RCM 在CEFR 啟動鍋爐系統中的應用

王曉娜

（中國原子能科學研究院反應堆工程技術研究所，北京 102413）

0 引言

RCM（Reliability Centered Maintenance，以可靠性為中心的維修）是一種源自于國外的維修方法，首先由歐美國家用其分析航天航空領域相關維修問題，后逐步被國內專家學者接受，廣泛應用于國內航天航空、核工業等軍工領域，是目前應用比較廣泛的維修策略[1]。RCM 的核心思想是在分析設備故障模式的技術特點和故障后果的基礎上，通過RCM 決斷表分析，得出比較合理的維修方法，用于優化維修維保大綱，降低設備的維修成本，提高設備使用壽命[2]。

自從2010 年7 月21 日CEFR（China Experimental Fast Reactor，中國實驗快中子增殖堆）臨界、40%并網發電完成之后，如何保證CEFR 后續安全可靠運行顯得日益重要，運行過程中維修管理方面的問題將更加突出，在此提出RCM 理念，探討適合快堆啟動鍋爐系統的最佳維修方案，以提高CEFR 啟動鍋爐系統相關設備的安全性，減少維修費用，延長相關設備的使用時間[3]。開展本課題相關工作的研究意義主要有以下兩點：①可用于優化維修大綱；②有利于提高設備可靠性、可利用率、安全性、經濟性。

1 結合CEFR 分析RCM 實施步驟

首先組建RCM 分析小組，CEFR 的RCM 分析小組成員構成見圖1，RCM 分析流程見圖2。

圖1 CEFR-RCM 小組成員構成

圖2 RCM 分析流程

2 RCM 在CEFR 啟動鍋爐系統中的應用

2.1 啟動鍋爐系統

廠用鍋爐系統的功能是在反應堆啟動期間，為蒸發器、給水除氧器、汽輪機軸封等設備提供合格的蒸汽；停堆后冷卻期間，為蒸發器、給水除氧器提供蒸汽以及提供工藝清洗或吹掃用蒸汽。廠用鍋爐系統是燃油鍋爐，其工作原理是利用燃油產生的熱量將水轉變成蒸汽，以達到在反應堆啟動時為三回路等系統提供合格蒸汽的目的。啟動鍋爐包括供油燃燒系統、煙氣系統、取樣系統、除氧供水系統、排污系統、排氣系統、蒸汽系統等，本文對其中的關鍵系統——除氧供水系統進行RCM 分析。給水泵是鍋爐供水系統的關鍵設備，類型為沉箱型立式離心泵，如圖3、圖4 所示。

圖3 啟動鍋爐

圖4 啟動鍋爐系統給水泵

給水泵的主要參數：流量10 m3/h，揚程249 m，轉速2960 r/min，汽蝕余量1.9 m；功率22 kW。給水泵啟動條件：給水泵密封溫度過高時會停泵；給水泵軸承振動比較大時停泵；除氧器低水位時給水泵不能啟動。

2.2 RCM 在除氧供水系統維修優化中的應用

利用RCM 分析方法，對鍋爐給水系統進行維修優化分析，表1 是鍋爐給水系統RCM 分析表，表中包括RCM 分析步驟中的前4 個問題：功能、功能故障、故障模式和故障影響。

表1 鍋爐給水系統RCM 分析

表2 為利用RCM 決斷邏輯得出的決斷分析表。其中，H 代表隱性故障，E 代表顯性故障，S 代表影響安全，E 代表影響環境，O 代表影響運行，N 表示無影響，Y 表示有影響。

表2 RCM 決斷分析

3 小結

（1）通過對啟動鍋爐系統給水系統RCM 分析前后比對，可將原有的給水泵與電機的定期解體大修取消，利用在線監測的方式，將給水泵的定期維護保養改為狀態維修。

（2）啟動鍋爐系統給水泵定期試驗周期可以由原來的3 個月延長到6 個月，降低定期試驗的頻度，節約人力物力。啟動鍋爐系統的運行規程也需作較大的改動，應注意對備用泵的隱形故障進行提前排查，避免臨時切換泵時出現切換失敗的情況。

（3）可以有效降低維修成本，如修1 臺給水泵和電機的人工費5000 元，購買和更換電機軸承的費用也需要將近5000 元，通過RCM 分析，可將原來的定期預防性維修變為實時狀態維修，大大節約了人力、物力、財力。

通過RCM 分析后，不但優化了維修維保大綱，還能優化其他文件，例如運行巡檢清單、定期試驗清單、設備工程師（技術人員）的設備監督項目清單、系統變更項目清單、關鍵設備清單等。這也給將來的預防性維修項目根據設備實際運行可靠性進一步優化提供了詳實的數據和基礎，同時也促進了人員參與性和團隊合作精神。

4 持續改進設想

通過對啟動鍋爐系統給水泵的分析可知，RCM 對保障系統安全、可靠運行非常有用，若條件允許，后續打算對啟動鍋爐系統中另一關鍵設備燃燒器（圖5）也進行RCM 分析，并將此項工作類推到快堆其他系統設備。

圖5 啟動鍋爐燃燒器