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一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法

阅读:630发布:2020-05-31

专利汇可以提供一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于核电厂设备可靠性管理技术领域,具体涉及一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法。现阶段,核电站停堆停机事件大多由设备问题引起,因此需要建立一个设备可靠性分析和管理平台,对关键敏感设备进行重点管理。本发明具体包括如下步骤:步骤一、根据核电厂设备分级原则,确定关键敏感设备清单;步骤二、根据边界划分部件清单;步骤三:识别关键敏感设备;步骤四、针对敏感部件开展关键敏感设备缓解策略分析;步骤五、缓解策略分析结果及相应的纠正行动计划。本发明缓解了关键敏感设备故障,即是减少了停机停堆事件,保障了核电设备安全可靠的运行。,下面是一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法专利的具体信息内容。

1.一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一、根据核电厂设备分级原则,确定关键敏感设备清单;
步骤二、根据边界划分部件清单;
步骤三:识别关键敏感设备;
步骤四、针对敏感部件开展关键敏感设备缓解策略分析;
步骤五、缓解策略分析结果及相应的纠正行动计划。
2.如权利要求1所述的一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法,其特征在于:所述的步骤一,具体包括如下步骤:
步骤1.1、收集图纸,包括系统流程图,电气接线图,仪控逻辑图;
步骤1.2、收集设计文件,包括系统设计手册,技术规格书,设计规范书;
步骤1.3、收集预防性维修历史,罗列统计做过的预防性维修项目,历史记录并进行归类;
步骤1.4、收集缺陷维修历史,罗列统计该设备近几年产生的所有纠正性维修项目;
步骤1.5、收集内外部经验反馈,停机停堆事件描述。
3.如权利要求1所述的一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法,其特征在于:所述的步骤二,具体包括如下步骤:
步骤2.1、SPV设备敏感部件识别的边界应包括SPV设备本身、该设备的电气控制回路、仪表测量回路、保护回路、联回路、辅助系统部分或全部;具体按照以下方法来定义边界:
(1)电气控制回路部件:一般假设控制电源和动电源都是可用的,通常供应电源的断路器包含在边界内,但母线不包括在内;
(2)仪表及控制相关的回路部件:一般整个仪表回路包含在边界内,即使它的输出可能送到分析边界以外;
(3)辅助系统部件:专用辅助系统部件一般全部纳入边界,其它辅助系统,如压空,一般假设都是可用的,考虑系统边界时只考虑供应气源的电磁包含在边界内;
步骤2.2、根据所确定的分析边界,列出所有边界内的部件清单,即使该部件已有设备编码也需要纳入该清单中进行再次分析。
4.如权利要求1所述的一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法,其特征在于:所述的步骤三,具体包括如下步骤:
步骤3.1、找出关键敏感部件的故障模式和故障部位;
步骤3.2、形成关键敏感设备的物料清单;
步骤3.3、采用故障模式评价影响或故障树的方法识别该设备的敏感部件。
5.如权利要求1所述的一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法,其特征在于:所述的步骤四,具体包括如下步骤:
步骤4.1、运行缓解:运行缓解策略重点关注系统或设备的运行;通过改变运行方式、运行/行政隔离管理、附加的运行干预行动减少关键敏感设备设备故障的险或缓解关键敏感设备故障的后果;
步骤4.2、维修缓解:重点关注关键敏感设备的预防性维修策略和维修规程改进;审查确认关键敏感设备识别的所有潜在的故障模式都已经过评估,同时核实预防性维修大纲中已根据需要建立了相应的缓解任务;
步骤4.3、隔离缓解:通过现场设置实体隔离,来防止关键敏感设备被人员误碰、蒸汽等高温环境或流体泄漏造成的误喷淋及可能的飞射物造成的非预期动作;通过对关键敏感设备现场实际状况的巡查来确定实体隔离的必要性和可行性;
步骤4.4、技术缓解:根据已识别的失效或降级机理,审查改进性能监测方案,如状态监测和预测性维修、定期试验、运行巡检、维修人员和设备工程师巡检、As-found;如果关键敏感设备风险未能通过其它缓解措施有效缓解,或如果能够通过一种经济、可行的设计变更永久消除关键敏感设备风险,则考虑设计变更。
6.如权利要求1所述的一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法,其特征在于:所述的步骤五,具体包括如下步骤:
由设备管理责任部根据需要组织相关部门进行审查,相应行动项录入管理支持系统进行跟踪管理;SPV设备发生故障或出现明显的性能降级的情况,则重新审查SVP设备缓解策略分析。

