針對當前存在的換料大修機組的核安全管理的有關認識上的熱點問題,結合作者的從業經驗,分析與討論了換料大修機組的運行方式和特點、核安全管理特點和方法,并就核安全管理中存在的一些薄弱環節進行探索和思考。

核電站;核安全;換料大修;管理

Abstract:Thisarticlewithauthor抯practicale*periencesanalyzesanddiscussessomehotissuescurrentlye*istedintheunderstandingaboutthenuclearsafetymanagementofthenuclearpowerunitinoutage,includingtheoperationmodesandthecharacteristicsoftheunit,somegoodpracticesaswellasweakpointstobeimprovedinthecurrentnuclearsafetymanagement.

Keywords:Nuclearpowerstation;Nuclearsafety;Outage;Management

核電站必須定期地更換部分燃料組件以便維持后續的發電運行,與采用不停堆換料模式的重水堆核電站不同的是,堆型為壓水堆的大亞灣核電站和嶺澳核電站,其換料操作只能在反應堆關閉,壓力容器頂蓋打開后才可實施。機組從功率運行狀態后撤到換料停堆狀態,卸料然后裝料,再重新啟動恢復到功率運行狀態所需的時間較長,在此期間機組的大多數系統和設備相繼停運,為設備維護和檢修創造了有利的條件,特別是那些在正常運行期間為了保證機組核安全要求而不能進行的預防性檢查和糾正性維修工作,可以安排在這一時間內。

核安全法規對此也有相應的規定:核電廠在換料停堆期間除按計劃進行換料外,還應對核電廠安全重要構筑物、系統、部件進行有計劃的在役檢查、定期試驗、維修等活動。

盡管換料大修期間反應堆已經關閉,但是堆芯仍然存在大量的衰變熱,如果不能持續有效地將余熱導出,第1道屏障即燃料元件包殼仍然有燒毀的風險。同時在機組換料大修期間的許多時候,由于裝卸料和設備檢修的需要,一回路的完整性已經被破壞,如果發生燃料元件破損事故,放射性核素將很快充斥整個反應堆廠房和/或燃料廠房,此時一旦處理不當或者發生其它設備失效,例如某個安全殼隔離閥功能喪失,放射性物質將進入核輔助廠房并通過連續通風的煙囪向環境擴散。概率安全評價的結果顯示,機組換料大修期間的核風險與機組功率運行期間的核風險相當,在某些特殊情況下,換料大修期間的核風險甚至更高。

1換料大修機組的核安全管理特點

1.1機組換料大修期間的運行特點

(1)維持機組正常運行的大多數系統和設備需要停運檢修,某些系統的安全功能被擴展或者發生轉變。

反應堆停閉后,維持機組正常運行所需要的大多數系統也隨之停運,正常運行期間為了保證核安全三要素(反應性控制、堆芯冷卻、放射性物質屏蔽)而必須始終處于可用和備用狀態,無法進行預防性檢查和小缺陷處理的系統和設備也將逐漸或者交替停運。

(2)經濟性的要求促使大修工期盡可能短。

盡可能縮短大修工期,一方面可以減少成本投入,另一方面又可以提供盡可能長的運行發電時間。但是大修工期的縮短只能建立在保證安全、保證質量的前提下。

(3)必須的機組狀態轉換及在某些狀態轉換的過渡過程中,部分核安全功能被弱化,不得不通過其它的嚴格規定進行補償。

從反應堆安全停閉,機組狀態下行到換料停堆,完成換料后重新啟動并再次臨界的整個過程中,機組狀態將轉換13次,先后經過8個標準狀態。這些必須的機組狀態轉換及在某些狀態轉換的過渡過程中,部分核安全功能被明顯弱化。對于這樣一個必不可少的、核安全功能存在一定缺陷的機組狀態和狀態轉換,通常通過2種手段對其進行核安全方面的補償:首先是嚴格的設備可用性的要求;其次是嚴格限制在此狀態停留的時間,也就是限制高風險存在的時間以減小風險增量。

(4)核燃料的移動導致燃料元件損壞事故的發生概率大增。

大亞灣和嶺澳核電站已多次發生裝卸料時燃料組件的格架、管座和部分燃料元件表面因相互磨擦出現劃痕,大亞灣核電站2號機組甚至由于PMC系統的設計缺陷在連續2次換料大修期間導致正常裝卸料操作中斷,幸運的是沒有真正發生燃料元件破損事故。

