商品級物項適用性確認(rèn)過程探析

高媛　侯長治

【摘 要】核電質(zhì)保體系對核電站核級物項供的采購要求嚴(yán)苛，而滿足核電質(zhì)保要求的供應(yīng)商卻越來越少。美國核管會提出了商品級物項適用性確認(rèn)（CGD）的概念，即認(rèn)為商品級物項（CGI）經(jīng)過適當(dāng)?shù)蔫b定后，與按核質(zhì)保大綱要求來設(shè)計和制造的物項同樣能滿足預(yù)期的安全功能。本文對商品級物項的概念、鑒定流程及方法進(jìn)行介紹。

【關(guān)鍵詞】商品級物項；CGD；鑒定

0 引言

近年來核電作為清潔能源，越來越受到人們的重視。安全是核能發(fā)展與利用的前提條件，也是當(dāng)前社會以及公眾最關(guān)注的問題。其中對核電站安全相關(guān)物項的使用與監(jiān)管，直接影響到核電站的安全運行。

早期，核電站核級物項都必須從合格的核級供應(yīng)商采購，即其設(shè)計與制造都符合核質(zhì)保大綱要求。但隨著幾起核泄露事件的發(fā)生，核電發(fā)展處于停滯狀態(tài)，越來越多的供應(yīng)商放棄苛刻的核質(zhì)保大綱要求，符合核級質(zhì)保大綱要求的供應(yīng)商越來越少[1]。很多核電站為了維持其正常運行而購買商品級替代品，將替代品經(jīng)過適當(dāng)?shù)蔫b定后將其用于核級物項。美國核管會經(jīng)過評估，有條件認(rèn)可了由美國電力研究院建立的商品級備品備件鑒定程序，即認(rèn)為商品級物項（CGI）經(jīng)過適當(dāng)?shù)蔫b定后，與按10CFR50附錄B核質(zhì)保大綱要求來設(shè)計和制造的物項同樣能滿足預(yù)期的安全功能。

1 CGD概念

核級物項：指為了確保核電站基本安全功能按照核級質(zhì)保大綱設(shè)計、制造的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、設(shè)備或影響設(shè)備安全功能的零部件。

商品級物項：指未按照核級質(zhì)保大綱進(jìn)行設(shè)計和制造的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、設(shè)備和影響設(shè)備安全功能的零部件，同時具有以下三個特點：

（1）未按核專用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計和制造；

（2）使用場合不限于核設(shè)備；

（3）能夠按照產(chǎn)品樣本直接從廠家（或供應(yīng)商）訂購。

商品級物項適用性確認(rèn)（Commercial Grade Dedication，CGD）就是將商品級物項（Commercial Grade Items，CGI）經(jīng)過適當(dāng)?shù)蔫b定過程后用作核級物項。

美國核聯(lián)邦法規(guī)10CFR50附錄B確定了保證核級物項質(zhì)量的系統(tǒng)性要求，雖然沒有明確提出商品級物項的問題，但是附錄中的III和VII部分建立了相應(yīng)的控制以保證采購物項的質(zhì)量，這些控制同樣適用于安全領(lǐng)域使用的商品級物項[2]。

10CFR21 《缺陷和不符合報告》明確了Dedication的定義，提出它是將商品級物項用于安全領(lǐng)域的適用性確認(rèn)過程，經(jīng)過鑒定后，能夠提供證據(jù)證明商品級物項與在核質(zhì)保體系下制造的設(shè)備具備同等性能，能夠執(zhí)行其安全功能。

2 CGD 流程

核電站商品級物項的適用性確認(rèn)過程通常分為兩個階段：技術(shù)評估階段與驗收階段[3]。

技術(shù)評估階段是工程師根據(jù)核安全相關(guān)需求，考慮商品級物項可能發(fā)生的失效模式及影響分析，確定物項的關(guān)鍵設(shè)計特性，從而保證所采購物項的技術(shù)要求滿足核電站設(shè)計要求。

檢驗驗收階段是根據(jù)技術(shù)評估階段的要求，選擇合適的樣本、檢驗方法和接受標(biāo)準(zhǔn)，并對其進(jìn)行檢驗驗收以保證所接收的物項能滿足指定的要求（如圖 1所示）。

2.1 技術(shù)評估

技術(shù)評估的主要目的是詳細(xì)準(zhǔn)確的確定物項的關(guān)鍵設(shè)計特性，以確保所采購的物項滿足核電站的設(shè)計要求。

商品級物項的采購共有3種情形：采購等同物項、采購替代物項和采購新物項。

1）新物項采購

設(shè)計改進(jìn)或新建核電站可能需要采購某一新商品級物項。這種情況下，必須從技術(shù)上確定商品級物項的設(shè)計能夠充分滿足該物項所執(zhí)行的安全功能的要求，并對物項的每一個關(guān)鍵設(shè)計特性進(jìn)行技術(shù)評估。技術(shù)評估應(yīng)作為物項設(shè)計過程的一部分，并在采購文件中明確該物項的正確采購技術(shù)和質(zhì)量要求。如果采購文件中有關(guān)于抗震和環(huán)境等級的要求，則抗震和環(huán)境鑒定也應(yīng)作為關(guān)鍵設(shè)計特性進(jìn)行驗證。

2）等同物項采購

等同物項采購是指所采購物項與原物項有相同的零件、工藝、模型號碼，具有與原物項相同的技術(shù)與物理特性。等同物項采購僅需要進(jìn)行簡單的技術(shù)評估，無須確定其安全功能、設(shè)計要求和關(guān)鍵參數(shù)，但是仍然需要進(jìn)行檢驗驗收，進(jìn)行必要的檢驗測試，以確保物項的關(guān)鍵參數(shù)滿足要求。

