張 濤，李國猛，青 晨

（蘇州熱工研究院有限公司，廣東深圳 518028）

0 引言

RCM（Reliability-centered Maintenance，以設(shè)備可靠性為中心的維修），作為一種可靠性分析技術(shù)，在世界范圍內(nèi)的工業(yè)企業(yè)維修領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用，該技術(shù)以可靠性維修理論為基礎(chǔ)，以保持運行系統(tǒng)應(yīng)具有的功能為目標，通過對系統(tǒng)進行功能與故障分析，明確系統(tǒng)內(nèi)各故障的后果；用規(guī)范化的邏輯決斷方法，確定各故障后果的分類，并對組成系統(tǒng)各設(shè)備的維修需求進行分析和決策，從而確定和優(yōu)化維修策略，確保設(shè)備實現(xiàn)其用戶需求功能。通過RCM 分析與成果應(yīng)用，可以提高設(shè)備可靠性和可用率，降低運行和維修成本。國內(nèi)核能領(lǐng)域自1998 年開始逐步引進RCM 技術(shù)，目前已得到廣泛應(yīng)用。

功能分析及設(shè)備特性分析是RCM 分析的2 個主要內(nèi)容。在RCM 分析中，需要進行設(shè)備的故障模式分析，并結(jié)合故障后果進行維修策略決斷?？紤]到在每次的RCM 分析中，會對相同設(shè)備類的設(shè)備進行多次故障模式分析以及維修策略決斷，這些相同設(shè)備類在故障模式以及維修策略方面具有一定相似性或可參考性，基于此，可通過將相同設(shè)備類的故障模式以及維修策略等設(shè)備類相關(guān)信息按一定規(guī)則進行歸納整合形成模板，用以在RCM 分析中進行設(shè)備特性分析時提供參考輸入。

1 主要規(guī)則

RCM 分析中需要的設(shè)備類信息主要包括故障模式、預(yù)防性維修任務(wù)和維修周期。相同設(shè)備類的故障模式以及維修策略等設(shè)備類信息需要按一定規(guī)則進行歸納整合形成模板，即統(tǒng)一格式后才能在RCM 分析時有效應(yīng)用。結(jié)合RCM 分析應(yīng)用實踐，以及EPRI PMBasis Database、EDF 維修模板的調(diào)研，維修模板需要考慮的主要規(guī)則包括設(shè)備重要性、運行頻度、運行工況。

1.1 設(shè)備重要度

設(shè)備的維修任務(wù)和周期與設(shè)備的重要性密切相關(guān)，重要設(shè)備需采取較為保守的維修管理措施。EPRI PMBasis 中從設(shè)備重要性方面分為3 類，即Critical、Minor、RTF，由于RTF 采取糾正性維修，故在模板中只需對Critical、Minor 給出維修模板信息。

本模板也將設(shè)備重要度分為3 類，C 類、M 類、RTM 類。設(shè)備重要性主要從兩方面進行判定，見圖1。功能是否重要：若功能重要，則與該功能相關(guān)的設(shè)備即為C 類設(shè)備。是否可RTM：對于功能不重要的設(shè)備，需考慮設(shè)備失效后是否會導(dǎo)致其他方面的經(jīng)濟性損失，若不能糾正性維修則為M 類設(shè)備。

圖1 設(shè)備重要性判定步驟

1.2 運行頻度

設(shè)備是否經(jīng)常投運是影響故障模式發(fā)生頻率的重要因素。針對同一類設(shè)備，對于那些與時間相關(guān)的故障模式，頻繁投運會加大此類故障模式的發(fā)生頻率，需要不同的預(yù)防性維修管理措施。

一般可將運行頻度分為高頻和低頻兩類，具體衡量標準，根據(jù)設(shè)備類型不同而有所區(qū)別，如閥門、電動頭等，主要從開關(guān)次數(shù)進行衡量；泵、電機、換熱器等，主要從是否在運或備用衡量。

1.3 運行工況

設(shè)備的運行環(huán)境也是影響故障模式發(fā)生頻率的主要因素。如高溫、腐蝕性環(huán)境將導(dǎo)致設(shè)備故障概率增加。運行工況一般可分為兩類，嚴酷或一般。嚴酷工況包括腐蝕性、高溫或低溫、振動、高濕度等因素。

2 RCM 分析應(yīng)用

經(jīng)典RCM 分析主要步驟：功能分析、功能故障分析、設(shè)備故障模式分析、故障影響分析、故障后果分析、維修策略決斷。維修模板在RCM 分析過程中可為設(shè)備的故障模式分析、維修任務(wù)選擇及周期制定提供輸入，以提高分析效率。

