梁弘毅 王恺晴 徐庆
中国核动力研究设计院 成都 610041
摘要:在EPC总承包模式下、在当前以及今后一段时期内核电设备采购处于卖方市场的客观环境下,通过对前期项目制造过程中出现的问题以及管理难点、重点进行总结以及分析,为后续项目实现标准化、专业化管理提供经验和借鉴。
关键词:核电设备 控制棒驱动机构 采购 管理
1 引言
为适应国家“积极发展核电建设”的需要,进一步提升和培育我国核电建设相关企业的专业化水平和国际竞争力,国内主要核电集团参照国际上比较成功的大型核电项目管理经验,对技术路线成熟的新建核电项目采用EPC总承包模式来管理、组织工程建设。核电设备采购是核电工程建设阶段最重要的工作之一,设备采购进度控制是由多要素控制组成,需要协调上游接口,更需要管理好下游设备制造进度。
本文以福清1、2号机组控制棒驱动机构(以下简称CRDM)设备采购管理过程为对象,剖析了在采购管理过程中出现的主要影响交付进度的难点问题,总结了制造质量和进度方面的经验及解决措施。目的旨在抛砖引玉,为在EPC模式下,更好地完成后续项目核电设备集成采购管理工作提供经验和借鉴。
2 控制棒驱动机构结构简介
CRDM设备是反应堆系统中唯一运动设备。不但工作环境恶劣,压力边界内的几大组件还直接经受着反应堆冷却剂的长期侵蚀,而且零件制造精度要求高,难度大。在设备项目管理过程中,主要存在以下的难点:
材料部分:品牌多,用量少,且综合技术指标高,造成采购合同签订和过程管理难度大。其中的钩爪和连杆零件,驱动杆、可拆接头材料需进口,而国外厂家为唯一专业供应商,材料交货进度有不可控的风险。其它国内订购的专用材料制造供应商单一,产能有限,且由于制造难点较多,造成管理难度大,设备交货进度失控风险偏高。主要表现为以下三个方面:材料采购:所需材料种类多,要求高,数量少,制造难度较大;制造部分:需电镀零件多,电镀质量要求高;设备装配:关键的钩爪组件装配需有经验的专业人员。
3 关键材料(零件)的管理难点分析及解决措施
从福清1、2号机组CRDM设备采购管理来看,其主要难点问题是材料进度问题,材料不能入厂,零部件生产无法按制造进度计划进行开工,设备合同按期交货就无从谈起。以下对关键材料(零件)和工序的采购管理典型案例进行分析。
3.1 案例一:1Cr13、0Cr19Ni9棒材
3.1.1 现象
由于1Cr13和0Cr19Ni9两种棒材制造的零件的重要性,该两种棒材在力学性能、磁性能等方面较其它原材料有更高的要求,特别是国产材料中的1Cr13棒材存在制造难度大、质量不稳定的问题, A制造厂制造近2年,仍无合格品交货,现选定的B制造厂,报废率仍较高,且制造周期长(约16个月),对我院的管理有很大的制约;
3.1.2 背景分析
钩爪组件是CRDM的心脏,是最关键的组件。采用的1Cr13棒材主要是制造钩爪组件的磁极、衔铁、钩爪支承套零件,0Cr19Ni9棒材主要制造钩爪组件中的缓冲轴、套管轴、钩爪支承架零件,该部分零件是钩爪组件主要的零件,结构复杂且加工精度高,加工周期较长。其中,移动衔铁、保持衔铁、钩爪支承套、缓冲轴、套管轴、钩爪支承架,还需要进行表面镀铬,制造难度更大,周期更长,零件报废率高。从前期项目及现在项目的实际进展情况来看,其制造质量和进度对钩爪组件乃至整个CRDM设备的都有较大的影响。
3.1.3 1Cr13和0Cr19Ni9两种棒材的管理难点
(1)、其中的1Cr13棒材,A制造厂制造近2年,共生产8炉,仍无合格品交货,且属大型央企,协调难度特别大,在供货无保证情况下,进行了更换该材料供货厂家。
(2)、现选定的B制造厂,有硬件和技术基础,但因首批次次生产,且对技术要求和指标的综合性未吃透,报废率仍较高,且制造周期长,对我院的进度管理有较大的制约;
