陳華桂， 周 平， 高愛民，黃 磊

(1.江蘇方天電力技術(shù)有限公司，江蘇南京211102；2.江蘇核電有限公司，江蘇連云港222042)

提高發(fā)電設(shè)備可靠性，減少非計劃停運是發(fā)電行業(yè)生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容。大容量發(fā)電機組的異常停運會危及電廠和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，由此帶來的電量損失、設(shè)備修復(fù)費用、啟動燃油消耗、設(shè)備使用壽命損耗等也會給發(fā)電企業(yè)造成經(jīng)濟損失。近年來，核電機組的非計劃停機停堆事件大幅下降，最為典型的是大亞灣核電基地1號機組連續(xù)10 a未發(fā)生非計劃自動停堆事件。核電設(shè)備可靠性的提高，主要得益于核能行業(yè)在設(shè)備可靠性管理上引入了國外先進的管理經(jīng)驗，同時結(jié)合我國的實際狀況，進行了諸多創(chuàng)新和實踐，建立和完善了適應(yīng)核電站的設(shè)備管理運作模式，逐步形成了以設(shè)備可靠性分析和設(shè)備維修策略優(yōu)化為核心、以設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和設(shè)備缺陷管理為手段、覆蓋日常生產(chǎn)活動和大修活動的電站各職能部門全范圍參與的設(shè)備可靠性管理體系，其中不少管理方法值得火力發(fā)電企業(yè)學習和借鑒。核電機組安全穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)包括2個方面：一是杜絕人因事件；二是加強系統(tǒng)和設(shè)備的管理。同時為確保核電站長治久安，還必須重視中長期技術(shù)項目的管理。文中旨在通過對核電廠技術(shù)管理體系的分析和研究，為火電廠的技術(shù)管理提供良好的借鑒。

1 核電設(shè)備可靠性管理體系

以設(shè)備信息管理為基礎(chǔ)，優(yōu)先處理和機組熱點問題相關(guān)的工作，同時圍繞設(shè)備可靠性，建立狀態(tài)監(jiān)督管理、維修規(guī)劃管理、維修質(zhì)量管理、設(shè)備技術(shù)管理等4個方面為主要內(nèi)容的設(shè)備管理體系。從狀態(tài)監(jiān)督到維修規(guī)劃、設(shè)備質(zhì)量管理、設(shè)備技術(shù)管理，再回到狀態(tài)監(jiān)督，實現(xiàn)一個閉合的設(shè)備管理循環(huán)，使設(shè)備可靠性得到一次提升，在此基礎(chǔ)上進入第二次循環(huán)，以此實現(xiàn)設(shè)備可靠性的穩(wěn)步提升。核電站設(shè)備可靠性管理體系主要包括6方面的內(nèi)容。

1.1 設(shè)備分類及識別

要識別出與安全及可用率相關(guān)的關(guān)鍵敏感設(shè)備，并加以重點管理。首先建立設(shè)備分類準則，通過對重要功能的識別，對關(guān)鍵部件、非關(guān)鍵部件和可運行至失效部件進行分類管理。

1.2 預(yù)防性維修

其目的是采用預(yù)測性維修技術(shù)在設(shè)備失效前探測設(shè)備的性能，用優(yōu)化的預(yù)防性維修提高設(shè)備的可用率，并降低維修成本。首先根據(jù)預(yù)定的維修策略編制維修大綱，并據(jù)此實施預(yù)防性維修、預(yù)測性維修和定期試驗；反饋設(shè)備維護過程中的執(zhí)行情況以及設(shè)備的運行狀態(tài)，提供可靠性分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1.3 性能監(jiān)測

設(shè)備性能監(jiān)測的目的在于保證所有設(shè)備在設(shè)計工況下能夠滿足其性能要求。首先根據(jù)設(shè)計文件和功能分析確定設(shè)備的性能準則，對系統(tǒng)、設(shè)備性能趨勢進行監(jiān)測，對性能降級等異常進行分析，并確定糾正措施。此外，性能監(jiān)測也為預(yù)測性維修提供支持。

1.4 糾正行動

識別關(guān)鍵敏感設(shè)備的失效及失效原因，并確定相應(yīng)的對策；對發(fā)生的設(shè)備失效進行根本原因分析，防止重復(fù)發(fā)生。通過設(shè)備缺陷管理系統(tǒng)對設(shè)備缺陷進行分類管理，組織和實施糾正維修，并控制其風險；對維修策略進行必要的反饋和調(diào)整。

