2014 年，國務(wù)院先后頒布了《國務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展生產(chǎn)性服務(wù)業(yè)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整升級(jí)的指導(dǎo)意見》和《國務(wù)院關(guān)于加快科技服務(wù)業(yè)發(fā)展的若干意見》2 個(gè)文件，均對(duì)計(jì)量校準(zhǔn)工作提出明確要求。在國務(wù)院重要文件精神和任務(wù)目標(biāo)指導(dǎo)下，盡快制定出符合我國核電戰(zhàn)略發(fā)展形勢要求的計(jì)量工作發(fā)展規(guī)劃，為核電發(fā)展提供強(qiáng)有力的計(jì)量基礎(chǔ)支撐和技術(shù)保障，無疑對(duì)于核電在十四五期間快速健康地發(fā)展具有積極的意義。

       本文對(duì)核電廠計(jì)量管理存在的主要問題進(jìn)行整理和分析，結(jié)合當(dāng)前的應(yīng)對(duì)措施和國家計(jì)量發(fā)展規(guī)劃，研究核電計(jì)量發(fā)展趨勢和方向，通過建立和持續(xù)推進(jìn)核電計(jì)量體系，為核電發(fā)展提供全方位的計(jì)量基礎(chǔ)保障和技術(shù)支撐。

一、核電廠計(jì)量管理現(xiàn)存主要問題分析
       通過核電內(nèi)部計(jì)量組織，收集各類核電廠近幾年計(jì)量經(jīng)驗(yàn)反饋典型案例共 236 例，歸納為外部證書驗(yàn)證問題、測量過程問題、設(shè)備計(jì)量問題、人員技能等四大類問題，具體如圖1所示。

圖1 經(jīng)驗(yàn)反饋信息匯總

1. 外部證書驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)典型問題歸納
◆ 計(jì)量校準(zhǔn)項(xiàng)目 / 技術(shù)參數(shù)不符合核電特殊要求由于核電行業(yè)特殊性，某些設(shè)備的計(jì)量要求相較于市場同類型設(shè)備存在校準(zhǔn)項(xiàng)目差異、校準(zhǔn)參數(shù)要求不一致等情況。
◆ 計(jì)量證書偽造外部計(jì)量證書審核，發(fā)現(xiàn)送審計(jì)量校準(zhǔn)證書的檢定規(guī)程與實(shí)物不符，校準(zhǔn)項(xiàng)目缺失，檢定單位基本信息不完整等問題，查驗(yàn)判定為偽造證書等。

2. 測量過程發(fā)現(xiàn)典型問題歸納
◆ 測量需求與計(jì)量特性不匹配
       現(xiàn)場人員沒有準(zhǔn)確提出測量需求的意識(shí)。如，部分工作使用紅外測溫儀所測的現(xiàn)場實(shí)際溫度低于現(xiàn)行計(jì)量校準(zhǔn)工作所選的最低計(jì)量校準(zhǔn)點(diǎn)50℃的情況，對(duì)50℃以下測量結(jié)果的可靠性缺乏有效性評(píng)價(jià)。
◆ 特殊測量需求不能得到滿足針對(duì)一定特殊測量需求，沒有有效的測量手段和裝置，等。

3. 設(shè)備計(jì)量發(fā)現(xiàn)典型問題歸納：
◆ 專用設(shè)備計(jì)量無法溯源
       特殊參數(shù)外部機(jī)構(gòu)存在無法溯源或溯源精度不足等情況。
◆ 定制計(jì)量器具的制造工藝水平不滿足核電要求
       關(guān)鍵部件和設(shè)備制造工藝缺乏計(jì)量控制。如，流量孔板的外徑、孔徑及厚度的設(shè)計(jì)實(shí)測數(shù)據(jù)與系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊不符。
◆ 特殊計(jì)量器具檢定周期不滿足核電要求
       部分計(jì)量器具應(yīng)優(yōu)先滿足核電行業(yè)要求。例如：BOSS頭焊接現(xiàn)場所用接觸式測溫儀檢定周期為12月，不滿足RCCM規(guī)范要求。RCCM（2000）S7433要 求： 對(duì)設(shè)置電參數(shù)和檢驗(yàn)焊接參數(shù)的測量儀進(jìn)行校驗(yàn)屬強(qiáng)制性要求，前后兩次校驗(yàn)的間隔時(shí)間不得超過6個(gè)月等。

