陳傳偉 王小林 徐 鵬
(核動力運行研究所,湖北 武漢 430000)
隨著核電技術的不斷發展,核電廠的設備可靠性越來越高,但人因失誤事件的比例卻越來越大。 防人因失誤是核電廠操縱人員利用所學知識和技能來確保電廠安全穩定運行的重要舉措。 國內核電經過多年的引進吸收與自主創新, 形成了M310、VVER、EPR、AP1000、CANDU 等多種堆型并存的發展格局。不同堆型核電機組一直致力于防人因失誤工具的推廣及應用,并且針對性制定了一系列防人因失誤措施及管理方法。 就運行方式的角度而言,因機組堆型的運行技術和管理策略的差異,防人因措施存在差異。 為了促進不同堆型核電機組在防人因管理上的交流,保證主控室運行管理向更加規范、安全的方向發展,調研總結了秦山、大亞灣、福清、陽江、田灣、防城港、三門等15 家核電廠的主控室防人因失誤方法。
主控室操縱人員主要通過遵守程序、操縱主控盤臺及信息溝通完成對機組的監視與操縱。 從信息或者操作指令的獲取,至某一項任務的結束,期間完成了信息的傳遞、知識型判斷、程序的甄別、規則性的執行、預期的反饋一套完整的閉環過程單元。 當執行綜合性任務如機組啟停或瞬態及異常工況處理時,操縱人員需要執行大量的上述單元; 工作結果受工作環境、控制界面、身體機能、心理變化和知識技能等多方因素影響。 從操縱人員主觀角度講,應重點關注如何借助科學手段提升各類防人因失誤工具的使用。
調研的國內15 家核電廠機組, 主控室都實行隔離分區授權管理機制,以科學合理的設備布局,明顯的操作區與非操作區隔離,建立實體的防人因失誤屏障, 提供操縱人員準確識別設備或參數等便利條件。關乎核安全的反應性和熱工水力有關重要參數(如堆功率、蒸發器液位和壓力等)、汽輪發電機組運行狀況等重要監視和報警信息, 通過主控大屏實現大局監管。 在重要控件和按鈕上裝設保護罩或雙重確認生效邏輯,有效地防止誤碰或誤動設備風險。 隨著電子技術飛速發展,核電機組的人機接口界面、軟件系統方面存在較大升級空間,適當添加新信息技術和設備帶來的科技變革,可提升防人因失誤在人機接口方面改進的效果。
運行程序是操縱人員開展各項工作,處理機組正常、異常和事故工況時必須遵守的知識性手冊。 運行程序的準確、全面和易執行等特征與人員能否很好的控制機組直接相關。 為保障核電廠不同運行狀態下的核安全,雖編制了大量運行程序,但卻無法覆蓋機組上出現的臨時性工作或者瞬態及超設計基準事故工況下的細節處理,而且主控室運行程序多,機組狀態變化多,無法確保操縱人員每一次取用正確。 另外,不同核電廠涉及相同技術的系統設備和重大操作事項的經驗反饋、良好實踐與技術改造,都是影響運行程序的時效性和指導性。
WANO 在統計分析各個國家核電廠發生的運行事件時發現人因事件占據整個運行事件最大的比重。人的認知可靠性模型將人機界面上所有人員行為劃分為知識型、技能型和規則型三類。 秦山核電廠及美國多座核電廠操縱人員可靠性實驗(CORE)的結果表明規則型和規則型與技能型兼顧的人因失誤發生的概率最大,即人員的行為需要決策,應激后進行信息加工,選擇程序加以執行的事件和只需簡單判斷后人員響應的事件中操縱人員可靠性失效的概率大。各核電廠在人員行為上采取了諸多措施,制定行為規范管理程序,推廣人因工具的應用,加強模擬機培訓與考核中人員行為規范的觀察、指導與評估,建立長期的經驗反饋學習機制等。 然而,近幾年出現的定冷水斷流、重要廠用水跳泵、專設系統誤動等事件仍然是不規范的人員行為導致。
國際原子能機構將所有的人因事件分為:事故前人因事件、激發始發事件的人因事件、事故后人因事件。 按電廠活動統計近10年持照人員人因停機/停堆運行事件,共發生16 起。 其中,“根據一次性專門程序對現有設備進行特殊試驗”和“正常運行”時發生的事件數量最多,均有4 起。 在“新設備調試”時發生的事件有3 起。 可見,核電廠人因事件的發生多集中在長期執行的工作或執行頻次極低的試驗性工作。 長期執行的工作容易使人員心理產生麻痹、疏忽或者自滿的心理, 頻次極低的工作因不熟練容易造成過度緊張、猶豫不決等心理。 核電行業主管部門和各核電單位一直關注操縱人員心理穩定性, 積極開展穩定性研究,注重團隊建設,核安全意識宣貫,強化模擬機知識技能培訓,期望通過人文關懷和技能保持與提升的手段打造心理素質過硬的操縱人員隊伍。
