田灣核電站應急柴油機燃油、潤滑油管道安裝工藝探索與改進

房奎

【摘 要】核電站應急柴油機組作為廠內應急電源，對核電站的運行安全起著重要作用。柴油機對工藝系統管道的清潔度要求非常高，尤其是燃油、潤滑油系統。本文結合田灣核電站1-4號機組應急柴油機燃油、潤滑油管道的工程實踐，探索及改進安裝工藝流程。

【關鍵詞】柴油機；工藝管道；酸洗

一、田灣核電站應急柴油機簡介

核電站應急柴油機組作為廠內應急電源，對核電站的運行安全起著重要作用。田灣核電站單臺核電機組擁有4臺應急柴油機，柴油機燃油、潤滑油系統管道內部清潔度不達標會導致過濾器效率下降，雜質進入柴油機內部，在工作過程中加速零部件的磨損，影響柴油機的可靠性和壽命。日本福島核事故發生后，核電廠內應急柴油機組的安全可靠運行再次引起各核電廠的重視。

二、田灣核電應急柴油機燃油、潤滑油系統內部清潔度要求

田灣核電站1-4號機組應急柴油機的燃油、潤滑油系統為俄方設計，均為碳鋼管道，為了保障柴油機的安全可靠運行，部分系統對管道的內部清潔度要求非常高，根據《管道、設備沖洗和清潔技術要求》技術文件，燃油、潤滑油系統為A級清潔度要求：

A級碳鋼設備和管道內表面：

a）不允許有灰塵、沙子、金屬屑、焊渣、水溶紙殘渣、磨料及其它異物；

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號機組燃油、潤滑油管道施工工藝流程

田灣1、2號機組應急柴油機的施工過程中，應急柴油機燃油、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→油回路沖洗及驗收→系統恢復→注油保養

3.1主要工藝流程步驟介紹

管道預組裝：核電現場管道的供貨一般按圖紙預制后發往現場，管道通常會留有余長，現場根據實際布置情況切割余長進行焊接作業。為了防止管道酸洗鈍化后大量的切割導致除銹、除垢等效果下降，管道酸洗鈍化前需要進行預組裝，各管段焊縫采用點焊連接。

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

酸洗：將管道部件放入酸洗槽中浸泡，去除管道內部的氧化鐵、氧化亞鐵和磁性氧化鐵等。除銹時間取決于銹蝕程度，直到銹蝕層完全清除，環境溫度為常溫，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，時間為30分鐘左右，在鈍化液的作用下，在管壁表面生產一層致密的鈍化膜，它有較高的化學穩定性，避免管壁氧化。鈍化后的管道須進行干燥，應脫離酸霧環境，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小時內完成（管端30mm范圍內不噴漆），使用塑料管帽進行封堵。

3.2田灣核電1、2號機組經驗總結

田灣1、2號機組采用槽式酸洗法，管件的酸洗效率高、酸洗質量易保證且檢查方便，但需要較大的工作場地、酸洗設備，管道仍需二次安裝。田灣1、2號機組燃油、潤滑油系統沖洗至最終驗收歷時近兩個月，油沖洗至合格的周期非常長，主要有以下幾個原因：

系統管線設計的連接形式為焊接，工藝系統回路形成前仍存在較多焊接打磨作業，在此過程中，管道內部焊縫位置會產生氧化皮、焊渣、毛刺等；

部分焊口存在返修工作，焊縫返修切割打磨導致金屬鐵屑進入系統；

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

系統回路恢復前需要將系統內的油排凈、吹干，現場作業前需做好通風等防護工作，嚴格控制現場的焊接動火作業，該過程增加了施工難度及周期。

四、田灣核電3、4號機組燃油、潤滑油管道施工工藝流程改進

田灣核電站二期工程3、4號機組吸取了1、2號機組的經驗，提前與設計溝通，在燃油、潤滑油管線與燃油儲存罐等設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工作。與此同時，管道采用了循環酸洗法，酸洗后管道不需要二次安裝。系統酸洗鈍化及沖洗后檢查采用內窺鏡檢查的方式，大大縮短了管道酸洗鈍化至最終注油或注入冷卻劑保養的時間，提高了效率保證了質量。田灣3、4號機組采用循環酸洗法后，酸洗鈍化驗收合格后油沖洗至最終驗收周期為5-7天，其主要工藝流程如下：

壓縮空氣吹掃→系統氣壓試驗→回路聯接→脫脂→水沖洗→酸洗→漂洗→中和→鈍化→水沖洗→壓縮空氣吹掃→內窺鏡檢查及驗收→油回路沖洗→內窺鏡檢查及驗收→系統恢復→注入油保養

循環酸洗驗收指標及參數：

（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表面內窺鏡檢查，達到清潔無污，不遺留銹蝕點、渣子及其它粘附雜質；

（2）鈍化膜：藍點法檢查。清洗后的金屬表面鈍化膜完整，不出現二次浮銹；用藍點液點滴鈍化表面，點滴液覆蓋的面內15 秒內不出現的藍色小點為合格。

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

蝕率不大于6g/m2·h。

五、田灣核電燃油、潤滑油系統內部清潔驗收

燃油、潤滑油系統沖洗時主管采用封閉式內循環沖洗方式，支管采用開式沖洗的方式，臨時設備與系統一起沖洗，在臨時油泵前設置濾網，每8小時在40℃- 60℃內反復升降油溫2次至3次，及時清洗或更換濾芯。沖洗用濾網目數從低到高更換，先用100目濾網，逐步更換目數更高的濾網，最終換用400目濾網進行沖洗直至最終驗收。在濾網前后安裝壓力表，首次沖洗時間不超過30s，停泵檢查并更換濾網。主管沖洗合格后，再對支管進行開式沖洗，燃油系統沖洗介質為0#柴油，潤滑油系統根據廠家要求選定（MOBIL DELVAC 1640）。在沖洗過程中，用木錘錘擊管道焊口、彎頭、三通處。現場驗收時，經與柴油機廠家代表確認，驗收前使用木錘錘擊管道焊口、彎頭、三通，在系統沖洗末端采用400目的濾網，用白布擦拭檢查無肉眼可見的污垢等為合格。

六、結語

田灣核電通過1-4號機組16臺應急柴油機的燃油、潤滑油系統施工的探索與實踐，總結了經驗，改進了工藝流程。采用循環酸洗的方法在保證質量的同時縮短了工期，滿足了應急柴油發電機組的調試及運行要求，為后續5-8號機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：

[1]蔣磊、王大平等.核電站柴油發電機輔助管道安裝流程和工藝改進.科技創新導報，2015 NO.36。

[2]中國核電工程有限公司.管道、設備沖洗和清潔技術要求。

（作者單位：江蘇核電有限公司）