1.5 持續(xù)改進

根據(jù)設(shè)備分類識別、性能監(jiān)測、糾正行動等功能模塊的反饋，調(diào)整預(yù)防性維修項目和周期，優(yōu)化維修策略，并啟動必要的改進。

1.6 壽期管理

定期評價系統(tǒng)、設(shè)備的健康狀況，建立系統(tǒng)設(shè)備長遠健康策略；識別設(shè)備老化，并采取措施緩解和消除老化因子；識別產(chǎn)品淘汰問題并采取對策，將系統(tǒng)設(shè)備壽期管理納入到公司經(jīng)營管理計劃中。有了完善的管理體系，還需通過職能的劃分落實到運營管理的各個環(huán)節(jié)。在公司內(nèi)部，為實現(xiàn)上述設(shè)備可靠性管理職能，結(jié)合公司的組織機構(gòu)進行相應(yīng)的設(shè)置。

2 核電站人因可靠性管理

隨著核電站設(shè)備 （硬件和軟件）可靠性的不斷提高，由人的因素而誘發(fā)的事故已成為最主要的事故源之一[1]。人與系統(tǒng)的交互作用影響主控事故序列的進程，人因失誤對核電站的安全風險具有顯著影響。防止人因失效是核電企業(yè)管理的基礎(chǔ)，核電企業(yè)已形成了行之有效的防止技術(shù)人因失效的九大工具。

2.1 注重現(xiàn)場調(diào)查

深入現(xiàn)場，結(jié)合理論分析，可以有效查到問題的根本原因，為后續(xù)的技術(shù)方案制定打好基礎(chǔ)；結(jié)合現(xiàn)場的技術(shù)方案最具可實施性，也能最大限度地考慮方案實施后的現(xiàn)場可操作性和可維修性。

2.2 嚴格遵循標準

遵循法律、法規(guī)、規(guī)章制度、標準、行業(yè)規(guī)范是防止技術(shù)失效的重要工具[2]。在技術(shù)方案制定、設(shè)備與參數(shù)選擇、安全等級的確定中，必須遵循標準要求。在遵循標準工作，應(yīng)注意以下幾個問題：（1）按照以下優(yōu)先級別，確保最高級別的法規(guī)標準得到遵守∶國家法律、法規(guī)、規(guī)章制度、標準、行業(yè)規(guī)范。（2）在各標準之間存在不一致的情況下，在確保安全的基礎(chǔ)上，借鑒同行實踐，采取保守決策。

2.3 細致認真的態(tài)度

技術(shù)工作中的每一個環(huán)節(jié)都需要細致認真地核查。為了完成一項技術(shù)工作，技術(shù)人員需要調(diào)查現(xiàn)場、咨詢設(shè)計單位、了解技術(shù)動態(tài)、查詢技術(shù)標準、借鑒同行經(jīng)驗、討論技術(shù)細節(jié)，確保不出差錯。

2.4 獨立審查與驗證

獨立審查是指不參與技術(shù)方案制定的人員對技術(shù)方案進行審查，可以由同級、上級人員審查，也可以委托獨立的機構(gòu)進行審查。對于沒有成熟經(jīng)驗的技術(shù)專題，還需要進行設(shè)計驗證，在新技術(shù)應(yīng)用前確保其安全性。設(shè)計驗證包括：設(shè)計評審、其他計算方法、將所設(shè)計與已證實的類似設(shè)計進行比較、鑒定試驗等。

2.5 借鑒運行經(jīng)驗

回顧已往教訓、借鑒同行經(jīng)驗，可以有效地防止同類事件的重復(fù)發(fā)生。這種經(jīng)驗包括：對某一專業(yè)知識認識上的局限性而導(dǎo)致技術(shù)失效；對某一工程實踐缺乏經(jīng)驗而導(dǎo)致技術(shù)工作走很多彎路；人因?qū)е碌募夹g(shù)故障等。及時進行經(jīng)驗反饋、改進工作中的弱項，逐步提高技術(shù)技能水平，防止技術(shù)失效。這種運行經(jīng)驗可以在安全例會、工前會、日常工作中不斷強化。

2.6 質(zhì)疑的態(tài)度

要善于對已有的技術(shù)文件、技術(shù)方案提出質(zhì)疑；對于供貨商提供的信息、設(shè)計單位提供的技術(shù)信息提出質(zhì)疑；對原設(shè)計文件、參考文件提出質(zhì)疑；對于技術(shù)人員自行進行的技術(shù)工作的細節(jié)提出質(zhì)疑；技術(shù)人員之間、上級對下屬甚至是下屬對上級的技術(shù)工作以質(zhì)疑的態(tài)度進行校對、審核。

