商品级物项适用性确认过程探析

高媛　侯长治

【摘 要】核电质保体系对核电站核级物项供的采购要求严苛，而满足核电质保要求的供应商却越来越少。美国核管会提出了商品级物项适用性确认（CGD）的概念，即认为商品级物项（CGI）经过适当的鉴定后，与按核质保大纲要求来设计和制造的物项同样能满足预期的安全功能。本文对商品级物项的概念、鉴定流程及方法进行介绍。

【关键词】商品级物项；CGD；鉴定

0 引言

近年来核电作为清洁能源，越来越受到人们的重视。安全是核能发展与利用的前提条件，也是当前社会以及公众最关注的问题。其中对核电站安全相关物项的使用与监管，直接影响到核电站的安全运行。

早期，核电站核级物项都必须从合格的核级供应商采购，即其设计与制造都符合核质保大纲要求。但随着几起核泄露事件的发生，核电发展处于停滞状态，越来越多的供应商放弃苛刻的核质保大纲要求，符合核级质保大纲要求的供应商越来越少[1]。很多核电站为了维持其正常运行而购买商品级替代品，将替代品经过适当的鉴定后将其用于核级物项。美国核管会经过评估，有条件认可了由美国电力研究院建立的商品级备品备件鉴定程序，即认为商品级物项（CGI）经过适当的鉴定后，与按10CFR50附录B核质保大纲要求来设计和制造的物项同样能满足预期的安全功能。

1 CGD概念

核级物项：指为了确保核电站基本安全功能按照核级质保大纲设计、制造的结构、系统、设备或影响设备安全功能的零部件。

商品级物项：指未按照核级质保大纲进行设计和制造的结构、系统、设备和影响设备安全功能的零部件，同时具有以下三个特点：

（1）未按核专用标准和规范要求进行设计和制造；

（2）使用场合不限于核设备；

（3）能够按照产品样本直接从厂家（或供应商）订购。

商品级物项适用性确认（Commercial Grade Dedication，CGD）就是将商品级物项（Commercial Grade Items，CGI）经过适当的鉴定过程后用作核级物项。

美国核联邦法规10CFR50附录B确定了保证核级物项质量的系统性要求，虽然没有明确提出商品级物项的问题，但是附录中的III和VII部分建立了相应的控制以保证采购物项的质量，这些控制同样适用于安全领域使用的商品级物项[2]。

10CFR21 《缺陷和不符合报告》明确了Dedication的定义，提出它是将商品级物项用于安全领域的适用性确认过程，经过鉴定后，能够提供证据证明商品级物项与在核质保体系下制造的设备具备同等性能，能够执行其安全功能。

2 CGD 流程

核电站商品级物项的适用性确认过程通常分为两个阶段：技术评估阶段与验收阶段[3]。

技术评估阶段是工程师根据核安全相关需求，考虑商品级物项可能发生的失效模式及影响分析，确定物项的关键设计特性，从而保证所采购物项的技术要求满足核电站设计要求。

检验验收阶段是根据技术评估阶段的要求，选择合适的样本、检验方法和接受标准，并对其进行检验验收以保证所接收的物项能满足指定的要求（如图 1所示）。

2.1 技术评估

技术评估的主要目的是详细准确的确定物项的关键设计特性，以确保所采购的物项满足核电站的设计要求。

商品级物项的采购共有3种情形：采购等同物项、采购替代物项和采购新物项。

1）新物项采购

设计改进或新建核电站可能需要采购某一新商品级物项。这种情况下，必须从技术上确定商品级物项的设计能够充分满足该物项所执行的安全功能的要求，并对物项的每一个关键设计特性进行技术评估。技术评估应作为物项设计过程的一部分，并在采购文件中明确该物项的正确采购技术和质量要求。如果采购文件中有关于抗震和环境等级的要求，则抗震和环境鉴定也应作为关键设计特性进行验证。

