关于核电站工程建设阶段仪控维修的探讨

于瑞鹏 张鹏 李涛

摘 要：核电站的仪控系统作为电站的“神经中枢”，为电站的安全可靠运行提供了参数信息和控制功能。而核电站在商运前需要经历一个较长的建设周期，结合仪控系统的维护特点，为及时跟进工程建设各阶段的仪控相关工作，本文特对核电站工程建设各阶段仪控维修准备的重点工作进行探讨，希望能对各阶段仪控设备的管理工作提供一些借鉴，同时为核电站的自主运营维修准备积累一定经验。

关键词：核电站;工程建设;仪控维修;设备管理

1、前言

核电站维修管理的目的是保证核电站设备在运营期间正常运转。就目前来看，在核电站大范围实施的是以设备可靠性为中心的维修管理方法，即通过对设备功能及设备故障进行分析，根据设备故障对系统或机组的可靠性及经济性的影响程度，来确定该设备的维修策略和维修方法。对于与机组联系密切相关的设备，主要是采取定期试验与预防性维修相结合的方式，定期对其设计功能进行测试，保证设备可靠性，并通过预防性维修尽可能在设备即将出现故障之前进行性能优化或设备更换。对于产生故障不严重的设备，只要在设备产生故障后采用纠正性维修恢复功能即可。同时根据维修实施的具体情况，不断对维修管理进行持续优化，来缩短维修工期及提高维修质量，同时减少由于过于频繁的预防性维修带来的维修成本，以保证机组经济性。

目前核电站建设大多采用工程公司总包模式，在这种模式下，为保证业主方维修部门能够在机组移交后顺利开展维修活动，从工程建设初始阶段就开展前期的维修准备显得尤为重要。本文重点探讨工程建设的各个阶段维修准备主要工作。

2、采购设计阶段

此阶段主要工作是采购设计文件审查及工厂制造测试参与，目的是从中获取编写维修技术文件所需的信息，同时能够使维修人员提前熟悉系统和设备，提升维修人员的技能。核电站每台机组大约有上百个系统和数万台设备，工程建设初始阶段业主方维修部门的人员数量是十分有限的，不可能参与全部系统和设备的工作，因此首先需要从中选取与核电站安全运行及经济性有关的设备，选取原则大致为：1）与核安全相关的设备;2）设备故障可能导致机组停机停堆或降负荷。对于选取出来的重要仪控系统，例如安全级DCS系统或汽轮机控制系统等，应全程参与系统的设计及工厂测试工作。参与设计的主要任务是审查系统设计手册等文件，仪控人员特别需关注系统流程图、逻辑图、组态图等，从而掌握整个系统的原理及设计功能，以便今后维修时能够迅速准确的分析故障原因，制定解决方案，这一过程中维修人员的技能提升主要体现在理论方面。采购和设计文件中能够获取系统设备的具体信息，例如设备清单、型号、厂家、仪表的量程、精度、设定值等，这些资料用于建立设备台账、备品备的采购清单。设备制造工厂测试阶段，一般仅参与设备出厂前的工厂测试及工厂验收，这是设备制造完成后对设备功能进行全面测试的过程，是首次能够全面接触设备的机会。通过审查工厂测试文件并参与测试过程，已能够编写大部分维修程序。

3、土建安装阶段

土建安装阶段的主要任务是安装参与及基本完成技术文件编写。安装参与可以采用全过程参与或参与某一重点环节两种方式，一般来说仪控系统主要参与重要就地仪表安装、机柜内卡件安装等重点环节。安装参与的目的是熟悉设备结构、安装工艺，需特别关注安装使用的专用工具，掌握设备安装原始状态和原始数据，跟踪系统及设备安装过程中技术和质量问题。除重要系统外，还有几类设备在此时需重点关注：1）机组装料后，运行环境辐射水平较高，如红区内就地仪表，需重点关注安装工艺，后续维修时可减少辐射时间;2）安装完成后无法拆卸的部件，如仪表贯穿件等，需重点关注安装质量，以免给机组运行带来难以处理的隐患。安装完成后跟踪设备的保护保养情况，机柜应及时进行防水防尘保护，就地仪表及接线箱应采取防止踩踏碰撞的措施。

