黃志軍

（秦山核電有限公司，浙江 海鹽314300）

秦山核電廠現(xiàn)有1臺(tái)30萬kW機(jī)組在運(yùn)行，2臺(tái)100萬kW機(jī)組在建設(shè)中。從2005年開始，秦山核電廠就著手調(diào)研學(xué)習(xí)，探索RCM的理念及具體應(yīng)用，分析了傳統(tǒng)RCM和SRCM的優(yōu)缺點(diǎn)后，決定采用SRCM方法。

SRCM是改進(jìn)型（Streamlined）的RCM。它的分析過程相對(duì)于傳統(tǒng)RCM給予了某些優(yōu)化，將分析資源集中于系統(tǒng)關(guān)鍵/重要功能，并在分析中針對(duì)主要的故障模式展開故障模式影響分析（FMEA），得出系統(tǒng)設(shè)備重要度后，分別針對(duì)重要度不同的設(shè)備進(jìn)行維修策略選擇。

1 秦山核電廠SRCM的主要分析過程

秦山核電廠SRCM分析流程如圖1所示。

由圖1可見，整個(gè)過程既區(qū)別于傳統(tǒng)的R C M，也不同于美國電科院（E P R I）的SRCM，它完整地回答了RCM七個(gè)經(jīng)典問題。同時(shí)，也參照了國內(nèi)外核電企業(yè)的良好實(shí)踐，并且具有較強(qiáng)的可操作性。

主要分析過程介紹如下：

1.1 系統(tǒng)分析

1.1.1 定義系統(tǒng)設(shè)備級(jí)別

秦山核電廠將系統(tǒng)設(shè)備分為關(guān)鍵、重要、一般3個(gè)等級(jí)。

只要系統(tǒng)、設(shè)備的失效導(dǎo)致以下任何一個(gè)結(jié)果，它就被認(rèn)為是“關(guān)鍵的”：

1）功率運(yùn)行期間，導(dǎo)致自動(dòng)停堆或停機(jī)；

2）功率運(yùn)行期間，導(dǎo)致強(qiáng)迫手動(dòng)停堆或停機(jī)；

3）進(jìn)入技術(shù)規(guī)格書限制，有后撤時(shí)限要求；

4）功率運(yùn)行期間，導(dǎo)致降功率或效率降低；

5）導(dǎo)致機(jī)組不能升模式；

6）導(dǎo)致放射性物質(zhì)向環(huán)境非受控排放；

7）威脅到人身安全。

只要系統(tǒng)、設(shè)備的失效導(dǎo)致以下的任何一個(gè)結(jié)果，它就被認(rèn)為是“重要的”：

1）導(dǎo)致核安全、發(fā)電相關(guān)冗余系統(tǒng)或設(shè)備喪失；

圖1 SRCM分析流程Fig.1 SRCM analysis process

2）導(dǎo)致進(jìn)入技術(shù)規(guī)格書限制，但后撤無具體時(shí)限要求；

3）關(guān)鍵以外的核安全相關(guān)設(shè)備（LS級(jí)）；

4）導(dǎo)致少量放射性物質(zhì)向廠房非受控排放；

5）導(dǎo)致無法對(duì)外傳輸信息或無法使用生產(chǎn)調(diào)度通訊系統(tǒng)；

6）反應(yīng)堆廠房內(nèi)非關(guān)鍵設(shè)備。

除關(guān)鍵、重要級(jí)以外的其他系統(tǒng)、設(shè)備稱為“一般級(jí)”。

1.1.2 系統(tǒng)功能及故障分析

在明確系統(tǒng)邊界后，分析系統(tǒng)功能。以下是確定系統(tǒng)功能的一些原則：

根據(jù)系統(tǒng)說明書，加上分析人員的工程經(jīng)驗(yàn)確定系統(tǒng)功能；系統(tǒng)功能能量化的一定要量化；系統(tǒng)功能應(yīng)包括與之相關(guān)的元件，作為流道的一部分，有關(guān)控制元件也應(yīng)包括在系統(tǒng)功能內(nèi)；對(duì)主要功能起支持作用的小功能可以合并到大功能中。顯然，為了建立一個(gè)完整的系統(tǒng)功能列表，分析人員必須使用所有可用的資源來理解系統(tǒng)的所有行為。

很重要的一點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)功能分析時(shí)必須考慮到電廠的運(yùn)行原則和要求，對(duì)不同的系統(tǒng)，運(yùn)行原則和要求也會(huì)不同。

在確定了系統(tǒng)功能之后，分析系統(tǒng)功能故障。通過功能故障分析，它的后果影響滿足1.1.1關(guān)鍵性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則之一或更多的，定義為關(guān)鍵功能。后果影響滿足1.1.1重要性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則之一或更多的，定義為重要功能。

1.2 設(shè)備關(guān)鍵重要性分析

完成功能故障分析后，就要利用故障模式及后果分析方法（FMEA）對(duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)化的評(píng)價(jià)——對(duì)設(shè)備的故障模式、故障影響、故障后果及關(guān)鍵性、重要性進(jìn)行步進(jìn)式的分析。

