樊國棟等

摘 要：核電質保體系對核電設備供應商的要求極為苛刻，而滿足核電質保要求的供應商數量卻越來越少。為解決這一矛盾，美國核管會提出商品級檢證（Commercial Grade Dedication，CGD）和商品級物項（Commercial Grade Item，CGI）概念，通過嚴格的認證，在不降低核電質保要求的前提下，簡化認證過程，拓寬了核電設備的選擇面，取得了良好得效果。對商品級物項的概念、鑒定流程及實施進行介紹。

關鍵詞：商品級物項 流程 核電質保 應用

中圖分類號：TL362+.7 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）009-012-03

1 引言

核電作為清潔能源，在能源匱乏的今天，越來越受到人們重視。中國作為能源消耗大國，正以積極態(tài)度，在確保安全前提下大力發(fā)展核電，這為我們核電事業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的機遇，但同時也帶來了巨大的挑戰(zhàn)，其中就包括對核電站核安全相關物項的使用與監(jiān)管，因為這些核安全相關物項的性能直接影響到核電安全。滿足核質保大綱要求的供應商生產的核安全相關物項，已滿足要求，無需贅述。但對那些沒通過核質保大綱認證的供應商，但又必須采購其產品，如何鑒定使用就成為問題？美國核管會在此情況下引入了商品級物項概念，有效解決了此類問題。本文將從商品級物項的背景出發(fā)，詳細介紹其概念和流程，并利用示例闡述其過程，為這類物項的鑒定使用提供參考。

2 背景與定義

早期，核電站核安全相關物項都必須從合格的核級供應商采購，即其設計與制造都符合核質保大綱要求。隨著幾起核泄露事件的發(fā)生，核電發(fā)展處于停滯狀態(tài)，核電訂單的減少，使部分供應商放棄苛刻的核質保大綱要求轉做其它項目，符合核質保大綱要求的供應商越來越少。但隨著核電的發(fā)展，核安全相關物項的供不應求，美國在1975年首次提出商品級物項，允許核電站采購商業(yè)產品，但必須經過嚴格認證后使用，美國核管會認同此類做法。商品級物項概念相繼在DOE O 414.1-C（質量保證）、DOE G 414.1.2（質量保證管理系統(tǒng)導則）及ASME NQA-1中得以體現。隨后系列認可的行業(yè)標準對商品級物項的鑒定與使用進行了完善，分別是：EPRI NP-5652（在核安全相關應用的CGI導則）、TR-106439（CGI應用的評估和接受導則）及TR-102260（NP-5652應用的補充導則），使得商品級物項的應用至臻完善。

DOE G 414.1.2中對商品級物項定義為：用于核安全相關場合的商品級物項，需依照文件流程來購買，此文件流程應使用公認的共識標準。

在ASME NQA-1中對用于核電站的商品級物項定義如下：影響安全功能，但沒有按本標準要求設計和制造的結構、或系統(tǒng)、組件、零件（本標準指的是ASME NQA-1）。

作為商品級物項的檢驗與驗證，在ASME NQA-1中，用檢證Dedication來定義，即商品級檢證（Commercial Grade Dedication，CGD）。其定義如下：依照本標準實施的一個驗收過程，為商品級的物項或服務項能夠成功地實現其預期的安全功能提供一種合理的保證，因而在安全功能方面，等同于遵照本標準的要求提供的物項或服務。

雖然商品級物項未按照ASME NQA-1核質保大綱要求驗證，但其使用也需要通過公認標準流程及相應檢驗方法的驗證，正如DOE G 414.1.2所述。本文下一節(jié)將對商品級物項的鑒定流程及相應檢驗方法進行闡述。

3 鑒定流程

公認的標準流程和嚴格的檢驗方法用來保證一個執(zhí)行核安全相關商品級物項鑒定過程的可接受性。本文中所述流程與檢驗方法都是根據EPRI NP-5652、TR-106439 、TR-102260及NP-7218所規(guī)定的方法，對商品級物項進行技術評估與檢驗。

3.1 流程

對一個用于核電站商品級物項的鑒定使用通常分為兩個階段：技術評估階段與檢驗驗收階段。技術評估階段是工程師根據自身經驗與核安全相關系統(tǒng)需求，界定此商品級物項的適用范圍、設計的安全相關功能、使用條件及設計裕量，并要考慮可能發(fā)生的失效及影響和一些關鍵特性；檢驗驗收階段是根據技術評估階段的要求，選擇合適的檢驗方法與接受標準，并對其進行檢驗驗收。在這兩個階段實施過程中，很重要的一點是都需要形成文件來記錄實施過程，做到有據可查。只有這兩階段完成且合格后，此物項方可使用，如圖1所示。商品級物項的具體實施過程如圖2所示。

3.2 技術評估

作為商品級物項鑒定過程的重要組成部分，技術評估是鑒定過程的基礎。只有做好技術評估，后續(xù)的檢驗驗收才能全面有效地驗證該物項的性能。技術評估主要從以下面方面來進行：

（1）確認商品級物項在核電站中所執(zhí)行的安全相關功能；

（2）根據其所執(zhí)行的功能，確認商品級物項的安全等級及適用范圍；

（3）分析商品級物項的失效模式，及在其失效時對核安全相關系統(tǒng)或功能的影響；

（4）根據（3）中的影響，確定商品級物項的關鍵特性，并考慮留有裕量；

（5）形成文件，并評審通過。

在技術評估過程中，關鍵特性作為可度量的量，后續(xù)的檢驗驗收將對此進行檢驗。關鍵特性根據EPRI NP-5652 （NCIG-07） 和TR-106439所述，可從四方面進行考慮：

