淺談核安全2、3級泵維修的質保監督

遼寧紅沿河核電有限公司 韓永超

1 前言

核能作為我國清潔能源的重要組成部分，是實現碳達峰、碳中和目標的重要途徑。核安全是核事業發展的生命線，核安全相關設備的質量是核電站安全、穩定運行的基礎。在核電站系統設備中，泵扮演著相當重要的角色，如反應堆冷卻劑回路主泵、蒸汽回路主給水泵、凝結水泵、循環冷卻泵及輔助系統上充泵、安注泵、安全殼噴淋泵等，可以說只要有液體輸送的地方就離不開泵。維修是核電廠重要的安全相關活動，在核電廠運行過程中，必須保證維修活動的有效性。本文主要以在役二代機組核安全2、3級泵為研究對象，研習核安全級泵的類型、工作原理及常見故障模式，探討核安全級泵維修質保監督注意事項及建議。

2 核安全級泵概述

泵是將機械能轉換成輸送液體壓力能和動能的設備，主要功能體現在提升作用和抽吸作用。按照工作原理和結構特征，泵可分為容積式（往復式、轉子式）、葉片式（離心泵、混流泵、軸流泵等）及其它類型。離心泵具有流量均勻、運轉可靠及維修方便等優點，核電站各回路系統應用較廣泛，其中核安全2、3級泵也多采用此類型。

核安全等級泵分為三類，核1級主要功能是驅動一回路冷卻劑循環流動，名稱：反應堆冷卻劑泵，類型為立式單級離心泵；核2級主要在事故工況執行安全功能，名稱：上充泵、余熱排出泵、低壓安注泵、水壓試驗泵、安全殼噴淋泵，類型為單級臥式離心泵、多級立式離心泵和雙杠往復式泵；核3級用于一回路輔助系統和專設安全設施，名稱：設備冷卻水泵、重要廠用水泵、輔助給水泵、乏燃料水池冷卻泵、硼酸輸送泵、硼酸再循環泵、化學添加劑混合泵和冷凍水循環泵，類型為單級臥式離心泵、多級臥式離心泵、單級立式離心泵、屏蔽離心泵。

2.1 離心泵工作原理

離心泵是利用葉輪旋轉而使水發生離心運動來工作的。離心泵一般采用電動機帶動，啟動后主軸帶動葉輪高速旋轉，充滿葉片之間的液體也隨著旋轉，在離心力作用下，液體從葉輪中心被甩向葉輪出口，并獲得了壓能和動能。離心泵按照葉輪數量、進水方式、泵軸方位、泵體形式及工作壓力等結構特點分類。

2.2 離心泵主要部件

離心泵主要由三部分組成，即過流部件、密封部件和機械傳動部件。

過流部件：過流部件包括吸入室、葉輪和壓水室。通過液體吸入室被引入葉輪，經傳動葉輪作用，從壓水室均勻地排出。

密封部件：主要功能是防止由于泵腔體內外壓差而產生泄露，常見有機械密封和填料密封兩種。

機械傳動部件：主要包括軸、軸承及原動機等。軸的作用主要是傳遞扭矩，同時保證振動和噪音；軸承是起支承離心泵轉子部件，承受徑向和軸向載荷；原動機的作用是提供動力源。

2.3 常見故障及原因

通過分析離心泵常見故障現象，產生故障的原因通常是有跡可循的，且有一定規律性的特征。需要注意的是，泵的故障往往相互關聯、相互影響，單個問題可能誘發出現多個故障現象，而產生某個故障可能不止一個原因。

常見故障及原因：泵不出水可能原因為泵轉速低、吸入口阻塞、葉輪堵塞、損壞轉向不對；流量、揚程不足可能原因為密封欠佳、葉輪流道堵塞、轉速未達標、液體粘度超過設計工況、管線含有氣泡；振動超標或噪音大產生共振、聯軸器找正不良、軸承間隙過大、發生氣蝕、轉速過高和葉輪歪斜；密封泄露可能原因為機械密封損壞或安裝不當、對中不良或軸承彎曲、密封液循環不暢；軸承過熱可能原因為中心線偏移、軸承游隙過小或損壞、缺油或油中雜質較多；過載超電流可能原因為介質密度或粘度過大、葉輪直徑比設計要求大、摩擦副刮蹭或間隙太大。

3 核安全2、3級泵維修

維修是為確保設備保持設計功能和規定質量所進行的活動。維修活動包括保養、修理、修改以及零部件更換，還包括試驗、標定和檢查。維修活動與設備監測、功能試驗、特性試驗、在役檢查有關。核安全2、3級泵維修管理分為預防性維修和糾正性維修。

