CN115758860A - 一种核电厂的预防性维修项目优化方法 - Google Patents

一种核电厂的预防性维修项目优化方法 Download PDF

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CN115758860A CN202211224758.4A CN202211224758A CN115758860A CN 115758860 A CN115758860 A CN 115758860A CN 202211224758 A CN202211224758 A CN 202211224758A CN 115758860 A CN115758860 A CN 115758860A
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尚宪和
曾春
李建春
姜向平
岳春生
闵凡
刘健
王岩
刘晗
关震
李云
李小泉
雷青松
杨鸿翔
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CNNC Nuclear Power Operation Management Co Ltd
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Abstract

本发明属于核电站设备可靠性技术领域，具体涉及一种核电厂的预防性维修项目优化方法。包括如下步骤：步骤1：根据核电厂的预防性维修项目设置情况的多少及各类型设备日常运行时出现的设备故障情况，确定优先进行预防性维修优化的设备类型；步骤2：收集选取设备类型的实际故障数据；步骤3：根据设备的历史可靠性数据，评估当前预防性维修对设备故障的预防效果等。本发明的有益效果在于：通过对核电机组的某一类型设备的实际可靠性数据进行统计分析，在确保设备可靠性的前提下对本类型设备的预防性维修项目及设备的预防性维修周期进行优化，在确保设备可靠性的前提下延长设备的寿命，提高电厂的效益。