（1）產品識別標記。如顏色、銘牌、硬件版本及軟件版本等；

（2）物理特征。如重量、尺寸（包括公差）、材料及彈簧常數等；

（3）性能特性。如精度、溫度、相對溫度、抗震及EMC等；

（4）可靠性特性。如設計質量、制造質量及故障管理等。

3.3 檢驗方法

檢驗方法是對關鍵特性的驗證，如圖2中所示，檢驗方法通常分為四類，即測試與檢查、商品級調查、源地驗證及供應商歷史記錄。

（1）測試與檢查。對商品級物項進行專門的試驗、檢驗或分析，可在物項接收當時或者接受以后進行，合適時，也可利用取樣計劃來進行。但試驗、檢驗或分析必須依據專門的程序或標準進行。進行測試與檢查后，必須合理的證實商品級物項能滿足其執(zhí)行核安全相關功能所應具備的關鍵特性。

（2）商品級調查。其是驗證供應商在物項或服務上執(zhí)行的過程和控制以證明符合確定的關鍵特性和驗收準則的一個補充方法。主要驗證供應商的質保過程和工藝加工流程，以及一些保障商品級物項合格的保障制度及程序。必要時，可延伸到該商品級物項的原料提供商。商品級調查的次數可根據商品級物項的復雜性、采購次數、接收檢驗、性能歷史和供應商控制變更的知識等多方面決定。

（3）源地驗證。對于那些無法經過測試與檢查得以確認的關鍵特性，必須進行源地驗證。源地驗證是在供應商的工廠或其他合適的地點進行驗收的一個補充方法。源地驗證的范圍包括見證商品級物項的制造和裝配過程（以確保其按規(guī)定的流程完成）、無損檢查性能試驗或最終檢驗過程等。

（4）供應商歷史記錄。須針對供應商提供相同或類似服務的歷史表現記錄。其可作為檢驗驗收的輔助參考，但不能作為唯一依據。供應商好的歷史記錄可增強采購方對其商品級物項的信賴度。

根據商品級物項所選關鍵特性的不同、供應商產品可靠性及其歷史記錄等原因，可從檢驗方法中選擇一種或多種方法對此商品級物項進行檢驗。

4 應用示例

商品級物項的應用在遵循本文第3節(jié)鑒定流程的基礎上，可根據企業(yè)自身要求進行合理規(guī)劃，并形成具體的可執(zhí)行文件?？蓤?zhí)行文件必須包含該物項的描述、安全相關功能、關鍵特性、技術評估方法與接受準則等內容?，F以某核安全相關顯示儀表A為例，闡述商品級物項的實際操作過程，流程簡圖如圖3所示。圖3的實際執(zhí)行過程與第3節(jié)鑒定流程中先技術評估后檢驗驗證相比，順序有所調整，只是為了讓文件內容條理清晰，更具可執(zhí)行與可操作性。

（1）文件信息。列出文件編號、版本號、日期、對象、變更說明及編校審人員。

（2）物項型號。供應商名字、物項型號、物項分類編碼、銘牌數據、軟件版本及硬件版本等信息。

（3）物項描述。描述物項通用名字，類型，主要參數及其在主要功能。顯示儀表A的主要功能是顯示，但同時要考慮其通訊方式（即是RS232、RS485還是USB）、顯示精度及其設置方式。

（4）安全相關功能。該產品在核安全相關系統(tǒng)中所承擔的安全相關功能。顯示儀表A因其處于核安全相關系統(tǒng)，需要在地震及異常工況等環(huán)境下保持其結構和功能的完整性。

（5）關鍵參數及確認方法。顯示儀表A的關鍵參數及確認方法如下：

1）產品識別標記。顯示儀表A的硬件版本號確認、收據檢查、供應商合格證等。采用可視性檢查完成；

2）物理特征。檢查顯示儀表A的尺寸、安裝孔位置及顏色是否符合設計要求等。采用可視性檢查完成；

3）性能特性。顯示儀表A的顯示精度、響應時間等。通過檢驗測試完成。

（6）相關認可文件。此項中需要列明顯示儀表A的供應商合格證明、抗震、環(huán)境及EMC實驗報告（以附件形式列出）；還需要物理特性及性能特性的測試表數據（可參見下文的測試的表數據）。如供應商不能提供抗震、環(huán)境及EMC等相關實驗報告，需對顯示儀表A進行抗震、環(huán)境及EMC等相關測試，獲得實驗報告，如通過，則符合要求；如果不通過，則需重新尋找供應商。

（7）參考引用文件。列出完成顯示儀表A商品級鑒定所需要參考的文件。

（8）檢查與測試流程。列出驗證（5）中關鍵參數所需要的操作流程。操作流程應盡可能詳細，必要時要以圖文并茂的方式進行，能讓測試人員順利完成測試。

（9）補充。主要是針對物項的抽樣比例。根據商品級調查、供應商歷史記錄及采購物項的數量，決定抽樣比例。顯示儀表A采用逐個檢驗的方式進行。其它還需要說明的項也可在此項中說明。

（10）測試的表數據。列出（8）檢查與測試流程的檢驗過程與結果數據及偏差報告表。

（11）核查表。列出校核人員需要審核的相關信息。

經過上述鑒定流程，驗證通過，即認為此商品級物項（顯示儀表A）能夠滿足商品級的要求，能夠用于核安全相關應用。

5 小結

商品級物項的鑒定使用作為ASME NQA-1的補充，有效保證了核安全相關物質基礎的質量。特別是在核電本土化的今天，很多物項都著手國產化，如何保證其質量，規(guī)避風險，商品級物項概念及鑒定流程的引入就顯得十分必要。商品級物項的研究在國內才剛剛開始，如何讓其更加規(guī)范標準化是我們努力的方向。

參考文獻：

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