重水堆核電機(jī)組母線停電檢修計劃優(yōu)化與管理

姜武

（中核核電運行管理有限公司，浙江海鹽314300）

重水堆核電機(jī)組母線停電檢修計劃優(yōu)化與管理

姜武

（中核核電運行管理有限公司，浙江海鹽314300）

重水堆核電機(jī)組母線停電檢修窗口安排，母線停電計劃管理，歷次大修母線停電檢修計劃實施情況，檢修計劃優(yōu)化與管理的措施。

重水堆核電；母線檢修；計劃管理

0 概述

秦三廠是國內(nèi)首座重水堆核電站，核電機(jī)組大修期間，因在短時間內(nèi)執(zhí)行大量的維修工作、設(shè)備的檢查維護(hù)、定期試驗、變更以及裝卸料等操作，使得電廠大量系統(tǒng)、設(shè)備集中停役，電源停電，所以在大修期間存在著較大的核安全風(fēng)險。主要涉及反應(yīng)堆余熱排出、堆芯水裝量保持、反應(yīng)性控制、電源保障以及安全殼完整性維持等。由于重水堆停堆大修期間燃料仍留在堆芯并需要連續(xù)冷卻，給大修期間的核安全提出了非常高的要求，同時對大修計劃的編制也提出了更苛刻的要求和限制條件。

1 母線檢修窗口安排

母線檢修工作主要有臨時電源的安裝、電機(jī)控制中心（MCC）母線及間隔檢修、400 V母線和開關(guān)及變壓器檢修、11.6 kV母線和開關(guān)及變壓器檢修、6.3 kV母線和開關(guān)及變壓器檢修等。所有電氣系統(tǒng)均分成奇列部分和偶列部分。除設(shè)備故障外，根據(jù)大修規(guī)劃，一次大修只安排單列母線預(yù)防性檢修。秦山廠每臺機(jī)組備用柴油發(fā)電機(jī)2臺，考慮到母線停電檢修期間實際上備用柴油發(fā)電機(jī)不可用且檢修周期一致，所以母線檢修即安排對應(yīng)側(cè)的備用柴油發(fā)電機(jī)檢修。

重水堆大修類型分為短大修、年度大修和長大修。年度大修和短大修期間，母線停電檢修處于關(guān)鍵路徑。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)大修計劃標(biāo)準(zhǔn)里程碑，保證停堆狀態(tài)（GSS）安措建立完成，即開始母線停電檢修[1]。該窗口內(nèi)同時實施柴油發(fā)電機(jī)（SDG）檢修，兩者完成后開始MOT/UST檢修，同時開始進(jìn)入低水位操作。關(guān)鍵路徑（圖1）。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)大修關(guān)鍵路徑圖

長大修期間，由于有備用柴油發(fā)電機(jī)（SDG）解體檢修，所以工期較長。母線停電檢修處于次關(guān)鍵路徑。以208大修為例，主變/廠用變壓器（MOT/UST）檢修完成后，開始母線停電檢修和備用柴油發(fā)電機(jī)（SDG）解體檢修，母線檢修完成后在開始再循環(huán)冷卻水（RCW）檢修。關(guān)鍵路徑（圖2）。

每次大修檢修項目均不同，為保障機(jī)組在大修期間的反應(yīng)堆安全，根據(jù)技術(shù)規(guī)格書和停堆大修核安全管理要求，核安全管理部門在大修前對機(jī)組大修核安全管理細(xì)則進(jìn)行修訂和升版，以便更好地指導(dǎo)現(xiàn)場工作。在遵守核安全管理細(xì)則的前提下，對常見關(guān)鍵路徑和次關(guān)鍵路徑項目進(jìn)行梳理和分析[2-3]，受母線檢修影響的檢修設(shè)備和工況如下，在計劃安排上應(yīng)錯開或串聯(lián)安排。

（1）MOT/UST/SST。2臺SDG均處于熱備用的情況下，才可安排UST和SST中的一路外電源停役檢修；MOT/UST和啟備變壓器（SST）兩路外電源都可用的情況下，才可將1臺SDG退出熱備用。SDG與對應(yīng)側(cè)母線一般同時安排，母線檢修錯開MOT/UST和SST。

（2）低水位。低水位運行期間可以安排BUC和BUD母線停役檢修，不允許安排其他電源母線停役檢修。

（3）EPS。在應(yīng)急供電系統(tǒng)（EPS）維修期間，2臺SDG必須可運行。SDG與對應(yīng)側(cè)母線一般同時安排，故錯開母線檢修。

（4）RCW/RSW。正常熱阱要求至少1臺停冷泵運行，并且停冷泵和停冷熱交換器由RCW冷卻；或者2臺停冷泵運行，并且停冷泵和停冷熱交換器由RCW備用系統(tǒng)冷卻。母線檢修導(dǎo)致1臺停冷泵不可用，故應(yīng)與RCW/RSW檢修錯開。