说明书全文

一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法

技术领域

[0001] 本发明属于核电厂设备可靠性管理技术领域,具体涉及一种基于ERDB的核电厂关键敏感设备管理的缓解方法。

背景技术

[0002] 核电是一种清洁、高效、优质的现代能源。截止2017年底,我国在建核电数量居世界首位。核电在为国民经济发展提高能源的同时,其安全性更不容忽视。核电站是一个高度复杂的系统。核安全要求确保核电站不发生由于任何技术的原因、认为原因和自然灾害造成的事故对工作人员、公众和环境造成不可接受的放射性危害,因此必须加强持续保持核电站和设备的安全和可靠运行。
[0003] 2012-2013年间,中国核电多次组织专题讨论提升中国核电运行机组的可靠性,经分析发现由于设备问题引起的停堆停机事件占到了总事件的87%,人因和外部事件占13%;由于设备问题引起能因子损失值平均在2%左右。因此,中国核电规划通过全面提升设备可靠性管理来提高机组的安全性和可靠性。
[0004] 为更好的支撑设备可靠性管理体系和业务流程运转,提出通过信息化的手段,建立一个基于业界历史数据的设备管理可靠性管理基础数据库和基于中核运行各电厂实时数据的动态数据库,建立共享的设备可靠性分析和管理平台,即“中国核电设备可靠性管理数据库(ERDB)”建设项目。
[0005] 基于ERDB平台建立了关键敏感设备模,关键敏感设备是指单个设备故障即可导致电站停堆、停机、降功率、功率大幅度波动的设备,简称SPV设备。缓解了关键敏感设备故障,即是减少了停机停堆事件,保障了核电设备安全可靠的运行。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种基于ERDB的核电厂关键敏感设备管理故障的缓解方法,缓解关键敏感设备,减少停机停堆的险,提高电站设备可靠性。
[0007] 本发明的技术方案如下:
[0008] 1.一种核电厂关键敏感设备故障缓解方法,具体包括如下步骤:
[0009] 步骤一、根据核电厂设备分级原则,确定关键敏感设备清单:
[0010] 步骤1.1、收集图纸,包括系统流程图,电气接线图,仪控逻辑图;
[0011] 步骤1.2、收集设计文件,包括系统设计手册,技术规格书,设计规范书;
[0012] 步骤1.3、收集预防性维修历史,罗列统计做过的预防性维修项目,历史记录并进行归类;
[0013] 步骤1.4、收集缺陷维修历史,罗列统计该设备近几年产生的所有纠正性维修项目;
[0014] 步骤1.5、收集内外部经验反馈,停机停堆事件描述。
[0015] 2.步骤二、根据边界划分部件清单:
[0016] 步骤2.1、SPV设备敏感部件识别的边界应包括SPV设备本身、该设备的电气控制回路、仪表测量回路、保护回路、联回路、辅助系统部分或全部;具体按照以下方法来定义边界:
[0017] (1)电气控制回路部件:一般假设控制电源和动力电源都是可用的,通常供应电源的断路器包含在边界内,但母线不包括在内;
[0018] (2)仪表及控制相关的回路部件:一般整个仪表回路包含在边界内,即使它的输出可能送到分析边界以外;
[0019] (3)辅助系统部件:专用辅助系统部件一般全部纳入边界,其它辅助系统,如压空,一般假设都是可用的,考虑系统边界时只考虑供应气源的电磁包含在边界内;
[0020] 步骤2.2、根据所确定的分析边界,列出所有边界内的部件清单,即使该部件已有设备编码也需要纳入该清单中进行再次分析。
[0021] 3.步骤三:识别关键敏感设备:
[0022] 步骤3.1、找出关键敏感部件的故障模式和故障部位;
[0023] 步骤3.2、形成关键敏感设备的物料清单;
[0024] 步骤3.3、采用故障模式评价影响或故障树的方法识别该设备的敏感部件。
[0025] 4.步骤四、针对敏感部件开展关键敏感设备缓解策略分析:
[0026] 步骤4.1、运行缓解:运行缓解策略重点关注系统或设备的运行;通过改变运行方式、运行/行政隔离管理、附加的运行干预行动减少关键敏感设备设备故障的风险或缓解关键敏感设备故障的后果;
[0027] 步骤4.2、维修缓解:重点关注关键敏感设备的预防性维修策略和维修规程改进;审查确认关键敏感设备识别的所有潜在的故障模式都已经过评估,同时核实预防性维修大纲中已根据需要建立了相应的缓解任务;
[0028] 步骤4.3、隔离缓解:通过现场设置实体隔离,来防止关键敏感设备被人员误碰、蒸汽等高温环境或流体泄漏造成的误喷淋及可能的飞射物造成的非预期动作;通过对关键敏感设备现场实际状况的巡查来确定实体隔离的必要性和可行性;
[0029] 步骤4.4、技术缓解:根据已识别的失效或降级机理,审查改进性能监测方案,如状态监测和预测性维修、定期试验、运行巡检、维修人员和设备工程师巡检、As-found;如果关键敏感设备风险未能通过其它缓解措施有效缓解,或如果能够通过一种经济、可行的设计变更永久消除关键敏感设备风险,则考虑设计变更。
[0030] 5.步骤五、缓解策略分析结果及相应的纠正行动计划:
[0031] 由设备管理责任部根据需要组织相关部门进行审查,相应行动项录入管理支持系统进行跟踪管理;SPV设备发生故障或出现明显的性能降级的情况,则重新审查SVP设备缓解策略分析。附图说明
[0032] 图1设备缓解流程
[0033] 图2故障树分析法识别设备冷却敏感部件

