樊國棟等

摘 要：核電質(zhì)保體系對核電設(shè)備供應(yīng)商的要求極為苛刻，而滿足核電質(zhì)保要求的供應(yīng)商數(shù)量卻越來越少。為解決這一矛盾，美國核管會提出商品級檢證（Commercial Grade Dedication，CGD）和商品級物項（Commercial Grade Item，CGI）概念，通過嚴(yán)格的認(rèn)證，在不降低核電質(zhì)保要求的前提下，簡化認(rèn)證過程，拓寬了核電設(shè)備的選擇面，取得了良好得效果。對商品級物項的概念、鑒定流程及實施進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：商品級物項 流程 核電質(zhì)保 應(yīng)用

中圖分類號：TL362+.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）009-012-03

1 引言

核電作為清潔能源，在能源匱乏的今天，越來越受到人們重視。中國作為能源消耗大國，正以積極態(tài)度，在確保安全前提下大力發(fā)展核電，這為我們核電事業(yè)的發(fā)展帶來了前所未有的機(jī)遇，但同時也帶來了巨大的挑戰(zhàn)，其中就包括對核電站核安全相關(guān)物項的使用與監(jiān)管，因為這些核安全相關(guān)物項的性能直接影響到核電安全。滿足核質(zhì)保大綱要求的供應(yīng)商生產(chǎn)的核安全相關(guān)物項，已滿足要求，無需贅述。但對那些沒通過核質(zhì)保大綱認(rèn)證的供應(yīng)商，但又必須采購其產(chǎn)品，如何鑒定使用就成為問題？美國核管會在此情況下引入了商品級物項概念，有效解決了此類問題。本文將從商品級物項的背景出發(fā)，詳細(xì)介紹其概念和流程，并利用示例闡述其過程，為這類物項的鑒定使用提供參考。

2 背景與定義

早期，核電站核安全相關(guān)物項都必須從合格的核級供應(yīng)商采購，即其設(shè)計與制造都符合核質(zhì)保大綱要求。隨著幾起核泄露事件的發(fā)生，核電發(fā)展處于停滯狀態(tài)，核電訂單的減少，使部分供應(yīng)商放棄苛刻的核質(zhì)保大綱要求轉(zhuǎn)做其它項目，符合核質(zhì)保大綱要求的供應(yīng)商越來越少。但隨著核電的發(fā)展，核安全相關(guān)物項的供不應(yīng)求，美國在1975年首次提出商品級物項，允許核電站采購商業(yè)產(chǎn)品，但必須經(jīng)過嚴(yán)格認(rèn)證后使用，美國核管會認(rèn)同此類做法。商品級物項概念相繼在DOE O 414.1-C（質(zhì)量保證）、DOE G 414.1.2（質(zhì)量保證管理系統(tǒng)導(dǎo)則）及ASME NQA-1中得以體現(xiàn)。隨后系列認(rèn)可的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對商品級物項的鑒定與使用進(jìn)行了完善，分別是：EPRI NP-5652（在核安全相關(guān)應(yīng)用的CGI導(dǎo)則）、TR-106439（CGI應(yīng)用的評估和接受導(dǎo)則）及TR-102260（NP-5652應(yīng)用的補(bǔ)充導(dǎo)則），使得商品級物項的應(yīng)用至臻完善。

DOE G 414.1.2中對商品級物項定義為：用于核安全相關(guān)場合的商品級物項，需依照文件流程來購買，此文件流程應(yīng)使用公認(rèn)的共識標(biāo)準(zhǔn)。

在ASME NQA-1中對用于核電站的商品級物項定義如下：影響安全功能，但沒有按本標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計和制造的結(jié)構(gòu)、或系統(tǒng)、組件、零件（本標(biāo)準(zhǔn)指的是ASME NQA-1）。

作為商品級物項的檢驗與驗證，在ASME NQA-1中，用檢證Dedication來定義，即商品級檢證（Commercial Grade Dedication，CGD）。其定義如下：依照本標(biāo)準(zhǔn)實施的一個驗收過程，為商品級的物項或服務(wù)項能夠成功地實現(xiàn)其預(yù)期的安全功能提供一種合理的保證，因而在安全功能方面，等同于遵照本標(biāo)準(zhǔn)的要求提供的物項或服務(wù)。

雖然商品級物項未按照ASME NQA-1核質(zhì)保大綱要求驗證，但其使用也需要通過公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)流程及相應(yīng)檢驗方法的驗證，正如DOE G 414.1.2所述。本文下一節(jié)將對商品級物項的鑒定流程及相應(yīng)檢驗方法進(jìn)行闡述。

3 鑒定流程

公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)流程和嚴(yán)格的檢驗方法用來保證一個執(zhí)行核安全相關(guān)商品級物項鑒定過程的可接受性。本文中所述流程與檢驗方法都是根據(jù)EPRI NP-5652、TR-106439 、TR-102260及NP-7218所規(guī)定的方法，對商品級物項進(jìn)行技術(shù)評估與檢驗。

