Optimization Technology and Application of Preventive Maintenance Program Dominated by Equipment Classification
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摘要: 提出以设备分级为主导的预防性维修（PM）大纲优化技术理念与导向，给出了C/S/E/R各级设备PM大纲优化技术路线和优化案例，并在2018~2020年陆续应用于多台中国改进型三环路压水堆（CPR1000）核电机组PM大纲精益化专项中，完善补强了关键重要设备PM大纲，削减了过度维修，使得维修资源得到合理配置。截至2020年底16台CPR1000机组PM大纲当量总量值下降超过20%，PM维修费用节约保守估计超过5000万元。实践证明，运用基于设备分级的PM大纲优化技术不仅能够确保关键重要设备的可靠性维修水平，还能有效降低核电机组运维成本，可作为其他核电厂PM大纲优化参考。
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关键词:
- 中国改进型三环路压水堆（CPR1000） /
- 预防性维修 /
- 设备分级 /
- 精益化专项
Abstract: The technical concept and guidance of preventive maintenance (PM) program optimization dominated by equipment classification are put forward, and the optimization technical route and cases of PM program of C/S/E/R equipment at all levels are given. It has been applied to the lean program of PM program of several CPR1000 nuclear power units in China from 2018 to 2020, which improved and strengthened the PM program of key important equipment and reduced excessive maintenance, so that the maintenance resources can be allocated reasonably. By the end of 2020, the total value of the PM program equivalent of 16 CPR1000 units has been reduced by more than 20%. It is conservatively estimated that the maintenance cost savings of PM is more than 50 million yuan. Practice has proved that the application of equipment classification based PM program optimization technology can not only ensure the reliability maintenance level of key and important equipment, but also effectively reduce the operation and maintenance costs of nuclear power units, which can be used as a reference for other nuclear power plants to optimize PM program.-
Key words:
- CPR1000 /
- Preventive maintenance /
- Equipment classification /
- Lean program
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图 1 C/S 级设备预防性维修大纲优化流程
Figure 1. Optimization Process of Preventive Maintenance Program for C/S Level Equipment
图 2 E 级设备预防性维修大纲优化流程
Figure 2. Optimization Process of Preventive Maintenance Program for E Level equipment
图 3 预防性维修大纲当量变化趋势图
Figure 3. Trend Chart of Equivalent Change of Preventive Maintenance Program
表 1 AS FOUND主要见证状态类别
Table 1. Main AS FOUND Status Category
类别 具体描述 良好 维修前状态未显示出明显的部件老化或降级，设备运行裕度充足，应考虑减少维修频度 可接受 状态符合预期、设备功能正常、磨损处于正常范围、维修前状态检查少量异常或超出允许范围，可调整到可接受范围，不考虑优化大纲 不满意 设备状态不佳，设备部件或监测参数出现较多异常、超出范围或过度磨损，设备明显性能降级、超出允许的范围且无法调整至正常范围，应考虑增加维修频度 失效 设备部件极度磨损或变质、故障或者失效，正在产生报警或者错误指示，已无法正常稳定运行，执行纠正行动并考虑优化大纲 
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表 2 C/S/E/R级设备数量及见证结果情况 %
Table 2. Number of C/S/E/R Level Equipment and AS FOUND Results
级别 AS FOUND见证结果状态 良好 可接受 不满意 失效 C 94.53 5.11 0.27 0.08 S 94.42 5.35 0.18 0.05 E 92.21 7.19 0.38 0.22 R 86.86 11.85 0.53 0.76
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表 3 C/S/E/R级设备的维修大纲现状及优化方向
Table 3. Current Situation and Optimization Direction of Maintenance Program for C/S/E/R Level Equipment
设备级别 C S E R 分级名称 关键设备 重要设备 经济设备 运行至失效设备 当前设备大纲配置现状 预防性+预测性维修 后续设备大纲优化配置导向 预防性+预测性维修 预测性维修 纠正性维修 PM大纲优化实施目标 ①基于现场检修AS FOUND数据，识别未管理到的重要故障模式，加强预防性维修管理；②基于现场检修AS FOUND数据，延长或缩短预防性维修大纲周期；③结合目前已有监测技术，增加适用的预测性维修大纲 ①结合目前已有监测维修技术，侵入式维修大纲替代为预测性维修大纲；②保留常规维护性大纲，并结合AS FOUND进行数据优化 巡视管理替代目前已有的预防及预测性维修大纲
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表 4 RCP部分部件维修大纲优化示例
Table 4. Example of RCP Component Maintenance Program Optimization
部件 序号 关键老化
故障模式是否已有PM大纲管理 维修周期是否可优化 是否需要新增检查或
监测措施1#机械密封 1 密封面积存杂质 有。目视检查清理/3a 否。在2#、3#机械密封更换时一并检查清理，工作量小、性价比高，保留原3a检查周期 否 2 橡胶密封圈老化 有。定期更换/6a 是。结合AS FOUND检查结果，以及外部同类设备检修经验，使用情况良好，更换周期可延长至9a 否 3 动静环磨损 有。定期更换/6a 是。结合AS FOUND检查结果，以及外部同类设备检修经验，使用情况良好，更换周期可延长至9a 否。有泄漏率高报警 石墨球轴承 1 磨损 有。定期更换/6a 是。结合AS FOUND检查结果，以及外部同类设备检修经验，使用情况良好，更换周期可延长至9a 否。已有3a内窥镜检查轴承的表面状况 3a—周期为3年，其余同
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表 5 循环水净化系统CTE001PO/002PO解体检查维修大纲优化过程分析
Table 5. Analysis on Optimization Process of CTE001PO/002PO Disassembly Inspection and Maintenance Program for Circulating Water Purification System
设备名称 维修大纲 大纲类别 故障模式 故障模式的发展是否会导致设备二次损伤或导致其他设备严重损坏 分析是否有合适的检查或监测方法可以提早发现设备潜在故障 结合目前已有检查、监测工具及维修经验制定合适的检查或监测项目 从经济投入上衡量“新制定的检查或监测项目”在机组寿期内成本是否小于原侵入式维修大纲 维修大纲优化结果 循环水净化系统泵CTE001PO（002PO） 解体检
查/3a侵入式大纲 轴承磨损、机械密封胶圈损伤、叶轮损伤、泵轴磨损 是。故障模式会导致泵本身，以及电机损坏，故障后果严重 有。可通过测温、测振、外观检查、润滑油化验等日常检查泵的潜在故障征兆，且CTE001PO和CTE002PO 2台泵互为备用，1台故障可及时切换 机械专业执行2周1次的测振、测温、外漏检查, 以及1 a 1次的泵轴承的换油，化学专业执行每天1次泵的压力及运行状态检查，设备管理专业执行1周1次的巡视 是。定性判断定期检查或监测能够及时发现泵的故障征兆，而且投入也小于泵的解体，可以实现状态维修 取消泵的3 a 1次解体检查大纲，实施日常状态监测和检查
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