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        狀態(tài)報(bào)告管理在HFETR上的應(yīng)用分析

        2021-02-27 06:34:14李松發(fā)韓良文李子彥賴立斯
        核安全 2021年1期
        關(guān)鍵詞:核電廠報(bào)告分析

        趙 鵬,李松發(fā),韓良文,劉 鵬,李子彥,賴立斯,何 川

        (中國核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院,成都 610005)

        狀態(tài)報(bào)告管理是核電廠開展經(jīng)驗(yàn)反饋工作的核心管理體系,一般由狀態(tài)報(bào)告的收集和分級(jí)、報(bào)告的處理、根本原因分析及糾正行動(dòng)的開發(fā)、糾正行動(dòng)有效性評(píng)估、狀態(tài)報(bào)告的關(guān)閉等諸環(huán)節(jié)組成閉環(huán)管理。核電站通過建立狀態(tài)報(bào)告體系,不但能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)、組織管理、工程建設(shè)中的問題以狀態(tài)報(bào)告的形式匯總、解決,而且還能有效防止和緩解各種事件的發(fā)生[1]。

        高通量工程試驗(yàn)堆(High Flux Engineering Test Reactor,簡稱HFETR)長期處于滿功率運(yùn)行狀態(tài),要求保證反應(yīng)堆運(yùn)行的安全性和可用性。為了有效利用HFETR及其它核設(shè)施的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),滿足核安全局的監(jiān)管要求,HFETR編制了運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋制度,在運(yùn)行事件反饋、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)、運(yùn)行總結(jié)方面進(jìn)行了規(guī)定。但是,在具體實(shí)施中,經(jīng)驗(yàn)反饋過程缺乏流程化、標(biāo)準(zhǔn)化的管理,內(nèi)部經(jīng)驗(yàn)反饋體系還有待完善,導(dǎo)致某些重要的事件不能立即得到重視,沒有及時(shí)反饋和開展原因分析,特別是那些在《研究堆營運(yùn)單位報(bào)告制度》[2]中沒有明確規(guī)定但可能對(duì)HFETR安全性或可用性有重要影響的事件。因此,有必要吸取核電站比較先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn),結(jié)合HFETR 運(yùn)行特點(diǎn),建立HFETR 狀態(tài)報(bào)告體系,明確發(fā)現(xiàn)問題或發(fā)生事件的重要程度評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),推動(dòng)研究堆經(jīng)驗(yàn)反饋制度的發(fā)展。

        1 核電廠狀態(tài)報(bào)告體系

        核電廠狀態(tài)報(bào)告體系主要涉及識(shí)別和報(bào)告、事件篩選、調(diào)查分析、糾正行動(dòng)管理、編碼及趨勢(shì)分析、組織管理六大部分[3]。

        1.1 識(shí)別和報(bào)告

        問題的識(shí)別和報(bào)告是核電廠狀態(tài)報(bào)告的起點(diǎn)。核電廠通過建立相應(yīng)的報(bào)告準(zhǔn)則,以指導(dǎo)和建議所有員工積極識(shí)別和報(bào)告電廠發(fā)生的事件。在核電廠報(bào)告準(zhǔn)則中,通常需要考慮的事件類別見表1。

        表1 電廠狀態(tài)報(bào)告考慮事件類別[4]Table 1 Event category of Condition Report in NPPs

        為了使員工在第一時(shí)間報(bào)告并填寫對(duì)安全生產(chǎn)不利的問題或潛在的問題,核電廠開發(fā)了狀態(tài)報(bào)告模板,這同樣也便于狀態(tài)報(bào)告的“篩選”工作。

        1.2 事件篩選

        電廠資源是有限的,為有效利用各種資源,必須對(duì)所有識(shí)別和報(bào)告的問題進(jìn)行篩選,決定事件的分析級(jí)別和優(yōu)先次序。通過建立事件篩選準(zhǔn)則,核電廠實(shí)行A/B/C/D 四級(jí)管理[5]。篩選準(zhǔn)則需結(jié)合各個(gè)電廠的管理水平、設(shè)備狀況、安全文化水平等因素制定。通常,核電廠事件篩選建立的分級(jí)準(zhǔn)則所考慮的因素見表2,國內(nèi)核電參考的分級(jí)準(zhǔn)則見表3。

