核電廠商品級物項適用性確認淺論及實踐

李曉峰

【摘 要】核電廠運營階段商品級設備或零部件的停產(chǎn)淘汰，核安全相關的屬性對此類備件的替代方案評估帶來困難，論文對商品級物項的適用性確認方法進行闡述，并對核電廠常用的備件品類繼電器進行實踐評估。

【Abstract】During the operation stage of nuclear power plant， commercial grade equipment or spare parts are shut down， and related attributes of nuclear safety bring difficulties to the evaluation of alternatives to such spare parts. This paper elaborates on the applicability confirmation method of commercial grade items， and carries out practical evaluation on the relay of spare parts commonly used in nuclear power plant.

【關鍵詞】商品級物項;適用性確認;繼電器

【Keywords】commercial grade items; applicability confirmation; relay

【中圖分類號】TM623? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）08-0073-02

1 引言

1.1 商品級物項的定義

核電廠是由安全相關部件和非安全相關部件構(gòu)成。安全相關部件需符合法規(guī)制定質(zhì)量保證大綱的要求，通過采取計劃和系統(tǒng)的措施，以控制安全相關部件的質(zhì)量。

商品級物項指符合以下條件的物項：不受核設施特定設計要求或技術(shù)規(guī)格要求的約束;用于除核設施以外的用途;按照制造商公布的產(chǎn)品描述（如產(chǎn)品目錄）中給出的規(guī)格，從制造商/供應商采購。

1.2 商品級物項的應用需求

在20世紀80年代美國三哩島事故后，因新建核電廠數(shù)量減少，急劇萎縮的核電市場使得部分供應商沒有足夠能力繼續(xù)執(zhí)行既有的核質(zhì)保大綱，只能按照商品級物項采購備品備件。隨著核電廠投入運行的時間越來越長，設備的淘汰升級等問題日益凸顯，對供應商按照核質(zhì)保大綱供貨的要求越來越多，包括證明與停產(chǎn)設備的等效性、評估生產(chǎn)過程的變化等。

2 商品級物項適用性確認

擬用于安全相關用途的商品級物項的適用性確認涉及兩個步驟：技術(shù)等效性評估、產(chǎn)品驗收方法。

2.1 技術(shù)等效性評估

典型的技術(shù)等效性評估過程有以下6個步驟：①確定技術(shù)評估需求。通常，在物項的功能特性、安裝互換性，環(huán)境兼容性或鑒定一致性出現(xiàn)變化時需要進行技術(shù)評估。②零部件安全功能識別。部件如果不需要執(zhí)行安全相關功能，與安全無關，反之，該部件與安全相關。零件的可靠故障機制如果影響組件的安全相關功能，該部件非安全相關，反之與安全無關。③失效模式和后果分析。失效模式和后果分析是實現(xiàn)安全功能識別的具體方法。④相似性或替代項目認定。⑤替代項目的等效性評估。針對替代前后差異性進行評估，評估的依據(jù)包括：系統(tǒng)設計要求和通用技術(shù)要求等。⑥技術(shù)和質(zhì)量要求的規(guī)范。包括：技術(shù)參數(shù)的明確、生產(chǎn)設計制造的規(guī)范以及供應商文檔提供的要求。

2.2 產(chǎn)品驗收方法

2.2.1 專項試驗和檢驗

通過專項試驗和檢驗驗收商品級物項應在物項收貨時或收貨后進行專項試驗和檢驗，以驗證選定的關鍵特性是否滿足采購技術(shù)要求，專項試驗和檢驗也可包括安裝后試驗。

如果有足夠的數(shù)據(jù)來進行相應的檢驗和試驗，對所有商品級物項，買方宜采用該方法，該方法最適合性質(zhì)相對簡單的、確認關鍵特性可做試驗的物項。

要采用專項試驗和檢驗的驗收方法，應通過編制計劃或檢查表來驗證物項的關鍵特性。此計劃或檢查表應包括：試驗和檢驗內(nèi)容、試驗方法和檢驗技術(shù)、驗收標準、檢驗和試驗結(jié)果的評價。

在適當?shù)那闆r下，可按照抽樣方案進行檢驗和試驗。可以將安裝后的試驗作為標準維護試驗的一部分。核電廠運營商可以把特殊檢驗和試驗外包給認可的試驗機構(gòu)。

一旦通過專項試驗和檢驗驗證了關鍵特性，買方可認定物項可以用在安全相關用途。專項試驗和檢驗報告構(gòu)成客觀證據(jù)。

2.2.2 供應商商品級調(diào)查

核電廠運營商希望根據(jù)供應商進行商品質(zhì)量控制驗收商品級物項時，可采用供應商商品級調(diào)查的方法，該方法可構(gòu)成質(zhì)量計劃、程序或?qū)嵺`。該方法最適合由一個供應商獨家提供、技術(shù)信息較難獲取、組合件等特征的物項。

