核電廠設備關鍵部件識別

劉 健，李建春

（中核核電運行管理有限公司，浙江嘉興 314300）

0 引言

核電機組工藝系統復雜，設備眾多，一旦發生故障或失效，可能引起大范圍功率波動、甚至停機/停堆，對電廠安全性和經濟性產生挑戰。為保證設備能夠穩定地執行其相關設計功能，電廠通常對重要設備開展預防性維修以提高可靠性，減少/杜絕非預期故障。就具體設備而言，在結構、材料、故障機理等方面存在差異，如何有效識別出設備的關鍵功能部件，直接影響設備預防性維修項目制定及備品備件采購的準確性，是電廠設備管理工作面對的難點和重點。在此背景下，基于工作實踐，闡述一種核電廠設備關鍵部件識別方法。

1 設備關鍵部件識別方法

1.1 失效模式與影響分析法

對系統（硬件、軟件或過程）開展分析，識別出潛在失效模式、失效原因及對系統性能影響的系統化方法，簡稱FMEA 法。本分析法主要應用于機械設備。

1.2 故障樹分析法

一種由上往下的演繹式失效分析法，利用布林邏輯組合低階事件，分析系統中不希望出現的狀態，簡稱FTA 法。本分析法主要應用于電儀控制系統/回路。

2 設備關鍵部件識別過程

2.1 設備邊界劃分

以某機組中壓安注系統1#安注箱隔離閥（RIS001VP，電動閘閥）為例進行說明，下同。包括設備自身、設備電儀測量/控制回路、保護回路、聯鎖回路、輔助系統部分或全部。RIS001VP 設備邊界見表1。

表1 設備邊界

2.2 設備設計功能分析

針對設備所執行的設計功能，梳理出設備的故障模式及故障發生所產生的影響。RIS001VP 設計功能、故障模式和影響見表2。就機組運行期間，閥門無法在線隔離檢修的故障影響，后文不再復述。

表2 設備設計功能、故障模式和影響

2.3 設備關鍵部件故障模式和影響分析

分析設備自身及邊界范圍內的其他設備/部件，識別出對設備設計功能故障產生貢獻的部件，即關鍵部件。

針對設備結構，結合各部件在系統中的運行工況和理論上存在的故障模式，確定部件可能會發生的故障模式，其中發生概率極低的故障模式不予考慮。例如，部件在設計、制造等過程中產生并遺留的原始缺陷或不足，對此，電廠應通過維修、更換或變更改造等手段來消除，而不需作為關鍵部件，以免浪費管理成本。

RIS001VP 閥體、電動執行機構及電氣控制回路關鍵部件故障模式和影響分析結果分別見表3～表5。

2.4 設備關鍵部件識別結果

整合設備邊界內各專業所分析結果，梳理出影響設備設計功能的關鍵部件清單。RIS001VP 的設備關鍵部件清單見表6。

3 結束語

對照分析識別出的設備關鍵部件清單，電廠可審查設備已有預防性維修項目，評估是否覆蓋了關鍵部件的故障模式、是否過度維修、維修規程內容是否滿足預防性維修項目的執行要求、相關備品備件庫存是否滿足維修使用等方面，從而查缺補漏，采取有效而經濟的設備可靠性管理和提升手段。

表3 閥體故障模式和影響

表4 電動執行機構故障模式和影響

表5 電動執行機構電氣控制回路故障模式和影響

表6 設備關鍵部件清單