以下是SRCM分析中最重要的步驟：

1.2.1 列出設(shè)備及其故障模式

首先需將系統(tǒng)邊界內(nèi)所有設(shè)備列出來。

確定了設(shè)備清單后，識(shí)別其主要故障模式。為確保分析的準(zhǔn)確性，需要確定每一臺(tái)設(shè)備的類型，因?yàn)樵O(shè)備類型決定設(shè)備故障模式。SRCM只關(guān)注主要故障模式，即那些后果嚴(yán)重和最可能發(fā)生的故障模式，這些故障模式參照國外做法，加上自身工程經(jīng)驗(yàn)分析得到。

每一臺(tái)設(shè)備至少有一個(gè)故障模式（比如閥門開不了、關(guān)不了、電機(jī)啟動(dòng)不了、熱交換器失去熱交換能力、外漏內(nèi)漏等）。所有主要故障模式都必須進(jìn)行分析。

對(duì)那些不大可能發(fā)生的或不會(huì)引起功能故障的故障模式，可以不進(jìn)行分析。但要進(jìn)行標(biāo)識(shí)，說明不太可能發(fā)生的理由。

安全相關(guān)的系統(tǒng)從保守角度出發(fā)必須考慮不太可能發(fā)生的故障模式。

1.2.2 識(shí)別設(shè)備故障影響

在確定了設(shè)備的主要故障模式之后，分析人員就要確定有哪些故障影響。設(shè)備的故障影響分析必須準(zhǔn)確，因?yàn)檫@將直接關(guān)系到下一步確定關(guān)鍵、重要設(shè)備。故障影響一般包括故障發(fā)生的跡象，如，報(bào)警、指示、聲、光、煙、味、振動(dòng)、溫度等，故障對(duì)安全、環(huán)境、生產(chǎn)的影響，識(shí)別故障對(duì)關(guān)鍵/重要功能的影響，故障造成的有形損耗，排除故障必須做的運(yùn)行、檢修方面的工作及耗時(shí)。

1.2.3 根據(jù)故障后果，確定設(shè)備重要度

根據(jù)故障模式對(duì)功能產(chǎn)生的后果，識(shí)別出關(guān)鍵、重要設(shè)備。故障后果應(yīng)包括以下內(nèi)容：1）故障引起關(guān)鍵功能喪失，該設(shè)備是關(guān)鍵設(shè)備；2）故障引起重要功能喪失，該設(shè)備是重要設(shè)備；3）故障對(duì)其他系統(tǒng)的影響。

1.3 維修任務(wù)選擇

關(guān)鍵度分析和評(píng)估之后，分析人員就要開始根據(jù)設(shè)備失效模式所對(duì)應(yīng)的原因，為系統(tǒng)設(shè)備確定經(jīng)濟(jì)且有效的維修任務(wù)。

為某設(shè)備選擇維修任務(wù)類型，應(yīng)遵循以下順序：

— 以設(shè)備狀態(tài)為導(dǎo)向的任務(wù)；

— 以時(shí)間為導(dǎo)向的任務(wù)（全面翻新）；

— 以故障檢測為導(dǎo)向的任務(wù)。

下面將根據(jù)功能的重要性闡述決策過程：

1.3.1 關(guān)鍵設(shè)備任務(wù)選擇

維修任務(wù)選擇流程如圖2所示。

圖2 維修任務(wù)選擇流程Fig.2 The process of maintenance task selection

1）對(duì)每一個(gè)失效原因，是否有可行的狀態(tài)監(jiān)測或預(yù)防性維修任務(wù)來防止（比如振動(dòng)監(jiān)測、潤滑油分析和溫度測量等）？如果有，則確定相應(yīng)的任務(wù)（寫清楚參數(shù)、頻度、行動(dòng)水平和負(fù)責(zé)專業(yè)）；如果沒有，則進(jìn)入第2個(gè)問題。

2）是否有以時(shí)間為導(dǎo)向的維修任務(wù)可以防止該失效（清潔、檢查、更換部件等）？如果有，則確定相應(yīng)的任務(wù)（寫清楚行動(dòng)、頻度、負(fù)責(zé)專業(yè)）；如果沒有，進(jìn)入第3個(gè)問題。

3）是否有適當(dāng)?shù)墓收献R(shí)別任務(wù)（功能試驗(yàn)，閥門動(dòng)作試驗(yàn)）能檢測到失效？如果有，則確定相應(yīng)的任務(wù)（試驗(yàn)/監(jiān)視，頻度，負(fù)責(zé)專業(yè)）；如果沒有，進(jìn)入第4個(gè)問題。

4）正常運(yùn)行中，如果不選擇維修任務(wù)是否會(huì)導(dǎo)致不可接受的后果？如果是，進(jìn)入第5個(gè)問題，即設(shè)計(jì)變更以預(yù)防故障或減少關(guān)鍵度；如果否，進(jìn)入第6個(gè)問題，即不選擇任何預(yù)防性維修任務(wù)。