進行商品級調(diào)查必須滿足兩個基本標準：第一，供應商必須確認在商品質(zhì)量體系活動范圍內(nèi)選定的商品級物項的關鍵特性受控;第二，必須向核電廠運營商保證其質(zhì)量體系活動對商品級物項實施了充分和適當?shù)目刂啤?/p>

2.2.3 源地驗證

源地驗證適合單個物項或物項發(fā)貨，源地驗證更適合不常采購或需要催交的物項。如果源地驗證時確定供方適當?shù)乜刂屏岁P鍵特性，收貨時只需要驗證件號。一旦完成標準收貨檢驗和源地驗證文件，相應的物項就被驗收。

應在批準的調(diào)查計劃/檢查表上記錄源地驗證的結(jié)果，調(diào)查計劃/檢查表包括：供應商要控制的關鍵特性、針對關鍵特性應驗證的供應商控制、調(diào)查方法、驗證活動及其結(jié)論。

2.2.4 合格供應商/物項性能記錄

核電廠運營商可以基于對供應商商品級物項的信心（信心來自于該物項成熟的性能）驗收該物項。采用該方法，核電廠運營商可基于成功應用上述三種方法或相關行業(yè)性能數(shù)據(jù)所獲得的歷史驗證資料信賴物項的性能。

2.2.5 兩種或兩種以上方法結(jié)合使用

為了有效驗證關鍵特性并且形成合理保證物項合格的客觀證據(jù)，可同時采用二種或二種以上的上述驗收方法。

2.3 產(chǎn)品驗收的樣本選取方案

產(chǎn)品驗收的樣本選取方案直接關系到驗收結(jié)果的客觀公正性，樣本選取方案與產(chǎn)品驗收方法的選擇息息相關。一般情況下，專項試驗和檢驗、源地驗收這兩種驗收方法需考慮樣本選取方案。

樣本選取方案還與驗收內(nèi)容是否包括破壞性試驗相關;樣本選取方案包括樣本量大小、是否隨機等，詳細的樣本選取方案的制定可參考Guideline for Sampling in the Commercial-Grade Item Acceptance Process（TR-017218-R1）。

3 商品級物項適用性確認實踐

3.1 物項基本信息：電磁繼電器

應用系統(tǒng)：核島廠房核級風閥啟閉控制柜控制繼電器。

供應商：蘇州東儀。

制造商：歐姆龍。

型號：MY4N-J DC24/48。

3.2 技術(shù)等效性評估

3.2.1 確定技術(shù)評估需求

制造商已確定MY4N-J DC24/48型繼電器已停產(chǎn)，已確定更換產(chǎn)品，需要進行技術(shù)評估，以確認接口、互換性、安全性、適合性和功能性是否滿足要求。

3.2.2 零部件的功能分類

該繼電器控制核級風閥的啟閉，與安全有關。控制功能是通過改變繼電器觸點的狀態(tài)來完成的，因此，繼電器的功能模式是有效的。

3.2.3 失效模式和影響分析

可靠的故障機制/模式及其對繼電器的影響如下：①拒動或誤動：未改變狀態(tài)或失去控制功能。②觸點表面的腐蝕：高電阻/電路完整性損失。③觸點短路或開路：電路完整性喪失。④地震事故期間的安裝完整性：母部件完整性的喪失。⑤在地震事故中觸點顫振：虛假驅(qū)動。

3.2.4 相似性或替代項目評估

制造商已確定更換繼電器，原件不再可用。因此，這是一個替代項目采購。

3.2.5 替代項目的等效性評估

通過對MY4ZN-D2-DC24/48及MY4N-J DC24/48型繼電器的關鍵特性參數(shù)絕緣強度、動作/復位電壓、動作/復位時間、觸點容量、接觸電阻、材料、尺寸、重量和安裝方式進行對比評估，MY4ZN-D2-DC24/48項繼電器可以替代MY4N-J DC24/48型繼電器。

3.2.6 技術(shù)和質(zhì)量要求規(guī)范

繼電器：MY4ZN-D2-DC24/48（及安裝附件）。

文件：技術(shù)規(guī)格說明書，完工報告（需包含質(zhì)量計劃、出廠性能檢驗報告）。

3.3 產(chǎn)品驗收方法

產(chǎn)品驗收方法選擇專項試驗和檢驗及源地驗證，識別關鍵驗證參數(shù)及驗收標準如下，并作為文件記錄。檢查項目：操作功能、釋放功能、線圈電阻、動作電壓、釋放電壓、接觸電阻、動作時間、釋放時間，驗收標準按廠家技術(shù)規(guī)格書。

4 結(jié)語

核電廠運行所需備品備件更新?lián)Q代較頻繁，商品級物項的適用性確認將會作為一種主要技術(shù)評估手段來實現(xiàn)核級備件的使用評估。作為核電廠運營備品備件的技術(shù)從業(yè)人員，應該加強商品級物項的適用性確認的理論學習及實踐，積累相關經(jīng)驗，在保障核安全的基礎上創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。