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以电力设备可靠性管理平台建设为抓手做实做细做优做强电力设备管理工作

2017-12-25中国核能电力股份公司

电力设备管理 2017年4期
关键词:核电厂核电电厂

中国核能电力股份公司

(2017年3月23日)

以电力设备可靠性管理平台建设为抓手做实做细做优做强电力设备管理工作

中国核能电力股份公司

(2017年3月23日)

2016年,中国核能电力股份有限公司(以下简称“中国核电”)核电机组全年发电量879.12亿千瓦时,上网电量817.82亿千瓦时,较2015年发电量增加18.5%,上网电量增加18.20%,再创运行机组发电量新高。2016年中国核电商运核电机组累计发电量约占全国核电机组累计发电量的41.20%。与燃煤发电相比,核电相当于减少燃烧标准煤2901.10万吨,减少排放二氧化碳7600.87万吨,减少排放二氧化硫24.66万吨,减少排放氮氧化物21.47万吨。2016年8月12日,昌江2号机组正式投入商业运行;10月24日福清一期3号机组正式投入商业运行。至此,中国核电投入商业运行的核电机组共16台,总装机容量达到13251MWe。2016年,中国核电商运机组继续保持安全稳定运行,全面实现了年度安全生产目标。

2016年,中国核电依托设备可靠性数据管理系统平台建设,以设备可靠性管理委员会及电厂级设备管理委员会及专家、专业组为抓手,继续夯实公司设备管理基础,优化设备管理流程,推进设备管理的规范化、程序化和标准化,打造设备管理队伍,推广应用设备管理良好实践,为中国核电各机组的设备管理提升打下坚实的基础。

一、2016年公司设备管理主要开展的工作

1.落实设备管理资源配置,建立以设备工程师/系统工程师为主体的设备管理团队。

中国核电以标准组织架构为目标,结合各电厂实际情况,分步推进了以设备工程师/系统工程师为设备管理责任主体的管理机制。2016年公司进一步加强了设备管理人员队伍建设,挑选了一批具有丰富维修、运行经验的人员逐步充实设备工程师/系统工程师队伍,并开展了队伍能力建设:对设备工程师/系统工程师开展了多批次的交流培训,培训包括设备管理理念、设备管理体系、设备工程师/系统工程师职责、设备管理工作流程和要求等基础知识,也包括如何使用ERPI资料库及外部经验的技能,指导设备工程师/系统工程师以统一的标准化、科学化的方式进行设备管理工作,促进队伍能力得到提高。

2.指导各电厂建立科学的设备可靠性管理体系,逐步统一设备管理标准和流程。

公司以INPO AP913为参考,建立了一整套设备可靠性管理体系,包括设备分级、设备/系统状态监督、关键敏感设备管理、维修质量监督、FMEA分析、设备修前修后数据、预防性维修模板、设备标识等。2016年中国核电发布了标准设备管理程序清单,规定了预防性维修管理、中国核电设备可靠性管理系统等程序文件,各电厂对这些文件进一步细化,开发了设备管理领域的管理程序和工作流程。

3.持续夯实设备管理基础,优化预防性维修。

公司以生产管理系统升级到EAM为契机,开展设备信息清理活动,利用EAM系统中的数据变更流程来进行设备基础数据的增补、修改等完善工作。2016年继续开展设备分级工作或分级优化工作,开展备品备件管理优化,研究设备失效模式及影响分析方法(FMEA)在设备管理中的应用,开展设备性能监督和系统健康评价,开展设备故障定位手册的编制工作,制定了预防性维修模板,开始设备修前修后数据的记录与收集,开展设备经验反馈,设备维修质量监督,开展预测性维修试点,并将这些结果数据用于优化设备预防性维修大纲,从而提高设备预防性维修的有效性。

4.不断完善设备可靠性数据库平台(ERDB),实现设备管理过程的最优化和标准化。

公司在多年设备管理经验积累的基础上引进INPO AP-913设备可靠性管理的理念,并吸收转化美国电科院的可靠性研究成果,开发了一套设备信息集成、可靠性分析、性能趋势监测和评价、预防性维修优化、设备历史数据共享的技术平台,即ERDB。目前经过三年的建设,ERDB已初具规模,初步实现了所有运行机组的设备可靠性管理的信息化,各机组的系统监督与健康评价和设备性能监测、预防性维修优化、可靠性指标监测(ERI)、机组热力性能、绝缘监督、专家库、资料库等模块已上线。ERDB在行业内处于领先地位,为可靠性管理提供了规范的工具,促进各电厂使用统一高效的设备管理流程。

5.全面推广设备可靠性指标的应用,监督电厂整体设备可靠性状况。

设备可靠性指标是与设备管理相关的运行、维修、工作控制、变更、设备监督、系统监督等各项指标的集合,能以数值和状态色直接反映机组设备可靠性状态和设备管理的综合水平,为公司的设备管理提升决策提供直接数据支撑,并可参与国际对标。2016年公司以ERDB为依托推广设备可靠性指标工作,目前各运行电厂都已经按月发布设备可靠性指标数据,并对出现指标异常的情况进行深入分析,指标在设备管理委员会等机构进行通报。设备可靠性指标的全面应用推动公司发现并解决设备管理存在的薄弱环节,促进电厂不断提高机组设备可靠性。

