用于核电站设计阶段的可用率评价方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及核电站可靠性技术领域，尤其涉及一种用于核电站设计阶段的可用率 评价方法。
【背景技术】
[0002] 核电厂电力生产以机组安全可靠为中心，以经济运行为目标。设计可用率是衡量 机组能否经济运行的重要指标。可用率越高，表明机组可靠性越好，能实现经济运行。可用 率评估考虑的是核电厂的经济性问题，通过相关分析和计算，证明电厂的设计可用率能达 到业主或行业标准的要求。
[0003] 现有的核电厂设计阶段可用率的确定，大多是参考国外相似电站或国内同类电站 得来，并未经过详细的分析评价。其中，机组的计划不可用时间的确定，尚无定量化的评价 方法可供使用。对于新建的创新型有差异性的核电站，这样同类参考来确定相关经济性指 标的方法并不可取；又由于设计阶段设备缺乏运行维修经验，不具备足够的相关数据积累， 传统的经验反馈法也很难适用。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述经验参考和反馈法不能适用 于有差异性的新建核电站以及设计阶段设备运行维修经验、不易推广的缺陷，提供一种用 于核电站设计阶段的可用率评价方法。
[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于核电站设计阶段的可 用率评价方法，包括如下步骤：
[0006] S1、从核电站的所有系统中筛选出可能影响机组大修的系统；
[0007] S2、针对步骤Sl中筛选出的系统，筛选出不能在RP模式下退出维修的设备作为待 分析设备，并确定各个待分析设备的维修窗口；
[0008] S3、将各待分析设备与参考电站的设备进行对比，根据对比结果选择以设备类维 修模板/参考电站的运行维修经验数据为参考，通过运用RCM分析方法对待分析设备进行 分析，进而制定各个待分析设备在大修期间的预防性维修策略及维修周期；
[0009] S4、根据所述预防性维修策略以及步骤S2中确定的维修窗口，基于维修项目之间 或者维修项目与ROO换料项目之间的用时覆盖原则确定维修项目是否为关键路径，基于占 用关键路径的维修项目计算各类型大修的基本用时；
[0010] S5、根据所述维修周期计算预设年数内的各类型大修的次数，并根据各类型大修 的基本用时和次数以及所述预设年数计算机组总的可用率；
[0011] S6、判断步骤S5计算的可用率是否满足要求，并在不满足要求时，根据计算得到 的可用率对核电设计进行优化。
[0012] 在本发明所述的用于核电站设计阶段的可用率评价方法中，在步骤S2包括：
[0013] S21、判断系统功能的退出窗口，进而识别出支持系统功能的设备并确定设备的综 合退出窗口；
[0014] S22、根据所述综合退出窗口，对设备的可维修性进行判断，将不满足可维修性的 设备确定为待分析设备，并确定待分析设备的维修窗口。
[0015] 在本发明所述的用于核电站设计阶段的可用率评价方法中，在步骤S3包括：
[0016] S31、通过对比待分析设备与参考电站的设备的功能及设备选型，判断各待分析设 备的类型，设备的类型包括A类和B类；
[0017] S32、如果待分析设备属于A类，则引用参考电站中对应设备的预防性维修策略和 维修周期；其中，参考电站的预防性维修策略和维修周期是以参考电站的运行维修经验数 据为参考，运用RCM分析方法对设备进行故障模式、故障影响分析确定；
[0018] S33、如果待分析设备属于B类，则以设备类维修模板为参考，运用RCM分析方法， 对待分析设备进行故障模式、故障影响分析，进而制定各个待分析设备在大修期间的预防 性维修策略及维修周期。
[0019] 在本发明所述的用于核电站设计阶段的可用率评价方法中，所述步骤S4中，针对 每类大修分别执行以下步骤：
[0020] S41、根据步骤S2中确定的维修窗口，对大修中的维修项目进行排序；
[0021] S42、将排序后的维修项目与ROO换料项目进行对比，如果某个维修项目的用时可 以被ROO换料项目或其它维修项目的用时覆盖，则判断该维修项目不占用关键路径；否则， 判断该维修项目占用关键路径；
[0022] S43、基于占用关键路径的维修项目计算各类型大修的基本用时。
[0023] 在本发明所述的用于核电站设计阶段的可用率评价方法中，所述大修的类型包 括：短换料大修、正常换料大修、十年换料大修。
[0024] 在本发明所述的用于核电站设计阶段的可用率评价方法中，在步骤S5中机组总 的可用率基于以下公式计算：
[0025] E = l-(Tl*nl+T2*n2+T3*n3+T4+T5V(365*N)
[0026] 其中，E代表机组总的可用率，Tl、T2、T3分别代表短换料大修、正常换料大修、十 年换料大修的基本用时，单位为天;nl、n2、n3分别代表短换料大修、正常换料大修、十年换 料大修的次数；T4为已知参数，代表重大设备维修或更换延时，单位为天；T5为已知参数， 代表强迫不可用时间，单位为天；N代表预设年数。
