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以安全为前提 走智能化之路
——访中国核能电力股份有限公司副总经理顾健

2020-09-28包冬冬

劳动保护 2020年9期
关键词:核电站核电电厂

文/本刊记者 包冬冬

党的十八大报告提出了“在中国共产党成立一百年时全面建成小康社会,在新中国成立一百年时建成富强民主文明和谐的社会主义现代化国家”的两个“百年目标”。无论实现哪一个“百年目标”,都要靠实实在在的业绩来支撑,我们国家所有的行业都要达到世界先进水平,核电安全业绩当然也不例外。

中国核能电力股份有限公司副总经理顾健荣获“WANO核能卓越奖”

安全是各行业发展的首要前提,涉核领域尤其如此。核安全是国家安全的重要组成部分。习近平主席提出理性、协调、并进的中国“核安全观”,强调发展和安全并重,倡导打造全球核安全命运共同体,为新时期中国核安全发展指明了方向,为推进核能和平开发利用与国际合作、实现全球持久核安全提供了中国方案。

中国核能电力股份有限公司(以下简称“中国核电”),作为中国核工业全产业链体系中的一支有生力量,始终坚持核安全优先,以“责任、安全、创新、协同”企业价值观为引领,在确保安全的基础上高效发展核电。面对当今世界工业智能化的发展趋势,中国核电在安全业绩提升方面,进行了哪些智能化的尝试?未来,又将如何通过智能化提升核电安全业绩?带着这些问题,本刊记者专访了中国核电副总经理顾健。

记者(以下简称“记”):顾总,您好!据了解,2019 年,您荣获了“WANO核能卓越奖”,表彰您为核电站安全运营作出的突出贡献。您认为,是哪些工作成效或者贡献是评奖组委会十分看中的?

顾健(以下简称“顾”):WANO是世界核电运营者协会(The World Association of Nuclear Operators,WANO),该组织把全球的核电企业(400 余台核电机组)自发组织起来,至今已成功运作31年。WANO 组织通过相互协助、信息交流和良好实践推广等活动来评估、比较和改进电厂的业绩,并最终提高全球核电站的安全性和可靠性。该组织每两年颁发一次“卓越贡献奖”,以表彰各国在和平利用核能(商运核电站)领域作出杰出贡献的人士。2011 年,时任中国核电总经理、党委副书记的陈桦先生曾经获得此项殊荣。

2019 年,我有幸荣获“WANO核能卓越奖”。虽然奖项授予我个人,但其实是集体的荣誉。此次获奖是对中国核电近年来在建机组持续增加,新机组不断投运,安全业绩持续提升,追求卓越公司文化的肯定。

多年来,中国核电始终牢固树立“核安全是核工业生命线”的理念,坚持把安全生产工作作为一项重要的政治工作加以落实。以“安全运行”为本,围绕“确保核安全”“实现零伤亡”“聚焦减非停”三大核心目标,以安全管理提升为中心,持续优化安全管理体系;以问题为导向,着力解决重点难点共性问题;以卓越核安全文化建设为抓手,持续提升人员安全意识和能力;强化安全生产责任制落实,安全管理提升活动成效显著,安全生产标准化水平进一步提高,实现了安全管理水平的整体提升。

尤其在2019 年,中国核电在堆型多、资源整合难度大的情况下,安全管理水平持续提升,实现“零伤亡”,总非停率(非计划停机概率)同比下降40%,安全运行业绩再创新高,运行机组WANO 综合指数平均值稳步上升,满分机组创历史最佳。其中,中国核电的9 台机组达到满分,综合指标达到96.47,处于世界第一梯队。

具体说我们团队所做的工作,我认为,可以归纳为“对核能行业发展的贡献”和“业务支持”两个方面。

在对核能行业发展的贡献方面,一是我们团队自主建立了一套国际领先、拥有自主知识产权、完整科学的设备可靠性管理体系,构建了基于大数据融合与智能感知的可靠性监测平台,为核电行业实现科学化、系统化、全面化、智能化的可靠性管理奠定了基础;二是建立了中国核电运行科研平台,引领核电科技创新与关键技术研发,推动成果在核电行业的应用推广,促进核电厂本质安全的提升;三是共同将中国核电卓越核安全文化延伸至协作单位,推动实现全员核安全文化和质量意识提升。

在支持WANO 业务活动方面,一是我们全力协调上海市政府以及国内各核电集团,为WANO 上海中心项目落地扫清障碍,排除困难;二是持续秉承开放透明、追求卓越、积极合作的态度参与WANO 活动,参与人次逐年提升,新机组启动前,同行评估结果获WANO 评估队的好评;三是鼓励WANO 事件报告(WER)的信息报送,通过优化内部管理流程,大幅优化了中国核电的WER 指标。

记:作为从业三十余年的核工业系统安全运行专家,您认为,中国核电乃至整个中国的核电安全业绩的提升,主要取决于什么?下一步安全绩效的提升,需要依靠什么?

