淺析核能抽汽供熱改造項目設計接口管理

孟琳 解潤鑫

摘? 要：核能供熱作為一種清潔、安全的供熱方式，必將成為未來北方地區清潔取暖的主力軍?；诖?，本文從以下3個階段對核能抽汽供熱項目的設計接口全過程管理進行了研究：明確了工作內容、建立了接口管理體系、開展了過程管理，同時提出了可供參考的接口管理提升方法。

關鍵詞：核能供熱;設計接口;接口管理

中圖分類號：TM623;TU71? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2020）11-0000-00

0背景

根據《北方地區冬季清潔取暖規劃（2017-2020年）》，截至2016年我國北方地區城鄉建筑取暖面積約206億m2，其中燃煤取暖面積約83%，取暖用煤年消耗約4億t標煤。燒煤取暖造成北方地區冬季大氣污染嚴重，因此迫切需要推進清潔取暖。習總書記說推進北方地區冬季清潔取暖，關系北方地區廣大群眾溫暖過冬，關系霧霾天能不能減少等問題，同時也是能源生產和消費革命、農村生活方式革命的重要內容。

核能供熱作為安全、穩定、清潔、高效的供熱方式，為北方冬季清潔供暖問題提供了新的解決方案。2019年11月15日，由國核電力規劃設計研究院有限公司（以下簡稱國核院）EPC總承包的山東海陽核電一期核能對外供熱工程正式商運，被國家能源局命名為“國家能源核能供熱商用示范工程”，根據山東核電董事長吳放在《中國核電》中的專訪[1]，70萬m2核能供熱實施以來，海陽市鳳城度假區周邊的豐源熱力公司65t的大煙囪基本不冒煙了，每年可節約2.32萬t標煤，減排二氧化硫382t，氮氧化物362t，二氧化碳6萬t，煙塵222t，這些相當于5臺10t燃煤鍋爐的排放量，因此對改善環境污染有顯著作用，可見核能供熱項目是幸福民生工程。

海陽核能供熱項目的實施為后續北方地區，尤其是東北地區沿海核電機組供熱的推廣，帶來了發展方向。國核院提出采用抽汽供熱改造方案來滿足海陽核電1、2號機組的大規模對外供熱。抽汽供熱改造項目與新建核電項目相比有其特殊性，需要避開核電機組換料大修期，同時部分設備安裝、管道施工和電儀施工要在運行的核電廠主廠房內進行，施工空間小，周邊設施多，臨時措施不易實施，施工難度和安全防護難度大，容易導致工期延遲。通常供熱改造項目需要趕在冬季供暖開始前具備對外供熱條件，在施工窗口如此緊張的情況下，施工圖設計更要保證按計劃完成。設計接口會對施工圖設計進度產生直接影響，因此設計接口管理是整個項目管理中的重點環節，基于此本文分析了核能抽汽供熱改造項目的設計接口管理。

1明確工作內容

核能抽汽供熱改造項目（以下簡稱核能供熱項目）是通過從已運行的常規島二回路抽取部分蒸汽，送至廠內供熱首戰加熱熱網循環水，再通過廠外換熱站和供熱管網將熱量送至用戶端。

根據核能供熱項目中不同的設計配合對象可將設計接口劃分為：設計院與設備供貨商之間的EP接口（Engineering-Procurement Interface）、設計院與設計院之間的EE接口（Engineering-Engineering Interface）、設計院與業主方之間的EO接口（Engineering-Owner Interface）;根據熱網設計邊界又可將設計接口劃分為：廠內設計方之間的設計接口、廠內設計與外部熱網之間的設計接口。具體的設計接口管理內容主要包括：

1.1 EP接口

（1）TG包設計接口：汽輪機供貨商需要評估抽汽供熱對TG系統、本體、控制等TG部分帶來的影響，由此產生的設計院與汽輪機供貨商之間的接口配合稱為TG包設計接口。

（2）輔機設計接口：輔機設計接口指的是設計院與輔機設備供貨商之間的設計接口，主要提資內容包括熱網加熱器、熱網循環水泵、熱網補水泵等輔機設備的外形圖、基礎圖、荷載、各類設備參數等信息。

1.2 EE接口

（1）NI-CI設計接口：核島設計院需要評估抽汽供熱對核島運行總參數、控制邏輯、系統及設備的安全性等各方面的影響，由此產生的常規島與核島之間的接口配合稱為NI-CI設計接口。

（2）儀控提資接口：核能供熱項目的電廠控制系統（PLS）是在主體工程PLS控制系統的基礎上進行改造，用于熱網抽汽、疏水、熱網加熱器的監測和控制及MTC和TGSEC等相關改造。

（3）模擬機提資接口：模擬機設計接口是指向模擬機設計方提供用于供熱項目模擬機設計開發而需要的接口資料，其提資范圍為工藝、電氣系統。

（4）廠內外熱網設計接口：廠內外熱網設計接口指的是熱網循環水與市政管網之間的功能性接口及實體接口，一般規定設計接口在核電廠區圍墻外1m處。

1.3 EO接口

EO接口指的是核能供熱設計與現場已投運系統或者設施之間的接口。

2建立接口管理體系

接口管理體系主要是通過建立接口工作程序、接口管理工具，使得接口有序交換，接口內容滿足項目設計要求。

2.1接口工作程序

接口工作程序指建立內部及外部接口管理程序文件，為接口參與各方提供指導性原則，規范接口交換活動。

外部接口管理程序（Interface Management Procedure，IMP），規定了各個接口設計方在接口活動中的職責和要求，其主要規定了接口管理責任、接口傳遞渠道、接口資料單的使用、編號、版本、狀態、接口關閉規定、接口資料交換流程等。