3.1 預防性維修

預防性維修是為避免或減少故障，對非故障設備和部件進行維修。預防性維修是依據法規、安全導則、維修手冊等要求及內容，以技術方法、經驗反饋、設備健康評估為基礎而建立的。預防性維修可分為按照時間的維修和狀態的維修。

核安全2、3級泵預防性維修包括：日常維護，如潤滑劑定期檢查、振動和噪聲趨勢分析、出口壓力和軸溫監測；定期試驗，如流量定期試驗；解體檢查，如葉輪腐蝕檢查、軸承間隙測量、聯軸器對中檢查、防腐檢查等；易損件更換，如盤根更換、潤滑油更換；在役檢查，緊固件、支撐等目視檢測；鑒定試驗。

3.2 糾正性維修

糾正性維修是對故障進行的維修活動，使設備與部件恢復到正常運行狀態。根據檢查、核實和試驗的數據或資料，通過邏輯推理，查明故障原因，恢復損壞部件或更換新的部件。

核安全2、3級泵的糾正性維修主要是基于設備的可用性、缺陷導致安全功能喪失的影響、維修所面臨的困難等因素綜合考慮和評估，選擇適宜的時機實施維修。

3.3 維修原則

為保證核安全2、3級泵的安全和質量可靠，維修過程必須遵循必須滿足法規、規范等要求，并充分考慮設計單位和供方的建議，編制維修計劃和維修大綱，通過實施維修活動盡可能地提高設備的可利用率。維修活動開始前應該準備充分，確保維修工作使用合適的維修程序、合格的備品備件、檢定有效的工器具等；參與維修工作人員應經過培訓和考核，并獲得相應的授權；維修活動應嚴格按照程序、圖紙、工作指令開展；維修過程應按要求記錄，并妥善保存。

3.4 維修策略

核電廠建立有效的維修管理和評價體系，能夠優化維修活動、提高設備可靠性、加強維修活動風險管控。目前，核電廠的維修策略廣泛采用RCM方法（Reliability Centred Maintenance），即以可靠性為中心的維修，對系統進行功能分析，明確系統內各故障后果，確定設備故障后果的預防性對策，系統優化的維修規則，以求達到最佳維修效率。

核安全2、3泵的維修規則是在保證核安全和可用率前提下，主要通過現場故障數據統計、可量化性能監測及數據分析、健康狀況評估等手段，綜合考慮安全功能、可用率等因素，維系策略，通常包括運行階段振動測量、機組大修期間機械部件檢查及維修、電氣部件定期檢查及維修、儀表定期校檢、電機定期返廠浸漆等。

4 質保監督

質量保證監督是指對特定領域或質量相關活動進行調查、觀察和驗證，分析相關信息、客觀證據和資料，評價質量保證體系某方面的運行情況是否有效。相對于質保監查，質保監督更靈活且針對性強。

4.1 監督策劃及實施

質保監督分為監督前準備、監督實施、監督后工作三個階段。

監督前準備：監督前需完成必要的策劃，包括監督目的、范圍、依據、監督組成員、監督內容及日程安排等，組織編制監督檢查單，并視情況編寫監督通知、召開監督前會議。

監督實施：監督組通過人員訪談、查詢資料和記錄、現場檢查和驗證等方式實施監督。監督過程發現的問題，監督人員應以公正、客觀的態度及時與被監督方溝通，創造良好的溝通氛圍，以求雙方達成共識。

監督后工作：主要包括監督后會議，監督報告編寫及分發，后續行動跟蹤及驗證。監督小組應根據監督結果編寫書面監督報告，要求被監督方采取有效整改措施糾正監督發現問題，按照整改計劃驗證和評價被監督方提交的相關客觀證據。

4.2 核安全2、3級泵監督

核安全2、3級泵維修質保監督應根據核電廠質量保證體系及管理程序要求，根據不同工作流程特點，運用多種監督方式、監督方法，有針對性地實施質保監督。

抽樣以滿足監管要求為導向。核安全2、3級泵屬于監管范疇的物項，抽查應該具有代表性，并且要以確保滿足法規、規范、安全規則等最新監管要求進行檢查，避免違反法規要求情況的發生。如核安全2、3級泵采購的合規性、定期試驗執行的符合性等。

確保監督工作獨立性。監督組成員應具備必要的授權，并且是對被監督的方面不負有直接責任的人，進而避免因工作隸屬關系影響監督效果。另外，監督人員還應具備一定的泵維修方面的理論知識，熟悉泵維修過程的工作要點，這方面可在監督前參加專項培訓得以提高。對于技術性要求較高的監督活動，可以邀請技術人員加入監督組，提高監督的權威性。

