關(guān)于維修規(guī)則范圍內(nèi)設(shè)備的可靠性管理的幾點思考

鄭義

摘 要：本文分析了核電廠維修規(guī)則（MR）與核安全的具體關(guān)系，提出將MR與現(xiàn)有設(shè)備可靠性管理相融合并將MR高風(fēng)險設(shè)備設(shè)定為關(guān)鍵敏感設(shè)備。此外，還從設(shè)備問題分級管理、維修活動管理、備件質(zhì)量控制角度對MR范圍內(nèi)SSCs提出了管理建議。

關(guān)鍵詞：維修規(guī)則;核安全;關(guān)鍵敏感設(shè)備;設(shè)備管理;維修;質(zhì)保分級

0 引言

維修是核電廠重要的安全相關(guān)活動[1]，故有效維修對核電廠的安全運行十分重要。但目前我國相關(guān)核安全法規(guī)導(dǎo)則文件某種程度上不適用于評價維修有效性的情況。隨著國內(nèi)核電運維經(jīng)驗的增加，核電廠營運單位在核安全和經(jīng)濟性上取得了明顯的成就，為國內(nèi)核電廠應(yīng)用維修規(guī)則（下稱MR）來監(jiān)測和評價核電廠維修活動有效性的創(chuàng)造了條件。

國家核安全局于2017年8月發(fā)布了《改進(jìn)核電廠維修有效性的技術(shù)政策（試行）》，并成立了MR工作組，以規(guī)范國內(nèi)MR相關(guān)工作的實施，為后續(xù)核安全法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和導(dǎo)則的制定和修訂提供技術(shù)基礎(chǔ)。為滿足技術(shù)政策要求，核電運營單位需對MR范圍內(nèi)的設(shè)備進(jìn)行專項管理，這勢必為國內(nèi)設(shè)備可靠性管理工作（如關(guān)鍵敏感設(shè)備管理）帶來巨大的改變。因此，對于如何從核安全角度認(rèn)識MR，以及如何開展MR范圍內(nèi)設(shè)備的可靠性管理工作需要進(jìn)一步的總結(jié)和思考。

1 MR對核安全管理的強化作用

1.1 MR的基本流程

MR實施的基本流程為：首先基于安全重要原則，確定適當(dāng)?shù)臉?gòu)筑物、系統(tǒng)和設(shè)備范圍，納入維修有效性管理。隨后確定這些構(gòu)筑物、系統(tǒng)和設(shè)備的風(fēng)險重要度，結(jié)合其運行或備用的狀態(tài)，制定適當(dāng)?shù)男阅苤笜?biāo)，并開展監(jiān)測。定期對實際運行情況進(jìn)行評價，并根據(jù)評價結(jié)果對維修策略進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。同時，對開展維修活動所引入的機組運行風(fēng)險進(jìn)行評估，必要時采取相應(yīng)的預(yù)防措施。

1.2 MR對核安全管理的強化作用

MR體現(xiàn)了對核安全的重視，強化了對核安全的管理，主要體現(xiàn)在：

（一） MR管理安全級設(shè)備和部分與安全有關(guān)的非安全設(shè)備。非安全級SSCs包括終安全分析報告中給出的用于緩解設(shè)計基準(zhǔn)事故和選定的超設(shè)計基準(zhǔn)事故所使用的SSCs;事故規(guī)程中使用到的能夠緩解設(shè)計基準(zhǔn)事故的SSCs;也包括失效后會妨礙安全功能執(zhí)行或者觸發(fā)專設(shè)安全設(shè)施誤投入的非安全SSCs。

（二）從概率論角度對核安全的進(jìn)行考慮，綜合利用概率安全分析（PSA）方法和專家判斷的方法識別核電廠的薄弱環(huán)節(jié)。將SSCs劃分為風(fēng)險重要SSCs和非風(fēng)險重要SSCs，根據(jù)風(fēng)險等級制定相應(yīng)的管理措施。

（三）性能指標(biāo)的設(shè)定需與核安全目標(biāo)相符。為確定設(shè)定的性能指標(biāo)不會導(dǎo)致機組堆芯損壞頻率（CDF）出現(xiàn)較大的變化，所有性能指標(biāo)設(shè)定后不能使總CDF增大10倍[2]。

（四）對維修活動進(jìn)行核安全風(fēng)險管理。維修活動風(fēng)險評價的范圍包括：功率運行模式下，對于確定為風(fēng)險重要的SSCs以及內(nèi)部事件一級 PSA 模型所涉及的SSCs;停堆模式下，對于在停堆期間執(zhí)行安全功能的SSCs。通過良好的風(fēng)險管理可以帶來核安全、設(shè)備可靠性和可用率之間的平衡。

2 MR對現(xiàn)有設(shè)備分級管理的改變

目前國內(nèi)大部分電站的設(shè)備分級條款基本未考慮MR相關(guān)內(nèi)容。為滿足MR實施的需要，后續(xù)還需將原來的分級條款重新優(yōu)化。

應(yīng)考慮將MR與設(shè)備全面分級充分融合，并將CCM管理的良好實踐應(yīng)用至MR范圍內(nèi)相關(guān)SSCs。將關(guān)鍵敏感設(shè)備識別條款考慮概率安全分析結(jié)果，即將MR高風(fēng)險設(shè)備劃為關(guān)鍵敏感某一級設(shè)備。如，將關(guān)鍵1級條款的定義為“單一失效導(dǎo)致自動停機或停堆的設(shè)備或MR高風(fēng)險功能完全失效的設(shè)備”。將MR內(nèi)高風(fēng)險設(shè)備定為關(guān)鍵級設(shè)備進(jìn)行管理，體現(xiàn)了電站從概率安全分析角度對核安全風(fēng)險的重視，同時也豐富了關(guān)鍵敏感設(shè)備的內(nèi)涵。

