RCM（Reliability-centered Maintenance,以可靠性為中心的維修）是國際上工業領域廣泛采用的確定資產預防性維修需求、優化維修制度的一種系統工程方法，是確定有形資產在其使用背景下維修需求的一種過程。RCM起源于美國航空領域，由于應用效果顯著，很快就推廣到對系統和設備安全性、可靠性都有非常高要求的核電領域，并得到廣泛應用。RCM以可靠性維修理論為基礎，以保持系統應具有的功能為目標，通過對系統進行功能、功能故障、故障模式、故障后果分析，確定出各故障后果的分類（顯隱性、安全環境相關、生產相關、非生產相關），根據故障后果類型，在優先考慮安全和環境的基礎上，用規范化的邏輯決斷，按照狀態檢測、定期維護、定期更換、定期試驗、糾正性維修、設計變更的維修類型順序，選擇科學合理的維修類型來管理設備的故障模式，提高設備的可靠性。RCM分析流程如圖1所示。RCM方法解決了核電站設備何時修，修什么，怎么修的問題。RCM通過綜合采用預測性、預防性和糾正性維修實踐和維修策略，使維修量最少的情況下，設備在規定條件和時間內完成規定功能的概率得到提高，即設備可靠性水平提高，為設備長期穩定運行提供了保障。

大亞灣核電基地自1998年開始引進RCM技術，目前已完成約160個系統的RCM分析工作，為設備可靠性的提高做出了巨大貢獻。但隨著分析系統數量增加，和系統設備復雜度增加，發現傳統RCM存在資源投入大、分析周期長、分析效率低，分析質量不高等問題。深刻分析其原因，具體體現在以下幾個方面。

1.設備類的分析方法指導不足。

系統中的設備是RCM分析中功能支撐和失效分析的重要組成部分，也是維修策略實施的最終對象。核電站中，往往有大量相同廠家型號的設備或部件設置在相同或相似的運行環境中，這些設備的維修策略往往相近或稍有不同，傳統的系統分析方法，并沒有將這些相同或相似設備的分析成果共享，通用設備的分析和策略應用效率并不高。

2.無清晰的技術準則引導流程。

根據RCM決斷邏輯，在進行任務決斷時，首選狀態監測任務，狀態監測任務的選擇取決于RCM分析中對故障P-F特性及故障準則的判斷。傳統RCM方法缺乏有效技術準則和方法，較難給出故障提前識別與預測的方法，因此也就無法確定明確的狀態監測任務。其他維修任務的確定也有類似情況。

3.設備分類和重點管理思路不足。

傳統RCM方法針對所有功能故障相關的設備進行故障模式和影響分析，然后確定每個故障模式的故障后果分類從而進行維修決策，雖然對故障后果進行了分類和區別管理，但對于設備復雜和繁多的核電設備以及有限的分析資源，對每個設備進行故障模式和影響分析并沒有很好地體現管理重要的少數的二八原則，因此，也并沒有把重要的管理和維修資源放在重點需要管理的設備上。對于質保體系要求嚴格的核電站來講，用有限的資源管理重要關鍵敏感設備，此思路更顯得重要。

4.缺乏有效的PM（preventive maintenance，預防性維修）周期定量分析。

傳統RCM進行維修任務決斷中，對于狀態監測周期、定期維修任務周期的確定也困擾著許多RCM推行單位，RCM七個問題中并無較好的技術路線解決此定量問題，僅僅從運行經驗出發定性判斷維修周期，對于國內大量的新建電站制定最佳周期提出挑戰。傳統RCM方法高資源和人力投入，低效率和質量產出的問題制約了其大力發展，在我國核電事業大力發展，國家核安全局對核電廠安全、可靠運行的要求越來越高，對設備管理的質量和效率要求也越來越高的背景下，傳統RCM方法已不再適用，探索一種更加高效、科學、合理的RCM方法，提高設備管理的效率和質量，成為設備管理人員亟待解決的重大問題之一。

▎一、解決方案

1.RtCM方法提出。

針對傳統RCM方法存在的各種導致分析效率低和分析質量不高的問題，中廣核蘇州熱工研究院有限公司設備管理部可靠性管理與應用研究所（簡稱EMR）RCM團隊在十幾年經典RCM應用研究的基礎上，通過深入的實踐研究和理論創新，結合中國核電站本土特征，提出了一套優化的分析流程方法，簡稱RtCM（Reliability and Technique CenteredMaintenance，以可靠性與技術特性為中心的維修）。實現了將設備分級技術、技術特性分析技術、維修策略模板以及定量化技術的逐步融和發展。是一種經濟高效的用于確定設備在現有使用背景下維修需求的系統工程方法。

