設備分級管理在大亞灣核電廠的應用與實踐

大亞灣核電運營管理有限責任公司

設備分級管理在大亞灣核電廠的應用與實踐

大亞灣核電運營管理有限責任公司

通過引進美國AP913設備可靠性管理體系，經過吸收和創新，建立了一套適合公司的設備可靠性管理體系。其核心理念是設備分級管理，以零設備缺陷為目標，預防為主，持續改進。由于設備數量龐大，首先根據設備功能進行分類，然后在各個模塊和環節建立相應的管理措施，從而提高該類設備的可靠性。

核電站的安全、可靠運行是由數十萬臺設備來實現的，設備可靠性的持續提高是核電站安全和運營業績穩步提升的基礎和保證。通過引進美國AP913設備可靠性管理體系，經過吸收和創新，建立了一套適合公司文化的、科學的、有效的設備可靠性管理體系。其核心理念是設備分級管理，以零設備缺陷為目標，預防為主，持續改進。由于設備數量龐大，首先要根據設備功能進行分類，識別出重點管理的設備，然后在AP913的各個模塊和環節建立相應的管理措施。從而提高該類設備的可靠性，進而實現機組安全運行、公司業績高端穩定的目標。

一、組織

公司為順利推進電廠設備可靠性管理的進程，成立了設備管理部行政組織機構，并按照各業務模塊專業劃分為六個專業組，其中包括根本原因分析組，牽引設備可靠性管理的各項業務開展。設備管理業務滲透到生產的各個部門，為此公司通過建立電廠健康委員會推進設備管理的各項重要工作，并針對關鍵敏感設備管理專門成立了項目組，為各項工作的開展和推進提供了組織保障。

1.電廠健康委員會是電廠設備可靠性管理的最高常設組織，由公司總經理部成員擔任主席，委員由生產相關的各部門負責人組成。電廠健康委員會對設備可靠性進程負責，通過監測系統設備健康狀態，落實影響設備健康狀態的糾正行動，優化設備維修策略和方法，提高機組健康狀態。在電廠健康委員會的例會上進行機組健康狀態的匯報，并根據健康得分情況分成綠色、白色、黃色和紅色區域，機組的健康狀態由各重要系統的健康狀態得出，各系統由個性指標和公用指標得出。其中關鍵敏感設備的缺陷在系統的健康得分中得以體現。

2.關鍵敏感設備管理（C C M-C r i t i c a l Components Management）是公司設備管理工作的創新，是設備分級管理和質量管理零缺陷理念在設備管理領域的具體實踐。CCM體系集組織和制度、政策和目標、理論和方法、（管理）程序和（技術）文件、工具和平臺為一體，在設備分級管理基礎上，以關鍵敏感設備管理為核心，以零設備缺陷為目標，形成的比較完備的設備管理體系。設備管理相關部門預防為主、持續改進，開展積極主動的設備管理。技術上緊抓故障模式分析、管理上強調責任落實、維修中控制檢修質量、運行時注重狀態監測。通過CCM實施，電站系統健康狀態逐年提高、關鍵敏感設備缺陷數量逐年下降、公司業績保持高端穩定。

3.RCA（Root Cause Analysis）組作為專業從事核電站重大設備失效根本原因分析的機構，負責獨立調查分析核電站重大核安全相關和可用率相關事件（突發的復雜跳機跳堆或保護動作事件、重大設備失效事件、涉及多專業的疑難技術問題和重要設備重發故障）進行根本原因調查分析，制定對應糾正措施，防止事件重發、保證核電站機組安全穩定運行。

表1 狀態監測數量分布（按照電廠）

二、管理特點

在設備分級管理過程中，公司采用了多種先進的技術和管理方法，為設備可靠性的提升提供了技術和資源保障。并通過復制和拓展使得先進的經驗得以推廣和應用。如2013、2014年通過關鍵敏感設備管理方法向嶺澳核電廠(二期)復制和應用，使得嶺澳核電廠(二期)健康指數快速比肩成熟電廠。設備分級從系統功能入手，到設備再到部件，經過技術分析制定出對應的管理方案，把關鍵的少數管理起來，從而達到事半功倍的效果。

