田灣核電站應(yīng)急柴油機(jī)燃油、潤滑油管道安裝工藝探索與改進(jìn)

房奎

【摘 要】核電站應(yīng)急柴油機(jī)組作為廠內(nèi)應(yīng)急電源，對核電站的運(yùn)行安全起著重要作用。柴油機(jī)對工藝系統(tǒng)管道的清潔度要求非常高，尤其是燃油、潤滑油系統(tǒng)。本文結(jié)合田灣核電站1-4號(hào)機(jī)組應(yīng)急柴油機(jī)燃油、潤滑油管道的工程實(shí)踐，探索及改進(jìn)安裝工藝流程。

【關(guān)鍵詞】柴油機(jī)；工藝管道；酸洗

一、田灣核電站應(yīng)急柴油機(jī)簡介

核電站應(yīng)急柴油機(jī)組作為廠內(nèi)應(yīng)急電源，對核電站的運(yùn)行安全起著重要作用。田灣核電站單臺(tái)核電機(jī)組擁有4臺(tái)應(yīng)急柴油機(jī)，柴油機(jī)燃油、潤滑油系統(tǒng)管道內(nèi)部清潔度不達(dá)標(biāo)會(huì)導(dǎo)致過濾器效率下降，雜質(zhì)進(jìn)入柴油機(jī)內(nèi)部，在工作過程中加速零部件的磨損，影響柴油機(jī)的可靠性和壽命。日本福島核事故發(fā)生后，核電廠內(nèi)應(yīng)急柴油機(jī)組的安全可靠運(yùn)行再次引起各核電廠的重視。

二、田灣核電應(yīng)急柴油機(jī)燃油、潤滑油系統(tǒng)內(nèi)部清潔度要求

田灣核電站1-4號(hào)機(jī)組應(yīng)急柴油機(jī)的燃油、潤滑油系統(tǒng)為俄方設(shè)計(jì)，均為碳鋼管道，為了保障柴油機(jī)的安全可靠運(yùn)行，部分系統(tǒng)對管道的內(nèi)部清潔度要求非常高，根據(jù)《管道、設(shè)備沖洗和清潔技術(shù)要求》技術(shù)文件，燃油、潤滑油系統(tǒng)為A級(jí)清潔度要求：

A級(jí)碳鋼設(shè)備和管道內(nèi)表面：

a）不允許有灰塵、沙子、金屬屑、焊渣、水溶紙殘?jiān)⒛チ霞捌渌愇铮?/p>

b）不允許有油脂痕跡和其它沉積；

c）不允許有附著在表面上的腐蝕物（允許有牢固附著在金屬表面的均勻腐蝕層）。

三、田灣核電1、2號(hào)機(jī)組燃油、潤滑油管道施工工藝流程

田灣1、2號(hào)機(jī)組應(yīng)急柴油機(jī)的施工過程中，應(yīng)急柴油機(jī)燃油、潤滑油管道采用槽式酸洗法，主要工藝流程如下：

管道預(yù)組裝→拆卸管道→脫脂→水沖洗→酸洗→中和→鈍化→水沖洗→壓縮空氣吹掃→管道回裝→氣壓試驗(yàn)→油回路沖洗及驗(yàn)收→系統(tǒng)恢復(fù)→注油保養(yǎng)

3.1主要工藝流程步驟介紹

管道預(yù)組裝：核電現(xiàn)場管道的供貨一般按圖紙預(yù)制后發(fā)往現(xiàn)場，管道通常會(huì)留有余長，現(xiàn)場根據(jù)實(shí)際布置情況切割余長進(jìn)行焊接作業(yè)。為了防止管道酸洗鈍化后大量的切割導(dǎo)致除銹、除垢等效果下降，管道酸洗鈍化前需要進(jìn)行預(yù)組裝，各管段焊縫采用點(diǎn)焊連接。