兼顧管理性和技術性要求。核安全2、3級泵維修監督既要關注人、機、料、法、環、測等各要素的管理規定和控制措施，同時也應該有針對性地驗證技術性要求得到切實遵守。如審查維修程序時既要審查程序滿足法規、質保大綱等管理要求情況，也需檢查程序內容與上游技術文件的一致性。

現場檢查要突出重點。因受限于核電廠現場實施維修活動的時間和場地限制，核安全2、3級泵維修活動現場檢查應重點檢查重要過程和關鍵工序的控制措施，如機械密封組裝、對中檢查等。同時，也應該檢查重要流程的控制措施是否執行到位，如工前會、QC管理、防異物管理等。

關注維修技術不同點。以國外某泵制造廠生產的水壓試驗泵為例，供應商在核電站建設階段根據經驗反饋對泵的密封結構進行了技術改進，致使某多機組核電廠存在相同類型但密封結構不同的水壓試驗泵，不同機組泵解體維修過程中所使用的密封填料尺寸及安裝方法可能不同，質保監督應關注類似技術更新或物項替代制定控制措施的有效性。

嚴控質量保證記錄。質量保證記錄是為維修活動提供客觀證據的文件，質保監督應根據核電廠質量保證記錄制度及控制措施，驗證影響維修活動質量的記錄的可追溯性和完整性。檢查核安全泵2、3級質量保證記錄的范圍不僅維修活動完工報告，還應該包括維修程序、工作指令、質量計劃以及能夠影響維修質量評價的文件等，通?？梢栽诰S修準備階段審查維修理由、工作準備文件質量，維修執行過程中監督工作記錄的質量，維修完成后評價維修質量記錄的有效性，確保記錄全面、及時、準確、有效。

4.3 思考及建議

4.3.1 質保監督與監查相結合模式

質保監督可分為計劃性和非計劃性。為確保質保監督達到較全面的覆蓋，質保部門在制定年度監督監查計劃時，可統籌考慮監督和監查的時機。例如在實施維修領域年度監查時，同時開展核安全2、3級泵維修過程質保監督，在泵解體維修過程中采取巡視、旁站等方式，加強檢查力度，提高抽樣比例，基于質保監督數據為維修領域系統性評價提供依據，充分發揮質保監督作用。

4.3.2 以流程為核心績效評價

核電廠維修管理基于類型和重要程度對維修活動進行分類分級管理，以核安全2、3級泵維修為例，監督范圍包括許可證管理、人員資格管理、維修文件管理、變更管理、QC管理、防異物管理、工具管理、記錄管理等工作過程管理控制措施，但受限于檢查范圍、抽樣量等方面的局限性，一次監督結果難以全面、系統評價維修活動的質量水平，推動以流程為核心，按照流程分級分類原則建立工作過程績效評價模型，制定以缺陷類型、嚴重程度、重復維修、缺陷率等多維度、多層級評價標準，基于維修過程質量問題、異常事件、監督數據等評價流程的質量狀態，有助于推動維修工作持續改進。

4.3.3 提升監督信息化水平

質量信息是監督工作的依據，來源包括以往監督監查活動結果及整改情況、經驗反饋、改造管理、不符合項管理、自我評價等，根據現代信息化技術管理要求，充分利用核電廠信息管理平臺，收集質量信息并組織進行分析、評估，形成質量信息監督基礎性數據，在核電廠日常生產活動中持續評價維修管理工作的質量狀態及趨勢，并通過監督信息化系統進行管理，能夠有效地促進監督工作信息化、規范化，提升質保監督水平。

4.3.4 持續監督供應鏈可靠性

供應鏈是指為提供設計、材料、零部件、設備和服務等的供應網絡。為保證泵維修活動質量，核安全等級設備通常采取原廠采購方式，即由工程階段供應商承擔提供設備維修、技術支持等物項和服務，采購渠道相對穩定。在泵壽期內，應根據法律法規及監管要求、歷史訂單執行質量、供應鏈變化、行業反饋等，綜合考慮并策劃監督計劃，對重要供應商開展源地監督、事件調查分析、糾正措施驗證等多種形式監督，確保泵的供應鏈穩定、可靠。

綜上，質保監督是核電廠質量保證體系中一項重要工作，實施維修工作過程質量保證監督有利于規范核電廠維修活動并提高設備的維修質量。核安全2、3泵維修是核電廠運行階段常態化且比較復雜的活動，保障設備質量既是參與維修人員的目標，也是質保人員的責任。質保人員應該在實踐過程中不斷探索、積極總結，有效地監督維修質量，實現質保監督活動的持續改進，為核電廠機組安全、穩定運行貢獻力量。