DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2107-5640-2756

摘? 要：核電站系統(tǒng)的復雜性要求電站操作人員必須掌握一套系統(tǒng)的診斷技術知識和技能，以應對和處理各種復雜的異常工況，只有這樣才能保證核電廠持續(xù)安全穩(wěn)定運行。本文將從診斷與決策的含義、重要性、使用方法等方面全面介紹診斷與決策技能，并利用多年的模擬機教學經驗，以電站除氧器液位異常為例，重點闡述操縱員在電站系統(tǒng)發(fā)生異常時利用這一技能進行處理的方法。這種處理問題的思路和方法能夠對操作人員初始培訓中診斷和決策技能的提升起到一定的指導和借鑒作用，同時也能為機組運行過程中出現類似問題后操作人員的處理提供具有價值的參考意義。

關鍵詞：診斷與決策? 監(jiān)視? 判讀? 干預? 除氧器? 控制閥

中圖分類號：TM623? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2021）06（b）-0013-04

The Introduction and Application of Diagnostic and Action skill

Lu Xiuxiang

（CNNP Nuclear Power Operations Management Co.， Ltd.，? Jiaxing， Zhejiang Province， 314300? China）

Abstract： The complexity of nuclear power plant system requires that power plant operators must master a set of systematic diagnostic technical knowledge and skills to deal with and handle various complex abnormal conditions. Only in this way can we ensure the continuous， safe and stable operation of nuclear power plant. This paper will comprehensively introduce the diagnosis and decision-making skills from the meaning， importance and application methods of diagnosis and decision-making， and use many years of simulator teaching experience to take the abnormal liquid level of deaerator in power station as an example， focusing on the method for operators to use this technology to deal with the abnormal system of power station. This idea and method of dealing with problems can not only guide and reference the improvement of diagnosis and decision-making skills in the initial training of operators， but also provide valuable reference for operators to deal with similar problems in the process of unit operation.

Key Words： Diagnose and decision-making; Monitor; Determine; Intervene; Deaerator; Control valve

1? 診斷與決策的含義及其重要性

1.1 診斷與決策的含義

診斷就是分析故障/事件引發(fā)的原因和特性，診斷是對分析結果的描述。通過使用自我檢查的方式發(fā)現異常，并利用所掌握的知識對異常情況進行診斷，診斷的最終結果是對異常狀況的解釋和定義。有時由于規(guī)程自身的局限性，操作人員還必須對規(guī)程中未作描述的事件或工況進行診斷[1]。

1.2 診斷與決策的重要性

診斷和決策的目的在于考查學員發(fā)現異常工況、獨立診斷故障、選用相關運行規(guī)程的能力，以及在沒有相關規(guī)程時能夠決定或建議合適的操作路徑的能力。操作人員經常需要利用監(jiān)控技巧、專業(yè)技術知識和規(guī)程完成這項活動。另外，一個團隊通過系統(tǒng)化的診斷方式，將技術知識與技能有機結合的能力對其持續(xù)順利的操作也是非常有必要的。在診斷練習中培養(yǎng)或提高的知識和技能可以大大提高運行人員處理各類故障和異常的熟練度，以便更高效地執(zhí)行正?；蛩矐B(tài)工況下的運行操作。診斷培訓的目的是培養(yǎng)并提高學員在監(jiān)控、解釋故障發(fā)生原因和干預方面的基本技巧。如果沒有基本的診斷技巧，那么操作人員可能并不能有效地處理故障和異常[2]。

2? 診斷與決策的基本技能

2.1 診斷與決策的基礎

診斷與決策技能屬于操作人員在處理電站事件或事故的基本方法，然而作為一名操作人員，必須滿足以下基本要求，才能更好地使用該項技能準確迅速地判斷和處理電站的異常工況，才能盡早將電廠置于一個安全穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.1.1 嚴密的監(jiān)視

機組出現任何異常時，操作人員首先必須對相應系統(tǒng)進行全面檢查，確認各項運行參數是否異常，還應全面檢查電站出現的任何報警信息，因為重要報警信息往往能夠輔助操作人員盡快診斷出問題的癥結所在。

