陳 童 嚴(yán)峰鶴

（環(huán)境保護(hù)部核與輻射安全中心 北京）

目前，我國(guó)的運(yùn)行核電廠中，大亞灣核電廠、嶺澳核電廠和秦山核電廠二期工程等均已經(jīng)實(shí)施長(zhǎng)周期換料。同時(shí)，嶺澳二期核電廠、秦山二期擴(kuò)建工程、寧德核電廠、防城港核電廠等也都向國(guó)家核安全局提出長(zhǎng)周期換料的申請(qǐng)。核電廠延長(zhǎng)燃料循環(huán)長(zhǎng)度的目的是：提高反應(yīng)堆的先進(jìn)性；減少大修次數(shù)；提高燃料組件富集度，加深燃耗，減少乏燃料數(shù)量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排；減少三廢數(shù)量，保護(hù)環(huán)境；降低發(fā)電成本，提高電廠經(jīng)濟(jì)。核電廠燃料循環(huán)長(zhǎng)度延長(zhǎng)，其大修期間執(zhí)行的預(yù)防性維修項(xiàng)目的周期也將相應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。為了確保預(yù)防性維修周期調(diào)整能夠滿足法規(guī)及技術(shù)規(guī)范的要求，同時(shí)為保證設(shè)備的可靠性，不影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，核電廠需要對(duì)預(yù)防性維修項(xiàng)目周期調(diào)整的可行性進(jìn)行論證。針對(duì)核電廠大修周期延長(zhǎng)的情況下，探討預(yù)防性維修項(xiàng)目周期調(diào)整的論證方法與過(guò)程。

一、預(yù)防性維修周期調(diào)整論證概述

（1）預(yù)防性維修周期調(diào)整論證工作的依據(jù)：國(guó)家法規(guī)、導(dǎo)則和規(guī)范以及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；設(shè)計(jì)單位制定的監(jiān)督規(guī)范；核電站的定期試驗(yàn)監(jiān)督大綱；核電廠的最終安全分析報(bào)告和維修政策；設(shè)計(jì)單位和供貨商文件，主要包括《系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行手冊(cè)》（SDM）和《設(shè)備運(yùn)行和維修手冊(cè)》（EOMM）；經(jīng)驗(yàn)反饋，包括國(guó)內(nèi)外同類單位的經(jīng)驗(yàn)反饋，已運(yùn)行的參考電站相關(guān)設(shè)備的經(jīng)驗(yàn)反饋；維修導(dǎo)則。如法國(guó)EDF及美國(guó)EPRI的相關(guān)文件。

（2）預(yù)防性維修周期調(diào)整論證工作主要分為以下2個(gè)階段。

第一階段(篩選和分類階段)，對(duì)核電廠所有預(yù)防性維修項(xiàng)目進(jìn)行分析整理，篩選出由于大修周期延長(zhǎng)而導(dǎo)致預(yù)防性維修周期調(diào)整的項(xiàng)目，然后按照設(shè)備安全等級(jí)、設(shè)備類型、設(shè)備屬性（制造廠家、型號(hào)、運(yùn)行條件等）等進(jìn)行分類合并。

第二階段(論證分析階段)，通過(guò)核電廠已有的運(yùn)行、維修、試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及可利用的通用數(shù)據(jù)，結(jié)合廠家建議及相應(yīng)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求，采用經(jīng)驗(yàn)反饋的方法，評(píng)估預(yù)防性維修項(xiàng)目周期調(diào)整的可行性；對(duì)于經(jīng)驗(yàn)反饋方法不能充分說(shuō)明周期延長(zhǎng)可行性的預(yù)防性維修項(xiàng)目，通過(guò)故障模式影響分析等方法進(jìn)行專項(xiàng)論證和評(píng)價(jià)。

二、預(yù)防性維修周期調(diào)整論證方法

（1）經(jīng)驗(yàn)反饋法。預(yù)防性維修周期的調(diào)整通?；谶\(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋，以運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋為主要依據(jù)進(jìn)行論證的方法稱為經(jīng)驗(yàn)反饋法，是定性分析的一種。主要通過(guò)收集、整理和分析電廠自身的維修歷史經(jīng)驗(yàn)，據(jù)此評(píng)估運(yùn)行周期的延長(zhǎng)對(duì)設(shè)備或系統(tǒng)相關(guān)性能參數(shù)的影響，乃至對(duì)整個(gè)電站安全運(yùn)行的影響。以運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋為主的定性分析方法在國(guó)內(nèi)外預(yù)防性維修周期延長(zhǎng)論證中都是首選的方法。

