设备可靠性管理程序AP-913(译文)

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1、1 设备可靠性管理程序 设备可靠性管理程序 2001 年 11 月 AP 913 第 1 次修订版 核电运营研究所 2 前 言 前 言 这份材料讲述设备可靠性管理程序 目的是协助成员机构对核电设施进行安全 可靠而有效 的高水平运营管理 设备可靠性是核电厂运行过程中不可缺少的有机组成部分 本程序反映了来自核电厂设备性 能辅助检查和对国内外核设施进行工作访问过程中获得的经验 设备可靠性管理程序被设计成能 够直接参与一些设备的管理 并且能够不断地进行改进和完善 这个版本的程序包括来自业界自 我评估和 设备可靠性管理程序 AP 913 前一版本的差距分析得来的经验和教训 另外 还增加 了设备老化和报废

2、管理的内容 与 设备可靠性管理程序 AP 913 前一版本相比 本程序中比较大的改变有 界定与识别关键设备 将之输入性能监测计划和预防性维修 PM 技术数据库中进行评估 关键 非关键和故障设备识别标准已提高 确定设备故障根本原因的方法已改进 持续提高设备可靠性的方法已改进 设备老化与报废方法已改进 欢迎电厂运营商对这份文件的内容和形式提出意见 以便我们能够在以后升版时加以改进 联络地址为 美国加利福尼亚州阿特兰大市东南方向 GALLERIA 大街 700 号 100 单元核电运营 研究所 INPO 电厂支持处处长 DIRECTOR PLANT DIVISION INSTITUTE OF NUC

3、LEAR POWER OPERATION 700 GALLERIA PARKWAY SE SUITE 100 ATLANTA GA30339 5957 770 644 8221 意见也可以通过 INPO 支持网站 E MAIL 给研究所副所长 3 目录 目录 前言 设备可靠性管理程序的目标 定义 设备可靠性管理程序的目标 设备运行的目标 设备可靠性管理程序的内容 设备可靠性管理程序的操作方法 1 敏感设备的确定与识别 2 性能监测 3 纠正行动 4 设备可靠性的持续改进 5 长期规划与寿命管理 6 预防性维修的实施 附件 A 业界参考材料 附件 B 设备可靠性自我评估检查清单 附件 C 自我评

4、估或 AP 913 差距分析的成功策略 附件 D 设备可靠性性能参数举例 附件 E 预防性维修状态代码举例 附件 F 老化管理大纲的内容 推介 4 设备可靠性管理程序的目的 设备可靠性管理程序的目的 定义 定义 设备可靠性管理程序 将大部分的设备可靠性管理活动以及活动的协调情况纳入一个程序之 中 使得电站人员能够评估重要设备 制定和贯彻设备长期健康状况管理计划 监测设备性能和 状态 以设备运行经验为依据 持续调整预防性维修任务和频率 这个程序的内容通常包括以可 靠性为中心的维修 RCM 预防性维修 定期维修 预测性维修和计划维修 维修导则 维修监督 与考核 寿命管理 LCM 计划 设备性能与状

5、态监测 本文的目的是对设备可靠性管理活动进行识 别 组织并纳入一个高效的程序中 注 本文所使用的预防性维修 PM 纠正性维修 CM 定义 与附件 A 参考资料和通常接受的 定义相符合 预防性维修 PM 包括检测 消除或减轻装置 系统或零部件 SSC 所受到的功能降级情况或 延长其使用寿命的活动 使用的手段是将设备的降级和故障控制在可以接受的范围 预防性维修 分为 3 种类型 周期性维修 预测性维修 计划性维修 周期性维修 是预防性维修的一种方式 内容包括设备维护 零部件更换 设备监测和 周期性试验 预测性维修 是预防性维修的一种方式 内容包括连续或间歇性地对 SSC 的功能或状态 进行监测 诊

6、断或趋势分析 所得到的结果揭示设备目前和未来的状况 供计划性维修 提供参考 计划性维修 是预防性维修的一种方式 内容包括安排好的设备检修或更换活动 以清 除 SSC 的故障 纠正性维修 通过修理 拆装或更换使故障的 SSC 恢复标准功能的活动 寿命管理 LCM 是老化管理和经济规划的组成部分 目的是优化 SSC 的运行 维修和服务寿 命 维持设备性能和安全性在可接受的范围之内 使电站的投资获得最大的回报 设备可靠性管理程序的目标 设备可靠性管理程序的目标 A 让人的因素发挥积极高效的作用 确保设备在电站寿期内维持良好性能 B 使整个电站在组织上使用统一的管理程序 C 将电站内部的和行业的经验教

