海阳核电智慧仪控人才队伍建设的思考和实践

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海阳核电智慧仪控人才队伍建设的思考和实践

金慧妍 王翔宇

山东核电有限公司  邮编265116

引言

仪控系统作为核电厂的“中枢神经”,是大型先进压水堆核电站关键技术和装备之一,对机组的安全稳定运行发挥着至关重要的作用。在核能行业稳步发展的前提下,核电设备尤其是仪控设备更新换代持续加快,新技术新产品在数字化仪控系统上的应用越来普及。如何打造一只适应形势需要的具备设计、采购、调试、运维等能力的一体化智慧仪控团队,担当起向整个行业输送优质仪控人才的使命,需要每一个核电企业深入思考。

1  背景

1.1  核电仪控专业

核电仪控专业涉及计算机技术、信息技术、自动控制、仪表监测、电力电子、系统工程等多个学科,是一个技术含量高、产品更新换代快的综合性、系统性以及技术密集性专业。

先进非能动压水堆核电站仪控系统总体架构如图1所示,主要包括非安全级电厂控制系统(PLS)、数据处理和显示系统(DDS)、安全级保护和监测系统(PMS)、多样化驱动系统(DAS)、运行和控制中心系统(OCS)、堆外核测系统(NIS)、堆芯仪表系统(IIS)、数字化棒控系统(DRCS)、数字化棒位指示系统(DRPI)、特殊监测系统(SMS)、辐射监测系统(RMS)、地震监测系统(SJS)以及与仪控系统接口的反应堆停堆断路器(RTS)、控制棒电源电动发电机组(MG-SET)等系统和设备。除上述主要仪控系统外,核电厂仪控专业所辖设备还包括就地仪表、成套设备包控制系统和设备、就地受控设备(如气动阀/电磁阀)等。

图1  先进非能动压水堆仪控系统构架

Fig.1  Instrumentation and Control System Architecture for Passive ALWR

1.2  仪控人员能力情况

海阳核电厂根据《核动力厂管理体系安全规定》 以及《核电厂质量保证安全规定》(HAF003)设置公司管理体系构架以及项目质保大纲。根据管理体系构架,公司设立仪控维修处负责公司生产机组的维修以及在建机组的仪控设计、采购、调试管理工作。截止2023年经过海阳核电依托项目两台机组工程建设、调试阶段及三次换料大修的经验积累,仪控维修处逐渐建立起一个专业技术能力、自主维修水平、开拓创新能力全面提升的大仪控团队。

1.3  核能领域发展机遇

我国将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。长期以来,核电在全球能源向低碳化转型中发挥着重要作用,近年来在“3060双碳目标”背景下,核电以及核能综合利用迎来新的发展机遇。

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确要“安全稳妥推动沿海核电建设”,并提出“开展山东海阳等核能综合利用示范”。

2022年初,习近平总书记在中央政治局就努力实现碳达峰碳中和目标进行的第三十六次集体学习中提到要“积极安全有序发展核电”。在上述政策和背景驱使下,核电以及核能综合利用在接下来几年内将迎来新的机遇和挑战,核电企业司面临向核能行业内部输送高质量人才的使命。

2  SWOT分析

SWOT分析法又称为态势分析法,它是由旧金山大学的管理学教授韦里克于20世纪80年代初提出来的,经常被用于企业战略制定、竞争对手分析等场合。SWOT分析法将与对象密切相关的各种主要内部优势、劣势和外部机会和威胁等列举出来,并依照矩阵形式排列,然后用系统分析的思想,把各种因素相互匹配起来加以分析,可以对研究对象所处的情景进行全面、系统、准确的研究,从而制定相应的发展战略、计划以及对策等。

本文采用SWOT分析法对海阳核电仪控人才培养进行分析,为仪控人才培养行动计划制定提供依据。

优势(Strength)
1、成员年龄结构较好,有数名完整经历过调试的经验丰富的员工,也有近几年新加入的年轻血液;
2、技术水平较高、创新意识强,处室人员所辖的专业方向上均形成了一定的技术积累;创新意识较强,形成了较多的科技创新、知识产权成果。累计获得获得实用新型专利授权12项,软件著作权17项,连续两年获得中国核能行业协会科学技术奖;
3、培训设施完善,搭建了保护系统、堆外核测系统模拟体等较为完善的培训设施,搭建了一体化实操培训场景71个,基本实现了常见工作实操场景培训全覆盖;
4、安全意识较强、行为规范。仪控人员的安全意识较强,在现场作业行为规范、缺陷响应等方面表现较好;多次获得公司安全之星奖励。