（2）以可靠性與技術(shù)特性為中心的維修。RCM（Reliabilitycentered Maintenance）是以可靠性為中心的維修，是目前國(guó)際工業(yè)領(lǐng)域使用較為廣泛的用以確定設(shè)備或設(shè)施預(yù)防性維修需求、優(yōu)化維修體制的一種系統(tǒng)工程方法。它通過(guò)對(duì)準(zhǔn)則的7個(gè)問(wèn)題的回答，分析確定維修什么設(shè)備、為什么修設(shè)備、何時(shí)修設(shè)備、誰(shuí)來(lái)修設(shè)備等問(wèn)題。通過(guò)RCM，可以制定適合企業(yè)要求和設(shè)備特點(diǎn)的預(yù)防性維修和糾正性維修，即制定設(shè)備的維修策略。TCM（Technical Analysis Centered Maintenance of I&C Equipment）是以技術(shù)分析為導(dǎo)向的儀表控制設(shè)備維修優(yōu)化，通過(guò)功能分析確定需要執(zhí)行預(yù)防性維修的設(shè)備；通過(guò)技術(shù)分析（工作原理、失效模式、可靠性和降級(jí)分析）確定正確的維修方法、頻度，以及相關(guān)維修活動(dòng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

RTCM（Reliability&Technique Centered Maintenance）是以可靠性與技術(shù)特性為中心的維修，它保留了原RCM分析主流程的基礎(chǔ)上，考慮了核電站儀控設(shè)備可靠性與失效數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，加入了技術(shù)特性分析和可靠性分析環(huán)節(jié)，優(yōu)化了故障模式分析步驟。

（3）故障模式及影響分析。故障模式及影響分析（FMEA）是可靠性定性分析方法的一種。可靠性分析的第一步是確定各種故障模式，F(xiàn)MEA是實(shí)現(xiàn)這一步較常用的方法，它主要用于研究部件和設(shè)備的失效，應(yīng)用于以不同技術(shù)（電器、機(jī)械、液壓傳動(dòng)裝置等）或以多種技術(shù)為基礎(chǔ)組合成的各種系統(tǒng)。對(duì)核電廠來(lái)說(shuō)，主要考慮系統(tǒng)的每一主要部件是如何發(fā)生故障的，以及故障對(duì)系統(tǒng)的影響，功能如下：

①判別安全與非安全故障，主要用于與安全相關(guān)的可靠性的定量估計(jì)。

②判別重大故障，如果這類故障模式不能在設(shè)計(jì)中消除，它們就決定了運(yùn)行試驗(yàn)的頻率或維修間隔。

③預(yù)估達(dá)到可靠性目標(biāo)部件的質(zhì)量水平，特別是電氣系統(tǒng)。

④鑒別為消除不可接受的故障機(jī)理需要進(jìn)行的設(shè)計(jì)修改，這類故障可能會(huì)產(chǎn)生不可接受的安全或運(yùn)行狀況。

⑤判斷故障探測(cè)的必要性。

（4）概率安全評(píng)價(jià)（PSA）。PSA分析利用PSA 模型，通過(guò)修改定期試驗(yàn)相關(guān)核安全功能的失效概率，計(jì)算定期試驗(yàn)周期延長(zhǎng)后導(dǎo)致的堆芯損壞概率增量。通過(guò)比較該風(fēng)險(xiǎn)增量與相關(guān)法規(guī)或規(guī)范中的允許增量準(zhǔn)則比較，評(píng)價(jià)試驗(yàn)周期延長(zhǎng)的可行性。

三、預(yù)防性維修周期調(diào)整論證過(guò)程

（1）分類篩選階段。針對(duì)核電廠大修周期延長(zhǎng)，依據(jù)相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，對(duì)預(yù)防性維修數(shù)據(jù)庫(kù)中的預(yù)防性維修項(xiàng)目進(jìn)行分類，并篩選出需要延長(zhǎng)檢修周期并進(jìn)行論證的預(yù)防性維修項(xiàng)目。主要是按照設(shè)備的專業(yè)類別（機(jī)械類、電器類、儀表類）、項(xiàng)目的重要性、所屬系統(tǒng)、設(shè)備類、設(shè)備特性、項(xiàng)目工作內(nèi)容、周期等，對(duì)預(yù)防性維修項(xiàng)目進(jìn)行逐級(jí)分類。篩選是在分類的基礎(chǔ)上，按照預(yù)防性維修項(xiàng)目的周期，預(yù)防性維修項(xiàng)目與反應(yīng)堆標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行狀態(tài)，以及維修歷史數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)反饋，篩選出需要延長(zhǎng)檢修周期并進(jìn)行論證的預(yù)防性維修項(xiàng)目。

（2）論證分析階段。針對(duì)檢修周期需要延長(zhǎng)的預(yù)防性維修項(xiàng)目，主要論證步驟如下。

第一步：研究項(xiàng)目相關(guān)的設(shè)備技術(shù)規(guī)格書(shū)、預(yù)防性維修大綱、維修規(guī)程、相關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求等，查詢對(duì)維修周期的有關(guān)規(guī)定，以及運(yùn)行條件的變化是否會(huì)對(duì)設(shè)備的性能造成重大影響等。