7、训引入管理程序中 以提高设备可用率和使用效能 D 对程序用户的反馈进行定期回复 并将新方法应用于所有相关电站 设备运行的目标 设备运行的目标 A 日常设备在运行周期内可靠运行 备用设备在需要时正确运行 设备能够在所有的设计工 5 况下运行良好 B 根据设备对安全功能 安全停堆能力和发电量的重要性来划分关键设备 划分时可使用概 率评估技术 C 建立设备和系统的运行标准 监测设备的运行 识别运行的不利因素 执行对于设备的纠 正行动 并验证其有效性 D 认识关键设备的故障及其原因 找出避免故障的措施 E 根据设备对于电站安全 电站可靠性和设备故障重发的可能性等因素 来决定是否需要深 入分析设备的故障

8、 F 使用预测性维修技术 提前发现设备潜在的故障和降级情况 优化设备性能 G 使用预防性维修技术来管理设备的老化过程和设备寿命 内容包括环境压力 如温度 辐 射和潮气 和运行压力 如运行周期和振动 的缓解 H 使用技术数据库来进行预防性维修管理和执行老化管理计划 I 统一收集设备性能数据和设备运行趋势信息 使这些信息随时可用于故障识别和故障根本 原因分析 J 通过预防性维修活动来改善设备的可靠性和可用率 从而降低设备的不可用率 K 在计划的维修间隔之间 使关键设备的在役故障减到最少 设备可靠性管理程序的内容 设备可靠性管理程序的内容 以下内容介绍设备可靠性管理程序的 3 个层次 1 主要内容框

9、图表示程序的主要部分及各部分的相互关系 2 程序流程图 是主要内容框图的扩展 包括达到程序目标所需要的各项具体活动 3 从第 N 页开始 是一些步骤说明 介绍执行活动过程中相关的标准和内容 这一部分图形 的形状与 11 X 17 规格的程序流程图的形状相对应 设备可靠性程序主要内容框图 设备可靠性程序主要内容框图 6 性能监测 系统性能 设备性能 运行趋势预测 运行周期监测 试验与检查结果监测 PM 的执行情况 预防性维修 PM 文件记录的设备状态 设备状态反馈 维修后的标准试验 关键设备的划分与识别 一般划分标准 重要功能识别 关键设备识别 非关键设备识别 故障设备识别 纠正行动 纠正性维修

10、 故障原因和纠正行动 排除故障的优先次序 设备可靠性的持续改进 PM 模板的开发与使用 根据电站和行业运行经验调整 PM 任务和频率 PM 技术数据文件的制作 设备可靠性维修策略的选择 来自电站员工的改进建议 寿命管理 系统与设备健康长期策略 改善项目的优先次序 包括经营策略的长期计划 设备可靠性管理程序的操作方法 可以通过下列 5 个路径进入设备可靠性程序 这是进入设备可靠性提高 如 PM 优化或寿命管理计划 的入口 执行步骤 1 1 按照步骤 2 1 指示 设立性能标准和监测参数 进行性能监测 任何用户均可申请修改 PM 大纲 根据 4 1 步骤对修改大纲的申请进行评 估 当设备发生故障时

11、 按照 3 1 步骤对故障原因和后果进行分析 根据行业的运行经验 如供应商的建议 EPRI 的 PM 模板 EPIX 或老化研 究结果等 对设备可靠性分析结果进行审核和升版 执行 4 1 步骤 进 入 提 高 设备可靠性 开始 性 能监测 修 改 大 纲 申请 设备故障 行 业 运 行 经验 7 1 关键设备的确定与识别 1 关键设备的确定与识别 1 1 重要功能识别 说明 关键 SSC 说明 关键 SSC critical systems structures and components critical systems structures and components 的划分与识别是提

