CN108256713A - 基于erdb的核电厂系统监督方法 - Google Patents

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孙永信
李建春
杨鸿翔
盛剑南
鲍旭东
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Abstract

本发明涉及核电厂设备可靠性管理技术领域，具体公开了一种基于ERDB的核电厂系统监督方法。该监督方法包括步骤：1、确定核电厂系统监督范围，形成系统监督清单；2、根据核电厂系统或设备的健康状态，对系统监督的清单进行性能目标等级划分；3、利用系统记事本模块进行系统监督数据信息自动生成及查询；4、对核电厂系统或设备进行系统监督；该方法通过系统功能分析识别出对于核安全、发电重要的系统和设备，通过故障模式和影响分析(FMEA)识别设备的降级机理及其监测参数，通过对参数的监测和趋势分析提前发现和预测设备的降级，及时采取相应的纠正行动提高设备的可靠性，保证电站的运行安全。

Description

基于ERDB的核电厂系统监督方法
技术领域
本发明属于核电厂设备可靠性管理技术领域，具体涉及一种基于ERDB的核电厂系统监督方法。
背景技术
核电是一种清洁、高效、优质的现代能源。中国坚持发展与安全并重原则，执行安全高效发展核电政策，采用最先进的技术、最严格的标准发展核电。截止2015年底，我国在建核电数量居世界第一，预计2020年中国大陆运行核电装机容量将达到5800万千瓦。核电在为国民经济发展提高能源的同时，其安全性能更不容忽视。核电站是一个高度复杂的系统。核安全要求确保核电站不发生由于任何技术原因、人为原因和自然灾害造成的事故对工作人员、公众和环境造成不可接受的放射性危害，因此必须持续保持核电站系统和设备的安全和可靠运行。
2012年-2013年之间，中国核电多次组织专题讨论提升中国核电运行机组的可靠性，经分析发现由于设备问题引起的停堆停机事件占到总事件的87％，人因和外部事件占13％；由于设备问题引起能力因子损失值平均在2％左右。因此，中国核电规划通过全面提升设备可靠性管理来提高机组的安全性和可靠性。
为更好的支撑设备可靠性管理体系和业务流程运转，提出通过信息化的手段，建立一个基于业界历史数据的设备管理可靠性管理基础数据库和基于中核运行各电厂实时数据的动态数据库，建立共享的设备可靠性分析和管理平台，即“中国核电设备可靠性管理数据库(ERDB)”建设项目。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，利于基于业界历史数据的设备管理可靠性管理基础数据库和基于中核运行各电厂实时数据的动态数据库平台，即“中国核电设备可靠性管理数据库(ERDB)”，解决现有核电厂管理、维修资源的合理分配问题，确保核电厂安全稳定经济的运行。
本发明的技术方案如下：一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，该监督方法具体包括如下步骤：
步骤1、确定核电厂系统监督范围，形成系统监督清单；
步骤1.1、根据对核电厂运行业绩影响程度、环境安全影响程度以及辐射风险程度，确定系统监督的范围；
步骤1.2、根据核电厂功能失效后果的影响程度，确定系统监督的范围；
步骤2、根据核电厂系统或设备的健康状态，对系统监督的清单进行性能目标等级划分；
根据核电厂系统或设备可靠性程度的不同，对核电厂系统或设备进行可靠性状态等级划分；
步骤3、利用系统记事本模块进行系统监督数据信息自动生成及查询；
步骤4、对核电厂系统或设备进行系统监督；
步骤4.1、对核电厂系统或设备的关键功能进行识别确认，并分析失效影响；
步骤4.2、确定核电厂系统或设备的降级机理和指标；
步骤4.3、分析确定能够反映降级机理的数据，并与核电厂已监测的数据进行比较；
步骤4.4、根据系统监测数据，确定相应的数据处理方法，并进行趋势跟踪和趋势分析；
步骤4.5、建立系统监督的阈值，通过系统监测的数据，实现对核电厂系统的监督。
所述的步骤1.1中所确定的系统监督具体包括：核安全相关系统、核电发电系统、关键支持系统、环境限制系统、全厂失电系统、安全停堆系统、火灾保护系统以及ATWS。
所述的步骤1.2中考虑失效后果影响较大的参数具体包括：停堆、停机、功率大幅下降、电厂瞬态、触发应急安全设施动作、关键的安全功能失去控制、达到或维持反应堆安全停堆的能力下降、机组甩负荷、进入运行条件限制、安全系统失去冗余、成为运行负担、环境影响、辐射或个人安全影响、来自法规的压力显著增加、换料大修延长以及机组启动延迟。
所述的步骤2中对核电厂系统或设备进行可靠性状态等级划分采用绿色、白色、黄色以及红色对系统或设备的可靠性进行标识；其中，绿色表示核电厂系统或设备状态正常，白色表示核电厂系统或设备基本满足要求，但有缺陷存在，黄色表示核电厂系统有比较严重的问题，需要预警，红色是表示核电厂系统或设备状态不可接受，发出报警。
