不同堆型核电机组主控室防人因失误相关建议

2022-07-13陈传伟王小林

科技视界 2022年15期

陈传伟王小林徐鹏

（核动力运行研究所，湖北武汉 430000）

0 引言

随着核电技术的不断发展，核电厂的设备可靠性越来越高，但人因失误事件的比例却越来越大。防人因失误是核电厂操纵人员利用所学知识和技能来确保电厂安全稳定运行的重要举措。国内核电经过多年的引进吸收与自主创新，形成了M310、VVER、EPR、AP1000、CANDU 等多种堆型并存的发展格局。不同堆型核电机组一直致力于防人因失误工具的推广及应用，并且针对性制定了一系列防人因失误措施及管理方法。就运行方式的角度而言，因机组堆型的运行技术和管理策略的差异，防人因措施存在差异。为了促进不同堆型核电机组在防人因管理上的交流，保证主控室运行管理向更加规范、安全的方向发展，调研总结了秦山、大亚湾、福清、阳江、田湾、防城港、三门等15 家核电厂的主控室防人因失误方法。

主控室操纵人员主要通过遵守程序、操纵主控盘台及信息沟通完成对机组的监视与操纵。从信息或者操作指令的获取，至某一项任务的结束，期间完成了信息的传递、知识型判断、程序的甄别、规则性的执行、预期的反馈一套完整的闭环过程单元。当执行综合性任务如机组启停或瞬态及异常工况处理时，操纵人员需要执行大量的上述单元；工作结果受工作环境、控制界面、身体机能、心理变化和知识技能等多方因素影响。从操纵人员主观角度讲，应重点关注如何借助科学手段提升各类防人因失误工具的使用。

1 主控室防人因失误现状

1.1 人机接口现状

调研的国内15 家核电厂机组，主控室都实行隔离分区授权管理机制，以科学合理的设备布局，明显的操作区与非操作区隔离，建立实体的防人因失误屏障，提供操纵人员准确识别设备或参数等便利条件。关乎核安全的反应性和热工水力有关重要参数（如堆功率、蒸发器液位和压力等）、汽轮发电机组运行状况等重要监视和报警信息，通过主控大屏实现大局监管。在重要控件和按钮上装设保护罩或双重确认生效逻辑，有效地防止误碰或误动设备风险。随着电子技术飞速发展，核电机组的人机接口界面、软件系统方面存在较大升级空间，适当添加新信息技术和设备带来的科技变革，可提升防人因失误在人机接口方面改进的效果。

1.2 运行程序现状

运行程序是操纵人员开展各项工作，处理机组正常、异常和事故工况时必须遵守的知识性手册。运行程序的准确、全面和易执行等特征与人员能否很好的控制机组直接相关。为保障核电厂不同运行状态下的核安全，虽编制了大量运行程序，但却无法覆盖机组上出现的临时性工作或者瞬态及超设计基准事故工况下的细节处理，而且主控室运行程序多，机组状态变化多，无法确保操纵人员每一次取用正确。另外，不同核电厂涉及相同技术的系统设备和重大操作事项的经验反馈、良好实践与技术改造，都是影响运行程序的时效性和指导性。

1.3 人员行为现状

WANO 在统计分析各个国家核电厂发生的运行事件时发现人因事件占据整个运行事件最大的比重。人的认知可靠性模型将人机界面上所有人员行为划分为知识型、技能型和规则型三类。秦山核电厂及美国多座核电厂操纵人员可靠性实验（CORE）的结果表明规则型和规则型与技能型兼顾的人因失误发生的概率最大，即人员的行为需要决策，应激后进行信息加工，选择程序加以执行的事件和只需简单判断后人员响应的事件中操纵人员可靠性失效的概率大。各核电厂在人员行为上采取了诸多措施，制定行为规范管理程序，推广人因工具的应用，加强模拟机培训与考核中人员行为规范的观察、指导与评估，建立长期的经验反馈学习机制等。然而，近几年出现的定冷水断流、重要厂用水跳泵、专设系统误动等事件仍然是不规范的人员行为导致。

1.4 人员心理现状

国际原子能机构将所有的人因事件分为：事故前人因事件、激发始发事件的人因事件、事故后人因事件。按电厂活动统计近10年持照人员人因停机/停堆运行事件，共发生16 起。其中，“根据一次性专门程序对现有设备进行特殊试验”和“正常运行”时发生的事件数量最多，均有4 起。在“新设备调试”时发生的事件有3 起。可见，核电厂人因事件的发生多集中在长期执行的工作或执行频次极低的试验性工作。长期执行的工作容易使人员心理产生麻痹、疏忽或者自满的心理，频次极低的工作因不熟练容易造成过度紧张、犹豫不决等心理。核电行业主管部门和各核电单位一直关注操纵人员心理稳定性，积极开展稳定性研究，注重团队建设，核安全意识宣贯，强化模拟机知识技能培训，期望通过人文关怀和技能保持与提升的手段打造心理素质过硬的操纵人员队伍。