2.RtCM方法流程及特點。

RtCM分析流程簡圖主要可以分為二個環節，分別是對系統的功能分析和重要設備識別，以及對重要設備的故障分析和維修策略決斷。

（1）功能分析和重要設備識別。

功能分析和重要設備識別的目的是從眾多的設備中篩選出關鍵重要的設備，即值得進行維修策略需求分析的設備。RtCM方法同經典RCM方法一致，強調分析應基于對系統功能的全面分析，并通過對功能故障后果嚴重程度進行判斷的方法，保證了功能分析的準確性。同時，實現了對不同功能故障的影響進行了細分，避免了重要設備被遺漏，同時又使那些不重要設備不會誤劃為重要設備，造成對維修資源的浪費。

（2）重要設備故障分析和維修策略決斷。

重要設備故障分析和維修策略決斷主要是針對上一環節識別出的重要設備進行維修需求分析。為了便于提高分析效率，RtCM方法按照設備結構特征對設備進行分類，以每個（組）設備為單元進行分析，確定每個設備的故障模式以及其導致的故障影響和后果，并制定出適用且可行的維修任務進行管理，確保這些設備的可靠性能夠滿足電廠的要求。同時，由于RtCM將設備類作為分析單元，使RtCM分析方法對進行設備分級結果的優化或新建具有非常好的適用性，分析經驗表明，基于RtCM分析方法的設備分級不但分級結果準確度高，而增加的投入卻很小。

RtCM的分析過程中，非常強調對輔助工具的利用，如引入維修策略模板來優化分析過程。每類型設備的維修策略模板是對以往設備故障數據反饋分析成果的匯總和提煉，維修模板中包含了故障機理、故障模式、糾正性修復手段等豐富的信息，極大提高了分析效率和準確性。EMR通過對以往近二百個系統RCM分析積累經驗和數據進行充分利用，同時借鑒了PMBAsis、EDF電廠等維修模板的優勢和不足，已開發出核電廠通用設備類的維修模板，并應用到RtCM分析項目中，對提高RtCM分析的效率和質量起到了巨大的促進作用。

RtCM分析中在進行預防性任務或管理故障后果任務周期的制定時，注重對定量化工具的利用。對于有大量故障數據的故障模式，引入定量化計算的思想，進行故障模式分布擬合分析，從風險、可靠性、經濟性多個角度求解最優的維修任務和周期。隨著可靠性技術和信息化技術的發展，實現任務決策由定性向定量的轉變，可以提高分析準確性，避免人因誤差。

通過以上分析可以得出，RtCM繼承了傳統RCM的核心理念，在原有流程上進行了優化，注重分析資源的優化配置，使得資源投入得到節省，而獲得的效益幾乎保持不變。RtCM是對傳統RCM方法的改進和優化，該方法具有以下技術特點：

1）引入了關鍵設備甄別環節： RtCM按照判斷準則對重要度進行判斷，采取有區別的管理方法，確保對有限資源的最優使用。

2）強調經驗的積累和輔助工具的引入：調用設備類的維修策略模板，并根據對設備開展技術特性分析，按照設備的重要度、使用頻度、運行環境，按照不同維度的組合從維修策略模板中調用有效的維修策略。

3）引入定量化計算：對RtCM分析關鍵流程進行定量化分析，結合現場故障數據的統計和計算，為RtCM分析過程提供定量化的維修決策支持。

3.RtCM分析軟件工具開發。

由于缺乏相關的RtCM分析平臺和相關分析工具支持，分析過程缺乏數據支持和定量化維修決策分析，導致分析成果標準化和規范化程度不夠，在一定程度上妨礙了RtCM方法發展和推廣。為此，EMR開發了將RtCM分析流程軟件、維修模板數據庫以及PM定量化分析模塊集于一體的RtCM分析與應用平臺軟件支持系統。三個模塊的數據可實現互相調用，從而實現整個平臺數據的活化，使分析過程規范、分析效率得到明顯提高。同時，EMR也正在開發其它專業的數據管理平臺，如經驗反饋、根本性原因分析等管理平臺，各平臺間數據可以實現互動優化，大數據處理支持下可以實現高效、精確的開展RtCM分析。

