楊 慶，姚 瑜

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

0 引言

為響應(yīng)中國(guó)核電關(guān)于“運(yùn)行機(jī)組全壽期能力因子[1]達(dá)96%、WANO 綜合指數(shù)100 分”的世界一流業(yè)績(jī)要求，以追求卓越，對(duì)標(biāo)世界一流為目標(biāo)，確保優(yōu)秀的大修業(yè)績(jī)是實(shí)現(xiàn)目標(biāo)必不可少的條件，而大修規(guī)劃則是大修管理的最根本措施，以重大檢修項(xiàng)目為基準(zhǔn)，結(jié)合燃料管理策略、設(shè)備健康狀況等影響因素，合理規(guī)劃各機(jī)組全壽期大修安排，持續(xù)開展大修優(yōu)化工作，以問題為導(dǎo)向，不斷提升解決問題的能力，努力創(chuàng)造溢流的核電運(yùn)營(yíng)業(yè)績(jī)，進(jìn)行核電機(jī)組大修的規(guī)劃管理。

本文進(jìn)行核電廠大修規(guī)劃方面的研究，在滿足相關(guān)法規(guī)、規(guī)范、大綱的基礎(chǔ)上，確保大修窗口合理，檢修項(xiàng)目在各個(gè)大修合理分布；做到盡量減少大修中必須串行工作安排，增加并行工作安排，從項(xiàng)目規(guī)劃上將大修工期做到最優(yōu)化。

1 大修規(guī)劃原則

核電廠大修規(guī)劃，是指以提高機(jī)組的可靠性和能力因子，提升公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)?yōu)槟康?，在滿足核安全相關(guān)法規(guī)、運(yùn)行技術(shù)規(guī)范、在役檢查大綱、定期試驗(yàn)大綱等制度要求的前提下，統(tǒng)籌考慮大修資源及外部限制條件，確定各機(jī)組在規(guī)劃時(shí)間段內(nèi)的每輪次大修的重點(diǎn)項(xiàng)目、大修類型、循環(huán)長(zhǎng)度、大修工期、起止時(shí)間等要素。

大修規(guī)劃應(yīng)該遵循相應(yīng)的原則：

1)滿足核安全相關(guān)法規(guī)制度、運(yùn)行技術(shù)規(guī)范、足各類預(yù)防性大要求。

2)滿足電網(wǎng)要求，“迎峰度夏/度冬”期間，不安排機(jī)組大修。迎峰度夏：原則上，6月15日至9月15日，其中7—8月，嚴(yán)格控制；迎峰度冬：原則上，12月15日至春節(jié)前15天。

3)滿足公司生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的需要。避免各年度內(nèi)發(fā)電量過度起伏，年度發(fā)電量控制在一定區(qū)間；機(jī)組平均能力因子≥93%；滿足臨界檢查、機(jī)組并網(wǎng)避開節(jié)假日的需求；合理利用節(jié)假日安排機(jī)組大修。

4)滿足大修資源要求，避免出現(xiàn)三次大修重疊或同一生產(chǎn)單元同時(shí)進(jìn)行兩臺(tái)機(jī)組大修。

5)滿足燃料循環(huán)策略：燃料標(biāo)準(zhǔn)循環(huán)長(zhǎng)度為480EFPD(EFPD，等效滿功率天)，通過增/減4組燃料，可增/減燃料循環(huán)長(zhǎng)度25EFPD。

2 大修規(guī)劃措施

大修的管理主要包含大修規(guī)劃、大修準(zhǔn)備、大修實(shí)施以及大修總結(jié)四個(gè)方面的管理，本文主要對(duì)大修規(guī)劃進(jìn)行討論。在總結(jié)秦山二廠50余次大修經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，從預(yù)防性維修大綱修訂、全壽期大修項(xiàng)目規(guī)劃、多機(jī)組大修窗口規(guī)劃、大修對(duì)標(biāo)迭代體系、大修項(xiàng)目規(guī)劃共五個(gè)方面對(duì)大修規(guī)劃進(jìn)行闡述，分析出具體的規(guī)劃措施。

