核化工設備采購與安裝調試過程中的質量控制

唐向陽，柏強，馬飛(中國核動力研究設計院，四川 成都 610000)

0 引言

核能利用已在全世界得到迅猛發展。核能已在我國國防、醫療、能源、工業、農業等領域得到廣泛利用，核能利用中最重要的一個環節就是鈾化合物的轉化(簡稱“鈾轉化”)過程，鈾轉化過程的原料和產物多種多樣，工藝過程非常繁多，涉及的設備系統復雜，通常有上千套設備、儀表、萬條管線組成。核化工設備系統具有以下特點：

(1)為了防止泄露，很多設備、閥門、儀表都設計在手套箱內和通風柜內，這種手套箱和通風柜有的達7～8 m高，體積大、重量重，安裝困難。

(2)核化工工藝轉化過程中會使用大量強酸、強堿以及氟化物的化學品和液體，對這些設備和管道都有強腐蝕性；

(3)生產過程中會用到氫氣、高溫水蒸氣等危險氣體，稍不慎將會給操作人員帶來危險；

(4)核化工轉化從頭到尾都是從事放射性核素轉化過程，有液體，有粉末，也有氣體，這些帶有放射性核素的物質會釋放α輻射、β射線、γ射線，可能對人體產生傷害。

因此，核化工設備防腐蝕、保障安全、防護核輻射及核臨界均比一般化工設備要求高，同時由于這些設備存在著臨界安全及輻射防護要求，致使大多設備都是非標復雜系統，涉及的設備制造單位及安裝單位眾多，現場安裝空間非常有限，技術設計有時存在邊界模糊因素，安裝調試難度增大等特點，導致對應的安裝將是一個復雜工程。而核化工設備安裝質量直接關系到進度，以及日后的產品質量、生產安全，故必須對設備采購、安裝調試等過程實行嚴格的質量控制。

1 加強設計合理性管理

設備采購單位必須提供有效、清晰的設計輸入，設計單位應對設計輸入和輸出進行嚴格的審查。設計和審查時要重點考慮設備的通用化與標準化，如果特殊規格的零部件過多，不僅不利于提高效率和可靠性，還增加了管理難度和成本。據家電行業統計，家電產品為實現某一功能每增加一個部件，平均產品出錯率就要上升65%，維修率也要上升50%以上，消費者購買價格需要多支出15%以上。再如某設備的水蒸氣發生器，市面上本有完全滿足工藝要求的標準成熟產品，但在設計階段未充分調研，設計了一臺非標設備，在后續安裝調試過程中加熱元件及密封墊片多次出現故障，經過反復維修才得以解決，無形中增加了工期和成本[1]。

另外，對于非標設備，當設備制造單位拿到設計圖紙后，不能簡單照圖施工，而要充分評價設計的完整性、適用性和可實現性。針對一些復雜的非標設備必須建立與設計單位，甚至與采購方的溝通機制，徹底完成技術交底，充分實現需求、設計、制造的相互補充、完善和優化，避免不必要的返工和不符合要求的設備出現。如某氣體趕料系統，由于設計時尺寸錯誤，導致趕料管接嘴和料罐的接口不一致，造成部件報廢重新加工制造。

2 加強對設備的采購控制

核化工設備不同于一般的化工設備，因為其有更為嚴格的要求，功能可靠性要高，盡量少積存物料、兼顧臨界安全及輻射防護要求，因此對制造商的能力和誠信要求較高。而市場上生產制造廠家良莠不齊，存在為了降低成本、以次充好、偷工減料的情況，一旦這些以次充好的產品被企業采購并安裝，將嚴重損壞機械設備的性能，留下安全隱患。如某項目采購的7臺固液分離設備調試時出現漏油和銹蝕，不能正常使用，由于設備制造廠家倒閉、失聯，最終只能重新尋找制造商對設備進行維修和改造。因此核化工設備采購及加工應該選擇具有一定實力和信用的廠家，最好是在核工業系統有一定的經驗和口碑的廠家。

另外，核安全設備不同于一般設備，除通用的能力要求外，還要求設備制造單位必須具有核安全設備制造許可證。同時，對重要設備應派專業人員對設備制造過程進行監督，必要時駐廠監造。如核級閥門作為核安全重要設備或部件，不是一般的普通閥門廠家能承擔的。