1.設備分類與識別：公司在引進AP913和對標國際先進電廠的設備分級條款和方法的基礎上制定了適合公司特色的分類和識別方法。同時識別本身是一個動態完善的過程，識別出的設備清單根據現場的應用實踐加以修正和完善。公司在識別方面分三步走，第一步首先識別出影響機組安全、生產的關鍵敏感設備并加以管理；從2006年起，公司明確了設備可靠性管理體系的重點在關鍵敏感設備，并在以后的幾年間建立了完善的管理體系。第二步，經過關鍵敏感設備的管理體系和經驗向重要設備推廣，2014年完成了6臺機組影響專設安全系統性能指標（SPX）的設備清單識別，并完成了預防性維修大綱、狀態監測任務梳理及維修關鍵點和關鍵參數控制單編寫，2015年在專設安全系統性能指標方面，大亞灣核電基地6臺機組中5臺SPX指標進入世界先進水平行列。第三步，進行電廠設備的全面分級。2015年公司啟動了電廠設備全面分級的頂層設計工作，根據AP913結合國際、國內良好實踐，確定了電廠設備分為四個等級。即關鍵敏感設備（單一失效導致安全和停機停堆設備）、重要設備（單一失效導致重要生產后果）、經濟類（單一失效導致一般后果）設備和運行至失效設備。2016年制定了工作導則并已完成三個試點系統的分析識別，標志著公司設備全面分級工作已進入全面開展階段。

2.制定和優化狀態監測任務：狀態監測工作是設備可靠性管理的優先選擇的管理手段，公司在軟件、硬件方面進行升級，進一步提高狀態監測水平。2013年，完成了大亞灣核電基地6臺機組所有三類關鍵敏感設備狀態監測任務的重新梳理，最終制定任務3 079項。對比2012年數據，電氣專業狀態監測任務合并較多，儀控專業刪除項目較多。狀態監測數量按照電廠分布見表1。

表2 重大設備狀態監測及信息平臺（OMI）特點

表3 重大機械設備遠程智能診斷平臺及重大電氣設備監測與專家診斷系統（KKM）

公司重點通過重大設備狀態監測及信息平臺（OMI）和重大機械設備遠程智能診斷平臺及重大電氣設備監測與專家診斷系統（KKM）對重要的關鍵敏感設備進行監測。2013、2014年，完成了大亞灣核電廠、嶺澳核電廠（一期）、嶺澳核電廠（二期）重大設備（主泵、蒸汽發生器、發電機、汽輪機、主變壓器、柴油發電機）的三維模擬圖庫。使管理水平上升到一個新的臺階。在狀態監測室方面，2016年進行了升級，實現了多數據源一鍵切換，將狀態監測、遠程在線技術支持、多媒體視頻/電話會議、現場檢修視頻溝通等多項功能融合，具備三電站重大設備報警/聯動，應急、維修、監控快速響應功能，形成電站數字化監控中樞。

（1）重大設備狀態監測及信息平臺（OMI）。

OMI平臺實現了重大設備關鍵參數、實時監測、歷史曲線、閾值報警、趨勢報警、大修監測、檔案信息整合等功能，能有效地幫助技術人員盡早發現故障征兆，及時處理現場技術問題，保證了設備的可靠性。該平臺還整合了各類相關平臺數據信息，為全面掌握和評估重大設備健康狀態提供有效的支持，其特點見表2：

（2）重大機械設備遠程智能診斷平臺及重大電氣設備監測與專家診斷系統（KKM）。

基于重大設備的故障模式分析，專業技術人員通過分析識別出各設備的關鍵參數，并且根據多年專業技術經驗及設備狀態，對重大設備監測參數設定了邏輯判斷限值，利用推理軟件進行實時故障診斷。項目組獨創了掌紋交集辨癥推理的智能預警技術、雙向補集人機對話的推理技術和多維度真偽判斷技術，對參數異常發出智能預警，其主要特點見表3：