所述的步骤3中利用系统记事本模块进行系统监督数据信息自动生成及查询的具体步骤包括：利用计算机中系统记事本模块，对系统监督的数据进行自动生成及查询，并与数据库相关联，其中，系统记事本模块所生成的数据包括系统监督计划的文件编码、名称、当前版本，工艺系统流程图、阈值、设计参数、实时参数，监督执行记录，时间等信息，其中，监督执行记录包括数据跟踪、趋势分析、纠正行动记录、动态更新。
所述的步骤4.1具体包括：利用FMEA方法确定系统功能的重要性及设备的关键度，并分析系统失效后对核电厂运行所产生的影响，通过关键功能的识别，以区分监督的优先次序。
所述的步骤4.2具体包括：对核电厂系统或设备的降级机理，即系统设备降级的原因进行分析，通过试验、监测或检查所获得的可测量的参数，确定系统或设备的降级指标。
所述的步骤4.3具体包括：根据状态监测计划、RCM分析报告、供货商的运行维修手册、核电厂系统监督计划等相关内容，确定能够判断系统是否降级或潜在降级的数据，确定能够识别出系统监督所需的直接参数，其中，能够确定系统降级或潜在降级的数据包括数据类型、采集频度、数据精度；
将确定系统降级或潜在降级的数据与核电厂能够获得的数据监测进行比较对照，获得最终能够进行系统监测的数据。
所述的步骤4.5具体包括：建立系统监督的阈值，且阈值具有适当的裕度，能够有充足的时间决定纠正行动，并实施相关的行动；阈值的确定与步骤2中系统监督性能目标等级相匹配。
本发明的显著效果在于：通过系统功能分析识别出对于核安全、发电重要的系统和设备，通过故障模式和影响分析(FMEA)识别设备的降级机理及其监测参数，通过对参数的监测和趋势分析提前发现和预测设备的降级，及时采取相应的纠正行动提高设备的可靠性，保证电站的运行安全。
附图说明
图1为本发明所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、确定核电厂系统监督范围，形成系统监督清单；
步骤1.1、根据对核电厂运行业绩影响程度、环境安全影响程度以及辐射风险程度，确定系统监督的范围；
根据对核电厂运行业绩影响程度、环境安全影响程度以及辐射风险程度，确定系统监督包括：核安全相关系统、核电发电系统、关键支持系统、环境限制系统、全厂失电系统、安全停堆系统、火灾保护系统以及ATWS；
步骤1.2、根据核电厂功能失效后果的影响程度，确定系统监督的范围，其中，考虑失效后果影响较大的参数包括：停堆、停机、功率大幅下降、电厂瞬态、触发应急安全设施动作、关键的安全功能失去控制、达到或维持反应堆安全停堆的能力下降、机组甩负荷、进入运行条件限制、安全系统失去冗余、成为运行负担、环境影响、辐射或个人安全影响、来着法规的压力显著增加、换料大修延长以及机组启动延迟；
步骤2、根据核电厂系统或设备的健康状态，对系统监督的清单进行性能目标等级划分；
根据核电厂系统或设备可靠性程度的不同，对核电厂系统或设备进行可靠性状态等级划分，例如，可以采用绿色、白色、黄色以及红色对系统或设备的可靠性进行标识；其中，绿色表示核电厂系统或设备状态正常，白色表示核电厂系统或设备初步满足要求，但有缺陷存在，黄色表示核电厂系统有比较严重的问题，需要预警，红色是表示核电厂系统或设备状态不可接受，发出报警；利用不同级别的标识，可以尽早识别异常，进行排查、分析或缓解降级，决定行动时间，而不扰乱电厂正常的工作控制流程；
步骤3、利用系统记事本模块进行系统监督数据信息自动生成及查询；
利用计算机中系统记事本模块，对系统监督的数据进行自动生成及查询，并与数据库相关联，其中，系统记事本模块所生成的数据包括系统监督计划的文件编码、名称、当前版本，工艺系统流程图、阈值、设计参数、实时参数，监督执行记录，时间等信息，其中，监督执行记录包括数据跟踪、趋势分析、纠正行动记录、动态更新等；
步骤4、对核电厂系统或设备进行系统监督；
步骤4.1、对核电厂系统或设备的关键功能进行识别确认，并分析失效影响；
利用FMEA方法确定系统功能的重要性及设备的关键度，并分析系统失效后对核电厂运行所产生的影响，通过关键功能的识别，以区分监督的优先次序；
步骤4.2、确定核电厂系统或设备的降级机理和降级指标；
对核电厂系统或设备的降级机理，即系统设备降级的原因进行分析，通过试验、监测或检查所获得的可测量的参数，确定系统或设备的降级指标；
步骤4.3、分析确定能够反映降级机理的数据，并与核电厂已监测的数据进行比较；
根据状态监测计划、RCM分析报告、供货商的运行维修手册、核电厂系统监督计划等相关内容，确定能够判断系统是否降级或潜在降级的数据，确定能够识别出系统监督所需的直接参数，其中，能够确定系统降级或潜在降级的数据包括数据类型、采集频度、数据精度；
将确定系统降级或潜在降级的数据与核电厂能够获得的数据监测进行比较对照，确定最终进行系统监测的数据；
步骤4.4、根据系统监测数据，确定相应的数据处理方法，并进行趋势跟踪和趋势分析；
步骤4.5、建立系统监督的阈值，通过系统监测的数据，实现对核电厂系统的监督；
建立系统监督的阈值，且阈值具有适当的裕度，能够有充足的时间决定纠正行动，并实施相关的行动；阈值的确定与步骤2中系统监督性能目标等级相匹配。