顾:中国核电安全业绩的提升,我认为,是顺大势而为的必然结果。党的十八大报告提出了“在中国共产党成立一百年时全面建成小康社会,在新中国成立一百年时建成富强民主文明和谐的社会主义现代化国家”的两个“百年目标”。无论实现哪一个“百年目标”,都要靠实实在在的业绩来支撑,我们国家所有的行业都要达到世界先进水平,核电安全业绩当然也不例外。

多年来,我国核电厂安全、稳定运行主要依靠两大主力因素——人员和设备。人是关键,设备是基础。设备的可靠性对电厂的安全、稳定运行有至关重要的作用。

中国核电经过多年的发展,安全管理已经达到比较高的水平。未来,继续通过常规举措实现安全绩效持续提升,空间比较有限,据估计,智能化技术将发挥重要作用。

一方面伴随大数据和智能化技术的应用,电站定期试验与维修工作正逐步优化,设备可靠性会得到提升。另一方面,通过开发电厂导航系统和视频分析技术,可以定位人员,并对现场工作人员行为进行实时分析,减少甚至杜绝人因失误。相信通过各类智能化技术的有效应用,“在线监控、远程诊断”“无人监控、少人值守”等目标会在未来逐步得以实现。

但是,由于行业的特殊性,遵守国家相关法规要求、确保核安全是核电站首要任务,也是开展智能化工作必须遵守的首要原则。对于智能化相关各项新技术,我们始终更侧重于从安全角度去思考。在这个大原则下,通过建立核电智能建设规划,对在运行电厂开展智能化应用研究,并将其全面反馈到新电厂设计上,逐步建立起智慧电厂,将进一步提升电厂安全运行可靠性,加强安全生产,增加电厂本质安全。

记:据了解,您主导构建了基于大数据融合与智能感知的集团级可靠性监测平台,为中国核电实现科学化、系统化、智能化的可靠性管理奠定了基础。请您介绍下这个平台。

顾:中国核电设备可靠性管理系统研发项目于2013 年1 月成立,经过3 年的努力,项目组在吸收、学习国内、外设备可靠性管理方法的基础上,自主开发研究了一套中国核电的设备可靠性管理系统。项目借助信息化的手段,基于网络化、分布式、可扩展性和高可靠性的多层体系架构,结合设备可靠性管理体系和流程,监督系统/设备可靠性状况,实现了将关键、重要设备寿命周期内的基础数据(设备设计、制造、安装、调试时期的静态数据)、运行数据、维修历史数据、故障缺陷、日常巡检等各类动态数据整合,并进行标准化、知识化和结构化的处理,结合行业基础数据库资料,以及不断积累和丰富设备可靠性管理经验知识,实现同类设备的管理经验的横向共享、设备可靠性指标的实时计算、设备状态的智能监督、系统/设备的健康评价,从而为设备可靠性管理持续优化提供依据。

通过设备可靠性管理系统,中国核电对已经投用的21 台机组主要系统和关键设备进行实时状态监测,并利用深度学习方法,建立了设备故障数据模型,通过对运行参数进行实时分析,做到对设备可能出现的缺陷提前预警。

例如,本系统投用前,无法对电站关键敏感设备(SPV 设备)的健康水平进行有效评价。平台实施后,建立了一种设备监测的标准化分析模型,通过对设备实时监测参数、工单数据、定期试验数据、修前修后数据等进行综合分析,根据设备的故障模式及影响分析结果,能够实时地、自动地完成对设备性能监测健康水平的监督,从而实现对核电厂重要大型设备的自动状态监测,及早发现设备隐患,早应对。

记:请您介绍下,当前,核电安全智能化方面,还面临哪些难题?原因是什么?

顾:当前,核电厂从核安全保守决策的角度考虑,对于新技术,尤其是未经充分实践检验的新技术使用尝试不多,对安全管理提升形成了一定制约。如电厂海水冷源问题。前不久,我国某核电基地发生因大量小虾涌入而导致多台机组停堆停机事件。常规的通过设置拦污网的方式应对此情形已失效,但若有比较有效的监测方式,是可以避免此事件发生的。

但是,在核电智能化应用中,因为存在“三多三少”的特点,一定程度上影响到核电智能化发展。

“三多”即核电站系统与设备数量特别多、非标准设备多、安全规范要求多。为此,核电站普遍采用保守决策策略,很多新技术和未经全面验证的技术无法在核电站使用,一些智能化工具如无人机在核电站也不能使用。

“三少”,一是核电站工艺数据采集点少。与同期设计的火电厂、化工厂相比,核电站工艺系统与设备数字化程度低,数据采集点比较少,特别是高精度数据采集点。二是核电站相同设备数量少,同样设备数字化、智能化建模后,能复制推广的设备数量少。三是核电站关键设备缺陷数量少。由于核安全的重要性,核电站关键设备普遍采用可靠性高的设备,单种设备缺陷样本量很少,难以建立设备智能化管理模型。

另外,当前国内核电机组数量与火电相比,要少很多,这使核电实现数字化、智能化可利用的大数据样本少,单个电厂智能化研发分摊成本较高。智能化改造要在电厂增加系统与设备,除增加成本外,配套增加的还有这些系统与设备的运维工作量。

当前,中国核电正根据“需求牵引、信息搭桥、总体规划、分步实施、先试点后应用”原则,以满足核电厂生产实际需求、提高工作效率、提升电厂安全性和经济性为目标,分阶段开展智能化应用研究及智慧电厂建设。

针对此,我们一方面是继续完善传统管理方式,补缺补漏,确保责任落实;另一方面,加强核电厂智能化建设,推动核电继续向前发展。中国核电正在系统策划数字核电建设,已在多个系统开展核电工业互联网应用研究,如安全生产管理系统、设备可靠性管理系统等。与此同时,大数据基础平台和数据资源应用研究也都在进行中。

记:未来,中国核电的安全绩效提升有哪些设想,实现路径是什么?

顾:核电安全一定要万无一失,中国核电深知这一道理。目前,中国核电正在开展安全与运行可靠性管理全面提升专项工作,持续提升核电厂关键重要构筑物、系统、设备(以下简称 “SSCs”)的本质安全水平和可靠性。希望通过建立SSCs安全环保分级管理体系,落实机组安全可靠运行和安全质量环保责任;组织开展生产流程优化,管理细化,以及生产各领域整合打通工作,提升整体运行绩效水平;开展信息化、智能化技术在生产运行、工程建设中的应用研究,助力安全和运行可靠性全面提升。

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