(5)集中的以及很大的工作量和較正常運行復雜得多的部門接口可能導致核風險失去控制。

為了保持機組在整個燃料循環周期內連續運行,機組運行期間產生的對于核安全與可用率影響不大的缺陷全部集中在大修期間處理,大修期間還需要安排大量的預防性維修、定期試驗、由預防性維修和定期試驗產生的糾正性維修、在役檢查、工程改造,還有系統隔離、設備檢修后的品質再鑒定和功能再鑒定,很短的大修期間集中了大量的工作,工作項目至少在1000項以上,嶺澳的L201大修的工作項目甚至超過4000項,遠遠多于1臺機組1個燃料循環的正常維修工作量。

換料大修的工作覆蓋面非常廣泛,電廠幾乎所有部門和承包商都將介入其中,并且在實際工作中各個專業協同作業、各個工種的作業往復交叉。因此導致大修期間的部門接口比機組正常運行期間要復雜得多。

任何核安全相關的工作都可能對機組核安全水平產生影響,復雜的接口關系存在其中會導致某項工作對于核安全的影響程度的增大,這個問題有的時候很難評估,同時為了大修整個過程的順利進行和工期的控制,純粹的保守決策是不可行的,適度的核安全管理的“度”的概念的把握成為大修成功與否的關鍵。

(6)盡管通過強化計劃管理來約束和引導大修進程,仍然會遇到一些突發性事件,少數事件甚至可能全盤打亂大修計劃的實施。

上述問題要求大修機組必須建立起一套高效的、強大的大修計劃管理體系,以便有效地組織和協調眾多部門和專業的工作人員按照大修的總體目標和進度要求來完成數量巨大的工作,通過強化計劃管理來約束和引導大修進程。明確責任、接口、進度,合理安排資源已經成為大修機組的組織管理的鮮明特征。大修總體計劃在機組換料大修開始之前就已經生成,而大修期間的3天滾動計劃應該是對大修總體計劃的截取和微調,3天滾動計劃與大修總體計劃相比不應該有太大的改變,否則將會影響到設備狀態恢復、核安全評估、人力資源調配等諸多問題。

實際上,大修期間通常會遇到一些突發性事件,

少數事件甚至可能全盤打亂大修總體計劃的實施。L201大修啟動階段發現主變B相總烴偏高,并有少量乙炔產生,機組被迫長時間停留在正常冷停堆狀態以便進行原因分析并制定決策。D210大修裝料階段由于PMC的設計缺陷導致燃料組件彎曲,事件處理持續1月有余,影響更大。

1.2機組換料大修期間的核安全管理特點

由于核燃料及其裂變產物、腐蝕產物,以及與之相接觸的設備、流體中具有對人體有害,卻又看不見摸不著的放射性,為了保護電廠工作人員,環境和社會公眾的安全,核電站自始至終都將核安全管理放在首位。

大修機組的反應堆盡管已經關閉,但是保證反應性控制、堆芯冷卻和放射性物質屏蔽所必須的系統和設備仍然需要繼續運行,同時由于一回路的完整性在某些運行工況下被破壞,以及機組狀態的頻繁轉換,大修機組的核安全管理比正常運行機組復雜得多,要求也更高。

大亞灣和嶺澳核電站在換料大修過程中始終堅持貫徹“以安全為基礎、以質量為中心、以計劃為龍頭”的大修指導方針和管理思想,良好的核安全管理是大修成功的基本保障。國家核安全局和電廠對核安全實行嚴格的管理,通過保證機組的系統和設備的狀態和運行操作、設備檢修等人的行為滿足核安全法規和電廠運行技術規范的要求,確保電廠的核安全狀態處于可接受的水平。

作為大修管理重要組成部分的核安全管理,最基本的任務是在換料大修紛繁復雜的工作狀態下確保核安全三大功能得到滿足。此時面對的安全問題與機組正常運行不同,機組正常運行期間需要甄別不可用的設備并評價其對核安全的影響,而大修期間則需要確保每一個標準狀態下最小配置的可用設備的狀態,同時需要考慮還有哪些設備可用,以及檢修后系統和設備的可用性。

另一個顯著的特點是必須妥善處理安全、質量、工期之間的關系,必須清楚地認識到這三者都是為同一個目標,即核電廠的經濟性服務的。從總體計劃的制定到每一項具體的工作,安全和質量都應該放在首位,“安全第一、質量第一”的原則應該貫穿于所有的決策過程,在這一前提下,理順復雜的接口關系,優化大修進程,大修工期自然會得到縮短。

有效的核安全監督可以促進良好的核安全管理,但是安全和質量是做出來,而不是監督出來的。核安全管理依賴于大修組織及每一位參與其中的工作人員,只有每一位成員的行為都滿足安全文化的要求,即始終將核安全放在首位,才能實現良好的核安全管理。