1.3.2 重要設(shè)備任務(wù)選擇

重要任務(wù)的選擇類似于關(guān)鍵任務(wù)的選擇，但是在維修項(xiàng)目和頻度上有區(qū)別。

1.3.3 一般設(shè)備任務(wù)選擇

一般設(shè)備主要采用糾正性維修，但如果有經(jīng)濟(jì)合理的預(yù)防性維修任務(wù)，如，定期潤滑、清灰、緊端子、定期設(shè)備狀況巡檢等，則安排預(yù)防性維修。這些工作也應(yīng)列入PM大綱中。沒有PM項(xiàng)目的設(shè)備，任其運(yùn)行到失效。

2 幾個(gè)特殊情況的考慮

2.1 關(guān)于管道及支吊架

管道及支吊架的檢查維護(hù)由在役檢查大綱規(guī)定，不列入SRCM分析（但法蘭及接頭的密封墊故障需進(jìn)行分析），因?yàn)楣艿赖牟牧戏治?、防護(hù)、老化管理是一項(xiàng)專門技術(shù)，且業(yè)界有相當(dāng)豐富的經(jīng)驗(yàn)。

2.2 關(guān)于構(gòu)筑物

構(gòu)筑物作為SSC的一部分，納入SRCM分析。分析時(shí)，將構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)功能失效作為小概率事件進(jìn)行考慮。因?yàn)閺S房的主體結(jié)構(gòu)一般為鋼筋混凝土或鋼結(jié)構(gòu)，這些材料具有相對(duì)較高的穩(wěn)定性，通過日常檢查、維護(hù)等管理，減少出現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)功能喪失的情況。如果考慮結(jié)構(gòu)功能失效，會(huì)導(dǎo)致所有構(gòu)筑物的分級(jí)都成為關(guān)鍵。但對(duì)特殊構(gòu)筑物（如安全殼、海工構(gòu)筑物等），由于其特定使用功能或環(huán)境因素，則需要單獨(dú)分析。

2.3 化學(xué)/防腐要求

將設(shè)備的油務(wù)（如潤滑油、絕緣油等）和防腐作為設(shè)備的組成部分進(jìn)行分析，其檢查、處理、更換等相關(guān)要求統(tǒng)一體現(xiàn)在設(shè)備預(yù)防性維修大綱中，但其專業(yè)總體要求則體現(xiàn)在相應(yīng)的化學(xué)/防腐管理大綱中。

2.4 關(guān)于DCS的分析

采用與工藝系統(tǒng)同樣的分析方法，首先按照一定原則對(duì)DCS進(jìn)行系統(tǒng)劃分，然后根據(jù)劃分后的這些設(shè)備或子系統(tǒng)的故障影響和故障后果確定其關(guān)鍵度，最后根據(jù)關(guān)鍵度來決策合適的維修任務(wù)類型。

3 有待完善的幾個(gè)方面

3.1 對(duì)通用設(shè)備采用維修模板進(jìn)行維修任務(wù)選擇

由于方家山工程的部分設(shè)備可供參考的資料不全，但是按照要求，裝料前必須完成設(shè)備預(yù)防性維修大綱。因此，現(xiàn)階段只能根據(jù)所掌握的資料，參考國外成熟的維修模板，借鑒兄弟電廠的經(jīng)驗(yàn)，加上自身實(shí)踐，編制通用設(shè)備的維修模板，用于制定這些設(shè)備維修策略的參考，這樣能保證維修任務(wù)相對(duì)規(guī)范并提高效率。但由于這些模板不一定適合每一臺(tái)具體設(shè)備，因此，在確定維修任務(wù)時(shí)仍然需要結(jié)合具體設(shè)備進(jìn)行判斷。此外，待設(shè)備實(shí)際投運(yùn)后，根據(jù)運(yùn)行情況再進(jìn)行維修策略的優(yōu)化。

3.2 對(duì)復(fù)雜設(shè)備單獨(dú)進(jìn)行失效機(jī)理分析來選擇維修任務(wù)

對(duì)于不能參考通用設(shè)備維修模板的復(fù)雜設(shè)備，必須進(jìn)行失效機(jī)理分析（FMA），從而找出失效原因以及相應(yīng)的維修任務(wù)。但是，由于設(shè)備資料不全、失效數(shù)據(jù)缺乏，要全面有效地進(jìn)行FMA是非常困難的。目前，只能最大限度地搜集資料，并與相關(guān)單位開展專業(yè)合作，充分利用已有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和運(yùn)行數(shù)據(jù)。

4 結(jié)論

開展SRCM分析的優(yōu)點(diǎn)頗多，除了優(yōu)化設(shè)備維修策略，還通過系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)了圖實(shí)不符、設(shè)備選型不當(dāng)?shù)葐栴};同時(shí)，強(qiáng)化了運(yùn)行人員和設(shè)備管理人員對(duì)系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)，也增進(jìn)了運(yùn)行、檢修和設(shè)備管理等部門之間的合作精神。

[1]Ringhals Maintenance Optimization Handbook[R]，2006.

[2]John Moubray. Reliability-centered Maintenance[M]. Industrial Press，2001.

[3] Equipment Reliability Process Description. INPO AP-913 (Revision2)[R].December，2007.