关于维修规则范围内设备的可靠性管理的几点思考

郑义

摘 要：本文分析了核电厂维修规则（MR）与核安全的具体关系，提出将MR与现有设备可靠性管理相融合并将MR高风险设备设定为关键敏感设备。此外，还从设备问题分级管理、维修活动管理、备件质量控制角度对MR范围内SSCs提出了管理建议。

关键词：维修规则;核安全;关键敏感设备;设备管理;维修;质保分级

0 引言

维修是核电厂重要的安全相关活动[1]，故有效维修对核电厂的安全运行十分重要。但目前我国相关核安全法规导则文件某种程度上不适用于评价维修有效性的情况。随着国内核电运维经验的增加，核电厂营运单位在核安全和经济性上取得了明显的成就，为国内核电厂应用维修规则（下称MR）来监测和评价核电厂维修活动有效性的创造了条件。

国家核安全局于2017年8月发布了《改进核电厂维修有效性的技术政策（试行）》，并成立了MR工作组，以规范国内MR相关工作的实施，为后续核安全法规、标准和导则的制定和修订提供技术基础。为满足技术政策要求，核电运营单位需对MR范围内的设备进行专项管理，这势必为国内设备可靠性管理工作（如关键敏感设备管理）带来巨大的改变。因此，对于如何从核安全角度认识MR，以及如何开展MR范围内设备的可靠性管理工作需要进一步的总结和思考。

1 MR对核安全管理的强化作用

1.1 MR的基本流程

MR实施的基本流程为：首先基于安全重要原则，确定适当的构筑物、系统和设备范围，纳入维修有效性管理。随后确定这些构筑物、系统和设备的风险重要度，结合其运行或备用的状态，制定适当的性能指标，并开展监测。定期对实际运行情况进行评价，并根据评价结果对维修策略进行优化调整。同时，对开展维修活动所引入的机组运行风险进行评估，必要时采取相应的预防措施。

1.2 MR对核安全管理的强化作用

MR体现了对核安全的重视，强化了对核安全的管理，主要体现在：

（一） MR管理安全级设备和部分与安全有关的非安全设备。非安全级SSCs包括终安全分析报告中给出的用于缓解设计基准事故和选定的超设计基准事故所使用的SSCs;事故规程中使用到的能够缓解设计基准事故的SSCs;也包括失效后会妨碍安全功能执行或者触发专设安全设施误投入的非安全SSCs。

（二）从概率论角度对核安全的进行考虑，综合利用概率安全分析（PSA）方法和专家判断的方法识别核电厂的薄弱环节。将SSCs划分为风险重要SSCs和非风险重要SSCs，根据风险等级制定相应的管理措施。

（三）性能指标的设定需与核安全目标相符。为确定设定的性能指标不会导致机组堆芯损坏频率（CDF）出现较大的变化，所有性能指标设定后不能使总CDF增大10倍[2]。

（四）对维修活动进行核安全风险管理。维修活动风险评价的范围包括：功率运行模式下，对于确定为风险重要的SSCs以及内部事件一级 PSA 模型所涉及的SSCs;停堆模式下，对于在停堆期间执行安全功能的SSCs。通过良好的风险管理可以带来核安全、设备可靠性和可用率之间的平衡。

2 MR对现有设备分级管理的改变

目前国内大部分电站的设备分级条款基本未考虑MR相关内容。为满足MR实施的需要，后续还需将原来的分级条款重新优化。

应考虑将MR与设备全面分级充分融合，并将CCM管理的良好实践应用至MR范围内相关SSCs。将关键敏感设备识别条款考虑概率安全分析结果，即将MR高风险设备划为关键敏感某一级设备。如，将关键1级条款的定义为“单一失效导致自动停机或停堆的设备或MR高风险功能完全失效的设备”。将MR内高风险设备定为关键级设备进行管理，体现了电站从概率安全分析角度对核安全风险的重视，同时也丰富了关键敏感设备的内涵。

对于已在设计阶段就建立PSA的电站来说，可以在设计阶段识别出MR高风险重要的设备，从而在设计、制造阶段制定适用的质量保证大纲（如AP1000中的设计可靠性保证大纲）以确保那些非安全但风险重要设备的质量。

对于MR低风险设备则可根据相应条款进行分级。应该认识到MR范围内的设备有部分可以划分到运行至维修（RTM）设备。但其识别过程和判断依据应根据MR管理要求进行正式的文件记录。

3、维修规则对维修活动的影响

3.1对设备问题分级管理的影响

维修规则范围内的设备是基于安全重要原则识别的。设备本身具备缓解事故的功能或其失效可能导致事故瞬态的风险或对安全级设备执行既定功能产生影响。从核安全角度来说，维修规则相关功能的恢复应置于优先考虑地位。对于MR范围内SSCs，应根据其设计安全等级、风险重要度、性能恶化趋势、故障后果考虑纠正行动的优先级别。对于中、长期技术问题的核安全打分中应考虑维修规则的相关应用，应增加“维修规则高风险设备失效”判断原则，相应其核安全分值置为最高层级。

3.2 对维修中风险管理的影响

维修活动伴随一定的核安全风险增量。在维修活动中应推广应用基于PSA的概率论方法和专家判断方法，对不同设备组合状态下进行定量化风险分析，从而为电站维修风险管理提供科学的依据。需要考虑设备因维修而隔离产生的电站即时风险，维修状态持续期间所引起的风险增量，如果该维修活动多次出现，则需要控制年累计风险增量。如在维修计划制定过程中，对该计劃对应的各个电站配置状态进行风险分析，根据风险分析的结果对维修计划进行调整，或者增加应急措施，避免出现风险较高的电站状态。

4 MR范围内SSCs的备件质量控制

中广核采用的C1、C2、C3质保分级体系主要考虑备件在安全和运行上的重要性，同时兼顾备件制造技术的成熟性。现有的质保分级不能体现对MR范围内相关备件的质量控制。为保证MR范围内设备的备件质量，应对质保分级条款进行相应的优化。应明确规定MR范围内高风险设备的质保等级为C1，若为成熟的设备则可降级为C2，然后根据零部件的功能判定零部件的质保等级。MR范围内低风险设备的备件可根据相应的质保分级条款进行质保定级。

对由关键备件质量缺陷引起的MR高风险设备缺陷进行根本原因分析，制定纠正行动，并将纠正行动落实到备件采购技术规范中进行闭管理，必要时增加监造和备件验收抽检环节。

5 结语

MR体现了核安全监管当局对核安全的关注。MR的实施既可以帮助核电厂在确保机组安全水平得以维持的前提下进一步改进系统设备的可靠性和优化维修活动，以提高核电经济性，同时又可提高核安全监管当局对维修相关活动的监管效率。

MR的应用必将推动国内现有的设备管理体系发生改变，带来设备分级条款的变化乃至CCM管理理念的变化。核电运营单位需建立起完整的MR体系，利用适当的设备可靠性管理流程对MR范围内的SSCs进行管理。

MR的实施需使用概率论安全分析方法。但应该明确，概率论分析的结果正确性依赖于电站PSA模型的质量和完整性。电站应不断改进PSA模型中存在的问题，保证 PSA模型的完整性，从而为正确应用PSA结果提供保证。

参考文献：

[1]HAD103-08-1993. 核电厂维修[S].

[2]吴楷文，郗海英，邱艳荣. MR中性能准则的制定方法及应用[J]. 大亚湾核电，2019，（2）： 50-54.