6.研究开展核电厂的共性老化问题和延寿管理,提高公司老化管理的策略和管理水平。

以集团公司龙腾2020重点专项“核电厂老化管理和运行许可证延续项目”为依托,开展核电厂老化和寿命周期管理工作。继续提升在役检查、焊接、材料防腐、管道管理等工作,做到规范化、标准化;编制发布管道管理大纲、启动管道监督大纲编制工作,完成管道基本信息清理和设备重要性分级,完善流动加速腐蚀管理体系。

7.开展了维修规则等探索性工作,为核安全局《维修规则技术政策》的出台提供实践参考。

从1980年代起,美国核管会(NRC)注意到:缺乏有效的维修会影响到核电厂的安全,所以计划制定一个关于核电厂维修的规则。1993年美国能源研究院NEI发布了维修规则的实施指导文件要求美国的核电厂在2000年11月28日前实施。这是NRC发布的第一个“基于性能、风险指引型”的用于监测核电厂维修有效性的要求。

我国的核安全监管当局(NNSA)已经明确表示:申请核电厂运行许可证延续的单位须在核电厂实施维修规则,以监测核电厂维修的有效性,确保核电厂的安全稳定运行。

目前中国核电在三门核电机组和秦一厂30万机组进行维修规则的应用探索,以分析、论证和评价电厂非能动系统、部件和构筑物(SSCs)向核准部门提供许可证延续的证明;以实施维修规则的方式向核准部门承诺可以通过有效的维修活动和监督确保核电厂的非能动SSCs能够满足其设计的功能,特别是安全功能,为核安全局《维修规则技术政策》的出台提供了非常有用的实践经验反馈。

8.开展关键敏感设备管理工作。

对于电厂设计中存在的敏感点,例如:设备单一故障触发自动停机停堆信号,设备故障直接导致降功率运行,电站运行经验表明发生过或者认为有较大可能发生备用设备自启动失败,可能引起停堆停机和大的功率扰动的设备,设备故障可能引起电厂降模式运行以及电厂运行期间无法维修的设备等,电厂将这些设备识别出来,并加以重点管理。中国核电2016年对这些设备加强了管控要求,升版了相关管理程序,并逐步开展有力措施确保这些设备状态,电站人员树立关键敏感设备故障零容忍的意识,如现场挂以醒目的SPV标识,开展关键敏感设备维修过程监督,SPV设备子部件分析等工作,将管理要求落实到工作细节中去。

9.合理开展变更改造,提升设备系统的可靠性。

对于固有可靠性不满足电厂设计要求的设备,只有通过变更改造才能消除设备对电站安全稳定运行带来的风险,因此电站的变更改造也是设备管理的一个重要手段。对于电厂存在的变更改造需求,电厂设置技术委员会对变更的必要性和可行性进行研究,确保能提升设备系统可靠性的项目进入变更改造流程。电厂对变更改造进行分级管理,对变更设计方案进行关键敏感点审查,确保在提升现有设备可靠性的基础上不引人新的风险点。

二、2016年公司设备管理工作亮点

1.秦山核电制定了设备管理“十三五”规划,有次序分步骤地开展设备可靠性提升工作,将“提升设备基础/技术能力”作为电厂的十大专项之一,按专项计划开展了设备管理流程优化及设备专题讨论:备件管理、定值管理、变更管理、专家参与重大故障根本原因分析流程、关键敏感设备维修过程监督、缺陷分类、维修工作包存档标准化、设备工程师维修支持、电缆管理改进、关键敏感设备管理等工作,对相关的电厂级管理程序进行了优化。

2.秦山核电2016年推进设备状态监测和系统健康评价提升工作,每个季度对已开展的相关工作进行评价,查找不足,分析原因,组织设备工程师/系统工程师开展学习和交流。目前已有173个系统开展健康评价,210台设备每月开展状态评估。秦山核电通过设备管理委员会组织,成立了16个设备管理专业技术网络专业组,加强电厂间横向技术交流,集中专业力量成功解决了热点和难点问题:如进行秦二厂SEN/SRI系统板式换热器技术改进可行性研究,组织秦一厂30万机组主泵AB传动轴改进项目的可行性审查,分析了二厂司太立合金叶片裂纹形成的原因,成功消除了秦三厂2号机组发电机端轴承(7、8号)振动偏高异常和方家山2号机组2号主泵副瓦温度高问题。秦山核电2016年推进了现场消缺工作,对机组运行有潜在影响的缺陷或重要技术问题列入了十大技术问题管理流程,规范了对非预期故障的深入分析要求和根本原因深入分析要求,并利用电网调峰或节假日限制出力机会消除缺陷,减少了因设备原因导致机组非计划停机停堆事件的发生。

