核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理研究

核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理研究

李彪

福建福清核电有限公司  福建 福清  350318

摘要：近年来,我国的核电厂建设越来越多,核电厂的数字化仪控系统也越来越完善。数字化仪控设备是核电厂的关键组成部分，其主要职责就是确保核电站稳定、安全且有效地运作。因此，精准测量数字化仪控设备的使用寿命对于推动核电站的安全和可靠性具有重大影响。需要注意的是:对仪控设备寿命过于乐观,会容易受到设备寿命末期失效频繁而影响核电厂的运行及工作效率;若是过于保守的评估设备的寿命,会过早的开展备件设备的替换,增加运行维护的成本,不利于核电厂的经济效益。因此,准确的评估设备的寿命对推动核电厂的发展有重要意义。本文就核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理进行研究,以供参考。

关键词：核电厂;数字化仪控设备;全寿命周期管理;设备管理

引言：针对核电厂数字化仪控设备的特点、要求以及存在的问题进行分析,提出了数字化仪控设备全寿命管理的理念。设备管理是核电厂的主要工作内容,是保证核电厂稳定、安全、可靠运行的基础。数字化的仪器与设备对于电力生产的核心和支持环节具有关键作用，这不仅有助于确保核电站安全运行，而且能够保证其稳定性和可靠性。此外，这些高灵敏度的设备使得设备的管理成为了核电站管理的重点之一。随着核电站向数字化转型，技术的变革也在推进自动化的进展，但这也引发了一些问题。因此，我们需要持续改进并提升数字化仪控设备的管理水平，寻找最佳解决方案以增强管理效率。

一、数字化仪控设备管理特点、要求以及存在的问题

（一）关于数字化仪控设备的特点和要求

数字化仪控设备与机械设备、电气类设备对比,在管理上有很多的相似之处,但也有一些独特的要求。第一,仪控设备主要是仪表控制的电子类设备,设备故障以随机故障为主。经过大量的调查与数据解析后发现，当机器处于稳定的运作状态时，定期维护或者替换并不能有效防止问题的产生，相反地，这可能导致机器在投入使用初期的故障频率上升，从而增加了系统出错的可能性。所以我们并不建议盲目地拆除或更改这些设备。其次，数字化的控制器是由电脑、通讯及图像科技融合而成，这就意味着对于其管理的工作人员有着很高的专业技术需求，他们必须拥有相关的计算机、互联网技术等相关领域的理论基础，同时还需熟练掌握一些操作和修理技巧。

（二）数字化仪控设备管理中存在的问题

近年来,由于仪控装置的运作时间不断累积,在设备安全与可靠性并不能获得很大改善的情形下,仪控装置的投资成本也增长迅速,且设备管理上存在着以下问题:

(1)机械设备更新换代速度加快,为了确保电厂安全平稳运转,购买了很大量的配件,造成存货积压很大,成本也随之增大。

(2)虽然配件的专业性很强，但其可替换性却不佳。大多数配件无法被同一品牌的其他型号产品所取代，而在升级更新时也只能选择原厂商指定的机型。这就导致了配件供应和售后服务等方面出现了垄断的情况。

二、数字化仪控设备的全寿命周期管理的理念分析

针对数字化仪控设备的特点、要求以及存在的问题，提出了数字化仪控设备全寿命周期管理理念，对该理念进行的论述如下：旧的设备管理理念主要是以保证设备可靠性为主的，设备能够在规定时间与条件下完成功能，切实保证系统稳定运行，管理的重点在运行维护阶段。从核电厂运营、提高市场竞争力以及促进核电厂可持续发展的多种角度来说，设备管理的意义和目的在于保证运行安全的基础上减少运营成本、提高经济效益。要达到这一目标，仅关注在运行和维护阶段的设备管理理念是无法做到的，必须要从设备选择到报废整个阶段开展管理，才能实现对数字化仪控设备全寿命周期成本的管控，从而提高经济效益。

三、数字化仪控设备全寿命周期管理的对策

在明确了数字化仪控设备全生命周期管理的含义和重要性之后，关于设备的整个生命周期管理涵盖选择阶段、购买阶段、运行维护阶段以及储存阶段等。

（一）选型阶段的管理

在确定工程设备类型的过程中，我们需要把识别投资费用视为关键因素来考虑。由于项目经理通常不会直接介入设备的选择及审核过程，所以建立一套由专业的设备管理团队负责此项工作是必要的。基于整个生命周期的设备管理观念，他们会依据自身的管理经历去评价所提出的设备选择计划可能带来的全部生命周期管理的支出，并在符合技术的条件下设定经济性的解决方案，以防止过度关注高标准而导致的后期的成本失控。需要注意的是：首先应利用过去的设备维修记录、技术文件等数据预测未来设备维护的成本;其次，尽量挑选电厂正在使用的设备版本，这样可以降低未来的设备数量并保持设备类型的同一性，从而更方便地执行后续的管理任务和存储备用零部件。

