核電廠日常計劃管理及優化探討

孫震嘯，張云飛，李 佳，楊 旭

(1.中核核電運行管理有限公司，浙江 海鹽 314300；2.中核海洋核動力發展有限公司，上海 200125)

0 引言

日常計劃管理[1]是指在機組運行期間利用電廠資源包括人力、工器具、計量和試驗設備、其他設備、物料和備件以及供應商的服務等必需品開展的一切生產維修活動。日常計劃管理遵循以下原則：

(1) 通過及時地提供工作識別、選擇、工作準備、計劃協調以及工作實施來最大限度地提高電廠設備和系統的可用性和可靠性以確保核安全是非常必要的。

(2) 管理與工作相關的風險。

(3) 識別對電廠和工作人員的影響，保護電廠免于受到實施工作所造成的非預期瞬態的影響。

(4) 最大限度地提高電廠人力和物力資源的使用效率和效果。

通過以上措施，保證核電廠生產計劃的有效執行，降低機組出現非計劃降功率、停機停堆以及各種瞬態的可能。

1 秦山核電日常計劃管理模式

1.1 預防性維修管理

秦山核電日常預防性項目(PM項目)主要由月計劃項目、預大修項目和季節性維修構成，采用24周滾動計劃管理。管理工作流程如圖1所示[1]。提前24周編排預防性維修計劃有利于備品備件的提前采購，減少預維項目等待備件的情況。

圖1 長周期計劃管理工作流程

1.1.1 長周期滾動計劃的編排

長周期滾動計劃是整個日常計劃管理的基礎計劃，它通過以下步驟編排產生。

(1) 長周期滾動計劃[2]分為預防性維修、定期試驗、定期切換三個部分。

(2) 定期試驗(包括運行試驗)計劃及TS項目(導致機組進入技術規格書要求限制的項目)計劃有嚴格的裕度要求及數量控制，故當編制長周期計劃時首先編排這些項目的計劃，以此為綱，再結合工作量等因素編排其余項目。一般以月為單位進行編排，識別定期試驗及檢修項目中產生TS的項目然后標紅。采用Microsoft Office中的Project軟件甘特圖對這些項目進行動態管理，更加直觀有效地把控計劃，保證檢修計劃對機組核安全風險的影響在可控范圍內。

(3) 識別非運行類的重要試驗工作，并編制重要試驗排程表。注意避免兩個機組同一天安排相同的試驗，避免走錯間隔。

(4) 編排非TS項目計劃，將當月及周期小于1年的相同FEG (功能設備組)窗口的預防性項目安排到同一窗口，避免設備的重復停役和檢修。需查詢數據庫中是否有同步安排的項目，若在25 %裕度范圍內則調整同步執行并修改預防性項目起點使之一致，達到優化數據庫的目的。

1.1.2 預大修計劃的編排

所謂預大修(pre-outage)，直譯過來就是預先大修的意思，是為了保證核電機組換料大修期間環境、設備、人員等能夠正常進行運轉，在每次機組大修之前兩個月對某些特定的設備執行一系列的預防性檢修。這些系統設備大多是在大修期間需要用到或者需要保持可用的。

一般情況下，預大修主要是對大修期間使用的工具、設備、系統相關的檢修，包含有吊車、吊具、附加柴油機、輻射儀表通道、燃料轉運裝置、乏燃料水池冷卻回路的泵和閥門、取水口閘板、污染檢測儀等設備的檢查維修以及通風系統過濾器的效率試驗和各參與控制保護儀表的比較和檢查。

根據每個項目對應的系統和檢修所需的機組狀態，一般情況下可將預大修項目分為9大類：工器具檢驗、吊車吊具檢驗、輻射儀表通道大修、閘板類年檢、附加柴油機大修、乏燃料水池及換料設備檢修、過濾器效率試驗、定期試驗、其他類。對其分類進行計劃的編排，以方便項目執行時的管控和跟蹤。

1.1.3 季節性維修管理

從2016年開始秦山核電加大了對季節性維修管理的重視，并根據近幾年的良好實踐編制并升版了《季節性工作管理》程序。季節性工作[2]主要分為迎峰度夏項目和迎峰度冬項目，以秦山第二核電廠為例，目前預防性數據庫中共識別出度夏項目約235項，度冬項目約47項。這些項目的識別是季節性維修計劃安排的前提條件，保證設備在高溫、臺風、汛期、嚴寒、冰凍等惡劣天氣下的安全穩定運行。