Description

一种核电厂的预防性维修项目优化方法
技术领域
本发明属于核电站设备可靠性技术领域，具体涉及一种核电厂的预防性维修项目优化方法。
背景技术
核电厂系统众多、工艺复杂、设备数量庞大、不同条件下设备寿命不明确，设备需要有针对性地适时安排必要的预防性维修活动，设备预防性维修项目的制定必须有科学、先进且高效的方法来进行指导。首先可根据设备所执行的功能，对设备进行分级管理，针对不同级别的设备，采取不同的维修策略。其次，根据设备的结构类型进行分类，将结构类型相似的设备归为一个设备集合，开发一类设备的预防性维修模板，指导这一类设备的预防性维修项目制定，并形成设备的预防性维修大纲，作为设备执行预防性维修的依据文件。由于设备的材料、制造工艺、运行工况等原因，即使同类型的设备，其寿命也存在差异性，这就需要在实际运行当中，针对这些差异性，不断的进行预防性维修项目优化，以达到降低电厂维修成本并提高设备可靠性的目的。
现有预防性维修优化是以现场设备故障或缺陷问题，设备工程师按照经验提出该类设备的预防性维修项目优化，此种方法依赖于设备工程师个人的能力及经验，未从整体上来考虑该类设备的历史运行情况，有可能不能达到提高设备可靠性的目的。
本发明通过对核电机组的某一类型设备的实际可靠性数据进行统计分析计算，在确保设备可靠性的前提下减少本类型设备不必要的预防性维修项目，延长设备的预防性维修周期，在确保设备可靠性的前提下延长设备的寿命，提高电厂的效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种核电厂的预防性维修项目优化方法，它通过基于核电厂一类设备实际缺陷统计分析、实际预防性维修任务工单数据、外部设备故障经验数据等数据进行综合分析，综合此类型设备失效机理分析输出同一类型的设备在核电厂适宜的预防性维修项目及预防性维修周期。将结果应用至此类设备的预防性维修模板，以预防性维修模板中审批规定的设备预防性维修项目及周期为标准来开展此类型设备的预防性维修项目和预防性维修周期的优化，达到在确保设备可靠性的前提下减少不必要的预防性维修项目、延长设备的预防性维修周期，最终实现降低核电厂的运行和维修成本，提高电厂的经济效益。
本发明的技术方案如下：一种核电厂的预防性维修项目优化方法，包括如下步骤：
步骤1：根据核电厂的预防性维修项目设置情况的多少及各类型设备日常运行时出现的设备故障情况，确定优先进行预防性维修优化的设备类型；
步骤2：收集选取设备类型的实际故障数据；
步骤3：根据设备的历史可靠性数据，评估当前预防性维修对设备故障的预防效果；
步骤4：基于该类型设备的历史缺陷、历史实际失效部位和故障模式等可靠性数据及该设备类型的失效机理分析确定出该设备类型适宜的预防性维修项目及预防性维修周期的优化方向，按照该设备类型下不同设备的设备分级等信息明确该类型设备下不同设备分级及不同运行工况下设备的预防性维修项目及周期的优化内容；
步骤5：按照分析确定的预防性维修项目及周期优化内容修订已有的设备预防性维修大纲任务及周期。
所述步骤1包括统计核电厂日常运行中出现故障次数多的设备类型、现有大纲预防性维修任务多的设备类型、预防性维修任务中短周期任务多的设备类型、预防性维修任务中较多解体任务，高价值维修任务的设备类型、预防性维修任务中较多备件更换的设备类型，综合以上几方面的数据确定出核电厂需要优先进行预防性维修优化的设备类型。
所述步骤2包括实际缺陷统计分析、实际预防性维修任务工单数据、外部设备故障经验数据，数据收集完成后统计设备失效部位、故障模式、失效次数。
所述步骤3包括根据步骤2统计出的设备失效次数分别统计分析该设备在不同运行工况下的实际运行可靠性数据，根据该类型设备的具体的运行工况继续细分，根据该设备类型的历史失效次数的可靠性数据来评估出设备当前预防性维修项目及周期对该设备类型的故障预防效果，将预维效果分为优秀、良好、中等、差、极差五个档次。
所述步骤3中采用如下的方式估算其有效性：
优秀：非预期缺陷次数为0
良好：非预期缺陷次数≤2
中等：非预期缺陷次数≥3且≤5
较差：非预期缺陷次数≥6且≤9
极差：非预期缺陷次数≥10。
所述步骤4中设备的预防性维修任务由该设备类型的失效机理分析得出，按照步骤2收集的资料、历史实际失效部位和实际发生的故障模式，确定出该设备类型的失效模式，按照失效模式分析确定出该失效模式的最有效的预防性维修任务，分析步骤2得到的历史失效部位及故障模式，分析当前预防性维修任务对故障预防的有效性，按照预防的有效性情况对预防性维修项目进行优化。
所述步骤4中不同设备的预防性维修任务的周期按照不同设备的设备分级来确定，按照步骤3统计分析的该设备类型的实际运行工况下的历史失效情况得出的当前预维项目的有效性情况，按照下表确定出该设备类型合适的预防性维修任务及周期优化的方向，
对关键设备按照以下表1方式优化：
表1：关键设备预维优化方式
Figure BDA0003879232060000041
对重要设备按照以下表2方式优化：
表2：重要设备预维优化方式
Figure BDA0003879232060000042
Figure BDA0003879232060000051
按照上述步骤确定出具体不同运行工况及不同分级设备的预防性维修任务和周期的优化内容。