建立三個方面工作組:主控室人機交互方式及界面優化工作組、模擬機偏差管理組和人防技改研究工作組。 分別負責界面優化需求分析和建議搜集,模擬機數據與真實機組偏差管理及改進,新信息技術或設備以及新工作方法在防人因失誤中的應用等方面的工作。 具體措施有:(1)機組運行模式或重要設備狀態發生變化時設置語音報警, 將操縱人員操作中的主要精力投入程序執行上, 語音報警及時發現機組狀態或設備狀態的變化;(2)電子規程中部分功能模塊采用自動化診斷或操作方法,邏輯性較強的狀態判斷、檢查或設備隔離借助計算機輔助功能實現自動診斷或隔離,減輕操縱人員工作負擔;(3)定期(半年或一年)梳理模擬機偏差并予以評價及消偏, 與機組實際一致;(4)加設高清攝像頭對現場重要設備進行監控, 并在主控室顯示;并針對特定高噪音工作區域,借助新型設備或方法提高主控與現場溝通的有效性。
建立運行程序全面性研究及優化的工作機制,由系統負責人及運行經驗豐富人員負責相關工作,提高程序的全面性和易實施性,確保所有運行工作都有程序可依,所有程序持續跟蹤改進。 具體措施有:(1)針對經常性的操作或臨時操作編寫專項操作單或通用模板,明確操作步驟、風險;(2)針對機組可能發生的典型故障編寫瞬態干預導則,明確故障風險、處理措施等內容;(3)采用不同顏色紙張或標簽等醒目標識區分不同類型程序, 如KIC 版及BUP 版程序采用不同顏色,增加水印;(4)修訂程序錯誤、優化程序語言,操作控件及設備注明位置,操作步驟語言簡明、無歧義;(5)重大操作在程序中注明注意事項及操作風險, 結合經驗反饋,增添提示信息或優化操作步驟;(6)對新編或升版的規程進行專項培訓。
人員行為主要從落實人員行為規范,建立實施觀察指導機制和開展全面的防人因失誤培訓及研究三個方面展開,具體措施如下:(1)為運行人員配備人因工具卡,方便隨身攜帶及查閱;(2)實行小組短會、通報制度,促進值內信息共享;(3)積極開發針對運行人員的人因失誤案例專項培訓,定期組織部門級、運行值級案例培訓和經驗反饋學習;(4)模擬機培訓各階段增設針對性防人因失誤專項培訓及考核內容, 并對人員行為進行評價、指導;(5)集團、電廠成立防人因工作組, 積極引進或開發專門的防人因失誤培訓設施、課程和平臺;建立運行值績效相關的交流、研討與培訓機制,促進各成員公司運行和培訓領域的交流與共同提高;(6)運行部、運行值負責人、操縱人員定期對現場或主控室活動進行觀察指導并形成書面報告,對反映出來的防人因失誤問題采取修訂管理、 再培訓、設置實體屏障等糾正措施,形成閉式循環;(7)實施行業專項評估或專項的觀察指導,積極落實評估后的推薦建議和行動,對落實情況進行定期跟蹤,確保落實。
建立、健全運行人員心理輔導、負擔管理和崗位培訓機制,形成操縱人員群體心理跟蹤管理、崗位負擔及培訓管理,預防職業倦怠心理,增強責任心,提升工作積極性。 具體如下:(1)推廣主控室師徒制,師傅指導及監護學員的操作并承擔相應獎勵與懲罰的責任;(2) 授權范圍內推行同級別崗位的輪換制度,主控室各崗位之間和培訓及技術支持崗位與主控室之間定期輪崗, 防止人員產生職業倦怠心理;(3)集團層面開展運行人員心理狀態研究,情緒控制、心理素質提升方法研究等工作,并開發相關輔導課程。 公司內部定期開展全員心理輔導活動, 建立運行人員心理問題反饋機制, 對特定人員進行行為觀察及心理輔導;(4)選拔經驗豐富的運行工程師,組成工作組,執行特定的運行工作,防止運行值經驗不足導致工作失誤;(5)減少操縱人員行政工作,主要時間和精力投入技術工作。
綜上,不同堆型核電機組根據各自主控室運行特點,采取了相應防人因失誤措施,取得了良好的效果。在此總結各機組防人因失誤的良好做法和經驗,提出相應建議, 不同堆型核電機組主控室可相互借鑒,加強防人因管理上的交流, 促進核電機組更加安全、穩定運行。