具体实施方式

[0034] 下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述:
[0035] 步骤1、收集相关资料
[0036] 步骤1.1、图纸,包括系统流程图,电气接线图,仪控逻辑图;
[0037] 步骤1.2、设计文件,包括系统设计手册,技术规格书,设计规范书等;
[0038] 步骤1.3、预防性维修历史,罗列统计做过哪些预防性维修项目,历史记录并进行归类;
[0039] 步骤1.4、缺陷维修历史,罗列统计该设备近几年产生的所有纠正性维修项目;
[0040] 步骤1.5、收集内外部经验反馈,停机停堆事件描述。
[0041] 步骤2、根据边界划分部件清单
[0042] 步骤2.1、SPV设备敏感部件识别的边界应包括SPV设备本身、该设备的电气控制回路、仪表测量回路、保护回路、联锁回路、辅助系统部分或全部;具体按照以下方法来定义边界:
[0043] (1)电气控制回路部件:一般假设控制电源和动力电源都是可用的。通常供应电源的断路器包含在边界内,但母线不包括在内;
[0044] (2)仪表及控制相关的回路部件:一般整个仪表回路包含在边界内,即使它的输出可能送到分析边界以外;
[0045] (3)辅助系统部件:专用辅助系统部件一般全部纳入边界,其它辅助系统(如压空)一般假设都是可用的,考虑系统边界时只考虑供应气源的电磁阀包含在边界内。
[0046] 步骤2.2、根据所确定的分析边界,列出所有边界内的部件清单,如果该部件已有设备编码(即已纳入设备管理)也需要纳入该清单中进行再次分析。
[0047] 步骤3、识别敏感部件
[0048] 步骤3.1、根据故障模式及影响分析结果,找出导致该设备故障的敏感部件。
[0049] 步骤3.1.1、故障模式:针对部件结构,结合部件在系统中的运行工况特点和部件理论上存在的故障模式,确定部件可能会发生的故障模式,对于过份小概率的故障模式可以不进行分析。设备的故障模式确定时不考虑由于部件本身在设计、制造等过程中产生并遗留的原始缺陷或不足。针对部件本身存在原始缺陷或不足,电厂应通过修理、更换或变更等手段来消除这些原始缺陷或不足,而不是通过提升部件的敏感度来管理该部件。
[0050] 步骤3.1.2、故障影响分析:针对分析得到各部件可能的故障模式,分析和确定各故障模式对该SPV设备功能的影响程度。
[0051] 步骤3.1.3、根据部件故障的影响分析结果,再结合该SPV设备功能分级的结果。
[0052] 步骤3.2根据故障树分析方法,找出导致该设备故障的敏感部件。故障树分析方法进行敏感部件识别主要用于逻辑控制系统。如图2所示。
[0053] 步骤3.2.1确定顶事件,如停堆,汽轮机停机,发电机停机,变压器跳闸,主泵跳闸等。
[0054] 步骤3.2.2列出导致顶事件发生的脱扣信号,包括误动作、误信号导致的脱扣。
[0055] 步骤3.2.3分析这些脱扣信号产生的原因,并层层深入分析,直至找到可更换的最小部件单元。双重及多重故障导致顶事件发生的情况不在SPV范围。
[0056] 步骤4、缓解策略分析
[0057] 通过SPV消除,可以将SPV失效风险降低到极低。但由于成本或复杂性而无法及时、合理地消除SPV,那么就应该考虑采取SPV缓解策略以降低停堆/停机的可能性。本缓解策略方法从技术、维修、运行、隔离四方面进行缓解。
