VVER 核電機組大修預防性維修項目優化

段 魁

（江蘇核電有限公司，江蘇連云港 222000）

0 引言

核電機組的預防性維修大綱是預防性維修工作的指導和要求，規定了核電站系統、設備和構筑物（SSCs）的預防性維修項目。預防性維修項目針對SSCs 開展的防止和緩解性能劣化或故障，或對設備的性能與狀態進行監測、檢查及跟蹤，以保持或延長設備使用壽命而開展的的維修項目。核電機組的預防性維修項目按照實施窗口分為日常預防性維修項目和大修預防性維修項目兩種，核電機組的大修預防性維修項目指利用核電機組換料大修窗口實施的預防性維修項目。

該核電站自2008 年啟動大修優化工作以來，一期工程的2臺核電機組已經歷了21 次換料大修，隨著該電站一期工程機組運行周期的增加，電站機組大修周期不斷縮短，并多次實現VVER 核電機組大修工期＜30 d 的卓越目標。

核電機組換料大修期間檢修項目的實施受限因素較多，對大修工期、成本和設備可靠性影響明顯，該核電站VVER 核電機組大修預防性維修項目占大修項目的90%以上，因此對大修預防性維修項目進行優化，對提升大修業績具有重要意義。通過總結大修預防性維修項目優化過程中的方法和經驗，提出進一步開展大修預防性維修項目的優化建議，從而提升電站大修管理水平。

1 核電站大修預防性維修項目優化現狀

該電站機組的大修預防性維修項目是根據預防性維修大綱文件，將大綱轉換成便于執行的預防性維修條目，納入預防性維修數據庫進行統籌管理。大修預防性維修項目屬于大修的標準項目，按照大修標準項目相關要求進行管理。

該核電站一期工程13 次大修項目統計（表1）顯示，大修檢修項目中預防性維修項目占比達到90%以上，明顯高于國內同行其他電站。降低預防性維修比例，可以減少設備重復隔離、優化人力資源、提高設備可用率，最終提高電廠的安全性和經濟性。因此，開展大修預防性維修項目優化十分必要，優化空間很大。

預防性維修項目優化從兩個方面開展：①大綱文件優化，即結合經驗反饋和現場實際，優化大綱文件，從而優化預防性維修項目；②預防性維修項目實施狀態優化，即結合預防性維修項目與實施窗口的匹配，對項目實施狀態進行不斷優化，以使日常、大修項目的安排更加合理，以提高電廠的安全性和經濟性。

表1 某核電站一期工程近13 次大修項目統計

2 大修預防性維修項目優化實踐及建議

2.1 大修預防性維修項目優化流程

按照該核電站基于系統、設備和構筑物（SSCs）的設備分級原則，可將電站設備分為關鍵敏感設備和非關鍵敏感設備。通過該核電站一期工程2 臺VVER 型核電機組近幾次大修預防性維修項目優化實踐，將大修預防性維修項目優化流程從關鍵敏感設備項目、在線維修項目、一般大修預防性維修項目轉日，3 個方向開展。

（1）關鍵敏感設備的大修預防性維修項目。此類設備直接關系到核電機組安全穩定運行，其預防性維修大綱對其檢修項目的檢修內容、周期有嚴格要求，因此，對于該類項目的優化，主要是在大修中將關鍵敏感設備的大修預防性維修項目與大修主線計劃進行匹配，從而確保每次大修預防性維修項目的實施窗口最優化。

（2）非關鍵敏感設備的一般大修預防性維修項目。該類項目對核電機組安全穩定運行的風險可控、后果可接受，其預防性維修項目的優化主要從維修大綱優化、檢修周期優化、大修或日常執行狀態優化等方面進行優化。

（3）安全系統預防性維修項目。借助該核電站一期工程2 臺機組概率安全分析（PSA）模型對主數據進行分析，開展安全系統的在線維修工作。

本文以該核電站的1 號機組第10 次換料大修為例，從關鍵敏感設備項目、在線維修項目、一般大修預防性維修項目轉日常3 個方面對大修預防性維修項目的優化流程和結果進行分析。

2.2 關鍵敏感設備大修預防性維修項目優化

基于SSCs 設備分級原則，1 號機組第10 次換料大修的檢修項目中，關鍵敏感設備檢修項目共計1864 項，非關鍵敏感設備檢修項目共計6583 項，在大修總項目中，關鍵敏感設備占比22/%。

關鍵敏感設備的預防性維修項目檢修受人員、工器具、場地、環吊、窗口等因素影響較大，其優化工作需要考慮的因素也比較多，以此次大修中4 號主泵檢修工作為例，將4 號主泵的電機、可抽出部件兩項檢修項目與主線工作進行統籌考慮，合理配置資源，節省主線計劃約3 h。