前面曾經提到過大修機組的一個特點:可能遇到一些突發性的核安全事件,有些事件甚至可能導致比較嚴重的后果,例如可能嚴重影響大修關鍵路徑,甚至可能導致機組狀態后撤,這些事件的妥善處理對于大修的順利進行至關重要。核電廠的經濟性要求當大修機組出現此類事件后,必須在盡可能短的時間內做出符合核安全要求(至少是最低要求)的決策。決策的制定需要綜合考慮各個方面的因素,盡量避免疏漏,調動可以調動的廠內、廠外的所有技術力量,通過大修指揮部(技術規范范疇內的事件)或者電廠核安全委員會(超出技術規范范疇的事件)完成決策的制定。

2廣東核電機組大修中若干核安全管理的理論問題

2.1準確理解、把握技術規范的要求

2.1.1嚴格遵守技術規范

運行技術規范,特別是冷停堆狀態下的技術規范要求,實際上是核安全要求最小系統的集合,這些最小系統的確定來源于特定機組狀態下某些事故分析的結果,用于保證在類似事故發生之后有足夠的手段進行事故處理和緩解。因此最小系統是否得到滿足直接決定了該狀態下核安全三大功能的實現,根據大修總體計劃、最小系統要求和設備檢修窗口制定的安全相關設備可用性要求表直觀地反映出核安全需求。核安全狀態的檢查是安全技術顧問的職責,也是當班運行值的責任,特別是安全技術顧問離線后,8h以外的機組狀態控制只能由當班運行值執行,此時人員冗余已經不存在。

作為第2道屏障的一回路完整性破壞之后,保證第3道屏障的完整性至關重要,第3道屏障的屏蔽方式可以分為動態屏蔽和靜態屏蔽。需要注意的是,由于檢修活動的需要,某些特定的安全殼貫穿件的貫通是必須的,例如開啟設備艙門以便運輸裝卸料工具,保持人員氣閘門的開啟以便在事故發生時保證反應堆廠房內工作人員的快速撤離。此時由于反應堆廠房局部的靜態屏蔽喪失,就必須通過強制設置的動態屏蔽對其進行補償。

隨著電廠工作人員運行經驗的積累,對核電廠運作模式的了解,和國際核工業界的持續發展,仔細審視目前嶺澳核電站仍在使用的,法國十幾年前生成的技術規范,不難發現其中存在的缺陷。目前技術規范中某些條款的規定過于保守,而另一些條款的規定又過于寬松,所有這些陳舊的技術和觀念應用于現在的核安全管理中,有的時候會限制電廠的運行和設備維護的靈活性,有的時候似乎又導致在核安全管理的某個局部出現弱項。由于存在這些問題,同時現有運行技術規范又沒有能夠及時更新,使得現有運行技術規范中的部分條款成為可討論、可被變相執行的技術要求,實際執行過程中,對于這些所謂的“灰色地帶”問題的理解和實施也是因人而異。這里需要指出的是,認為運行技術規范的某個條款有問題的原因是個人理解方面的失誤或者條款本身確實有問題。如果不能保證個人理解方面的絕對正確,也就不能肯定條款本身是否有問題,此時嚴格遵守運行技術規范的要求是最佳選擇,也是唯一的選擇。

2.1.2適度進行核安全管理

核安全管理不是越嚴越好,如同做任何一件事一樣,都必須有一個“度”的概念,適度安全是核工業可持續發展的推動力,過分強調安全的結果則是國際社會某些國家逐漸關閉核電站,不再發展核工業的局面,這實際上是人類文明的倒退。如何準確理解并把握“度”的概念是每一位核安全管理從業者的責任和義務。

掌握核安全管理適度性的前提是充分了解電廠的運作模式,準確理解運行技術規范的每項要求的含義和背景,緊跟國際核工業界的發展并吸收、消化其最先進的成果,以及對安全文化的深刻地、正確地把握。

2.2正確把握大修計劃與變化的辯證關系

2.2.1大修計劃的形成與可能的陷阱

大修主線計劃生成以前,需要制定專項檢修計劃,通過專項檢修計劃可以確定各個檢修窗口,便于維修專業合理安排其人力資源。同時在機組換料大修開始后,對于檢修活動的約束主要也是通過計劃來實現的。對于專項檢修計劃的制定與核安全審查相對比較簡單,對于列入主線計劃的檢修活動的安排則應該給予足夠的關注,盡管主線計劃來自于大修參考計劃,而參考計劃是歷次大修的經驗積累和優化,但是并不能說明大修參考計劃一定是正確的,有的時候一個隱藏很深的錯誤可能需要經過幾次大修才會被“偶然地”挖掘出來。