Claims (9)

1.一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：该监督方法具体包括如下步骤：
步骤1、确定核电厂系统监督范围，形成系统监督清单；
步骤1.1、根据对核电厂运行业绩影响程度、环境安全影响程度以及辐射风险程度，确定系统监督的范围；
步骤1.2、根据核电厂功能失效后果的影响程度，确定系统监督的范围；
步骤2、根据核电厂系统或设备的健康状态，对系统监督的清单进行性能目标等级划分；
根据核电厂系统或设备可靠性程度的不同，对核电厂系统或设备进行可靠性状态等级划分；
步骤3、利用系统记事本模块进行系统监督数据信息自动生成及查询；
步骤4、对核电厂系统或设备进行系统监督；
步骤4.1、对核电厂系统或设备的关键功能进行识别确认，并分析失效影响；
步骤4.2、确定核电厂系统或设备的降级机理和降级指标；
步骤4.3、分析确定能够反映降级机理的数据，并与核电厂已监测的数据进行比较；
步骤4.4、根据系统监测数据，确定相应的数据处理方法，并进行趋势跟踪和趋势分析；
步骤4.5、建立系统监督的阈值，通过系统监测的数据，实现对核电厂系统的监督。
2.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤1.1中所确定的系统监督具体包括：核安全相关系统、核电发电系统、关键支持系统、环境限制系统、全厂失电系统、安全停堆系统、火灾保护系统以及ATWS。
3.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤1.2中考虑失效后果影响较大的参数具体包括：停堆、停机、功率大幅下降、电厂瞬态、触发应急安全设施动作、关键的安全功能失去控制、达到或维持反应堆安全停堆的能力下降、机组甩负荷、进入运行条件限制、安全系统失去冗余、成为运行负担、环境影响、辐射或个人安全影响、来自法规的压力显著增加、换料大修延长以及机组启动延迟。
4.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤2中对核电厂系统或设备进行可靠性状态等级划分采用绿色、白色、黄色以及红色对系统或设备的可靠性进行标识；其中，绿色表示核电厂系统或设备状态正常，白色表示核电厂系统或设备基本满足要求，但有缺陷存在，黄色表示核电厂系统有比较严重的问题，需要预警，红色是表示核电厂系统或设备状态不可接受，发出报警。
5.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤3中利用系统记事本模块进行系统监督数据信息自动生成及查询的具体步骤包括：利用计算机中系统记事本模块，对系统监督的数据进行自动生成及查询，并与数据库相关联，其中，系统记事本模块所生成的数据包括系统监督计划的文件编码、名称、当前版本，工艺系统流程图、阈值、设计参数、实时参数，监督执行记录，时间等信息，其中，监督执行记录包括数据跟踪、趋势分析、纠正行动记录、动态更新。
6.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤4.1具体包括：利用FMEA方法确定系统功能的重要性及设备的关键度，并分析系统失效后对核电厂运行所产生的影响，通过关键功能的识别，以区分监督的优先次序。
7.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤4.2具体包括：对核电厂系统或设备的降级机理，即系统设备降级的原因进行分析，通过试验、监测或检查所获得的可测量的参数，确定系统或设备的降级指标。
8.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤4.3具体包括：根据状态监测计划、RCM分析报告、供货商的运行维修手册、核电厂系统监督计划等相关内容，确定能够判断系统是否降级或潜在降级的数据，确定能够识别出系统监督所需的直接参数，其中，能够确定系统降级或潜在降级的数据包括数据类型、采集频度、数据精度；
将确定系统降级或潜在降级的数据与核电厂能够获得的数据监测进行比较对照，获得最终能够进行系统监测的数据。
9.根据权利要求1所述的一种基于ERDB的核电厂系统监督方法，其特征在于：所述的步骤4.5具体包括：建立系统监督的阈值，且阈值具有适当的裕度，能够有充足的时间决定纠正行动，并实施相关的行动；阈值的确定与步骤2中系统监督性能目标等级相匹配。
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