闵 凡
(中核核电运行管理有限公司 浙江嘉兴 314300)
核电厂系统复杂,设备数量众多,设备可靠性直接决定了电站运行的安全性和经济性,也是核电产业持续发展的重要支柱和最直接保障。但核电厂庞大的设备数量决定了不可能对所有设备实施相同的管理策略,各核电厂目前均以设备分类分级识别为起点,建立起一整套设备可靠性管理流程。但目前的设备分级管理方法的主要考虑因素是设备故障对机组运行稳定性的影响程度,而对因设备故障引起的工业安全事件和环保事件的后果权重考虑不够突出,导致部分可能引起工业安全事件和环保事件的设备未能进行重点的可靠性管理。为加强对核电厂安全环保的风险管控,进行核电厂安全环保敏感设备的识别工作,对识别出的设备加强可靠性管理,持续提升核电厂安全和环保敏感设备可靠性水平。
核电厂安全环保敏感构筑物(Structure)、系统(System)、设备(Component)简称安全环保敏感SSCs。在具体的识别过程中分为工业安全敏感SSCs、环保敏感SSCs 两类设备,这两类设备又按照故障引起的后果细分为敏感一级和敏感二级。
工业安全敏感SSCs 指系统、设备失效可能导致电厂人员(包括相关方)发生人身伤亡事故或财产损失后果的构筑物、系统、设备,分为:①工业安全敏感一级SSCs 是指单一设备/部件失效不需要叠加其他条件就可能导致人员伤亡(重伤、死亡)、直接经济损失1000 万元以上的SSCs;②工业安全敏感二级SSCs是指单一设备/部件失效还需要叠加其他条件才可能导致人员伤亡的SSCs;③其他SSCs 为非工业安全敏感级。
环保敏感SSCs 指系统、设备失效将导致气态、液态介质向环境的失控排放,可能会导致环境污染;构筑物管控失效时存在构筑物内的物料(如危险化学品、放射性固体废物、危险废物或放射源等)被失控转移的风险,且这类物料一旦失控排入环境将可能造成环境污染,分为:①环保敏感一级SSCs 是指单一设备/部件失效或管控措施失效,可能导致环境污染或产生不受控的环境污染风险,可能导致放射源丢失、被盗风险,可能导致核电厂存在被政府相关部门行政处罚的风险的SSCs;②环保敏感二级SSCs 是指单一设备/部件失效可能导致流出物排放失去在线监测,以及控制措施失效可能导致危险废物、化学品、放射性固体废物等失控转移风险的SSCs;③其他SSCs 为非环保敏感级。
工业安全敏感SSCs 识别分为3 个类别:人身伤害SSCs、特种设备、高价值设备,其中特种及高价值设备由相关的设备管理部门直接给出清单。因电厂设备数量多,逐一识别人身伤害的SSCs 工作量大,因此在识别过程中首先确定系统内的介质是否会造成人身伤害,剔除不包含危险介质的系统,进而大幅缩小设备识别范围,能有效降低识别安全敏感SSCS 的工作量。
按照图1 流程识别安全敏感SSCs,并根据分级原则确定最终的安全敏感SSCs 分级清单。
图1 工业安全敏感SSCs 识别流程
采用倒推的方法进行环保敏感SSCs 的识别,即先从废气、废液的排放口开始,逐步往上游寻找有可能引起废液、废气失控排放的设备。先找出最终排放口以及和其相连的系统,各并根据分级原则制定最终的环保敏感SSCs 清单。识别流程如图2 所示。
图2 环保敏感SSCs 识别流程
安全环保敏感SSCs识别工作为国内首次开展,无经验可循,在识别的过程中存在如下问题。
(1)电厂设备数量核电厂设备种类繁多、数量庞大,工作量大。核电厂单台机组有编码设备均超过十万余条,如逐项进行识别排查,工作量过于庞大。为解决这一难题,经过多次讨论后决定使用排除法。即:由电厂运行生产部门先行识别出各系统中的介质,对于系统中没有危害介质的系统,本系统的设备全部排除,重点识别系统中含有危害介质的设备。这样首先会有80%左右的设备被直接排除,大幅度降低了识别排查的工作量。
(2)在工业安全敏感SSCs 的识别过程中,有把所有涉及易燃易爆气体及有毒有害气体的设备都列为工业安全敏感设备的意见。原因是这些设备的故障都会造成可能的危害。但这部分设备数量较大,如全部纳入将给后续管控带来巨大的挑战。最终确定为这部分设备要逐一按照故障后果进行分析,按照故障后果决定该设备是否放入安全敏感SSCs 清单。例如,涉氢气的设备要考虑该项设备的位置、故障泄漏量,在发生泄漏的情况下氢气是否会在周围发生聚集从而造成氢气浓度超过控制浓度;如该设备在空旷区域,不划分为安全敏感SSCs,在封闭区域且没有排风设施设备即为安全敏感SSCs。
(3)无设备编码的物项设施的识别。核电厂除了数量巨大的有编码设备外,另外还有非常庞杂的物项没有设备编码,这部分设施在电厂的设备数据管理系统中不存在。在识别工作开始前,有设备工程师提出这部分物项不进行识别。虽然这部分设备没有编码,且与电厂的生产运行没有直接关系,但其中部分设施也会造成人员的伤害。例如,一些厂房构筑物的爬行竖梯,这部分设施如果出现故障会造成人员伤害的潜在危害。鉴于本次识别工作是找出有安全环保影响的SSCs,最终决定将电厂内的物项均进行一次识别,即使没有编码的设施设备,也要形成最终的安全环保敏感设施清单,由各对应管理部门按照清单进行设施的维护保养。
识别为工业安全敏感一级或环保敏感一级的设备,预防性维修要求等同于CC2 级设备;被识别为工业安全敏感二级或环保敏感二级的设备,预防性维修要求等同于NC 级设备。按照识别出的清单,将现有的设备分级与要求的设备分级进行对比,调整不一致的设备分级,并参照电厂现有的设备管理体系执行对应的预防性维修策略,通过建立和持续完善安全环保敏感SSCs预防性维修体系,利用预防性工作重复开展的特点,持续提升安全环保敏感SSCs 的可靠性和电厂的安全环保水平。工业安全敏感一级或环保敏感一级设备在日常出现缺陷时需要及时抢修处理或提供可靠替代措施,对于不能及时处理或提供替代措施的要列入安全环保隐患,并及时上报管理层。
采用安全环保敏感SSCs 识别方法,可建立核电厂SSCs 安全环保分级管理体系,为安全环保敏感SSCs 精益化管理奠定坚实基础。对于遗漏或识别不准的设备可在后续工作中优化调整。