核电厂安全运行与维护

1 根本原因分析 避免同样或类似故障重复发生的一种解决设备故障问题的分析技术 内容 1 找出故障的故障机理和根本原因 通过一整套系统化 逻辑化 客观化 规范化的分 析方法 2 消除这些根本原因 通过制定合理的纠正行动 基本特性 1 一种明确的 基础性的原因 2 可以用适当的方法识别出来 3 可以被管理者控制的 4 存在直接的解决方法 RCA 事故分析方法 FMEA 方法 故障模式影响分析法 改进的 FMEA 方法 因果关系法替代分析法 1 FMEA 方法 内容 对装备个组成单元的故障模式及其影响进行分析 并按照严酷度进行分析 优点 不需要高深的数学理论 易于掌握和应用 缺点 浪费人力物力 2 改进的 FMEA 步骤组成 明确组成系统的各个子系统功能模块 各个子系统功能模块中 所有可能发生的不期望事件 列出造成每一个不期望时间的故障模式 并计算损失 对上述步骤所收集的数据进行列表分析 明确造成主要经济损失的故障模式 提出改进措施 验证改进措施的效果 形成最后的 FMEA 报告 3 两种 FMEA 方法的异同点 1 同 要对分析的系统或装备进行全面了解 异 分析展开的时间不同 1 为研制开始时 2 为装备的使用阶段 2 同 要列出对分析的系统的故障模式清单 异 获取故障模式的数据来源不同 1 是给予可能性的概率事件 对所有子系统的所有 故障模式进行举例分析 2 是针对历史事件 即那些过去实际发生的故障模式进行分析 3 同 根据故障模式的影响对故障模式进行分类 异 指导思想和方法不同 1 故障模式的影响分为任务性 安全性 经济性影响三方 面 2 只考虑经济性的影响 4 同 制定针对故障模式的预防措施 异 1 对所有故障模式制定预防措施 2 运用经济学中的二八律来确定重要故障 模式范围 5 同 指定表格 形成最后文件 异 表格的内容 2 材料变形 1 弹性变形 2 塑性变形 当金属受外力而发生变形 卸载后仍不能消失的那部分变形 通常在应 力超过弹性极限后才出现 单晶体塑性变形的基本形式 滑移 晶体的一部分沿着一定 的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动 滑动后原子处于新的稳定位置 不再回到原来位 置 3 蠕变 固体材料在保持应力不变的情况下 应变随时间延长而增加的现象 只要应 力的作用时间相当长 他在应力小于弹性极限是也能出现 温度相等时应力越大 蠕变应变越大 应力相等时温度越高 蠕变应变越大 3 失效的特征与类型 1 变形失效 1 弹性变形失效 弹性性能已达不到原设计的要求 2 塑性变形失效 塑性变形过大而不能在使用 2 断裂失效 1 塑性断裂 结构所承受的实际应力大于材料的屈服强度时 产生塑 性变形 应力进一步增加 可能发生塑性断裂失效 特征 断裂前有一定的塑性 变形 断口 宏观 杯锥状 剪切 点状 微观 韧窝 2 脆性断裂 断裂前 无明显的塑性变形量 单次加载 多次加载和环境敏感 无明显的塑性变形 断 口 宏观 平整且与正应力垂直无塑性变形 微观 河流花样或冰糖状 3 疲 劳断裂失效 交变载荷作用下所发生的失效 包括裂纹的萌生 扩展和最终瞬时 断裂三个阶段 特点 瞬时断裂 断口 宏观 海滩状疲劳条纹 微观 辉纹 3 腐蚀失效 金属与周围介质之间发生化学或电化学作用而造成的破坏 缝隙腐蚀 点腐蚀 晶界腐蚀 选择性腐蚀 冲蚀腐蚀 氢损伤 应力腐蚀开裂 生物腐蚀 特点 突发性失效 应力腐蚀 裂纹有分叉 氢脆等 非突发性失效 点腐蚀 缝隙腐蚀 4 磨损失效 相互接触的一对金属表面 相对运动时金属表面不断发生损耗或产生塑 性变形 是金属表面状态和尺寸改变的现象 粘着磨损 金属转移 磨料磨损 有划痕和深沟 表面疲劳磨损 腐蚀磨损 有划痕和深沟 腐蚀痕迹 典型的振动问题 不平衡问题 不对中问题 曲轴 松动 转子摩擦 齿轮事故 滚动轴 承事故 共振 临界转速 汽机转速在数值上很接近转子横向振动的固有频率 1 老化管理与延寿基础 老化管理意义 确保电站设备在整个服役期间内包括在电站的延寿期内安全裕度要求 得到满足 延寿的意义 是投资回报达到最大化并能满足不断增长的电力需求 国内外老化管理现状 IAEA 1985 年就开始资助与核电站老化有关的活动 在国内 老化研究工作才刚刚开始 但已经收到了国家核安全局的高度 重视 他已经被列为核电站 10 年安全评审的一个重要专题 美国 超期运行必须申请执照更新 现行固定执照制度 目前 美国已 经有近 20 几座核电厂的反应堆被允许在设计寿命到期后继续运行 法国 实行非固定执照制度 延寿无需申请执照更新 10 年做一次安全 评审 汇总所有有关核电站的寿期问题 并加以排队 日本 实行非固定执照制度 延寿无需申请执照更新 制定了 60