3.1 流程

對一個用于核電站商品級物項的鑒定使用通常分為兩個階段：技術(shù)評估階段與檢驗驗收階段。技術(shù)評估階段是工程師根據(jù)自身經(jīng)驗與核安全相關(guān)系統(tǒng)需求，界定此商品級物項的適用范圍、設(shè)計的安全相關(guān)功能、使用條件及設(shè)計裕量，并要考慮可能發(fā)生的失效及影響和一些關(guān)鍵特性；檢驗驗收階段是根據(jù)技術(shù)評估階段的要求，選擇合適的檢驗方法與接受標(biāo)準(zhǔn)，并對其進(jìn)行檢驗驗收。在這兩個階段實施過程中，很重要的一點(diǎn)是都需要形成文件來記錄實施過程，做到有據(jù)可查。只有這兩階段完成且合格后，此物項方可使用，如圖1所示。商品級物項的具體實施過程如圖2所示。

3.2 技術(shù)評估

作為商品級物項鑒定過程的重要組成部分，技術(shù)評估是鑒定過程的基礎(chǔ)。只有做好技術(shù)評估，后續(xù)的檢驗驗收才能全面有效地驗證該物項的性能。技術(shù)評估主要從以下面方面來進(jìn)行：

（1）確認(rèn)商品級物項在核電站中所執(zhí)行的安全相關(guān)功能；

（2）根據(jù)其所執(zhí)行的功能，確認(rèn)商品級物項的安全等級及適用范圍；

（3）分析商品級物項的失效模式，及在其失效時對核安全相關(guān)系統(tǒng)或功能的影響；

（4）根據(jù)（3）中的影響，確定商品級物項的關(guān)鍵特性，并考慮留有裕量；

（5）形成文件，并評審?fù)ㄟ^。

在技術(shù)評估過程中，關(guān)鍵特性作為可度量的量，后續(xù)的檢驗驗收將對此進(jìn)行檢驗。關(guān)鍵特性根據(jù)EPRI NP-5652 （NCIG-07） 和TR-106439所述，可從四方面進(jìn)行考慮：

（1）產(chǎn)品識別標(biāo)記。如顏色、銘牌、硬件版本及軟件版本等；

（2）物理特征。如重量、尺寸（包括公差）、材料及彈簧常數(shù)等；

（3）性能特性。如精度、溫度、相對溫度、抗震及EMC等；

（4）可靠性特性。如設(shè)計質(zhì)量、制造質(zhì)量及故障管理等。

3.3 檢驗方法

檢驗方法是對關(guān)鍵特性的驗證，如圖2中所示，檢驗方法通常分為四類，即測試與檢查、商品級調(diào)查、源地驗證及供應(yīng)商歷史記錄。

（1）測試與檢查。對商品級物項進(jìn)行專門的試驗、檢驗或分析，可在物項接收當(dāng)時或者接受以后進(jìn)行，合適時，也可利用取樣計劃來進(jìn)行。但試驗、檢驗或分析必須依據(jù)專門的程序或標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。進(jìn)行測試與檢查后，必須合理的證實商品級物項能滿足其執(zhí)行核安全相關(guān)功能所應(yīng)具備的關(guān)鍵特性。

（2）商品級調(diào)查。其是驗證供應(yīng)商在物項或服務(wù)上執(zhí)行的過程和控制以證明符合確定的關(guān)鍵特性和驗收準(zhǔn)則的一個補(bǔ)充方法。主要驗證供應(yīng)商的質(zhì)保過程和工藝加工流程，以及一些保障商品級物項合格的保障制度及程序。必要時，可延伸到該商品級物項的原料提供商。商品級調(diào)查的次數(shù)可根據(jù)商品級物項的復(fù)雜性、采購次數(shù)、接收檢驗、性能歷史和供應(yīng)商控制變更的知識等多方面決定。

（3）源地驗證。對于那些無法經(jīng)過測試與檢查得以確認(rèn)的關(guān)鍵特性，必須進(jìn)行源地驗證。源地驗證是在供應(yīng)商的工廠或其他合適的地點(diǎn)進(jìn)行驗收的一個補(bǔ)充方法。源地驗證的范圍包括見證商品級物項的制造和裝配過程（以確保其按規(guī)定的流程完成）、無損檢查性能試驗或最終檢驗過程等。

（4）供應(yīng)商歷史記錄。須針對供應(yīng)商提供相同或類似服務(wù)的歷史表現(xiàn)記錄。其可作為檢驗驗收的輔助參考，但不能作為唯一依據(jù)。供應(yīng)商好的歷史記錄可增強(qiáng)采購方對其商品級物項的信賴度。

