3大修各環節核安全管理的關鍵點
3.1運行領域的安全管理
機組大修的主要目的是進行換料和設備維護,這些活動需要通過運行操作提供工作條件,檢修活動完成后,則通過運行定期試驗來驗證系統和設備的可用性。在整個大修過程中,運行操作非常多,涉及面也非常廣泛,也最容易出現核安全問題。
大修期間機組需要經過多個標準運行工況,運行技術規范規定了每一個運行工況下為了保證核安全三大功能及其支持功能所必須可用的系統和設備,待檢設備的退出運行和復役必須嚴格遵守技術規范的要求,所有這些要求都反映在大修總體計劃和運行大修總體規程中,在這一動態過程中,核安全管理的關鍵點是正確理解每項活動中存在的核安全風險并采取適當的預防措施。
3.1.1可用設備的界定和管理
根據設備可用性的定義,可以從以下幾個方面判斷一個系統或設備是否可用。
(1)系統或設備的完整性,對于處于備用狀態的系統或設備,特別需要關注其它設備的檢修是否對其完整性構成影響。
(2)系統或設備的在線狀態,包括機械回路、電氣回路。
(3)最近一次所有要求的定期試驗的執行情況,執行日期和結果是否滿足《安全相關系統和設備定期試驗監督大綱》的要求。
(4)最近一次所有要求的滿意的定期試驗執行日期到當前時間區間內產生過哪些介入性的檢修活動,如果有,則需要對其進行評價。
(5)系統或設備所處區域的通風、消防狀況。
(6)對于處于運行狀態的系統或設備,還需要關注《安全相關系統和設備定期試驗監督大綱》內定義的特性參數(壓力、溫度、流量、振動等)是否滿足大綱的要求。
(7)對于大修期間完成設備檢修,恢復投運的設備,其在線狀態、充水排氣、品質再鑒定和功能再鑒定的執行結果是非常重要的。
運行技術規范制定了6份靜態控制點檢查程序,這些程序體現了特定機組狀態下所需要的最小系統的集合。大修階段冷停堆狀態的每一天,運行值班人員和安全工程師都必須根據靜態控制點(SHP)程序的要求,仔細檢查并確認程序中定義的必須可用設備的當前狀態。檢查中有時候會發現偏差,這時候必須立即評價存在的偏差對設備可用性的影響,以及對機組核安全三大功能的影響,同時嘗試消除偏差。評價可能產生3種結論:
(1)偏差的存在對設備可用性和核安全三大功能的影響甚微,此時只需要按照正常的設備缺陷處理流程進行消缺活動即可;
(2)偏差的存在對當前機組狀態下的設備可用性和核安全三大功能的影響甚微,但是對于機組后續將要轉換的下一個機組狀態下的設備可用性和核安全三大功能存在明顯的、嚴重的影響,此時仍然可以按照正常的設備缺陷處理流程進行消缺活動,但是必須明確消缺的時限和機組狀態,絕對不允許帶缺陷進行機組狀態轉換;
(3)偏差的存在對當前機組狀態下的設備可用性和核安全三大功能存在明顯的、嚴重的影響,此時消缺工作的盡快展開已經不足夠,還必須考慮機組狀態是否需要后撤,如果技術規范對此有要求則必須毫不猶豫地嚴格執行,如果技術規范對此沒有明確要求,同時根據核安全三大功能的判斷需要進行相應的狀態轉換,可以通過電廠核安全委員會統一思想,制定下一步行動方略。需要強調的是,電廠核安全委員會做出的決定同樣必須毫不猶豫地嚴格執行,任何挑戰電廠核安全委員會的決定都是不明智的。
3.1.2水傳輸管理
水傳輸是換料大修期間頻繁執行的活動,繁雜而且跑水、污染等風險很大。如果水傳輸出現問題,會影響到大修的進程甚至可能影響到機組狀態的演變。從核安全管理的角度看,水傳輸有以下幾個關鍵點:
(1)需要清楚傳輸流體的化學特性,例如硼濃度,技術規范對于許多容器例如乏燃料水池、反應堆換料水池都有硼濃度要求,過高或者過低都是不允許的;
(2)需要關注傳輸路徑、傳輸手段、是否系統在線等問題,出現任何偏差都可能導致跑水和污染;
(3)需要分析水傳輸對其它系統或設備的影響,注意與技術規范的符合度。
3.1.3行政性隔離