所述步骤5中当步骤4该设备类型的预防性维修项目及周期的优化内容确定后，根据生产数据管理系统中设备基础信息数据库中的具体设备关键度分级、环境分级及工作频度分级，结合该设备的具体运行环境、强制性规范要求，对该设备类型下已有预防性维修项目的设备发起预防性维修大纲的修订，按照电厂预防性维修大纲的修订流程完成设备的大纲项目及周期的升版修订。
本发明的有益效果在于：本发明通过对核电机组的某一类型设备的实际可靠性数据进行统计分析，在确保设备可靠性的前提下对本类型设备的预防性维修项目及设备的预防性维修周期进行优化，在确保设备可靠性的前提下延长设备的寿命，提高电厂的效益。
附图说明
图1为本发明所提供的一种核电厂的预防性维修项目优化方法流程图。
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，一种核电厂的预防性维修项目优化方法，具体包括如下步骤：
步骤1：根据核电厂的预防性维修项目设置情况的多少及各类型设备日常运行时出现的设备故障情况，确定优先进行预防性维修优化的设备类型；
统计核电厂日常运行中年度出现故障次数排名前十的设备类型、现有大纲预防性维修任务项目总数占比前十的设备类型、预防性维修任务中解体及备件更换等高价值维修任务的设备类型。综合以上三方面的数据，同时出现在上述三个清单中的设备类型，即为核电厂需要优先进行预防性维修优化的设备类型。
步骤2：收集选取设备类型的实际故障数据，包括实际缺陷统计分析、实际预防性维修任务工单数据、外部设备故障经验数据等，数据收集完成后统计设备失效部位、故障模式、失效次数。
按照步骤1选择出来的待优化设备类型，在生产数据管理系统中收集统计出电厂进行优化的的设备类型下的所有设备清单(含工作频度和工作环境)、实际预防性维修数据、实际缺陷数据、预防性维修任务清单等数据，根据收集的资料统计出设备在不同运行工况下的失效次数。为步骤3分析计算该设备类型的历史失效次数的可靠性数据提供输入。
收集该设备类型其他相关的技术文件，如：国家/行业的规范及标准中强制性的要求、电厂运行技术规格书(TS)的要求、国家/行业的规范中的通用维修要求、设备厂家运维手册中的维保建议等相关资料。这部分资料为步骤4确定该设备类型的预防性维修任务及周期提供基础资料。
步骤3：根据设备的历史运行失效次数等设备的历史可靠性数据，评估当前预防性维修对设备故障的预防效果。
根据步骤2统计出的设备失效次数分别统计分析该设备在不同运行工况下的实际运行可靠性数据。根据该类型设备的具体的运行工况可继续细分。根据该设备类型的历史失效次数的可靠性数据来评估出设备当前预防性维修项目及周期对该设备类型的故障预防效果，将预维效果分为优秀、良好、中等、差、极差五个档次。
对于一些典型设备可统计五年内同一运行工况下一定数量设备(如1000台套)出现的非预期故障次数来大概的得出设备当前预维有效性的良好程度，对通用类设备采用如下的方式估算其有效性：
优秀：非预期缺陷次数为0
良好：非预期缺陷次数≤2
中等：非预期缺陷次数≥3且≤5
较差：非预期缺陷次数≥6且≤9
极差：非预期缺陷次数≥10
步骤4：基于该类型设备的历史缺陷、历史实际失效部位和故障模式等可靠性数据及该设备类型的失效机理分析确定出该设备类型适宜的预防性维修项目及预防性维修周期的优化方向。
按照该设备类型下不同设备的设备分级等信息明确该类型设备下不同设备分级及不同运行工况下设备的预防性维修项目及周期的优化内容。
该类型设备的预防性维修任务由该设备类型的失效机理分析得出，按照步骤2收集的资料、历史实际失效部位和实际发生的故障模式，确定出该设备类型的失效模式，按照失效模式分析确定出该失效模式的最有效的预防性维修任务。分析步骤2得到的历史失效部位及故障模式，分析当前预防性维修任务对故障预防的有效性，按照预防的有效性情况对预防性维修项目进行优化。
不同设备的预防性维修任务的周期按照不同设备的设备分级来确定，综合考虑步骤3统计分析的该设备类型的实际运行工况下的历史失效情况得出的当前预维项目的有效性情况，按照下表确定出该设备类型合适的预防性维修任务及周期优化的方向(但对有强制性规范要求的设备按照强制性规范要求执行，不进行大纲项目及周期的优化)。
对关键设备按照以下表1方式优化：
表1：关键设备预维优化方式
Figure BDA0003879232060000081
对重要设备按照以下表2方式优化：
表2：重要设备预维优化方式
Figure BDA0003879232060000082
Figure BDA0003879232060000091
按照上述步骤确定出具体不同运行工况及不同分级设备的预防性维修任务和周期的优化内容。
步骤5：按照分析确定的预防性维修项目及周期优化内容修订已有的设备预防性维修大纲任务及周期。
当步骤4该设备类型的预防性维修项目及周期的优化内容确定后，根据生产数据管理系统中设备基础信息数据库中的具体设备关键度分级，按照步骤4的表格选择预防性项目及周期需要优化方式，对该设备类型下已有预防性维修项目的设备发起预防性维修大纲的修订，按照电厂预防性维修大纲的修订流程完成设备的大纲项目及周期的升版修订。但需要注意的是对电厂有强制性规范要求的设备，该设备的预防性维修项目及周期按强制规范要求执行，不进行修订。