2.7 保守決策

以技術(shù)方案的安全性、可實施性、經(jīng)濟性為優(yōu)先排序，確保將核安全置于第一位；最大限度地保持縱深防御體系的有效性；確保問題在開展下一步工作之前予以解決；在未確證方案的安全性時，需要考慮安全分析、安全評審或設(shè)計驗證；防止因時間的壓力而在技術(shù)準備中考慮不周而出現(xiàn)安全問題；在遇到?jīng)]有想到的或是不確定的情況時，應(yīng)該停下工作，將設(shè)備或者電廠置于一個已知的安全狀態(tài)，重新審視技術(shù)準備工作。

2.8 “三向”交流

交流包括3個要素：表達、傾聽和復(fù)述。交流的要求是清晰、簡潔、完整、沒有雙重含義。關(guān)鍵信息盡可能采用面對面交流，以最大程度保證信息的有效傳遞。復(fù)雜、重要的信息除了當面交流外，還需以文字記錄。

2.9 工前會議

技術(shù)方案付諸實施前，必須召開工前會，對前期技術(shù)準備工作進行交底：技術(shù)工作的背景介紹、任務(wù)的關(guān)鍵步驟、任務(wù)執(zhí)行過程存在的主要風險、防止事件發(fā)生的有效屏障、執(zhí)行任務(wù)的各方信息溝通與協(xié)調(diào)等。工前會議可有效防止技術(shù)方案實施過程中可能出現(xiàn)的工業(yè)安全事件、人因事件、技術(shù)原因?qū)е碌膯栴}。

3 火電廠非計劃停機統(tǒng)計與分析

至2013年底，江蘇電網(wǎng)技術(shù)監(jiān)督網(wǎng)絡(luò)成員單位共有49家，分屬于11個發(fā)電集團公司，共147臺火力發(fā)電機組，其中單機容量最小為135MW，最大為1000 MW。不同量等級機組的非計劃停運次數(shù)統(tǒng)計如表1所示。近3 a引發(fā)機組異常停運原因如圖1所示。

表1 不同容量機組非計劃停機平均次數(shù)統(tǒng)計

3.1 非計劃停運的主要原因是設(shè)備故障

引起火電機組非計劃停運原因包括鍋爐設(shè)備、金屬材料、汽機設(shè)備、電氣設(shè)備、熱工設(shè)備、檢修維護、運行操作。歸納起來同樣可以分為設(shè)備故障和人因因素兩大類。造成機組非計劃停運的主要原因是設(shè)備故障。

3.2 由人為因素導(dǎo)致非停機次數(shù)有所提高

圖1 近三年引發(fā)機組異常停機原因統(tǒng)計

雖然總停運次數(shù)有所下降，但由人因?qū)е碌姆怯媱澩＿\次數(shù)有所提高。隨著大容量、高參數(shù)機組的投運和全能值班的廣泛推行，運行人員事故處理經(jīng)驗不足、應(yīng)急能力不夠，沒有及時果斷采取有效措施，將異常影響降到最低，導(dǎo)致非停發(fā)生，反映出運行人員的事故處理技術(shù)水平和心理素質(zhì)還需進一步提高。

4 火電行業(yè)減少非計劃停機的策略

從核電站運行實踐看，設(shè)備可靠性和人因可靠性管理對降低非計劃停運、提高機組的安全運行業(yè)績、獲得良好的經(jīng)濟效益起著重要的作用。由于行業(yè)法規(guī)和標準的差異，核電站的管理技術(shù)照搬到火電廠很可能達不到預(yù)期效果。火電企業(yè)可以將相關(guān)的管理理念結(jié)合行業(yè)自身特點加以借鑒。主要從日常設(shè)備管理、大修設(shè)備管理和人因管理3個方面來減少或避免機組異常停運，提高機組的可靠性。

4.1 日常設(shè)備管理

火電廠的日常設(shè)備管理，包括設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測、設(shè)備巡視管理、特殊環(huán)境下的設(shè)備保全管理和設(shè)備遺留問題管理等方面。設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測通過監(jiān)測設(shè)備的相關(guān)參數(shù)了解設(shè)備的健康狀態(tài)?；痣姍C組現(xiàn)場的設(shè)備巡視主要是運行巡視，今后應(yīng)參照核電增加維修專業(yè)巡視、設(shè)備管理巡視和管理巡視?；痣姲l(fā)電企業(yè)也可采用大修前找缺陷、大修中消缺的專項評比競賽，鼓勵員工深入現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患。特殊環(huán)境下的設(shè)備保全管理包括電站防高溫管理、防抗臺風、雷擊、暴雨（三防）管理等，防其目的是：在高溫天氣和臺風、雷擊、暴雨情況下，通過執(zhí)行既定的行動導(dǎo)則，使火力發(fā)電企業(yè)各職能部門分管范圍內(nèi)各項預(yù)防行動得到有效實施，保證人員和設(shè)備的安全，保證機組穩(wěn)定運行。