[0027] 实施本发明的用于核电站设计阶段的可用率评价方法，具有以下有益效果：本发 明在核电设计阶段，针对可能影响机组大修的设备，结合RCM分析方法制定对这些设备在 大修期间的预防性维修策略及维修周期，并可基于用时覆盖原则确定占用大修的基本用时 的维修项目，进而能计算得到机组总的可用率，该可用率实现了对核电站的定量评价，避免 了以往凭借参考电站经验反馈的方法确定机组经济性指标的局限性。因此本发明适合差异 性的以及设计阶段设备运行维修经验缺乏的新建核电站，容易推广，除了对新建核电站设 计阶段经济指标评估有很好的适用性外，本发明还可以推广应用到在运之初的核电站在全 寿命期间的经济性评估工作、由差异性和创新型核电站（如小型堆等）设计和在运之初的 经济性评估研究领域。
【附图说明】
[0028] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
[0029] 图1是本发明的用于核电站设计阶段的可用率评价方法的流程图。
【具体实施方式】
[0030] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明 本发明的【具体实施方式】。
[0031] 核电站的维修包括计划性维修和非计划性维修，本发明旨在通过在设计阶段对核 电站的计划性维修的时间进行预测，进而可以评定机组总的可用率，该可用率可以用于核 电站的定量评价。
[0032] 参考图1，本发明的方法包括：
[0033] S1、从核电站的所有系统中筛选出可能影响机组大修的系统；
[0034] S2、针对步骤Sl中筛选出的系统，筛选出不能在RP模式下退出维修的设备作为待 分析设备，并确定各个待分析设备的维修窗口；
[0035] S3、将各个待分析设备与参考电站的设备进行对比，根据对比结果选择以设备类 维修模板/参考电站的运行维修经验数据为参考，通过运用RCM分析方法对待分析设备进 行分析，进而制定各个待分析设备在大修期间的预防性维修策略及维修周期；
[0036] S4、根据所述预防性维修策略以及步骤S2中确定的维修窗口，基于维修项目之间 或者维修项目与ROO换料项目之间的用时覆盖原则确定维修项目是否为关键路径，基于占 用关键路径的维修项目计算各类型大修的基本用时；
[0037] S5、根据所述维修周期计算预设年数内的各类型大修的次数，并根据各类型大修 的基本用时和次数，计算预设年数内所有大修的总维修时间，根据所述总维修时间以及所 述预设年数，计算机组总的可用率；
[0038] S6、判断步骤S5计算的可用率是否满足要求，并在不满足要求时，根据计算得到 的可用率对核电设计进行优化。
[0039] 下面以某新建压水堆核电站为例说明。
[0040] 关于步骤S2,其具体包括：
[0041] S21、参照《系统设计手册》文件，判断系统功能（运行功能OF/安全功能SF)的退 出窗口，再参照系统流程图识别出支持系统功能的设备并确定设备的综合退出窗口；
[0042] 如表1，是某系统功能属性表。
[0043] 表 1
[0044]
[0045] S22、根据所述综合退出窗口，对设备的可维修性进行判断，将不满足可维修性的 设备确定为待分析设备作为下一个流程的输入，并确定待分析设备的维修窗口。如下表2 是设备综合维修窗口。
[0049] 其中，可维修性是指对设备进行可隔离可达的判断，具体为：判断设备可退出的工 况下，是否可以对设备进行最小单元的隔离（即可隔离）；以及判断在设备可退出的工况 下，维修工具/仪器和人员可接近设备进行维修活动（即可达）。
[0050] 其中，在步骤S3包括：
[0051] S31、通过对比待分析设备与参考电站的设备的功能及设备选型，判断各个待分析 设备的类型，设备的类型包括A类和B类；
[0052] 其中，A类设备指该设备与参考电站对应设备的功能和类型都相同；B类设备指该 设备与参考电站对应设备的功能或类型不相同。如表3,是系统设备类型判别表。
[0055] S32、如果待分析设备属于A类，则引用参考电站的预防性维修策略和周期；其中， 参考电站的预防性维修策略和周期是以参考电站的运行维修经验数据为参考，运用RCM分 析方法对设备进行故障模式、故障影响分析确定；
[0056] S33、如果待分析设备属于B类，则以设备类维修模板为参考，运用RCM分析方法， 对待分析设备进行故障模式、故障影响分析，进而制定各个待分析设备在大修期间的预防 性维修策略及维修周期。
[0057] 如表4,为预防性维修策略的制定表：
[0060] 其中，RCM分析方法是指以可靠性为中心的维修分析方法，对系统进行功能与故 障分析，明确系统内各故障的后果；用规范化的逻辑决断方法，确定出各故障后果的预防性 对策；通过现场故障数据统计、专家评估、定量化建模等手段在保证安全性和完好性的前提 下，以维修停机损失最小为目标优化系统的维修策略。
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