核电厂系统设备不可用管理问题分析与改进

发表时间:2021/8/31   来源:《城镇建设》2021年第4卷4月11期   作者:   莫东强
[导读] 本文主要分析核电厂系统设备不可用管理问题分析与改进。

        莫东强
        45048119841008****武汉久源电力有限公司  湖北武汉  430000
        摘要:根据国内某核电公司五年来的运行历史统计,由于设备管理不当导致的停堆停机事件占总事件的47%,设计制造和维修质量分别占23%和17%,以上三项合计,由于设备问题引起的停堆停机事件占到总事件的87%,人因和外部事件占13%。另外,根据统计,由于设备问题引起能力因子损失(因设备问题而引起停堆或安排小修)值平均在2%左右。由此可见,提高机组的安全性和可靠性,提高机组的能力因子,必须加强设备可靠性管理,在核电厂建设阶段做好设备可靠性管理的技术准备。本文主要分析核电厂系统设备不可用管理问题分析与改进。
关键词:不可用;记录;可用性判定;运行技术规范;核安全监督
引言
        运行技术规范是在核电厂机组正常运行期间,为确保公众与工作人员的安全所必须遵守的最低技术规则。这些规则的执行能够确保重要的安全系统在异常或事故工况下正确运行。严格遵守运行技术规范是保证机组在整个寿期内运行安全所必须遵循的原则。但是,目前在核电厂运行实践中违反运行技术规格书的执照运行事件时有发生。这些事件的发生多数源于设备管理方面存在不可用记录不规范或不正确等问题。因此,规范和完善核电厂系统设备不可用管理就显得极为重要。
1、核电厂运行技术规范简介
        1.1核电厂运行技术规范
        核电厂运行的安全总目标是维持设计确定的安全水平,并可以通过运行中的经验反馈加以改进。核电厂为了实现这一总目标,制订了一系列的运行规范,其中之一就是运行技术规范(一般运行技术规格书等同于或包含运行技术规范)。
        1.2不可用
        一般说来,如果可以证明某一设备或系统能及时地执行设计赋予的特定功能,同时又具备所要求的性能水平,则认为(部件、设备或系统的)安全功能是可用的,特别是该系统或设备功能所必需的仪控设备和辅助设备是可用的。安全功能不能满足上述可用性定义中规定的所有条件时,则视其为不可用。所有与各个运行模式(状态)相关的安全要求不一致的情况(要求的安全功能的不可用,或超出正常运行限值)均被称为“事件”。通常也简称“不可用”“I0”。不可用事件由4部分内容组成:事件、初始运行状态、退防状态、退防时限。I0分为两组,第一组和第二组,会导致三道屏障(燃料包壳、一回路压力边界、反应堆厂房)损坏的风险增加的I0属于第一组I0,不属于第一组的I0属于第二组。I0按性质又分为随机I0、计划I0和其他I0。
2、I0记录与管理问题
        在核电厂进行内部监督检查以及国家核安全局与地区监督站在对国内运行核电机组进行专项核安全检查或临界前核安全检查时,经常发现核电厂营运单位在I0记录与管理上存在不规范与不正确的问题,涉及事件原因、开始状态、退防状态、开始时间、结束时间、组别、性质、设备代码、事件代码等,详见表1。实例:(1)某核电厂2号机组处于NS/SG模式,2018/1/27:10至7:58,配合2RCP系统主泵惰走试验,导致3台主泵停运。工作人员记录第一组计划事件RCP6,开始状态错误地记录为NS/RRA模式,退防状态错误地记录为不适用。(2)某核电厂1号机组2018/12/314:11至15:16,机组处于RP模式,执行试验PT1LLS002,关闭2RIS274VB,导致水压试验泵不可用。工作人员记录第一组计划事件RIS5,事件原因描述“关闭2RIS274VB”与《安全相关系统和设备定期试验监督要求》中的描述“LLS002JS断开”不符。