（5）卸料。MOT與SST只能有一路外電源檢修，2臺SDG保持可用，SDG與對應(yīng)側(cè)母線一般同時安排，故錯開母線檢修。

（6）控制計算機(jī)DCCY。母線停電時要求換料機(jī)保持一側(cè)可用，即要求DCCY可用，因此應(yīng)與母線檢修錯開。

（7）蒸汽發(fā)生器上水。奇母線上的新增輔助給水泵可由RCW備用冷卻水冷卻，而偶母線上的老輔助給水泵只能由RCW冷卻水冷卻。上水前一定要考慮冷卻水和母線是否滿足要求，以免影響蒸汽發(fā)生器上水工作。

（8）裝卸料機(jī)。當(dāng)檢修BUE或BUF母線時，必須始終保證裝卸料機(jī)一側(cè)可運行，即奇母線檢修期間保持A側(cè)裝換料機(jī)可用，偶母線檢修期間保持C側(cè)裝換料機(jī)可用。

（9）壓力管在役檢查。A側(cè)裝換料機(jī)由偶母線供電，檢查設(shè)備ADM掛A側(cè)導(dǎo)致A側(cè)裝換料機(jī)不可用，而奇母線檢修時要求A側(cè)裝換料機(jī)可用。偶母線檢修導(dǎo)致A側(cè)裝換料機(jī)失去動力電源不可用，故應(yīng)與奇/偶母線檢修錯開。

圖2 208大修關(guān)鍵路徑圖

2 母線停電檢修計劃管理

2.1 計劃編制

大修計劃編制必須遵循安全性原則、經(jīng)濟(jì)性原則、適用性原則和最優(yōu)化原則[4]。為減少母線停電對電廠的影響，提前半年提出和分析臨時電源需求，運行部門編制相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)工作流程、臨時電源配置圖、臨時電源控制圖等文件。針對臨時電源的特殊性，實施期間在現(xiàn)場所有臨時電源間隔可打開處張貼臨時電源警示牌，以確保電氣檢修安全。

大修3級進(jìn)度應(yīng)在大修前2個月編制完成，隨后由各執(zhí)行部門進(jìn)行審查，審查內(nèi)容包括人力資源和工作區(qū)域的平衡、縱深防御、機(jī)組熱阱配置等，以確保大修能及時開工和完工。大修前與實施部門進(jìn)行計劃交底，強(qiáng)調(diào)工作風(fēng)險、注意事項及難點。大修計劃員根據(jù)歷次大修的經(jīng)驗，與實施單位對計劃的安排進(jìn)行探討和交流，對大修項目間的工作邏輯關(guān)系、重大檢修項目在整個母線停電檢修時間窗口中的位置及作用、重大項目的進(jìn)度風(fēng)險及預(yù)防措施等，都要進(jìn)行詳細(xì)地說明。

編制大修風(fēng)險評估報告，主要是針對母線檢修期間3級電源只有一路供電，堆芯正常熱井只有一路運行等情況。故在檢修期間必須確保另一路運行可靠，采取實體隔離、工作控制、維修工作風(fēng)險控制、維修后設(shè)備可用性控制等預(yù)防措施，將風(fēng)險產(chǎn)生的概率減至最小[5]。

2.2 計劃控制

大修計劃控制主要通過大修3日滾動計劃、大修技術(shù)規(guī)格書隔離窗口重點信息提示、計劃調(diào)整控制、關(guān)鍵路徑和次關(guān)鍵路徑控制、成立大修協(xié)調(diào)組等機(jī)制進(jìn)行，各機(jī)制相輔相成、相互補(bǔ)漏，形成大修計劃控制網(wǎng)絡(luò)，確保每一項重大工作得以控制。通過上述控制機(jī)制以及管理措施，整個大修計劃控制工作可形成良好的閉環(huán)控制，關(guān)鍵路徑實現(xiàn)“零接口”控制目標(biāo)[5]。另外，針對母線停電窗口采取專項管理措施：

（1）母線停電和送電管理。專項小組制定詳細(xì)的實施邏輯圖，其中包括具體的運行操作時間，工單信息，各個電氣母線的停役時間，接口信息等。母線的恢復(fù)送電和其他檢修項目完成后，都要進(jìn)行設(shè)備、系統(tǒng)的維修后試驗、變更后試驗，并逐步恢復(fù)系統(tǒng)投運，特別是在大修后期、維修和變更后試驗較多，加上長周期、短周期定期試驗和系統(tǒng)啟動，運行人員的操作量大而且集中，經(jīng)過合理安排和調(diào)配人力，以保證大修安全和進(jìn)度。

