吕娟利

（秦山第三核电有限公司，浙江海盐，314300）

摘 要 主要介绍了"设备可靠性数据库"（简称"可靠性数据库"）的基本内容，并借鉴其它核电厂在开发方面的成功经验，结合秦山三期CANDU电站的自身特点，提出TQNPC开发"可靠性数据库"的建议。

关键词 秦山三期 设备 可靠性 数据库

Abstract: This article introduces the basic contents of "Equipment Reliability Database" of Third Qinshan Nuclear Power Company (TQNPC), discusses and takes reference of successful experiences of other nuclear power plants in respect to the development of such database. It then by combining unique characteristics of Qinshan phase III Candu nuclear power plant, puts forward the suggestion to the development of "Reliability Database" for TQNPC.

Key words: Qinshan phase III Equipment Reliability Database

1 概述

　　"可靠性数据库"是核电站安全运行和科学管理的基础信息。设备的可靠性数据库是开展系统设备以可靠性分析为基础的预防性维修和设备运行功能试验规划的重要依据。同时，完备的"可靠性数据库"也是电站PSA（Probability Safety Assessment）和LPSA（Living Probability Safety Assessment ）有效性的基础。PSA中文名称为概率安全评价，它是一种全局性、整体性的安全评价方法，是当前国际上公认的定量评价核电厂风险，特别是评价严重事故风险的最佳方法。LPSA是活化PSA，能通过必要的更新来反映电厂当前的设计和运行特点以及电厂的状态。这些活动都必须以可靠性数据为基础。

　　国际上，以可靠性为中心的维修管理（Reliabi- lity Centered Maintenance）是发展的方向，是最科学的维修管理方法，它能在确保电站安全的前提下，有效地降低核电运行维护成本，提高机组可用率，而其主要依据就是设备的可靠性数据。

　　此外，对电站安全相关系统的运行可靠性监督是保证电站核安全的有效手段之一，"可靠性数据库"是安全相关系统运行可靠性监督的必要条件。

　　因此，为了保证秦山第三核电有限公司（TQNPC）将来顺利地实施以可靠性为中心的维修管理，并满足安全相关系统运行可靠性监督的要求，必须尽早开发TQNPC自己的设备可靠性数据库。

　　本文主要根据笔者对"可靠性数据库"的认识，并结合秦山一期开发"设备可靠性数据库"的经过，提出了一些TQNPC"设备可靠性数据库"的开发设想。

2 "可靠性数据库"开发的目标

　　?建成一个能够达到国际先进水平的设备可靠性数据库。

　　?"设备可靠性数据库"成为电厂设备维修管理系统的一个重要组成部分，它不仅可以提供设备原始特性数据，而且可以提供设备可靠性数据及参数。

　　?数据库给出的可靠性参数与国内外同类数据库给出的参数具有可比性。

　　?数据库在结构和数据质量上保持国际水平，且具有电厂本身的特性。

　　?仔细分析电厂的数据源，发布一套有效、完整的设备可靠性数据采集规程。

　　?所开发的数据库软件，具有用户界面友好、维护方便、可扩充性强、速度快、安全稳定等优点。

3 "可靠性数据库"的数据结构及开发步骤

　　"设备可靠性数据库"是一个以设备的基本属性为基础，以可靠性参数计算软件和贝叶斯估计软件为骨架，以用于可靠性分析的可靠性参数为目标的数据处理系统。它涉及面广、结构复杂、技术含量高，开发"可靠性数据库"需要的人力、物力也很大，而且需要较长的时间。如秦山一期设备可靠性数据库（QERDS）的设备范围包括25个前沿系统及前沿支持系统，105个设备类，约1500多个设备样本，共投入人力约484人·月。

　　TQNPC设备可靠性数据库的数据结构应包括：

　 （1）输入设备原始特性基础数据

　　?电站、机组、系统、设备标识；
　　?设备类型、设备所在的系统；
　　?设备制造厂、制造型号、制造序列号；
　　?设备首次投运时间；
　　?设备标准、安全质量等级；
　　?设备设计参数；
　　?数据采集开始日期；
　　?运行方式；
　　?运行环境；
　　?运行数据；
　　?故障方式、故障判断标准。

　 （2）输入设备可靠性数据

　　?设备累计运行小时数；
　　?设备状态变换总次数；
　　?设备累计需求失效次数；
　　?设备不可用时间：试验、维修；
　　?设备故障数据：故障模式、故障原因、维修时间。