维修技术文件包括维修大纲、维修程序、维修标准包、设备台账等，此外仪控专业还有仪表定值单、仪表校验单。本阶段最主要的任务是基本完成维修大纲、维修程序、设备台账编写以及备品备件采购清单梳理。技术文件编写依据来自设计手册、厂家提供的设备维修手册、以及参与工厂测试及安装时获取的现场资料，如果能够获取同类型电站的相关文件作为参考则将大大提高技术文件的可用性。

维修大纲编写必须满足核安全监督及技术规范要求，预防性维修的周期制定以厂家提供的信息为主，同时参考该设备在其他电站运行期间的经验反馈，待执行过几次之后应根据设备运行情况，对大纲进行优化，例如厂家建议某种模块应三年进行更换，初始大纲制定为三年更换，如该项大纲执行过两至三次期间，从未出现该模块损坏且性能无明显恶化，则可以考虑将大纲周期适当加长，以节约维修成本，提高经济性。维修程序的主要内容是维修工作先决条件、风险及措施、工作指令、数据记录及验收标准等，进行维修活动时严格按照程序进行，能够避免人因失误和防范各种风险，使维修工作质量得到有效控制。维修标准包包括工作指令、维修程序、图纸、备件、风险分析等，由于其包含的内容较多，需要在相关技术文件编写完成后进行，本阶段可先开展前期资料准备工作。

4、调试启动阶段

调试启动阶段是整个工程建设最后一个阶段，也是维修准备最重要的一部分。调试是将核电站已安装的设备和系统投入运行并进行性能验证，以确认是否符合设计要求、是否满足性能标准的过程。调试过程中能够发现设计及安装缺陷，以及设备缺陷或损坏情况，及时消除缺陷，为后续机组能够安全稳定运行打下良好基础。调试期间是业主方维修人员及早了解电厂系统设备并提高维修技能的最好时机。

维修人员应该全程参与调试工作，参与方式最好是获取调试授权后，与调试人员一同进行调试工作。调试参与的主要任务有以下几点：1）验证维修技术文件。根据调试内容及调试进行情况对已编写的维修程序进行验证，特别是先决条件、系统风险、工作指令這几部分，保证维修程序与实际工作相符合，提高维修程序的可执行性。调试阶段要经历机组的各个状态，期间包括十分重要的瞬态试验，针对这些特殊试验的维修技术文件，如定期试验程序一定要抓住机会进行验证。2）收集系统和设备的试验参数。调试数据是核电站机组运行的原始基础数据，这些数据对日后判断机组运行情况有重要参考意义，特别是仪表的校验数据，系统参数及设定值等。特别需要注意对现场设计变更、物项替代的审查，现场进行变更后，应对所有涉及该设备的维修技术文件进行梳理，做出相应调整。3）提高维修人员专业技能。调试过程中现场设备和系统会出现大量缺陷，参与这些缺陷的处理工作，相当于给维修人员提供一个提前演练的机会，能够迅速提高维修人员实操动手能力，产生的缺陷处理报告也是日后维修工作的重要参考。此外，对于机组各个状态的重要试验，特别是状态转换过程中的工作，维修人员应全程参与，提前为机组第一次大修做好准备。

5、结束语

核电站工程建设阶段的维修准备工作，一定要提前介入，根据工程建设各个阶段的工作特点，有针对性的进行人员技能培养、维修技术文件编写以及维修物资的准备工作。所以只有在工程建设阶段就开展仪控维修准备工作，才能确保机组移交后顺利完成维修任务，为机组安全稳定运行保驾护航。

参考文献：

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[2]李卓佳，张坚.EPR核电仪控总体结构适应新扩展规范的技术改进研究[J].核科学与工程，2011，31（111-117）.