（2）母線停電檢修重要節(jié)點管理。為加強(qiáng)對母線停電檢修的跟蹤力度，根據(jù)大修實際工作需要，在母線停電窗口內(nèi)設(shè)置了一些重要進(jìn)度節(jié)點，以便細(xì)化主線計劃控制。母線停電檢修重要節(jié)點情況（表1）。

表1 母線停電檢修重要節(jié)點

（3）核島電動閥檢修管理。核島電動閥的檢修因可能影響堆芯熱阱的有效性，每個閥門維修必須結(jié)合機(jī)組狀態(tài)，在計劃安排上不僅要結(jié)合系統(tǒng)檢修，還需考慮母線停電及UPS檢修的影響，存在時間窗口緊、任務(wù)重的特點。為此成立核島電動閥專項組，安措和維修后試驗運行安排專人配合，維修工作完成后立即解除安措并安排試驗，實現(xiàn)檢修和試驗無縫銜接，從而提高工作效率。

（4）吊車管理。吊車在停電前和送電后，應(yīng)用郵件通知相關(guān)工作人員。執(zhí)行安措前，郵件確認(rèn)無人使用相關(guān)吊車并廣播通知吊車即將停電，禁止使用。大修中由專門的維修協(xié)調(diào)員進(jìn)行跟蹤、協(xié)調(diào)和處理，因母線掃負(fù)荷等工作而導(dǎo)致吊車不可用，運行協(xié)調(diào)員和負(fù)責(zé)吊車維修協(xié)調(diào)員做好溝通，以便及時送電；現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)吊車不可用時，將信息反饋給維修協(xié)調(diào)員，以便及時協(xié)調(diào)處理，最大限度降低吊車對現(xiàn)場工作的影響。

3 歷次大修母線檢修用時分析

106大修之前，母線檢修工期一般按8.5 d控制，通過不斷優(yōu)化和改進(jìn)，檢修工期縮短至約6 d。表2為母線停電檢修工期統(tǒng)計表，對用時分析如下[6]：

（1）106大修母線檢修工作均為常規(guī)項目，實際工期為7 d，未出現(xiàn)偏差。

（2）206大修母線檢修除常規(guī)項目外，增加了事件記錄裝置變更，實際工期為8 d。

（3）107大修母線檢修工作均為常規(guī)項目，實際工期為5.5 d。由于大修準(zhǔn)備充分，實施各階段控制良好，未出現(xiàn)偏差。

（4）207大修母線檢修工作相比107大修稍有增加，實際工期為6.5 d，比計劃工期延長0.5 d。原因為1#SDG試驗過程中調(diào)速器故障，后續(xù)缺陷處理和試驗耗時0.5 d。

表2 母線停電檢修統(tǒng)計表

在無重大變更工作的前提下，母線停電檢修處于關(guān)鍵路徑時計劃工期為6 d，與國外核電最優(yōu)化的工期5 d仍有一定差距。根據(jù)大修長遠(yuǎn)規(guī)劃，必須將工期縮短到5 d才能實現(xiàn)工期優(yōu)化的目標(biāo)。

4 建議和優(yōu)化措施

4.1 MCC間隔拆分固化

MCC間隔數(shù)量較多，和工藝隔離、電氣檢修計劃進(jìn)度及維修人力需求等因素導(dǎo)致同一MCC不能一起檢修，因此每次大修前期需對MCC間隔進(jìn)行拆分，并花費大量的時間和精力，良好經(jīng)驗得不到固化，MCC檢修會影響檢修工作進(jìn)度，一部分MCC間隔檢修會因為工藝隔離檢修項目的變化產(chǎn)生不確定性。為此，成立了MCC檢修優(yōu)化專項工作組，拆分原則為MCC間隔分為日常執(zhí)行和大修執(zhí)行，其中大修執(zhí)行又分為母線停電前執(zhí)行、與母線同時檢修及其他間隔；同時對每段MCC母線下的接線方式相同的MCC間隔進(jìn)行整合，以便更好地實施質(zhì)保見證。最后根據(jù)拆分后的結(jié)果形成預(yù)防性維修數(shù)據(jù)庫，從根源上解決每次拆分難的問題。

4.2 設(shè)備升級改造

為保證電氣系統(tǒng)仍能正常運行，根據(jù)電源配置要求，母線停電前需安裝部分臨時電源，母線送電前分階段拆除各臨時電源，臨時電源拆裝工作會增加工作控制風(fēng)險。部分重要負(fù)荷未采用雙路電源供電，部分電源切換柜容量偏小，不能滿足實際需求，因此有待近一步優(yōu)化。