        表2 電廠事件分級(jí)準(zhǔn)則考慮因素[6]Table 2 Grading criteria in Chinese nuclear plant

        表3 國內(nèi)核電參考事件分級(jí)準(zhǔn)則[4-6]Table 3 Grading criteria in nuclear power plant

        值得注意的是,在核電參考事件分級(jí)準(zhǔn)則中,對(duì)于某些重復(fù)性發(fā)生的事件,如維修事件、重要設(shè)備不可用、突破管理屏障的事件、影響較大的管理缺陷事件以及電廠認(rèn)為需要升級(jí)處理的事件等,還應(yīng)提升級(jí)別進(jìn)行分析,并重點(diǎn)關(guān)注。為了保證電廠事件篩選的質(zhì)量,對(duì)于重要的或有爭議的狀態(tài)報(bào)告還需管理層會(huì)議進(jìn)行二次篩選。

        1.3 調(diào)查分析

        根據(jù)狀態(tài)報(bào)告篩選環(huán)節(jié)確定的級(jí)別,劃分責(zé)任部門,安排人員進(jìn)行調(diào)查,開展直接原因分析或根本原因分析,確定原因因子,這也是核電廠開展經(jīng)驗(yàn)反饋工作的基礎(chǔ)[7]。

        1.4 糾正行動(dòng)管理

        實(shí)施狀態(tài)報(bào)告的關(guān)鍵就是要通過對(duì)各種事件深入、合理的分析,制定出切實(shí)可行的糾正行動(dòng)并有效執(zhí)行。因此,需要建立相應(yīng)的審查機(jī)制、責(zé)任機(jī)制和監(jiān)督機(jī)制,用于審查糾正計(jì)劃的有效性和可行性,管理糾正行動(dòng)的執(zhí)行、跟蹤和關(guān)閉過程[8]。

        1.5 編碼及趨勢(shì)分析

        狀態(tài)報(bào)告可采用統(tǒng)一編碼規(guī)則(如WANO編碼體系)對(duì)報(bào)告事件的原因、后果、失效或受影響的系統(tǒng)/設(shè)備、相關(guān)人員、采取行動(dòng)和電廠狀態(tài)等屬性進(jìn)行編碼管理[9],不僅有助于查詢和進(jìn)行相關(guān)事件趨勢(shì)分析,有利于統(tǒng)一開展廠內(nèi)、外部經(jīng)驗(yàn)交流,還能促進(jìn)對(duì)重發(fā)事件和不利趨勢(shì)的早期識(shí)別。

        1.6 組織管理

        狀態(tài)報(bào)告在核電廠是一個(gè)全廠性管理活動(dòng),為保證其順利開展,需在電廠建立了一套覆蓋基層員工、中下層管理者、電廠領(lǐng)導(dǎo)層的全范圍組織體系,明確各環(huán)節(jié)的責(zé)任主體和接口關(guān)系。還需組織定期對(duì)狀態(tài)報(bào)告流程進(jìn)行有效性評(píng)價(jià),確保各環(huán)節(jié)運(yùn)行流暢。

        2 HFETR狀態(tài)報(bào)告管理

        2.1 實(shí)施策略分析

        核電廠狀態(tài)報(bào)告體系包含龐大的數(shù)據(jù)信息和復(fù)雜的工作流程,與電廠保證安全生產(chǎn)為主的管理組織機(jī)構(gòu)相適應(yīng),在安全績效考核和外部強(qiáng)力監(jiān)督下,為推動(dòng)安全生產(chǎn)主動(dòng)投入足夠的電廠資源,保證全范圍的完整狀態(tài)報(bào)告得以有效實(shí)施。而在國內(nèi)研究堆領(lǐng)域,運(yùn)行生產(chǎn)只是科研生產(chǎn)管理體系的一個(gè)重要組成部分,研究堆的管理水平、組織機(jī)構(gòu)、運(yùn)行狀況和安全文化水平等因素決定了直接套用核電廠狀態(tài)報(bào)告體系是不現(xiàn)實(shí)的,會(huì)導(dǎo)致與現(xiàn)有管理體系相沖突,與配置的人力、物力資源不協(xié)調(diào)。因此,HFETR 狀態(tài)報(bào)告管理可參考核電廠管理流程,但是要根據(jù)自身的實(shí)際情況制定具體的實(shí)施策略。

