CC BY
73
УДК 621.31
РЕЗЕРВЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
М.Э. Пинчук, И.А. Якубенко
Волгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ»
Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University «MEPhI»
В данной статье рассмотрены некоторые инновационные подходы к техническому обслуживанию и ремонту АЭС, позволяющие выявить и использовать значительные резервы для повышения эффективности эксплуатации атомных электростанций благодаря сокращению продолжительности плановых остановов и снижению затрат на ремонт.
Проанализированы положительные стороны стратегии ремонта по техническому состоянию оборудования с учетом использования современной компьютерной системы информационной поддержки ТО и ремонта.
Ключевые слова: техническое обслуживание и ремонт, атомная электростанция, стратегия ремонта, ремонтная компания, межремонтный цикл, регламентированный ремонт, отказ, ремонтный персонал, техническое состояние, резервы оптимизации ремонта.
Some innovative approaches to NPP maintenance and repair providing revealing and using the significant reserves for improvement of effectiveness of nuclear power plant operation due to the scheduled shutdown duration and repair cost reduction are reviewed in this article.
The positive aspects of the repair strategy based on the equipment technical conditions using the modern computing system of the maintenance and repair information support are reviewed as well.
Keywords: maintenance and repair, nuclear power plant, repair strategy, repair process, interrepair cycle, scheduled repair, failure, maintenance personnel, technical conditions, reserves for repair effectiveness improvement.
На сегодняшний день система технического обслуживания (ТО) и ремонта оборудования атомных электростанций России в целом позволяет поддерживать работоспособность оборудования и систем АЭС на высоком уровне и обеспечивать требования безопасной эксплуатации. В то же время имеются значительные резервы для повышения эффективности эксплуатации атомных электростанций благодаря сокращению продолжительности плановых остановов и снижению затрат на ремонт.
В данной статье рассматриваются некоторые инновационные подходы к техническому обслуживанию и ремонту АЭС, а именно:
- внедрение новых форм организации ТО и ремонта;
- применение стратегии ремонта по техническому состоянию;
- совершенствование системы подготовки ремонтного персонала;
- использование современных систем информационной поддержки управления
ремонтом.
Как известно [1],основными традиционными направлениями повышения эффективности ремонта оборудования на атомных электростанциях являются:
- увеличение продолжительности межремонтных циклов оборудования;
- сокращение продолжительности капитального и среднего ремонта энергоблоков;
- внедрение новых технологий, материалов, высокопроизводительных средств технологического оснащения ремонта и корректировка нормативной базы.
Перечисленные направления повышения эффективности ремонта оборудования на АЭС аналогичны подходам, применяемым в тепловой энергетике.
Основным современнымподходом к ремонту оборудования АЭС в России является применение системы регламентного ТО и ремонта, предполагающей выполнение его по истечении определенных календарных сроков или достижении назначенной наработки.. [2, 3] При этом планируются объемы работ независимо от технического состояния оборудования. Такой подход характеризуется, с одной стороны, явной избыточностью объемов работ, так как некоторое оборудование по своему техническому состоянию не нуждается в ремонте, а с другой стороны -возможностью возникновения отказов оборудования в межремонтный период вследствие отсутствия оперативной и достоверной информации о его техническом состоянии на данный момент времени.
Что касается инновационных подходов к совершенствованию технического обслуживания и ремонту оборудования на АЭС, проведенный нами анализ отечественного и мирового опыта по рассматриваемому вопросу выделяет, прежде всего, внедрение стратегий ремонта по техническому состоянию оборудования и современных компьютерных систем информационной поддержки ТО и ремонта [4], а также совершенствование системы подготовки ремонтного персонала для АЭС.
Исходя из соответствующих правил и норм [2, 3], для оборудования и систем АЭС установлены 4 класса безопасности. Оборудование, в наибольшей степени влияющее на безопасность АЭС, относится к первому и второму классам.
Следовательно, стратегия регламентированного ремонта, в соответствии с приоритетом безопасности АЭС, должна применяться для гарантированного поддержания исправности и работоспособности оборудования и систем первого и второго классов безопасности. Данный постулат обусловлен существующим научно-техническим уровнем развития систем контроля целостности металла оборудования и трубопроводов, а также некоторыми неопределенностями механизмов зарождения и скоростей развития дефектов в металле.
