商品級物項適用性確認過程探析

高媛　侯長治

【摘 要】核電質保體系對核電站核級物項供的采購要求嚴苛，而滿足核電質保要求的供應商卻越來越少。美國核管會提出了商品級物項適用性確認（CGD）的概念，即認為商品級物項（CGI）經過適當的鑒定后，與按核質保大綱要求來設計和制造的物項同樣能滿足預期的安全功能。本文對商品級物項的概念、鑒定流程及方法進行介紹。

【關鍵詞】商品級物項；CGD；鑒定

0 引言

近年來核電作為清潔能源，越來越受到人們的重視。安全是核能發展與利用的前提條件，也是當前社會以及公眾最關注的問題。其中對核電站安全相關物項的使用與監管，直接影響到核電站的安全運行。

早期，核電站核級物項都必須從合格的核級供應商采購，即其設計與制造都符合核質保大綱要求。但隨著幾起核泄露事件的發生，核電發展處于停滯狀態，越來越多的供應商放棄苛刻的核質保大綱要求，符合核級質保大綱要求的供應商越來越少[1]。很多核電站為了維持其正常運行而購買商品級替代品，將替代品經過適當的鑒定后將其用于核級物項。美國核管會經過評估，有條件認可了由美國電力研究院建立的商品級備品備件鑒定程序，即認為商品級物項（CGI）經過適當的鑒定后，與按10CFR50附錄B核質保大綱要求來設計和制造的物項同樣能滿足預期的安全功能。

1 CGD概念

核級物項：指為了確保核電站基本安全功能按照核級質保大綱設計、制造的結構、系統、設備或影響設備安全功能的零部件。

商品級物項：指未按照核級質保大綱進行設計和制造的結構、系統、設備和影響設備安全功能的零部件，同時具有以下三個特點：

（1）未按核專用標準和規范要求進行設計和制造；

（2）使用場合不限于核設備；

（3）能夠按照產品樣本直接從廠家（或供應商）訂購。

商品級物項適用性確認（Commercial Grade Dedication，CGD）就是將商品級物項（Commercial Grade Items，CGI）經過適當的鑒定過程后用作核級物項。

美國核聯邦法規10CFR50附錄B確定了保證核級物項質量的系統性要求，雖然沒有明確提出商品級物項的問題，但是附錄中的III和VII部分建立了相應的控制以保證采購物項的質量，這些控制同樣適用于安全領域使用的商品級物項[2]。

10CFR21 《缺陷和不符合報告》明確了Dedication的定義，提出它是將商品級物項用于安全領域的適用性確認過程，經過鑒定后，能夠提供證據證明商品級物項與在核質保體系下制造的設備具備同等性能，能夠執行其安全功能。

2 CGD 流程

核電站商品級物項的適用性確認過程通常分為兩個階段：技術評估階段與驗收階段[3]。

技術評估階段是工程師根據核安全相關需求，考慮商品級物項可能發生的失效模式及影響分析，確定物項的關鍵設計特性，從而保證所采購物項的技術要求滿足核電站設計要求。

檢驗驗收階段是根據技術評估階段的要求，選擇合適的樣本、檢驗方法和接受標準，并對其進行檢驗驗收以保證所接收的物項能滿足指定的要求（如圖 1所示）。

2.1 技術評估

技術評估的主要目的是詳細準確的確定物項的關鍵設計特性，以確保所采購的物項滿足核電站的設計要求。

商品級物項的采購共有3種情形：采購等同物項、采購替代物項和采購新物項。

1）新物項采購

設計改進或新建核電站可能需要采購某一新商品級物項。這種情況下，必須從技術上確定商品級物項的設計能夠充分滿足該物項所執行的安全功能的要求，并對物項的每一個關鍵設計特性進行技術評估。技術評估應作為物項設計過程的一部分，并在采購文件中明確該物項的正確采購技術和質量要求。如果采購文件中有關于抗震和環境等級的要求，則抗震和環境鑒定也應作為關鍵設計特性進行驗證。