第二步：收集項(xiàng)目相關(guān)的維修歷史數(shù)據(jù)，包括每次維修的完工報(bào)告、工作記錄、經(jīng)驗(yàn)反饋單，以及相關(guān)設(shè)備糾正性維修的歷史資料等。

第三步：采用經(jīng)驗(yàn)反饋的方法對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行論證和分析。下面以原檢修周期為 1年的項(xiàng)目周期延長(zhǎng)半年的論證為例，說(shuō)明采用經(jīng)驗(yàn)反饋方法的論證步驟。

①如果相關(guān)預(yù)防性維修的維修過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)結(jié)果不滿意的情況，且在相關(guān)設(shè)備的運(yùn)行歷史中，從未進(jìn)行過(guò)糾正性維修，則論證通過(guò)，該預(yù)防性維修項(xiàng)目的周期可以延長(zhǎng)至新的燃料循環(huán)周期。否則，需要進(jìn)行進(jìn)一步論證。

②如果維修過(guò)程出現(xiàn)過(guò)結(jié)果不滿意的情況，或者設(shè)備進(jìn)行過(guò)糾正性維修，首先分析該不符合項(xiàng)的發(fā)生是否與時(shí)間有關(guān)，如果是人為或偶發(fā)性等因素發(fā)生的，則不影響周期延長(zhǎng)的論證。

③如果是腐蝕、磨損、老化等隨時(shí)間逐漸變化的因素，則核查在該檢修后連續(xù)兩個(gè)周期內(nèi)，是否因同樣原因?qū)е戮S修過(guò)程出現(xiàn)不滿意的情況，或進(jìn)行糾正性維修，若否，說(shuō)明經(jīng)過(guò)檢修后，設(shè)備可以連續(xù)安全穩(wěn)定運(yùn)行兩個(gè)周期，則論證通過(guò)；若是，則依據(jù)具體結(jié)果采用插值法推算周期延長(zhǎng)半年的情況，若情況可接受，則論證通過(guò)，否則，論證不通過(guò)。

第四步：對(duì)于核電廠的維修歷史數(shù)據(jù)不充分，無(wú)法作出明確判斷的情況，可采用相似核電站或常規(guī)工業(yè)的相應(yīng)可靠性數(shù)據(jù)進(jìn)行論證和分析。具體方法與第三步相同，但需要注意數(shù)據(jù)的適用性。

第五步：采用以上經(jīng)驗(yàn)反饋方法論證不能通過(guò)的維修項(xiàng)目，可采用RTCM分析、FMEA分析和PSA分析進(jìn)行論證。

第六步：如果以上方法都不能滿足檢修周期延長(zhǎng)的要求，可采用以下方法對(duì)檢修周期進(jìn)行調(diào)整：

①對(duì)于原檢修周期＞1年的項(xiàng)目，采取縮短檢修周期，以適應(yīng)大修周期調(diào)整。

②對(duì)于原檢修周期為1年的項(xiàng)目，可對(duì)設(shè)備采取技改措施，如技術(shù)改造或更換設(shè)備等，以達(dá)到系統(tǒng)設(shè)備預(yù)防性維修政策的目的。

③對(duì)于不能滿足周期延長(zhǎng)要求，并且沒(méi)有必要實(shí)施技改措施的周期為1年的大修預(yù)防性維修項(xiàng)目，可改為日常預(yù)防性維修或預(yù)測(cè)性維修，但需要對(duì)其條件改變的影響進(jìn)行評(píng)價(jià)。

四、結(jié)束語(yǔ)

預(yù)防性維修是核電站維修的一個(gè)重要組成部分，制定科學(xué)有效的預(yù)防性維修周期是確保核電站安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)發(fā)電的重要保障。核電廠大修周期調(diào)整后，相應(yīng)的預(yù)防性維修項(xiàng)目周期需要進(jìn)行調(diào)整。因此，合理的預(yù)防性維修周期調(diào)整的論證方法和規(guī)范的預(yù)防性維修周期調(diào)整的論證過(guò)程，是保證設(shè)備的可靠性，保持機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要前提。

1 張圣,陳世均,瞿勐等.核電站預(yù)防性維修大綱的編制與優(yōu)化[J].設(shè)備管理與維修，2011（10）

2 孫國(guó)臣,朱立新,王小海.對(duì)美國(guó)核管會(huì)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)反饋的研究[J].核安全，2011（1）

3 陳宇.以可靠性為中心的維修技術(shù)在大亞灣核電站的應(yīng)用[J].電力設(shè)備，2008（12）