2.2.2大修計劃發生變化的原因和基本處理原則

計劃趕不上變化,似乎已經成為每一個曾經參與大修活動的人員的共識,無論計劃制定得多么靈活,多么具有前瞻性,計劃始終是紙質文件,與機組千變萬化的實際狀態之間的偏差是客觀存在的,問題在于如何準確掌握偏差,然后通過計劃的修正盡量將機組狀態置于計劃控制范圍內。

如果需要準確掌握計劃與變化之間的偏差,首先必須了解偏差產生的原因。

(1)人為變更預定計劃導致偏差。

大修開始前生成并經過反復討論的總體計劃并不是一成不變的,大修期間由于某些設備方面的突發性故障可能導致檢修計劃出現調整,這種調整可能影響到原定計劃中某些工作的執行。

(2)發生突發性事件導致偏差。

每一次的換料大修期間都會發生或輕或重的突發事件,這里所說的突發事件是指那些對機組核安全水平有直接或者潛在影響的事件。換料大修的特點是具有很高的核安全要求和緊迫的時間限制,增大了事件決策的復雜性,對于突發性事件處理的要求必須快速、準確,特別是那些可能影響到大修關鍵路徑延誤和導致機組狀態后撤的事件,處理正確與否甚至影響到整個大修活動的成敗。

突發事件的處理原則就是確保電廠核安全水平滿足原始設計要求,處理方法是通過對核安全三大功能的分析找出突發事件的影響范圍和影響程度,采取積極的手段進行補救,同時制定一系列的處理措施(可能有多個途徑),然后對其進行最優化,最后通過現場解決突發事件并消除影響。整個過程中的核安全管理的關鍵點是必須綜合考慮所有的因素并采取足夠的保守決策以確保實施于現場的任何舉措都滿足電廠最基本的核安全要求,必須確保在突發事件影響范圍內執行的所有活動都處于可控的狀態。

由于突發事件決策的復雜性和重要性,在電廠的實際運作過程中逐漸形成了縱深防御體系的分層次決策機制,實際執行的結果也顯示這是一個科學的、高效的決策機制,決策過程中既充分考慮了核安全方面的影響,也盡可能保證了電廠經濟性的要求。

一個突發性事件出現后,首先由大修指揮部召集電廠相關專業經驗豐富的從業人員進行分析、討論,如果有可能則制定行動方案,如果發現事態重大,則按照30分鐘匯報制度向各自的上級領導匯報,此時大修安全工程師將提出召開緊急電廠核安全委員會的要求。對于大修指揮部做出的決策,盡管是大修指揮部的成員之一,大修安全工程師仍然有責任對決策進行獨立的安全評價,一旦發現決策與核安全控制的要求,即運行技術規范的要求之間存在偏差,或者可能存在偏差,大修安全工程師都必須要求暫緩執行該項決策,同時上報主管領導并提出召開緊急電廠核安全委員會的要求。

(3)由于各部門、專業之間的溝通、協調等方面的問題導致工期被無謂延誤。

這個問題是大亞灣和嶺澳核電站的歷次換料大修都曾經遇到的問題?？陀^地分析,這方面的工作越做越好。但是這個問題始終沒有能夠從根本上解決,由于溝通和協調方面的不足導致現場出現窩工,多個專業的人員等待某一專業完工的情況仍然時有發生。此時的機組狀態停滯不前,大修計劃中體現出的后續工作窗口的工作已被提交出來,做還是不做的問題需要認真分析。

(4)某項工作的工時預計不準確,實際工作中僅使用很短的時間即完成工作,或者拖延較長時間。

大亞灣核電站和嶺澳核電站經過20余次換料大修后,基本上完全經歷了機組大修的所有活動。對于某項特定的工作,每次換料大修期間的實際執行時間都不完全一樣,制定計劃時通常選取最短執行時間再增加一些裕量。實際現場執行過程中,提前完成或者拖延一段時間完成工作的情況一般來說比較普遍,除了一些不正常的現象,例如返工以外,通常不會導致機組狀態產生較長時間延誤。此類問題通過準確、細致的前期準備可以得到最大限度的緩解,這也是大修準備階段基礎性工作需要不斷強化的原因之一。