內部接口管理程序指的是專業間接口內容的規定，其適用于設計院自身，用于指導專業間配合資料作業的工作流程及互提資料內容。

2.2接口管理工具

接口管理工具以接口控制手冊（ICM，Interface Management Procedure）為主，ICM是一個動態清單，隨著設計深度及設計進度需要不斷完善和更新接口條目。ICM主要包括接口號、主導方、配合方、提供方、接收方、接口主題、接口詳細內容描述、責任專業、計劃提資日期、不同接口狀態下的交換信息、接口狀態等。

核能供熱項目的ICM可分為四個層次，各自獨立，第一層次為常規島與核島之間的接口手冊（NI-CI ICM），第二層次為常規島與汽輪機、輔機等各個設備供貨商之間的接口手冊（CI-1 ICM），第三層次為常規島與外部熱網之間的接口手冊（CI-2 ICM），第四層次為常規島與廠內已運行系統及設施之間的接口手冊（CI-3 ICM）。

3開展過程管理

在接口管理體系框架下，結合核能供熱項目建設周期短、施工窗口緊張的特點，分別從技術層面和項目層面開展接口管理活動。

3.1技術管理層面

將影響供熱方案設計的基礎性、原則性設計輸入資料稱為關鍵敏感性接口。

技術層面的接口管理活動是指針對關鍵敏感接口的識別及管理。

（1）固化重點技術要求及總體設計接口參數，比如供熱負荷、機組供熱能力、熱網循環水管網設計壓力、熱網供回水溫度、廠內補水質及水量等，這些接口是開展供熱方案設計的基礎輸入資料。

（2）根據已竣工的廠區管線布置、子項布置，開展總平規劃，落實清楚廠區熱網循環水與現有廠區設施之間的接口需求。

（3）明確熱網設計廠內與廠外功能、實體接口處的參數、分工等設計信息，保證廠內與廠外在接口界面上的一致性，并將這些信息轉化為具體的接口條目，用于開展設計接口工作。

3.2項目管理層面

項目層面的接口管理活動是指ICM中的接口從PRE 版提資至FINAL版關閉的全過程接口控制，主要工作內容包括：

（1）建立接口提資計劃和關閉計劃：根據工程設計進度要求及施工圖設計計劃，分別建立PRE版接口提資計劃、FIN版接口提資計劃、FIN版接口關閉計劃。由受資方提出接口需求時間，由提資方進行評估，經雙方協商一致，建立接口提資及關閉計劃。

（2）跟蹤接口交換進度：根據已建立的接口提資計劃，協調接口責任方開展接口提資，同步建立接口信息交換臺賬，必要的時候將接口確認意見備注在案，便于隨時查閱接口進度，了解接口當下存在的問題并溝通處理。

（3）預報接口工作計劃：提前向接口相關方預報未來一周及一個月內的接口工作安排，提醒接口提資方及確認方按計劃完成接口工作。

（4）預警接口關閉延誤風險：根據接口信息交換臺賬，將接口交換進度與現場圖紙需求進度相匹配，預警存在關閉延誤風險的接口，尤其是影響土建施工圖紙的重要性接口，協調各方召開接口專項會，找出問題，對癥下藥。

4提高接口管理效率的方法

核能抽汽供熱項目在國內屬于首創，技術上的創新給設計管理各方面帶來了新的挑戰，設計接口貫穿整個項目周期，作為設計管理的重點，設計接口管理的效率和質量對于設計進度及設計成果有著重要影響。

4.1提升接口溝通管理

核能供熱項目的系統設計及布置設計主要存在于二回路中，作為二回路設計方和總體設計方的的常規島院，面臨來自業主、核島院、主機廠、輔機廠、熱網設計院等各方的接口配合和技術服務支持，比如業主的關注重點在于供熱方案的安全性、經濟性及工程進度，對于設計細節和設計深度了解不夠，因此在設計過程中及時的與業主溝通，有利于設計工作的推進。除了跨單位之間的接口溝通，設計院內部不同專業之間的溝通配合也需及時到位，熱機專業和儀控專業作為供熱項目的主要牽頭專業，負責對外與核島及主機廠配合，設計輸入、設計方案等變化應及時知會相關專業。比如熱機專業在供熱首戰中布置方案的變化可能會影響供電、結構、排水、采暖通風等各專業的設計，因此需要項目組的各專業在設計過程中，上游專業要第一時間與下游專業溝通，告知其方案變化確保整個工程組齊頭并進。

4.2 優化接口組織管理

在項目設總的統一領導下，將接口管理內容模塊化，每個模塊方向分別設立分管副設總及牽頭專業，負責對外協調重大接口問題，提高接口問題處理的速度和質量，接口工程師負責全過程跟蹤與管理。同時還應充分發揮會議集中溝通、集中處理問題的優勢，確保信息不會失真。

5結語

本文就核能抽汽供熱項目設計接口管理進行了研究，從確定接口內容、建立接口管理體系、開展過程管理等方面進行了全過程分析，提出了針對性的接口管理效率提升方法，希望對后續工作有借鑒意義。

參考文獻

[1]核能供熱書寫幸福民生答卷，開啟了核能綜合利用新紀元：專訪吳放[J].中國核電，2019（12）： 603-606.

作者簡介：孟琳（1988—），女，山西運城人，碩士，工程師，從事核電設計管理工作。