核电站仪控系统改造项目质量管理
潘龑
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潘龑,. 核电站仪控系统改造项目质量管理[J]. 核工业与技术,2022.11. DOI:10.12721/ccn.2022.157088.
摘要:
在当前的核电站建设项目中,核电发电机机组的保护、调节需要一套专业的系统来完成,这套系统就是仪控系统。然而,所使用仪控系统的性能、质量等直接影响着核电厂的质量,以及核电厂各系统的稳定运行。仪控系统是有效的保证措施,如果,所用仪控系统、设备不能安全、稳定地运行,那么核电站其它过程的进行,以及其余各系统的安全稳定运行,都会受到一定程度的影响,本文根据核电站工程的特性,并且以福岛核电站仪控事故为背景,将其后期仪控系统改进的项目为基础,采用一种针对性方法-过程法,对其项目改进进行项目质量的管理和控制,以达到使用管理工具解决问题的目的,在不同的阶段,问题不一样,管理工具可以做到分阶段处理。
关键词: 核电站仪控系统项目改造质量管理
DOI:10.12721/ccn.2022.157088
基金资助:

为完成核电站项目在建设过程中制造质量技术达标,所涉及的核电站仪控设备系统,需要改善存在的问题,以及技术优化、升级,而且,在项目建设中的薄弱环节,应该着重进行升级、改善,尤其是远近设备的工艺制造过程,需要进行全面的技术审核、流程把关、运行调试等,其设备的工艺技术、焊接手段等,需要设置相对应的质量控制点,并且按照所设置点的内容,实行对应的检查、认证工作,并结合五个方面的因素,进行问题分析以及原因求证,这五个方面的因素分别为,人员、机器、物料、方法、环节,而产品的质量优化管理,需要采用PDCA方法,也就是循环质量管理方法,进而达到产品质量控制的目的。通过所采取的相对应的方案、或者实验,证明,方法有效,而且完全达到预期的效果,包括,项目建设控制效果和建设质量管理效果等。针对核电站建设项目过程中的环节把控,以及之后的分析研究,确定存在的问题,并进行阶段性改善。

一、仪控系统

所谓“仪控系统”,仪表数字控制系统,其是核电站建设项目过程中非常重要的工具,其还有一个别称,叫做“全数字控制系统”,仪表数字控制系统,也可以理解为是一种设备,一种智能电子设备,或者理解为是一种计算机运行系统,其功能复杂多样,而且功能效果十分强大,如其中所包含的数字加工功能和微型芯片功能等,除此之外,其还具有十分强大的数据综合处理能力,可以进行数据的采集、整合、分析,甚至给出一定的数据分析结论,更兼有通信功能等。核电站仪控系统是依托互联网井陉工作,通过网络进行信息连线,如所处区域任意一点的信息连线,并进行统一的信息整理,这就方便了相关人员的工作,可以同时控制厂区内所有的设备运行,大大提升了工作效率。而且,分散的仪控系统,还具有很多有点,比如,可以独立控制设备、集中管理设备以及安全性能好等。核电站仪控分散系统,是在采集数据、过程控制等方面,进行一个功能的分解,然后通过多台计算机联合工作,从而达到控制、管理的目的。

二、技术研究现状

2.1 仪控系统数字化框架

核电站应该具有完整的数字信息控制系统,其系统构成主要包括四个方面的处理结构层,即:

①现场测量仪器入口处理层

②现场执行机构出口处理层

③系统自动控制处理层

④系统保护处理层

以上四个处理结构层都有不同的分工和作用,其中③和④,即系统自动控制处理层和系统保护处理层,所具有的功能是对核电站执行自动、独立的控制功能,以及核电站内部系统的保护功能。除以上四个结构处理层以外,还包括一个操作监控层,即相关工作人员操作、控制核电站的仪控系统,而这个结构处理层的作用是,对核电站的内部控制系统进行监控,以及监控系统下所有的使用设备。核电站的数字信息控制系统,是一种设备或者软件,用来进行数据输入、数据输出、系统的自动控制以及系统的保护等。

