核化工设备采购与安装调试过程中的质量控制

2021-01-08唐向阳柏强马飞中国核动力研究设计院四川成都610000

化工管理 2021年12期

唐向阳，柏强，马飞(中国核动力研究设计院，四川成都 610000)

0 引言

核能利用已在全世界得到迅猛发展。核能已在我国国防、医疗、能源、工业、农业等领域得到广泛利用，核能利用中最重要的一个环节就是铀化合物的转化(简称“铀转化”)过程，铀转化过程的原料和产物多种多样，工艺过程非常繁多，涉及的设备系统复杂，通常有上千套设备、仪表、万条管线组成。核化工设备系统具有以下特点：

(1)为了防止泄露，很多设备、阀门、仪表都设计在手套箱内和通风柜内，这种手套箱和通风柜有的达7～8 m高，体积大、重量重，安装困难。

(2)核化工工艺转化过程中会使用大量强酸、强碱以及氟化物的化学品和液体，对这些设备和管道都有强腐蚀性；

(3)生产过程中会用到氢气、高温水蒸气等危险气体，稍不慎将会给操作人员带来危险；

(4)核化工转化从头到尾都是从事放射性核素转化过程，有液体，有粉末，也有气体，这些带有放射性核素的物质会释放α辐射、β射线、γ射线，可能对人体产生伤害。

因此，核化工设备防腐蚀、保障安全、防护核辐射及核临界均比一般化工设备要求高，同时由于这些设备存在着临界安全及辐射防护要求，致使大多设备都是非标复杂系统，涉及的设备制造单位及安装单位众多，现场安装空间非常有限，技术设计有时存在边界模糊因素，安装调试难度增大等特点，导致对应的安装将是一个复杂工程。而核化工设备安装质量直接关系到进度，以及日后的产品质量、生产安全，故必须对设备采购、安装调试等过程实行严格的质量控制。

1 加强设计合理性管理

设备采购单位必须提供有效、清晰的设计输入，设计单位应对设计输入和输出进行严格的审查。设计和审查时要重点考虑设备的通用化与标准化，如果特殊规格的零部件过多，不仅不利于提高效率和可靠性，还增加了管理难度和成本。据家电行业统计，家电产品为实现某一功能每增加一个部件，平均产品出错率就要上升65%，维修率也要上升50%以上，消费者购买价格需要多支出15%以上。再如某设备的水蒸气发生器，市面上本有完全满足工艺要求的标准成熟产品，但在设计阶段未充分调研，设计了一台非标设备，在后续安装调试过程中加热元件及密封垫片多次出现故障，经过反复维修才得以解决，无形中增加了工期和成本[1]。

另外，对于非标设备，当设备制造单位拿到设计图纸后，不能简单照图施工，而要充分评价设计的完整性、适用性和可实现性。针对一些复杂的非标设备必须建立与设计单位，甚至与采购方的沟通机制，彻底完成技术交底，充分实现需求、设计、制造的相互补充、完善和优化，避免不必要的返工和不符合要求的设备出现。如某气体赶料系统，由于设计时尺寸错误，导致赶料管接嘴和料罐的接口不一致，造成部件报废重新加工制造。

2 加强对设备的采购控制

核化工设备不同于一般的化工设备，因为其有更为严格的要求，功能可靠性要高，尽量少积存物料、兼顾临界安全及辐射防护要求，因此对制造商的能力和诚信要求较高。而市场上生产制造厂家良莠不齐，存在为了降低成本、以次充好、偷工减料的情况，一旦这些以次充好的产品被企业采购并安装，将严重损坏机械设备的性能，留下安全隐患。如某项目采购的7台固液分离设备调试时出现漏油和锈蚀，不能正常使用，由于设备制造厂家倒闭、失联，最终只能重新寻找制造商对设备进行维修和改造。因此核化工设备采购及加工应该选择具有一定实力和信用的厂家，最好是在核工业系统有一定的经验和口碑的厂家。

另外，核安全设备不同于一般设备，除通用的能力要求外，还要求设备制造单位必须具有核安全设备制造许可证。同时，对重要设备应派专业人员对设备制造过程进行监督，必要时驻厂监造。如核级阀门作为核安全重要设备或部件，不是一般的普通阀门厂家能承担的。

3 设备安装前准备状态确认

设备到达现场后，进行开箱验收活动，检查设备名称、型号、数量、规格、工具及备品备件是否齐全，是否具备出厂合格证书和其他相关文件，材质具备证明文件。不符合要求的设备和文件坚决不做验收，制造单位必须整改，直至满足要求后再实施安装。如某清洗装置开箱验收后，发现衬塑管质量不符合要求，坚决要求供货商退货，并要求加强制造和出厂检验过程的质量管理[2]。

核化工设备安装需要选择具有相应安装许可资质的单位，并由专业的安装人员进行，只有专业的安装单位和安装人员才能保证核化工设备的安装质量。在安装前，应对安装单位的人员资质、安装大纲或方案、检测手段以及安装图、总装配图、平面图等图纸资料进行检查，确保安装条件准备充分。必要时，建设单位和监理单位应对安装大纲或方案进行研讨，认可后，建设单位方可发出开工令。

对于地基要求较高的设备，在安装前应对前期基础工程进行检查确认，包括：检查基准线、中心线、坐标轴线的位置，建筑外观有无宏观缺陷。对于混凝土建筑，保证强度达到设计要求，地脚螺栓规格型号符合设计要求，保证与设备有效牢固连接，保证设备安装的水平度，使安装误差控制在规定范围内。另外，按照设备的质量、结构及负荷情况选择合适的安装方式。

4 设备安装过程中的质量控制

核化工设备的安装将是日后生产、安全的重要环节。为保证安装过程受控，首先，安装单位应严格遵循安装大纲或方案开展；其次，必须加强对安装过程的监督管理，是非常重要的质量措施。监督包括建设单位监督和监理监督，监督人员必须具备很强的职业能力，只有这样才能及时发现安装过程中的不足。对一些施工连续和质量隐蔽的核化工设备安装，监督人员必要时全天旁站监督；监督人员对安装材料进行严格把关，严格按照设计要求，对不合格材料和模棱两可的材料坚决不能用。对安装过程中的重要环节，质保应设置见证点，严格按照质保体系检查和验证[3]。

5 设备安装后调试质量控制

设备安装并不是只是设备的就位过程，而是包括电气、自控仪表、工艺整个系统的完整性、功能性和可靠性达到设计使用要求目标的过程，最关键的环节就是调试阶段。调试前根据设计要求和工艺特点编制调试大纲，组织专业的调试队伍严格按照调试大纲内容对设备进行冷态和热态调试，对调试过程中的不符合设计和工艺的地方要及时修改和修正，最后对整个安装施工过程进行客观评估，包括设备的运作情况及可能使用寿命等。

而核化工设备调试，最关键的是带料调试，这个料是具备一定的放射性的核物料，是检验和验证化工线设备是否功能完整、安全有效，达到设计要求的关键步骤。严格按照人、机、料、法、环、测进行准备状态检查，具备条件后，依次开展调试，检验设备是否满足带料调试要求，并对不合理的工艺和设备进行合理整改，并收集积料数据，检验临界安全控制参数是否有效，产品质量是否达标，完成操作人员的培训，对作业文件进行适宜性修改，直至设备调试达到目的[4]。