2.1 預(yù)防性維修大綱修訂

根據(jù)PMT、國(guó)標(biāo)、行標(biāo)、運(yùn)維手冊(cè)、技術(shù)規(guī)格書、竣工驗(yàn)收資料、設(shè)備運(yùn)行情況及運(yùn)行環(huán)境等基礎(chǔ)信息，統(tǒng)籌考慮風(fēng)險(xiǎn)控制、設(shè)備可靠性提升、設(shè)備可用率提升、經(jīng)濟(jì)性提升、最終安全分析報(bào)告要求等多方面因素，從預(yù)防性維修的內(nèi)容和周期兩方面開展系統(tǒng)部件的全壽期預(yù)維項(xiàng)目管理優(yōu)化，就是要從系統(tǒng)性和全壽期角度出發(fā)，優(yōu)化完善各系統(tǒng)部件的預(yù)防性維護(hù)項(xiàng)目，并最終形成系統(tǒng)整體預(yù)防性維護(hù)策略，實(shí)現(xiàn)對(duì)全部系統(tǒng)部件的全壽期預(yù)防性維修優(yōu)化。

比如在總結(jié)以往大修經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)備冷卻水系統(tǒng)(RRI)的預(yù)防性維修項(xiàng)目進(jìn)行優(yōu)化。對(duì)安全列機(jī)械類預(yù)維項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估優(yōu)化，經(jīng)過評(píng)估將預(yù)維周期為R3的項(xiàng)目統(tǒng)一修改為R2或者R4；將預(yù)維周期為R5的項(xiàng)目統(tǒng)一修改為R4或R6；將RRI安全列預(yù)防性維修項(xiàng)目周期全部改為R2、R4或者R6，做到安全列每?jī)纱未笮捱M(jìn)行一次排空檢修，即每次大修只需要對(duì)RRI系統(tǒng)兩個(gè)安全列中的一列進(jìn)行排空檢修即可，優(yōu)化以前每次大修都需要對(duì)兩個(gè)安全列進(jìn)行排空檢修，可以節(jié)省疏水及充水排氣時(shí)間20 h，減少?gòu)U水70 m3，檢修時(shí)間由分散檢修改為集中檢修，縮短檢修時(shí)間約24 h；對(duì)RRI系統(tǒng)的公共列進(jìn)行預(yù)防性維修大綱優(yōu)化，預(yù)維周期全部?jī)?yōu)化為R6，并將所有的預(yù)維項(xiàng)目分成兩個(gè)批次，即RRI系統(tǒng)公共列每三次大修才需要進(jìn)行一次排空檢修，優(yōu)化以前每次大修都需要對(duì)公共列進(jìn)行排空檢修，可以節(jié)省疏水及充水排氣時(shí)間10 h，減少?gòu)U水50 m3，同時(shí)能夠提高乏池冷源的可靠性。

2.2 全壽期大修項(xiàng)目規(guī)劃

依據(jù)處在大修關(guān)鍵路徑上的檢修項(xiàng)目總體情況，將機(jī)組大修按十年大修(A類)、五年大修(B類)、年度大修(C類)進(jìn)行分類管理；建立重大檢修項(xiàng)目規(guī)劃流程和重大檢修項(xiàng)目調(diào)整流程。實(shí)現(xiàn)重大檢修項(xiàng)目在A/B/C類大修的合理分布，從本質(zhì)上實(shí)現(xiàn)大修工期的最優(yōu)化。圖1為全壽期大修項(xiàng)目規(guī)劃示意圖。

圖1 全壽期大修項(xiàng)目規(guī)劃示意圖Fig.1 Schematic diagram of life-cycle outage project planning

圖2 主線項(xiàng)目?jī)?yōu)化示意圖Fig.2 Schematic diagram of main line project optimization

重大檢修項(xiàng)目規(guī)劃流程是將重大檢修項(xiàng)目規(guī)劃到各個(gè)大修中。將預(yù)防性維修周期為十年的檢修項(xiàng)目安排在A類大修中，將其他大修項(xiàng)目以預(yù)維周期和大修類型為基準(zhǔn)，進(jìn)行大修項(xiàng)目的規(guī)劃，確定每個(gè)大修的檢修項(xiàng)目。定義每個(gè)大修項(xiàng)目之間的關(guān)系，分為沖突、相容、前置和后置四類，沖突即為兩個(gè)項(xiàng)目工期無法重合；相容即為兩個(gè)大修項(xiàng)目的工期可以重合；前置即為一個(gè)大修項(xiàng)目必須在另一個(gè)大修項(xiàng)目前；后置即為一個(gè)大修項(xiàng)目必須在另一個(gè)大修項(xiàng)目后。如表1為各大修項(xiàng)目關(guān)系表。

