设备分级管理在大亚湾核电厂的应用与实践

2017-12-23大亚湾核电运营管理有限责任公司

电力设备管理 2017年3期

大亚湾核电运营管理有限责任公司

设备分级管理在大亚湾核电厂的应用与实践

大亚湾核电运营管理有限责任公司

通过引进美国AP913设备可靠性管理体系，经过吸收和创新，建立了一套适合公司的设备可靠性管理体系。其核心理念是设备分级管理，以零设备缺陷为目标，预防为主，持续改进。由于设备数量庞大，首先根据设备功能进行分类，然后在各个模块和环节建立相应的管理措施，从而提高该类设备的可靠性。

核电站的安全、可靠运行是由数十万台设备来实现的，设备可靠性的持续提高是核电站安全和运营业绩稳步提升的基础和保证。通过引进美国AP913设备可靠性管理体系，经过吸收和创新，建立了一套适合公司文化的、科学的、有效的设备可靠性管理体系。其核心理念是设备分级管理，以零设备缺陷为目标，预防为主，持续改进。由于设备数量庞大，首先要根据设备功能进行分类，识别出重点管理的设备，然后在AP913的各个模块和环节建立相应的管理措施。从而提高该类设备的可靠性，进而实现机组安全运行、公司业绩高端稳定的目标。

一、组织

公司为顺利推进电厂设备可靠性管理的进程，成立了设备管理部行政组织机构，并按照各业务模块专业划分为六个专业组，其中包括根本原因分析组，牵引设备可靠性管理的各项业务开展。设备管理业务渗透到生产的各个部门，为此公司通过建立电厂健康委员会推进设备管理的各项重要工作，并针对关键敏感设备管理专门成立了项目组，为各项工作的开展和推进提供了组织保障。

1.电厂健康委员会是电厂设备可靠性管理的最高常设组织，由公司总经理部成员担任主席，委员由生产相关的各部门负责人组成。电厂健康委员会对设备可靠性进程负责，通过监测系统设备健康状态，落实影响设备健康状态的纠正行动，优化设备维修策略和方法，提高机组健康状态。在电厂健康委员会的例会上进行机组健康状态的汇报，并根据健康得分情况分成绿色、白色、黄色和红色区域，机组的健康状态由各重要系统的健康状态得出，各系统由个性指标和公用指标得出。其中关键敏感设备的缺陷在系统的健康得分中得以体现。

2.关键敏感设备管理（C C M-C r i t i c a l Components Management）是公司设备管理工作的创新，是设备分级管理和质量管理零缺陷理念在设备管理领域的具体实践。CCM体系集组织和制度、政策和目标、理论和方法、（管理）程序和（技术）文件、工具和平台为一体，在设备分级管理基础上，以关键敏感设备管理为核心，以零设备缺陷为目标，形成的比较完备的设备管理体系。设备管理相关部门预防为主、持续改进，开展积极主动的设备管理。技术上紧抓故障模式分析、管理上强调责任落实、维修中控制检修质量、运行时注重状态监测。通过CCM实施，电站系统健康状态逐年提高、关键敏感设备缺陷数量逐年下降、公司业绩保持高端稳定。

3.RCA（Root Cause Analysis）组作为专业从事核电站重大设备失效根本原因分析的机构，负责独立调查分析核电站重大核安全相关和可用率相关事件（突发的复杂跳机跳堆或保护动作事件、重大设备失效事件、涉及多专业的疑难技术问题和重要设备重发故障）进行根本原因调查分析，制定对应纠正措施，防止事件重发、保证核电站机组安全稳定运行。

表1 状态监测数量分布（按照电厂）

二、管理特点

在设备分级管理过程中，公司采用了多种先进的技术和管理方法，为设备可靠性的提升提供了技术和资源保障。并通过复制和拓展使得先进的经验得以推广和应用。如2013、2014年通过关键敏感设备管理方法向岭澳核电厂(二期)复制和应用，使得岭澳核电厂(二期)健康指数快速比肩成熟电厂。设备分级从系统功能入手，到设备再到部件，经过技术分析制定出对应的管理方案，把关键的少数管理起来，从而达到事半功倍的效果。

1.设备分类与识别：公司在引进AP913和对标国际先进电厂的设备分级条款和方法的基础上制定了适合公司特色的分类和识别方法。同时识别本身是一个动态完善的过程，识别出的设备清单根据现场的应用实践加以修正和完善。公司在识别方面分三步走，第一步首先识别出影响机组安全、生产的关键敏感设备并加以管理；从2006年起，公司明确了设备可靠性管理体系的重点在关键敏感设备，并在以后的几年间建立了完善的管理体系。第二步，经过关键敏感设备的管理体系和经验向重要设备推广，2014年完成了6台机组影响专设安全系统性能指标（SPX）的设备清单识别，并完成了预防性维修大纲、状态监测任务梳理及维修关键点和关键参数控制单编写，2015年在专设安全系统性能指标方面，大亚湾核电基地6台机组中5台SPX指标进入世界先进水平行列。第三步，进行电厂设备的全面分级。2015年公司启动了电厂设备全面分级的顶层设计工作，根据AP913结合国际、国内良好实践，确定了电厂设备分为四个等级。即关键敏感设备（单一失效导致安全和停机停堆设备）、重要设备（单一失效导致重要生产后果）、经济类（单一失效导致一般后果）设备和运行至失效设备。2016年制定了工作导则并已完成三个试点系统的分析识别，标志着公司设备全面分级工作已进入全面开展阶段。