大修中1864 項關鍵敏感設備預防性維修項目，全部實現與大修主線工作進行匹配，未出現因關鍵敏感設備的檢修工作影響大修主線計劃。

2.3 安全系統在線維修優化

對于安全系統設備預防性維修項目，該核電站1 號機組15個安全系統的在線維修工作通過國家核安全局批準。

該機組大修預防性維修數據庫中，這15 個在線維修的安全系統大修預防性維修項目6205 項。在此次大修非關鍵敏感設備預防性維修項目清單中，安全系統預防性維修項目1268 項，其中1163 項包含在該機組15 個在線維修的安全系統檢修項目中，有497 個項目對應的設備在機組功率運行期間有過檢修記錄。基于PSA 模型，并結合歷史檢修數據，對1 號機組此次大修中安全系統在線維修項目進行篩選和討論，形成885 項大修安全系統在線維修優化項目。

通過實施安全系統在線維修，此次大修期間需要實施的安全系統預防性維修項目由優化前的1268 項減少為優化后的383 項，減少了69.8%，安全系統預防性維修項目數量的減少，縮短了大修期間安全通道檢修時間。

2.4 一般大修預防性維修項目轉日常優化

該電站此次大修非關鍵敏感設備預防性維修中，非安全系統預防性維修項目5315 項。對于非安全系統的一般大修預防性維修項目，將此次大修的預防性維修項目與其歷史檢修數據進行對比，如果同時符合檢修對象一致、檢修內容相似、日常期間實施等3 個條件，則將該項目轉為日常期間實施，此次大修共梳理出887 項預防性維修項目轉日常實施。

通過實施大修預防性維修項目轉日常優化，此次大修中一般大修預防性維修項目由優化前的5315 項減少為優化后的4428 項，減少了16.7%，緩解了大修期間項目檢修工作壓力。

2.5 大修預防性維修項目優化建議

2.5.1 梳理并優化預防性維修大綱

該核電站大修預防性維修項目全部來源于預防性維修大綱，因此，預防性維修大綱的數量決定了預防性維修項目的數量，該電站一期工程2 臺機組的大修預防性維修大綱條目數量統計（表2）顯示，該電站的預防性維修項目數量較多，且周期越短、項目越多，而且2 臺機組之間的預防性維修項目在數量上有差別，說明電站的預防性維修大綱編制不盡合理，且預防性維修項目的檢修周期仍需要進行優化。

近年來，該電站經過大修過程中的大修預防性維修項目優化實踐經驗，每次大修均會產生部分預防性維修大綱優化的良好實踐，后續需要結合機組運行和大修過程中的實踐經驗和內外部經驗反饋，對預防性維修大綱進行優化，從源頭上對預防性維修項目進行優化。

2.5.2 加強基于設備分級的維修策略優化

為了便于電站生產管理及維修資源的合理分配和優化利用，確保對機組的安全穩定經濟運行產生重要影響的系統、設備得到充分重視，需要對核電站的構筑物、系統和設備實行分級管理。

通過該電站一期工程近13 次大修項目統計（表1）可以看出，目前該電站每次大修檢修項目約為8000 項左右，通過該電站一期工程2 臺機組的大修預防性維修大綱條目數量統計（表2）可以看出，檢修周期為1C（1 個燃料循環）的預防性維修項目約為4500 項，周期為1C 預防性維修項目占大修預防性維修項目數的比例約為56.3%，再加上2C、3C、4C 等較短周期的檢修項目，其預防性維修項目數量已占到總的預防性維修項目的80%以上，因此進行維修項目的維修策略優化十分必要。

在合理的設備分級基礎上，綜合考慮對電站核安全、機組可用率、放射性控制以及風險重要程度等因素，依靠以可靠性為中心的維修技術分析手段，持續開展維修策略優化，增加預測性維修項目和糾正性維修項目，減少預防性維修項目，減少不必要的預防性維修和過度維修，提高系統設備的可靠性。

表2 某核電站一期工程機組大修預防性維修大綱條目數量統計

3 結語

在核電機組大修過程中，減少預防性維修項目的數量有利于優化人力資源、提高設備可用率，提高電廠的安全性和經濟性，最終提升大修管理水平和電站業績。而降低預防性維修項目在大修項目中的比例主要從優化大綱等源頭性文件，合理減少預防性維修項目、延長預防性維修周期；優化預防性維修項目實施窗口，盡量將預防性維修項目安排在日常期間實施開展。通過介紹某核電站機組的大修預防性維修項目優化的思路和方法，為從事大修預防性項目管理和優化的相關人員提供參考。