王曉娜

（中國原子能科學研究院反應堆工程技術研究所，北京 102413）

0 引言

RCM（Reliability Centered Maintenance，以可靠性為中心的維修）是一種源自于國外的維修方法，首先由歐美國家用其分析航天航空領域相關維修問題，后逐步被國內(nèi)專家學者接受，廣泛應用于國內(nèi)航天航空、核工業(yè)等軍工領域，是目前應用比較廣泛的維修策略[1]。RCM 的核心思想是在分析設備故障模式的技術特點和故障后果的基礎上，通過RCM 決斷表分析，得出比較合理的維修方法，用于優(yōu)化維修維保大綱，降低設備的維修成本，提高設備使用壽命[2]。

自從2010 年7 月21 日CEFR（China Experimental Fast Reactor，中國實驗快中子增殖堆）臨界、40%并網(wǎng)發(fā)電完成之后，如何保證CEFR 后續(xù)安全可靠運行顯得日益重要，運行過程中維修管理方面的問題將更加突出，在此提出RCM 理念，探討適合快堆啟動鍋爐系統(tǒng)的最佳維修方案，以提高CEFR 啟動鍋爐系統(tǒng)相關設備的安全性，減少維修費用，延長相關設備的使用時間[3]。開展本課題相關工作的研究意義主要有以下兩點：①可用于優(yōu)化維修大綱；②有利于提高設備可靠性、可利用率、安全性、經(jīng)濟性。

1 結合CEFR 分析RCM 實施步驟

首先組建RCM 分析小組，CEFR 的RCM 分析小組成員構成見圖1，RCM 分析流程見圖2。

圖1 CEFR-RCM 小組成員構成

圖2 RCM 分析流程

2 RCM 在CEFR 啟動鍋爐系統(tǒng)中的應用

2.1 啟動鍋爐系統(tǒng)

廠用鍋爐系統(tǒng)的功能是在反應堆啟動期間，為蒸發(fā)器、給水除氧器、汽輪機軸封等設備提供合格的蒸汽；停堆后冷卻期間，為蒸發(fā)器、給水除氧器提供蒸汽以及提供工藝清洗或吹掃用蒸汽。廠用鍋爐系統(tǒng)是燃油鍋爐，其工作原理是利用燃油產(chǎn)生的熱量將水轉變成蒸汽，以達到在反應堆啟動時為三回路等系統(tǒng)提供合格蒸汽的目的。啟動鍋爐包括供油燃燒系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、取樣系統(tǒng)、除氧供水系統(tǒng)、排污系統(tǒng)、排氣系統(tǒng)、蒸汽系統(tǒng)等，本文對其中的關鍵系統(tǒng)——除氧供水系統(tǒng)進行RCM 分析。給水泵是鍋爐供水系統(tǒng)的關鍵設備，類型為沉箱型立式離心泵，如圖3、圖4 所示。

圖3 啟動鍋爐

圖4 啟動鍋爐系統(tǒng)給水泵

給水泵的主要參數(shù)：流量10 m3/h，揚程249 m，轉速2960 r/min，汽蝕余量1.9 m；功率22 kW。給水泵啟動條件：給水泵密封溫度過高時會停泵；給水泵軸承振動比較大時停泵；除氧器低水位時給水泵不能啟動。

2.2 RCM 在除氧供水系統(tǒng)維修優(yōu)化中的應用

利用RCM 分析方法，對鍋爐給水系統(tǒng)進行維修優(yōu)化分析，表1 是鍋爐給水系統(tǒng)RCM 分析表，表中包括RCM 分析步驟中的前4 個問題：功能、功能故障、故障模式和故障影響。

表1 鍋爐給水系統(tǒng)RCM 分析

表2 為利用RCM 決斷邏輯得出的決斷分析表。其中，H 代表隱性故障，E 代表顯性故障，S 代表影響安全，E 代表影響環(huán)境，O 代表影響運行，N 表示無影響，Y 表示有影響。

表2 RCM 決斷分析

3 小結

（1）通過對啟動鍋爐系統(tǒng)給水系統(tǒng)RCM 分析前后比對，可將原有的給水泵與電機的定期解體大修取消，利用在線監(jiān)測的方式，將給水泵的定期維護保養(yǎng)改為狀態(tài)維修。

（2）啟動鍋爐系統(tǒng)給水泵定期試驗周期可以由原來的3 個月延長到6 個月，降低定期試驗的頻度，節(jié)約人力物力。啟動鍋爐系統(tǒng)的運行規(guī)程也需作較大的改動，應注意對備用泵的隱形故障進行提前排查，避免臨時切換泵時出現(xiàn)切換失敗的情況。

（3）可以有效降低維修成本，如修1 臺給水泵和電機的人工費5000 元，購買和更換電機軸承的費用也需要將近5000 元，通過RCM 分析，可將原來的定期預防性維修變?yōu)閷崟r狀態(tài)維修，大大節(jié)約了人力、物力、財力。

通過RCM 分析后，不但優(yōu)化了維修維保大綱，還能優(yōu)化其他文件，例如運行巡檢清單、定期試驗清單、設備工程師（技術人員）的設備監(jiān)督項目清單、系統(tǒng)變更項目清單、關鍵設備清單等。這也給將來的預防性維修項目根據(jù)設備實際運行可靠性進一步優(yōu)化提供了詳實的數(shù)據(jù)和基礎，同時也促進了人員參與性和團隊合作精神。

4 持續(xù)改進設想

通過對啟動鍋爐系統(tǒng)給水泵的分析可知，RCM 對保障系統(tǒng)安全、可靠運行非常有用，若條件允許，后續(xù)打算對啟動鍋爐系統(tǒng)中另一關鍵設備燃燒器（圖5）也進行RCM 分析，并將此項工作類推到快堆其他系統(tǒng)設備。

圖5 啟動鍋爐燃燒器