4. 人員技能發(fā)現(xiàn)典型問題歸納
◆ 缺乏計(jì)量基礎(chǔ)知識(shí)
       部分工作人員不清楚精度等級(jí)/ 不確定度等基礎(chǔ)知識(shí)含義，對(duì)計(jì)量器具分類管理與校準(zhǔn)證書的使用存在知識(shí)缺陷。
◆ 操作技能不足
       部分工作人員對(duì)例如游標(biāo)卡尺/力矩扳手等計(jì)量器具的讀數(shù)，操作順序，使用維護(hù)存在技能不足等問題，等。

二、典型案例分析及現(xiàn)有應(yīng)對(duì)措施
       針對(duì)計(jì)量現(xiàn)存的主要問題，結(jié)合核電計(jì)量產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢，在對(duì)進(jìn)口設(shè)備管理、全溯源鏈構(gòu)建、以及核電特殊計(jì)量器具的研制等方面進(jìn)行計(jì)量管理提升。典型案例舉例如下：

1. 進(jìn)口設(shè)備計(jì)量管理問題
       目前，核電廠對(duì)進(jìn)口計(jì)量器具的管理均采用與國內(nèi)計(jì)量器具相同的管理模式，對(duì)其存在的差異性無完整有效的管控。以無損檢測設(shè)備為例，存在如下幾個(gè)問題：
◆ 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
       部分進(jìn)口設(shè)備采用歐標(biāo)設(shè)計(jì)，計(jì)量項(xiàng)目與國標(biāo)存在差異，計(jì)量校準(zhǔn)項(xiàng)目 / 參數(shù)需結(jié)合實(shí)際工作確認(rèn)。
◆ 計(jì)量機(jī)構(gòu)檢測能力
       單個(gè)計(jì)量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)無法覆蓋所有探傷儀設(shè)備，計(jì)量校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)之間的校準(zhǔn)能力范圍區(qū)別較大。
◆ 產(chǎn)品種類
       產(chǎn)品類型眾多，涉及國標(biāo) /行標(biāo)多種檢定規(guī)程和計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范，多功能設(shè)備需計(jì)量確認(rèn)。
針對(duì)進(jìn)口設(shè)備采用歐標(biāo)設(shè)計(jì)與國標(biāo)計(jì)量校準(zhǔn)項(xiàng)目沖突，外部校準(zhǔn)參數(shù)和校準(zhǔn)能力不一致等問題，成立無損檢測量值溯源專項(xiàng)組，對(duì)該領(lǐng)域的計(jì)量溯源性進(jìn)行全面梳理，并制定具體行動(dòng)措施，如圖 2 所示。

圖2 無損檢測設(shè)備溯源管理提升

       按照全溯源鏈管理思路，做好深入研究和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，解決設(shè)備量值溯源無序，計(jì)量驗(yàn)證難等問題。本次專項(xiàng)工作對(duì)后續(xù)核電其他計(jì)量校準(zhǔn)領(lǐng)域的量值溯源鏈的建立起到了良好的示范作用。

2. 制造工藝問題
       核電廠主給水流量控制系統(tǒng)（ARE）中使用孔板測量流量數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)直接影響核電廠反應(yīng)堆熱功率的計(jì)算。流量孔板的制造流程 / 標(biāo)準(zhǔn)工藝 / 檢測方法直接關(guān)系核電廠的安全性及經(jīng)濟(jì)性。目前，對(duì)流量孔板制造和檢測的現(xiàn)狀如下：
◆ 質(zhì)量控制
       孔板的生產(chǎn)制造已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，但生產(chǎn)的孔板質(zhì)量不穩(wěn)定，如圖 3 所示。

圖3 孔板檢測典型案例

◆ 標(biāo)準(zhǔn)要求
       孔板參照通用性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，且要求較為寬泛，尚無法實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制和測量實(shí)際流量值。
◆ 檢測方案
       安裝于在運(yùn)機(jī)組的孔板需定期拆卸檢測，各家機(jī)構(gòu)的檢測方案不同，造成檢測結(jié)果存在差異。
結(jié)合核電廠主給水流量控制系統(tǒng)的實(shí)際需求，對(duì)流量孔板的制造工藝進(jìn)行量化、優(yōu)化和固化，最終實(shí)現(xiàn)工藝標(biāo)準(zhǔn)化，是保障核電廠測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠的有效手段。

       保障數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，其關(guān)鍵技術(shù)包含制造和檢測兩個(gè)階段。在孔板的制造工藝環(huán)節(jié)中，對(duì)工件材質(zhì)、熱處理加工、機(jī)械加工等環(huán)節(jié)制定標(biāo)準(zhǔn)化流程，實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)固化。在檢測階段，對(duì)孔板尺寸、流量系數(shù)、變化趨勢跟蹤測試，比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)孔板最終功能準(zhǔn)確可靠。如圖 4 所示。