脫脂：目的是去除管道內(nèi)表面的防銹油和其他油跡，使得管壁不會(huì)因油層的隔離而影響后續(xù)酸洗的效果。

酸洗：將管道部件放入酸洗槽中浸泡，去除管道內(nèi)部的氧化鐵、氧化亞鐵和磁性氧化鐵等。除銹時(shí)間取決于銹蝕程度，直到銹蝕層完全清除，環(huán)境溫度為常溫，25-30℃為最佳溫度。

中和：管道酸洗后，必須立即用中和液中和管壁上殘留的酸液，以免腐蝕管壁，通常為濃度較低的堿性溶液，如氨水等。

鈍化：將管件放入鈍化槽中，時(shí)間為30分鐘左右，在鈍化液的作用下，在管壁表面生產(chǎn)一層致密的鈍化膜，它有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，避免管壁氧化。鈍化后的管道須進(jìn)行干燥，應(yīng)脫離酸霧環(huán)境，防止鈍化膜受損。

其他：管件酸洗鈍化后，管道外表面的噴漆工作需要在24小時(shí)內(nèi)完成（管端30mm范圍內(nèi)不噴漆），使用塑料管帽進(jìn)行封堵。

3.2田灣核電1、2號(hào)機(jī)組經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

田灣1、2號(hào)機(jī)組采用槽式酸洗法，管件的酸洗效率高、酸洗質(zhì)量易保證且檢查方便，但需要較大的工作場地、酸洗設(shè)備，管道仍需二次安裝。田灣1、2號(hào)機(jī)組燃油、潤滑油系統(tǒng)沖洗至最終驗(yàn)收歷時(shí)近兩個(gè)月，油沖洗至合格的周期非常長，主要有以下幾個(gè)原因：

系統(tǒng)管線設(shè)計(jì)的連接形式為焊接，工藝系統(tǒng)回路形成前仍存在較多焊接打磨作業(yè)，在此過程中，管道內(nèi)部焊縫位置會(huì)產(chǎn)生氧化皮、焊渣、毛刺等；

部分焊口存在返修工作，焊縫返修切割打磨導(dǎo)致金屬鐵屑進(jìn)入系統(tǒng)；

管件酸洗鈍化后油沖洗前，管線外表面的油漆、系統(tǒng)回路安裝過程的焊接、探傷、支架安裝、系統(tǒng)符合性檢查、氣壓試驗(yàn)等工序均需要時(shí)間，在此過程中受現(xiàn)場施工環(huán)境及安裝期間防護(hù)情況的影響，管道內(nèi)部存在二次返銹情況；

系統(tǒng)回路恢復(fù)前需要將系統(tǒng)內(nèi)的油排凈、吹干，現(xiàn)場作業(yè)前需做好通風(fēng)等防護(hù)工作，嚴(yán)格控制現(xiàn)場的焊接動(dòng)火作業(yè)，該過程增加了施工難度及周期。

四、田灣核電3、4號(hào)機(jī)組燃油、潤滑油管道施工工藝流程改進(jìn)

田灣核電站二期工程3、4號(hào)機(jī)組吸取了1、2號(hào)機(jī)組的經(jīng)驗(yàn)，提前與設(shè)計(jì)溝通，在燃油、潤滑油管線與燃油儲(chǔ)存罐等設(shè)備的接口處采用法蘭連接形式，最大程度減少了油沖洗合格后的恢復(fù)工作。與此同時(shí)，管道采用了循環(huán)酸洗法，酸洗后管道不需要二次安裝。系統(tǒng)酸洗鈍化及沖洗后檢查采用內(nèi)窺鏡檢查的方式，大大縮短了管道酸洗鈍化至最終注油或注入冷卻劑保養(yǎng)的時(shí)間，提高了效率保證了質(zhì)量。田灣3、4號(hào)機(jī)組采用循環(huán)酸洗法后，酸洗鈍化驗(yàn)收合格后油沖洗至最終驗(yàn)收周期為5-7天，其主要工藝流程如下：