由此可見，RtCM解決了傳統RCM的不足，是一種更實用、更先進的創新型維修優化方法。

▎二、具體做法

作為一種更先進的維修優化方法，RtCM已成功應用到多個新建的CPR1000核電機組。CPR1000是中國廣核集團推出的中國改進型百萬千瓦級（1000 MW）壓水堆核電技術方案，它以大亞灣和嶺澳一期核電站M310堆型為參考基礎，在引進、消化、吸收國外先進技術的基礎上，結合20多年來的漸進式改進和自主創新形成的“二代加”百萬千瓦級壓水堆核電技術。RtCM方法在嶺澳二期核電站，遼寧紅沿河核電站，福建寧德核電站等CPR1000核電機組已成功應用，并逐步形成標準化和產品化的輸出模式，為各個電廠維修大綱的建立、優化和設備可靠性管理水平的提升做出貢獻。RtCM在各個電廠的應用實踐主要包括以下幾個過程。

1.準備階段。

（1）建立RtCM工作體系，形成規范化的分析流程。

針對各核電站相應組織機構特點，首先建立一份用于組織和推行RtCM工作的指導文件，即《RtCM工作導則》。該導則明確了電廠各部門及相關人員在RtCM推行中的職責，給出了RtCM應用的規范化流程和文件要求等，成為電站RtCM工作推進的重要指南，為今后RtCM項目的實施奠定了良好的基礎。

（2）建立RtCM分析小組，并實施相應培訓。

根據RtCM方法要求，分析與實施需要由一個來自系統設備、運行、維修和技術支持等多個專業的人員共同組成的團隊，即RtCM分析小組來完成。該小組群策群力，充分發揮各自的專業優勢，從各個專業模塊對系統進行透徹的分析。 RtCM分析應用效果，很大程度上取決于小組成員對RtCM理論及技能的掌握。因此在開展分析前，對各個電廠開展RtCM方法理念培訓，幫助其了解RtCM和設備可靠性管理流程，建立對RtCM先進理念的認識，提高電站人員對現代科學維修理念和方法的認知理解程度，提升其維修優化與設備管理技能水平。

（3）搜集分析資料和制定分析計劃。

RtCM分析前，需要搜集整個系統的相關資料，如系統流程圖，邏輯圖，運行程序，報警卡，設備EOMM，維修程序等，以便全面的了解該系統的流程、運行情況、邏輯控制、報警、設備信息等。同時，針對該系統分析的各個階段，制定相應的計劃和時間節點，以便各個分析員能夠按照計劃，合理安排工作，同時，保證RtCM工作能夠順利完成。

2.分析階段。

分析階段是整個RtCM技術應用的核心環節，該階段主要通過對系統的流程，設備和運行狀況進行梳理，編制系統運行摘要；通過對系統進行功能、功能故障和功能級故障后果進行分析，識別出需要分析的重要設備清單，即完成功能分析和重要設備識別單；通過對識別出的重要設備進行故障模式，故障影響和后果分析，確定最終的維修策略，即完成故障分析與維修策略決斷單；通過對各個維修策略進行匯總，完成維修策略匯總單；通過RtCM分析前后的維修策略進行對比，形成分析前后大綱對比單。

系統運行摘要、功能清單、功能分析和重要設備識別單、故障分析與維修策略決斷單、維修策略匯總單，分析前后大綱對比單等文件構成了RtCM分析的成果文件，即RtCM分析維修導則。維修導則的編寫過程，實際上是督導員和專業分析小組協作，共同回答RCM七個問題的過程。通過將RCM的七個問題融入分析流程中，同時，充分利用RtCM的改進創新之處，即維修模板，技術特性分析，設備分級理念和定量化分析等工具，以更高的效率，更科學的方法，達到更優的維修優化結果。

3.實施和持續優化階段。

RtCM分析后的成果文件，需要經過分析小組成員內部評審，以及電廠相關專家的外部審核才能生效，分析成果通過內部和外部評審后，方可生效實施。

RtCM分析成果文件是在一定時間、經過一組人員、在一定范圍的信息基礎上完成的技術分析成果。由于技術水平、經驗積累等方面的因素，RtCM分析不可能做到一步到位，還需要在實踐中進行適時有效性評估，不斷的反饋更新。例如：因為當時分析小組人員專業知識面和人員經驗相對不足，可能存在部分以前未發生過的故障模式沒有被識別出來，同時在評估某些故障后果和維修任務周期的時候可能存在偏差甚至錯誤等。