行政性隔離是一種強制性保證與核安全功能相關的設備始終處于正確狀態的管理手段,這些設備的狀態無法在主控室得以確認。行政性隔離的目的就是為了保證這些對核安全有直接貢獻,并且不在主控室操作的設備處于正確的狀態,以確保相應的系統和設備在需要時可直接投入運行。
針對行政性隔離,核安全管理的關鍵點在于,根據機組狀態的需要,及時正確地實施隔離或者解除隔離。
此外,在機組大修期間,部分行政性隔離與一些運行操作或設備檢修的隔離邊界之間會有一些相互干擾,因此會頻繁地出現某項行政性隔離的臨時解除和重新恢復的操作,這些操作和設置對于機組核安全風險度是有一定貢獻的,需要繼續加強對隔離變更的管理。
3.1.4定期試驗和功能再鑒定
換料大修進行到大約一半的時候,開始倒列操作。所謂倒列就是將已經完成的先前隔離檢修的系列,通常是系列A,投入運行或備用,而將處于運行或備用狀態的系列B隔離檢修,這種安排是換料大修的一個特點,也是核安全管理的要求,即部分核安全相關系統和功能始終是要求可用的。
從倒列開始,機組的系統和設備進入部分恢復期,從進入維修冷停堆開始,機組的系統和設備進入全面恢復期,并且在此之后進入機組啟動階段,貫穿這一階段的重要活動是定期試驗和設備再鑒定,通過這些活動判定系統或設備是否存在問題并盡快排除問題。只有根據系統或機組的要求對其承擔的功能進行全面測試,獲得滿意的結果后,才可以宣布系統或者設備恢復可用,并將其重新設置于運行或者備用狀態。
功能再鑒定分為2個步驟:(1)進行針對單個設備的品質再鑒定;(2)進行針對系統的某一子功能的功能再鑒定。進行功能再鑒定時使用的運行階段定期試驗規程中,實際上也包涵了用以確定大多數單個設備可用性的品質參數,例如水泵的振動、軸承溫度、電機的振動、軸承溫度、電機電流等,但是有些設備的品質參數不屬于運行定期試驗范疇。
盡管換料大修是以安全、質量為前提,在確保安全、質量的基礎上盡可能縮短工期,但是無謂的浪費工期也是不允許的。進入設備恢復期后,時間的緊迫性越來越大,一個定期試驗的結果可能導致倒列或者機組啟動操作停止,并持續延誤。當然,如果定期試驗的結果明顯偏離了設備的品質或者系統的功能要求,就必須返工重新處理,此時工期、時間都是第二位的。
在實際換料大修過程中,通常遇到的情況是定期試驗發現系統或者設備的某一個或某幾個參數稍有偏差,這給制定及控制大修進程出了難題,究竟是狀態后撤、重復維修還是評價放行?核安全管理應該采取保守決策,但是絕對不是越保守越好。此時在核安全管理者和決策者的頭腦中更應該牢牢建立核安全管理的“適度性”的概念。
3.1.5機組狀態轉換
換料大修期間機組狀態將經過多次轉換,為了保證機組狀態轉換滿足核安全要求,轉換過程中設置了多個控制點。
機組狀態轉換前首先必須確認下一狀態的核安全要求全部得到滿足,這也是控制點程序編寫的指導思想??刂泣c程序中既包括特定系統和設備的明確的可用性要求,也包括廣泛意義上的必須可用系統的行政性隔離、TCA/TSD狀態、當前存在的工作票、再鑒定執行情況、不符合項等管理性的要求。這一部分是控制點程序執行的難點,也是比較容易出問題的環節。以工作票管理為例,狀態轉換前必須檢查特定系統上本次大修中所產生的工作票,對于已經完成的工作必須確認其再鑒定結果滿意,對于正在進行、狀態轉換之前必須完成的工作,則需要持續跟蹤工作票的狀態直到工作完成,再鑒定滿意為止。目前的實際做法是,在狀態轉換前24~48h生成狀態轉換遺留項清單,并持續更新直到狀態轉換前的最后一刻,這樣對機組狀態控制起到了非常有效的作用,堪稱良好實踐。
大修期間還存在另外2種控制點:(1)在機組狀態轉換前召開再啟動安全評審會,根據會議決議生成的再啟動決定單;(2)在完成了國家核安全局的再啟動安全檢查會后由國家核安全局或其代表(廣東監督站)給出控制點釋放單。相對于控制點程序,不論是電廠內部的決定單還是國家核安全局給出的釋放單,關注的重點更多的是管理性的內容。
3.2維修領域的安全管理
換料大修期間的設備維修和機組狀態具有這樣一些特點:
(1)工作量非常大;