(1) 迎峰度夏工作從每年的5月到9月之間進行。在此期間，公司開展安全自查、防災物資清查、防汛防臺應急演習、防臺應急響應等工作，對發現的問題及時進行整改解決。計劃工程師需對度夏項目合理安排，在4月汛期來臨之前對電動葫蘆(泵房撈草使用)、廠房接地系統等完成預防性維修；最遲在5月底高溫天氣到來之前對冷凍水系統、通風系統等完成啟動前的預防性維修檢查；在6月臺風天到來之前對排水泵全面檢查，防水淹擋板年度維護及架空電纜線登桿全面檢查。

(2) 迎峰度冬工作從每年的11月到次年2月結束。計劃工程師需合理有效地安排度冬項目。需在11月之前對熱水系統進行投運前的預維檢查；對室外消火栓加固保溫，防止凍裂；對室外充水管道加固保溫，防止管道意外凍裂跑水；完成伴熱設備預防性檢修和送電試驗，檢查伴熱絲狀態和保溫情況。

通過這些項目的開展，保障機組順利度過長三角地區強臺風、高溫酷暑和極寒天氣給機組帶來的影響及威脅。

1.2 糾正性維修管理

糾正性維修是基于電廠工藝相關的建筑物、系統和部件(SSCs)上的工作，這些SSCs失效或嚴重降級以致其失效點即將到來（在它的運行周期/預防性維修間隔期內），并且SSCs已不再符合或者已無法實現其設計功能。

秦山核電缺陷管理分為三個優先級(表1)，根據缺陷優先級和日常計劃工程師的經驗判斷對缺陷檢修初排計劃，考慮人力、備件及預防性項目同步實施等基本要素形成三天滾動計劃，經計劃會各專業討論確定檢修計劃。由于秦山核電9臺機組原先缺陷量較大，為實現缺陷管理和計劃管理的量化和精益化，生產計劃處編制了《生產計劃指標管理》和《機組績效指標管理》兩份程序，并自2015年起先后組織開展了消缺管理提升專項、日常計劃管理評估、日常計劃風險控制評估、OM工作評估等專項自評估和提升活動，并對部分指標進行了優化，如增加了關鍵設備現存缺陷數量、保護系統通道故障數量等指標，使指標管理更為科學精準。

表1 缺陷優先級別

此外，通過如下措施將機組缺陷類指標維持在良好值。

(1) 強化缺陷分級管理，對于0/1級重要缺陷，要求必須做好充分的風險分析和工作準備后方可實施。對于2級缺陷縮短其響應時間從7個工作日至5個工作日，在方案明確的情況下盡快安排消缺；對于關鍵敏感設備及重要缺陷須按照《日常計劃風險控制》程序管控，在保障機組安全穩定運行的前提下縮短每張缺陷的生命周期，并同步按期執行預防性維修項目。

(2) 建立定期消缺會管理制度，由生產廠長牽頭定期對現存缺陷工單逐一梳理。各個部門上會反饋工作進展，會上現場確定累計缺陷的處理方案和要求，并將會議決策列為行動項跟蹤管理。

(3) 嚴控轉小修缺陷，在計劃會討論確定后執行轉小修缺陷審批流程，引入維修專業隊，技術設備工程師和運行專業人員多重審查并經生產廠長批準后方可轉入。

(4) 利用電網調峰及調門試驗窗口，提前梳理現存缺陷，對可以利用窗口執行的工作上會討論并協調處理。

1.3 日常計劃管理中存在的問題

秦山核電日常計劃長短周期結合的方式經過多年的實踐，取得了良好的運行業績，但在實際工作中也存在一些問題需進一步探討和解決。

1.3.1 預防性維修數據庫項目設置不夠合理

目前秦山核電預防性維修數據庫雖經多年的修改完善逐步趨于合理，但仍存在不少項目設置不合理的問題。

(1) 數據庫中相同功能設備組(FEG)檢修項目未設置在同一窗口。功能設備組是一個主要部件周邊的多個設備子部件的組合，這些組合是與系統通常的隔離特性相關的工作。例如，一臺泵的FEG包含電機和驅動機構、泵的組件、支持或輔助系統如油冷卻或軸封冷卻部件、支持儀控裝置、電源。照此方法，所有與子部件相關的工作都應該被識別出來并安排在同一時間實施，但實際很多項目是分散單列的，造成同一隔離邊界下的項目重復停役和隔離。