Что касается стратегии ремонта по техническому состоянию с применением средств технического диагностирования, то она, в основном, должна применяться в отношении оборудования третьего и четвертого классов безопасности. Данная стратегия предполагает периодический в заданном объеме контроль состояния и ремонт оборудования по факту достижения диагностируемыми параметрами «тревожных» значений. Из состава параметров, характеризующих техническое состояние оборудования и трубопроводов, выделяют так называемые определяющие (критические) параметры, которые необходимо диагностировать и для которых должны быть установлены предельные значения. Знание предельного и текущего значений определяющего параметра, а также механизма развития повреждения до состояния дефекта, а дефекта - до отказа, позволяет корректно установить время вывода оборудования в ремонт. Указанное диагностирование позволяет управлять техническим состоянием конкретного оборудования и трубопроводов.
В качестве примера реализации такой стратегии ремонта оборудования можно привести внедрение средств технического диагностирования системы автоматического регулирования и защиты (САРЗ) турбин, разработанных ОАО ВНИИАЭС. Главный недостаток данной системы - высокая трудоемкость при недостаточной точности диагностирования. Радикальным резервом повышения надежности турбин являются методы технического диагностирования САРЗ, основанные на использовании переносных и встраиваемых (стационарных) компьютерных систем диагностики. Применение таких систем обеспечивает ремонт оборудования по техническому состоянию.
Перспективным малозатратным и достаточно экономичным резервом оптимизации ремонта в отношении сокращения работ, выполнение которых не определяется реальной необходимостью, является подход, базирующийся на обоснованном выборе оборудования, эксплуатировать которое можно до наступления отказа. Такого рода подход может быть реализован применительно к оборудованию четвертого и частично третьего классов безопасности, группируемому в соответствии со следующими признаками: оборудование не влияет на безопасность и не используется для управления аварией; отказ оборудования не отражается на выработке электроэнергии; оборудование имеет резервирование или возможность быть отремонтированным либо замененным при работе энергоблока на мощности; отказ оборудования не может привести к выходу из строя элементов, используемых для управления аварией, или к недовыработке электроэнергии.
Таким образом, основными резервами для оптимизации ремонта оборудования первого и второго классов безопасности, а также оборудования третьего класса систем, важных для безопасности, являются следующие инновационные подходы:
- обоснование и внедрение в практику оптимальных сроков (периодичности) технического освидетельствования и эксплуатационного контроля состояния металла и сварных соединений оборудования и трубопроводов (с возможным увеличением сроков технического освидетельствования с 4 до 10 лет);
- оптимизация сроков проверок и расхаживаний защитных и предохранительных устройств;
- совершенствование планирования сроков и объемов ремонтов;
- эффективное использование рабочего времени путем сокращения времени на допуск персонала в зону контролируемого режима;
- учет данных при планировании ремонтов, полученных системами оперативного диагностирования и штатной системой технологического контроля;
- применение прогрессивных средств технологического оснащения ремонта (гайковертов для главного разъема корпуса реактора, главных циркуляционных насосов, коллекторов парогенераторов и др.).
Литература
1. Орлов В.И. и др. Оптимизация длительности топливных циклов на АЭС с ВВЭР с учетом требований по проведению ППР// Четвертая межд. научн.-техн. конф. «Безопасность, эффективность и экономика атомной энергетики». М.: ВНИИАЭС. 2004.
2. Правила организации технического обслуживания и ремонта оборудования атомных станций. РД 53.025.002-88. М. 1988.
3. Техническое обслуживание и ремонт систем и оборудования атомных станций. Нормативная продолжительность ремонтов энергоблоков АС. РД ЭО 0085-97. М. 1998.
4. Якобе Н., Грауф Э. Оптимизированный процесс проведения планово-предупредительных ремонтов. Семинар РЭА^ЫР «Обмен опытом в области техобслуживания и ремонта АЭС. СокращениесроковпроведенияППР» Москва, 4-5 декабря2000 г.
Пинчук Михаил Эдуардович - старший преподаватель кафедры теплоэнергетического оборудования, главный инженер ОАО «Югэлектро». E-mail: [email protected].
Якубенко Игорь Алексеевич - кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой «Атомные электрические станции», Волгодонский инженерно-технический институт - филиал Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ». E-mail: [email protected]
Pinchuk Mikhail E. - senior lecturer of the Heat-and-power engineering equipment department, chief engineer of JSC «Yugelectro». E-mail: [email protected].
YakubenkoIgor A. - candidate of Technical science, senior lecturer, head of the Nuclear Power Plants department, Volgodonsk Engineering Technical Institute the branch of National Research Nuclear University «MEPhI». E-mail: [email protected]