        首先,在報(bào)告準(zhǔn)則方面,HFETR 重點(diǎn)關(guān)注反應(yīng)堆瞬態(tài)、影響反應(yīng)堆安全的事件、人因事件、檢修中的異常和外部經(jīng)驗(yàn)反饋這些與堆安全直接相關(guān)的事件,其它事件主要通過有關(guān)規(guī)定管理。其次,在事件分級(jí)方面,HFETR從實(shí)際出發(fā),簡化考慮從反應(yīng)堆安全性、可用性和重要設(shè)備失效情況開展事件分級(jí)。最后,在調(diào)查分析、糾正行動(dòng)管理和趨勢(shì)分析方面,HFETR通過與設(shè)置的安全監(jiān)管部門、維修管理部門專業(yè)班組建立責(zé)任主體和技術(shù)支持接口,成立了一套適合HFETR現(xiàn)有組織架構(gòu)的管理體系。

        因此,HFETR狀態(tài)報(bào)告實(shí)施的組織接口如圖1所示,通過應(yīng)用狀態(tài)報(bào)告管理,建立和維持一套問題識(shí)別、事件分級(jí)、原因分析、糾正處理、跟蹤評(píng)價(jià)的有效組織流程,使對(duì)反應(yīng)堆安全性、可用性以及對(duì)重要設(shè)備有影響的各類事件得到及時(shí)報(bào)告和有效的糾正。

        圖1 HFETR狀態(tài)報(bào)告實(shí)施的組織接口Fig.1 Management interface of Condition Report in HFETR

        2.2 事件分級(jí)準(zhǔn)則

        事件分級(jí)是實(shí)施狀態(tài)報(bào)告管理的基礎(chǔ)工作,HFETR 狀態(tài)報(bào)告參考核電事件分級(jí)準(zhǔn)則實(shí)行四級(jí)事件管理,特殊事件按照相關(guān)規(guī)定管理。HFETR 主要從事件發(fā)生對(duì)反應(yīng)堆安全性和可用性的影響程度開展分級(jí),HFETR安全性和可用性的描述如下。

        (1)反應(yīng)堆安全:HFETR的反應(yīng)性控制功能、堆芯冷卻功能、放射性物質(zhì)包容功能處于正??捎脿顟B(tài),能保證安全停堆、正常導(dǎo)出堆芯余熱、防止放射性物質(zhì)非控制向環(huán)境釋放,則反應(yīng)堆處于安全狀態(tài)[10]。

        (2)反應(yīng)堆可用:HFETR 在正常功率運(yùn)行期間不出現(xiàn)非計(jì)劃停堆,則反應(yīng)堆處于可用狀態(tài)。HFETR事件分級(jí)準(zhǔn)則見表4。

        表4 HFETR制定事件分級(jí)準(zhǔn)則Table 4 Grading criteria in HFETR

        因此,依據(jù)HFETR 事件分級(jí)準(zhǔn)則,開展綜合分析,建立出可參考的具體分級(jí)示例如下。

        (1)A級(jí)事件示例

        A1 是符合研究堆營運(yùn)單位報(bào)告制度《中華人民共和國民用核設(shè)施安全監(jiān)督管理?xiàng)l例實(shí)施細(xì)則》之二附件二HAF 001/02/02(國核安發(fā)[1995]167號(hào))的有關(guān)規(guī)定的事件。

        A2 是導(dǎo)致HFETR 實(shí)體屏障嚴(yán)重?fù)p傷的事件。這些屏障包括燃料芯塊本身、燃料包殼、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)壓力邊界。如燃料元件燒毀,一次水泄漏量大于或等于0.5 t/h,主熱傳熱管破裂等。

        A3 是導(dǎo)致HFETR 重要安全功能喪失的事件。如二次冷卻水?dāng)嗔魇录?、反?yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