劣势(Weakness)
1、人员掌握技能较单一,细分的专业方向较多,掌握多个细分方向专业知识的人员较少,存在一定的专业壁垒;
2、员工工作主动性不足,兵来将挡、水来土掩,主动学习、主动提升的活力不足,复杂问题的解决存在依靠心理,等待设计院、设备厂家提供技术方案;依赖上级管理层的管理要求,主动谋划改进意识不足;
4、重技术、轻管理,员工对处室管理的参与度不足,处室开展的管理创新、管理提升活动较少;

机会(Opportunities)
1、核电行业面临良好的发展机遇,国家“十四五”规划和2035年远景目标中明确“积极有序推进沿海三代核电建设”,并将“开展山东海阳等核能综合利用示范”列入该规划,核电行业面临良好的发展机遇。核电项目迎来批量化开工建设,核能综合利用大有可为;
2、公司员工成长渠道畅通,公司作为集团公司人才培养基地,非常重视人才培养,管理序列和技术序列均有明确的晋升标准和机会,为仪控人才培养提供了有利条件;
3、公司致力于打造一体化仪控团队,打造设计、采购、调试、维修一体化仪控团队,为仪控人员的多维发展创造了良好的环境;

挑战(Threats)
1、仪控系统更新换代较快,后续可能采用国产化仪控系统,与当前仪控系统差异较大,仪控人员在国产仪控系统的技术积累不足;
2、仪控设备即将面临设备老化趋势,按照电仪类设备寿命10~15年计算,可以预计在未来5-8年将面临设备故障概率的大幅度增加,人员在设备老化、寿期管理的方面的研究不足;
3、面临人力资源紧张的局面,随着集团公司核电事业的发展,近年来对外输出多名专业技术骨干,同时机组进入稳定运行的状态,年轻员工现场实践机会较少,成长较调试期较慢,人才培养周期较长,面临人力资源紧张的局面;

3 措施

针对仪控人才培养SWOT分析结果,结合仪控人员的任务分工及未来发展规划,制定了仪控人才培养中长期规划:

近期规划:压紧压实安全责任,工作规范化、标准化,持续提升人员技术技能水平和设备可靠性。

中期规划:“迎进来、走出去”充分对标行业内外先进管理思路,管理优化革新,精细化团队管理,培养专家人才队伍。

长期规划:借助外部多样化信息来源强化多领域、多维度仪控人才建设,培育学习型组织,激发团队成员创新活力,全方位建设智慧仪控团队。

海阳核电近年来,仪控团队逐渐成熟,培养了大批优秀人才,并实现向集团内企业的人才输送,积累了宝贵的人才培养经验。

3.1  专项培训提高团队技能水平

3.1.1  新员工专项培训

为有效做好仪控专业人才支撑规划,加速年轻员工全面成长,仪控团队制定了新员工专项培训方案。为达到更好的培训效果,课程内容主要“以理论源头学习为主,现场实践分享为辅”的原则,从仪控系统理论知识介绍、AP1000良好经验反馈,现场仪控事件处理分析案例分享,各专业主要重点工作,高风险工作难点等几方面对学员进行全范围讲授,整套教程共计1400余学时。

培训课程设置

Table 1  Training Curriculum

核电仪控系统总体介绍

7

安全级反应堆保护知识及应用实践

350

非安全级DCS知识及应用实践

456

数字棒控棒位知识及应用实践

126

特殊仪控系统知识及应用实践

70

PLC仪控平台知识及应用实践

175

仪控就地设备原理知识及应用实践

182

管理程序培训

35

通过为上述培训课程的设置,为仪控专业新员工建立了一套完整的仪控系统理论体系,使其基本掌握了仪控维修工作内容及工作方法。新员工根据自身专业分工通过选学的方式,打破专业壁垒,为后续开展现场工作奠定专业基础。