2.1.2 知識

操作人員必須具有扎實的基礎理論知識和系統(tǒng)知識，并且對電廠的設計和系統(tǒng)間的相互影響做到了如指掌，只有這樣才能在出現異常時保持沉著冷靜，以便及時、準確地診斷出機組的異常，并采取相應的處理措施。

2.1.3 技能

熟練的操作技巧，可以讓操作人員在診斷異常時更加自信，也可以使整個故障處理過程更加及時和順暢。了解當前機組的工況、設備或系統(tǒng)的狀態(tài)，以各項運行參數的正常范圍，發(fā)現異常后能夠預示該參數的發(fā)展趨勢，并且明確參數達到相應定值后會出現的自動動作等，這些對于操作人員來說至關重要。

2.1.4 經驗

經驗的積累需要操作人員平時工作過程中注意總結，還應及時學習國內外事件的經驗反饋，并且從這些事件中吸取教訓。

2.2 診斷與決策的方法及注意事項

2.2.1 診斷與決策的方法

診斷與決策技能的使用可以通過以下3個步驟來實現。

（1）監(jiān)視。電站和系統(tǒng)的異常運行工況往往通過電站報警或系統(tǒng)的某個運行參數表現出來，因此密切關注電站各個系統(tǒng)的運行參數和嚴密監(jiān)視電站報警，已經成為電站操作人員必須具備的基本技能之一。同時，也只有對電站系統(tǒng)各個相關聯的參數做全面的監(jiān)視，才能準確、及時地對系統(tǒng)的故障點進行定位，才能第一時間做出正確的干預行動，以避免系統(tǒng)狀態(tài)的進一步惡化或是往更壞的方向發(fā)展。在監(jiān)測方面，要求操作人員具備如下的各項能力。

①能持續(xù)了解電廠工況和設備、系統(tǒng)狀態(tài)。

②能及時發(fā)現系統(tǒng)和設備性能參數變化。

③能及時發(fā)現系統(tǒng)和設備即將發(fā)生故障的跡象。

④能預測其他人不能正確完成工作或任務的后果。

⑤能不借助報警功能發(fā)現系統(tǒng)和設備接近不安全工況。

⑥能識別運行期間電廠參數的趨勢，及早發(fā)現問題預兆。

⑦能在各種操作情況下應用電廠理論預測電廠響應，并識別意外響應。

⑧能發(fā)現團隊成員的操作錯誤，并采取行動減輕錯誤影響。

（2）判讀。監(jiān)視活動期間獲得的信息對控制室人員來說至關重要。獲得信息后，操作人員必須對所獲得的信息加以分析和處理，從而確定電廠系統(tǒng)狀態(tài)和故障位置?？刂剖胰藛T分析所獲信息的邏輯過程嚴重依賴其技術知識、經驗和判讀技能。技術知識和經驗學員可以通過自主學習和值班經歷獲得并強化。但是判讀技能則需要通過模擬機培訓來發(fā)展和強化，操作人員掌握了一套系統(tǒng)的判讀技能后，將能夠及時發(fā)現電廠異常的潛在原因，并指出最可能的原因和程序路徑，通過此過程可找到問題根源并加以解決。良好的判讀技能需要操作人員具備如下各種能力。

①能分析已有的信息，分辨電廠的各種問題和情況。

②能采用位置、嚴重程度和趨勢情況精確描述問題。

③能找出可用的信息資源幫助確定可能的原因。

④能分析潛在原因，確定最可能的原因。

⑤能綜合當前的信息，修正判讀結果。

⑥能認識到團隊成員在確定事件原因過程中的角色。

（3）干預。通過監(jiān)視掌握系統(tǒng)或電站的各項參數的變化情況，再根據這些參數評估和分析問題所在，然而要想使電站和系統(tǒng)恢復到正常的運行工況，則必須根據已經做出的評估結果采取有效的響應行動。因此，一旦操作人員發(fā)現電廠問題并確定最可能的原因，則應立即采取糾正行動。實際操作中，操作人員應按照事件發(fā)生的先后順序進行干預，從而獲得有利的結果，并且操作人員在干預措施之前必須考慮干預動作給系統(tǒng)帶來的所有可能的后果，只有充分考慮到了所有的這些后果，才能第一時間確定干預的措施是否有效或者至少不會對系統(tǒng)帶來負面的影響，干預能力對于電站操作人員在所有工況下順利完成工作至關重要。在這一方面操作人員應滿足以下要求。