4.3 增設(shè)外電源

根據(jù)國際和國內(nèi)同行實踐，增加1臺SDG（2臺機(jī)組公用的第5臺SDG），不僅可以提高機(jī)組安全性，還可以將SDG檢修安排在功率運行期間實施，有利于縮短大修工期。

增加一路外電源，從概率安全分析（PSA）計算結(jié)果看，增加公用段供電后將提升大修期間電源可靠性。該增加的外電源來自運行機(jī)組的四級母線BUB，通過公用段向停堆機(jī)組的F母線供電，從而實現(xiàn)雙路電源檢修，即SST和SDG可同時檢修。

4.4 加強(qiáng)設(shè)備管理

傳統(tǒng)的基于設(shè)備類型的預(yù)防性維修策略已無法滿足核電系統(tǒng)對設(shè)備可靠性的高要求，采用以可靠性為中心的維修（RCM），不僅可以有效保障核電廠重要功能的可靠性，而且可以科學(xué)地配置核電廠維修資源，在保障關(guān)鍵功能可靠性不降低的同時最大限度地降低維修成本，創(chuàng)造最大的經(jīng)濟(jì)效益。在實際檢修過程中已發(fā)現(xiàn)部分設(shè)備有老化現(xiàn)象，缺陷處理將增加檢修時間，從而增加了計劃管控的難度。后續(xù)技術(shù)部門應(yīng)深化RCM管理，同時加強(qiáng)關(guān)鍵敏感設(shè)備管理（SPV），提高機(jī)組的可靠性，做好故障根本原因的分析，并采取切實可行的改進(jìn)方案，提高設(shè)備的可靠性和使用壽命。

4.5 預(yù)防性維修項目優(yōu)化

目前大修項目越來越多，部分預(yù)防性項目檢修頻繁，有些難點項目中長期規(guī)劃不合理，導(dǎo)致計劃安排和運行隔離難度加大[7]；同時鑒于設(shè)備的重要性，成立專項組根據(jù)設(shè)備的分級、運行工況、歷史經(jīng)驗等結(jié)合使用PSA工具對庫中預(yù)防性項目的開始值、檢修周期甚至是移至機(jī)組功率運行檢修等進(jìn)行優(yōu)化。同時應(yīng)加大對設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)的狀態(tài)監(jiān)測，跟蹤變化趨勢，積累維修經(jīng)驗，逐步減少以時間為周期的預(yù)防性維修。

4.6 計劃優(yōu)化

為避免相同工作的重復(fù)性勞動，提高大修計劃的合理性，根據(jù)大修類型編制關(guān)鍵路徑參考計劃，在編制大修計劃時，選取合適的參考計劃進(jìn)行適當(dāng)修改就可得到大修執(zhí)行計劃，提高了計劃編制的效率。由于檢修項目的變化，參考計劃與實際可能不符，需要不斷調(diào)整，因此在動態(tài)更新方面還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，各機(jī)組之間的修改需進(jìn)行統(tǒng)一反饋和修改。另外，各重要窗口計劃還未編制參考計劃，如母線停電檢修、低水位檢修等，后續(xù)通過不斷優(yōu)化和調(diào)整，使大修計劃的經(jīng)驗和良好實踐得到固化與傳承，以便更好地應(yīng)用于后續(xù)大修，減少個人技術(shù)水平和經(jīng)驗對大修計劃的影響。

5 結(jié)束語

母線停電檢修是重水堆核電機(jī)組大修的重中之重，多年的經(jīng)驗積累和持續(xù)改進(jìn)，在大修計劃的協(xié)調(diào)控制方面取得了良好業(yè)績，經(jīng)過對現(xiàn)狀分析及與國際同行的針對性比較，發(fā)現(xiàn)在大修工期、檢修手段、技術(shù)水平等方面還存在一定差距。為此核電站正采取措施全力推進(jìn)大修優(yōu)化工作，通過對大修計劃管理的完善和創(chuàng)新，整體提高大修計劃管理的水平。從而加大對大修的安全、質(zhì)量、進(jìn)度及成本的控制力度，逐步縮短大修工期，進(jìn)一步提升大修業(yè)績和公司的核心競爭力。

［1］陸敏.大修計劃管理[R].浙江海鹽：2014：9-10.

［2］秦三廠技術(shù)規(guī)格書[R].浙江海鹽：2007：167-173.

［3］韓雨.中核運行三廠機(jī)組大修核安全管理細(xì)則[R].浙江海鹽：2016：5-16.

［4］陳文暉.項目管理的理論與實踐1版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

［5］秦三廠大修風(fēng)險評估報告[R].浙江海鹽：2007.

［6］秦三廠大修總結(jié)報告[R].浙江海鹽：2015.

［7］秦三廠預(yù)防性維修大綱[R].浙江海鹽：2016.

〔編輯 王永洲〕

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10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.03.09