對于已在設(shè)計階段就建立PSA的電站來說，可以在設(shè)計階段識別出MR高風(fēng)險重要的設(shè)備，從而在設(shè)計、制造階段制定適用的質(zhì)量保證大綱（如AP1000中的設(shè)計可靠性保證大綱）以確保那些非安全但風(fēng)險重要設(shè)備的質(zhì)量。

對于MR低風(fēng)險設(shè)備則可根據(jù)相應(yīng)條款進(jìn)行分級。應(yīng)該認(rèn)識到MR范圍內(nèi)的設(shè)備有部分可以劃分到運行至維修（RTM）設(shè)備。但其識別過程和判斷依據(jù)應(yīng)根據(jù)MR管理要求進(jìn)行正式的文件記錄。

3、維修規(guī)則對維修活動的影響

3.1對設(shè)備問題分級管理的影響

維修規(guī)則范圍內(nèi)的設(shè)備是基于安全重要原則識別的。設(shè)備本身具備緩解事故的功能或其失效可能導(dǎo)致事故瞬態(tài)的風(fēng)險或?qū)Π踩壴O(shè)備執(zhí)行既定功能產(chǎn)生影響。從核安全角度來說，維修規(guī)則相關(guān)功能的恢復(fù)應(yīng)置于優(yōu)先考慮地位。對于MR范圍內(nèi)SSCs，應(yīng)根據(jù)其設(shè)計安全等級、風(fēng)險重要度、性能惡化趨勢、故障后果考慮糾正行動的優(yōu)先級別。對于中、長期技術(shù)問題的核安全打分中應(yīng)考慮維修規(guī)則的相關(guān)應(yīng)用，應(yīng)增加“維修規(guī)則高風(fēng)險設(shè)備失效”判斷原則，相應(yīng)其核安全分值置為最高層級。

3.2 對維修中風(fēng)險管理的影響

維修活動伴隨一定的核安全風(fēng)險增量。在維修活動中應(yīng)推廣應(yīng)用基于PSA的概率論方法和專家判斷方法，對不同設(shè)備組合狀態(tài)下進(jìn)行定量化風(fēng)險分析，從而為電站維修風(fēng)險管理提供科學(xué)的依據(jù)。需要考慮設(shè)備因維修而隔離產(chǎn)生的電站即時風(fēng)險，維修狀態(tài)持續(xù)期間所引起的風(fēng)險增量，如果該維修活動多次出現(xiàn)，則需要控制年累計風(fēng)險增量。如在維修計劃制定過程中，對該計劃對應(yīng)的各個電站配置狀態(tài)進(jìn)行風(fēng)險分析，根據(jù)風(fēng)險分析的結(jié)果對維修計劃進(jìn)行調(diào)整，或者增加應(yīng)急措施，避免出現(xiàn)風(fēng)險較高的電站狀態(tài)。

4 MR范圍內(nèi)SSCs的備件質(zhì)量控制

中廣核采用的C1、C2、C3質(zhì)保分級體系主要考慮備件在安全和運行上的重要性，同時兼顧備件制造技術(shù)的成熟性?，F(xiàn)有的質(zhì)保分級不能體現(xiàn)對MR范圍內(nèi)相關(guān)備件的質(zhì)量控制。為保證MR范圍內(nèi)設(shè)備的備件質(zhì)量，應(yīng)對質(zhì)保分級條款進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化。應(yīng)明確規(guī)定MR范圍內(nèi)高風(fēng)險設(shè)備的質(zhì)保等級為C1，若為成熟的設(shè)備則可降級為C2，然后根據(jù)零部件的功能判定零部件的質(zhì)保等級。MR范圍內(nèi)低風(fēng)險設(shè)備的備件可根據(jù)相應(yīng)的質(zhì)保分級條款進(jìn)行質(zhì)保定級。

對由關(guān)鍵備件質(zhì)量缺陷引起的MR高風(fēng)險設(shè)備缺陷進(jìn)行根本原因分析，制定糾正行動，并將糾正行動落實到備件采購技術(shù)規(guī)范中進(jìn)行閉管理，必要時增加監(jiān)造和備件驗收抽檢環(huán)節(jié)。

5 結(jié)語

MR體現(xiàn)了核安全監(jiān)管當(dāng)局對核安全的關(guān)注。MR的實施既可以幫助核電廠在確保機組安全水平得以維持的前提下進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)設(shè)備的可靠性和優(yōu)化維修活動，以提高核電經(jīng)濟性，同時又可提高核安全監(jiān)管當(dāng)局對維修相關(guān)活動的監(jiān)管效率。

MR的應(yīng)用必將推動國內(nèi)現(xiàn)有的設(shè)備管理體系發(fā)生改變，帶來設(shè)備分級條款的變化乃至CCM管理理念的變化。核電運營單位需建立起完整的MR體系，利用適當(dāng)?shù)脑O(shè)備可靠性管理流程對MR范圍內(nèi)的SSCs進(jìn)行管理。

MR的實施需使用概率論安全分析方法。但應(yīng)該明確，概率論分析的結(jié)果正確性依賴于電站PSA模型的質(zhì)量和完整性。電站應(yīng)不斷改進(jìn)PSA模型中存在的問題，保證 PSA模型的完整性，從而為正確應(yīng)用PSA結(jié)果提供保證。

參考文獻(xiàn)：

[1]HAD103-08-1993. 核電廠維修[S].

[2]吳楷文，郗海英，邱艷榮. MR中性能準(zhǔn)則的制定方法及應(yīng)用[J]. 大亞灣核電，2019，（2）： 50-54.