赵　兵

（秦山核电集团筹备组，浙江　海盐　314300）

方家山核电工程在线监督DCS工厂测试分析

赵兵

（秦山核电集团筹备组，浙江海盐314300）

方家山核电工程DCS系统面临着质量、进度等多重压力，营运单位利用自身在管理及技术上的优势积极在线介入厂家测试活动流程管理，实施工厂测试活动在线监督，在监督活动标准化、数据统计分析的基础上，开展管理流程优化、多方位经验反馈等方面工作，以强化测试质量管理工作，为供求双方在项目推进、资源共享、质量预控等方面实现了双赢，最终使得DCS系统在确保质量高度受控的情况下提前出厂。

在线监督；DCS；工厂测试

1　DCS系统构成及工厂测试项目

1.1DCS系统构成

方家山DCS系统可以简单分为零层设备、一层设备和二层设备。零层为工艺系统接口层，零层设备指的是现场具体被控的设备以及相关的接线，包括一次测量设备（传感器、变送器、位置开关等）和驱动器接口设备（先导阀及其附属接口继电器、电动-气动转换器、驱动器、开关柜、电源设备等）；一层为自动控制和保护层，一层设备主要是与零层的硬接控制线、包含逻辑控制软件在内的电站过程控制机柜系统以及KSN系统（核辅助厂房三废处理控制系统）；二层为操作和信息管理层，二层设备主要是对电厂进行综合监视和控制［1］。

1E设备所涉及的范围包括上述系统结构中的一层、二层设备（含软件），主要包括：TRICON机柜及相应的软件、优选模件（PLM）机柜、安全级工作站（SVDU）及相应的软件和SVDU网络交换机、隔离盘柜等。国内工厂测试主要包括对PLM机柜、隔离柜、Tricon机柜、安全级工作站的测试，文章主要针对Tricon 机柜（40台）及SVDU（8套）的工厂测试过程进行探讨。

1.2工厂测试项目

D C S测试活动依次包括硬件测试（H V T）、软件测试（S I T）、预出厂测试（Pre-FAT）及出厂测试（FAT），其中HVT与SIT基本上可以同步进行，QNPC参与了除SIT外的所有测试项目。

（1）硬件测试项目

硬件测试主要包括对上电测试、诊断测试、网络测试、模拟IO测试、数字IO测试、备用IO模块及TCM测试、SVDU集成测试等测试项目，测试活动共计包括123份测试用例。

（2）预出厂测试项目

预出厂测试主要包括柜间连接、系统配置、安全级可视显示单元、列服务器、反应堆紧急停堆系统、专设安全设施驱动系统、定期试验、响应时间测试、硬件故障测试、电压逻辑测试等项目，测试活动共计包含690份TP。

2　DCS工厂测试所面临的问题

方家山核电工程1号机组DCS系统由于多种原因导致测试活动一再延期，且在预出厂验收阶段发现存在较多质量问题，在2号机组测试期间，因厂家多项目同时进行导致测试人员及质保人员人力紧张，为2号机组工厂测试活动的顺利推进提出了严峻的挑战。

2.1质量问题频出、质量控制环节薄弱

在1号机组测试期间，出现了测试数据漏记等质量问题，且经过了测试人员审查、厂家质保人员审查、采购方审查等多个环节均未发现，在核安全监管当局的检查中才予以发现，由此反映出各级人员对核电的质量意识及责任心上还需加强，在测试质量过程控制方面还存在一些薄弱环节。

2.2多项目同时进行、资源分配紧张

在2号机组测试进行过程中，I O M面临着FQ2、HN1、FJS2三个项目同时进行的局面，IOM自身的一线测试人员及质保人员均显紧张，且集成、软件等技术支持部门人员也面临难以支撑个三项目同时开展的局面，各方在采取措施增加人力资源及人力资源的合理分配上显得尤为重要。