(2)工期壓力大;
(3)工作點多,交叉作業多;
(4)某些設備由于輻射防護的問題難以接近或難以長時間接近;
(5)某些設備內的介質無法完全排出,維修作業展開后有環境污染和人員污染的風險;
(6)盡管機組處于大修狀態,部分核安全相關的系統和設備,及其支持系統(電源、氣源、通風、消防)仍然需要保持運行或者完全可用的狀態;
(7)現場工作人員更多地關注其維修活動本身。
基于上述特點,核安全管理要求對工作包進行全面審查,進行詳細的風險分析并編排合理的檢修計劃,制定出精確到小時的檢修窗口,然后根據每一項工作的性質安排進入合理的窗口,并持續跟蹤設備檢修后的再鑒定結果。維修領域的核安全管理必須如此細化以便給工作人員創造有利的條件。
維修領域核安全管理的關鍵點是必須確保在每一特定機組狀態下要求可用的系統和設備不能因設備檢修而導致不可用;必須確保維修活動不影響到其它要求可用的系統和設備的功能;對于某些特定檢修必須確保檢修時間滿足技術規范的限制要求。
3.2.1工作包審查和風險分析
根據大修準備計劃的要求,各個專業的工作包應該在大修開始前3個月全部準備完成,對工作包的審查,包括工作申請描述的準確性(工作點、工作內容、作業范圍、邊界、接口等)和工作包的完整性(風險分析、再鑒定要求、檢修規程、動火證、特殊作業申請單等),同時要參考運行處大修組做出的主隔離邊界圖,確認該項工作是否可由主隔離覆蓋,如果不能被完全覆蓋,就需要考慮適當的補充隔離。
大修期間的作業高峰階段,每天會產生近300項工作,為了盡量減輕專業處文件準備的工作量和隔離辦的工作負荷,對于部分同類型同性質的工作票通常采用合票處理。合票在換料大修期間被廣泛使用,但是也應該清楚并正視合票帶來的潛在問題,即非本專業的人員審查合票時,無法細致準確地了解整個工作內容。
工作包審查的重點之一是針對該項工作的風險分析,特別是對于一些工作覆蓋面廣、風險大的維修活動,大亞灣核電站和嶺澳核電站在這一方面做得都是比較規范的。
3.2.2工作票審批
從機組解列前3天開始,每天需要審批第2天需要執行的工作票,這些工作票由計劃工程師按照預定的出票計劃整理出來,首先交由大修運行經理和大修安全工程師審批。此時大修安全工程師負責把守核安全管理的第一道關,需要重新審查在大修準備階段已經審查過的工作包,如有必要,還需要在工作包封面上注明此項工作的開工條件和特殊注意事項。
關于工作票審批方面的核安全管理關鍵點有2個:
(1)大修期間機組狀態轉換非常快,而許多工作票是跟著機組狀態走的。例如:假設機組狀態將于次日中午12點轉換,次日中午12點之后將要執行的檢修工作的工作包必須在開工前一天完成審批,開工前一天的夜班由CBA出工作許可證,但是必須等到狀態轉換完成之后才可以發票。因此在工作票審批時注明開工條件是必須的和至關重要的;
(2)大修期間由于某些設備方面的突發性故障可能導致檢修計劃出現調整,這種調整可能影響到原定出票計劃中某些工作票的執行,同時也影響到大修主線計劃。仔細地分析并嚴格地控制主線計劃中受到影響的工作項目,可以解決出票的問題。
3.2.3定期試驗和設備再鑒定
對于整個大修而言,定期試驗的管理應該包括運行、維修和技術部門的所有試驗。對于維修領域的定期試驗管理主要針對儀表、電氣2個專業,管理方法與正常運行機組稍有不同。正常運行期間為了避免對機組狀態產生擾動,有風險的試驗都是一個一個執行,決不重疊交叉,正常運行機組也有足夠的時間來逐項安排這些試驗。大修機組的不同點在于某些試驗不用考慮停堆因素,同時為了盡可能縮短大修工期,某些試驗可以并行安排,此時需要考慮的是不同的試驗之間不能相互干擾。
某些設備的部分品質再鑒定不能通過功能再鑒定涵蓋,則必須單獨考慮,這也是目前大修機組核安全管理的一個薄弱環節。此類型的品質再鑒定包括儀表專業的某些邏輯回路檢查和定值檢查、安全殼貫穿件的密封性試驗和碘過濾器與高效過濾器的效率試驗。強化這方面管理的最有效手段就是加強工作包審查和工作票審批這2個環節。另外各專業準備人員在工作包準備的時候也應該盡量考慮再鑒定的因素。
