨之引進(jìn)，在國內還沒(méi)有設計和制造核級DCS系統設備能力。在建核電項目中，國產(chǎn)化單位與國外單位采取聯(lián)合體的合作方式進(jìn)行設備制造，核級DCS系統設備現在的主要供應商為日本三菱電機株式會(huì )社、美國英維思系統公司、德國AREVA公司和美國西屋公司，目前持證的國產(chǎn)化單位有北京廣利核系統工程有限公司。因國內數字化電路發(fā)展較晚且基礎研究工作不在，所有對國外四家的核級DCS系統設備還沒(méi)有完全消化吸收，要形成完全自主的核級DCS系統設備還需要一段時(shí)間。目前北京廣利核系統工程有限公司通過(guò)與日本三菱和AREVA聯(lián)合設計制造的方式不斷消耗吸收國外的技術(shù)，并且已經(jīng)開(kāi)展國產(chǎn)化DCS系統的研制工作。

    （5） 應急柴油發(fā)電機組設計制造單位有陜西柴油機重工有限公司、滬東重機有限公司。我國以往核電站應急柴油發(fā)電機組一直依賴(lài)進(jìn)口，目前兩家已經(jīng)具備柴油機的設計制作能力，并且通過(guò)技術(shù)引進(jìn)逐步掌握整個(gè)應急柴油發(fā)電機組的設計制造技術(shù)，上海電氣集團上海電機廠(chǎng)有限公司正在初步配套發(fā)電機，但柴油機部分重要部件和控制系統還來(lái)自國外，要實(shí)現全面國產(chǎn)化還需要不斷提高技術(shù)能力和制造工藝水平。

    （6） 蓄電池組設計制造單位有沈陽(yáng)東北蓄電池有限公司、荷貝克電源系統（武漢）有限公司。蓄電池組的工藝比較成熟，兩家單位均引進(jìn)國外的成熟技術(shù)和工藝設備，基本能夠滿(mǎn)足目前在建電站的需要。

    （7） 閥門(mén)驅動(dòng)裝置設計制造單位有揚州電力設備修造廠(chǎng)、常州電站輔機廠(chǎng)有限公司和上海自動(dòng)化儀表有限公司。這三家單位的技術(shù)均參照國外成熟技術(shù)，特別是K3類(lèi)閥門(mén)電動(dòng)裝置為國內閥門(mén)制造單位大量供貨，K1類(lèi)閥門(mén)電動(dòng)裝置已經(jīng)基本具備國產(chǎn)化能力，但用量較少。

    （8） 電動(dòng)機設計制造單位有佳木斯電機股份有限公司、南陽(yáng)防爆集團股份有限公司、上海電氣集團上海電機廠(chǎng)有限公司、常州電站輔機廠(chǎng)。電動(dòng)機行業(yè)在我國比較成熟，可以為國內核級風(fēng)機和泵的制造單位配套K3類(lèi)電機，而且佳木斯電機正在對K1類(lèi)電機進(jìn)行設計驗證。

    以上持證單位基本滿(mǎn)足我國在建核電站CPR、CNP、EPR項目的設備設計制造需求，有關(guān)AP1000設備的技術(shù)要求與目前持證單位的定型產(chǎn)品技術(shù)要求有一定差別，有待進(jìn)一步分析和驗證，如蓄電池、電纜、閥門(mén)電動(dòng)裝置的材料和老化壽命等方面，所以目前針對AP1000的核安全電氣儀控設備暫時(shí)基本還是由美國西屋公司選擇的境外單位進(jìn)行設計制造。

    3 監督檢查中發(fā)現的主要問(wèn)題

    國內核安全電氣設備設計制造單位的設計制造經(jīng)驗不足，部分設備還在引進(jìn)消化吸收國外的技術(shù)，個(gè)別設備的研制工作剛剛開(kāi)始，所以國內持證單位的技術(shù)能力和質(zhì)量管理方面仍需要不斷提高和完善。根據近三年對國內核安全電氣設備設計制造活動(dòng)的質(zhì)量跟蹤分析，以及國家核安全局和派出機構對各活動(dòng)單位的監督檢查記錄和報告所顯示，發(fā)現目前主要的問(wèn)題集中存在以下五個(gè)方面，并提出一些建議。

    （1） 設計審查重視程度不夠，特別鑒定審查不足

    因為電氣設備設計制造過(guò)程的特點(diǎn)，設計單位一般依據現有核電站的技術(shù)要求和相關(guān)標準進(jìn)行研發(fā)和設計樣機，經(jīng)過(guò)對樣機的一系列試驗和分析等活動(dòng)，對設備滿(mǎn)足核安全要求的情況進(jìn)行質(zhì)量鑒定，經(jīng)確認設備符合要求后的樣機將成為該單位的定型產(chǎn)品，在整個(gè)鑒定活動(dòng)中其設計和制造活動(dòng)將按照核質(zhì)保體系進(jìn)行控制。核電業(yè)主、工程公司和設備總包單位在采購過(guò)程中，按照相應核電站設備的采購要求選取各制造單位的定型產(chǎn)品，往往對定型產(chǎn)品鑒定情況審查的工作存在不足；同時(shí)，絕大部分設計制造單位在承接合同后，也沒(méi)有認真對技術(shù)要求進(jìn)行詳細的對比，相應的設計評審工作也缺乏深度和細致，往往波及到了制造過(guò)程中、甚至是驗收時(shí)才發(fā)現部分原設計考慮的內容不夠完整，如個(gè)別驗證試驗條件和標準不一致或不能覆蓋、樣機代表性不足、制造條件不足、企業(yè)標準不健全不滿(mǎn)足核安全標準等問(wèn)題。

