（1.上海交通大学机械与动力工程学院 上海 200030；2.中核核电运行管理有限公司 浙江海盐 314300）
摘要：故障模式、影响和危害性分析（FMECA）广泛应用于汽车工业、航空业等制造业的可靠性分析方法，该方法可广泛应用于压水堆核电厂的生产决策中。核电厂主要的机械设备为阀门、泵和热交换器，而这些设备有机结合为工艺系统，多个不同的工艺系统最终组成一个完整的核电机组。每一个环节都可以进行FMECA方法的分析。作为核电运营部门，核电厂每个自然年度会评选出十大技术专项，目前评选方式主要以候选问题上会讨论为主，本文将研究通过FMECA应用于技术专项的选择，对这种决策方式进行优化。
关键词：可靠性；故障模式、影响和危害性分析；决策；核电
1 故障模式、影响和危害性分析
故障模式、影响和危害性分析（FMECA）方法，是一种典型的可靠性分析方法[1]。其在生产阶段可分析所设计的生产工艺过程的缺陷和薄弱环节以及对产品的影响，从而提供改进方式。广泛用于设备生产，尤其是在汽车生产、航空制造业中普遍应用。这些行业普遍对可靠性要求较高，往往是单个零件的故障会导致整个设备的实效。而压水堆核电厂，作为电力行业中的发点企业，其对安全生产的要求有着严格的要求。
在核电厂中，有一类设备称为单一故障设备，此类设备一旦发生缺陷，将会立即引起停机停堆的后果，造成极大的经济损失。FMECA分析方法非常适用于此类设备的可靠性分析[2]本文试通过对FMECA方法进行拓展，应用于公司内部的技术问题决策。
2 公司技术专项的评定
生产技术委员会，作为公司的最高技术决策机构，在每个自然年度评价下一年的十大生产技术专项，一旦某课题被评为十大技术缺陷，公司将会督促各部门高度重视，每一个技术集中公司的优势资源，在下一年度中努力攻克这个技术难题。
目前评定的方式主要各部门上报项目，生产技术委员会的专家在会议上进行逐项讨论，最终确定十大生产技术专项。这种方式的最大优点是交流比较畅通，参会专家可以充分发表自己的意见，通过讨论民主决定技术专项。而这种方式有一个缺点，在进行项目讨论中，该领导的发言具备较大的权重，有可能会对其他参会的专家的发言形成干扰，降低了讨论的客观性。
3 FMECA在生产和决策中的实际应用
3.1 生产决策中的应用
为改善传统生产技术决策中的弱点，提高生产技术决策的客观性和独立性。本文通过对故障模式、影响和危害度分析的拓展应用，设计可应用于核电厂技术决策方法的专家评分系统。
决定生产技术专项的核心要素就是危害度，即FMECA的分析结果，同时结合核电厂生产技术管理的特色，将设备分级、安全等级、质保等级等因素辅以不同的权重进行综合考虑，对FMECA报告进行优化，请生产技术委员会专家进行打分评价。如表1所示：
我们以板式热交换器故障频繁为例，编制表格。
专项简介、失效模式、故障影响按照现场实际进行填写，而严酷度、发生几率、检测难度[3]分别用a、b、c表示。根据电厂技术专项，编制不同的标准，每个专项分从1分至10分。如故障模式的发生几率非常高，经常触发纠正性维修，提高生产成本，这种情况下适用较高的发生几率，而检测难度即该故障模式是否容易被现场巡检人员发现，如故障现场非常隐蔽。
a，b，c三项由各专家通过对评选项目的仔细研读进行打分，每名专家可以各自赋予不同的权重。最终通过危害度评价RPN值按照顺序进行排列选出十大技术专项。后面分值差不多专项再进行会议讨论。
（3-1）
式中：
S—故障严酷度；
O—故障发生度；
D—故障探测度度。
传统的FMECA方法危害度计算过于简单，我们可以引入权重因素法和模糊数学，对严酷度类别、发生几率和检测难度设置不同的权重后进行相加排名。可以将设备分级、质保等级、安全等级等核电厂设备管理特有的评分要素引入，通过公式进行适应性修改，通过专家量化评分的方式决定最终评分排名。
通过故障模式、影响和危害度分析的拓展应用，我们可以设计核电厂技术专项评分办法，可规避传统评价方式中部分核心评价专家在项目评价中权重过大的缺点。该种评价方法可广泛应用于核电厂日常检修管理及生产技术决策中。
3.2 其他应用
作为成熟的可靠性分析方法，故障模式、影响和危害性分析（FMECA）方法可以在核电厂生产检修多个发面进行应用。
（1）FMECA方法可对核电厂内任何一个工艺系统进行分析，列举影响该工艺系统的故障模式，进行危害度评价并提出改善措施。
（2）FMECA方法可对核电厂内某个由多零部件组成的大型关键设备进行可靠性分析，列举该大型关键设备的组成部件，并通过计算寻找最影响设备可靠运行的故障模式，提出改善措施降低该故障模式的危害度。
（3）FMECA方法还可以对核电厂大型检修规程进行可靠性分析，列举规程中容易出现的人因失误，通过分析提出改进的措施并升版技术规程，防止由于人因失误造成设备投运的不可靠。
4 总结
故障模式、影响和危害性分析作为典型、成熟的可靠性方法，可以广泛运用于核电厂生产、检修和管理组织过程中。该方法可塑性较强，可根据分析对象的不同改变其核心功能，最终恰当地进行应用。
作为生产技术决策，该方法主要应用于缺陷评价，通过危害度的量化评价，避免了过多的人为干扰和行政因素，使生产技术委员会决策更具科学性。
参考文献：
[1]刘混举，机械可靠性设计[M]，北京：国防工业出版社团，2009，6-6
[2]李智斌，基于改进FMECA方法的弹簧全启式安全阀可靠性分析[D]，浙江工业大学，2012
[3]中国人民解放军总装备部.GJB/Z 1391，故障模式、影响及危害度分析指南，北京，总装备部军标出版发行部，2006
作者简介：
陈杰（1984-），男（汉），浙江宁波人，工程师，大学本科，就职于中核核电运行管理有限公司，就读于上海交通大学工程硕士，现从事机械检修，长期执行电厂设备检修管理工作。
论文作者:陈杰1，2,孙营2,朱功杰2,代巍巍2,张逵2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/27
标签：核电厂论文; 故障论文; 方法论文; 模式论文; 专项论文; 设备论文; 核电论文; 《电力设备》2017年第2期论文;