表1 各項(xiàng)目關(guān)系表Table 1 Relationship table of each project

依據(jù)表1確定的關(guān)系，得出各項(xiàng)目的執(zhí)行順序關(guān)系如表2所示，即依次執(zhí)行項(xiàng)目5、項(xiàng)目1、項(xiàng)目2、項(xiàng)目4，由于項(xiàng)目3可以與項(xiàng)目5/項(xiàng)目1相容，項(xiàng)目3可以與項(xiàng)目5同步執(zhí)行。

表2 大修項(xiàng)目執(zhí)行順序表Table 2 Outage project execution sequence table

重大檢修項(xiàng)目調(diào)整流程是在重大檢修項(xiàng)目規(guī)劃流程的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。例如，根據(jù)表2中的執(zhí)行順序進(jìn)行優(yōu)化，由于項(xiàng)目1和項(xiàng)目4是相容關(guān)系，則項(xiàng)目2是待優(yōu)化項(xiàng)，可以將項(xiàng)目2利用預(yù)維周期的25%余度進(jìn)行調(diào)整至其他大修，優(yōu)化后可以得到表3。

表3 優(yōu)化后大修項(xiàng)目執(zhí)行順序表Table 3 Optimized outage project execution sequence table

例如，PT3RIS039(核對(duì)HHSI泵的流量)試驗(yàn)周期是2C，該試驗(yàn)是大修主線試驗(yàn)，目的是在各種情況下調(diào)整總的HHSI流量，并平衡母管下游每一注入管線流量。根據(jù)原有計(jì)劃會(huì)在309大修執(zhí)行該試驗(yàn)，但是由于308大修需要對(duì)3RIS037/038VP等8個(gè)高壓安注流量調(diào)節(jié)閥開展全面解體檢查工作，這8個(gè)閥門全面解體檢查后，為了保證HHSI泵的流量滿足要求，則必須執(zhí)行該試驗(yàn)加以驗(yàn)證，導(dǎo)致必須在308和309兩個(gè)大修都要執(zhí)行該試驗(yàn)，為此將原本需要在309大修執(zhí)行的計(jì)劃性試驗(yàn)提前至308大修，因此309大修即可無需執(zhí)行該試驗(yàn)，相當(dāng)于309大修節(jié)省了主線時(shí)間。

2.3 多機(jī)組大修窗口規(guī)劃

秦山核電共有9臺(tái)機(jī)組，為保證每臺(tái)機(jī)組有足夠的人力、物力資源，提高大修效率，需要合理規(guī)劃多機(jī)組大修窗口，目標(biāo)是避免出現(xiàn)三個(gè)大修重疊或同一生產(chǎn)單元同時(shí)進(jìn)行兩臺(tái)機(jī)組大修，避免春節(jié)等重要節(jié)假日期間進(jìn)行機(jī)組大修，以及選擇合適的季節(jié)進(jìn)行大修，比如，某一次大修需要進(jìn)行主變的重大檢修，需要較長(zhǎng)的工期，由于主變是戶外設(shè)備，因此要避免窗口安排在梅雨季節(jié)。

大修窗口的規(guī)劃分為三步。

第一步：依據(jù)大修分類，確定大修工期，A類大修標(biāo)準(zhǔn)工期為40天，B類大修標(biāo)準(zhǔn)工期為33天，C類大修標(biāo)準(zhǔn)工期為23天。通過第N次大修開始日期和大修工期確定大修結(jié)束日期。

DN1+TD=DN2

其中，DN1—第N次大修開始日期；TD—大修工期；DN2—第N次大修結(jié)束日期。

第二步：預(yù)測(cè)第N+1次大修開始日期。以第N次大修結(jié)束日期為起始點(diǎn)，以標(biāo)準(zhǔn)裝料循環(huán)長(zhǎng)度為基準(zhǔn)，并適當(dāng)?shù)慕o予調(diào)峰/調(diào)停/非停預(yù)留時(shí)間，進(jìn)行預(yù)測(cè)第N+1次大修開始日期。