2.3人员测试工作经验欠缺

在2号机组的测试活动中，业主派出了维修部门人员及质保部门人员参与测试活动，IOM抽调安排了施耐德人员参与测试活动，上述人员的参与在一定程度上缓解了人力资源不足的局面，但他们普遍缺乏核级DCS测试活动的实践经验，对测试活动的参与和熟悉均需要一个较长的过程。

3　DCS工厂测试质量管理对策

3.1业主人员积极介入，在线监控测试质量

为更加深入地监控掌握工厂测试质量，同时从一定程度上弥补参与测试人员人力不足的问题，QNPC经过与IOM的积极协商，派出了测试技术人员及质保管理人员，经过培训取得IOM相应授权，以人力支持的形式全程参与了工厂测试过程。

3.1.1测试人员授权

IOM对测试技术人员培训授权主要包括简历评价和课堂培训两个方面。

测试技术人员取得IOM的书面授权后，参与了测试程序初稿编写、Pre-FAT及FAT测试工作，其中授权分为level1及level2，level1级人员参与现场测试，level2级人员除可参与现场测试外可对测试结果进行审查。

3.1.2质保人员授权

IOM对质保人员的培训授权主要包括简历评价、管理流程培训和在岗培训几个方面。

质保人员取得IOM的书面授权后，全程参与了HVT、Pre-FAT及FAT的测试过程监督、测试记录审查等工作。

3.2实施标准化监督、提升过程监督成效

在测试开工前结合IOM的开工前质保监督报告（QSR）对测试相关准备情况进行核实与确认，对于测试过程，借鉴在核电厂运用较成熟的监督细则标准化的方法，分别针对HVT、Pre-FAT及FAT的具体情况编制了有针对性的标准化监督细则，为监督过程提供了标准化的监督依据，从而确保监督人员判定标准的一致性及相关监督工作的完整性［2］。

3.2.1测试阶段开工前监督

每个测试阶段开工前，IOM对相关准备情况进行监督并形成质保监督报告，结合IOM的监督过程对人员资质、工机具、现场条件、文件准备等方面进行确认和核实。

3.2.2HVT阶段监督细则

对于HVT阶段测试的监督从测试先决条件、文件修改控制、测试过程控制、测试结果评价及测试记录有效性等5个方面编制了相应的监督细则，作为监督的依据和参考。

在HVT阶段，文件修改控制及测试记录有效性方面未发现问题，测试先决条件控制仅存在个别问题，测试过程控制及测试结果评价方面存在问题相对较多。具体而言，共计发现48个问题，其中，测试结果记录填写不规范占比42%，测试结果未填写结论占比29%，上述两类为主要问题。对于监督过程中所发现记录填写不规范或不完整的问题，测试人员经过核实后对记录进行了修改或补充；对于测试结果与期望值不符的问题，重新进行了测试并通过。

3.2.3Pre-FAT阶段监督细则

对于Pre-FAT阶段的测试监督主要从测试先决条件、文件修改控制、测试过程控制、测试结果评价及测试记录有效性等5个方面编制了相应的监督细则，作为监督的依据和参考。

在Pre-FAT阶段，测试结果评价方面发现问题极少，测试先决条件控制方面存在部分问题，文件修改控制、测试过程控制及测试记录有效性方面存在问题相对较多。具体而言，共计发现92个问题，其中，步序签署日期不规范或漏签名占比27%，编辑性错误的修改未标时间占比22%，上述两类为主要问题。

经过梳理和分析可知，监督过程中问题主要集中在步序签署日期不规范或漏签名、编辑性错误的修改未标时间两个方面，对于前者，要求测试人员逐一核实确认后予以整改；对于主要集中在测试前期，通过相关技术负责人向每班测试人员发邮件明确程序要求的办法，后期基本不存在这类问题；对于测试数据漏记或错记等较严重的问题，测试人员通过对测试过程再次核实或重测等方式予以整改。

3.3以注重实效为导向、优化流程及方法测试过程中，在数据统计的基础上，注重以提升测试实效为导向，对异常报告、测试文件审查（TRB）等管理流程不断进行优化，从一定程度上提升了测试的效率和成效。.