3）替代物項采購

如果采購的商品級物項是替代物項，則需要進(jìn)行詳細(xì)的等效性技術(shù)評估。并就替代物項采購的必要性進(jìn)行技術(shù)論證。對替代物項的等效技術(shù)評估應(yīng)證明替代物項在設(shè)計工況下其接口、安全性、互換性、安裝以及功能不受影響。

2.2 驗收

商品級物項的驗收過程是保證所選取的商品級物項能夠滿足核安全相關(guān)需求的規(guī)定。

商品級物項的驗收方法有以下四種：

1）特別試驗與檢查

當(dāng)采購方希望在物項接收過程中或接收后對其所選定的關(guān)鍵特性進(jìn)行驗證時可執(zhí)行特別試驗與檢查?，F(xiàn)場試驗可以作為特別試驗與檢查的一部分。該方法適用于：

（1）由多家供應(yīng)商提供的物項；

（2）比較簡單的物項；

（3）可以通過現(xiàn)場試驗來驗證其關(guān)鍵特性參數(shù)的物項。

2）商業(yè)級調(diào)查

商業(yè)級調(diào)查主要是調(diào)查供應(yīng)商的質(zhì)保大綱和生產(chǎn)過程對商品級物項的關(guān)鍵特性參數(shù)的有效控制情況。這里不要求供應(yīng)商的質(zhì)保大綱滿足核質(zhì)保大綱要求。商業(yè)級調(diào)查必須在采購相應(yīng)物項之前就進(jìn)行，以證實供應(yīng)商的商業(yè)質(zhì)量控制體系能夠有效控制物項的關(guān)鍵特性參數(shù)。商業(yè)級調(diào)查是買方獲得供應(yīng)商對某物項施加商業(yè)控制的可信度的一種手段。商業(yè)控制可由供應(yīng)商的質(zhì)保大綱、程序及用戶評價記錄等組成。

商業(yè)級調(diào)查適用于以下類型的供應(yīng)商：

（1）NSSS（Nuclear Steam Supply System）供應(yīng)商；

（2）原始設(shè)備制造商；

（3）原始零件制造商；

（4）代理商。

3）源地驗證

該方法是在物項發(fā)貨前，通過監(jiān)督相關(guān)質(zhì)量活動來驗證關(guān)鍵特性參數(shù)。供應(yīng)商既可以是執(zhí)行商業(yè)質(zhì)保大綱和核質(zhì)保大綱的合格核供應(yīng)商，也可以是不執(zhí)行質(zhì)保大綱的商業(yè)級物項供應(yīng)商。源地驗證最適用于單個物項或一起裝載的一批物項的采購。與商業(yè)級調(diào)查相比，源地驗證更適用于不經(jīng)常采購或需要緊急采購的物項。

4）供應(yīng)商調(diào)查

供應(yīng)商調(diào)查法允許采購方根據(jù)供應(yīng)商信譽(yù)或物項的歷史記錄確認(rèn)采購的商品級物項滿足核安全級要求，物項的歷史記錄可包括：關(guān)鍵參數(shù)的質(zhì)量控制、工業(yè)范圍內(nèi)的性能記錄等等。該方法允許采購方通過對物項過去良好的歷史記錄接受該物項，也允許采購方根據(jù)前3種方法獲得的驗證或相關(guān)工業(yè)性能數(shù)據(jù)確認(rèn)對所采購物項的質(zhì)量信心。

一般來說，根據(jù)商品級物項所選關(guān)鍵特性的不同、供應(yīng)商產(chǎn)品可靠性及其歷史記錄等因素，在驗收過程中方法1、方法2和方法3可以單獨使用，也可與其他兩種方法相結(jié)合對物項進(jìn)行驗收。方法4不可以單獨使用，除非相關(guān)工業(yè)性能數(shù)據(jù)直接適用于物項關(guān)鍵特性參數(shù)和相應(yīng)的核安全級應(yīng)用；且制造商的設(shè)計、制造、材料代換控制程序通過審核方的確認(rèn)。

3 總結(jié)

目前國內(nèi)核電標(biāo)準(zhǔn)中，除了GB/T13629-2008中提出了現(xiàn)有商品級計算機(jī)的適用性確認(rèn)過程，并明確了當(dāng)計算機(jī)“制造商未按HAF 003完成部件研制活動時，進(jìn)行商品級物項適用性確認(rèn)過程的各項活動可能是適當(dāng)?shù)摹薄５钦麄€核電行業(yè)CGD過程的具體實施方法、實施程序和驗收準(zhǔn)則等一系列體系標(biāo)準(zhǔn)都還有待研究和完善。隨著核電設(shè)備國產(chǎn)化的要求越來越高，如何保證其質(zhì)量，規(guī)避風(fēng)險，商品級物項概念及其適用性確認(rèn)的引入就顯得十分必要。

【參考文獻(xiàn)】

[1]樊國棟，陳剛，邵俊，俞瑩琛.商品級物項在核電領(lǐng)域的應(yīng)用[Z].

[2]劉培揚，楊洋.反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)AC160平臺商品級物項適用性確認(rèn)過程的探討[Z].

[3]Electric Power Research Institute. EPRI–NP-5652 Guideline for the Utilization of Commercial Grade Items in Nuclear Safety Related Applications， 1988[Z].

[責(zé)任編輯：楊玉潔]