Claims (8)

1.一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：根据核电厂的预防性维修项目设置情况的多少及各类型设备日常运行时出现的设备故障情况，确定优先进行预防性维修优化的设备类型；
步骤2：收集选取设备类型的实际故障数据；
步骤3：根据设备的历史可靠性数据，评估当前预防性维修对设备故障的预防效果；
步骤4：基于该类型设备的历史缺陷、历史实际失效部位和故障模式等可靠性数据及该设备类型的失效机理分析确定出该设备类型适宜的预防性维修项目及预防性维修周期的优化方向，按照该设备类型下不同设备的设备分级等信息明确该类型设备下不同设备分级及不同运行工况下设备的预防性维修项目及周期的优化内容；
步骤5：按照分析确定的预防性维修项目及周期优化内容修订已有的设备预防性维修大纲任务及周期。
2.如权利要求1所述的一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于：所述步骤1包括统计核电厂日常运行中出现故障次数多的设备类型、现有大纲预防性维修任务多的设备类型、预防性维修任务中短周期任务多的设备类型、预防性维修任务中较多解体任务，高价值维修任务的设备类型、预防性维修任务中较多备件更换的设备类型，综合以上几方面的数据确定出核电厂需要优先进行预防性维修优化的设备类型。
3.如权利要求1所述的一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于：所述步骤2包括实际缺陷统计分析、实际预防性维修任务工单数据、外部设备故障经验数据，数据收集完成后统计设备失效部位、故障模式、失效次数。
4.如权利要求1所述的一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于：所述步骤3包括根据步骤2统计出的设备失效次数分别统计分析该设备在不同运行工况下的实际运行可靠性数据，根据该类型设备的具体的运行工况继续细分，根据该设备类型的历史失效次数的可靠性数据来评估出设备当前预防性维修项目及周期对该设备类型的故障预防效果，将预维效果分为优秀、良好、中等、差、极差五个档次。
5.如权利要求4所述的一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于：所述步骤3中采用如下的方式估算其有效性：
优秀：非预期缺陷次数为0
良好：非预期缺陷次数≤2
中等：非预期缺陷次数≥3且≤5
较差：非预期缺陷次数≥6且≤9
极差：非预期缺陷次数≥10。
6.如权利要求1所述的一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于：所述步骤4中设备的预防性维修任务由该设备类型的失效机理分析得出，按照步骤2收集的资料、历史实际失效部位和实际发生的故障模式，确定出该设备类型的失效模式，按照失效模式分析确定出该失效模式的最有效的预防性维修任务，分析步骤2得到的历史失效部位及故障模式，分析当前预防性维修任务对故障预防的有效性，按照预防的有效性情况对预防性维修项目进行优化。
7.如权利要求6所述的一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于：所述步骤4中不同设备的预防性维修任务的周期按照不同设备的设备分级来确定，按照步骤3统计分析的该设备类型的实际运行工况下的历史失效情况得出的当前预维项目的有效性情况，按照下表确定出该设备类型合适的预防性维修任务及周期优化的方向，
对关键设备按照以下表1方式优化：
表1：关键设备预维优化方式
Figure FDA0003879232050000031
对重要设备按照以下表2方式优化：
表2：重要设备预维优化方式
Figure FDA0003879232050000032
Figure FDA0003879232050000041
按照上述步骤确定出具体不同运行工况及不同分级设备的预防性维修任务和周期的优化内容。
8.如权利要求1所述的一种核电厂的预防性维修项目优化方法，其特征在于：所述步骤5中当步骤4该设备类型的预防性维修项目及周期的优化内容确定后，根据生产数据管理系统中设备基础信息数据库中的具体设备关键度分级、环境分级及工作频度分级，结合该设备的具体运行环境、强制性规范要求，对该设备类型下已有预防性维修项目的设备发起预防性维修大纲的修订，按照电厂预防性维修大纲的修订流程完成设备的大纲项目及周期的升版修订。
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