    從目前設備國產(chǎn)化狀況看來(lái)，我國部分設備還在引進(jìn)國外技術(shù)和消化吸收階段，對國外設備技術(shù)和標準還沒(méi)有完全掌握，所以非常有必要進(jìn)行細致的研究和學(xué)習，特別是在設備設計過(guò)程中，應認真做好設計審查工作，認真對比技術(shù)和標準上的差別，不斷積累經(jīng)驗和知識，提高自身的技術(shù)水平，縮小與國外的差距。

    （2） 工藝過(guò)程文件不健全不規范，原材料復驗、成品驗收試驗不滿(mǎn)足標準

    現有的國產(chǎn)化設備設計制造單位基本都是我國近年來(lái)一直為核電站提供備品備件的單位，大部分單位是原國有資產(chǎn)企業(yè)、大型民營(yíng)企業(yè)和行業(yè)知名企業(yè)，長(cháng)期為我國電力、軍工、船舶、通訊、交通、航空等行業(yè)提供設備和服務(wù)，設備制造方面的工藝文件基本形成配套的企業(yè)標準和規范，這些標準和規范應用在其他行業(yè)上基本上是成熟的，再加上企業(yè)內部的經(jīng)驗傳承和制造工藝的不斷完善，能夠滿(mǎn)足各行業(yè)的制造要求。但是，核電站的核安全設備在技術(shù)條件上和試驗條件上與其他行業(yè)還是有一定的差別，比如運行環(huán)境、設備材料理化性能方面的個(gè)別元素的成分要求、對于設備結構完整性和壽命的要求、驗收試驗項目和條件等等方面。部分單位還沒(méi)有按照核級設備的具體要求建立完整的工藝過(guò)程文件，導致部分原材料檢驗方法和結果不符合要求、成品驗收試驗條件和結果與標準有一定偏差等問(wèn)題，個(gè)別工藝環(huán)節缺少工藝控制文件，操作人員憑經(jīng)驗處理導致設備損壞。

    隨著(zhù)核電技術(shù)的發(fā)展和新技術(shù)的應用，不但制造工藝在日新月異，標準和規范也在與時(shí)俱進(jìn)，設備制造單位要跟上這樣的技術(shù)發(fā)展水平，就要不斷按照新的要求建立和完善現有的工藝文件，確保在設備制造過(guò)程中工藝控制的有效性和指導性，以保證設備制造的質(zhì)量穩定性。

    （3） 設計變更、工藝更改的經(jīng)驗主義，忽視再驗證和評定

    核質(zhì)保體系對核安全設備的設計變更和工藝變更的程序控制非常嚴格，以防止變更不當帶來(lái)的危害和潛在風(fēng)險。但是個(gè)別單位在設計制造過(guò)程中憑借在其他行業(yè)的經(jīng)驗擅自變更材料和加工工藝，并且不嚴格按照相應的核質(zhì)保程序進(jìn)行有效的驗證和確認、不按照程序進(jìn)行詳細記錄和匯報，這種情況下如果采購單位在監造和驗收時(shí)對設備的檢查覆蓋程度不夠，很可能導致不合格的設備安裝到核電站，為電站帶來(lái)潛在的危害和風(fēng)險。

    我國傳統的技術(shù)和經(jīng)驗傳承方式是師傅帶徒弟的手把手教學(xué)方法，這是非常有必要和非常有效的，但是面對核電機組建設對設備的需求量的增長(cháng)，核電相關(guān)單位都在迅速擴充人員，新人員要在短時(shí)間內理解和掌握具體的核安全設備要求和制造工藝，師傅帶徒弟的方法已經(jīng)不能滿(mǎn)足目前的需求了，必須請各位師傅把自己的經(jīng)驗積累下來(lái)結合標準文件后行成文字，通過(guò)系統的培訓和嚴格的考核來(lái)有效提高新人員的技術(shù)水平。另外，新領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需要借鑒其他行業(yè)的經(jīng)驗，特別是核電行業(yè)不但要學(xué)習國外的技術(shù)，還有學(xué)習其他行業(yè)的技術(shù)，但是這些技術(shù)要應用在中國核電站就要通過(guò)有效的驗證，即使是材料的細微變化、工藝的調整都有進(jìn)行認真的評價(jià)和分析，方能應用于核電設備的制造。