(2) 數據庫中項目設置未考慮現場具體檢修的邏輯。如電鍋爐更換電極密封件工作，按照現場檢修原則鍋爐電極密封件更換后需要經行鍋爐水壓試驗，因為水壓試驗可以檢驗一下密封件安裝是否正確，防止投運后密封件漏水。經查詢數據庫，電鍋爐的水壓試驗和電極密封件更換兩個項目的起點不同步，可能造成驗證環節遺漏。

(3) 糾正性維修對計劃的沖擊較大。目前機組缺陷產生數量較高，導致預防性維修占全部維修工作的比例約為50 %，低于WANO和INPO從經濟和核安全角度給出的預防性維修占全部維修工作65 %～70 %的推薦值。為保證機組缺陷及時消除，避免較多檢修精力被糾正性維修所消耗導致一些按期進行的預防性維修工作不能如期開展，周計劃穩定性不足的情況出現，技術規范計時(TS)項目的作用更加顯著。

1.3.2 計劃管理風險控制手段未能統籌聯系

目前秦山核電對日常計劃工作風險控制的程序有兩份：《日常計劃風險控制》和《運行決策與十大缺陷管理》，從管理角度來說較為健全，對長周期工作計劃和三日滾動計劃更是進行PSA (概率安全分析)并計算CDF (堆芯損傷頻率)。如果計算結果顯示核安全狀態為橙色或紅色，必須對日常計劃進行調整直至CDF計算結果為綠色。另外，現場許多可能導致非計劃停機停堆降功率的SPV (關鍵敏感設備)的檢修風險，尤其是汽輪機的儀表設備，誤碰雖然無核安全風險但同樣會造成停機停堆的意外工況。對于這類關鍵設備，編制了《關鍵敏感設備管理》和《臨時SPV (關鍵敏感)設備管理》兩份程序進行嚴格控制。對于工業安全、消防動火、輻射防護等其他類風險也有相應程序來明確和規范流程。

但是，目前這些風險按各自不同的流程和平臺進行管理，相對孤立，未能做到統籌聯系，不能使計劃人員及電廠高層能一目了然地了解某項工作存在的各種風險，風險管控的集約化還不夠。

2 日常計劃管理改進提升建議

為提高日常計劃管理水平，形成更為有效的管理模式，針對以上發現的問題，建議采取以下改進和優化措施。

2.1 優化長周期管理模式

目前采用的24周滾動計劃管理給備件的提前采購提供了很大便利，但由于24周時間跨度較大，計劃工程師對工作的聚焦容易分散，建議在做好24周管理的基礎上，重點關注13周滾動計劃，將主要精力放在3個月內的工作，也就是加強對周期小于等于1年的預防性維修項目及定期試驗的關注，可以參考表2合理分解各階段重點，逐步推進項目管理進度。

表2 長周期管理分配

2.2 建立小維修分隊

秦山核電生產區域內幾乎每天都會產生影響廠房環境的燈泡、門鎖、油漆涂料等小范圍破損缺陷。這類缺陷根據現行缺陷管理流程可走小維修流程處理完成，但檢修人員與普通工作負責人重疊，而工單管理系統在設計時對每位工作負責人的持票數量進行了限制，導致工作負責人自然將精力投放在重點工作上，對小維修工作可能有所忽略。故建議嘗試建立快速檢修小分隊(FIN TEAM)，抽出部分檢修人員專注于小維修消缺管理，將這些不影響機組安全穩定運行的構筑物類小缺陷劃到正常缺陷處理流程之外，利用小維修分隊對照明燈、門鎖損壞等簡易缺陷進行快速維修，也可利用小維修分隊將地面墻面油漆美化這種亮化工程集中處理，以達到節省資源的目的。

2.3 合理區分缺陷，強化風險管控

目前針對缺陷已劃分了CM (功能性缺陷)、DM (非功能性缺陷)和OM (其他項目)，但實際運用中對于CM/DM/OM的甄別和界定往往存在偏差，導致重要缺陷未能及時安排，或一般項目投入過多精力。