3.3工程領域的安全管理
工程領域的核安全管理主要涉及性能試驗、在役檢查、不符合項管理和修改。
性能試驗的覆蓋面比較廣泛,試驗種類也比較多,核安全管理的關鍵點則是在相應試驗執行過程中,需要確保技術規范內明確給出的限制條件(機組狀態、設備可用性要求、試驗持續時間等)完全得到滿足。而對于試驗的現場執行,例如貫穿件密封性試驗的隔離、試驗、解除隔離的全過程,完全按照正常的工作過程進行管理即可,核安全風險與工作過程管理中存在的風險是一樣的。
對于在役檢查的核安全管理屬于事后管理,也就是說在役檢查發現問題之后,再針對相應的問題進行評價和處理。
不符合項管理是換料大修期間經常遇到的,現場設備檢修過程中發現任何與圖紙或其它文件不相符的情況,即現場實際情況與原始設計不相符的時候都必須填寫不符合項報告,由責任處給出臨時措施和/或永久措施。不符合項管理的核安全管理關鍵點是:首先確認該不符合項是否影響設備可用性和機組安全運行;其次確定責任處給出的處理措施是否得當、是否能夠徹底解決問題、對核安全有無影響。對于可能影響到機組狀態轉換時的設備可用性要求,或者對后續的功率運行有潛在影響的不符合項,審批時必須給出解決期限,同時必須持續跟蹤,并且在執行狀態轉換點程序時給予特別的關注。
安全重要物項修改的管理完全按照國家核安全法規HAF103/01執行,核安全管理貫穿于修改的全過程:初步設計評價、詳細設計評價、現場實施、再鑒定、試運行和最終項目關閉。僅對機組的換料大修期間而言,通常涉及到的只是現場實施和再鑒定2項工作,按照正常的工作過程管理即可,核安全風險與工作過程管理中存在的風險相同。
對于安全重要物項修改的核安全管理,重點不在實施階段,而是修改的初步設計評價和詳細設計評價這2個階段。修改的總原則應該是提高電站現有的安全水平或者在確保電站現有安全水平不降級的前提下提高電站的經濟性。具體體現在以下幾個方面:消除系統和設備在設計、制造和安全等方面的缺陷,確保電站滿足設計安全標準;提高系統和設備的可靠性,降低核事故產生的概率,限制事故后的影響;對故障率高、技術落后、功能不全面的系統和設備進行更新換代;提高系統和設備的可操作性和可維修性;通過提高系統和設備的性能和可靠性,提高電廠的經濟性。違背上述原則的修改都不是合理的修改,而且此類不合理修改的負面影響可能超出所有人的想象。
4探索和思考
隨著群堆管理的實施和嶺澳核電站的投產,機組換料大修已經由過去的每年1次成為了幾乎全年都在進行的日常工作,大修的組織形式和工作方法也在日臻完善,但在某些環節仍然有可以提高的空間。
4.1準確把握大修期間核安全管理的全局性
核安全管理的全局性意味著電廠的核安全是貫穿于電廠從選址、設計、建造、運行直到退役的全過程之中,換料大修是機組正常運行的一個過程,大修機組的核安全管理是否得當直接影響到后續的正常運行,甚至機組的壽命,對于這些問題的考慮需要長遠一些。
換料大修會遇到工期的問題,通過壓縮設備檢修時間和運行操作時間去節省工期的做法很值得商榷,當然人為地拖延時間也是絕對不允許的,實際上只要理順各部門和專業之間的協調關系,減少接口和扯皮時間,嚴格控制設備檢修質量避免返工和重復性維修,工期的縮短是可以實現的。
4.2防止出現多頭管理的混亂局面
大修管理的組織形式明確定義了大修指揮部作為大修管理的核心機構,在大修經理的領導下對機組換料大修實施全面的安全、質量、工期等方面的管理,同時受到電廠各職能部門行政領導的全力支持。
大修進展順利的時候這一組織形式發揮了很高的效率,但是當出現一些問題的時候,似乎每個人都非常愿意出面發表各自的觀點和意見,意見不統一或者哪怕是出現一些細微的偏差的時候,通常會導致大修指揮部或其內部某些成員感到無所適從,此時行政線和技術線之間的交叉不利于工作的推動.
