核电厂建造期间管道系统清洁问题的探讨

Discussion about Piping System Cleanliness During NPP Construction

魏俊明

（三门核电有限公司，浙江 海盐  314300）

      摘要：描述了核电厂在建造期间管道系统的清洁措施，分析了造成管道系统清洁度不良的原因，针对管道系统难以控制的问题，提出了系统整休清洁方案和管道系统施工图同时进行设计及营造建造期间的清洁文化的思路。

      关键词：核电厂 建造  管道系统 清洁

      Abstract:this paper describes the measures of piping  system cleanliness during nuclear power plant construction,adn analyzes the cause of poor cleanliness in piping system .In order to solve the difficulty in cleanliness control it presents the viewpoint of designing piping system cleaning scheme and construcion drawing in parallel,and building cleanliness culture during constructilon.

      Key words:Nuclear power plant;Constuction; Piping system;Cleanliness

      核电厂建造期间对材料、设备进行清洁的目的是防止污物、异物等残留在材料和设备表面或内部，避免在运行时造成材料的腐蚀以及设备损坏或功能的下降。相对于材料和设备外表面的清洁，工艺管道系统内部的清洁比较难于实施和控制。在以往的核电建设工程中，由于管道系统的清洁度差、系统内存在异物而导致系统设备在启动运行时损坏的情况时有发生，一些较为重要的系统设备的损坏不仅会延误工期、导致直接的经济损失、引发施工参建方之间的矛盾等，还会产生——定的社会负面影响。如何确保建造期间管道系统的清洁，如何采取更加切实可靠的清洁度控制措施，一直是核电建设者，尤其足业主密切关注的问题。

1  核电厂建造期间常用的设备清洁方法

      核电厂在建造期间，供货商提供的材料和设备为了满足运输、储存等要求，大多进行了物体填充、防腐等保护处理，再加上这些材料和设备在制造、运输、储存期间也有可能受到外部污染，因此一般不能直接用于安装。对于这些材料和设备，尤其是管道的内壁和设备的内部，安装前必须进行清洁，常用的清洁方法主要有以下几种：

      (1)机械清理方法：磨刷表面、喷砂处理、超声波清洗等；

      (2)化学清洗方法：酸洗、钝化及化学清洗后的洗涤等；

      (3)介质冲洗(吹扫)方法：水冲洗、空气吹扫、油冲洗等。

      清洁方法的选用，要根据材料和设备的特征、所处的安装阶段、安装位置、污染程度、要求的清洁度等级等来综合选定，其中使用较多的是介质冲洗(吹扫)方法。介质冲洗(吹扫)方法按冲洗介质分，有水冲洗、油冲洗、压缩空气吹扫、蒸汽吹扫等；按冲洗方式分，有开式冲洗、闭式循环冲洗、高压冲洗等；按冲洗范围分，有局部(分段)冲洗、整体(系统)冲洗；按冲洗动力分，有重力(自流)冲洗、泵动力冲洗、风机动力吹扫、爆破吹扫等。

2  核电厂建造期间管道系统的清洁措施

      核电厂在建造期间一般采取以下方式来保证管道系统的清洁。

2．1  安装过程中的清洁控制

      管道系统安装过程中的清洁控制就是通过控制施工材料、设备和工作环境在安装过程中的每个工序、每个环节的清洁，来达到系统最终整体清洁的目的。主要采用的方法是制定并执行清洁度控制程序。这些程序包括一些管理程序和一些具体的工作程序，程序中明确了相关组织和人员的责任以及具体的管理要求、工作方法等，范围涉及物项运输、储存、预制、安装、安装后的维护整个过程。这些程序结合设计规格书明确了：不同管道系统的清洁度等级要求；不同管道系统部件的清洁方法；不同管道系统清洁度的检查验证方法、标准；管道系统部件在储存、运输、制作、安装过程中的清洁要求；建立和维护清洁区的要求等。同时，在这些程序中也规定了一些具体措施：建立清洁区出入控制制度；物项清洁检查记录、放行制度；临时性材料使用登记及异物控制制度；管道坡口加工和焊接时管道内部采取封堵保护的制度等。

2．2  系统安装完成后整体清洁

      系统整体清洁一般采用的方法有：系统(水)冲洗、压缩空气吹扫、蒸汽吹扫、机械清扫。采用最多的方法足开式或闭式系统(水)冲洗。系统冲洗是对前期各物项清洁度控制措施的重要补充，是保证管道系统清洁的最后一道屏障。秦山核电一期、二期和恰希玛—期工程采用的是在整个管道系统安装完成后进行整体系统冲洗；大亚湾核电站采用的是系统在安装过程中进行分段冲洗，设备不参与冲洗；秦山三期工程在前期阶段执行的足单体部件和建造过程控制相结合的清洁方案，在后期增加了对‘些重要系统进行系统冲洗的措施。

2．3  系统清洁度检查验证

      主要方法有：直接目视检查、内窥镜检查、射线探伤、擦拭、水冲洗或空气吹管等。验证的目的足检查管道系统内部的清洁度是否达到了规定要求。如果检查结果不符合要求，则需要再次对管道系统进行清洁，直到清洁度符合要求为止。