12、高设备可靠性 确立设备性能 标准的重要组成部分 的划分与识别是提高设备可靠性 确立设备性能 标准的重要组成部分 说明 相同设计电站的结果对补充完善该步很有用 说明 相同设计电站的结果对补充完善该步很有用 通过下列行动来确定SSC的功能 对安全性 可靠性和发电具有重 要意义 划定SSC的评估范围 确立选择标准 包括以下准则 安全相关和重要的非安全相关 维修规程划定的准则 执照延期划定的准则 包括从动功能 发电所必需的因素 环境条例 EQ 安全停堆 电站管理条例 消防条例 非紧急停堆的预先瞬态 受压的热冲击 PWRs 以上准则指的是任一条的潜在重要性 而不是各项要求都合并 考虑 使用统一的选择准则

13、也能够确保与研究方法的一致性 例如 PM优化项目就没有考虑那些可能导致维修规程出现错误的设备 这 一点值得注意 列举出系统的设计功能 见设计准则 评估所列举的每一项功能的重要程度 可以使用概率安全评估 PSA 模式作为评估的工具之一 使用设备性能与信息交换系统 EPIX 的功能和的记录作为辅助评估手段 如果某一项功能是核安全 可靠性或发电所需要的功能 那么 它就被看作是重要功能 1 2 设备故障是否导致 重要功能失效或降级 关键设备 对于1 1步骤所划定的每一项功能 要根据功能的特性对设备和零 部件进行划定和评估 注意 要考虑驱动设备和从动设备 如果设备的故障会导致某一项重要功能 或重要功能的

14、冗余功能 失效或降级 那么 它就被看作是关键设备 需继续进行4 6步骤的 分析 否则 应继续执行1 3步骤 评估其他提高设备可靠性的因素 8 准则 如果设备的功能失效会导致下列一种或一种以上情况 那么 它 就被看作是关键设备 重要的暂态 降功率 丧失冗余安全功能 非计划进入技术规范的运行限制条件 LCO 半紧急停堆或几乎跳堆 沸水堆 反应堆停运 启动应急安全功能 重要安全功能 如反应堆水位和压力 第一 二道屏障 排水 井的温度和压力 乏燃料池的温度和水位 不可控制 停运或控制反应堆的能力降级 不能执行紧急操作指令 不能避免或减轻可能造成场外污染 范围 程度超过联邦法规限制的事件后果 操纵员执行

15、任一上述功能或步骤时受到阻力 1 3 设备可运行至 故障吗 非关键设备 在关键设备与非关键设备的划分中 有许多 SSC 是必须进行预防 性维修的 如果 SSC 的故障会导致下列情况之一 那么 应继续执行 4 6 步骤 进行与非关键设备相关的分析 否则的话 该设备就会发 生故障 评估准则 设备的故障会造成人员 效益 环境或辐射防护方面的风险增 加至不可接受的程度 设备的修理 更换和运行历史中 有过成本不可接受的情况 设备的故障成为运行或维修人员的一种沉重负担 淘汰设备 供应短缺 或维修更换费用非常昂贵 订购设备的交货期很长 导致不能及时更换 某一设备 其在对关键设备上维修工作是必需的 如隔离阀

16、某一设备的故障会诱使其他设备发生故障 存在化学或环境相关的潜在伤害风险 故障导致电源瞬态 失电 冗余度或纵深防御屏障减弱 故障可能导致违反相关的管理条例 设备故障会阻碍关键设备的及时维修 9 设备的维护比修理或更换更为值得 1 4 关键与非关键 SSC 的文件分类 将输入的每一个设备的性能监测数据和提高性能的信息都分门别 类地编制成文件 让系统工程师和设备工程师容易读取 有些电站也 在维修申请单中注明相关设备的重要性 以提示检修人员加以注意 可带故障运行的设备 可运行至故障的设备 可运行至故障的设备是指该故障的风险和后果不严重 无须进行 预测性和重复性维修 也不值得延长其使用寿命 而只需在必要时进 行纠正性维修就行了 10 2 性能监测 2 性能监测 2 1 设立性能准则 和监测参数 说明 第四部分设备可靠性持续改进分析是用来帮助建 立参数监测的技术数据库的 说明 第四部分设备可靠性持续改进分析是用来帮助建 立参数监测的技术数据库的 对于重要系统和关键设备 必须设立性能准则和所监测的参数 设立性能准则需要考虑以下各项因素或情况 设备可用性 可靠性或设备状态 预示设备性能趋势和故障的参数