核電廠安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)保養(yǎng)探究

岳源洲 李春秋 林楠冰

（海南核電有限公司 海南昌江）

一、前言

核電廠廠址多處于沿海地區(qū)，空氣濕度大，含鹽量較高，極容易對環(huán)境中設(shè)備造成腐蝕，昌江核電廠位于海南島北部灣，屬典型的熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，年平均氣溫高，空氣濕度大，面臨比大陸沿海核電廠更嚴(yán)重的設(shè)備腐蝕問題。

根據(jù)火電建設(shè)經(jīng)驗，用傳統(tǒng)的管理模式一般將設(shè)計、建造、生產(chǎn)運(yùn)行分開，建造期間重點放在土建、設(shè)備采購和監(jiān)造以及設(shè)備和系統(tǒng)的安裝調(diào)試中。但由于核電較火電更復(fù)雜，設(shè)備和系統(tǒng)更多，建造周期明顯延長，為了使核電廠設(shè)備和系統(tǒng)在長時間的建造、調(diào)試期間保持良好的功能性能，必須在核電廠建造期間分階段有計劃的安裝和調(diào)試設(shè)備與系統(tǒng)，以保證在核電廠投入運(yùn)行后設(shè)備和系統(tǒng)能保持較高的可利用率，為核電廠后續(xù)的運(yùn)行維護(hù)保養(yǎng)提供較好的條件。

根據(jù)昌江核電廠工程項目的情況，對核電廠安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)的必要性以及如何組織進(jìn)行探究，并給出安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)技術(shù)管理的建議。

二、安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)的必要性

如果在安裝和調(diào)試期間，設(shè)備保養(yǎng)不當(dāng)，將造成設(shè)備解體返修，不僅影響現(xiàn)場的安裝調(diào)試進(jìn)度，嚴(yán)重制約后續(xù)的系統(tǒng)調(diào)試及按時移交，造成工期延誤，若有些問題不能及時發(fā)現(xiàn)，以后正常運(yùn)行期間將有可能行造成更嚴(yán)重的后果，以及更高的維修難度和維修成本；若長制造周期設(shè)備（如加熱器、蒸汽發(fā)生器、海水泵等）造成不可修復(fù)的腐蝕問題，導(dǎo)致設(shè)備降質(zhì)，無法滿足服役要求，直接經(jīng)濟(jì)損失重大，且對工期產(chǎn)生重大影響。

一般而言，安裝調(diào)試期間因設(shè)備保養(yǎng)不當(dāng)而對設(shè)備造成的損傷，常常因為設(shè)備造價和結(jié)構(gòu)復(fù)雜等問題而不能夠徹底消除，雖然不影響設(shè)備的正常使用，但是給未來的長期運(yùn)行帶來隱患，增加了未來發(fā)電運(yùn)行期間的維護(hù)成本，以及可能對設(shè)備使用壽命產(chǎn)生一定影響。國內(nèi)某核電廠2011年進(jìn)行除氧器水壓試驗發(fā)現(xiàn)：內(nèi)部殼體、蒸汽鼓泡管等碳鋼材質(zhì)銹蝕嚴(yán)重，存在大量腐蝕產(chǎn)物，打開人孔，對腐蝕區(qū)域使用稱重法進(jìn)行腐蝕速率分析，除氧器按此速率腐蝕，使用壽命約為31.5年，已經(jīng)遠(yuǎn)小于設(shè)計40年的要求。

昌江核電廠為中國核電第一批采用總承包模式的項目之一，由于總承包方對工程整體把控的經(jīng)驗不足及業(yè)主對新模式參與度模糊等原因，在工程建造期間開展的設(shè)備和系統(tǒng)保養(yǎng)工作十分有限，基本未開展系統(tǒng)和專業(yè)的維護(hù)保養(yǎng)，主要集中在應(yīng)急性維修，解決影響安裝和調(diào)試的問題，從長遠(yuǎn)角度考慮，勢必將影響設(shè)備和系統(tǒng)的可用性。雖然核安全導(dǎo)則HAD 003/09 2.2 5.1中要求調(diào)試部門制定措施，確保對安全重要的所有設(shè)備和系統(tǒng)按恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)條件和程序予以管理、維護(hù)，但國內(nèi)核電安裝調(diào)試單位對核電設(shè)備和系統(tǒng)維護(hù)的能力有限，同時也是為了抓硬件節(jié)點，減少過程環(huán)節(jié)，不愿投入過多的力量對設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)管理，只是為了安裝和調(diào)試進(jìn)度需要對設(shè)備進(jìn)行應(yīng)急性維修。同時總承包方對保養(yǎng)的重要程度認(rèn)識不足，只是狠抓“主線”工作，往往忽略對設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。

