夏善杰 王 猛 李知博 韩家伦
(中核核电运行管理有限公司 浙江海盐)
与加拿大合作的国家重点项目CANDU6核电站,其工艺复杂、系统庞大。根据其安全性要求,还有为其专设的安全系统,导致中核运行公司三厂两台机组设备种类极其繁多,数量庞杂。每台机组多达14万多台(件)设备。因此设备管理是核电企业管理工作的重要内容,也是提高电力生产与稳定的重要手段。加强设备管理工作,提高设备运行效率,体现出来的不仅仅是设备的维修费用的减少,设备的故障次数和发电成本的降低,还体现在进一步提高生产能力,为企业创造出更大的经济效益上。
三厂的设备已运行了9年以上的时间,需要对这些设备进行有效的管理。每个工作环节不仅影响到整体生产的顺利进行,稍有不慎都会引发设备事故,甚至造成停堆停机,给企业带来严重的经济损失。因此核电企业应根据生产现状及设备的特点制定合理的设备管理制度与维修计划,保证重要及关键设备能够随时处于监控状态。发现故障隐患,要及时、有效进行排除,既能提升设备运行安全性与效率性,又能提高企业经济效益。
设备管理制度是设备管理的一个重要组成部分,是保证设备持续健康有效运行的必要条件。设备管理制度的建立和完善,是设备管理部门的工作重点。
多数企业设备管理往往实行落后的“保养为主,修理为辅”的制度,对设备资源的配置和设备技术的进步等方面涉及很少。落后的设备管理使企业不能适应生产的需要,制约了生产的效率。对于日常设备维护保养,企业往往注重于设备卫生、润滑、紧固等方面的措施,对于企业设备的校正和设备的技术升级做得不够。这就造成设备的实际技术状况不断的恶化,其结果是设备的维修费用每年不断增加。这样大量人力、物力的投入,却难以获得相应的回报,使得企业的经济效益难以提高。
设备管理部门工作重点应放在设备运行状态监测上,采取记录和分析设备运行的指标,来了解设备整体运行的状态,并且对设备故障做出早期预测、诊断,进行预防性维修,提高设备运行的可靠性,将故障消灭在萌芽状态,达到降低停堆停机的风险。掌握设备的磨损规律和故障规律。从设备的初期状态到设备的老化期都应给予重点不同的维修策略与手段。
初期故障阶段应该精心安装,认真调试,强化试运转,严格验收;偶发故障阶段应该加强维护保养;老化故障阶段的前期应该及时的进行预防维修和改善维修,重视经济和技术恶化情况。同时还要做到合理配备和使用设备,保证设备性能精度。各种方式的成本有很大的差别,需要根据不同设备和不同情况,如设备工作环境和条件等,才能合理定制合适的场地,配备必要的检测仪器仪表,综合运用多种维修方式,来确保设备的正常运行。
在长期的实践中秦山核电站形成了自己的管理理念与管理手段。在质量保证大纲的规范下,秦山核电设备管理部门制定了相应的设备管理程序,以建立完善有效的设备管理模式,培育技术过硬的设备管理队伍。运用集成生产管理系统(TEAM)作为设备管理的平台,以工单管理为主线,设备信息为基础,设备可靠性为中心,设备监督、故障诊断、预防性维修、新技术应用为手段,通过全员参与、专人负责,对电站设备进行全员工、全过程、全寿期和全范围管理,形成了特色的4全管理原则。公司各生产、经营、管理部门参与到设备管理中,使设备管理的各个环节都得到有效控制。重点做好以下4项工作。
(1)设备管理工程师作为设备管理的主要负责人,负责设备的统一管理。设备工程师采用双人负责制,互为备用称为全员工责任管理。
(2)设备工程师根据对设备的划分,对设备进行全过程、各环节管理,称为全过程环节管理。
(3)每一个实物设备从进入电站到报废进行跟踪,对设备所需备件进行挂接和贮备定额,对设备的运行历史、维修历史、故障历史等进行跟踪管理称为全寿期实物管理。
(4)对所有为实现电站某一特定功能而设置的设备进行功能管理,以确保这一特定功能保持完好。根据设备对于电站运行安全性、可靠性、经济性的影响、对重水泄漏控制的影响,以及设备的维修难度、价值等特性,将设备分为1~4个等级,对设备进行分级管理,称为全范围功能管理。
逐渐形成的设备管理体系,以设备信息管理为基础,优先处理和机组热点及重要问题相关的工作。围绕设备可靠性,状态监督管理、维修规划管理、维修质量管理、设备技术管理等4个方面为主要内容。这也是设备管理的4个过程,从状态监督,到维修规划,设备质量管理,设备技术管理,再回到状态监督,实现一个闭环的设备管理系统,使设备可靠性通过设备管理系统得到良好运作,实现设备可靠性的逐步提升。设备管理工作关系流程图,如图1所示。