圖4 標(biāo)準(zhǔn)控制流程

       隨著核電技術(shù)不斷向前發(fā)展，對(duì)計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)的要求不僅僅局限于檢測領(lǐng)域。通過核電產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)相互協(xié)作，組織包括在工藝制造、計(jì)量測試、生產(chǎn)運(yùn)營等領(lǐng)域開展技術(shù)交流，將計(jì)量測試嵌入到產(chǎn)品研發(fā)、制造、質(zhì)量提升、全過程工藝控制中，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵參數(shù)準(zhǔn)確測量。

3. 特殊計(jì)量器具溯源問題
       隨著核電快速發(fā)展，設(shè)備國產(chǎn)化成為核電發(fā)展的重要一環(huán)。在二代機(jī)組改造，三代機(jī)組建設(shè)中大量的特殊設(shè)備需要計(jì)量溯源。例如：三代機(jī)組大尺寸螺紋千分尺校準(zhǔn)難題。
反應(yīng)堆壓力容器系統(tǒng)（PRV）的壓力容器筒體和頂蓋由52個(gè)螺栓來連接密封。主螺栓中徑尺寸設(shè)計(jì)尺寸為（205.244~205.404）mm，使用（200~225）mm 的螺紋千分尺進(jìn)行測量。我國關(guān)于《 螺紋千分尺檢定規(guī)程》出版于2004年， 規(guī)程中適用范圍僅覆蓋了（0~200）mm。
面對(duì)規(guī)程無法覆蓋，外部計(jì)量機(jī)構(gòu)無法有效溯源的局面，需要核電自身想辦法解決實(shí)際困難。經(jīng)過參考大量國內(nèi)外文獻(xiàn)，結(jié)合核電實(shí)際需要，自主研發(fā)設(shè)計(jì)一套大尺寸螺紋千分尺全自動(dòng)計(jì)量校準(zhǔn)系統(tǒng)，成功通過專家組評(píng)審，滿足溯源要求，填補(bǔ)了國內(nèi)關(guān)于螺紋千分尺超檢定規(guī)程范圍的校準(zhǔn)方法空白。

三、核電計(jì)量工作重心
       核電廠計(jì)量工作必須圍繞核電中心工作開展，為核電的安全性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性保駕護(hù)航。以下就核電計(jì)量的一些重點(diǎn)工作例舉分析。

1. 核電運(yùn)營維護(hù)領(lǐng)域研究方向
◆ 核電放射性專項(xiàng)測試研究
       核島內(nèi)部是放射性環(huán)境條件，需要對(duì)設(shè)備系統(tǒng)狀態(tài)、環(huán)境輻射、人員輻照等進(jìn)行控制，為了保證控制手段的有效性，同時(shí)降低輻照的影響，常規(guī)實(shí)驗(yàn)室無法滿足需求，需要針對(duì)性的建設(shè)核電放射性專項(xiàng)測試技術(shù)。
◆ 核電特殊專用測試研究
       核電始終秉承安全第一、質(zhì)量第一、追求卓越的基本原則，核電特殊的計(jì)量和測量需求，包括參數(shù)要求、試驗(yàn)要求、特殊儀器等，需要通過科研及創(chuàng)新解決核電自我需求。
◆ 重大設(shè)備系統(tǒng)測試研究
       核電廠常規(guī)運(yùn)營壽期超過 40年，憑借后續(xù)技術(shù)能力的發(fā)展，壽期將會(huì)繼續(xù)延長，這對(duì)核電重大設(shè)備和系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)提出了更高的要求， 需要通過計(jì)量測試或檢測手段來為其提供技術(shù)保障和支撐。
通過聯(lián)合產(chǎn)業(yè)鏈上下游相關(guān)單位，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)計(jì)量測試技術(shù)研究，優(yōu)化核電廠重要試驗(yàn)的技術(shù)方案，研制核電專項(xiàng)計(jì)量測試或計(jì)量校準(zhǔn)裝置，解決產(chǎn)業(yè)難題。同時(shí)圍繞安全性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性三個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)核電產(chǎn)業(yè)與計(jì)量測試服務(wù)協(xié)同發(fā)展，推動(dòng)核電計(jì)量技術(shù)創(chuàng)新，提升核電行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的能力。