[0058] 步骤4.1、技术缓解
[0059] 步骤4.1.1、预防性维修缓解:通过前方描述缓解该部件SPV故障模式发生的预防性维修任务要求,作为与大纲比对的依据,比对大纲任务、厂家预维建议、已有的PMT模板,针对对比结果明确大纲修改后的内容。
[0060] 步骤4.1.2、修后试验:审查修后试验规程,确保有明确的验收标准且满足部件设备的技术要求,如不满足则形成修后试验规程修改的纠正行动。
[0061] 步骤4.1.3、性能监测:是否有性能监测手段来及时发现该故障模式,如无则监测手段,提出改进建议,明确改进内容,包括修改哪个文件,如何修改等内容,涉及变更的话也请描述变更需求。
[0062] 步骤4.1.4、质量控制:明确与该SPV故障模式相关的维修活动需要重点关注的工作内容,包括质量控制方面的要求,有数据的应明确控制参数及要求值,如公差、间隙、力矩等。与维修规程中的质量要求比对,确认质量计划工序中的验收质量标准要求是否明确,并与规程要求(验收要求)是否符合,如不符合则提出修改项。
[0063] 步骤4.2、维修缓解
[0064] 步骤4.2.1、维修规程:分析维修规程规定要求是否覆盖大纲中对SPV故障模式的维修内容,满足的话填写“规程内容齐全”,不满足的话填写“内容不齐全;针对SPV故障模式相关的维修活动,检查规程中是否需要有具体的维修验收指标,规程中维修标准是否齐全,是否与设备或部件的要求符合,验收指标如:力矩、间隙、尺寸公差等是否已明确,如果符合则填写“满足要求,见规程XXX”,如果不满足,填写“不满足要求,需要补充XXXX”,如果需要修改统一升版规程。
[0065] 步骤4.2.1、维修巡检:根据本设备和部件的性能监测要求,作为维修巡检的要求,也可根据经验,检查维修巡检周期内容是否满足要求,如不满足要求升版维修巡检记录。
[0066] 步骤4.3、运行缓解
[0067] 运行缓解策略重点关注系统或设备的运行。通过改变运行方式、运行/行政隔离管理、附加的运行干预行动等手段减少SPV设备故障的风险或缓解SPV 故障的后果。断部件出现SPV故障模式时,是否有运行干预手段来进行SPV 后果的预防或缓解,如没有提出修改运行规程。
[0068] 步骤4.4、隔离缓解
[0069] 通过现场设置实体隔离,来防止SPV设备被人员误碰、蒸汽等高温环境或流体泄漏造成的误喷淋及可能的飞射物造成的非预期动作等。这需要通过对SPV设备现场实际状况的巡查来确定实体隔离的必要性和可行性。实体隔离应尽量在现有设施上实施,如将电仪控制柜门上锁、房间门上锁等方式,如果要增加额外实体隔离设施,应通过设计变更流程进行评估,以避免增加的设施对设备产生不利影响。
[0070] 步骤5、缓解措施的触发
[0071] SPV设备发生故障或出现明显的性能降级的情况,还需要重新审查SVP设备缓解策略分析。
[0072] 上面结合实施例对本发明的实施方法做了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明说明书中未作详细描述的内容均可以采用现有技术
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