核电厂安装和调试期间设备和系统保养探究

岳源洲 李春秋 林楠冰

（海南核电有限公司 海南昌江）

一、前言

核电厂厂址多处于沿海地区，空气湿度大，含盐量较高，极容易对环境中设备造成腐蚀，昌江核电厂位于海南岛北部湾，属典型的热带季风气候区，年平均气温高，空气湿度大，面临比大陆沿海核电厂更严重的设备腐蚀问题。

根据火电建设经验，用传统的管理模式一般将设计、建造、生产运行分开，建造期间重点放在土建、设备采购和监造以及设备和系统的安装调试中。但由于核电较火电更复杂，设备和系统更多，建造周期明显延长，为了使核电厂设备和系统在长时间的建造、调试期间保持良好的功能性能，必须在核电厂建造期间分阶段有计划的安装和调试设备与系统，以保证在核电厂投入运行后设备和系统能保持较高的可利用率，为核电厂后续的运行维护保养提供较好的条件。

根据昌江核电厂工程项目的情况，对核电厂安装和调试期间设备和系统维护保养的必要性以及如何组织进行探究，并给出安装和调试期间设备和系统维护保养技术管理的建议。

二、安装和调试期间设备和系统维护保养的必要性

如果在安装和调试期间，设备保养不当，将造成设备解体返修，不仅影响现场的安装调试进度，严重制约后续的系统调试及按时移交，造成工期延误，若有些问题不能及时发现，以后正常运行期间将有可能行造成更严重的后果，以及更高的维修难度和维修成本；若长制造周期设备（如加热器、蒸汽发生器、海水泵等）造成不可修复的腐蚀问题，导致设备降质，无法满足服役要求，直接经济损失重大，且对工期产生重大影响。

一般而言，安装调试期间因设备保养不当而对设备造成的损伤，常常因为设备造价和结构复杂等问题而不能够彻底消除，虽然不影响设备的正常使用，但是给未来的长期运行带来隐患，增加了未来发电运行期间的维护成本，以及可能对设备使用寿命产生一定影响。国内某核电厂2011年进行除氧器水压试验发现：内部壳体、蒸汽鼓泡管等碳钢材质锈蚀严重，存在大量腐蚀产物，打开人孔，对腐蚀区域使用称重法进行腐蚀速率分析，除氧器按此速率腐蚀，使用寿命约为31.5年，已经远小于设计40年的要求。

昌江核电厂为中国核电第一批采用总承包模式的项目之一，由于总承包方对工程整体把控的经验不足及业主对新模式参与度模糊等原因，在工程建造期间开展的设备和系统保养工作十分有限，基本未开展系统和专业的维护保养，主要集中在应急性维修，解决影响安装和调试的问题，从长远角度考虑，势必将影响设备和系统的可用性。虽然核安全导则HAD 003/09 2.2 5.1中要求调试部门制定措施，确保对安全重要的所有设备和系统按恰当的技术条件和程序予以管理、维护，但国内核电安装调试单位对核电设备和系统维护的能力有限，同时也是为了抓硬件节点，减少过程环节，不愿投入过多的力量对设备和系统进行维护管理，只是为了安装和调试进度需要对设备进行应急性维修。同时总承包方对保养的重要程度认识不足，只是狠抓“主线”工作，往往忽略对设备和系统进行维护保养。

在核电厂安装和调试期间设备和系统得不到专业的维护保养，将导致设备和系统移交接产中产生大量尾项。接产后核电厂运行初期，设备管理及维修人员对设备所处状态不清，很可能出现设备和系统故障“井喷”。为了提高核电厂设备和系统可用率，应足够重视安装和调试期间对设备和系统进行专业的维护保养。

三、安装和调试期间设备和系统维护保养文件和记录管理

针对安装和调试期间设备和系统的维护保养，程序文件应包括大纲、总体计划、导则（必要部分应制定细则）、执行方案或执行程序。总承包方及设备管理部门在大纲的原则基础上，编制相应导则作为现场参建单位的指导文件，维护保养职责单位根据大纲及导则，细化和完善自己的责任范围内工作，并且针对不同的设备和系统，根据设备运行维修手册（或相关设备技术文件）和系统运行规范编写相应的维护保养程序。总体计划的制定应根据工程整体安装进度计划和调试计划相匹配，保证设备和系统的维护保养无空白期。在管理上保证设备保养、维护、检查工作的落实，并做出详细的记录，为设备和系统建立全寿期档案打下基础。