根據(jù)商品級物項所選關(guān)鍵特性的不同、供應(yīng)商產(chǎn)品可靠性及其歷史記錄等原因，可從檢驗方法中選擇一種或多種方法對此商品級物項進(jìn)行檢驗。

4 應(yīng)用示例

商品級物項的應(yīng)用在遵循本文第3節(jié)鑒定流程的基礎(chǔ)上，可根據(jù)企業(yè)自身要求進(jìn)行合理規(guī)劃，并形成具體的可執(zhí)行文件?？蓤?zhí)行文件必須包含該物項的描述、安全相關(guān)功能、關(guān)鍵特性、技術(shù)評估方法與接受準(zhǔn)則等內(nèi)容。現(xiàn)以某核安全相關(guān)顯示儀表A為例，闡述商品級物項的實際操作過程，流程簡圖如圖3所示。圖3的實際執(zhí)行過程與第3節(jié)鑒定流程中先技術(shù)評估后檢驗驗證相比，順序有所調(diào)整，只是為了讓文件內(nèi)容條理清晰，更具可執(zhí)行與可操作性。

（1）文件信息。列出文件編號、版本號、日期、對象、變更說明及編校審人員。

（2）物項型號。供應(yīng)商名字、物項型號、物項分類編碼、銘牌數(shù)據(jù)、軟件版本及硬件版本等信息。

（3）物項描述。描述物項通用名字，類型，主要參數(shù)及其在主要功能。顯示儀表A的主要功能是顯示，但同時要考慮其通訊方式（即是RS232、RS485還是USB）、顯示精度及其設(shè)置方式。

（4）安全相關(guān)功能。該產(chǎn)品在核安全相關(guān)系統(tǒng)中所承擔(dān)的安全相關(guān)功能。顯示儀表A因其處于核安全相關(guān)系統(tǒng)，需要在地震及異常工況等環(huán)境下保持其結(jié)構(gòu)和功能的完整性。

（5）關(guān)鍵參數(shù)及確認(rèn)方法。顯示儀表A的關(guān)鍵參數(shù)及確認(rèn)方法如下：

1）產(chǎn)品識別標(biāo)記。顯示儀表A的硬件版本號確認(rèn)、收據(jù)檢查、供應(yīng)商合格證等。采用可視性檢查完成；

2）物理特征。檢查顯示儀表A的尺寸、安裝孔位置及顏色是否符合設(shè)計要求等。采用可視性檢查完成；

3）性能特性。顯示儀表A的顯示精度、響應(yīng)時間等。通過檢驗測試完成。

（6）相關(guān)認(rèn)可文件。此項中需要列明顯示儀表A的供應(yīng)商合格證明、抗震、環(huán)境及EMC實驗報告（以附件形式列出）；還需要物理特性及性能特性的測試表數(shù)據(jù)（可參見下文的測試的表數(shù)據(jù)）。如供應(yīng)商不能提供抗震、環(huán)境及EMC等相關(guān)實驗報告，需對顯示儀表A進(jìn)行抗震、環(huán)境及EMC等相關(guān)測試，獲得實驗報告，如通過，則符合要求；如果不通過，則需重新尋找供應(yīng)商。

（7）參考引用文件。列出完成顯示儀表A商品級鑒定所需要參考的文件。

（8）檢查與測試流程。列出驗證（5）中關(guān)鍵參數(shù)所需要的操作流程。操作流程應(yīng)盡可能詳細(xì)，必要時要以圖文并茂的方式進(jìn)行，能讓測試人員順利完成測試。

（9）補(bǔ)充。主要是針對物項的抽樣比例。根據(jù)商品級調(diào)查、供應(yīng)商歷史記錄及采購物項的數(shù)量，決定抽樣比例。顯示儀表A采用逐個檢驗的方式進(jìn)行。其它還需要說明的項也可在此項中說明。

（10）測試的表數(shù)據(jù)。列出（8）檢查與測試流程的檢驗過程與結(jié)果數(shù)據(jù)及偏差報告表。

（11）核查表。列出校核人員需要審核的相關(guān)信息。

經(jīng)過上述鑒定流程，驗證通過，即認(rèn)為此商品級物項（顯示儀表A）能夠滿足商品級的要求，能夠用于核安全相關(guān)應(yīng)用。

5 小結(jié)

商品級物項的鑒定使用作為ASME NQA-1的補(bǔ)充，有效保證了核安全相關(guān)物質(zhì)基礎(chǔ)的質(zhì)量。特別是在核電本土化的今天，很多物項都著手國產(chǎn)化，如何保證其質(zhì)量，規(guī)避風(fēng)險，商品級物項概念及鑒定流程的引入就顯得十分必要。商品級物項的研究在國內(nèi)才剛剛開始，如何讓其更加規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化是我們努力的方向。

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