(3)某核电厂2号机组2016年,有些I0记录时开始时间/消除时间记录错误,开始时间大于或等于消除时间,例如事件REN1,执行PT2RPB040导致硼表不可用,开始时间2016/4/1120:00,结束时间2016/4/1108:06。
3、建设过程中设备可靠性管理技术准备面临挑战及创新
        3.1上游设计设备资料查阅
        便利工程技术文件在电厂设备数据采集和维护阶段的研究和使用,优化了华龙一号示范工程文件结构树在富清核电文件管理系统中的应用,为工程转移文件建立了单独的通用文件夹 建立多层目录,将单层目录分为工程设计文档、安全文档、项目管理文件、调试文件等。 根据文档的初始阶段,可以根据SSC(结构、系统、设备)树和文件属性展开辅助目录和以下目录,然后将所有项目的非结构化文件目录树转换为,并在转换文件后将系统文件转换为 并且通过统一的文件编码和版本控制来检查文件的唯一性和更新状态。
        3.2打通监督体系间接口
        监管责任确定、相关标准规范明确后,核电范围内特种设备在在监管体系和监管制度上将独立于常规特种设备体系。但在在生产实践中,存在部分特种设备在两个体系间流动工作客观需求。如起重机械类特种设备,在核电现场使用时无法办理安装告知和使用登记,可能导致转场至其他单位或区域时无法提供相应的移装和使用登记等历史资料。这要求核电特种设备监管体系和制度建立时,需同时搭建两个体系间接口渠道,方便实际工作开展。
        3.3建立完善行业内公认权威的第三方鉴定机构和鉴定流程
        使第三方评估报告可信。目前,国内制造商最喜欢的原型识别试验(电气设备除外)大多在工厂内的测试台进行,客观性、公正性和透明度可能受到质疑。虽然国家安全局向一些第三方设备鉴定中心发放了许可证,但在实践中,第三方鉴定并不是强制性的,主管当局必须汇集和指导行业资源,以确保公开和公正。
4、新建核电厂设备可靠性管理技术准备的思考与展望
        设备可靠性管理技术准备投入大量人力和管理费用,用于信息收集、设备分类、预防性维护计划的制定、新核电站准备工作的初步规划必须考虑到足够数量的设备管理人员核电厂建设阶段必须考虑到设备可靠性管理设备数据库、备件管理设备代码数据库和设备管理设备管理数据库的组织一致性。这四个数据库中的许多字段都是重复的。因此,核电厂生产规划阶段必须考虑到这四个数据库的一致性和相关性。9位数的设备代码可以作为一个关联点,因此整个生产过程中现代技术发展迅速,特别是对于劳动密集型工作,可以通过互联网+、大量数据甚至人工智能来解决 业主应充分利用运行仿真技术和核工程数据传输系统,开发新核电站设备可靠性管理智能技术准备系统。 利用因特网+,结合SSC核电站的功能设计(体系结构、系统、设备)、设备维护技术要求、技术运行规范、所有运行中核电站的结构化运行经验数据库、自动数据收集 通过人工智能对设备进行分类,制定PM计划,由设备管理工程师进行审查和确认,这有助于设备可靠性管理的技术准备工作,为数字核电厂的建设奠定了良好的基础。
结束语
        改进建议的实施可以使核电厂的I0记录与管理日趋完善,保证运行技术规格书得到遵守,核电厂机组运行安全得到保证。本文对运行核电厂尤其是新建成的运行核电厂的运行管理有一定的借鉴意义,也对核安全监督管理部门对核电厂的监督管理有一定的参考意义。I0记录还涉及限制条件相关的I0记录问题,有待核电厂、设计院及核安全监督管理部门进一步沟通对相应的管理要求进行优化与完善。
参考文献:
[1]秦山核电.秦山第二核电厂3、4号机组运行技术规范,000.13版,2019[Z].[2]全国人大常委会.中华人民共和国核安全法[A].北京:全国人大常委会,2017.
[3]国家核安全局.HAF103,核动力厂运行安全规定[A].北京:国家核安全局,2019.
[4]秦山核电.核电厂运行质量保证大纲,B版,2019[Z].[5]刘志勇.核电厂人因管理基础[M].北京:原子能出版社,2019
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