在傳統(tǒng)RCM 分析過程中，需要對各設(shè)備進行逐一的故障模式分析及任務(wù)決斷，但對于同類設(shè)備，故障模式基本統(tǒng)一，管理手段也具有通用性，因此可借助維修模板快捷地完成故障模式分析與維修任務(wù)決斷。并且維修模板中積累的數(shù)據(jù)具有一定行業(yè)通用管理經(jīng)驗，準確性較強。具體流程如圖2 所示。

2.1 故障模式分析

在經(jīng)典RCM 分析中，完成功能故障分析后將確定與功能故障相關(guān)的設(shè)備并進行故障模式分析，在故障模式分析中，需分析在相同或相似的設(shè)備上已發(fā)生過的故障模式或在相同或相似的設(shè)備上未發(fā)生但有可能發(fā)生的故障模式。引入維修模板后，可根據(jù)設(shè)備類型從維修模板中調(diào)用相同或相似的設(shè)備的故障模式，提高故障模式分析的效率，在維修模板數(shù)據(jù)庫完善的前提下保證了分析的完整性。

圖2 借助維修模板的RCM 分析流程

2.2 故障影響分析

在經(jīng)典RCM 分析中，完成故障模式分析后將進行故障影響分析，故障影響描述了故障模式發(fā)生后發(fā)生的一系列事件，包括對設(shè)備本身以及系統(tǒng)和電廠的影響。針對同一種設(shè)備類，由于故障模式發(fā)生后對設(shè)備本身的影響具有一定通用性，引入維修模板后，可為RCM 分析故障影響時直接提供與故障模式相對應(yīng)的設(shè)備級故障影響內(nèi)容。

2.3 維修任務(wù)決斷

在經(jīng)典RCM 分析中，對某條故障模式分析完故障影響及故障后果后，將根據(jù)故障后果類型按照RCM 決斷邏輯進行維修任務(wù)決斷。引入維修模板后，將對某一故障模式推薦一個或一組維修任務(wù)及維修間隔周期，間隔周期取決于設(shè)備重要度（來自故障后果分析）、設(shè)備工作頻度、設(shè)備運行工況的綜合分析結(jié)果。

3 應(yīng)用注意事項

由于維修模板內(nèi)的數(shù)據(jù)一般是基于通用設(shè)備類，針對維修模板提供的數(shù)據(jù)在分析時也需充分考慮電廠設(shè)備本身的差異，具體需考慮因素包括電廠故障模式特性化以及維修任務(wù)可實施性。

（1）故障模式特性化。電廠設(shè)備本身差異（如改造）可能造成通用設(shè)備類故障模式的增加或減少，此時需要對維修模板提供的通用設(shè)備類故障模式進行修改。如對于某通用類型閥門，存在閥板銷軸鎖緊墊片松脫的故障模式，但在某電廠中，在每次安裝時對鎖緊墊片進行了點焊，此故障模式已不存在。因此在利用維修模板在進行該電廠的分析中，需將維修模板提供的此條故障模式刪除。

（2）維修任務(wù)可實施性。在維修模板中，對每個故障模式提供的維修任務(wù)可能包括多種，此時除了需分析人員按照經(jīng)典RCM 分析過程依據(jù)決斷邏輯選擇維修任務(wù)外，還需考慮因系統(tǒng)配置對維修任務(wù)可實施性造成的影響。如對于某通用類型閥門的密封面損傷的故障模式，維修模板提供的維修任務(wù)中包括大修前紅外查漏，若該閥門前后無明顯溫差或正常時處于常開狀態(tài)，該維修任務(wù)就不具備可實施性，因此不能采取該任務(wù)。

4 結(jié)束語

RCM 作為核電領(lǐng)域內(nèi)制定及優(yōu)化維修策略的科學(xué)方法，為核電廠提供了合適的維修策略，對核電廠的安全可靠運營提供了一定保障。維修模板通過一定規(guī)則提供各種通用設(shè)備類的故障模式、設(shè)備級故障影響、維修任務(wù)，支持RCM 分析，提高了分析效率。另外，維修模板的完整準確性是確保RCM 分析結(jié)果正確的關(guān)鍵，建立各通用類設(shè)備的維修模板時，應(yīng)充分考慮行業(yè)內(nèi)外各種經(jīng)驗反饋，并在應(yīng)用中不斷完善、持續(xù)改進。