RCM在核电设备管理中应用的必要性论文_冯骥,魏子程

RCM在核电设备管理中应用的必要性论文_冯骥,魏子程

(海南核电有限公司 海南昌江 572733)

摘要:核电行业由于其特殊性以及众多的系统设备、复杂的工艺流程,使得它的系统设备的安全和经济性都成为影响电站生存的关键因素。目前,我国核电建设正处于快速发展的时期,对核电站采取适当的维修策略才能保证电站安全、可靠、经济地运行。通过分析传统维修方式的弊端和RCM(Reliability-centered Maintenance)分析方法的流程和特点,认为在现阶段核电行业推行RCM分析流程有着一定的必要性。

关键词:RCM;可靠性;必要性

1、引言

随着核电技术的日益提高,单机容量不断扩大,电力系统也愈加复杂,核电站系统的设备复杂程度与精密程度也越来越高。安全一向是工业发展过程的重中之重,特别是像核电这样的特殊行业,设备的可靠性是核电工作人员甚至周边群众安全的最大保障。一旦设备在运行过程中出现故障,除了导致停机给电站带来经济损失之外,严重情况下,还可能影响整个电网,甚至给周围环境带来威胁。因此,在核电站设备的可靠性显得尤为重要。

另外,繁复的系统与设备,给核电站的检修与维护工作带来了巨大的成本。如何在保障电站安全性与和可靠性的前提下,有效地降低设备维修成本,也是相当重要的问题。

2、维修的发展过程

维修是维持系统与设备在现有运行条件下满足用户功能需求,以及修复失效的系统与设备使其恢复运行能力的活动。随着设备的技术进步,企业的设备操作人员不断减少,人们的维修观点也随着技术的发展在不断的发生变化。根据维修技术不同时间的变化特点,维修技术的发展大概分为以下几个阶段:

(1)以设备修复为重心;

(2)以提高维修的计划与安排为重心;

(3)以预测、预防设备故障为重心;

维修由最初的被动维修,逐渐向主动维修的方向发展,由单纯的纠正性维修向预防性维系与纠正性维修相结合的方向发展,并成为系统设备可靠性的重要保障。

3、RCM分析理念

RCM(Reliability-centered Maintenance)即以可靠性为中心的维修,它是一种分析方法,用来确定设备在它的工作环境下的维护需求。RCM认为,维修是为了确保设备能够保持其设计功能的状态。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆RCM的研究结果与传统维修模式的理论相反,RCM分析过程认为需要对每个选出来分析的设备提出以下7个问题:

(1)在现行的使用环境下,用户需要系统设备提供的功能及相关的性能指标是什么?

(2)什么情况下设备无法实现其功能?

(3)引起个功能故障的原因是什么?

(4)各故障发生时,会出现什么情况?

(5)故障属于哪一种故障后果?

(6)做什么才能预测或预防各故障的发生?

(7)如果找不到预防或者预测故障的办法怎么办?

实施RCM的过程可以概括为:根据设备的最新状态,按照某种逻辑决断策略选取适当的维修策略。RCM的决断策略是将所有的决断过程综合在一个系统框架中,适用于所有故障模式的决断。

综上,RCM的分析方法就是以7个问题为主线,从设备的功能、功能故障、故障模式和故障后果出发,对设备进行综合的评估,制定有效、可行的维修策略。

4、RCM在核电设备中应用的必要性

核电站由于其自身行业的特殊性质,对安安全性的要求高、系统复杂、设备众多,对设备的维护和保养有着更高的要求。如果维修活动不合理,将会导致维修不足或者维修过度、安全降级或重大生产设备损坏等问题,给核电站带来很大的影响,轻则影响生产,重则造成核安全及公众危害。

另外,核电站除了日常进行各种预防性维修和设备缺陷消除工作,每台机组每年还需要更换核燃料,同时进行有计划的停堆停机及大修工作。大修期间安排的大量预防性维修工作,是核电站设备管理中的一项重要工作,成本占到了电站整个维修活动成本的70%以上。此外,由于核电站建造的单价成本比火电厂高,还贷压力比较大。因此,科学、全面、有针对性地开展维修活动,保证核电站的平稳运行,对于提高核电站的核心竞争力有着相当重要的作用。

我国从上世纪50年代开始,一直沿用的是以磨损理论为基础的定期预防性维修,要求做到“定期必修,修必修好”。根据设备故障的特征曲线,不适当的预防性维修,对恒定的故障不仅没有改善,反而还有可能使故障率有所提高。因此,在核电站采用传统的设备管理与维修体系,逐渐地暴露其不足之处:

(1)设备的可靠性低。

(2)维修成本太高。没有考虑设备在系统中的作用,同样的设备在不同的运行环境中,却采用了几乎相同的维修策略。

(3)定期实验周期存在问题。

核电站中的设备各种故障会在不同程度上对影响系统功能的实现,一方面,因设备故障,引起系统无法完全实现其功能,而对电站机组的运行产生的结果包括:减负荷、故障停机、故障停堆等。这些故障均会对电站造成经济上的影响。另一方面,有时故障设备虽然也造成系统部分功能无法实现,但不至于造成电站机组减负荷、停机、停堆等后果。因此,通过比较设备故障前后对系统可靠性的影响程度,区分这个设备故障对系统功能的影响情况,可以准确地确定设备的故障是否值得考虑采取预防措施,从而合理选择设备的维修方式,达到维修项目、方式优化的目的,最终实现设备的有效管理。

在国内核电行业,自从上世纪末中广核集团大亚湾核电引进和推行RCM以来,经过十几年的引进、消化、吸收、发展、创新,在实践中取得了较好的效果。现在在田湾、秦山一期、秦山二期等核电站都在积极地研究和推行RCM。

5、结论

在现代核电企业中,安全和经济是两大永恒的主题,如何既能保证系统设备的安全性,又能在激烈的市场经济中取胜,科学、合理地选择维修策略至关重要。维修策略的制定已不仅限于磨损理论的定期预防性维修,而是应从功能保障出发,结合设备故障机理和技术特征,择优选择维修策略,并积极推动状态监测技术的应用。

RCM分析的主要成果是优化维修大纲,通过取消一些原来没有必要的定期预防性维修工作和增加一些必要的预防性维修工作,以达到提高设备的可靠性,降低维修成本的目的。它可以在大大提高对设备工作原理以及引起故障的根本原因的了解的同时,增大安全性以及对环境的保护作用,在提高设备的使用性能的同事提高维修的经济效益。

论文作者:冯骥,魏子程

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/20

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