　 （3）通过计算生成输出的主要设备可靠性参数

　　　　参数　　　　　　　 单位

　　?需求故障概率 　　　　无
　　?运行故障率　　　　　 次/小时
　　?平均故障维修时间 　　小时/次
　　?试验间隔时间 　　　　小时
　　?首次试验的时间 　　　小时

　　数据库的开发一般分为以下四步进行：

　 （1）对设备、设备类进行选取和描述。
　 （2）录入设备、设备类基本属性（基础数据、历史数据、失效数据）及设备边界描述。
　 （3）开发可靠性参数计算软件和贝叶斯软件。
　 （4）用可靠性数据库管理软件将其连接起来，计算可靠性参数。

4 "TQNPC可靠性数据库"开发的主要工作内容

　　可靠性数据库的开发工作主要由如下三部分组成：

　 （1）总体框架设计及软件开发部分

　　主要负责计划的编写、数据采集规程的制订、计算程序的编制、软件的开发等。

　 （2）数据采集部分

　　主要负责电厂首次并网以后运行数据、设备失效数据、维修数据及工程特性数据的收集、录入。采集工作分两个阶段进行：第一阶段，是对设备及设备类基本属性基础数据采集，应有11个数据项：设备名称、编号、功能描述、状态与工作方式、所需支持系统、故障模式、设备类的编号、习惯称呼、结构特性描述、在采集中用到的文件、备注。先分系统对设备属性数据进行采集，然后从中整理出设备类基本属性数据。第二阶段是在第一阶段的基础上，进一步对设备及设备类的历史数据进行采集。

　　设备基本属性数据应采集如下22项：设备类型，所在系统流程图号，安装位置，制造厂家，制造型号及序列号，安全等级，首次安装/投运日期，计划试验周期及内容，计划维修周期及内容，安全标准描述，边界描述，边界图示，设备边界所包含的设备及零部件，电厂内同种设备的数量，设备运行的定义，设备需求的定义，确定失效的标准，历次变更日期，历次变更的简述，变更的累计次数，可靠性数据收集的开始日期，使用到的相关文件等。

　　设备类基本属性数据应采集如下14项：设备类的编码，安全标准描述，边界描述，边界图示，设备边界内包含的设备及零部件，设备类包含的设备样本数量，设备运行的定义，设备需求的定义，确定失效的标准，对应的先验数据（引用的通用数据）源的名称，先验数据源的设备类（代码/名称），先验数据源中该设备类的可靠性数据及可靠性参数，与先验数据源的设备类定义的差异，使用到的相关文件等。

　　每一个设备产生单独的一个设备基本属性表格，每一个设备类也单独地产生一个设备类基本属性表格，每一个设备类的数据采集过程形成一个数据采集报告，它包括数据采集规程中提到的所有内容，而且通过采集数据得到计算设备可靠性参数时所需的如下设备可靠性数据，并计算出设备类的可靠性参数：

　　·设备类的累计运行小时数；
　　·设备类累计需求次数、需求失效次数；
　　·设备类失效次数、失效原因、维修时间；
　　·设备类的不可用时间及其不可用次数。

　　数据采集主要涉及的电站数据源有：主控室、各工段的值班日志；缺陷通知单；检修工作票；设备异常报告；各类事件报告。

　（3）可靠性参数计算部分

　　主要负责可靠性参数计算：用贝叶斯方法，结合通用数据（先验数据），处理收集到的可靠性数据，转变成可靠性参数（后验数据）。

5 开发"可靠性数据库"的总体思路和工作模式建议

　　利用成熟的数据库管理系统软件及其应用开发平台，借鉴其他核电厂数据库开发的成功经验，借助国内技术力量，充分考虑秦山三期CANDU电站的自身特点，建立具有本厂特色的设备可靠性数据库。

　　设备可靠性数据库的开发工作建议采取合作开发的模式进行，其中在初期阶段的数据库框架设计、软件开发工作以聘请外单位分包方式为宜，现场的三期可靠性分析人员直接参与。后一阶段即数据采集、录入、维护和应用阶段，以秦山三期为主、外单位援助的方式为佳。其主要原因是秦山三期的可靠性分析人员少，可靠性理论及软件开发方面的知识和技能相对不足，不具备独立开发数据库的能力；而承包单位对三期CANDU堆了解不足，对三期数据库系统的需求理解不全面，也不能单独很好地开发此系统。合作开发对双方都有提高，而且费用较低，是可行的开发方式。

6 结论

　　开发"设备可靠性数据库"是核电站安全运行、维修管理、可靠性监督的基础工作，工作量大，牵涉面广，需要运行、维修和技术部门的积极配合和协作，可靠性分析人员努力、细致的工作，合作开发单位认真的技术投入，多方齐心协力，才能达到预期的目标。