人是生产关键要素,企业只有发挥人的主观能动性才能保证设备维护保养取得成效,对于设备管理要站在一个比较高的位置,采取广阔的视野来认识和处理设备维修。主动了解和预见技术发展,市场变化趋势,为设备决策提供一个可靠依据,达到避免过大的转换成本的损失。于是在设备管理中要把更新员工思想观念和提高技术素质作为重要工作。一方面加强人才的培训工作,结合各有关协会、学会和企业、地区的培训机构,以及院校及研究所的相关专业力量,提高设备的维修与管理,提高人员管理技术水平。企业设备部门要对设备管理人才的具体需求情况有所了解,才能结合相关院校和培训机构,进行多层次的培训。这样有组织有计划分阶段地开展设备培训工作,才能达到改善企业在设备管理方面的现状
在企业的竞争中,人才因素已经成为企业的关键因素,并成为现代化设备管理的支柱。但是由于一些原因的存在,导致企业在设备管理方面存在人才不足的现象。一方面我国在中高等院校很少设立设备专业,企业很难有专业性的人才。即使目前有些企业有设备管理人才,但是很多人都是从其他专业转过来的,如机械、电气、电子专业的人才,使企业在管理和维持运行方面存在些许问题;另一方面由于企业往往对设备管理不够重视,在管理要求上没有进行有力的培训工作,激励制度也不够健全,以至于影响了企业的设备管理的效率提高。
图1 设备管理工作流程
设备管理是核电企业管理中的重要环节,管理人员的管理水平是决定这一环节的重要因素。基层设备管理者得不到的全面的学习和培训,往往只能在工作过程中学习和提高,了解掌握管理的不足,造成上级管理部门的措施得不到很好的落实。
在秦山三期工程培训体系中,为确保安全、有效和迅速地履行特定岗位相关责任和义务,对岗位的工作人员规定必须完成一系列的课程,并制定了相应的管理程序:如《资格与授权管理》,《培训计划管理》,《外出培训管理》,《岗位培训管理》。对于新员工和外来学员,指定导师开展结对培训,由导师一对一地指导并带领学员从事岗位实习。在适宜时间安排员工到维修处等其他处室进行锻炼以掌握设备管理所必须的基础知识。适时地开展会议交流、技术讲坛,积极推进技术交流,知识与经验的共享,达到共同提高的目的。
设备管理人才是设备的直接管理者,责任重大。稳定设备管理队伍,重视人才的使用和培训,对于设备管理有很重要的意义。企业不能只重视生产管理、技术管理人才,而忽视设备管理人才,要根据自身设备的管理情况制定设备管理人才培训计划,防止人才缺失和人才断层的现象。
在核电企业中,因为设备的价值、复杂程度、检修要求和对核安全、机组可靠发电的重要性不一样,因而相应的关注程度和管理要求也是不一样的。因此,三期工程设备管理部门对设备进行了分级管理。设备的分级主要从设备的安全性、可靠性、经济性等方面进行了考虑,同时结合设备的一些具体特点(检修难度、设备价值等),将设备分为4个等级。
(1)对电站核安全和机组发电具有至关重要作用的,并且属于大型、高价值、检修难度大的设备为一级设备。
(2)对电站核安全、机组发电、重水泄露、放射性泄露和工业安全具有重要作用,当其失效会对电站产生直接、重大的影响,并且中等以上、价值较高、有一定的检修难度的设备。控制类为关键系统的控制设备,信号参与反应堆和汽轮机发电机组控制,以及传送到主控室,二控室的设备为二级设备。
(3)对电站的核安全、机组发电、重水泄漏、放射性泄漏、工业安全不具有重大影响,当其失效时通常不会对电站产生直接、重大的影响,并且属于小型设备,价值不高的设备为三级设备。
(4)对电站的核安全、机组发电、重水泄漏、放射性泄漏关系较小,同工业安全关系较小,当其失效时不会立即产生较大负面影响的设备为四级设备。
对不同等级的设备采取不同的管理方式,体现在技术文件由不同级别的技术管理人员负责审批上。采用不同的维修策略,在维修中要求质量监督的严格程度不同等。不同于统一的设备分级,对于单一设备发生故障造成电站停堆、停机和降功率的运行情况,提出了敏感设备的概念。敏感设备是指电站中的某一类设备,只要其中单个设备故障即可导致电站停堆、停机、降功率以及导致功率大幅度波动的异常。敏感设备分为关键敏感设备和次关键敏感设备两类。
在以上的原则基础上确定敏感设备的清单,同时给出敏感设备的管理方法。对电站系统进行功能分析,找出关键系统和关键路径。在此基础上,根据设备在关键路径中发挥的作用与故障历史数据、运行质量记录等因素,在每台机组中识别出了600多个敏感设备点。
