黃錕

摘 要 以INPOAP-913為框架立足項目實際，定義分級準(zhǔn)則、劃分分級維度、識別關(guān)鍵設(shè)備。運行人員作為對系統(tǒng)、控制、技術(shù)規(guī)格書、運行規(guī)程等有一定認(rèn)知和操作經(jīng)驗的群體，在項目建安階段參與設(shè)備可靠性分級管理，識別關(guān)鍵設(shè)備和分析失效影響，有利于后續(xù)提升機組運營能力。

關(guān)鍵詞 設(shè)備分級;建安階段;生產(chǎn)運行

引言

核電站系統(tǒng)復(fù)雜，對設(shè)備可靠性考量尤為重視。實際運營階段，設(shè)備失效既可能是隨機失效，也可能是確定性失效，或綜合結(jié)果。核電站對系統(tǒng)運行造成顯著影響的關(guān)鍵設(shè)備大約占設(shè)備總量的20%甚至更少。對這20%的重要設(shè)備進行針對性、精細化管理，即可避免大約80%的潛在重大故障發(fā)生[1]。設(shè)備分級正是一種方法上切實可行、形式上可廣泛推行的關(guān)鍵設(shè)備識別方法。

1設(shè)備分級準(zhǔn)則和應(yīng)用

1.1 設(shè)備分級準(zhǔn)則

AP系列核電站最關(guān)注的是關(guān)鍵安全功能（次臨界、堆芯冷卻、熱阱、一回路壓力邊界完整性、安全殼完整性、一回路水裝量）。AP-913根據(jù)設(shè)備對關(guān)鍵功能的影響程度分為CC1、CC2、NC、RTM四個等級，每個等級再根據(jù)對機組的影響范圍和程度，如是否違反設(shè)備可靠性管理大綱、觸發(fā)停堆或?qū)ＴO(shè)、造成機組負荷瞬態(tài)等情況再細分。

1.2 設(shè)備分級工作思路和注意事項

設(shè)備分級主體工作，是針對系統(tǒng)流程圖和設(shè)備信息表中每一個設(shè)備，評估設(shè)備功能、設(shè)備失效模式、設(shè)備失效對系統(tǒng)/機組的影響，進而確定設(shè)備關(guān)鍵度等級、判定是否為單一敏感設(shè)備，同時完成環(huán)境等級、工作頻度的信息分析判定。對設(shè)計思想的解讀、識別功能（設(shè)計思想）是分級核心。

2相關(guān)經(jīng)驗和優(yōu)化建議

2.1 關(guān)注同行經(jīng)驗反饋并采取糾正行動

建安階段可加強對同類型機組經(jīng)驗反饋的學(xué)習(xí)，以完善自身設(shè)計和優(yōu)化管理。

2020年初某AP系列機組主控室通風(fēng)輻射監(jiān)測儀A氣溶膠通道，因設(shè)備故障滿足兩通道中任一高2，自動延時隔離主控室，專設(shè)觸發(fā)條件。根據(jù)廠家手冊，該輻射監(jiān)測儀通道中的塑料閃爍體探測器和就地處理單元的平均故障間隔時間均大于50000h，實際該機組剛商運不到2年。2018年另一AP機組試驗階段，因主控室壓差真實低延時觸發(fā)VES（2取1邏輯）。

法規(guī)規(guī)定，導(dǎo)致專設(shè)安全設(shè)施和反應(yīng)堆保護系統(tǒng)自動或手動觸發(fā)的事件（預(yù)先安排的這類試驗除外）時應(yīng)該報告[2]。若因設(shè)備偶發(fā)故障發(fā)生執(zhí)照運行事件，對運營隊伍帶來額外負擔(dān)，更可能帶來專設(shè)和保護系統(tǒng)誤動作風(fēng)險。建安階段優(yōu)化重要系統(tǒng)設(shè)計可帶來長期運營穩(wěn)定，如VES驅(qū)動邏輯優(yōu)化為3取2，提高AP系列設(shè)冷水/廠用水系統(tǒng)冗余度，可降低關(guān)鍵設(shè)備數(shù)量并提高系統(tǒng)和電廠可靠性。

