RCM 在CEFR 启动锅炉系统中的应用

王晓娜

（中国原子能科学研究院反应堆工程技术研究所，北京 102413）

0 引言

RCM（Reliability Centered Maintenance，以可靠性为中心的维修）是一种源自于国外的维修方法，首先由欧美国家用其分析航天航空领域相关维修问题，后逐步被国内专家学者接受，广泛应用于国内航天航空、核工业等军工领域，是目前应用比较广泛的维修策略[1]。RCM 的核心思想是在分析设备故障模式的技术特点和故障后果的基础上，通过RCM 决断表分析，得出比较合理的维修方法，用于优化维修维保大纲，降低设备的维修成本，提高设备使用寿命[2]。

自从2010 年7 月21 日CEFR（China Experimental Fast Reactor，中国实验快中子增殖堆）临界、40%并网发电完成之后，如何保证CEFR 后续安全可靠运行显得日益重要，运行过程中维修管理方面的问题将更加突出，在此提出RCM 理念，探讨适合快堆启动锅炉系统的最佳维修方案，以提高CEFR 启动锅炉系统相关设备的安全性，减少维修费用，延长相关设备的使用时间[3]。开展本课题相关工作的研究意义主要有以下两点：①可用于优化维修大纲；②有利于提高设备可靠性、可利用率、安全性、经济性。

1 结合CEFR 分析RCM 实施步骤

首先组建RCM 分析小组，CEFR 的RCM 分析小组成员构成见图1，RCM 分析流程见图2。

图1 CEFR-RCM 小组成员构成

图2 RCM 分析流程

2 RCM 在CEFR 启动锅炉系统中的应用

2.1 启动锅炉系统

厂用锅炉系统的功能是在反应堆启动期间，为蒸发器、给水除氧器、汽轮机轴封等设备提供合格的蒸汽；停堆后冷却期间，为蒸发器、给水除氧器提供蒸汽以及提供工艺清洗或吹扫用蒸汽。厂用锅炉系统是燃油锅炉，其工作原理是利用燃油产生的热量将水转变成蒸汽，以达到在反应堆启动时为三回路等系统提供合格蒸汽的目的。启动锅炉包括供油燃烧系统、烟气系统、取样系统、除氧供水系统、排污系统、排气系统、蒸汽系统等，本文对其中的关键系统——除氧供水系统进行RCM 分析。给水泵是锅炉供水系统的关键设备，类型为沉箱型立式离心泵，如图3、图4 所示。

图3 启动锅炉

图4 启动锅炉系统给水泵

给水泵的主要参数：流量10 m3/h，扬程249 m，转速2960 r/min，汽蚀余量1.9 m；功率22 kW。给水泵启动条件：给水泵密封温度过高时会停泵；给水泵轴承振动比较大时停泵；除氧器低水位时给水泵不能启动。

2.2 RCM 在除氧供水系统维修优化中的应用

利用RCM 分析方法，对锅炉给水系统进行维修优化分析，表1 是锅炉给水系统RCM 分析表，表中包括RCM 分析步骤中的前4 个问题：功能、功能故障、故障模式和故障影响。

表1 锅炉给水系统RCM 分析

表2 为利用RCM 决断逻辑得出的决断分析表。其中，H 代表隐性故障，E 代表显性故障，S 代表影响安全，E 代表影响环境，O 代表影响运行，N 表示无影响，Y 表示有影响。

表2 RCM 决断分析

3 小结

（1）通过对启动锅炉系统给水系统RCM 分析前后比对，可将原有的给水泵与电机的定期解体大修取消，利用在线监测的方式，将给水泵的定期维护保养改为状态维修。

（2）启动锅炉系统给水泵定期试验周期可以由原来的3 个月延长到6 个月，降低定期试验的频度，节约人力物力。启动锅炉系统的运行规程也需作较大的改动，应注意对备用泵的隐形故障进行提前排查，避免临时切换泵时出现切换失败的情况。

（3）可以有效降低维修成本，如修1 台给水泵和电机的人工费5000 元，购买和更换电机轴承的费用也需要将近5000 元，通过RCM 分析，可将原来的定期预防性维修变为实时状态维修，大大节约了人力、物力、财力。

通过RCM 分析后，不但优化了维修维保大纲，还能优化其他文件，例如运行巡检清单、定期试验清单、设备工程师（技术人员）的设备监督项目清单、系统变更项目清单、关键设备清单等。这也给将来的预防性维修项目根据设备实际运行可靠性进一步优化提供了详实的数据和基础，同时也促进了人员参与性和团队合作精神。

4 持续改进设想

通过对启动锅炉系统给水泵的分析可知，RCM 对保障系统安全、可靠运行非常有用，若条件允许，后续打算对启动锅炉系统中另一关键设备燃烧器（图5）也进行RCM 分析，并将此项工作类推到快堆其他系统设备。

图5 启动锅炉燃烧器