        A4 是直接威脅HFETR 安全的內(nèi)部瞬態(tài)事件。如超功率事件。

        A5 是導(dǎo)致HFETR 重要支持功能喪失的事件。如應(yīng)急段母線失電事件等。

        A6是嚴(yán)重威脅HFETR安全的外部事件。如地震、森林火災(zāi)等。

        A7是嚴(yán)重威脅HFETR安全的內(nèi)部事件。如重要工藝房間發(fā)生火災(zāi)、有毒氣體泄漏、爆炸等。

        A8是重大人為誤操作導(dǎo)致非計(jì)劃停堆,造成重要設(shè)備損壞,直接威脅HFETR安全的事件。

        A9 是堆內(nèi)構(gòu)件倒塌或損壞,直接威脅HFETR安全的事件。

        A10是反應(yīng)堆考驗(yàn)回路及實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生非計(jì)劃事件導(dǎo)致反應(yīng)堆停堆,直接威脅反應(yīng)堆安全的事件。

        A11是單位認(rèn)為有必要確定為A級(jí)的其他事件。例如重復(fù)出現(xiàn)的B 級(jí)事件,其他核安全管理當(dāng)局、上級(jí)主管部門和領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為重要的問題。

        (2)B級(jí)事件示例

        B1 是支持功能喪失導(dǎo)致非計(jì)劃停堆的事件(未達(dá)到A4)。如高壓段、低壓段、可靠段任何一段母線失電事件。

        B2 是儀控系統(tǒng)故障導(dǎo)致非計(jì)劃停堆且對(duì)反應(yīng)堆安全影響不大的事件。如停堆保護(hù)信號(hào)誤觸發(fā),一個(gè)保護(hù)通道不可用超過1小時(shí)。

        B3 是重要專設(shè)安全設(shè)施不可用超過規(guī)定時(shí)間的事件。如沖洗給水系統(tǒng)不可用超過1小時(shí)。

        B4 是重要專設(shè)安全設(shè)施在運(yùn)行期間不可用導(dǎo)致非計(jì)劃停堆的事件。如應(yīng)急冷卻系統(tǒng)不可用且運(yùn)行期間無法處理。

        B5 是重要設(shè)備故障導(dǎo)致非計(jì)劃停堆且降低反應(yīng)堆安全性的事件。如一臺(tái)事故泵功能喪失且運(yùn)行期間無法處理,一臺(tái)加壓泵失效且運(yùn)行期間無法處理,設(shè)備故障因維修不可隔離或不可到達(dá)而按照規(guī)程手動(dòng)停堆的事件等。

        B6是人為誤操作導(dǎo)致非計(jì)劃停堆,降低反應(yīng)堆安全性(未達(dá)到A7)的事件。

        B7 是反應(yīng)堆考驗(yàn)回路及實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生非計(jì)劃事件導(dǎo)致反應(yīng)堆停堆且降低反應(yīng)堆安全性(未達(dá)到A9)的事件。

        B8 是單位認(rèn)為有必要確定為B 級(jí)的其他事件。例如重復(fù)出現(xiàn)的C 級(jí)事件,其他核安全管理當(dāng)局、上級(jí)主管部門和領(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為重要的問題。

        (3)C級(jí)事件示例

        C1 是重要設(shè)備或系統(tǒng)不可用時(shí)間未超過停堆要求的事件。如生產(chǎn)水箱不可用時(shí)間未超過4小時(shí),通風(fēng)系統(tǒng)不可用時(shí)間未超過8小時(shí)等。

        C2 是可快速恢復(fù)的外電失電事件。如電網(wǎng)波動(dòng)。

        C3是人為誤操作導(dǎo)致的停堆事件,未造成重要設(shè)備損壞。

        C4是導(dǎo)致重要設(shè)備性能降級(jí)的事件。

        C5是一次水泄漏量小于0.5 t/h的事件。

        C6 是在同一類重要設(shè)備上多次重復(fù)發(fā)生的跑、冒、滴、漏等缺陷的事件。

        C7 是保護(hù)系統(tǒng)的警告信號(hào)多次重復(fù)誤發(fā)的事件。

        C8 是反應(yīng)堆考驗(yàn)回路及實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)生非計(jì)劃事件未導(dǎo)致反應(yīng)堆停堆的事件。

        C9是單位認(rèn)為有必要定為C級(jí)的其他事件。

        (4)D級(jí)事件示例:

        D1是保護(hù)系統(tǒng)的警告信號(hào)偶發(fā)的事件。

        D2是設(shè)備的一般異常事件。

        D3是非重要設(shè)備故障事件。

        D4 是重要設(shè)備上首次發(fā)生的不影響功能的缺陷事件。

        D5 是在A、B、C 級(jí)事件之外,那些簡單的,明確的缺陷事件。

        (5)其它特殊事件。

        例如,其它核設(shè)施發(fā)生事件導(dǎo)致HFETR煙囪排放異常,甚至導(dǎo)致非計(jì)劃停堆,但不直接影響反應(yīng)堆本身安全的事件。

        2.3 狀態(tài)報(bào)告流程

        為了有效實(shí)施狀態(tài)報(bào)告,必須開發(fā)狀態(tài)報(bào)告模板和建立狀態(tài)報(bào)告流程。HFETR 開發(fā)的狀態(tài)報(bào)告模板如圖2所示。

        圖2 HFETR狀態(tài)報(bào)告模板Fig.2 Template file of Condition Report in HFETR

        HFETR建立的狀態(tài)報(bào)告流程如圖3所示。在狀態(tài)報(bào)告發(fā)起到關(guān)閉的過程中,一系列會(huì)審單、文審單、分析報(bào)告、評(píng)價(jià)意見等文件報(bào)告鑒證件是推動(dòng)狀態(tài)報(bào)告流程運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。目前,HFETR初步采用線下實(shí)施狀態(tài)報(bào)告流程,通過具體實(shí)施經(jīng)驗(yàn)完善各組織接口及管理流程。未來,HFETR將開發(fā)線上系統(tǒng)支持狀態(tài)報(bào)告電子化流程。

        圖3 HFETR狀態(tài)報(bào)告流程Fig.3 Process of Condition Report in HFET

        3 結(jié)論及建議

        通過分析核電站狀態(tài)報(bào)告管理體系,HFETR結(jié)合自身運(yùn)行特點(diǎn)制定了相應(yīng)的狀態(tài)報(bào)告實(shí)施策略,建立了相適應(yīng)的事件分級(jí)準(zhǔn)則,支持HFETR 運(yùn)行、維修、管理等人員和監(jiān)管部門積極報(bào)告和處理運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問題,逐步完善HFETR經(jīng)驗(yàn)反饋體系。為了使?fàn)顟B(tài)報(bào)告管理在HFETR上得到有效應(yīng)用,建議加強(qiáng)以下4個(gè)方面的工作。

        (1)完善流程化狀態(tài)報(bào)告的管理程序。結(jié)合研究堆自身的組織結(jié)構(gòu),建立至少覆蓋所級(jí)層面的管理組織流程,做到事件發(fā)生有人報(bào)告、報(bào)告有人負(fù)責(zé)、糾正行動(dòng)有人跟蹤、行動(dòng)的有效性有人監(jiān)督,提高各級(jí)人員的經(jīng)驗(yàn)反饋重視程度。

        (2)實(shí)施規(guī)范化的狀態(tài)報(bào)告分析過程。通過借鑒核電站狀態(tài)報(bào)告在根本原因分析、趨勢(shì)分析上的分析方法和采用的編碼規(guī)則(如WANO編碼系統(tǒng)),逐漸完善研究堆經(jīng)驗(yàn)反饋的規(guī)范化,有效建立與核電經(jīng)驗(yàn)反饋的聯(lián)系,推動(dòng)研究堆經(jīng)驗(yàn)反饋制度的發(fā)展。

        (3)開發(fā)電子化狀態(tài)報(bào)告管理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)狀態(tài)報(bào)告填報(bào)、事件分級(jí)、調(diào)查分析、糾正行動(dòng)閉環(huán)管理、趨勢(shì)分析等流程的電子化,為研究堆不同層級(jí)人員分配相應(yīng)權(quán)限,實(shí)現(xiàn)分層管理,真正意義上實(shí)現(xiàn)狀態(tài)報(bào)告管理。

        (4)加強(qiáng)狀態(tài)報(bào)告相關(guān)支持環(huán)節(jié)的技術(shù)研究。主要是提高HFETR 的根本原因分析技術(shù)水平,開發(fā)趨勢(shì)分析及評(píng)價(jià)系統(tǒng)。

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