2）等同物项采购

等同物项采购是指所采购物项与原物项有相同的零件、工艺、模型号码，具有与原物项相同的技术与物理特性。等同物项采购仅需要进行简单的技术评估，无须确定其安全功能、设计要求和关键参数，但是仍然需要进行检验验收，进行必要的检验测试，以确保物项的关键参数满足要求。

3）替代物项采购

如果采购的商品级物项是替代物项，则需要进行详细的等效性技术评估。并就替代物项采购的必要性进行技术论证。对替代物项的等效技术评估应证明替代物项在设计工况下其接口、安全性、互换性、安装以及功能不受影响。

2.2 验收

商品级物项的验收过程是保证所选取的商品级物项能够满足核安全相关需求的规定。

商品级物项的验收方法有以下四种：

1）特别试验与检查

当采购方希望在物项接收过程中或接收后对其所选定的关键特性进行验证时可执行特别试验与检查。现场试验可以作为特别试验与检查的一部分。该方法适用于：

（1）由多家供应商提供的物项；

（2）比较简单的物项；

（3）可以通过现场试验来验证其关键特性参数的物项。

2）商业级调查

商业级调查主要是调查供应商的质保大纲和生产过程对商品级物项的关键特性参数的有效控制情况。这里不要求供应商的质保大纲满足核质保大纲要求。商业级调查必须在采购相应物项之前就进行，以证实供应商的商业质量控制体系能够有效控制物项的关键特性参数。商业级调查是买方获得供应商对某物项施加商业控制的可信度的一种手段。商业控制可由供应商的质保大纲、程序及用户评价记录等组成。

商业级调查适用于以下类型的供应商：

（1）NSSS（Nuclear Steam Supply System）供应商；

（2）原始设备制造商；

（3）原始零件制造商；

（4）代理商。

3）源地验证

该方法是在物项发货前，通过监督相关质量活动来验证关键特性参数。供应商既可以是执行商业质保大纲和核质保大纲的合格核供应商，也可以是不执行质保大纲的商业级物项供应商。源地验证最适用于单个物项或一起装载的一批物项的采购。与商业级调查相比，源地验证更适用于不经常采购或需要紧急采购的物项。

4）供应商调查

供应商调查法允许采购方根据供应商信誉或物项的历史记录确认采购的商品级物项满足核安全级要求，物项的历史记录可包括：关键参数的质量控制、工业范围内的性能记录等等。该方法允许采购方通过对物项过去良好的历史记录接受该物项，也允许采购方根据前3种方法获得的验证或相关工业性能数据确认对所采购物项的质量信心。

一般来说，根据商品级物项所选关键特性的不同、供应商产品可靠性及其历史记录等因素，在验收过程中方法1、方法2和方法3可以单独使用，也可与其他两种方法相结合对物项进行验收。方法4不可以单独使用，除非相关工业性能数据直接适用于物项关键特性参数和相应的核安全级应用；且制造商的设计、制造、材料代换控制程序通过审核方的确认。

3 总结

目前国内核电标准中，除了GB/T13629-2008中提出了现有商品级计算机的适用性确认过程，并明确了当计算机“制造商未按HAF 003完成部件研制活动时，进行商品级物项适用性确认过程的各项活动可能是适当的”。但是整个核电行业CGD过程的具体实施方法、实施程序和验收准则等一系列体系标准都还有待研究和完善。随着核电设备国产化的要求越来越高，如何保证其质量，规避风险，商品级物项概念及其适用性确认的引入就显得十分必要。

【参考文献】

[1]樊国栋，陈刚，邵俊，俞莹琛.商品级物项在核电领域的应用[Z].

[2]刘培扬，杨洋.反应堆保护系统AC160平台商品级物项适用性确认过程的探讨[Z].

[3]Electric Power Research Institute. EPRI–NP-5652 Guideline for the Utilization of Commercial Grade Items in Nuclear Safety Related Applications， 1988[Z].

[责任编辑：杨玉洁]