不論處于什么樣的外部環境,核安全管理的出發點始終是保證電廠最低的核安全要求,對于這一要求有的時候也會出現仁者見仁智者見智的情況,一旦某一方面的要求沒有完全達到,質疑就會出現。嶺澳2號機組的L201大修期間,當RRA002PO故障后的決策就遇到這樣的問題,大修指揮部的成員不得不全面出動,進行詳細的解釋工作,這種工作本身,對于大修而言沒有任何實際意義。
行政線對大修指揮部充分的信任和支持,共同有效地執行已經明確的管理體系和工作方法,對提高工作效率有很大的貢獻。
4.3強化計劃的龍頭作用
“以安全為基礎、以質量為中心、以計劃為龍頭”的大修指導方針和管理思想,經過多年的宣傳和推動,已經從思想上被大亞灣核電站和嶺澳核電站的換料大修參與者接受,而且在實際執行過程中也基本上是按照上述方針政策進行的,但是偶爾仍然會遇到通過計劃無法推動的工作。
這里存在的問題,一方面是現場執行人員的我行我素,盡管在電廠的管理規定中是不允許的,但實際情況是幾乎每次大修都會遇到此類問題;另一方面,計劃的龍頭作用的發揮在很大程度上取決于計劃的質量,這是大修計劃的主要制定人員,大修計劃工程師、大修安全工程師、運行經理的責任和義務。制定出來的計劃應該盡量貼近現場實際情況,做到合理而且可操作。為了達到上述目的,需要做大量的基礎性工作,例如大修參考計劃和運行大修停機程序的不斷細化和完善,計劃制定人員業務能力的提高,特別是對本專業以外的其它重要專業活動的了解。
4.4實現大修管理隊伍中組織與人員的各司其職
大修指揮部由電廠6個專業的9個人員組成,通過發揮每個成員的技術專長形成合力,推動大修的順利進行。電廠的專業、工種細分下來有數百個,對于任何一個個體而言,不可能涉及全部領域。大修期間遇到某方面的問題,召集相關專業人士進行會議討論時,大修指揮部的成員應該根據自身的業務能力,對問題的推動和解決提供有利的外部條件,對于專業內的問題,應該聽取并尊重專業人士的意見,而不是以外行的身份強行深入到專業內部,提出讓人啼笑皆非的問題和意見,或者強行要求專業處完成毫無意義的工作。大修準備階段和大修期間有的時候遇到召開得拖遢冗長,議而不決的會議,與此不無關系。
大修期間必然產生的核安全、質量的責任和工期的壓力,不是大修經理一個人能夠承受得住的,應該由大修指揮部的全體成員共同承擔,嶺澳核電站L201大修中發生的2起運行事件的報告編寫就是以大修指揮部的名義完成的,這不能被理解成為某個人在推脫責任,相反,這體現出L201大修指揮部是一個非常團結的集體。每個人都不可能經歷每一項運行操作、檢修活動,通過現有的規程體系的自我學習可以改善這方面的了解程度,但是遠遠達不到理解的深度,此時多聽聽業內人士的意見不是壞事,大修經理應該把主要精力放在協調專業間的合作關系,理順并簡化接口,推動相關的工作和問題一刻不停地繼續直到徹底解決。
大修組織管理是一種多種管理形式組合而成的組合型組織,對待某一具體技術問題的時候,應該最大限度地發揮項目型組織管理的特長,同時盡量減少直線職能性組織管理對其的干擾。只要每個人都能做到各司其職,充分發揮各自的專長,并且有機地結合,機組換料大修的成功完成并不是很困難的事。
4.5繼續強化大修準備的基礎工作
經驗反饋體系中反映出的大多數問題,都需要通過繼續強化基礎性工作以便尋求徹底解決。由于大亞灣和嶺澳2個電廠在系統設備、管理方法(如運行技術規范和定期試驗監督大綱)等方面的不同,以及較高的工作負荷(例如連續的換料大修和較大數量的日常消缺),許多專業很難集中較長時間的人力資源進行包括前期工作準備在內的基礎性工作。具體體現在實際工作中就是工作包準備的質量參差不齊,某些運行活動缺乏連貫性。
設置大修常設機構,使部分人員脫離繁瑣的日常工作,集中精力進行大修準備和實施階段的協調工作,應該可以實現大修準備基礎工作的有效強化。
5結束語
換料大修作為核電機組正常運行模式的組成部分,機組運行方式的特殊性和現場千變萬化的實際情況的復雜性和緊迫性,使得機組換料大修期間的核安全管理既需要滿足穩定的核安全法規強制性的規定,也需要符合核安全管理的全局性、動態性、適度性的要求,同時還需要緊跟國際核工業界持續發展的步伐。在安全第一、質量第一的前提下,通過
不斷完善的核安全管理,確保大修機組足夠的核安(上接第16頁)全水平,并在此基礎上縮短大修工期,創造更大的經濟利益以提升核電的社會競爭力,推動核工業的可持續發展,是核電企業所有從業人員的職責和任務,也是社會進步的必然趨勢。(續完)
參考文獻
[1]國家核安全局.中華人民共和國核安全法規匯編.中國法制出版社,1998
[2]國家核安全局.核安全導則匯編.中國法制出版社,2000