3.3.1提高异常报告门槛、提升文件修订效率

IOM的管理程序规定：“对于任何不满足要求、规格、设计、文件标准等的情况均属于AR，可以包括在审查、测试、分析、编辑及硬件/系统/软件使用或文件使用等过程中。”在前期测试期间，测试用例及测试程序存在不少问题，针对这些问题均采取AR的方式进行处理，但这些问题中有接近15%左右的问题属于简单的文件编辑错误，将此类问题纳入AR流程从一定程度上降低了问题处理效率，在数据统计及征求各方意见的基础上，IOM对相关管理程序进行修订，将编辑错误类的问题从AR流程中分离出来，不再针对编辑错误问题开启AR，同时明确“编辑错误”包括如下几个方面内容：

1）拼写及格式错误；

2）段落步骤引用错误；

3）数据前后矛盾；

4）参考文件版本错误。

在测试过程中，只要属于以上编辑错误的情况，由具有Level2级授权的测试人员在测试程序中使用红笔直接对相关问题进行修改，修改处注明“editorial error，see test log”，并在相应测试日志中详细记录修改情况。

3.3.2简化测试审查团队组成、提升文件审查效率

TRB对所有项目的测试文件和测试结果进行审查和批准，负责审查所有项目测试计划及测试技术规格书，文件批准前必须由项目工程师（PE）将所有审查意见落实解决完成，任何对测试文件的重大修改必须经过TRB审查。

前期的TRB包括项目工程师、质保工程师（QA）、V&V工程师及项目经理（PM），在TRB执行过程中，因为项目经理主要职责为协调项目资源，对测试文件往往较少从技术及质保流程上提出审查意见，且因其人力有限可能延缓审查效率，故在经过充分讨论和征求各方意见的基础上，对相关程序进行升版，不再将项目经理列为TRB必需的成员组成，这进一步明确了各方的工作职责，使得TRB的效率和实效均得以较大的提升。

3.4多方位开展经验反馈、提升问题预控效果

方家山核电工程2号机组DCS的测试工作是在FJS1及FQ1的基础上开展的，同时又与FQ2具有一定的间隔期，为此，测试过程中多方面积极开展经验反馈工作，既开展项目内的反馈，又进行项目间的反馈。

3.4.1方家山核电工程1号机组的经验反馈

方家山核电工程1号机组测试过程中发现了不少测试程序存在的问题，在2号机组的测试程序编制过程中，QNPC测试人员积极参与测试程序初稿的编写工作，以1号机组的测试程序为基础，将1号机组所产生的异常报告及测试程序红线修改（Redline）完全反映到2号机组的测试程序编制过程中，从一定程度上保证了1号机组所存在的问题不再重复发生。

3.4.2其他项目的经验反馈

方家山核电工程2号机组与FQ2测试内容一致，但测试开始时间晚近两周，在一定程度上可以借鉴先行项目的经验，同时对其所发现的问题提前进行预控，如在测试过程中，对于FQ2产生异常报告的测试程序，均在查找清楚原因并对测试程序进行修改完善的基础上再行开展相应的测试工作，这在一定程度上提前发现了部分问题，提升了测试效率。

3.4.3测试过程的经验反馈

质保人员在对测试活动的监督过程中，将出现频率较高的问题整理出来，要求技术负责人邮件反馈至每班测试负责人，要求其予以重点关注，同时在测试区白板中予以简要注明以提醒测试人员注意，如HVT阶段重点提醒了关于网络测试阶段实际值填写注意指示灯颜色的问题；在PreFat阶段重点提醒了编辑错误类问题处理方式、步骤签名完整性、记录值填写完整性等问题，在提醒后此类问题数量得以明显下降，起到了较好的效果。

3.5开展不符合项原因分析、提升质量预控效果

方家山核电工程1号、2号机组DCS在制造过程中发现并开启不符合项（N C R）共计181个，全部属于内部不符合项，对上述不符合项按阶段进行分析，以期找出工厂集成及测试阶段的质量控制薄弱环节及部件故障率分布情况，以对后期现场运行阶段预防性维修工作提供借鉴和参考［3］。

