Глава восьмая
Оптимизация процесса ввода в эксплуатацию
Состав задач по оптимизации процесса ввода в эксплуатацию
Оптимизация процесса ввода в эксплуатацию в целом может достигаться решением ряда более узких проблем и задач, к числу которых можно отнести [100]:
- совершенствование объема и состава испытаний;
- оптимизацию последовательности пусконаладочных испытаний;
- оптимизацию продолжительности ввода в эксплуатацию;
- оптимизацию затрат на ввод в эксплуатацию;
- оптимизацию эксплуатационных нагрузок при испытаниях (оптимизацию ресурса оборудования, затрачиваемого на проведение испытаний);
- совершенствование методик испытаний;
- оптимизацию условий эксплуатации оборудования и сооружений в период ввода в эксплуатацию.
Перечисленные проблемы и задачи оптимизации процесса ввода в эксплуатацию будут рассмотрены в соответствующих параграфах.
Оптимизация продолжительности и затрат на ввод блока АЭС в эксплуатацию
В соответствии с типовым графиком ввода в эксплуатацию энергоблока АЭС с реактором ВВЭР-1000 период ввода блока в эксплуатацию составляет 454 сут.
Фактические временные затраты на ввод в эксплуатацию энергоблоков составили:
№1 Калининской АЭС - 795 сут.;
№4 Балаковской АЭС - 685 сут.;
№1 Ростовской АЭС - 688 сут.;
№3 Калининской АЭС - 784 сут..
Средняя фактическая продолжительность ввода в эксплуатацию для этих энергоблоков составила 738 сут. В то же время имеется пример ввода в эксплуатацию энергоблока №3 Южноукраинской АЭС, продолжительность которого составила 453 сут., т. е. равна типовой.
На рис. 8.1 приведено сравнение типового графика ввода в эксплуатацию энергоблока АЭС с реактором ВВЭР-1000 и фактических временных затрат на ввод энергоблоков с разбивкой по этапам.
На вводимом в эксплуатацию блоке выполняется (без учета индивидуальных испытаний) порядка 800 испытаний. Численность пусконаладочного персонала на площадке вводимого в эксплуатацию блока зависит от объемов работ на конкретном этапе. Максимальное усредненное количество пусконаладочного персонала на площадке составляет около 300 специалистов (кратковременно может достигать 350—360).
На рис. 8.2 приведено распределение пусконаладочного персонала по этапам ввода блока АЭС в эксплуатацию. Увеличение продолжительности ввода в эксплуатацию приводит к увеличению трудозатрат пусконаладочного персонала.
Доля затрат на индивидуальное и комплексное опробование оборудования блока АЭС и блока в целом составляет около 4% стоимости строительства блока АЭС.
Увеличение продолжительности ввода в эксплуатацию приводит также к потерям от недовыработки электроэнергии, аналогичным потерям из-за простоя энергоблока (для энергоблока мощностью 1000 МВт в течение 1 сут. порядка 1 млн дол. США).
Условием снижения затрат при вводе блока АЭС является обоснованное снижение объемов пусконаладочных работ и уменьшение продолжительности периода ввода блока АЭС в эксплуатацию.
Основной вклад в увеличение сроков ввода в эксплуатацию вносят потери времени на этапах и подэтапах ИОО, ХГО, Ревизия оборудования РУ, ЭП и ОПЭ.
Рис. 8.1. Сравнение типового графика ввода в эксплуатацию энергоблока АЭС с реактором ВВЭР-1000 и фактических временных затрат на ввод энергоблоков
Рис. 8.2. Ориентировочное распределение численности пусконаладочного персонала на вводимом блоке АЭС по этапам ввода в эксплуатацию:
этап А — предпусковые наладочные работы (ИОО), Испытания СГО; ГИ и ЦП, ГО; Ревизия основного оборудования; этап В — физический пуск; этап С — энергетический пуск; этап D — опытно-промышленная эксплуатация
Превышение средней продолжительности этапов по сравнению с нормативной продолжительностью составляет:
- ИОО на 89 сут. или на 60%;
- ХГО на 40 сут. или на 125%;
- Ревизия оборудования РУ — на 39 сут. или на 102%;
- ЭП и ОПЭ — на 92 сут. или на 51%.