針對缺陷數量較大且部分缺陷風險較高的現狀，為提高缺陷的反饋速度、提高缺陷優先級別的準確性，使維修資源的投入更有針對性，建立適合核電廠的工作優先級矩陣，缺陷批準人嚴格按照此矩陣定義缺陷優先級。對新產生的缺陷單，確認缺陷的真實性、缺陷的緊急程度、缺陷的優先級別、是否存在核安全或工藝安全等相關信息。只有合理區分CM/DM/OM后，才能有效調動維修資源，優先分析解決導致設備降級的故障類缺陷。

此外，針對高風險工作的風險控制手段較為孤立，未能統籌聯系的情況，建議建立風險集成管控平臺（目前已在策劃中），通過大數據的手段，將某項工作存在的各種風險從工單管理系統中一一抽取，并在集成頁面中集中展示和通報，使風險管控實現集約化和統籌化。

2.4 修正策略，重視分級

秦山核電將設備分為三個級別：關鍵設備(CC，含CC1/CC2)、重要設備(NC)、一般設備（RTM）。預防性維修又分為周期性維修、預測性維修及策略性維修三種。一般來說電站投產初期，因為缺乏設備運行經驗，對設備狀態了解不足，建議設備預防性維修策略以周期性維修為主，隨著設備可靠性工作的開展和基礎數據的積累，再逐步將以預防性維修策略為主過渡到預測性維修為主。圖2是一個預防性維修和糾正性維修同經濟性、可用性、故障率的關系示意圖，俗稱“浴盆曲線”，可以說明合適地安排預維工作的重要性。

圖2 “浴盆曲線”

合適的預維工作安排是指引入RCM (以可靠性為中心的維修)理念，憑借運行、維修經驗的積累，更新優化維修大綱，促進維修策略的優化。通過經驗或對設備性能的監測(包括針對設備狀態而開展的試驗、診斷、標定、檢查、取樣化驗、無損探傷等主動安排的狀態監測任務和故障檢測任務)而預測的一個設備可能故障的時間點，在這個點前安排合適的預防性維修以使設備消除故障隱患。

目前電廠采用周期性維修的策略開展預防性維修工作。建議根據圖3的工作流程，結合設備可靠性管理的提升逐步開展預測性維修。在時機成熟時，將以預防性維修策略為主逐步過渡到以預測性維修為主的模式。

圖3 不同設備的維修策略

此外，對于糾正性維修策略需重視維修工作分級。嚴格的維修分級有利于把控現場工作風險，合理配置檢修資源，提高工作負責人對檢修工作的重視度，保障維修工作順利有序進行。

2.5 優化預防性維修數據庫項目

對以預防性維修大綱為基礎的現數據庫定期進行升版，根據現場設備運行情況、檢修狀況、備品備件采購情況、廠家設備說明書、技術規范、運行規程、經驗反饋等資料動態優化大綱項目。建立FEG管理模式[3]，重要和關鍵設備的輔助系統要劃歸到一個FEG組內，盡量利用同一個停役窗口對同一功能組的所有預防性維修項目同步執行，減少設備重復停役次數。

數據庫項目的維護不能只是寬進嚴出，要做到嚴進嚴出，過度維修和欠維修都可能造成設備處于不安全狀態。所以增加或減少項目都應事先經嚴格評估并提供合理依據，待預防性維修大綱升版時作為基礎資料寫入升版依據。

3 結論

針對目前秦山核電日常計劃管理現狀和存在的問題，提出如下改進和優化建議。

(1) 優化長周期管理模式。

(2) 建立小維修分隊。

(3) 合理區分缺陷，強化風險管控。

(4) 修正預防性維修策略，重視設備分級/維修分級。

(5) 優化預防性維修數據庫項目。

通過這些優化提升可以實現對電廠生產計劃總體的把握和資源的合理分配，使日常計劃管理工作更趨完善，形成高效的生產計劃項目管理模式，助力核電廠安全管理提升。秦山核電也正在逐步完善日常計劃管理，并取得了良好的成效，對預防性維修工作和糾正性消缺工作開展起到了積極的作用。在后續工作中也會不斷累積經驗，提高管理水平，接軌國際先進電廠管理模式。