3.維修策略優化：針對關鍵敏感設備進行FMEA分析，確定合適的維修策略。首先在關鍵敏感設備中找到關鍵敏感部件，即故障后影響該設備主要功能的部件，如該設備的標牌就不屬于關鍵敏感部件；針對部件要識別老化因子，即找到需要定期更換或維護的部件，它是該設備的短板并決定了該設備的管理策略。在維修策略管理上制定了三個方面的強化。一是在預防性維修大綱數據庫中，涉及關鍵敏感設備的維修大綱有專門的標識“C”，使得與其它的維修大綱很容易區分；二是維修大綱升版流程存在不同，進一步加強了質量控制。三是大綱負責人AS-FOUND信息的收集和分析。通過大綱負責人對該設備現場的檢修見證，驗證維修策略內容的合理性、周期的適宜性。

4.維修質量控制：在制定了預防性維修策略后，進入生產的計劃流程進行實施，維修質量是維持設備可靠性的基礎保障。公司通過兩個抓手落實關鍵敏感設備的維修質量控制。一是關鍵敏感設備負責人制度，在人員資質要求方面進行嚴格控制。公司在培訓考核授權體系中已有嚴格的控制，對于該部分是嚴上加嚴；二是識別出關鍵的工藝加強管理，需要該設備的“掌門人”嚴把質量關。在設備識別進行技術分析時就需要進行關鍵工藝的分析，并簽字生效，與該設備的檢修程序有效的結合起來。

5.指標管理：為了控制關鍵敏感設備管理的流程運作，制定了相關的考核指標，年度新增關鍵敏感設備缺陷和年度未關閉關鍵敏感設備缺陷數量。該指標由項目組進行管理。由項目組技術秘書篩選本月度疑似關鍵敏感設備缺陷清單，并在項目組會議上討論確定是否定為缺陷，并指定人員負責該缺陷的跟蹤處理和關閉。同時制定了關閉條件并在項目組會上通過才能關閉。如2014年，大亞灣核電廠、嶺澳核電廠（一期）、嶺澳核電廠（二期）6臺機組新增的CCM設備缺陷數量為1個，年終未關閉數量為9個，實現了年初既定目標。通過該指標的設定和管理，有效了解決了關鍵敏感設備的技術問題，并有效的跟蹤了管理狀態。今年來該數據一直處于低位徘徊，為機組的安全穩定運行提供了保障。

6.同時設備分級管理在備品備件（如備件的庫存政策缺貨容忍度等等）、計劃管理（如不同等級設備的緊急程度是不同的）、現場風險控制（如何防止人因誤碰設備等等）等等各方面得到了應用，使設備分級融入到公司的生產各流程中去，進一步發揮設備分級的作用，不再一一描述。

三、未來發展與展望

目前電廠的全面設備分級正在如火如荼的進行著，按照規劃，公司在3-5年內完成電廠設備的全面分級。并根據設備分級的屬性進行針對性的管理。如雙重失效導致停機停堆后果設備，在其中一列在定期試驗時就變成了單一故障導致停機停堆的關鍵敏感設備，在試驗的風險控制方面會制定有效的措施加以管理。在識別出運行至失效設備后，根據清單識別目前的管理策略的必要性，真正的是運行至失效，有效的減少公司的維修成本，帶來良好地經濟效益。識別出單一失效導致機組安全和停機停堆的設備清單，根據國際同行的先進經驗，如何通過改造將單一故障變為雙重或多重也是國際的一個研究課題，后續公司會進行專門研究和應用。

四、結束語

設備分級管理是公司管理資源分配的基礎在市場競爭日益激烈的今天，在保證核安全的基礎上降低運營成本是站穩腳跟的基礎。設備分級很好的指引了公司資源的應用方向，為公司的未來發展提供了設備可靠性和降低成本的收益。在核電及各領域設備分級管理將會迎來更廣闊的前景，必將引領設備可靠性管理的新方向。