Основные факторы, увеличивающие длительность ввода блока в эксплуатацию:
- устранение выявленных дефектов или несоответствий оборудования (ремонт, модернизация или замена);
- устранение несоответствий и ошибок проекта, выявленных в процессе ПНР (изменение трассировки трубопроводов, замена оборудования или отдельных элементов систем, изменение алгоритм! >в и т.д.). На каждом вновь вводимом энергоблоке АЭС принимается по 3—5 тыс. технических решений по изменению проекта;
- выполнение повторных испытаний после внесения изменений в проект, устранения дефектов или несоответствий оборудования;
- корректировка алгоритмов, внесение изменений в проект АСУ ТП;
- несоблюдение графиков поставки и монтажа систем и оборудования блока и АЭС в целом;
- монтаж систем и оборудования не в соответствии с технологической последовательностью выполнения ПНР;
- внеплановые остановы для устранения дефектов оборудования.
- несоблюдение графиков поставки и монтажа систем и оборудования блока и АЭС;
- несоответствие проекту разработанной пусконаладочной и эксплуатационной документации;
- выполнение испытаний и проверок на всех вводимых блоках АЭС в объеме, аналогичном объемам испытаний головного блока. В полном объеме испытания и измерения, в том числе с использованием нештатной измерительной аппаратуры, должны выполняться только на головных блоках.
В табл. 8.1 приведены предлагаемые меры по оптимизации времени и затрат на ввод блока АЭС в эксплуатацию.
Таблица 8.1. Мероприятия по оптимизации продолжительности и затрат на ввод блока АЭС в эксплуатацию
№ п/п | Мероприятие | Ожидаемый результат | Ожидаемый эффект | |||
1 | Анализ проекта АЭС пусконаладочными организациями на стадии разработки технического проекта (включая схемные решения, алгоритмы, технологические защиты и блокировки и т.д.) | Уменьшение количества несоответствий проекта. Снижение количества изменений в проект, вносимых в процессе ввода блока в эксплуатацию по результатам ПНР | Сокращение срока ввода блока на 3—6 мес. за счет уменьшения потерь времени на реализацию изменений проекта | |||
2 | Участие персонала пусконаладочных организаций в заводских сдаточных испытаниях на заводах-изготовителях оборудования | Уменьшение вероятности поставки оборудования, не соответствующего проекту | Сокращение срока ввода блока за счет исключения потерь времени на замену или ремонт оборудования | |||
3 | Проверка и испытание оборудования АСУ ТП (СКУ) на полигонах при обязательном участии в испытаниях специалистов пусконаладочных организаций | Поставка на площадку строящейся АЭС протестированного и налаженного оборудования АСУ ТП (СКУ) | Сокращение срока ввода блока за счет уменьшения объема испытаний оборудования АСУ ТП (СКУ) на площадке АЭС на 3—4 мес. | |||
4 | Тестирование и настройка отдельных видов оборудования (электрифицированной арматуры, предохранительных устройств и т.д.) до передачи его в монтаж на специальных стендах | Передача в монтаж проверенного и предварительно настроенного оборудования | Сокращение срока ввода блока за счет исключения потерь времени на замену некачественного оборудования (около 3 мес.) | |||
5 | Разработка и изготовление специального стационарного и передвижного оборудования (стендов), в том числе передвижных комплексов технического диагностирования арматуры, настройки предохранительных клапанов и т.д. | Передача в монтаж проверенного и предварительно настроенного оборудования. Оснащение площадки АЭС испытательным оборудованием для выполнения настроек и испытаний как в процессе ввода блока в эксплуатацию, так и далее в процессе эксплуатации блока | То же | |||
6* | Оптимизация объема динамических и теплогидравлических испытаний, выполняемых на этапах энергопуска и опытнопромышленной эксплуатации, в целях сокращения однотипных испытаний, повторяемых на различных уровнях мощности | Снижение материальных, трудовых затрат и затрат ресурса оборудования | Сокращение длительности этапов энергопуска и опытно-промышленной эксплуатации приблизительно на 10% | |||