2.2 核电站系统技术分析

目前,我们国家,已经是第三代核电部门,通过与之前的二代部门相比,具有十分突出的优点和特性,比如,三代核电部门有着更为深层次的安全性能、以及更好的发展经济性能。而且,当前的核电站,从设计上,具有十分成熟、专业的技术水平,以及多年积累的案例设计经验,这两者,对于核电站建设前期的工程造价数据,以及建设过程中涉及到的维护成本,都能从很大程度上进行降低。以AP1000技术为例,其运用了非能动性安全理念,系统、设备都得到了简化,与第二代技术CPR1000 相比,核安全级水泵、阀门分别减少了92.3%、80.4%,安全构筑物混凝土量减少了57.4%。基于安全性和经济性的考虑,第三代核电技术是未来世界核电发展的主要方向之一,在第四代核电技术得到验证之前,新建机组也将以第三代机组为主。

三、项目建设结构特征

①核电站的性质,是具有较高的能量容量,以及耗费材料资源较少。假如一座一百万千瓦的电站,如果以煤炭为消耗媒介,其一年时间,大约要消耗煤炭两百多万吨,但是如果建设使用的是核电站,那结果就大不相同了,核电站的话,一点时间只消耗大约1.5吨的裂变铀或钚,不仅如此,而且其效率也能够大幅度提升,换料工作进行一次,就可以满足一年的连续运行工作要求。

②核反应堆发生核反应产生热能->热能给水加热产生高压蒸气-->高压蒸气通过管道推动汽轮机转动。

③核电厂是实现核裂变的装置,可以转换为电能。它是火电站是蒸汽供应系统的主要区别。核电站利用核能产生称为“核蒸汽供应系统”的蒸汽基系统。该系统可以通过核燃料的核裂变产生蒸汽以产生蒸汽。从原则上来说,核电站实现了核能核心能量的能量转换。

四、核电质量管理与控制方法

4.1 核电质量管理

核电质量管理主要为女以下三个大的方面:

①核电站的建设质量要求具有十分重要的意义。其本身具有特殊性,而核电站的质量要求适用范围也是十分开阔的,其适用范围内,包括核电站的建设所有者,以及其下的公众群体,后者则表现为,核电站的产品对于公众群体产生的影响。

②核电站的建设项目中包含很多方面的管理层里,而其质量的管理则包括方针的制定、目标的设立、策划的进行、质量控制的实施、质量保证、以及质量的后期改进等。

③核电项目如何进行质量的控制,应该以满足相对应的质量要求为第一要务。当核电站确定了一套正规、明确的质量控制标准,以及确定了所涉及的相关部门的质量控制标准和质量控制目标,那么保证核电质量以及控制核电质量占到了中心的位置。

4.2核电质量控制方法

核电质量控制的方法主要是要加强管理体系的加强控制,即对所涉及的改进单位进行管理对接,使一套完整的分层式管理制度,贯穿其中。在核电站项目建设的项目部,应该设置相关的管理制度,切实加强各部门之间的管理能力,提升整体管理的效率。

六、结语

当今时代,我们的核电工业处在的发展阶段,是十分先进的,并且具有很强的科技行特征,而且,核能技术也在不断地开疆扩土、迅猛发展,随之而来的,就是其内部控制系统不断提高的数字化程度。不过,随着技术的不断发展,也会伴随产生一系列的问题,尤其是不断加入新的元素所带来的问题,这些问题是必然的,是无法避免的,因此,我们需要针对性地进行问题的解决。我们必须将数字化控制系统作为重中之重的部分,严加对待,我们需要从多个方面提升能力,主要有以下几个方面:信息安全的教育培训;建设经营者的责任意识;相关系统技术能力的不断发展;新技术的开发以及相关的全面管理。以上几个方面做好了,才能大大促进国家核电站数字信息控制系统的安全稳定运行。

参考文献:

[1] 王丹;我国核电仪控系统的自主化之路——专访叶奇蓁院士[J];中国核电;2015年01期

[2] 王占元;吴萍;核电仪控系统设计软件探讨[J];科学技术创新;2017年34期

[3] 吴克金.核电站仪控系统改造项目质量管理[J].中国航班,2020.

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