在材料验收、机柜集成、工具配置、硬件及软件测试等过程中均发现有不符合项，按Tricon、PLM、SVDU及CAPE等机柜类型对这些不符合项进行深入的原因分析后确定其根本原因，将其细化到设计、材料验收、集成、工具配置及硬件运行5个阶段27个类别，为尽可能细化到具体物项，将发生次数在2次及2次以上的均分类列出，对于仅发生1次的列为其他项。

对数据进行分析后可以得知如下结论：

（1）在工厂集成阶段因接线错误导致的NCR总体占比为17.1%，工具配置阶段接线错误导致的NCR总体占比为3.9%，合计21%，为最主要的质量问题，且此类问题很多都是在后期测试过程中才发现的，说明集成人员自检及质检人员检查的关卡均被突破，在施工现场集成阶段需严格按图纸接线，严控接线的准确性。

（2）工具配置阶段因软件配置错误、软件标签错误及参数设置不当3项共计占比为18.8%，为导致测试过程产生NCR的主要原因，CAPE工具虽然属于测试工具范畴，不属于现场的永久性物项，但其配置的正确性直接影响着测试工作的一次通过率，故测试前需高度重视其软件配置、标签及参数的检查与核实。

（3）材料进厂验收阶段、集成阶段及硬件运行阶段均发现不少零部件不可用的情况，其中插针、柜内电缆、电源及通讯模块、保险、端子等物项所导致的问题合计占比为22.2%，属于易损已坏部件，后期预维活动中需加强对此类零部件的关注，同时准备适量的相关备件，以降低因此类硬件故障所导致DCS不可用的风险。

（4）因设计文件错误或设计文件未及时升版等原因导致的NCR占比为6.1%，设计中存在的问题很多是到集成阶段甚至测试阶段才发现的，说明前期设计过程控制及设计变更控制中还存在薄弱环节。

在2号机组的测试过程中，要求集成及测试人员重点加强了对接线核对、CAPE工具配置等环节的控制，2号机组因为上述原因所导致的不符合项数量得以大量减少，仅发生3个接线错误导致的NCR、未发生因工作配置错误所导致的NCR［4］。

4　DCS质量管理所引起的思考

4.1异常报告（AR）管理

DCS集成及工厂测试过程中，对于出现的任何异常，工作人员的第一反应均是在确认后立即填写异常报告，对相关异常进行记录并通过相应的审核流程进行处理，AR的内容亦不仅仅局限于实体出现质量问题或测试失败等内容，其前期甚至包括了文件编辑错误等内容，此流程的实施看似在一定程度上延缓了问题处理时间，但从另外一个方面看，其不仅对所有异常的处理确保了“凡事有据可查”，同时提供了一个强大的异常数据库，使得管理层可以据此对现场各个管理环节及产品质量进一步分析，据此采取改进措施。

在核电厂运行阶段，营运单位可以通过缺陷报告（QDR）及状态报告等方式主动提出异常并按相应流程进行处理；在核电厂建造阶段，施工单位作为建安活动的主体，基本只有依靠不符合项的流程对现场相关异常进行主动报告，即使部分业主单位、总包单位及施工单位使用了经验反馈系统通过状态报告手段进行管理，但其对施工过程控制中存在的异常覆盖面仍然相当不足，施工单位亟须进一步提升一线施工人员对异常报告的意识，同时逐步探索建立更加完善的异常报告、处理、管理、分析、改进的整套流程。

4.2不符合项管理

DCS集成及测试过程中，共计开启了181个内部不符合项，内容涉及了设计文件错误、材料损坏、测试错误等多个方面，内部不符合项亦严格按照程序要求流程履行相关审批验证手续并形成了相应记录，特别是对于接线类不符合项，除在NCR处理及验证栏对处理情况进行描述外，还在所涉及的图纸中用记号笔对处理情况进行标记并作为附件附于NCR报告中。