3.江苏核电2016年完成了1号机组1号及3号蒸汽发生器一次侧集流管密封面改造,提高了蒸汽发生器一回路密封的可靠性,降低了一回路密封失效事件发生的可能性,提高了机组运行的安全性;完成了1、2号机组汽轮机高压缸通流改造,改造增大了高压隔板通流面积,提高了高压缸通流能力,同时解决了夏季高压调门调节能力差、波动大,缓解了高压主汽阀前蒸汽母管压力与高压缸各级抽汽压力大于设计值的现象,为后续机组提升功率工作奠定了基础;完成了1、2号机组压力脉冲探测器替代更换,改造使用新型压力脉冲探测器对旧设备进行了替代更换,保证了设备的可靠性,提高了机组运行的安全性;完成了2号机组发电机出口断路器改造等项目,提高了发电机出口断路器的开断能力,满足了后续机组提升功率工作时发电机出口开断容量的技术要求和优化改进发变组继电保护的动作逻辑的需要,保障了机组的安全稳定运行。江苏核电有限公司积极进行技术改造,为核电机组系统设备的安全稳定运行做出了重大贡献,同时也提高了现场设备的可靠性。

4.福清核电2016年对全厂各机组设备进行合理化分级,突出与机组运行安全相关的重要关键敏感设备,同时把这些关键敏感设备技术管理落实到具体技术人员,实现了重要关键敏感设备专人监督、专人负责,同时针对其他非CCM关键敏感设备也进行识别,同时制定了相应的技术管理模式。依据设备分级针对性地建立不同等级下设备的预防性维修工作内容,通过同行对标、经验反馈以及专家审查等方式,建立比较完整设备预防性维修大纲。通过与同行电厂对标、组织讨论,结合前期设备运行情况,持续对PM项目进行了优化。2016年度提出了1、2号机组PM修改申请5525项,其中新增1457项,修改1775项,删除2293项,并完成了预防性维修大纲的升版,并将修订情况反馈到3、4号机组。

5.三门核电开展维修规则试点工作完成了1号机MR系统(49个)、功能(215个)与设备(3324条)的识别、风险等级的判定,完成了MR系统的性能指标设定与状态初始化(初始状态为(a)(2))工作; 成立维修规则专家组(MREP)并定期运作。上述工作领先于行业内其他电站。

6.三门核电从美国VG电站对标引进技术专项管理(Engineering Programs)管理模式,成为国内首家建立完整的技术专项管理流程的核电厂。技术专项管理是对生产技术活动进行持续的管理控制,以满足法规规范、行业运行经验和公司管理要求,提高电站效率及安全性,是电站可靠性管理及运行业绩提升的重要举措。2016年完成《技术专项监督》及《技术专项健康报告和笔记》程序修订,完善技术专项管理流程。根据技术专项监督要求,2016年完成技术专项健康报告发布工作,完成蒸汽发生器专项、在役检查专项和阀门专项技术小组的组建及首次小组会议,并以蒸汽发生器专项作为试点项目,摸索技术专项小组组建及开展方式。

海南核电根据公司经验反馈工作整体部署,编制设备管理处2016年经验反馈年度工作计划,并按时完成计划任务。在例会上组织经验反馈学习工作,针对外部的事件开展适应性分析和点评,确保经验反馈结合海核实际。组织和参与协调国家核安全局、中国核电经验反馈报告问题的排查报告编制工作,二级分析反馈等共15次。如:核安全局2号机组装料前检查提出的EAS125VR可能内漏导致碱液进入PTR大罐的经验反馈,海南昌江1号机组冷源相关问题排查,海南昌江1号机组易水淹厂房和设备排查等。制作RCA分析宣传手册分发到个人,组织根本原因分析培训,以提高RCA分析的能力和对分析方法的理解。

三、2017年中国核电设备管理工作展望

2017年中国核电将坚持以设备可靠性为中心,筑基础,抓重点,补不足,谋长远,以设备可靠性为中心,以设备可靠性数据库为平台继续开展设备信息清理、设备分级优化、备品备件管理、预防性维修模板开发、设备修前修后信息记录、设备维修过程监督,深入推进设备性能监测与系统监督等设备基础性工作,强化关键敏感设备管理,开展关键敏感设备缓解策略分析和消除工作,系统性地开展设备老化、防腐等长寿期管理工作,继续开展维修规则和技术专项管理、预测性维修等试点工作,以全员参与、专人负责,对电站设备进行全过程、全寿期、全范围的管理模式,不断优化预防性维修大纲,使设备早日实现可知、可控、可靠、可信。

2017年中国核电将继续发挥设备可靠性管理委员会总体监督协调的作用,推动设立集团级专家库、公司级设备管理委员会、公司级专家库和专业组,解决机组设备重大缺陷和技术难点问题;开展公司内外部设备管理经验反馈,推广设备管理良好实践的应用;公司将深入推行设备管理理念,强化设备管理的制度建设和队伍建设,全面推进公司设备管理标准化,将设备管理工作推向新高度,确保核电机组的安全、经济、稳定运行。

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