關于維修規則范圍內設備的可靠性管理的幾點思考

鄭義

摘 要：本文分析了核電廠維修規則（MR）與核安全的具體關系，提出將MR與現有設備可靠性管理相融合并將MR高風險設備設定為關鍵敏感設備。此外，還從設備問題分級管理、維修活動管理、備件質量控制角度對MR范圍內SSCs提出了管理建議。

關鍵詞：維修規則;核安全;關鍵敏感設備;設備管理;維修;質保分級

0 引言

維修是核電廠重要的安全相關活動[1]，故有效維修對核電廠的安全運行十分重要。但目前我國相關核安全法規導則文件某種程度上不適用于評價維修有效性的情況。隨著國內核電運維經驗的增加，核電廠營運單位在核安全和經濟性上取得了明顯的成就，為國內核電廠應用維修規則（下稱MR）來監測和評價核電廠維修活動有效性的創造了條件。

國家核安全局于2017年8月發布了《改進核電廠維修有效性的技術政策（試行）》，并成立了MR工作組，以規范國內MR相關工作的實施，為后續核安全法規、標準和導則的制定和修訂提供技術基礎。為滿足技術政策要求，核電運營單位需對MR范圍內的設備進行專項管理，這勢必為國內設備可靠性管理工作（如關鍵敏感設備管理）帶來巨大的改變。因此，對于如何從核安全角度認識MR，以及如何開展MR范圍內設備的可靠性管理工作需要進一步的總結和思考。

1 MR對核安全管理的強化作用

1.1 MR的基本流程

MR實施的基本流程為：首先基于安全重要原則，確定適當的構筑物、系統和設備范圍，納入維修有效性管理。隨后確定這些構筑物、系統和設備的風險重要度，結合其運行或備用的狀態，制定適當的性能指標，并開展監測。定期對實際運行情況進行評價，并根據評價結果對維修策略進行優化調整。同時，對開展維修活動所引入的機組運行風險進行評估，必要時采取相應的預防措施。

1.2 MR對核安全管理的強化作用

MR體現了對核安全的重視，強化了對核安全的管理，主要體現在：

（一） MR管理安全級設備和部分與安全有關的非安全設備。非安全級SSCs包括終安全分析報告中給出的用于緩解設計基準事故和選定的超設計基準事故所使用的SSCs;事故規程中使用到的能夠緩解設計基準事故的SSCs;也包括失效后會妨礙安全功能執行或者觸發專設安全設施誤投入的非安全SSCs。

（二）從概率論角度對核安全的進行考慮，綜合利用概率安全分析（PSA）方法和專家判斷的方法識別核電廠的薄弱環節。將SSCs劃分為風險重要SSCs和非風險重要SSCs，根據風險等級制定相應的管理措施。

（三）性能指標的設定需與核安全目標相符。為確定設定的性能指標不會導致機組堆芯損壞頻率（CDF）出現較大的變化，所有性能指標設定后不能使總CDF增大10倍[2]。

（四）對維修活動進行核安全風險管理。維修活動風險評價的范圍包括：功率運行模式下，對于確定為風險重要的SSCs以及內部事件一級 PSA 模型所涉及的SSCs;停堆模式下，對于在停堆期間執行安全功能的SSCs。通過良好的風險管理可以帶來核安全、設備可靠性和可用率之間的平衡。

2 MR對現有設備分級管理的改變

目前國內大部分電站的設備分級條款基本未考慮MR相關內容。為滿足MR實施的需要，后續還需將原來的分級條款重新優化。

應考慮將MR與設備全面分級充分融合，并將CCM管理的良好實踐應用至MR范圍內相關SSCs。將關鍵敏感設備識別條款考慮概率安全分析結果，即將MR高風險設備劃為關鍵敏感某一級設備。如，將關鍵1級條款的定義為“單一失效導致自動停機或停堆的設備或MR高風險功能完全失效的設備”。將MR內高風險設備定為關鍵級設備進行管理，體現了電站從概率安全分析角度對核安全風險的重視，同時也豐富了關鍵敏感設備的內涵。

對于已在設計階段就建立PSA的電站來說，可以在設計階段識別出MR高風險重要的設備，從而在設計、制造階段制定適用的質量保證大綱（如AP1000中的設計可靠性保證大綱）以確保那些非安全但風險重要設備的質量。

對于MR低風險設備則可根據相應條款進行分級。應該認識到MR范圍內的設備有部分可以劃分到運行至維修（RTM）設備。但其識別過程和判斷依據應根據MR管理要求進行正式的文件記錄。

3、維修規則對維修活動的影響

3.1對設備問題分級管理的影響

維修規則范圍內的設備是基于安全重要原則識別的。設備本身具備緩解事故的功能或其失效可能導致事故瞬態的風險或對安全級設備執行既定功能產生影響。從核安全角度來說，維修規則相關功能的恢復應置于優先考慮地位。對于MR范圍內SSCs，應根據其設計安全等級、風險重要度、性能惡化趨勢、故障后果考慮糾正行動的優先級別。對于中、長期技術問題的核安全打分中應考慮維修規則的相關應用，應增加“維修規則高風險設備失效”判斷原則，相應其核安全分值置為最高層級。

3.2 對維修中風險管理的影響

維修活動伴隨一定的核安全風險增量。在維修活動中應推廣應用基于PSA的概率論方法和專家判斷方法，對不同設備組合狀態下進行定量化風險分析，從而為電站維修風險管理提供科學的依據。需要考慮設備因維修而隔離產生的電站即時風險，維修狀態持續期間所引起的風險增量，如果該維修活動多次出現，則需要控制年累計風險增量。如在維修計劃制定過程中，對該計劃對應的各個電站配置狀態進行風險分析，根據風險分析的結果對維修計劃進行調整，或者增加應急措施，避免出現風險較高的電站狀態。

4 MR范圍內SSCs的備件質量控制

中廣核采用的C1、C2、C3質保分級體系主要考慮備件在安全和運行上的重要性，同時兼顧備件制造技術的成熟性。現有的質保分級不能體現對MR范圍內相關備件的質量控制。為保證MR范圍內設備的備件質量，應對質保分級條款進行相應的優化。應明確規定MR范圍內高風險設備的質保等級為C1，若為成熟的設備則可降級為C2，然后根據零部件的功能判定零部件的質保等級。MR范圍內低風險設備的備件可根據相應的質保分級條款進行質保定級。

對由關鍵備件質量缺陷引起的MR高風險設備缺陷進行根本原因分析，制定糾正行動，并將糾正行動落實到備件采購技術規范中進行閉管理，必要時增加監造和備件驗收抽檢環節。

5 結語

MR體現了核安全監管當局對核安全的關注。MR的實施既可以幫助核電廠在確保機組安全水平得以維持的前提下進一步改進系統設備的可靠性和優化維修活動，以提高核電經濟性，同時又可提高核安全監管當局對維修相關活動的監管效率。

MR的應用必將推動國內現有的設備管理體系發生改變，帶來設備分級條款的變化乃至CCM管理理念的變化。核電運營單位需建立起完整的MR體系，利用適當的設備可靠性管理流程對MR范圍內的SSCs進行管理。

MR的實施需使用概率論安全分析方法。但應該明確，概率論分析的結果正確性依賴于電站PSA模型的質量和完整性。電站應不斷改進PSA模型中存在的問題，保證 PSA模型的完整性，從而為正確應用PSA結果提供保證。

參考文獻：

[1]HAD103-08-1993. 核電廠維修[S].

[2]吳楷文，郗海英，邱艷榮. MR中性能準則的制定方法及應用[J]. 大亞灣核電，2019，（2）： 50-54.