DN2+TR+TT=D(N+1)1

其中，DN2—第N次大修結(jié)束日期；TR—裝料循環(huán)長(zhǎng)度；TT—調(diào)峰/調(diào)停/非停等效滿功率天數(shù)；D(N+1)1—第N+1次大修開始日期。

第三步：大修窗口調(diào)整。依據(jù)預(yù)測(cè)的第N+1次大修開始日期及大修工期，確定第N+1次大修窗口，與其他機(jī)組大修窗口進(jìn)行比對(duì)，核實(shí)大修窗口是否存在重合。如果存在大修窗口重合，或者大修窗口與春節(jié)等重要節(jié)假日重合，或者大修季節(jié)與大修項(xiàng)目不相容，則需要進(jìn)行大修窗口的調(diào)整。大修窗口的調(diào)整主要有兩個(gè)手段，一個(gè)是調(diào)整燃料裝載數(shù)量，另一個(gè)是延伸運(yùn)行。

如需大修窗口調(diào)整，優(yōu)先進(jìn)行燃料裝載數(shù)量的調(diào)整，將需要調(diào)整的燃料循環(huán)確定為機(jī)動(dòng)循環(huán)。長(zhǎng)燃料循環(huán)堆芯燃料管理策略采用部分低泄漏堆芯裝載模式，每次裝入44組235U富集度為4.45%的AFA3G AA 新燃料組件。機(jī)動(dòng)燃料循環(huán)采用(44±4)組235U富集度為4.45%的AFA3G AA 新燃料組件的換料模式，燃料循環(huán)長(zhǎng)度分別約為506EFPD 和456EFPD。該階段的堆芯燃料管理策略詳見表4。

表4 機(jī)動(dòng)循環(huán)燃料裝載表Table 4 Motor cycle fuel loading table

如果通過調(diào)整燃料裝載數(shù)量無法做到大修窗口最優(yōu)化調(diào)整，可以采取延伸運(yùn)行的方式進(jìn)行大修窗口的調(diào)整，有兩種延伸運(yùn)行的方式，一種方式是降低滿功率運(yùn)行時(shí)的一回路平均溫度，利用一回路硼酸溶液的負(fù)溫度效應(yīng)釋放一定的反應(yīng)性，達(dá)到延伸運(yùn)行的目的；另一種方式是降功率運(yùn)行，通過降低功率，利用功率負(fù)反饋釋放一部分反應(yīng)性，達(dá)到延伸運(yùn)行的目的。

DN2+Tr+TT+TY=D(N+1)1

其中，Tr—裝料機(jī)動(dòng)循環(huán)長(zhǎng)度；TY—延伸運(yùn)行等效滿功率天數(shù)。

依據(jù)調(diào)峰/調(diào)停/非停等效滿功率天數(shù)TT的實(shí)際數(shù)據(jù)，通過對(duì)Tr和TY進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)全壽期大修窗口規(guī)劃，確保整個(gè)壽期內(nèi)大修都能在合理的窗口。表5是秦山二廠3號(hào)機(jī)組的部分大修窗口規(guī)劃。

表5 秦山二廠3號(hào)機(jī)組的部分大修窗口規(guī)劃Table 5 Motor cycle fuel loading table of unit 3 in Q2