2）等同物項采購

等同物項采購是指所采購物項與原物項有相同的零件、工藝、模型號碼，具有與原物項相同的技術與物理特性。等同物項采購僅需要進行簡單的技術評估，無須確定其安全功能、設計要求和關鍵參數，但是仍然需要進行檢驗驗收，進行必要的檢驗測試，以確保物項的關鍵參數滿足要求。

3）替代物項采購

如果采購的商品級物項是替代物項，則需要進行詳細的等效性技術評估。并就替代物項采購的必要性進行技術論證。對替代物項的等效技術評估應證明替代物項在設計工況下其接口、安全性、互換性、安裝以及功能不受影響。

2.2 驗收

商品級物項的驗收過程是保證所選取的商品級物項能夠滿足核安全相關需求的規定。

商品級物項的驗收方法有以下四種：

1）特別試驗與檢查

當采購方希望在物項接收過程中或接收后對其所選定的關鍵特性進行驗證時可執行特別試驗與檢查。現場試驗可以作為特別試驗與檢查的一部分。該方法適用于：

（1）由多家供應商提供的物項；

（2）比較簡單的物項；

（3）可以通過現場試驗來驗證其關鍵特性參數的物項。

2）商業級調查

商業級調查主要是調查供應商的質保大綱和生產過程對商品級物項的關鍵特性參數的有效控制情況。這里不要求供應商的質保大綱滿足核質保大綱要求。商業級調查必須在采購相應物項之前就進行，以證實供應商的商業質量控制體系能夠有效控制物項的關鍵特性參數。商業級調查是買方獲得供應商對某物項施加商業控制的可信度的一種手段。商業控制可由供應商的質保大綱、程序及用戶評價記錄等組成。

商業級調查適用于以下類型的供應商：

（1）NSSS（Nuclear Steam Supply System）供應商；

（2）原始設備制造商；

（3）原始零件制造商；

（4）代理商。

3）源地驗證

該方法是在物項發貨前，通過監督相關質量活動來驗證關鍵特性參數。供應商既可以是執行商業質保大綱和核質保大綱的合格核供應商，也可以是不執行質保大綱的商業級物項供應商。源地驗證最適用于單個物項或一起裝載的一批物項的采購。與商業級調查相比，源地驗證更適用于不經常采購或需要緊急采購的物項。

4）供應商調查

供應商調查法允許采購方根據供應商信譽或物項的歷史記錄確認采購的商品級物項滿足核安全級要求，物項的歷史記錄可包括：關鍵參數的質量控制、工業范圍內的性能記錄等等。該方法允許采購方通過對物項過去良好的歷史記錄接受該物項，也允許采購方根據前3種方法獲得的驗證或相關工業性能數據確認對所采購物項的質量信心。

一般來說，根據商品級物項所選關鍵特性的不同、供應商產品可靠性及其歷史記錄等因素，在驗收過程中方法1、方法2和方法3可以單獨使用，也可與其他兩種方法相結合對物項進行驗收。方法4不可以單獨使用，除非相關工業性能數據直接適用于物項關鍵特性參數和相應的核安全級應用；且制造商的設計、制造、材料代換控制程序通過審核方的確認。

3 總結

目前國內核電標準中，除了GB/T13629-2008中提出了現有商品級計算機的適用性確認過程，并明確了當計算機“制造商未按HAF 003完成部件研制活動時，進行商品級物項適用性確認過程的各項活動可能是適當的”。但是整個核電行業CGD過程的具體實施方法、實施程序和驗收準則等一系列體系標準都還有待研究和完善。隨著核電設備國產化的要求越來越高，如何保證其質量，規避風險，商品級物項概念及其適用性確認的引入就顯得十分必要。

【參考文獻】

[1]樊國棟，陳剛，邵俊，俞瑩琛.商品級物項在核電領域的應用[Z].

[2]劉培揚，楊洋.反應堆保護系統AC160平臺商品級物項適用性確認過程的探討[Z].

[3]Electric Power Research Institute. EPRI–NP-5652 Guideline for the Utilization of Commercial Grade Items in Nuclear Safety Related Applications， 1988[Z].

[責任編輯：楊玉潔]