用于核電站設計階段的可用率評價方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及核電站可靠性技術領域，尤其涉及一種用于核電站設計階段的可用率 評價方法。
【背景技術】
[0002] 核電廠電力生產以機組安全可靠為中心，以經濟運行為目標。設計可用率是衡量 機組能否經濟運行的重要指標?？捎寐试礁撸砻鳈C組可靠性越好，能實現(xiàn)經濟運行?？捎?率評估考慮的是核電廠的經濟性問題，通過相關分析和計算，證明電廠的設計可用率能達 到業(yè)主或行業(yè)標準的要求。
[0003] 現(xiàn)有的核電廠設計階段可用率的確定，大多是參考國外相似電站或國內同類電站 得來，并未經過詳細的分析評價。其中，機組的計劃不可用時間的確定，尚無定量化的評價 方法可供使用。對于新建的創(chuàng)新型有差異性的核電站，這樣同類參考來確定相關經濟性指 標的方法并不可取；又由于設計階段設備缺乏運行維修經驗，不具備足夠的相關數(shù)據(jù)積累， 傳統(tǒng)的經驗反饋法也很難適用。

【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述經驗參考和反饋法不能適用 于有差異性的新建核電站以及設計階段設備運行維修經驗、不易推廣的缺陷，提供一種用 于核電站設計階段的可用率評價方法。
[0005] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種用于核電站設計階段的可 用率評價方法，包括如下步驟：
[0006] S1、從核電站的所有系統(tǒng)中篩選出可能影響機組大修的系統(tǒng)；
[0007] S2、針對步驟Sl中篩選出的系統(tǒng)，篩選出不能在RP模式下退出維修的設備作為待 分析設備，并確定各個待分析設備的維修窗口；
[0008] S3、將各待分析設備與參考電站的設備進行對比，根據(jù)對比結果選擇以設備類維 修模板/參考電站的運行維修經驗數(shù)據(jù)為參考，通過運用RCM分析方法對待分析設備進行 分析，進而制定各個待分析設備在大修期間的預防性維修策略及維修周期；
[0009] S4、根據(jù)所述預防性維修策略以及步驟S2中確定的維修窗口，基于維修項目之間 或者維修項目與ROO換料項目之間的用時覆蓋原則確定維修項目是否為關鍵路徑，基于占 用關鍵路徑的維修項目計算各類型大修的基本用時；
[0010] S5、根據(jù)所述維修周期計算預設年數(shù)內的各類型大修的次數(shù)，并根據(jù)各類型大修 的基本用時和次數(shù)以及所述預設年數(shù)計算機組總的可用率；
[0011] S6、判斷步驟S5計算的可用率是否滿足要求，并在不滿足要求時，根據(jù)計算得到 的可用率對核電設計進行優(yōu)化。
[0012] 在本發(fā)明所述的用于核電站設計階段的可用率評價方法中，在步驟S2包括：
[0013] S21、判斷系統(tǒng)功能的退出窗口，進而識別出支持系統(tǒng)功能的設備并確定設備的綜 合退出窗口；
[0014] S22、根據(jù)所述綜合退出窗口，對設備的可維修性進行判斷，將不滿足可維修性的 設備確定為待分析設備，并確定待分析設備的維修窗口。
[0015] 在本發(fā)明所述的用于核電站設計階段的可用率評價方法中，在步驟S3包括：
[0016] S31、通過對比待分析設備與參考電站的設備的功能及設備選型，判斷各待分析設 備的類型，設備的類型包括A類和B類；
[0017] S32、如果待分析設備屬于A類，則引用參考電站中對應設備的預防性維修策略和 維修周期；其中，參考電站的預防性維修策略和維修周期是以參考電站的運行維修經驗數(shù) 據(jù)為參考，運用RCM分析方法對設備進行故障模式、故障影響分析確定；
[0018] S33、如果待分析設備屬于B類，則以設備類維修模板為參考，運用RCM分析方法， 對待分析設備進行故障模式、故障影響分析，進而制定各個待分析設備在大修期間的預防 性維修策略及維修周期。
[0019] 在本發(fā)明所述的用于核電站設計階段的可用率評價方法中，所述步驟S4中，針對 每類大修分別執(zhí)行以下步驟：
[0020] S41、根據(jù)步驟S2中確定的維修窗口，對大修中的維修項目進行排序；
[0021] S42、將排序后的維修項目與ROO換料項目進行對比，如果某個維修項目的用時可 以被ROO換料項目或其它維修項目的用時覆蓋，則判斷該維修項目不占用關鍵路徑；否則， 判斷該維修項目占用關鍵路徑；
[0022] S43、基于占用關鍵路徑的維修項目計算各類型大修的基本用時。
[0023] 在本發(fā)明所述的用于核電站設計階段的可用率評價方法中，所述大修的類型包 括：短換料大修、正常換料大修、十年換料大修。
[0024] 在本發(fā)明所述的用于核電站設計階段的可用率評價方法中，在步驟S5中機組總 的可用率基于以下公式計算：
[0025] E = l-(Tl*nl+T2*n2+T3*n3+T4+T5V(365*N)
[0026] 其中，E代表機組總的可用率，Tl、T2、T3分別代表短換料大修、正常換料大修、十 年換料大修的基本用時，單位為天;nl、n2、n3分別代表短換料大修、正常換料大修、十年換 料大修的次數(shù)；T4為已知參數(shù)，代表重大設備維修或更換延時，單位為天；T5為已知參數(shù)， 代表強迫不可用時間，單位為天；N代表預設年數(shù)。