根據以上羅列的偏差產生原因可見,偏差的處理方法因事而異、因時而異,偏差出現之后執行計劃的基本處理原則是:(1)計劃的邏輯性通常是不受影響的;(2)逐項分析即將進行的工作。遇到問題時不妨先停下來,調用所有可用的資源,正確理解文件體系的要求,準確地做出折衷的選擇和方案,在統一的指揮下采取協調一致的步驟,將計劃體系和機組狀態逐漸地靠攏,盡可能減小偏差。

2.3經驗反饋的有效性

公司質量管理程序手冊中對經驗反饋目的的描述是:“保證電站內所有的缺陷在經驗反饋組織系統內,按照不同的事件和異常管理級別、方式加以確認、報告、評價后果、分析原因、改正和反饋;保證世界同行業所發生的事件能夠得到收集、篩選、評價、分析以及采取糾正行動和反饋。維持和提高電站的安全水平和可用率水平?！?/p>

對于核安全管理而言,經驗反饋實際上給管理者提供了一個明確的參照系。作為一種管理手段,經驗反饋及其有效性始終受到國際核工業界的重視,并通過信息、資源共享提升國際核工業界的整體核安全管理水平,大亞灣核電站與嶺澳核電站也不例外,經驗反饋工作始終受到各級領導的重視。對于生產、維修活動集中的機組換料大修期間,容易產生各種安全質量事件,此時經驗反饋的重要性更加明顯,有效的經驗反饋可以減少許多事件的發生,特別是人因事件的重復發生。

從大亞灣核電站的D204大修到嶺澳核電站的L102大修,統計數據表明在運行事件和內部事件中,人因事件占有比例超過60%,而大亞灣2號機組D210大修,人因事件在所有事件中所占比例甚至高達81%。此外,歷次大修都有重發事件。同時從數據統計中不難得出以下結論:人因事件比例居高不下,而不按程序辦事、工作準備不充分和技能不足是主要原因,這些原因也恰恰是電廠反復強調,要求提高改善的環節。

每次大修都反復強調防跑水、防異物,其中防跑水的工作越做越好,這也得益于歷史上幾次嚴重的跑水事件導致的嚴重后果促使電廠管理層自上而下的高度關注,并因此促進了運行處經驗反饋的有效性。但是同樣受到關注的防異物,盡管也有相應的舉措,甚至早就有了相關的規程,但是始終防不勝防。大修期間的設備開口點多,工作人員多,工作量大這些特點從客觀上對防異物管理形成了很不利的條件,在這方面通過經驗反饋體系對工作人員的培訓、考核也似乎作用不大。幾次大修接二連三地從設備中發現上次大修的殘留物,有些殘留物對設備健康狀況已經造成一定的影響,只是非常幸運的是沒有因為異物導致功率運行期間的停機停堆等瞬態發生。

幾次大修中誤碰設備的事件發生次數越來越多,而且后果都相當嚴重,例如誤碰疏水閥導致設備冷卻水系統水箱水位下降,誤碰現場的隔離按鈕導致安全殼隔離閥關閉。此類事件發生之后通常的做法是對被誤碰的設備隔離上鎖或者嘗試加裝隔離裝置,如保護罩。但是從經驗反饋的角度分析,這些治標不治本的方法對于電廠的全面管理沒有太大意義。

提高經驗反饋的有效性是電廠長期存在,而且必須正視的課題,主動性的接受遇到阻力的時候,可能更需要被動性的強制執行的獎懲制度。

篇2:酒店設備大修操作規程（七）

酒店設備大修操作規程(五)

為了保證主要設備能長期安全運行,使設備運轉達到正常要求,對大型設備應根據設備使用、維護手冊規定年限進行大修。

大修是工作量最大的一種計劃修理,但設備兩次大修間隔應在1年以上。

設備大修方案應由工程部會同專家人員或有關部門共同研究制訂,報總經理審批實施。

設備大修方案內容包括:修理內容、質量要求、工程進度、勞動力、備品配件、材料、特殊工具需要量、驗收規程、安全措施等。

主要設備及其主要附屬設備在決定大修之前,應分別進行經濟效益分析和技術論證,形成書面文件上報總經理室審核批準后方可實施。

設備大修要嚴格執行方案和檢修規程,把好質量關,采取自檢、互檢、專家檢查組合的方法。對主要承壓、承載部件、壓力表、安全閥等均應有鑒定合格證,鍋爐壓力容器、電梯等危險性較大的設備檢修,除按檢修規程或方案進行驗收外,還必須執行專項設備管理的有關規定。

設備大修后,經過一定時間的試運轉,經過按大修要求驗收合格后,填寫大修驗收報告。

設備大修要有完整的檢修記錄,大修結束后要有完整的竣工資料,并歸入設備檔案。