設(shè)備缺陷和遺留問題直接影響機組的長期穩(wěn)定運行，須進行有效跟蹤和處理。為了提高設(shè)備缺陷和遺留問題管理的效率，應(yīng)建立設(shè)備缺陷報告制度和設(shè)備缺陷和遺留問題管理系統(tǒng)，用以規(guī)范設(shè)備缺陷和遺留問題的確立、跟蹤、處理和關(guān)閉流程，明確流程所有環(huán)節(jié)的職責，以及與流程有效運作相關(guān)的操作和管理規(guī)定。從問題的確立開始直至問題的關(guān)閉，給出工作過程的主要步驟及負責人，并在具體實施方面進行明確的規(guī)定，同時也為每一步驟規(guī)定必要的控制或驗證活動。

符合下列條件之一的問題被認定為設(shè)備遺留問題并進入系統(tǒng)進行跟蹤管理：（1）系統(tǒng)或設(shè)備不能按設(shè)計要求發(fā)揮功能，其整改工作只能等機組大幅度降負荷或停下來后才能進行。（2）消缺工作需要外來專家、特殊技能或規(guī)程來執(zhí)行。（3）對機組可靠性或?qū)φＩa(chǎn)構(gòu)成威脅，而且需要待根本原因明確后制定處理方案的問題。（4）需要3個月以上的時間進行整改工作準備的問題。（5）設(shè)備或系統(tǒng)出現(xiàn)重復(fù)性故障而根本原因不明的問題。（6）影響實現(xiàn)火力發(fā)電企業(yè)目標的懸而未決的不符合項或改造項目。

對于那些不影響機組可靠性和可用率，且對生產(chǎn)成本影響很小的設(shè)備問題，以及根本原因明確，能立即消除故障或缺陷的，不列入遺留問題進行跟蹤管理。如果設(shè)備遺留問題已查找出根本原因并且落實了糾正行動，或明確為人因事件，負責項目的專業(yè)工程師提出關(guān)閉申請，并經(jīng)由設(shè)備部向生產(chǎn)協(xié)調(diào)會匯報，得到同意后即可關(guān)閉。

4.2 大修設(shè)備管理

大修是對設(shè)備進行定期維護的關(guān)鍵時期。大部分定期預(yù)防性維護工作和預(yù)測性維修活動是在大修期間進行的，日常遺留的設(shè)備缺陷處理和設(shè)備更新改造也是火電廠大修的重要目的。大修期間各類生產(chǎn)活動質(zhì)量直接影響設(shè)備的可靠性，對今后一段時間發(fā)電設(shè)備的安全可靠運行有決定性作用，因而必須加強大修期間的設(shè)備管理，通過大修了解、改進設(shè)備的健康狀態(tài)。

大修設(shè)備管理主要包括以下幾個方面：大修前的設(shè)備狀態(tài)評估與排查、大修中的設(shè)備技術(shù)問題管理、關(guān)鍵敏感設(shè)備的大修監(jiān)督，重大技改項目的實施監(jiān)督，以及機組停機、啟動階段的重要設(shè)備運行狀態(tài)監(jiān)督等。

4.2.1大修前的設(shè)備排查

在每次大修前，各專業(yè)工程師對其負責的系統(tǒng)設(shè)備的運行狀態(tài)進行評估，對發(fā)生的異常進行原因分析（設(shè)備、人因、維修質(zhì)量等），并制定糾正措施；在大修準備階段對重要系統(tǒng)設(shè)備上的遺留問題進行清理和排查，提出大修期間的糾正行動。除此之外，各專業(yè)工程師要在此階段，將日常設(shè)備缺陷和遺留問題系統(tǒng)中的項目、不符合管理中的項目等日常技術(shù)問題納入到大修技術(shù)問題管理流程中。

4.2.2大修中的設(shè)備技術(shù)問題管理

大修期間是設(shè)備缺陷暴露的高峰期，也是消除設(shè)備缺陷的最佳時期。因此，必須對大修期間出現(xiàn)的技術(shù)問題保持最強的分析、處理和跟蹤力度，爭取在大修中盡可能地消除缺陷和隱患。即便不能徹底解決，也要通過采取緩解措施控制其對安全和生產(chǎn)的影響。