昌江核电厂在总承包模式下，总承包单位对安装和调试期间设备和系统保养编制了相关管理程序，《物项维护保养管理程序》《安装阶段设备的存放和保护》以及《调试期间设备维护和保养》三份管理程序，各安装和调试职责单位根据设备运行维修手册编制维护保养工作程序，但程序中存在要求不严谨、不明确的问题，例如保养措施不满足设备厂家技术要求。常规岛容器类设备（加热器、除氧器、汽水分离再热器等），仅在程序中要求充氮保养及充氮压力，但在安装和调试阶段，由于系统边界问题，长时间存在不具备保压条件的情况，设备处于无保养状态，与设备厂家要求的内部湿度保持在50%以下不符（经核电厂现场实测，空气湿度长期处于80%左右），设备壳体、封头等均为碳钢材质，存在加速腐蚀的风险，直接影响运行的换热效率。

为确保在安装和调试阶段对设备和系统都有严谨和明确的保养要求，改进核电厂目前保养不足的状况，昌江核电业主编制了《设备保养大纲导则》及相关细则，并采用了每周巡检的办法，改进保养现状。《导则》中包含有适用范围、参考文件、保养要求等章节，适用于仓储、安装和调试阶段全厂的机械、电气、仪控专业的生产设备，并在导则中以附件表格形式，列出各类设备的保养要求，巡检记录要点等。《导则》的编制主要依据对设备运行维修手册的归纳和其它电厂的经验反馈及保养经验进行的补充。为保证《导则》的可执行性，如加热器的保养要求内部湿度50%以下以外，还明确了湿度的控制方法：充氮保护、内置干燥剂、吹热风或模拟运行状态（加联氨湿保养）。

对保养记录，安装期间每台设备保养记录单放在现场设备附近，便于工作记录及执行巡检；调试期间，根据系统移交情况，制定详细的保养计划，并录入工单系统进行跟踪管理，以保证保养记录的完整性。

四、安装和调试期间设备和系统维护保养的问题及建议

核电厂常规、通用设备（泵、阀门、管道等）的维护保养在严格的管理上，一般处于良好的保养状态，但对于大型复杂设备（汽轮机、加热器、蒸汽发生器、除氧器等）的保养，基本都会受其它设备、系统状态的影响。

以汽轮机为例，因各设备的制造周期不同及安装计划安排，汽轮机到厂时间相对较早，即开始安装于汽轮机厂房内，设计院对汽轮机的保养设计有一个单独的系统，但整个保养工艺流程，需经过汽水分离再热器及其与汽轮机之间的抽汽和再热蒸汽管道、主蒸汽管道、旁路排放管道、凝汽器等，其中主蒸汽管道和再热蒸汽管道上的汽门和调门执行机构需汽轮机高压油系统供油，任何一个管道未连接完成或汽轮机高压油系统不可用，均无法启动汽轮机保养的实施。同时由于现场对各管道上阀门等设备的单体调试、系统性调试计划的安排较零散，使得汽轮机保养系统的相关路径长期被占用而无法启用。建议在项目制定安装和调试计划时，着重考虑涉及面较广的大型复杂设备的保养需求，合理安排相关计划，以确保设备在安装和调试期间具备保养条件，处于维护保养状态。

根据其他核电厂的相关建设经验，凝汽器和相关给水系统的加联氨湿保养启动都要在二回路进行大循环冲洗之后。二回路保养难点主要为容器类设备，加热器、除氧器等。昌江核电厂1号机组为例，在加热器就位安装之后，保养仍按照仓储时期进行（一定压力范围的充氮保养）。2013年底，由于系统管道布置安装，将加热器相关盲板拆除，以便于现场管道位置的确定，但壳侧接口与管道并未连接，加热器壳体内部、传热管、封头等长期与空气接触，加热器失去所有保养措施。2014年6月进行二回路联合打压时加热器管侧处于打压范围内，在打压结束后，进行了排水，之后未对加热器进行任何保养措施，至9月，打开人孔检查发现内部湿度处于饱和状态，且有可见凝结水，但由于系统内阀门处于单体调试阶段，无法保证加热器隔离边界，无法进行充氮保压，采用临时措施，内部放置干燥剂进行保养，但因阀门关闭不严，使得加热器仍与空气连通，干燥剂保养效果并不理想，湿度无法保持在50%以下。加热器从安装到调试，1年多的时间内，无法进行有效的保养活动，对设备后续的使用影响无法估量。建议在制定安装计划时，应将大型复杂设备开口工作放在最后，以保证其具备保压边界，得到有效保养。

五、总结

核电厂安装和调试期间设备和系统的维护保养，在正确认识维护保养工作必要性的前提下，结合项目特点及项目所在地气候条件等因素，建立合理的维护保养制度，并在项目初期着重考虑设备和系统保养工作，使核电厂在安装和调试期间保养工作可合理有序开展，确保设备和系统得到良好的维护保养，保证设备和系统后续的安全高效运行。