7* | Оптимизация объема систем пусконаладочных измерений (СПНИ). Максимальное использование для измерений штатных систем диагностики | Сокращение объема работ на испытаниях, на монтаже и демонтаже оборудования СПНИ | Сокращение трудозатрат и длительности этапов ревизии оборудования РУ до 10% | |||
8* | Оптимизация объемов физических экспериментов и измерений. Обоснованное сокращение объемов физических экспериментов и измерений, выполняемых на серийных блоках АЭС, комплектуемых стандартной активной зоной | Сокращение длительности этапов физического и энергетического пусков | Сокращение длительности этапов физического и энергетического пусков до 10% | |||
9 | Организация управления проектом ввода энергоблока АЭС в эксплуатацию с включением в состав проекта автоматизированной системы управления сооружением, поставками оборудования и вводом в эксплуатацию блока АЭС на базе современного программного обеспечения. | Поставка и монтаж оборудования в порядке, обеспечивающем последовательное выполнение ПНР | Сокращение длительности этапов ввода блока в эксплуатацию | |||
* Для второго серийного и последующих блоков АЭС данного проекта.
Кроме того, проведенный анализ комплекса работ по вводу в эксплуатацию энергоблока №3 Калининской АЭС показывает, что для сокращения сроков ввода последующих новых энергоблоков с ВВЭР в эксплуатацию также необходимо:
• в кратчайшие сроки пересмотреть действующую или разработать новую нормативную документацию по вводу новых энергоблоков АЭС в эксплуатацию;
Таблица 8.2. Ожидаемое сокращение сроков выполнения работ в результате реализации предлагаемых мер по оптимизации времени и затрат на ввод блока АЭС в эксплуатацию
Этап | Длительность на введенных блоках, сут. | Ожидаемая длительность, сут. | Ожидаемое сокращение длительности,% |
ИОО | 200—222 | 160 | 25—30 |
Ревизия оборудования РУ | 61—80 | 38 | 30—50 |
ХГО, СГО, ФП | 111—171 | 86 | 35—40 |
ЭП и ОПЭ | 228—256 | 160 | 30—35 |
Ввод блока в эксплуатацию | 738 (средняя) | 458 | 30—35 |
- в состав проекта энергоблока обязательно включить проекты производства работ;
- завершить разработку и корректировку проектно-конструкторской и рабочей документации не позднее, чем за 6 мес. до начала ПНР;
- разработать и утвердить детализированную смету затрат на ПНР, учитывающую трудозатраты пусконаладочного и монтажного персонала, материальные и энергоресурсы на всех стадиях ввода блока в эксплуатацию;
- разработать и утвердить новый типовой график проведения ПНР на АЭС с ВВЭР, учитывающий опыт ввода в эксплуатацию последних энергоблоков;
- своевременно ввести в работу минимально необходимые к началу ПНР подсистемы и оборудование АСУ ТП (в части управления оборудованием энергоблока и контроля и регистрации параметров) и закончить подачу напряжения на собственные нужды к началу этапа «Предпусковые наладочные работы»;
- иметь единого генподрядчика ПНР, что позволит более качественно организовывать проведение ПНР и управление всеми подрядными пусконаладочными организациями, сократить время выполнения ПНР и уменьшить финансовые затраты;
- для подготовки комплекта качественной пусконаладочной документации заключить договор на производство ПНР за 2— 2,5 года до начала ПНР на блоке;
- на период сооружения и ввода энергоблока в эксплуатацию создать единую диспетчерскую службу для поддержки организации и управления строительно-монтажными и пусконаладочными работами;
- обеспечить создание математической модели энергоблока и опережающий ввод полномасштабного тренажера до начала проведения ПНР на блоке для анализа и моделирования технологических процессов и подготовки эксплуатационного персонала.
В табл. 8.2 приведены экспертные оценки ожидаемого сокращения сроков ввода в эксплуатацию в результате реализации предлагаемых мер.
