Vol. 39 No. 5Oct. 2019第39卷第5期2019年］0月核科学与工程Nuclear Science and Engineering新建核电厂数字化仪控系统变更控制研究朱高试，穆海洋，段M(中国核电江苏核电有限公司，江苏连云港222042)摘要：新建核电站数字化仪控系统(也称DCS 系统)招投标程序完成后，工程造价基本确定，但是项目执行期间的变更数量及变更费用往往难以控制。
本文结合田湾核电站一期、二期DCS 项目的执行情况， 首先对变更的原因进行分析，然后通过一些标志性节点将DCS 项目执行分为不同的阶段，根据每个阶 段的工作侧重点不同，提出了变更预防及控制的策略，以期推动核电站DCS 项目管理水平的提升。
关键词：核电站;数字化仪控;变更控制中图分类号：TL48文章标志码：A 文章编号：0258-0918(2019)05-0821-05Research on Change Control of Digital I&C System in Newly-built Nuclear Power PlantsZHU Gaobin, MU Haiyang , DUAN Peng(Jiangsu Nuclear Power Corporation, Lianyungang of Jiangsu Prov. 222042,China)Abstract : With the constant development of computer and information automation technology > newly built NPPs all choose digitalized I&C system (also known asDCS system) in the form oftendering and bidding. At present , technology of main stream DCS system is quite mature , but it is difficult to control thequantity and cost of changes during the project implementation.The paper is to analyze reasons of changes based on the experiences of project implementation in Phases [&II of Tianwan Nuclear Power Station? and to discuss enhancement to change con trol of Digitalized I&C system in theperspective of project management.Key words ：Nuclear Power Plants ;Digital I&C System ；Change Control数字化仪控系统是指以微处理芯片构成的，以数字处理技术为特点的智能化电子设备 和计算机系统，它除了具有常规测量仪表的测 量和控制功能外，还具有极强的数据处理和通 讯能力，并且数字化仪控系统采用统一的人机界面,为电厂的运行和维护提供了便利。
1998年，田湾核电厂一期工程(1、2号机组)在国内首次引进数字化仪控系统(SIEMENS/Framatome Teleperm-XP + Teleperm-XS)^1^ o此后,各新建核电厂均以招投标的形式选择数字收稿日期=2019-03-20作者简介:朱高斌(1975-),男，江苏连云港人，高级操纵员，学士，现主要从事核电厂仪控系统的项目管理工作821化仪控系统（也称DCS系统），并且普遍采用安全级+非安全级的系统架构。
例如田湾二期、岭澳二期和福清三期核电厂选择的Teleperm-XS+Teleperm-XP（现已升级为Teleperm-XS+SPPA-T2000）;海阳一期和三门一期核电厂选择的Common Q+Ovation；方家山、福清一期/二期和昌江一期核电厂选择的IHconex+I/ A等。
DCS系统招投标程序完成后，工程造价基本确定，项目进入实体建设阶段。
在建设过程中将总投资控制在概算内是投资方及项目管理者的共同目标。
但是,由于各种因素导致的投资增加使得实现这一目标变得十分困难⑵。
其中，设计变更失控是导致项目建设阶段投资突破的主要原因。
1变更发生的原因国内新建的核电厂大都是引进国外数字化仪控系统产品，这些产品所依据的标准与我国核安全当局进行安全评审及监管依据的标准存在一些差异，且随着核安全要求的不断提高，核安全当局也会增加新的安全要求;此外，由于电厂工艺及其他系统本身的优化及检测控制要求变化等因素也会引起DCS系统的变更。
因此，在DCS系统项目合同生效后的实施过程中经常会出现需要增加新的安全功能、改变设备鉴定/测试的范围，以及修改工艺控制、设备保护及逻辑连锁等要求，从而导致在各阶段相应出现了大量的合同外变更工作。
1.1设计改进2011年日本福岛事故后，国内外对核电安全性的关注达到了前所未有的高度。
新建核电厂在初步安全分析报告（PSAR）评审时，核安全监管部门提出了新的更高的要求。
