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周超凡 多机组大修重叠对核电检修管理的影响及对策分析
论文编辑部   2020-09-01 07:10:48 作者:新丝路杂志社 来源: 文字大小:[][][]

周超凡(中核检修有限公司,上海  201100)

 要:随着核电价格进一步参与市场化交易,越来越多的核电机组大修窗口被安排春节、国庆节等用电低谷期,导致多机组大修高度重叠,对核电检修的资源配置、调度、安全质量控制等专业化管理工作带来了新的挑战,本文就多机组大修重叠的新常态下,核电检修专业化管理所面临的问题和挑战进行了分析,并提出若干对策建议。

关键词:核电站;大修;重叠;对策

 

截至2019年末,中国大陆商运核电机组已达到47台,分布在12个核电基地,在运核电机组数量和装机容量位居世界第三,中国大陆核电进入多基地群厂运营阶段,并且还有在建机组不断投入商运。随着核电价格进一步参与市场化交易,越来越多的核电机组大修窗口被安排春节、国庆节等用电低谷期,导致多机组大修高度重叠,对核电检修的资源配置、调度、安全质量控制等专业化管理工作带来了新的挑战,保障核电安全高效发展,就必须对这些问题加以重视,认真研究应对措施。

一、多机组大修重叠的成因

1.核电机组数量不断增加

截至2019年末,中国大陆商运核电机组已达到47台,在建机组11台,此外还有漳州、太平岭等新的核电项目正在开展前期工作。十三五期间平均每年新增投产机组4台,随着核电机组总量的增加,大修的个数和密度也在逐年增加。近5年的机组数量和大修数量如下:

年度

机组数量(台)

大修数量(个)

最大重叠量(个)

2015年

28

19

4

2016年

35

22

5

2017年

37

24

6

2018年

44

26

8

2019年

47

33

8

注:对于跨年的大修,按大修开始(机组解列)时间所在年度统计。

2.电厂计划安排造成大修集中

随着核电参与调峰、竞价上网等因素驱动,对核电电价的经济性和机组利用小时数提出了更高的要求,电厂计划部门在综合电网调度、燃料损耗、机组和设备状态等因素的基础上,倾向于尽量将机组大修计划时间安排在春节、国庆节等用电低谷期,典型的如2018年、2019年连续两年大修最高峰重叠数量均达到8个,即同一时期国内有8台核电机组进行换料大修。

二、核电检修管理面临的主要问题和挑战

1.高峰时期资源需求迅速加大

按两台机组为一个生产单元,以核岛承包商为例(机械、电气、仪控等主要设备维修专业),日常配置140人,大修投入450人/十年大修、300人/常规大修,大修资源需求具有明显的高峰,是日常保有量的两三倍以上,对于核电检修资源库容量具有较高的要求,检修单位必须有充足的资源应对大修高峰。两台机组日常和大修人员投入数量示意图如下:

2.对检修资源的标准化快速动员、调度管理提出更高要求

大修重叠高峰时期,检修资源在各基地之间、机组之间频繁流动,已经成为一种常态,但受制于目前各个电力集团的授权和管理并不互认,即使是同一电力集团下的各个核电公司(基地)、甚至同一基地的各个电站(生产单元)之间,其授权和管理要求也存在一定的差异,使得检修资源的快速动员、调度管理的效率比较低,大修人员从入场到退场,用于各种培训、办证授权等非现场工作的时间,占到了三分之一。

3.安全质量风险的管理难度加大

人员在基地之间、机组之间的流动带来安全质量风险的增加,本基地人员与自外基地人员之间对双方各自的能力水平、行为习惯、思想状态等,没有足够的时间进行相互了解和熟悉,外基地人员对本基地的管理要求、现场作业环境和作业对象的差异,也难以马上适应,这就造成了大修期间尤其是作业现场的安全质量风险管理难度加大。

4.日常维修力量存在被削弱的潜在风险

由于前面所述的三项因素,核电站大修高峰时期的资源投入(机电仪等核心专业),主要来源于检修单位自身的固有常备资源,很少也很难使用外部临时资源,这就使得在实际操作当中,对有限的资源进行配置时通常向大修进行倾斜,而日常维修资源则以满足基本要求进行配置,相比非大修期间,日常维修力量存在被削弱的潜在风险。

三、对策建议

根据国内外经验和实际情况,通过对上述问题的分析,提出解决问题的几个途径和建议,来提升多机组大修重叠状态下的检修服务能力,以保障和应对将来更高重叠度的多机组大修。

1.优化大修计划管理

计划的目的在于引导资源的高效合理配置,保障目标的实现。优化大修计划管理,一是要提高大修计划的可靠性,尽量减少计划的调整,国内每年发生大修30多次,这其中只要有10%的大修计划发生集中性的偏移调整,对高峰重叠度和资源供给就会造成很大的冲击。二是尽可能确定检修工作项目和检修单位工作范围,使检修单位能够根据确定的工作内容进行相应的资源准备,避免临时筹集和调配资源。

2.提高资源周转利用率

大修项目的实施主要依赖工作负责人以及配合工作负责人作业的技术工人、服务人员,这些人员的工作效率直接影响大修资源的总投入量。一是通过采取电厂授权互通、资格等效认证等措施,可以显著的加快人员入场效率、缩短非现场工作时间;二是减少跨部门接口、实施一专多能管理等措施,能够提高现场劳动效率、降低实际用工数量的峰值。

3.延长换料周期

尽管通过大修计划的调整和工期的优化,可以对重叠的程度起到一定的缓解,但并不能从根本上减少大修的次数,随着新机组的继续增加,对计划和资源管理的优化所能带来的将会趋近极限。而延长换料周期,可以显著的减少大修频次,从而降低重叠程度。目前国内已商运的机组当中有超过一半的机组已经由年度换料延长为18个月换料,即每年进行一次换料的堆芯燃料管理策略,改进为每18个月进行一次换料的长燃料循环堆芯燃料管理策略,其余的机组在完成第一个燃料循环周期后(通常为三次大修),评估和实施长燃料循环换料;另外采用第三代核电技术的AP1000、EPR、华龙一号等堆型,设计换料周期即为18个月。

4.采取新的维修政策

不同的维修政策、维修大纲,对核电机组大修的工作量和资源投入会产生很大的影响。目前国内的所有核电站采用的维修政策和维修理念,都是预防性维修加纠正性维修。而在国际上,基于价值的维修理念已经逐步成型并在一些电站进行了实践应用,这种新的维修理念和维修政策的改变,将从根本上显著减少大修的工作量和资源总投入,国内的核电站运营和检修单位应加快组织对这方面的研究和实践。

四、结语

以市场在资源配置中起决定性作用的新形势下,核电的经济性将进一步接受市场的考验,安全是核工业的生命线,核电站的安全稳定运行和核电电价的经济性,都离不开对大修的有效管控和实施这个重要环节,多措并举提升多机组大修重叠状态下的检修服务能力,对于安全高效发展核电,具有长远的战略意义和重要的现实意义。

 

参考文献:

[1]昝云龙.大修管理.北京:原子能出版社[M].2003.334-338

[2]中国科学院.科技革命与中国的现代化:关于中国面向2050年科技发展战略的思考[M].北京:科学出版社.2009.101

[3]王定义.核电运营公司大修工期管理研究[D].成都:电子科技大学2009:32-34

 

国内刊号:CN61-1499/C

国际刊号:ISSN2095-9923

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