某AP核電廠一臺備用柴油機，因螺母裝配力矩不符合要求、螺母強度性能低問題，執(zhí)行季度試驗時油缸連桿打破曲軸箱，潤滑油及高溫水管路破裂，使備用柴油機失去備用。備用柴油機屬于STAC（投資保護的短期可用性控制）規(guī)定的設(shè)備，在模式1至5要求兩臺中至少一臺備用柴油機可用。僅剩一臺可用對核島中壓母線可靠性帶來影響。成套設(shè)備在建安階段和調(diào)試前期，業(yè)主單位對其內(nèi)部細節(jié)和使用經(jīng)驗相對不足或資料缺失，在進行初次設(shè)備分級時一般只停留在設(shè)備整體的失效和影響分析，對部件失效模式的認(rèn)識存在不足，因此納入同類型機組的經(jīng)驗反饋可避免共因故障、提高初次設(shè)備分級時的現(xiàn)實依據(jù)，防止影響和危害擴大。

2.2 三選算法的儀表分級

三選算法的設(shè)計使在單一儀表失效情況下，冗余設(shè)置的儀表輸出信號可信，且可將其隱性失效通過報警變?yōu)轱@性，將關(guān)鍵設(shè)備變?yōu)榉顷P(guān)鍵設(shè)備，提高可靠性。

凝結(jié)水系統(tǒng)用三選算法輸出的凝結(jié)水流量信號作為除氧器水位調(diào)節(jié)閥組的一個調(diào)節(jié)量，三個流量儀表A/B/C是顯性失效，單一儀表發(fā)生故障會有報警且不會對凝結(jié)水流量輸出信號產(chǎn)生影響。僅在兩個流量儀表同時發(fā)生完全一致漂表的極限下才會導(dǎo)致輸出信號真實發(fā)生偏差，這在實際中概率極低。

而M310部分儀表控制思路與此不同，如雖其每臺SG有3個蒸汽壓力表，但每列的3個壓力表功能均不同，且大氣釋放閥雖作為核安全相關(guān)設(shè)備，但其僅由一個壓力表參與控制排放，其余壓力表承擔(dān)諸如蒸汽流量校正、安注與主蒸汽隔離保護等。所以三選算法的設(shè)計更合理可靠。

2.3 一次元件的分級考量

非能動的一次元件（節(jié)流孔板等）通過法蘭或焊接成為管道的一部分，一方面其失效概率低且沒有經(jīng)濟的維修策略預(yù)防失效，另一方面部分一次元件失效則會引起對應(yīng)儀表故障。

凝結(jié)水系統(tǒng)三個差壓式主流量儀表A/B/C共用一次測量元件，經(jīng)三選算法輸出的信號參與除氧器液位控制。如一次元件堵塞嚴(yán)重會使冗余儀表共同失效，液位控制閥組開大，造成閥門開度余量不足;一次元件泄漏也會造成除氧器液位控制波動。所以一次元件斷然直接歸為RTM，長期無人關(guān)注會增加其服務(wù)的儀表和主設(shè)備控制風(fēng)險。

3結(jié)束語

嚴(yán)謹(jǐn)合理的設(shè)備可靠性分級結(jié)果是核電站設(shè)備管理、資源配置開展的重要輸入依據(jù)，保證機組的安全穩(wěn)定有序運行，也減少了工作量和經(jīng)濟成本。設(shè)備可靠性分級后續(xù)還可以應(yīng)用于預(yù)防性維修、糾正性維修、壽期管理、備品備件管理等。

設(shè)備分級工作起步階段，難免會存在認(rèn)知和能力、經(jīng)驗不足造成的偏差，這也需要我們不斷向同行學(xué)習(xí)、總結(jié)經(jīng)驗，立足項目實際調(diào)整分級依據(jù)、在實踐中優(yōu)化細則和界定特例，不斷完善質(zhì)量。

參考文獻

[1] 張圣，陳宇，黃立軍，等.基于INPOAP-913框架的核電廠設(shè)備分級研究[J].設(shè)備管理維修，2014（11）：17-20.

[2] 國家核安全局.核電廠營運單位報告制度：HAF001/02/01[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1995.