3 設備安裝前準備狀態確認

設備到達現場后，進行開箱驗收活動，檢查設備名稱、型號、數量、規格、工具及備品備件是否齊全，是否具備出廠合格證書和其他相關文件，材質具備證明文件。不符合要求的設備和文件堅決不做驗收，制造單位必須整改，直至滿足要求后再實施安裝。如某清洗裝置開箱驗收后，發現襯塑管質量不符合要求，堅決要求供貨商退貨，并要求加強制造和出廠檢驗過程的質量管理[2]。

核化工設備安裝需要選擇具有相應安裝許可資質的單位，并由專業的安裝人員進行，只有專業的安裝單位和安裝人員才能保證核化工設備的安裝質量。在安裝前，應對安裝單位的人員資質、安裝大綱或方案、檢測手段以及安裝圖、總裝配圖、平面圖等圖紙資料進行檢查，確保安裝條件準備充分。必要時，建設單位和監理單位應對安裝大綱或方案進行研討，認可后，建設單位方可發出開工令。

對于地基要求較高的設備，在安裝前應對前期基礎工程進行檢查確認，包括：檢查基準線、中心線、坐標軸線的位置，建筑外觀有無宏觀缺陷。對于混凝土建筑，保證強度達到設計要求，地腳螺栓規格型號符合設計要求，保證與設備有效牢固連接，保證設備安裝的水平度，使安裝誤差控制在規定范圍內。另外，按照設備的質量、結構及負荷情況選擇合適的安裝方式。

4 設備安裝過程中的質量控制

核化工設備的安裝將是日后生產、安全的重要環節。為保證安裝過程受控，首先，安裝單位應嚴格遵循安裝大綱或方案開展；其次，必須加強對安裝過程的監督管理，是非常重要的質量措施。監督包括建設單位監督和監理監督，監督人員必須具備很強的職業能力，只有這樣才能及時發現安裝過程中的不足。對一些施工連續和質量隱蔽的核化工設備安裝，監督人員必要時全天旁站監督；監督人員對安裝材料進行嚴格把關，嚴格按照設計要求，對不合格材料和模棱兩可的材料堅決不能用。對安裝過程中的重要環節，質保應設置見證點，嚴格按照質保體系檢查和驗證[3]。

5 設備安裝后調試質量控制

設備安裝并不是只是設備的就位過程，而是包括電氣、自控儀表、工藝整個系統的完整性、功能性和可靠性達到設計使用要求目標的過程，最關鍵的環節就是調試階段。調試前根據設計要求和工藝特點編制調試大綱，組織專業的調試隊伍嚴格按照調試大綱內容對設備進行冷態和熱態調試，對調試過程中的不符合設計和工藝的地方要及時修改和修正，最后對整個安裝施工過程進行客觀評估，包括設備的運作情況及可能使用壽命等。

而核化工設備調試，最關鍵的是帶料調試，這個料是具備一定的放射性的核物料，是檢驗和驗證化工線設備是否功能完整、安全有效，達到設計要求的關鍵步驟。嚴格按照人、機、料、法、環、測進行準備狀態檢查，具備條件后，依次開展調試，檢驗設備是否滿足帶料調試要求，并對不合理的工藝和設備進行合理整改，并收集積料數據，檢驗臨界安全控制參數是否有效，產品質量是否達標，完成操作人員的培訓，對作業文件進行適宜性修改，直至設備調試達到目的[4]。

6 資料和文件管理

對采購、安裝和調試過程產生的相關資料和證明文件及時收集、整理和保管，確保文件資料完整、規范、有效。這些都是核化工設備的重要質量證明文件，一旦發生非人為性事故，便于追溯和事故分析。

7 結語

綜上所述，核化工設備的質量直接關系日后的安全生產，一旦由于設備質量發生安全事故甚至核臨界事故，將造成較大的經濟、人身安全損失，因此，核化工單位必須采取科學的、有效的方法和措施對核化工設備的設計、采購、安裝、調試過程實施嚴格的質量控制，保證這些活動都符合預期的目的和要求。