[0027] 實施本發(fā)明的用于核電站設計階段的可用率評價方法，具有以下有益效果：本發(fā) 明在核電設計階段，針對可能影響機組大修的設備，結合RCM分析方法制定對這些設備在 大修期間的預防性維修策略及維修周期，并可基于用時覆蓋原則確定占用大修的基本用時 的維修項目，進而能計算得到機組總的可用率，該可用率實現(xiàn)了對核電站的定量評價，避免 了以往憑借參考電站經驗反饋的方法確定機組經濟性指標的局限性。因此本發(fā)明適合差異 性的以及設計階段設備運行維修經驗缺乏的新建核電站，容易推廣，除了對新建核電站設 計階段經濟指標評估有很好的適用性外，本發(fā)明還可以推廣應用到在運之初的核電站在全 壽命期間的經濟性評估工作、由差異性和創(chuàng)新型核電站（如小型堆等）設計和在運之初的 經濟性評估研究領域。
【附圖說明】
[0028] 下面將結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中：
[0029] 圖1是本發(fā)明的用于核電站設計階段的可用率評價方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0030] 為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明 本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0031] 核電站的維修包括計劃性維修和非計劃性維修，本發(fā)明旨在通過在設計階段對核 電站的計劃性維修的時間進行預測，進而可以評定機組總的可用率，該可用率可以用于核 電站的定量評價。
[0032] 參考圖1，本發(fā)明的方法包括：
[0033] S1、從核電站的所有系統(tǒng)中篩選出可能影響機組大修的系統(tǒng)；
[0034] S2、針對步驟Sl中篩選出的系統(tǒng)，篩選出不能在RP模式下退出維修的設備作為待 分析設備，并確定各個待分析設備的維修窗口；
[0035] S3、將各個待分析設備與參考電站的設備進行對比，根據(jù)對比結果選擇以設備類 維修模板/參考電站的運行維修經驗數(shù)據(jù)為參考，通過運用RCM分析方法對待分析設備進 行分析，進而制定各個待分析設備在大修期間的預防性維修策略及維修周期；
[0036] S4、根據(jù)所述預防性維修策略以及步驟S2中確定的維修窗口，基于維修項目之間 或者維修項目與ROO換料項目之間的用時覆蓋原則確定維修項目是否為關鍵路徑，基于占 用關鍵路徑的維修項目計算各類型大修的基本用時；
[0037] S5、根據(jù)所述維修周期計算預設年數(shù)內的各類型大修的次數(shù)，并根據(jù)各類型大修 的基本用時和次數(shù)，計算預設年數(shù)內所有大修的總維修時間，根據(jù)所述總維修時間以及所 述預設年數(shù)，計算機組總的可用率；
[0038] S6、判斷步驟S5計算的可用率是否滿足要求，并在不滿足要求時，根據(jù)計算得到 的可用率對核電設計進行優(yōu)化。
[0039] 下面以某新建壓水堆核電站為例說明。
[0040] 關于步驟S2,其具體包括：
[0041] S21、參照《系統(tǒng)設計手冊》文件，判斷系統(tǒng)功能（運行功能OF/安全功能SF)的退 出窗口，再參照系統(tǒng)流程圖識別出支持系統(tǒng)功能的設備并確定設備的綜合退出窗口；
[0042] 如表1，是某系統(tǒng)功能屬性表。
[0043] 表 1
[0044]
[0045] S22、根據(jù)所述綜合退出窗口，對設備的可維修性進行判斷，將不滿足可維修性的 設備確定為待分析設備作為下一個流程的輸入，并確定待分析設備的維修窗口。如下表2 是設備綜合維修窗口。
[0049] 其中，可維修性是指對設備進行可隔離可達的判斷，具體為：判斷設備可退出的工 況下，是否可以對設備進行最小單元的隔離（即可隔離）；以及判斷在設備可退出的工況 下，維修工具/儀器和人員可接近設備進行維修活動（即可達）。
[0050] 其中，在步驟S3包括：
[0051] S31、通過對比待分析設備與參考電站的設備的功能及設備選型，判斷各個待分析 設備的類型，設備的類型包括A類和B類；
[0052] 其中，A類設備指該設備與參考電站對應設備的功能和類型都相同；B類設備指該 設備與參考電站對應設備的功能或類型不相同。如表3,是系統(tǒng)設備類型判別表。
[0055] S32、如果待分析設備屬于A類，則引用參考電站的預防性維修策略和周期；其中， 參考電站的預防性維修策略和周期是以參考電站的運行維修經驗數(shù)據(jù)為參考，運用RCM分 析方法對設備進行故障模式、故障影響分析確定；
[0056] S33、如果待分析設備屬于B類，則以設備類維修模板為參考，運用RCM分析方法， 對待分析設備進行故障模式、故障影響分析，進而制定各個待分析設備在大修期間的預防 性維修策略及維修周期。
[0057] 如表4,為預防性維修策略的制定表：
[0060] 其中，RCM分析方法是指以可靠性為中心的維修分析方法，對系統(tǒng)進行功能與故 障分析，明確系統(tǒng)內各故障的后果；用規(guī)范化的邏輯決斷方法，確定出各故障后果的預防性 對策；通過現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)統(tǒng)計、專家評估、定量化建模等手段在保證安全性和完好性的前提 下，以維修停機損失最小為目標優(yōu)化系統(tǒng)的維修策略。
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