(3)、B厂家是供应方的分供方,我院无驻厂人员进行直接的跟踪和督促,绝大部分信息需从供应方传递,在时间上和准确度上无法保证;
3.1.4 针对上述情况采用了如下措施加强了管理,起到相应效果
(1)、要求供应方制定专人进行跟踪协调,建立专项进度计划,定期汇报材料的制造进展情况,并对出现的进度偏差进行评估和协调;
(2)、我院人员不定期的对材料的制造进展进行检查和核查,问题突出时直接驻厂,同时根据实际的进展情况和专项进度计划进行分析评估,确保不影响CRDM设备制造主线的进展进度;
(3)、对报废率高的现象,协调设备供应方,须加强对目前的B制造厂分供方的技术管理,组织技术上攻关,工艺上进行细化和固化,确保产品的合格率及进度。
3.2 案例二:钩爪、连杆
3.2.1 现象
钩爪和连杆是CRDM设备仍无法国产的唯一两种零件,我院所承担采购的CRDM设备中,福清1、2号及方家山项目共4个机组的钩爪、连杆进行了打包采购,由供应方在2009年10月向分供方法国C公司签订合同,2010年2月开始加工制造,目前,2个机组的钩爪、连杆已于2011年12月22日制造完成(因NCR,仍不够二个机组),且整个过程历时2年多,仍有2个机组的钩爪连杆还未制造完成,直接影响并制约了福清项目及方家山项目CRDM设备的制造进度和交付进度;
3.2.2 背景分析
钩爪和连杆属于钩爪组件,其重要性不言而喻。钩爪与驱动轴上的环形槽啮合,在磁极的作用下以固定步长上、下运动,从而带动驱动杆以步进的方式上升或下降。连杆与销轴相连,是钩爪的驱动部件之一。钩爪和连杆的基体材料都为奥氏体不锈钢棒材,钩爪的销孔、齿及连杆的销孔经司太立合金堆焊后机加工而成,这样,既保证了钩爪和连杆有硬顶的韧性,又保证了钩爪和连杆的接触面良好的耐磨性。
钩爪和连杆零件不仅机加工尺寸精度要求高、清洁度要求高,而且需保证司太立合金堆焊区域硬度以确保钩爪接触部位具有良好的耐磨性。由于国内无法完全攻克在奥氏体不锈钢上堆焊司太立合金后并达到所需的硬度的技术难题,因此该两种零件仍需从国外进口。
3.2.3 主要管理难点:
(1)、制造厂家是供应方的国外分供方,我院无驻厂人员进行直接的跟踪和督促,绝大部分信息需从供应方传递,在时间上和准确度上无法保证;
(2)、分供方法国的C公司合同严重拖期,并与供应方合同关系一度非常紧张;
(3)、与供应方签订合同的C公司也不能制造该零件,而是委托给D公司,该公司是世界上唯一一家能做该零件的公司,且当时正值核电大发展的高峰,其手中堆积的项目非常多,无法按合同时间交货。
3.2.4 针对上述情况在短时间内无法改变的局面,采用了如下管理措施
(1)、要求制造厂后续项目尽早签订采购合同,并直接与制造厂家--D公司签订。从后续项目交货来看,D公司的合同执行情况很好,比C公司合同提前交货,已借用于福清1机组CRDM设备的制造。部分挽救了设备进度,满足了工程节点;
(2)、中核项目中的后续多个项目采用打包采购,分批次交货的办法,该零件随D公司的交货入厂,为福清2机组CRDM设备的制造进度打下良好基础;
(3)、建立专项进度计划,跟踪零件的制造进展情况,对出现的进度偏差进行评估和协调,确保不影响CRDM设备装配主线进展进度;
(4)、协调供应方派专人进驻C公司,提交每周的最新生产进展情况。
(5)、推动开发国内外新的制造厂家。
4 结束语
进度及质量控制是工程项目管理的重点之一,目前CRDM核电设备供应方是专业化厂家,设备制造阶段的周期基本可控,合同设备采购进度拖延大多是关键材料采购周期、关键工序外协分包不可控导致。本文以福清1、2号机组CRDM设备在合同执行及管理过程的难点,挑出了三个具有代表性的案例进行了分析和总结,希望后续项目采取有针对性的管理,进一步建立起进度控制标准化的管理模式,使进度控制能够充分发挥出主动性和预防性特点。