壓縮空氣吹掃→系統(tǒng)氣壓試驗(yàn)→回路聯(lián)接→脫脂→水沖洗→酸洗→漂洗→中和→鈍化→水沖洗→壓縮空氣吹掃→內(nèi)窺鏡檢查及驗(yàn)收→油回路沖洗→內(nèi)窺鏡檢查及驗(yàn)收→系統(tǒng)恢復(fù)→注入油保養(yǎng)

循環(huán)酸洗驗(yàn)收指標(biāo)及參數(shù)：

（1）洗凈率：目測法檢查。通過樣管及可見的被清洗管線管口內(nèi)表面內(nèi)窺鏡檢查，達(dá)到清潔無污，不遺留銹蝕點(diǎn)、渣子及其它粘附雜質(zhì)；

（2）鈍化膜：藍(lán)點(diǎn)法檢查。清洗后的金屬表面鈍化膜完整，不出現(xiàn)二次浮銹；用藍(lán)點(diǎn)液點(diǎn)滴鈍化表面，點(diǎn)滴液覆蓋的面內(nèi)15 秒內(nèi)不出現(xiàn)的藍(lán)色小點(diǎn)為合格。

（3）腐蝕率：掛片稱重法檢查。被清洗金屬表面無點(diǎn)蝕或其他局部腐蝕，碳鋼的均勻腐

蝕率不大于6g/m2·h。

五、田灣核電燃油、潤滑油系統(tǒng)內(nèi)部清潔驗(yàn)收

燃油、潤滑油系統(tǒng)沖洗時(shí)主管采用封閉式內(nèi)循環(huán)沖洗方式，支管采用開式?jīng)_洗的方式，臨時(shí)設(shè)備與系統(tǒng)一起沖洗，在臨時(shí)油泵前設(shè)置濾網(wǎng)，每8小時(shí)在40℃- 60℃內(nèi)反復(fù)升降油溫2次至3次，及時(shí)清洗或更換濾芯。沖洗用濾網(wǎng)目數(shù)從低到高更換，先用100目濾網(wǎng)，逐步更換目數(shù)更高的濾網(wǎng)，最終換用400目濾網(wǎng)進(jìn)行沖洗直至最終驗(yàn)收。在濾網(wǎng)前后安裝壓力表，首次沖洗時(shí)間不超過30s，停泵檢查并更換濾網(wǎng)。主管沖洗合格后，再對支管進(jìn)行開式?jīng)_洗，燃油系統(tǒng)沖洗介質(zhì)為0#柴油，潤滑油系統(tǒng)根據(jù)廠家要求選定（MOBIL DELVAC 1640）。在沖洗過程中，用木錘錘擊管道焊口、彎頭、三通處。現(xiàn)場驗(yàn)收時(shí)，經(jīng)與柴油機(jī)廠家代表確認(rèn)，驗(yàn)收前使用木錘錘擊管道焊口、彎頭、三通，在系統(tǒng)沖洗末端采用400目的濾網(wǎng)，用白布擦拭檢查無肉眼可見的污垢等為合格。

六、結(jié)語

田灣核電通過1-4號(hào)機(jī)組16臺(tái)應(yīng)急柴油機(jī)的燃油、潤滑油系統(tǒng)施工的探索與實(shí)踐，總結(jié)了經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)了工藝流程。采用循環(huán)酸洗的方法在保證質(zhì)量的同時(shí)縮短了工期，滿足了應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的調(diào)試及運(yùn)行要求，為后續(xù)5-8號(hào)機(jī)組及其它核電站燃油、潤滑油管道的施工提供了參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔣磊、王大平等.核電站柴油發(fā)電機(jī)輔助管道安裝流程和工藝改進(jìn).科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2015 NO.36。

[2]中國核電工程有限公司.管道、設(shè)備沖洗和清潔技術(shù)要求。

（作者單位：江蘇核電有限公司）