    （4） 不符合項分類(lèi)適用性問(wèn)題，未關(guān)閉和無(wú)預防的管理

    電氣儀控設備有著(zhù)與機械設備不同的制造特點(diǎn)，其元件（機械零部件和電子元器件）較多，絕大部分以裝配的形式生產(chǎn)完成，并且在元件采購入廠(chǎng)后需要進(jìn)行來(lái)料檢驗，裝配過(guò)程中對半成品部件進(jìn)行過(guò)程檢驗，檢驗中發(fā)現的不合格品被篩選掉，不符合的半成品和成品基本是以更換元件的方式維修處理。目前核安全電氣儀控設備的不符合項分類(lèi)主要有三類(lèi)，重大不符合項、較大不符合項和一般不符合項，制造單位對發(fā)現的不合格元件和半成品往往不按照核質(zhì)保程序的要求開(kāi)啟不符合項進(jìn)行控制，或僅對價(jià)格較貴、制造周期長(cháng)的元件開(kāi)啟一般不符合項，并以更換的形式關(guān)閉這樣的不符合項，沒(méi)有認真分析元件的設計選型、批量的質(zhì)量控制、加工工藝控制、質(zhì)量趨勢等方面的原因，很少考慮到與此相關(guān)的其他設備上的潛在問(wèn)題，更缺乏相應的預防措施，由此如果檢驗比例不足或漏檢時(shí)經(jīng)常導致成套設備的不符合項和質(zhì)量問(wèn)題的重復發(fā)生。

    按照HAF003的要求對不符合項的控制要求，必須制定一些措施，控制不滿(mǎn)足要求的物項，以防止誤用或者誤裝。對于設備制造過(guò)程中發(fā)現的任何一個(gè)不符合項物項都不能小看，我們不能僅把“核電無(wú)小事”這句話(huà)掛在的嘴上，還要落實(shí)到行動(dòng)中，同時(shí)對不符合項的積累也是總結經(jīng)驗的最好途徑之一，不但能夠提高技術(shù)能力和工藝水平，也能提高管理水平。

    （5） 未嚴格按照HAF003進(jìn)行核質(zhì)保管理

    按照《條例》要求設備設計制造單位必須建立核質(zhì)保體系，并確保在活動(dòng)中有效實(shí)施。目前的持證單位在申請許可證階段均按照國家核安全局要求建立了核質(zhì)保大綱和配套程序，并經(jīng)過(guò)主審單位的認真審查，在與核電業(yè)主和工程公司簽訂合同時(shí)也建立和相應的項目質(zhì)保大綱。由于我國大部分核級電氣設備設計制造單位進(jìn)入核電行業(yè)較晚，沒(méi)有將核安全文化完全融入企業(yè)文化中，沒(méi)有完全掌握和理解核質(zhì)保體系的具體要求，所以經(jīng)常在設計制造活動(dòng)的質(zhì)量管理方面出現與核質(zhì)保大綱和程序要求不符合的情況，比如受控文件的有效性控制不足導致設計、制造和質(zhì)量部門(mén)使用的文件版本不一致，電子文件的管理混亂導致擅自修改參數、設備中軟件版本錯誤，內審的審查深度不足和問(wèn)題長(cháng)期未關(guān)閉，重要記錄缺乏有效性、完整性和可追溯性，未按照程序對不符合項處理和上報等問(wèn)題，甚至個(gè)別單位把核質(zhì)保視為“僅僅是紙面文章”。

    建立核質(zhì)保體系，是為了確保核安全設備在設計制造過(guò)程中能夠被有效控制，以保證設備滿(mǎn)足核安全要求和質(zhì)量的穩定。核安全設備的設計制造單位應該將企業(yè)文化建設、設備的設計制造、企業(yè)的管理等方面貫徹核質(zhì)保體系的要求，以保障企業(yè)的穩定發(fā)展和產(chǎn)品的質(zhì)量。

    3 結語(yǔ)

    總之，要確保我國核電站的安全和持續穩定地發(fā)展，用核安全電氣設備設計制造單位還要不斷加強核安全法規的學(xué)習、建立核安全文化、培養核質(zhì)保理念，在不斷推動(dòng)電氣設備的全面國產(chǎn)化同時(shí)，不斷提高核安全電氣設備設計制造單位的質(zhì)量管理工作，努力為我國核電建設貢獻最大力量。

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    作者簡(jiǎn)介：

    馬象睿（1975-），男，廣東人，內蒙古科技大學(xué)工業(yè)電氣自動(dòng)化學(xué)士，西安電子科技大學(xué)電子與通信工程碩士，現就職于環(huán)境保護部華北核與輻射安全監督站主任科員。1998年本科畢業(yè)，在基層單位從事電氣設備設計制造工作7年，從事民用核安全電氣設備鑒定試驗研究2年，2007年11月開(kāi)始從事民用核安全電氣設備日常監督管理工作至今3年。

     摘自《自動(dòng)化博覽》2011年第五期