田湾核电站应急柴油机燃油、润滑油管道安装工艺探索与改进

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　　【摘 要】核电站应急柴油机组作为厂内应急电源，对核电站的运行安全起着重要作用。柴油机对工艺系统管道的清洁度要求非常高，尤其是燃油、润滑油系统。本文结合田湾核电站1-4号机组应急柴油机燃油、润滑油管道的工程实践，探索及改进安装工艺流程。
　　【关键词】柴油机；工艺管道；酸洗
　　一、田湾核电站应急柴油机简介
　　核电站应急柴油机组作为厂内应急电源，对核电站的运行安全起着重要作用。田湾核电站单台核电机组拥有4台应急柴油机，柴油机燃油、润滑油系统管道内部清洁度不达标会导致过滤器效率下降，杂质进入柴油机内部，在工作过程中加速零部件的磨损，影响柴油机的可靠性和寿命。日本福岛核事故发生后，核电厂内应急柴油机组的安全可靠运行再次引起各核电厂的重视。
　　二、田湾核电应急柴油机燃油、润滑油系统内部清洁度要求
　　田湾核电站1-4号机组应急柴油机的燃油、润滑油系统为俄方设计，均为碳钢管道，为了保障柴油机的安全可靠运行，部分系统对管道的内部清洁度要求非常高，根据《管道、设备冲洗和清洁技术要求》技术文件，燃油、润滑油系统为A级清洁度要求：
　　A级碳钢设备和管道内表面：
　　a）不允许有灰尘、沙子、金属屑、焊渣、水溶纸残渣、磨料及其它异物；
　　b）不允许有油脂痕迹和其它沉积；
　　c）不允许有附着在表面上的腐蚀物（允许有牢固附着在金属表面的均匀腐蚀层）。
　　三、田湾核电1、2号机组燃油、润滑油管道施工工艺流程
　　田湾1、2号机组应急柴油机的施工过程中，应急柴油机燃油、润滑油管道采用槽式酸洗法，主要工艺流程如下：
　　管道预组装→拆卸管道→脱脂→水冲洗→酸洗→中和→钝化→水冲洗→压缩空气吹扫→管道回装→气压试验→油回路冲洗及验收→系统恢复→注油保养
　　3.1主要工艺流程步骤介绍
　　管道预组装：核电现场管道的供货一般按图纸预制后发往现场，管道通常会留有余长，现场根据实际布置情况切割余长进行焊接作业。为了防止管道酸洗钝化后大量的切割导致除锈、除垢等效果下降，管道酸洗钝化前需要进行预组装，各管段焊缝采用点焊连接。
　　脱脂：目的是去除管道内表面的防锈油和其他油迹，使得管壁不会因油层的隔离而影响后续酸洗的效果。
　　酸洗：将管道部件放入酸洗槽中浸泡，去除管道内部的氧化铁、氧化亚铁和磁性氧化铁等。除锈时间取决于锈蚀程度，直到锈蚀层完全清除，环境温度为常温，25-30℃为最佳温度。
　　中和：管道酸洗后，必须立即用中和液中和管壁上残留的酸液，以免腐蚀管壁，通常为浓度较低的碱性溶液，如氨水等。
　　钝化：将管件放入钝化槽中，时间为30分钟左右，在钝化液的作用下，在管壁表面生产一层致密的钝化膜，它有较高的化学稳定性，避免管壁氧化。钝化后的管道须进行干燥，应脱离酸雾环境，防止钝化膜受损。
　　其他：管件酸洗钝化后，管道外表面的喷漆工作需要在24小时内完成（管端30mm范围内不喷漆），使用塑料管帽进行封堵。
　　3.2田湾核电1、2号机组经验总结
　　田湾1、2号机组采用槽式酸洗法，管件的酸洗效率高、酸洗质量易保证且检查方便，但需要较大的工作场地、酸洗设备，管道仍需二次安装。田湾1、2号机组燃油、润滑油系统冲洗至最终验收历时近两个月，油冲洗至合格的周期非常长，主要有以下几个原因：
　　系统管线设计的连接形式为焊接，工艺系统回路形成前仍存在较多焊接打磨作业，在此过程中，管道内部焊缝位置会产生氧化皮、焊渣、毛刺等；