在核電廠安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)得不到專業(yè)的維護(hù)保養(yǎng)，將導(dǎo)致設(shè)備和系統(tǒng)移交接產(chǎn)中產(chǎn)生大量尾項。接產(chǎn)后核電廠運(yùn)行初期，設(shè)備管理及維修人員對設(shè)備所處狀態(tài)不清，很可能出現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)故障“井噴”。為了提高核電廠設(shè)備和系統(tǒng)可用率，應(yīng)足夠重視安裝和調(diào)試期間對設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行專業(yè)的維護(hù)保養(yǎng)。

三、安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)文件和記錄管理

針對安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，程序文件應(yīng)包括大綱、總體計劃、導(dǎo)則（必要部分應(yīng)制定細(xì)則）、執(zhí)行方案或執(zhí)行程序。總承包方及設(shè)備管理部門在大綱的原則基礎(chǔ)上，編制相應(yīng)導(dǎo)則作為現(xiàn)場參建單位的指導(dǎo)文件，維護(hù)保養(yǎng)職責(zé)單位根據(jù)大綱及導(dǎo)則，細(xì)化和完善自己的責(zé)任范圍內(nèi)工作，并且針對不同的設(shè)備和系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)備運(yùn)行維修手冊（或相關(guān)設(shè)備技術(shù)文件）和系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范編寫相應(yīng)的維護(hù)保養(yǎng)程序。總體計劃的制定應(yīng)根據(jù)工程整體安裝進(jìn)度計劃和調(diào)試計劃相匹配，保證設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)無空白期。在管理上保證設(shè)備保養(yǎng)、維護(hù)、檢查工作的落實，并做出詳細(xì)的記錄，為設(shè)備和系統(tǒng)建立全壽期檔案打下基礎(chǔ)。

昌江核電廠在總承包模式下，總承包單位對安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)保養(yǎng)編制了相關(guān)管理程序，《物項維護(hù)保養(yǎng)管理程序》《安裝階段設(shè)備的存放和保護(hù)》以及《調(diào)試期間設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)》三份管理程序，各安裝和調(diào)試職責(zé)單位根據(jù)設(shè)備運(yùn)行維修手冊編制維護(hù)保養(yǎng)工作程序，但程序中存在要求不嚴(yán)謹(jǐn)、不明確的問題，例如保養(yǎng)措施不滿足設(shè)備廠家技術(shù)要求。常規(guī)島容器類設(shè)備（加熱器、除氧器、汽水分離再熱器等），僅在程序中要求充氮保養(yǎng)及充氮壓力，但在安裝和調(diào)試階段，由于系統(tǒng)邊界問題，長時間存在不具備保壓條件的情況，設(shè)備處于無保養(yǎng)狀態(tài)，與設(shè)備廠家要求的內(nèi)部濕度保持在50%以下不符（經(jīng)核電廠現(xiàn)場實測，空氣濕度長期處于80%左右），設(shè)備殼體、封頭等均為碳鋼材質(zhì)，存在加速腐蝕的風(fēng)險，直接影響運(yùn)行的換熱效率。

為確保在安裝和調(diào)試階段對設(shè)備和系統(tǒng)都有嚴(yán)謹(jǐn)和明確的保養(yǎng)要求，改進(jìn)核電廠目前保養(yǎng)不足的狀況，昌江核電業(yè)主編制了《設(shè)備保養(yǎng)大綱導(dǎo)則》及相關(guān)細(xì)則，并采用了每周巡檢的辦法，改進(jìn)保養(yǎng)現(xiàn)狀。《導(dǎo)則》中包含有適用范圍、參考文件、保養(yǎng)要求等章節(jié)，適用于倉儲、安裝和調(diào)試階段全廠的機(jī)械、電氣、儀控專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，并在導(dǎo)則中以附件表格形式，列出各類設(shè)備的保養(yǎng)要求，巡檢記錄要點等。《導(dǎo)則》的編制主要依據(jù)對設(shè)備運(yùn)行維修手冊的歸納和其它電廠的經(jīng)驗反饋及保養(yǎng)經(jīng)驗進(jìn)行的補(bǔ)充。為保證《導(dǎo)則》的可執(zhí)行性，如加熱器的保養(yǎng)要求內(nèi)部濕度50%以下以外，還明確了濕度的控制方法：充氮保護(hù)、內(nèi)置干燥劑、吹熱風(fēng)或模擬運(yùn)行狀態(tài)（加聯(lián)氨濕保養(yǎng)）。

對保養(yǎng)記錄，安裝期間每臺設(shè)備保養(yǎng)記錄單放在現(xiàn)場設(shè)備附近，便于工作記錄及執(zhí)行巡檢；調(diào)試期間，根據(jù)系統(tǒng)移交情況，制定詳細(xì)的保養(yǎng)計劃，并錄入工單系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤管理，以保證保養(yǎng)記錄的完整性。

