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核电站以可靠性为中心的维修

[ 来源:核电之窗 | 作者: | 时间:08-01-04 14:23:11 ] 【 】【打印
可避免的。我们在设计上的对策不是预防故 障的发生,而只能是预防故障危害安全。如应用冗余度、破损安全设计、主要故障的防护装 置(如保险丝、断流器)等。

C 定期解体检查不是连续监控性的,所以在产品的分解检查时,没有客观的办法来鉴定其 元、部件的可靠性下降程度。因此不能提供延长其寿命的客观基础。

D 系统的可靠性和安全性是由设计制造所确定的固有的性能,通过维修只能保持这些固有 的可靠性而不能提高它。

E 维修过程中人的差错无法绝对避免,人们开始承认并且正视人因故障,从而需要努力减 少不必要的维修。

由于有上面这些结论,所以就发展了预见性维修和事后监控方式(让产品一直运行到出故障 以后,采用纠正性维修,并不断收集、分析故障情况和历史资料,采取改造或适当的预防性 措施),这就标志着RCM--以可靠性为中心的维修思想形成。

最初的RCM方法仍只是独立地考虑某一个设备,如文献〔6〕中,南非RCM研究人员首先挑选 厂用66kV电动机进行RCM研究。随着维修技术的发展,人们把系统论的思想与可靠性数据 结合,即不仅考虑单个设备运行的可靠性,还需研究每个设备在系统中的重要性(对安全、 生产重要性及维修的辐射与成本),从整体上把握系统的运行性能,在系统结构中更有针对 性地进行维修。

美国电力研究所(EPRI)RCM用户组认为,以可靠性为中心的维修思想可以大致归结为:RCM是 一种发展与优化维修大纲的系统化的评估方法。根据每一种故障的安全和运行后果,以及导 致故障的恶化机制,采用决策逻辑树寻找系统的最优的维修需求。

用RCM思想制订的维修大纲在实践中取得了很大的成功。如B-707飞机原来的99%的产品是用 周期维修方式的,采用新的维修大纲后降到40%,维修费用下降了30%。在设备的复杂程度和 安全的重要性方面,核电站与航空航天工业有很大的相似性。核电领域引入这一思想后,效 果也十分显著〔1,5,6〕。

尽管法国电力公司也进行了一些按时间的维修(周期性维修),其对于预防性维修的基本态度 却是按设备状态〔8〕即最易于达到经济和技术最佳点的方法。而可靠性分析,是判 断设备状态的一个重要依据,因而近年来法国核电站亦加紧研究RCM技术。在大亚湾核电站 ,《维修政策》规定,应开展RCM研究工作,这项工作由技术支持处实施〔2〕,目前 已开始PSA数据库的工作。

3 RCM研究的基本方法与步骤

具体的工作方法与步骤如下:

Ⅰ 系统选择

系统选择主要考虑系统对电站在安全、可靠性、维修成本、辐射四个方面的重要性。可以通 过加权打分的方法,越是重要的越应首先进行RCM工作。

Ⅱ 数据与信息采集

挑选系统后,必须尽可能多地收集这两个系统的各种信息,确保在RCM研究中充分考虑了系 统设计、运行性能与要求、系统运行历史。信息包应包括RCM研究人员所需要的所有信息, 以确定系统功能、系统边界、功能故障模式、设备失效模式与原因、故障率等。信息的来源 主要是:

---设计规范;

---运行程序与技术规范;-维修与监督要求;

---图纸、描述以及对本系统的已有研究;

---在系统上进行的所有维修与监督任务;

---收集维修历史数据,包括故障日期、原因、后果、维修主要工作等等;

Ⅲ 建立可靠性数据库

设备可靠性数据库记录设备平均无故障时间、失效率、平均故障检修时间、平均故障检修成 本、平均预防维修时间、平均预防维修成本、设备维修辐射代价等等。其中部分参数采用理 想化,如辐射代价,可用打分的方法,最严重的可给10分,无辐射代价给0分。

我国的秦山和大亚湾核电站投运的时间不长,仍属投运的初期,故障原因和类型复杂。如何 减少不定性,提高分析的精度,文献〔3〕已给出方法。多年来,通过试验和实际运行,已 经积累和收集了大量数据,在此基础上形成了公用数据库。核电厂可以结合本厂实践和自己 所收集的数据,对公用数据库采用贝叶斯公式进行更新以形成专用库。数据库建成后,应该是“实时”的,即每次设备故障后,输入本次故障模式、维修时间、成 本等,数据库能根据新的数据和有关的程序,经过计算后更新原有数据库。

Ⅳ 建立系统故障树

系统论认为,系统是指有若干相互联系相互作用的要素构成的,具有特定功能的有机整体, 而系统包含着层次。可靠性工程的故障树分析方法正是一种系统方法,它从系统整体的观点 出发,从系统与要素之间,要素与要素之间,以及系统与外部环境之间的相互联系、相互作 用中考察对象,以达到最佳地处理问题。故障树分析法遵从系统方法的三条原则:整体性原 则,最优化原则和模型化原则。

文献〔3〕将故障树分为三个等级:功能故障树、系统故障树和部件故障树。RCM研究采用系 统故障树,其顶事件是系统功能失效,而底事件是部件或设备的失效。故障树分析的最终任 务是要找出导致顶事件发生的最少的最小割集数以及其相应概率。参考系统手册和系统流程图,分析、确定系统

 

 
 
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