2 主控室防人因失误相关建议

2.1 人机界面的建议

建立三个方面工作组：主控室人机交互方式及界面优化工作组、模拟机偏差管理组和人防技改研究工作组。分别负责界面优化需求分析和建议搜集，模拟机数据与真实机组偏差管理及改进，新信息技术或设备以及新工作方法在防人因失误中的应用等方面的工作。具体措施有：（1）机组运行模式或重要设备状态发生变化时设置语音报警，将操纵人员操作中的主要精力投入程序执行上，语音报警及时发现机组状态或设备状态的变化；（2）电子规程中部分功能模块采用自动化诊断或操作方法，逻辑性较强的状态判断、检查或设备隔离借助计算机辅助功能实现自动诊断或隔离，减轻操纵人员工作负担；（3）定期（半年或一年）梳理模拟机偏差并予以评价及消偏，与机组实际一致；（4）加设高清摄像头对现场重要设备进行监控，并在主控室显示；并针对特定高噪音工作区域，借助新型设备或方法提高主控与现场沟通的有效性。

2.2 运行程序的建议

建立运行程序全面性研究及优化的工作机制，由系统负责人及运行经验丰富人员负责相关工作，提高程序的全面性和易实施性，确保所有运行工作都有程序可依，所有程序持续跟踪改进。具体措施有：（1）针对经常性的操作或临时操作编写专项操作单或通用模板，明确操作步骤、风险；（2）针对机组可能发生的典型故障编写瞬态干预导则，明确故障风险、处理措施等内容；（3）采用不同颜色纸张或标签等醒目标识区分不同类型程序，如KIC 版及BUP 版程序采用不同颜色，增加水印；（4）修订程序错误、优化程序语言，操作控件及设备注明位置，操作步骤语言简明、无歧义；（5）重大操作在程序中注明注意事项及操作风险，结合经验反馈，增添提示信息或优化操作步骤；（6）对新编或升版的规程进行专项培训。

2.3 人员行为的建议

人员行为主要从落实人员行为规范，建立实施观察指导机制和开展全面的防人因失误培训及研究三个方面展开，具体措施如下：（1）为运行人员配备人因工具卡，方便随身携带及查阅；（2）实行小组短会、通报制度，促进值内信息共享；（3）积极开发针对运行人员的人因失误案例专项培训，定期组织部门级、运行值级案例培训和经验反馈学习；（4）模拟机培训各阶段增设针对性防人因失误专项培训及考核内容，并对人员行为进行评价、指导；（5）集团、电厂成立防人因工作组，积极引进或开发专门的防人因失误培训设施、课程和平台；建立运行值绩效相关的交流、研讨与培训机制，促进各成员公司运行和培训领域的交流与共同提高；（6）运行部、运行值负责人、操纵人员定期对现场或主控室活动进行观察指导并形成书面报告，对反映出来的防人因失误问题采取修订管理、再培训、设置实体屏障等纠正措施，形成闭式循环；（7）实施行业专项评估或专项的观察指导，积极落实评估后的推荐建议和行动，对落实情况进行定期跟踪，确保落实。

2.4 人员心理的建议

建立、健全运行人员心理辅导、负担管理和岗位培训机制，形成操纵人员群体心理跟踪管理、岗位负担及培训管理，预防职业倦怠心理，增强责任心，提升工作积极性。具体如下：（1）推广主控室师徒制，师傅指导及监护学员的操作并承担相应奖励与惩罚的责任；（2）授权范围内推行同级别岗位的轮换制度，主控室各岗位之间和培训及技术支持岗位与主控室之间定期轮岗，防止人员产生职业倦怠心理；（3）集团层面开展运行人员心理状态研究，情绪控制、心理素质提升方法研究等工作，并开发相关辅导课程。公司内部定期开展全员心理辅导活动，建立运行人员心理问题反馈机制，对特定人员进行行为观察及心理辅导；（4）选拔经验丰富的运行工程师，组成工作组，执行特定的运行工作，防止运行值经验不足导致工作失误；（5）减少操纵人员行政工作，主要时间和精力投入技术工作。