2.制定和优化状态监测任务：状态监测工作是设备可靠性管理的优先选择的管理手段，公司在软件、硬件方面进行升级，进一步提高状态监测水平。2013年，完成了大亚湾核电基地6台机组所有三类关键敏感设备状态监测任务的重新梳理，最终制定任务3 079项。对比2012年数据，电气专业状态监测任务合并较多，仪控专业删除项目较多。状态监测数量按照电厂分布见表1。

表2 重大设备状态监测及信息平台（OMI）特点

表3 重大机械设备远程智能诊断平台及重大电气设备监测与专家诊断系统（KKM）

公司重点通过重大设备状态监测及信息平台（OMI）和重大机械设备远程智能诊断平台及重大电气设备监测与专家诊断系统（KKM）对重要的关键敏感设备进行监测。2013、2014年，完成了大亚湾核电厂、岭澳核电厂（一期）、岭澳核电厂（二期）重大设备（主泵、蒸汽发生器、发电机、汽轮机、主变压器、柴油发电机）的三维模拟图库。使管理水平上升到一个新的台阶。在状态监测室方面，2016年进行了升级，实现了多数据源一键切换，将状态监测、远程在线技术支持、多媒体视频/电话会议、现场检修视频沟通等多项功能融合，具备三电站重大设备报警/联动，应急、维修、监控快速响应功能，形成电站数字化监控中枢。

（1）重大设备状态监测及信息平台（OMI）。

OMI平台实现了重大设备关键参数、实时监测、历史曲线、阈值报警、趋势报警、大修监测、档案信息整合等功能，能有效地帮助技术人员尽早发现故障征兆，及时处理现场技术问题，保证了设备的可靠性。该平台还整合了各类相关平台数据信息，为全面掌握和评估重大设备健康状态提供有效的支持，其特点见表2：

（2）重大机械设备远程智能诊断平台及重大电气设备监测与专家诊断系统（KKM）。

基于重大设备的故障模式分析，专业技术人员通过分析识别出各设备的关键参数，并且根据多年专业技术经验及设备状态，对重大设备监测参数设定了逻辑判断限值，利用推理软件进行实时故障诊断。项目组独创了掌纹交集辨症推理的智能预警技术、双向补集人机对话的推理技术和多维度真伪判断技术，对参数异常发出智能预警，其主要特点见表3：

3.维修策略优化：针对关键敏感设备进行FMEA分析，确定合适的维修策略。首先在关键敏感设备中找到关键敏感部件，即故障后影响该设备主要功能的部件，如该设备的标牌就不属于关键敏感部件；针对部件要识别老化因子，即找到需要定期更换或维护的部件，它是该设备的短板并决定了该设备的管理策略。在维修策略管理上制定了三个方面的强化。一是在预防性维修大纲数据库中，涉及关键敏感设备的维修大纲有专门的标识“C”，使得与其它的维修大纲很容易区分；二是维修大纲升版流程存在不同，进一步加强了质量控制。三是大纲负责人AS-FOUND信息的收集和分析。通过大纲负责人对该设备现场的检修见证，验证维修策略内容的合理性、周期的适宜性。

4.维修质量控制：在制定了预防性维修策略后，进入生产的计划流程进行实施，维修质量是维持设备可靠性的基础保障。公司通过两个抓手落实关键敏感设备的维修质量控制。一是关键敏感设备负责人制度，在人员资质要求方面进行严格控制。公司在培训考核授权体系中已有严格的控制，对于该部分是严上加严；二是识别出关键的工艺加强管理，需要该设备的“掌门人”严把质量关。在设备识别进行技术分析时就需要进行关键工艺的分析，并签字生效，与该设备的检修程序有效的结合起来。

5.指标管理：为了控制关键敏感设备管理的流程运作，制定了相关的考核指标，年度新增关键敏感设备缺陷和年度未关闭关键敏感设备缺陷数量。该指标由项目组进行管理。由项目组技术秘书筛选本月度疑似关键敏感设备缺陷清单，并在项目组会议上讨论确定是否定为缺陷，并指定人员负责该缺陷的跟踪处理和关闭。同时制定了关闭条件并在项目组会上通过才能关闭。如2014年，大亚湾核电厂、岭澳核电厂（一期）、岭澳核电厂（二期）6台机组新增的CCM设备缺陷数量为1个，年终未关闭数量为9个，实现了年初既定目标。通过该指标的设定和管理，有效了解决了关键敏感设备的技术问题，并有效的跟踪了管理状态。今年来该数据一直处于低位徘徊，为机组的安全稳定运行提供了保障。

6.同时设备分级管理在备品备件（如备件的库存政策缺货容忍度等等）、计划管理（如不同等级设备的紧急程度是不同的）、现场风险控制（如何防止人因误碰设备等等）等等各方面得到了应用，使设备分级融入到公司的生产各流程中去，进一步发挥设备分级的作用，不再一一描述。

三、未来发展与展望

目前电厂的全面设备分级正在如火如荼的进行着，按照规划，公司在3-5年内完成电厂设备的全面分级。并根据设备分级的属性进行针对性的管理。如双重失效导致停机停堆后果设备，在其中一列在定期试验时就变成了单一故障导致停机停堆的关键敏感设备，在试验的风险控制方面会制定有效的措施加以管理。在识别出运行至失效设备后，根据清单识别目前的管理策略的必要性，真正的是运行至失效，有效的减少公司的维修成本，带来良好地经济效益。识别出单一失效导致机组安全和停机停堆的设备清单，根据国际同行的先进经验，如何通过改造将单一故障变为双重或多重也是国际的一个研究课题，后续公司会进行专门研究和应用。