（二）采购阶段

在这个阶段，设备的管理理念对后续设备的投入成本有重要影响。在生产过程，设备管理理念的落实对装备生产后续各步骤的使用成本也将形成至关重要的影响。而设备管理工程师在参加技术澄清、合同磋商和对设备投标方案的评审工作时，最关键的工作便是对机器设备整个生命周期的使用成本作出正确评价，并着重注意企业拟购买机器设备时的售后服务问题。同时实践也证明，机器设备购买投运后配件和技术服务等产品价格的提高，是造成机器设备整个生命周期内成本上升的主要问题。为此，企业可以通过在机器设备购买协议中确定相应的约束条件，并及时签订售后服务合同，以防止企业在售后服务问题上不合理涨价。另外，该研究还积极开展了以下几个方面管理研究：

(1）采用设备集中化管理模式：因为核电站往往采用多台机器进行管理，因此在采购过程中，每个机组都会有一些共用的电器，这些电器在采购前都会向各机组的相关设备进行汇报，而不需要考虑到这些电器在机组中的使用情况，所以采购的情况比较多。为此，政府采取了集中采购的方式，将消缺型仪器设备的采购计划改为政府装备管理机构，项目的审批流程清晰，对设备的需求也更加严格，降低了重复购买的成本。

(2）在采购流程工作技术上，通过尽可能地减少不必要的审核环节，提高项目的需求汇报和项目申报流程的信息化，高效地降低了人工核计量，提高工作效率；在购买管理模式工作技术方面，主动地使用更简便快速的购买管理模式，以提高采购的效率。

（三）运维阶段

运维阶段的机械设备管理工作直接关乎着核电站机械设备的安全性和可靠性，要采取以我为主、稳中求进的管理策略，积极吸取国内外优秀行业的管理经验和管理理论，结合核电厂自身的特点，将管理理论与管理体系融会贯通，促进管理对策的创新和灵活应用，避免了盲目照搬其他企业的管理流程或管理理论对核电厂的发展造成负面影响。例如，核电厂在RCM、AP913的理论基础上，进行了管理实践：(1）制定一系列的管理制度规定与管理工作程序；最后按照各种管理制度规定，根据不同的设备种类，并依据厂商所给出的设备技术规范文档，制定出了一套具备较强指导性与操作性的设备检修管理与设备日常维护技术程序，从而形成了设备管理系统的基础。（2）传统的仪控装置保养通常以周期性保养为主要保修战略，据实际检修经历分析，采用周期性保养的确存在着过度保护的问题。根据上述管理体系，公司制定了以状况检测为手段，实行必需的定时保养和检修，科学合理选用改善性修理，将技术创新视为必需弥补的保修战略，使维修策略更加科学合理可行，修理成本也得以很好的控制。

（四）备件仓储管理

传统的设备管理要求仓库储存必须有富余,这样的管理理念将会带来的后果是采购无法保证精细化管理,仓储备件的领用率较低,不利于核电厂的经济效益。我们必须坚持新的管理观念，对备件和仓储进行精细化管理。通过物资BOM数据分析、备件类别划分以及定额储备等方法来提升备件仓储管理的效率。

四、小结

核电厂的数字化仪控装置及全寿命周期管理系统拓展了对设备管理系统的认知，也拓展了对设备管理系统的内容范畴，因此需要协调整个电厂各有关职能管理部门的共同参加、紧密配合，在整个电厂管理工作层面统一规划和贯彻实施。这些应用经验反映了相当高的实用性和广泛使用前景，具备广泛适应性。今后我们将进一步注意吸取业界经验和先进技术思路，完善管理观念，不断优化装置管理系统，并使之更好地推动实践和服务于电站运营，进一步提升核电厂安全性和经济性。

参考文献：

[1]董雷斌。核电厂数字化仪控设备寿命验证方法研究[J]。电力设备管理，2021(09):119-120。

[2]刘明明，张楮，贺先建，顾鹏程。核电厂数字化仪控设备寿命验证方法研究[J]。仪器仪表用户，2021，28(04):78-82。 [1]白晓波。核电厂数字化仪控设备全寿命周期管理探索与实践[J]。电子技术应用，2021(S1):345-348。

[3]毋琦，毛从吉。核电厂安全级仪控设备的商品级软件鉴定初论[J]。自动化仪表，2012，33(05):43-45。