例如，田湾3、4号机组增加了专设安全设施驱动系统（ES-FAS）多样性的驱动方案、堆芯应急注入硼酸溶液系统多样性的驱动方案、安全级信号故障后的退化逻辑等。
此类设计变更需要充分考虑相关事件经验反馈、新的法规标准要求、机组的特点等。
1.2工艺变更核岛、常规岛以及相关辅助厂房及其布置设备的设计数据提交给DCS供应商，并完成设计澄清后,DCS系统供应商正式开始软硬件详细设计、制造及测试工作。
在此阶段，如上游设计输入出现变化,将导致DCS系统设计或制造产生额外的工作量,DCS系统供应商往往会依此要求变更费用。
此类设计变更发生的越晚，造成的额外工作越多，产生的费用也越高。
以设备测试阶段发生的工艺变更为例，需要新增的额外工作通常包括:系统详细设计文件修改、机柜硬件设计文件修改、机柜改线、测试程序修改、补充测试、变更的质保管理等。
追述此类变更的源头往往多种多样，比如厂房增减测点/设备、控制通道变化、设备型号变化等。
在各类变更中，工艺变更的数量往往最多，一些不易察觉的设计错误让项目管理人员很难做到源头控制。
但总体来说工艺变更的数量及影响主要取决于工艺设计方是否有足够的经验、电厂设计和选用设备是否成熟、是否有参考电厂、前期的接口澄清工作是否细致等。
1.3供货变更在项目执行过程中，DCS系统及其配套的电缆、端子箱、仪表、桥架或安装配件等，往往会出现遗漏和短缺，也有可能是运输、安装、调试过程中损坏，此时往往需要供应商补充供货，如果补充供货的责任不在供应商方面，将会形成合同变更。
此外,DCS系统在安装调试期间往往需要大量的备品备件，用以替换损坏的物项，而其中非供应商责任范围内的部分，也将会作为合同变更的一部分。
以田湾3、4号机组DCS合同的变更费用统计为例，其中32.92%的费用变更来自于补充的设备采购。
1.4测试变更DCS系统测试通常包括软/硬件测试、工厂集成测试（含工厂验收测试）、现场DCS系统调试以及电厂联合调试四个阶段。
测试工作是DCS系统生命周期中的一项重要活动，也是保证系统质量的重要手段，是V&V（验证和确认）的重要工作。
在设备出厂前的测试阶段（比如软件测试、工厂集成测试）设备的鉴定工作是否完善,相关鉴定证书、报告是否齐全，测试的覆盖面是否充分、选取的测试样本是否典型往往是管理的重点。
以田湾3、4号机组为例，由于新的核安全要求更加严格，安全级DCS系统在工厂测试时822增加了IE级功能100%测试、专设安全设施驱动优选功能100%测试。
这些合同外新增的测试工作不仅涉及商务问题，对工程进度也造成了一定的影响。
在现场调试阶段（比如DCS系统调试、电厂联合调试）往往是变更的高峰期。
由于工艺系统变化的影响，在DCS系统调试及与工艺的联合调试过程中可能出现大量的仪控逻辑变更⑶。
此外,DCS系统供应商在这个阶段的支持工作，比如调试文件范围、调试人员人工时等，受制于整个电厂调试进度，往往也会跟合同约定有所偏差。
2变更的控制研究新建核电厂DCS项目往往持续五六年甚至更长的时间，这个项目周期里也可以通过一些标志性节点再细分为不同的阶段，比如合同谈判阶段、设计阶段、工厂制造测试阶段、现场安装调试阶段等，每个阶段的工作侧重点不同，变更预防及控制的策略也有所不同。
以田湾3、4号机组为例，田湾3、4号机组DCS系统以1、2号机组为参考，同时吸收1、2号机组的经验反馈,对比国内同类型机组，田湾3、4号机组设计变更费用控制较为优化，使得合同变更不再是单一的买方补偿供方费用。
但是，田湾3.4号机组由于更严格的安全要求，一些设计补充和新增的测试项目产生了较大的计划外变更费用，田湾3、4号机组DCS项目变更费用在各阶段的占比如图1所示图1田湾3、4号机组DCS项目变更费用在各阶段比例Fig.1The proportion of cost change in each stage of Tianwan unit3&4DCS project 2.1合同谈判阶段变更控制不能仅在过程中靠流程控制，有 效的方法是在事前控制。
事前控制的一种方法是在项目开始前明确变更的定义，否则“变化”也无从谈起。
一般情况下，在合同签订前买方和供方会进行详细的技术澄清，此阶段供方会了解买方的需求，并制定供货范围，包括总体规模数据、设备和系统清单、服务项目、文件资料等。
之后，供方会依据供货方案进行分项报价，并最终计算得到合同总价。
由于一些不可预知的原因，这个供货范围存在变化的可能性，这种可能性需要在合同谈判阶段予以考虑，比如:其他系统和DCS的接口数量（也称I/O点数）变化；安全或自动功能设置的变化；供货材料或设备的变化；逻辑的修改和验证；工程延期可能导致的供货进度变化；服务项目的变化等。
这些变化及其造成的影响可作为变更的定义。
由于合同谈判阶段，供方会提供各类供货的分项报价，所以变更的计价方式也可以在合同谈判阶段明确。
2.2设计阶段DCS供货合同签订后，供方正式开始进行系统的设计工作，并接受安全评审和监管。
设计阶段前期的工作主要是DCS输入/输出数据的收集和澄清工作，这些设计数据涉及全厂几乎所有的工艺系统，一般由核岛、常规岛设计院提供，由于核电项目中普遍采用的工程分包模式,设计提资和澄清可能还需要其他下游单位和厂家参与。
由于不同核电机组的设计输入不同，DCS系统设计阶段的工作量建议以实际I/O点（输入/输出点）来定义，不同的输入测点、输出驱动器类型可以参考安全等级和逻辑设置的难易程度进行区分。