现阶段国内部分电仪制造厂在内部不符合项的认识上仍存在一些误区，如对于材料报废或降级使用材料、接线错误等情况均认为不必开启不符合项，故其开启的不符合项数量极少。加强全员对内部不符合项的认识至关重要，构建一个涵盖各方面内容的不符合项数据库并依次为基础进行分析改进，对于制造厂来说可以找出其在材料使用、工艺过程控制等方面的薄弱环节进而不断改进，对于业主来说亦可以从中分析出易损部件分布情况进而为预防性维修及备件采购库存控制提供基础数据指引。

5　结束语

在方家山核电工程2号机组DCS工厂测试过程中，面对厂家多头并进、人力紧缺等实际困难，QNPC充分利用自身对核电系统流程、核质保法规等较为熟悉的优势，派出维修人员及质保人员以人力支持的形式深度介入测试活动，借鉴使用QNPC在建造运行阶段的成熟管理流程和方法，对DCS整体质量进行了提前预控，同时使相关维修人员及质保人员对工厂测试流程及DCS系统知识有了更为深刻的了解，便于后期现场调试、维修活动的开展。方家山核电工程正是创新性地采取了流程在线的质量管理思路，为供买双方在项目推进、资源共享、质量预控等方面实现了双赢，方家山核电工程2号机组DCS测试结果未出现一次原则性质量问题，比设备发货计划提前72天、比登高计划提前12天，创造了仅仅62天的DCS工厂测试最短纪录，实现了质量进度双双受控的目标，对后续核电工程重大项目的推进具有一定的借鉴意义［5］。

［1］ 张建军. 岭澳二期核电站集散控制系统设备安装［J］.中国核电，2014，7（1）：47-50.（ZHANG Jianjun. Simple Discussion on Distributed Control System Equipment installation in Ling Ao Ⅱ［J］. China Nuclear Power，2014，7（1）：47-50.）

［2］ 乔志国. 防人因失误工具在田湾核电站的应用推广［J］.中国核电，2013，6（4）：356-359.（QIAO Zhiguo. The Application of Human Error Prevention Tool in Tianwan Nuclear Power Station［J］. China Nuclear Power，201，6（4）：356-359.）

［3］ 国家核安全局. 核电厂质量保证安全规定［S］.（National Nuclear Safety Administration. Quality Assurance for Safety in Nuclear Power Plant［S］.）

［4］ 国家核安全局. 民用核安全设备设计制造安装和无损检验监督管理规定［S］.（National Nuclear Safety Administration. Civilian nuclear safety equipment designed and manufactured to install and provides supervision and management of non-destructive testing［S］.）

［5］ 林诚格. 非能动安全先进核电厂AP1000［M］. 北京：原子能出版社，2008：201-207.（LIN Chengge. Advanced passive safety nuclear power plant AP1000［M］. Beijing：Atomic Energy Press，2008：201-207.）

The Practice ofOn-line Supervision on Factory Test of DCS by Operating Organization

ZHAO Bing
（Qinshan Nuclear Power Preparation Group，Haiyan of Zhejiang Prov. 314300，China）

For Fangjiashan nuclear power project， the factory test of DCS is facing multiple pressures both in quality and progress. By right of the advantage in management and technology， the operating organization took part in the on-line supervision on factory test of DCS. Based on the standardization of supervision and data statistic analysis， the management process was optimized and multi-faceted experience fed back. This was good for strengthening quality of test management，sharing resources， quality control and other aspects， then achieved a win-win situation for both sides， and finally made the DCS ahead of time while ensuring the quality of highly controlled circumstances.

on-line supervision；DCS；factory test

TM623Article character：AArticle ID：1674-1617（2015）02-0174-06

TM623

A

1674-1617（2015）02-0174-06

2015-02-13

赵兵（1984—），男，四川巴中人，工程师，学士，从事核电厂工程、运行等质保管理工作。