①能根據系統(tǒng)的狀態(tài)確定是否需要干預或者是否需要立即干預。

②若有多種干預措施可以選擇時，能準確選取最優(yōu)的干預方式。

③能根據各個系統(tǒng)參數的重要性確定干預行動的的先后順序。

④能應用診斷過程評估干預活動的結果，并根據結果第一時間確定干預行動是否有效。

⑤與其他人員有效互動，以選擇并實施正確的干預活動。

2.2.2 注意事項

在診斷和決策過程中，除了使用以上的方法之外，還應當特別關注如下問題。

（1）及時調用可用的信息來源（包括人員和資料），以幫助查找可能系統(tǒng)故障的原因。

（2）分析可能的原因時，應根據監(jiān)視的結果確定可能性最大的原因。

（3）多個事件同時發(fā)生時，決策行動前應根據重要性判斷優(yōu)先級。

（4）根據已往的經驗和其他信息，思考可能性，但是不要條件反射式的假定或胡亂猜測。

（5）不要自我合理化，應該多問自己：還有可能是什么別的原因。

3? 診斷和決策技能在除氧器液位下降工況當中的運用

3.1 除氧器液位下降的原因分析

如圖1所示，除氧器在電站整個二回路凝結水和主給水系統(tǒng)中起著承上啟下的作用，再加上其本身液位控制較為復雜，故實際運行過程中引起除氧器液位下降的原因有很多[3]，如主凝泵再循環(huán)閥異常開啟、除氧器液位控制閥異常關閉、高加到除氧器的疏水閥故障關閉、主凝泵出口至除氧器上水閥之間管線漏水。

3.2 診斷和決策技能在除氧器液位下降工況當中的運用

主凝結水泵有一條至凝汽器的最小流量循環(huán)管道，確保凝泵運行期間有一個最小的安全流量通過泵和軸封冷卻器，保護泵的安全運行。正常運行時，假若再循環(huán)閥意外開啟，則凝結水泵出口的部分水將無法送往除氧器，最終導致除氧器液位下降。以主凝泵再循環(huán)閥異常開啟的故障來說明操作人員應如何使用診斷和決策三步法處理這一異常，以進一步提高操作人員的診斷和決策技能[4]。

3.2.1 監(jiān)視

密切地監(jiān)視電站各個系統(tǒng)的參數已經成為操作人員基本功之一，要求操作人員既要在正常運行期間對電站重要參數保持持續(xù)密切的監(jiān)視和跟蹤，在系統(tǒng)參數發(fā)生異常時，更是要必須立即全面檢查和監(jiān)視與該系統(tǒng)相關的所有參數。

除氧器的液位是整個電站二回路熱阱裝量的重要參數，作為操作人員，要求運行期間密切監(jiān)視除氧器的液位。當凝泵再循環(huán)閥異常開啟時，由于凝泵出口部分流量直接通過再循環(huán)管線回到凝汽器，故除氧器上水流量就會減少，從而導致除氧器液位下降。當發(fā)現液位下降后，在不明白原因的情況下，操作人員應盡量多收集一切與該液位相關的參數是否存在異常，比如除氧器上水流量、凝泵出口流量、凝泵出口壓力、凝汽器的液位、高加疏水到除氧器的流量等。只有收集齊了這些參數并結合所掌握的系統(tǒng)知識，才能準確地診斷出故障點所在的位置，為及時采取正確的措施打好基礎[5]。