大修技術(shù)經(jīng)理負責協(xié)調(diào)大修期間設(shè)備技術(shù)問題的跟蹤和處理。在大修中，大修技術(shù)經(jīng)理組織各專業(yè)工程師對設(shè)備技術(shù)問題進行密切跟蹤，牽頭組織各個專業(yè)工程師，對復(fù)雜、重要設(shè)備上的缺陷進行研究，制定處理方案，并跟蹤措施實施情況以及再鑒定情況。

4.2.3機組啟停階段的重要設(shè)備監(jiān)督

火電機組的停運和啟動是一個高風險生產(chǎn)時期，也是設(shè)備狀態(tài)改變最復(fù)雜的時期。各專業(yè)工程師在大修前后的機組停運、啟動階段，對重要設(shè)備的性能進行監(jiān)督，能夠了解設(shè)備狀態(tài)，掌握設(shè)備性能參數(shù)。同時，通過停機期間的狀態(tài)監(jiān)督，能夠及時發(fā)現(xiàn)重要設(shè)備上的缺陷和隱患，以便在大修期間采取適當處理措施。

4.3 人因可靠性管理

火電行業(yè)在人因可靠性管理方面主要強調(diào)嚴格執(zhí)行工作票和操作票制度?？蓪W習核電從本質(zhì)上提高人因可靠性的做法，如提高員工質(zhì)量意識，加強技術(shù)培訓，擯棄不良習慣，加強過程風險管理等。

4.3.1提高員工質(zhì)量意識

加強員工質(zhì)量成就感，改善員工間的人際關(guān)系與交流以及建立員工的公司價值觀念等，提高員工的工作積極性與主人翁責任感，從而提高員工質(zhì)量意識。此外還應(yīng)加強現(xiàn)場質(zhì)量管理監(jiān)督力度，對不符合質(zhì)量管理要求的工作行為給予堅決的糾正。

4.3.2加強員工技術(shù)培訓

以請進來、送出去的方式，開展技術(shù)培訓，開闊專業(yè)技術(shù)人員的視野，提高設(shè)備維護的自主化能力。針對影響停機的鍋爐、汽機、電氣、熱工等關(guān)鍵設(shè)備狀況，開展事故預(yù)想，進而采取針對性的培訓，以把影響機組運行的設(shè)備風險控制在最小。

4.3.3擯棄不良工作習慣

根據(jù)專業(yè)特點列出不良工作習慣清單，并有針對性的組織學習。同時明確文明生產(chǎn)管理要求。對歷年由于不良工作習慣造成的非停事件，以案例分析的形式寫進培訓教材，對員工進行培訓。對危害性較大的不良工作習慣，采取發(fā)“整改通知”的形式，限期整改。

4.3.4加強過程風險管理

根據(jù)現(xiàn)場作業(yè)所帶來的風險，將現(xiàn)場工作分為三大類：第一類是能直接引發(fā)停機的活動；第二類是能間接導(dǎo)致或成為停機因素的活動；第三類是沒有停機風險的活動。在風險控制中，重點針對第一類的高風險活動，其控制方法主要分成幾個要素，一是工作前的風險分析，所有一類工作在工作計劃安排階段就須甄別出來，以作為后面工作風險控制的基礎(chǔ)，相應(yīng)的工作計劃與工作票上均注上特殊風險的標志；二是在工作執(zhí)行時的工作人員行為的控制，工作前召開碰頭會，對一類工作在工作時嚴格實行一人唱票一人操作。三是高風險工作人員的資格授權(quán)控制。

5 結(jié)束語

對核能行業(yè)相關(guān)管理技術(shù)應(yīng)用于火電廠以減少機組非計劃停機的可行性進行了分析，旨在給火力發(fā)電企業(yè)打開一扇窗戶，了解核電機組在提升機組的安全性、可靠性、經(jīng)濟性，實現(xiàn)可靠性指標持續(xù)提升過程中實行的有效的管理技術(shù)，為火電廠減少機組非計劃停運，改進電廠的綜合業(yè)績提供參考。

[1]周 平.儀表控制系統(tǒng)故障和人因失效引發(fā)核電站非計劃停機停堆事件分析[J].核動力工程，2008，29（5）：69-71.

[2]沈榮發(fā).核電廠運行的人因失效分析和預(yù)防[D].上海：上海交通大學，2010：56-57.