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(tǒng)復雜、設備眾多，一旦發(fā)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(jīng)濟性產(chǎn)生挑戰(zhàn)。為保證設備能夠穩(wěn)定執(zhí)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、材質、故障機理等方面存在差異，有效識別出設備關鍵功能部件，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(tǒng)（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(tǒng)性能影響的系統(tǒng)化方法，簡稱FMEA 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(tǒng)中不希望出現(xiàn)的狀態(tài)，簡稱FTA 法，主要應用于電儀控制系統(tǒng)/回路。

2 設備關鍵部件識別過程

以某機組中壓安注系統(tǒng)1#安注箱隔離閥（RIS001VP，電動閘閥）為例進行說明。

2.1 設備邊界劃分

包括設備自身、設備電儀測量/控制回路、保護回路、聯(lián)鎖回路、輔助系統(tǒng)部分或全部。RIS001VP 設備邊界見表1。

2.2 設備設計功能分析

針對設備所執(zhí)行的設計功能，梳理出設備的故障模式及故障發(fā)生所產(chǎn)生的影響。RIS001VP 設計功能、故障模式和影響見表2。

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(nèi)的其他設備/部件，識別出對設備設計功能故障產(chǎn)生貢獻的部件，即關鍵部件。

表1 設備邊界

針對設備結構，結合各部件在系統(tǒng)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(fā)生的故障模式，其中發(fā)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(chǎn)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(zhí)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。

表2 設備設計功能、故障模式和影響

表3 閥體故障模式和影響

表4 電動執(zhí)行機構故障模式和影響

表5 電動執(zhí)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

2.4 設備關鍵部件識別結果

整合設備邊界內(nèi)各專業(yè)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，是否存在過度維修，維修規(guī)程內(nèi)容是否滿足預防性維修項目的執(zhí)行要求，以及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(jīng)濟的設備可靠性管理和提升手段。