2. 核電廠大修計(jì)量工作
       核電大修是集中體現(xiàn)維修技術(shù)水平的窗口，核電廠大修計(jì)量工作包括以下方面。
◆ 大修計(jì)量應(yīng)急檢定
       大修期間 , 計(jì)量24h應(yīng)急待命，對(duì)影響大修進(jìn)度的關(guān)鍵計(jì)量工作，制定相關(guān)應(yīng)急預(yù)案，建立應(yīng)急計(jì)量校準(zhǔn)能力，縮短大修工期，降本增效。積極響應(yīng)現(xiàn)場重要設(shè)備試驗(yàn)前后計(jì)量器具性能復(fù)核工作，保障大修進(jìn)度。
◆ 大修計(jì)量監(jiān)督
       大修期間，對(duì)現(xiàn)場工作實(shí)施計(jì)量巡檢。監(jiān)督項(xiàng)目包含測量儀器使用、標(biāo)識(shí)規(guī)范、性能保障、測量過程記錄等，提高了現(xiàn)場測量工作抗失效風(fēng)險(xiǎn)能力。同時(shí)實(shí)施承包商自帶計(jì)量器具申報(bào)制度，加強(qiáng)對(duì)承包商自帶計(jì)量器具的監(jiān)管力度，保障自帶計(jì)量器具性能可靠，預(yù)防計(jì)量、測量失效事件的發(fā)生，形成計(jì)量器具管理的有效閉環(huán)。
◆ 大修計(jì)量培訓(xùn)
       針對(duì)新員工和首次參加大修的合作伙伴，開展《大修計(jì)量管理及常用計(jì)量器具的使用、維護(hù)》培訓(xùn)。結(jié)合以往大修發(fā)生的計(jì)量相關(guān)異常情況，讓參培人員了解電站計(jì)量管理的相關(guān)規(guī)定，同時(shí)掌握常用計(jì)量器具的使用方法、注意事項(xiàng)及維護(hù)保養(yǎng)知識(shí)。在人員技能上，降低計(jì)量人因失誤概率，保障大修工作安全有效執(zhí)行。

四、核電計(jì)量體系研究、建設(shè)
       為了實(shí)現(xiàn)國家核電產(chǎn)業(yè)計(jì)量測試中心的目標(biāo)與規(guī)劃，需要建立并持續(xù)推進(jìn)核電計(jì)量體系，如圖5所示。該體系需要融入國家計(jì)量體系、核電發(fā)展戰(zhàn)略、致力于計(jì)量性頂層設(shè)計(jì)，兼顧計(jì)量技術(shù)、計(jì)量管理 / 監(jiān)督、計(jì)量培訓(xùn)3個(gè)維度。

圖5 核電計(jì)量校準(zhǔn)體系研究

       在計(jì)量校準(zhǔn)技術(shù)方面，著重于核電關(guān)鍵參數(shù)測量，建立量值傳遞體系，對(duì)特殊計(jì)量器具進(jìn)行專用設(shè)備研發(fā)，通過對(duì)核電計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)化的研究，構(gòu)建以計(jì)量前沿科研為主體、計(jì)量科研創(chuàng)新發(fā)展為手段、服務(wù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新為重點(diǎn)的檢學(xué)研相結(jié)合的計(jì)量技術(shù)創(chuàng)新體系。
       在計(jì)量管理/監(jiān)督方面，加強(qiáng)對(duì)核電重點(diǎn)計(jì)量器具的監(jiān)督，完善特殊計(jì)量器具的全溯源管理。加強(qiáng)核電關(guān)鍵參數(shù)的量傳溯源所需技術(shù)和方法研究，提升數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性，保障量值準(zhǔn)確可靠。
       在計(jì)量培訓(xùn)方面，加強(qiáng)核電計(jì)量文化建設(shè)，提升現(xiàn)場測量人員技術(shù)水平。加強(qiáng)人員計(jì)量管理意識(shí)，完善計(jì)量培訓(xùn)授權(quán)制度，培養(yǎng)高層次核電計(jì)量領(lǐng)軍人才。

五、結(jié)束語 
       《計(jì)量發(fā)展規(guī)劃（2013-2020年）》為核電企業(yè)計(jì)量工作的發(fā)展指明了方向，而制訂出符合實(shí)際發(fā)展需求的核電計(jì)量發(fā)展規(guī)劃只能依靠自身的努力。本文對(duì)核電計(jì)量工作的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢做了一定程度的分析和探討，不夠全面、準(zhǔn)確，希望引發(fā)更多的思考和重視，為計(jì)量校準(zhǔn)工作的改進(jìn)、提升并更好地服務(wù)于核電發(fā)展提供寶貴的意見、建議和支持。
來源：《產(chǎn)業(yè)計(jì)量?？?nbsp; 作者：蘇州熱工研究院有限公司（國家核電運(yùn)營產(chǎn)業(yè)計(jì)量測試中心） 楊哲 曾維山