3.2.2 判讀

有了全面的監(jiān)視作為基礎，掌握了多個運行參數的變化情況，就可以將這些參數聯系起來一起分析和判斷到底故障點發(fā)生在哪里。此例中凝結水泵再循環(huán)閥開啟，勢必引起除氧器上水流量下降、凝泵出口總流量明顯大于除氧器上水流量（由于分流的效果），而此時由于除氧器液位同步下降，除氧器上水閥開度也會增加，導致凝結水泵出口總流量增加，必然會導致主凝泵出口壓力下降，另外由于一部分凝結水從再循環(huán)閥管線返回凝汽器，故此時凝汽器的液位也會上升，通過以上參數的對比和診斷，就可以判斷除氧器液位的下降是由于主凝泵再循環(huán)閥異常開啟導致的。同時可以排除另外3個原因：（1）除氧器液位控制閥異常關閉（若僅僅是控制閥異常，則除氧器上水流量和凝結水泵出口流量不會出現大的偏差，并且由于凝泵出口堵塞，凝泵出口壓力也會上升）;（2）高加到除氧器的疏水閥故障關閉（若疏水閥關閉，則疏水流量會大幅下降）;（3）主凝泵 出口至除氧器上水閥之間管線漏水（若是出現管線漏水，則凝汽器液位會由于裝量損失而下降，而凝泵出口壓力也會下降）[]。

3.2.3 干預

診斷為凝泵再循環(huán)閥異常開啟之后，操作人員必須根據診斷結果及時的采取必要的干預行動。那么，干預的時間點是何時，采用何種方式干預，有多種干預方法的情況先使用哪種方法？這些問題操作人員必須在采取行動之前進行認真的分析和評價。對于主凝泵再循環(huán)閥開的故障，顯然，設法關閉再循環(huán)閥、啟動備用的凝結水泵這兩種方法均能夠緩解和消除該故障對系統(tǒng)的影響。并且通過結合上圖可知，關閉再循環(huán)閥顯然是最優(yōu)的干預方法，如果能在控制室迅速的將故障的閥門關閉，則除氧器液位很快就會得到緩解。但如果故障閥門不能第一時間關閉，就必須考慮第二種干預方式，因為通過再循環(huán)閥的流量比較大，再循環(huán)閥開后運行的凝泵出口壓力會快速下降，導致主凝泵過負荷跳泵，備用凝泵啟動后也會跳泵。所以此時應結合監(jiān)視到的凝泵出口壓力下降情況及時啟動第二臺主凝泵，保持兩臺凝泵運行。這樣做一方面可以防止一臺凝泵過負荷跳閘，另一方面使兩臺主凝泵啟動后也可以盡快恢復除氧器的液位，當除氧器液位逐漸回升至正常值以后，再隔離主凝泵再循環(huán)閥，然后停運一臺主凝泵。需要注意的是，操作人員采取的干預行動是基于操作人員對系統(tǒng)故障的初步診斷結果而做出的響應，不能保證每一次的診斷都是準確無誤，也不能保證操作人員采取的行動措施都是行之有效的。因此在干預動作完成之后，還應密切監(jiān)視相應參數的變化情況，若得不到緩解，則有可能是前期的診斷結果是錯誤的，或者是采取的干預行動無效，此時操作人員應該重新全面檢查系統(tǒng)的各項參數，再做綜合的診斷，并且根據新的診斷結果采取相應的干預措施，直到電站參數不再惡化為止[-8]。

4? 結語

嚴密的監(jiān)視電站參數，準確的診斷系統(tǒng)故障并及時采取切實可行的干預措施是操作人員培訓過程中必須掌握的基本技能，當一個系統(tǒng)參數出現異常時操作人員應第一時間從主控室對和此參數相關聯的各項參數進行全面的檢查，并且綜合所有監(jiān)視到的參數對系統(tǒng)故障做出盡量準確的診斷，只有診斷結果無誤才能保證接下來的干預措施的正確性和有效性，如果僅僅依賴一個參數就對系統(tǒng)故障做出魯莽的診斷，那么采取的干預措施有可能對電站系統(tǒng)參數的惡化起不到任何作用，甚至可能加速電站系統(tǒng)參數的惡化速度，對電廠運行帶來負面的影響。

參考文獻

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[8] 趙越.用于核電站故障診斷和規(guī)程改進的DUCG理論及應用研究[D].清華大學，2017.