　　部分焊口存在返修工作，焊缝返修切割打磨导致金属铁屑进入系统；
　　管件酸洗钝化后油冲洗前，管线外表面的油漆、系统回路安装过程的焊接、探伤、支架安装、系统符合性检查、气压试验等工序均需要时间，在此过程中受现场施工环境及安装期间防护情况的影响，管道内部存在二次返锈情况；
　　系统回路恢复前需要将系统内的油排净、吹干，现场作业前需做好通风等防护工作，严格控制现场的焊接动火作业，该过程增加了施工难度及周期。
　　四、田湾核电3、4号机组燃油、润滑油管道施工工艺流程改进
　　田湾核电站二期工程3、4号机组吸取了1、2号机组的经验，提前与设计沟通，在燃油、润滑油管线与燃油储存罐等设备的接口处采用法兰连接形式，最大程度减少了油冲洗合格后的恢复工作。与此同时，管道采用了循环酸洗法，酸洗后管道不需要二次安装。系统酸洗钝化及冲洗后检查采用内窥镜检查的方式，大大缩短了管道酸洗钝化至最终注油或注入冷却剂保养的时间，提高了效率保证了质量。田湾3、4号机组采用循环酸洗法后，酸洗钝化验收合格后油冲洗至最终验收周期为5-7天，其主要工艺流程如下：
　　压缩空气吹扫→系统气压试验→回路联接→脱脂→水冲洗→酸洗→漂洗→中和→钝化→水冲洗→压缩空气吹扫→内窥镜检查及验收→油回路冲洗→内窥镜检查及验收→系统恢复→注入油保养
　　循环酸洗验收指标及参数：
　　（1）洗净率：目测法检查。通过样管及可见的被清洗管线管口内表面内窥镜检查，达到清洁无污，不遗留锈蚀点、渣子及其它粘附杂质；
　　（2）钝化膜：蓝点法检查。清洗后的金属表面钝化膜完整，不出现二次浮锈；用蓝点液点滴钝化表面，点滴液覆盖的面内15 秒内不出现的蓝色小点为合格。
　　（3）腐蚀率：挂片称重法检查。被清洗金属表面无点蚀或其他局部腐蚀，碳钢的均匀腐
　　蚀率不大于6g/m2·h。
　　五、田湾核电燃油、润滑油系统内部清洁验收
　　燃油、润滑油系统冲洗时主管采用封闭式内循环冲洗方式，支管采用开式冲洗的方式，临时设备与系统一起冲洗，在临时油泵前设置滤网，每8小时在40℃- 60℃内反复升降油温2次至3次，及时清洗或更换滤芯。冲洗用滤网目数从低到高更换，先用100目滤网，逐步更换目数更高的滤网，最终换用400目滤网进行冲洗直至最终验收。在滤网前后安装压力表，首次冲洗时间不超过30s，停泵检查并更换滤网。主管冲洗合格后，再对支管进行开式冲洗，燃油系统冲洗介质为0#柴油，润滑油系统根据厂家要求选定（MOBIL DELVAC 1640）。在冲洗过程中，用木锤锤击管道焊口、弯头、三通处。现场验收时，经与柴油机厂家代表确认，验收前使用木锤锤击管道焊口、弯头、三通，在系统冲洗末端采用400目的滤网，用白布擦拭检查无肉眼可见的污垢等为合格。
　　六、结语
　　田湾核电通过1-4号机组16台应急柴油机的燃油、润滑油系统施工的探索与实践，总结了经验，改进了工艺流程。采用循环酸洗的方法在保证质量的同时缩短了工期，满足了应急柴油发电机组的调试及运行要求，为后续5-8号机组及其它核电站燃油、润滑油管道的施工提供了参考。
　　参考文献：
　　[1]蔣磊、王大平等.核电站柴油发电机辅助管道安装流程和工艺改进.科技创新导报，2015 NO.36。
　　[2]中国核电工程有限公司.管道、设备冲洗和清洁技术要求。
　　（作者单位：江苏核电有限公司）
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