3.1.2  专业实操场景

对于新投产核电厂,专业技术人员队伍呈现年轻化,缺乏现场经验的新员工比例较大,故障诊断能力和维修操作水平偏低。此外,承包商服务人员流动性高,且从作业细节、行为习惯上缺乏标准化、规范化。基于以上考虑,海阳核电仪控团队主动联合承包商开展“一体化技能培训”工作,制定一体化技能提升方案。

该专项培训活动是即新员工专项培训活动之后,仪控人才培养的另一重要举措。仪控团队按照系统化培训方法(SAT),通过开展培训需求分析、岗位任务分析,重新梳理实操培训需求清单总计71门课程。各班组组织理论水平高,现场维修经验丰富的员工或承包商,紧密围绕培训目标,结合仪控专业工作性质和工作特点,开发了71套高质量典型培训材料(包括实操场景指南、实操视频),组织整个仪控团队以及承包商合作伙伴开展相关培训。

3.2 技术提升专项组打造多维仪控队伍

为打破专业壁垒,加强仪控人员的技术交流,同时为仪控人才培养、技术提升工作搭建平台,按照设备类型,组织成立了11个技术提升专项组。选拔技术能力强,现场实践经验丰富的一线工程师担任组长,每人根据个人兴趣导向及处室管理期望可参与不超过3个专项组,并定期进行调整。

专项组工作职责为组织开展及提升所辖设备的全面技术管理,在开展技术管理工作的同时实现专项组人才的培养和技术提升。专项组日常工作包括但不限于设计法规、规范收集研读掌握、中长期技术问题处理、生产缺陷判别分析、设备可靠性管理、变更改造管理、等方面工作。

专项组经过2年的运作,专项组发挥在人才培养新、问题解决、技术自主上的优势,取得了显著的成绩。有力推进了处室中长期技术问题处理,机组的重要缺陷得到了及时、有效响应,人员技术水平取得了较大提升。自主维修能力进一步提升,无论是日常机组疑难问题的响应,还是大修重大专项工作的执行,全方位实现技术自主可控。大修期间自主执行安全仪控系统响应时间试验,安全仪控系统响应时间测试工作安全风险大、工期长,是仪控专业在大修主线工作,海阳102、202大修实现完全自主化执行,大幅缩短了大修主线工作时长,减少了费用支出。

3.3 科技创新引领高质量人才培养

为适应科技创新发展大趋势,解决现场技术问题的基础上,仪控团队开拓思路,积极开展科技创新工作,探索用新技术、新方案解决疑难问题。仪控团队累计申报71项(含课题子项),已结题30项,主要涵盖科技研发与成果应用、测试工具与设备国产化两大类型。

科技创新成果多数已在现场实际应用,有效节省了大修工期,提高了工作效率。其中,成功研发爆破阀回路测试装置,该装置可对现场PMS单序列控制的所有爆破阀控制器同时进行回路测试,减少了大量拆/接线工作,将原本64小时的工作缩短到2小时,节省大修无模式窗口主线工期约32小时,单台机组每个大修循环节省收益约1300万;就地仪表响应时间测试装置,包括1E级热电阻响应时间测试装置、噪声法响应时间测试装置,均在现场实际应用,取得良好应用效果和可观经济效益。

开展科技创新工作在解决现场疑难问题的基础上,进一步拓宽了仪控团队成长成才渠道。2021年仪控团队共获得6项省级/行业级奖项,发表科技论文17篇,累计获得实用新型专利授权12项、软件著作权15项。团队的行业影响力进一步加强,2021年完成3项科技成果鉴定,均被行业专家鉴定为国内领先、国际先进水平,连续两年获得中国核能行业协会科学技术奖。

4  结论

在核能行业稳步发展的前提下,结合海阳核电关于“打造一支结构优化、素质优异,技术水平高,能够分析问题、解决难题的学习创新型技术人才队伍”和“培养一支少而精,专项技术精湛、技艺高超的技能人才队伍”的总体目标,仪控团队通过SWOT分析法对团队进行深入的剖析,从专项培训、技术提升专项组、科技创新等方面开展仪控人员多维度培养,推动员工在本职工作中不断提高自身专业技术水平和能力,致力于打造适应行业需求的智慧仪控团队。