将有关影响、保障敏感设备正常运行的设备找出来,作为敏感设备控制,追查到影响敏感设备工作的每个环节,直到监测仪表单元,控制开关单元,得到一条完整的敏感设备链。进一步对敏感设备链中的各个设备状态、故障历史、预防性维修、备件状况、监督状况进行评估,填写敏感设备分析单,对各个敏感设备进行设备失效风险分析和控制。通过分析电站的各个活动、变更、实验等可能引起设备失效的原因,落实预防设备失效的措施,使敏感设备链中的各个设备得到妥善监督与维护。
三期工程设备管理部门的设备分级与敏感设备控制有效地将设备分为面和点的控制。每一台设备都有其所处的层面,均有相应的管理规程与管理规定。每一台影响安全生产、出现故障即会停堆停机的设备,都划分为敏感设备。层层控制,点点俱到,有效的将安全生产与设备管理做到了精细化。
很多企业的设备管理理念始终停滞在保养为主、维修为辅的初级阶段。谈不上对现场的把握,更说不上对现场的反馈。没有从思想上提高对设备的重视。然而对设备的重视,对核电企业来说就是对核安全的重视,核安全是核电企业的生命线。三期工程设备管理部门一直强调,“我的设备我负责”、“我的项目我把关”、“我是一道重要的安全屏障”和“设备工程师始终在现场第一线”等设备管理理念。随着时间的推移,在设备管理部门形成了很多的关于设备管理的理念,这些理念是对于设备的理解,是常年在现场工作的感悟。
(1)关于现场设备方面。电站的设备管理需要重视现场的任何反馈,包括维修、运行等各方面,及时对反馈进行认真的评估和分析,并尽量从设备管理的根本方面上解决问题,从而不断完善现场设备的管理最终达到保证电站安全稳定运行的目的。来自现场的信息反馈,包括维修工作、运行操作、质量控制等各环节发现的问题。重视这些问题,积极进行认真的分析,从设备监督、预防性维修、质量控制等各环节采取纠正措施,从而完善管理和提高可靠性。
例如,2007年,机组重水蒸汽回收系统干燥器4次出现跳机或故障运行。仪控人员排除了仪控问题,故障定位为气动阀体及阀门执行机构的供电电源设备上。有关人员积极的对信息进行了反馈分析,通过对设备维修计划的审查与评估,及时修订了预防性维修大纲,消除了存在的漏洞。
对于现场设备,三期工程的设备管理理念在于“重视现场反馈,完善设备管理”。工程师要处于设备生产的第一线,实时发现现场设备的问题,积极反馈何制定解决方案。不要等设备停了或出了故障,才会去关注设备。
(2)关于备件管理方面。设备的维护保养是设备可靠性的重要保证,而备件的管理无疑是做好设备维护保养工作的强有力的基础。设备管理的重要任务之一就是要致力于备件的管理,让备件信息完整统一,让备件编码规范易查,让备件库存合理可知。避免出现因备件信息不完整、不正确而造成的重复采购与备件积压,或因一物多码而出现备件库存量不可知,因备件库存不足额而影响现场设备的可靠性。备件数量之多,种类之复杂,必须从严、从慎的来从事备件管理。
2007年维修人员处理阀门内漏工作中发现,现场和图纸显示的阀门与备件并不统一。现场安装的出现缺陷的阀门是原设计阀门,更换的阀门是材料代替过的。事实告诉设备工程师在进行设备替代变更后,应及时修订和更新系统信息和备件信息,便于开展现场维修。在备件管理方面,提出的理念是“加强备件管理,确保设备可靠”。
(3)文件管理方面。设备工程师进行现场工作文件管理要严格把关,因为工作文件中的每一个细节都密切关系到现场设备和人员的安全。在实际工作中因为文件准备工作的不完善而导致现场设备出现问题的实例很多,这都是因为认识不到由于文件错误产生的后果,思想上不重视文件的控制管理。设备工程师应该控制住此环节,提高现场工作和设备的安全性。
目前,三期工程已建立了规程反馈单制度,每个人在使用规程后,必须填写规程反馈单。不同人多角度反馈,使规程更加合理化、清晰化。关于规程、文件,提出的理念是“完善文件控制,消除安全隐患”。
电站的设备管理,不仅需要对于安全和生产直接相关的重要设备(如反应堆和汽机的相关设备)进行严格管理,而且对于一些公用系统的设备也必须进行有效的管理,以防止设备失效影响电站的安全运行,真正做到设备管理,不留任何盲区。
“我、设备,我们都是一体的”,基于这样的理念去管理和熟悉设备,会关注设备本身反应出来的现状。它是良好运行的,还是异常运行的;它是该“退休”了,还是继续“工作”;它是需要维修了,还是仅需更换等,基于这个理念会逐渐加深对于设备的理解和感悟。
设备管理是核电企业健康发展和提高企业的经济效益的基础,它有效的降低了生产经营成本。所以核电企业要不断的追求和探索设备管理模式和提高设备利用率与采购能力,才能降低生产成本,同时还要不断提高设备管理与工程技术人员的业务水平和管理水平,达到提高电力生产效率和核电安全运行的目的。这样才能促进我国核电企业能够安全、健康、环保、高效和经济的发展。