在核電站實踐中，需要根據RtCM分析后的維修大綱在現場的應用效果跟蹤情況、設備狀態監測結果、內外部最新經驗反饋和其他更新（如新狀態監測技術出現、現場改造實施）等，定期或不定期做好相應反饋和RtCM成果文件升版，持續優化系統維修大綱及相關文件。隨著設備管理信息化的推進，LivingRtCM將不斷得到推行，將不斷實現對維修大綱任務的實時升版，充分保證了維修大綱任務的實時性與合理性。

▎三、實施效果

RtCM技術自2014年在嶺澳二期、紅沿河、寧德等CPR1000核電機組獲得應用以來，2014～2015已完成17個系統的分析工作，效果顯著，得到了各單位的一致好評并獲得進一步推廣應用，截至2016年4月份，已啟動各核電站2016年度 15個系統的分析工作，將進一步為電廠設備可靠性的提高做出了巨大貢獻。

以RtCM方法在寧德電廠汽水分離再熱器系統（GSS）分析為例，該系統主要設備數量多達146個，分析歷時兩個月，根據RtCM分析結果，分析功能達51項，分析設備20類，包括汽水分離再熱器（MSR）、疏水箱、氣動調節閥、截止閥、閘閥、爆破膜、膨脹節等，分析故障模式達899條。對該系統的機電儀大綱進行了全面系統地優化，其中機械部分大綱優化率達86.8%，電氣部分45.5%，儀控部分18.75%。GSS系統經過RtCM分析后因取消不必要的維修項目，延長過度維修項目周期所減少的維修費用達225.27萬元。此外，RtCM分析后發現原大綱很多不完善的地方，某些CCM設備（關鍵敏感設備）沒有維修管理策略，如GSS系統膨脹節，一旦出現膨脹節泄漏，將導致汽輪機停機，經濟損失巨大，分析后，新增了膨脹節打壓試驗，降低了因膨脹節泄漏而導致停機的風險，產生了較大的隱性經濟效益。

除了上述直接經濟效益外， RtCM分析還產生了以下效益：

1.系統化地梳理了現場設備/技術文件，對發現的問題及時反饋并推動解決。通過RtCM分析，系統化地梳理了現場設備、設計手冊、維修手冊、流程圖、功能圖、運行程序、維修程序等，并對發現的問題及時反饋并推動解決。

2.建立維修策略制訂的依據，搭建持續優化維修策略的基礎。建立了維修大綱的上游文件——維修導則，并根據故障后果、故障模式有針對性的制定維修策略，有利于正確反饋和優化維修大綱。

3.規范了大綱的描述，保證了大綱項目完整性和規范性。進一步規范了大綱項目的描述，保證了大綱項目的完整性。

4.加強了各部門的良好合作，促進了各專業間的技能交流。

由此可見，以可靠性與技術特性為中心的維修(RtCM)在CPR1000機組中的應用，取得了巨大的成效。后續該方法將繼續應用到各個電站的多個系統，實現設備可靠性管理理水平的提升，為我國在運核電機組的長期安全穩定運行做出貢獻。

▎四、持續改進措施

隨著CPR1000機組等的投運，嶺澳二期、紅沿河、寧德等中廣核CPR1000核電廠已啟動新一輪RtCM分析，同時，RtCM也推廣到中核田灣VVER核電機組、國電投海陽AP1000三代核電機組、華能山東石島灣高溫氣冷堆四代核電機組等外部核電市場以及一些火電、風電等新能源市場，此外，港口、地鐵等非電力行業也得到推廣應用。

RtCM方法在各個核電機組以及風電機組的快速推廣，展示了其在設備管理領域的巨大優勢和前景，然而，RtCM方法仍有其不完善的地方，如設備類維修模板數據不足，PM定量化應用不夠深入等，在今后的推廣應用中，仍需要不斷的改進和完善RtCM理論方法，不斷積累和收集各類設備的數據故障，完善設備數據庫，深化PM定量化理論在維修決策中的的應用，豐富各類設備的維修模板內容，不斷為RtCM方法注入新鮮活力，尤其是在核電大力發展的時代背景下，對核電經濟性的要求越來越高，發展一種高效地制定科學合理維修策略的方式顯得尤為重要，RtCM方法需要在推廣應用中不斷進步，以順應這種時代需求。

   （來源：蘇州熱工研究院有限公司）

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