四、安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)的問題及建議

核電廠常規(guī)、通用設(shè)備（泵、閥門、管道等）的維護(hù)保養(yǎng)在嚴(yán)格的管理上，一般處于良好的保養(yǎng)狀態(tài)，但對于大型復(fù)雜設(shè)備（汽輪機(jī)、加熱器、蒸汽發(fā)生器、除氧器等）的保養(yǎng)，基本都會受其它設(shè)備、系統(tǒng)狀態(tài)的影響。

以汽輪機(jī)為例，因各設(shè)備的制造周期不同及安裝計劃安排，汽輪機(jī)到廠時間相對較早，即開始安裝于汽輪機(jī)廠房內(nèi)，設(shè)計院對汽輪機(jī)的保養(yǎng)設(shè)計有一個單獨(dú)的系統(tǒng)，但整個保養(yǎng)工藝流程，需經(jīng)過汽水分離再熱器及其與汽輪機(jī)之間的抽汽和再熱蒸汽管道、主蒸汽管道、旁路排放管道、凝汽器等，其中主蒸汽管道和再熱蒸汽管道上的汽門和調(diào)門執(zhí)行機(jī)構(gòu)需汽輪機(jī)高壓油系統(tǒng)供油，任何一個管道未連接完成或汽輪機(jī)高壓油系統(tǒng)不可用，均無法啟動汽輪機(jī)保養(yǎng)的實施。同時由于現(xiàn)場對各管道上閥門等設(shè)備的單體調(diào)試、系統(tǒng)性調(diào)試計劃的安排較零散，使得汽輪機(jī)保養(yǎng)系統(tǒng)的相關(guān)路徑長期被占用而無法啟用。建議在項目制定安裝和調(diào)試計劃時，著重考慮涉及面較廣的大型復(fù)雜設(shè)備的保養(yǎng)需求，合理安排相關(guān)計劃，以確保設(shè)備在安裝和調(diào)試期間具備保養(yǎng)條件，處于維護(hù)保養(yǎng)狀態(tài)。

根據(jù)其他核電廠的相關(guān)建設(shè)經(jīng)驗，凝汽器和相關(guān)給水系統(tǒng)的加聯(lián)氨濕保養(yǎng)啟動都要在二回路進(jìn)行大循環(huán)沖洗之后。二回路保養(yǎng)難點主要為容器類設(shè)備，加熱器、除氧器等。昌江核電廠1號機(jī)組為例，在加熱器就位安裝之后，保養(yǎng)仍按照倉儲時期進(jìn)行（一定壓力范圍的充氮保養(yǎng)）。2013年底，由于系統(tǒng)管道布置安裝，將加熱器相關(guān)盲板拆除，以便于現(xiàn)場管道位置的確定，但殼側(cè)接口與管道并未連接，加熱器殼體內(nèi)部、傳熱管、封頭等長期與空氣接觸，加熱器失去所有保養(yǎng)措施。2014年6月進(jìn)行二回路聯(lián)合打壓時加熱器管側(cè)處于打壓范圍內(nèi)，在打壓結(jié)束后，進(jìn)行了排水，之后未對加熱器進(jìn)行任何保養(yǎng)措施，至9月，打開人孔檢查發(fā)現(xiàn)內(nèi)部濕度處于飽和狀態(tài)，且有可見凝結(jié)水，但由于系統(tǒng)內(nèi)閥門處于單體調(diào)試階段，無法保證加熱器隔離邊界，無法進(jìn)行充氮保壓，采用臨時措施，內(nèi)部放置干燥劑進(jìn)行保養(yǎng)，但因閥門關(guān)閉不嚴(yán)，使得加熱器仍與空氣連通，干燥劑保養(yǎng)效果并不理想，濕度無法保持在50%以下。加熱器從安裝到調(diào)試，1年多的時間內(nèi)，無法進(jìn)行有效的保養(yǎng)活動，對設(shè)備后續(xù)的使用影響無法估量。建議在制定安裝計劃時，應(yīng)將大型復(fù)雜設(shè)備開口工作放在最后，以保證其具備保壓邊界，得到有效保養(yǎng)。

五、總結(jié)

核電廠安裝和調(diào)試期間設(shè)備和系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)，在正確認(rèn)識維護(hù)保養(yǎng)工作必要性的前提下，結(jié)合項目特點及項目所在地氣候條件等因素，建立合理的維護(hù)保養(yǎng)制度，并在項目初期著重考慮設(shè)備和系統(tǒng)保養(yǎng)工作，使核電廠在安裝和調(diào)試期間保養(yǎng)工作可合理有序開展，確保設(shè)備和系統(tǒng)得到良好的維護(hù)保養(yǎng)，保證設(shè)備和系統(tǒng)后續(xù)的安全高效運(yùn)行。