2.4 創(chuàng)新大修卓越工期對(duì)標(biāo)、迭代體系

以大修分類(A/B/C類)為基準(zhǔn)，進(jìn)行同類型機(jī)組大修對(duì)標(biāo)交流和經(jīng)驗(yàn)共享，具備條件的可以現(xiàn)場(chǎng)觀摩，以同類型機(jī)組的同類大修的最佳工期為目標(biāo)，進(jìn)行大修對(duì)標(biāo)，實(shí)現(xiàn)大修工期最優(yōu)化控制。以iDAXIU為載體，進(jìn)行大修工期的大數(shù)據(jù)管理，抓取每個(gè)大修項(xiàng)目的歷史最佳工期，以歷史最佳工期為目標(biāo)，分析最佳工期的經(jīng)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行優(yōu)化迭代，實(shí)現(xiàn)每一個(gè)大修項(xiàng)目工時(shí)的逐步迭代，最終達(dá)到整個(gè)大修工期的迭代，實(shí)現(xiàn)大修工期一次比一次更好。以大修期間關(guān)鍵路徑操作一回路靜動(dòng)排氣操作為例，在運(yùn)用對(duì)標(biāo)、迭代工具運(yùn)用后，一回路靜動(dòng)排氣操作用時(shí)逐漸優(yōu)化，秦山二廠3號(hào)機(jī)組歷次大修靜動(dòng)排氣用時(shí)見表6。以大修對(duì)標(biāo)和大修工期迭代兩個(gè)措施為抓手，建立并逐步提高各類型大修工期標(biāo)準(zhǔn)，A/B/C類大修標(biāo)準(zhǔn)工期分別由55/40/30天縮短至40/33/23天。

表6 歷次大修一回路靜動(dòng)排氣用時(shí)Table 6 Time of static and dynamic exhaust in previous outages

2.5 大修項(xiàng)目規(guī)劃

以實(shí)現(xiàn)大修工期為目標(biāo)，分解出每一個(gè)大修主線項(xiàng)目的工時(shí)，通過項(xiàng)目工時(shí)分解，找出工時(shí)困難項(xiàng)目作為障礙點(diǎn)進(jìn)行專項(xiàng)攻關(guān)，通過對(duì)障礙點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行邏輯優(yōu)化、窗口調(diào)整、新工藝新方法等措施進(jìn)行障礙掃除。

邏輯優(yōu)化：將原本需要串聯(lián)執(zhí)行的項(xiàng)目進(jìn)行分析優(yōu)化，改為并列執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)主線項(xiàng)目的數(shù)量控制。

窗口調(diào)整：進(jìn)行窗口分析優(yōu)化，進(jìn)行系統(tǒng)大修轉(zhuǎn)日常的可行性研究，例如，將輔變檢修/8RRI檢修由大修轉(zhuǎn)為日常。

新工藝新方法：進(jìn)行科研攻關(guān)和項(xiàng)目?jī)?yōu)化，實(shí)現(xiàn)檢修項(xiàng)目工時(shí)的縮短。例如，動(dòng)態(tài)刻棒科研項(xiàng)目在大修機(jī)組的應(yīng)用，一列RRI系統(tǒng)的不排水檢修。

3 總結(jié)

通過科學(xué)的大修規(guī)劃，將每一個(gè)大修主線項(xiàng)目合理安排，并且設(shè)置合理大修邏輯順序，可以從根本上實(shí)現(xiàn)大修項(xiàng)目安排的最優(yōu)化；然后再結(jié)合大修準(zhǔn)備、大修實(shí)施、大修總結(jié)等各個(gè)方面的全面優(yōu)化管理，秦山二廠在大修業(yè)績(jī)方面取得了優(yōu)異的成績(jī)。1號(hào)機(jī)組117大修工期為37.52天，創(chuàng)造了全國(guó)M310機(jī)組A類二十年大修最佳工期紀(jì)錄；2號(hào)機(jī)組215大修工期為25.02天，創(chuàng)造了全國(guó)核電機(jī)組B類五年大修最佳工期紀(jì)錄；4號(hào)機(jī)組409大修工期為37.48天，創(chuàng)造了國(guó)M310機(jī)組A類十年大修最佳工期紀(jì)錄；特別是3號(hào)機(jī)組310大修工期為15.12天，創(chuàng)造了全國(guó)核電機(jī)組大修最佳工期紀(jì)錄，全球M310機(jī)組大修最佳工期紀(jì)錄。

秦山二廠已經(jīng)經(jīng)歷50余次大修，總結(jié)以往經(jīng)驗(yàn)，在大修規(guī)劃方面持續(xù)改進(jìn)，本文通過預(yù)防性維修大綱修訂、全壽期大修項(xiàng)目規(guī)劃、多機(jī)組大修窗口規(guī)劃、大修對(duì)標(biāo)迭代體系、大修項(xiàng)目規(guī)劃五個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)介紹大修規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)工作方法，為后續(xù)大修的持續(xù)優(yōu)化提供理論及技術(shù)支撐。