      各个核电厂虽然在建设期间都采取了许多清洁措施和方法，但是，由于管道系统的清洁度控制难度比较大，在实际的施工过程中，仍然都会不同程度地出现一些管道系统清洁度不良的现象和事件，造成了一些工作重复、进度延误、设备损坏、材料浪费、现场管理混乱等后果。

3  造成一些管道系统清洁度不良的原因

      (1)管道系统安装工程量大、持续时间长。

      在整个核电厂的安装工程中，管道的安装工程量占到了40％，且施工区域涉及范围较广，再加上管道及其附件的规格型号多、区域各工种施工交叉多、核电工程的建设周期长、一些关键系统的清洁度要求高等因素，给管道系统的清洁、控制、保持带来了一定的难度。

      (2)清洁度控制程序编制不够全面、不够详细。

      程序的部分内容要求不明确、不具体、以偏盖全、以通用代详尽。有些程序没有根据每个物项或管道系统的具体特点，结合施工实际编制切实可行的清洁方案，以至于在实际施工过程中难以把握，难于具体执行，从而降低了清洁工作的执行力度。

      (3)施工人员和质量检查人员对清洁度工作重视不够。

      有些施下人员的质量观念不强，对管道系统清洁工作思想意识淡薄，没有养成正确的清洁施工习惯，或足为了赶进度而对清洁作业不认真、不仔细；有些质枪人员对清洁度控制的检杏力度也较薄弱，明显的例子是，质检人员在质量检查计划(ITP)上对清洁度检查设置见证点或停工待检点的比例非常少，日常巡检时忽视施工活动中间工序和临时设施的清洁问题。

      (4)最后的系统冲洗工作没有做好。

      造成这‘现象的主要原因有：系统冲洗方案不够细致；现场位置制约了临时泵、取水管线、排水管线的布置和选型；永久性的工艺系统设计限制了更好冲洗方式的选扦。所有这些导致了冲洗时或

是介质流速不够、或是系统留有死角，从而影响了冲洗效果。

      (5)管道系统内部的清洁度检查验证工作困难。

      虽然有内窥镜检查、射线检查、冲洗(或空气吹扫)等多种内部清洁度检查验证方法，但由于管道系统结构复杂、在线部件多，很难做到对管道系统内部清洁度的全面检查验证。

4  对管道系统清洁度控制工作的改进建议

      (1)系统整体清洁方案和管道系统施工图同时进行设计。

      通常，在工艺管道系统设计时，设计者主要考虑的足如何保证系统设备和管道的空间位置和走向、支架的强度以及系统的运行、维修和操作功能，而把施工过程中管道系统的清洁问题交给了现场施工人员去考虑。这样做的后果是：一旦施工人员要对该系统进行系统整体清洁时，有可能会因为受设计的限制而不能进行较为有效的清洁。设计者在进行工艺系统施工图设计时，应同时考虑进行系统整体清洁的方法和方式：是冲洗还是空气吹扫；是开式冲洗(吹扫)还是闭式循环；足用临时泵还是用在线泵；是否需要在线过滤器等，并增加到施工图设计中。这样做有利于：现场系统冲洗方案编制的更及时、更详细、更具体；系统冲洗方案更方便实施，系统的清洁度更方便检查验证，系统的冲洗效果更好；避免已封闭完工的系统再次重新开口、冲洗后再封闭或焊接等重复工作；避免了影响工程进度和造成不必要的人力、物力的浪费；避免因增加过多的临时管线造成现场的管理混乱；便于实现精细化施工和管理。

      设计系统整体清洁的方式和方法时，可以考虑采用以下原则：对人员能进入的管道系统，宜进行机械清扫、擦拭；对较大口径的管道(10英寸以上，但人员又不能进入)，宜进行循环水闭式冲洗；对小口径管道(2英寸以下)，宜进行空气吹扫：尽可能采用开式水冲洗，这种冲洗效果较好，也便于系统清洁度检查验证；对不能参与冲洗的设备和在线部件，要考虑隔离措施；施工图中应标记出对系统冲洗有影响的管段、在线部件、焊U，等系统冲洗完成后再安装；要考虑临时泵、管线、过滤器的布置位置和与系统的接门位置。

      (2)营造建造期间的清洁文化。

      管道系统的施工特点是工序多、在线部件多、专业多、人员广，其中任何一个环节发生问题都可能造成系统清洁度不良的现象，而且有时也会出现一些主观方面的人因事件。但是，由于清洁问题的隐蔽性强，清洁度验证检查困难，杜绝此类事件的发生不仅有难度，即使事件发生后也很难界定是谁的责任。因此，仅靠行政管理和程序控制无法完全达到清洁度控制的目的，必须充分调动每个员工的积极性和主观能动性，变被动的清洁为主动的清洁。

      营造建造期间的清洁文化就是要创建一个清洁施工的氛围和环境，通过一系列正确的行为方式来达到最大程度的清洁目的。

      营造建造期间的清洁文化要关注以下几方面内容：领导层要对清洁问题给予高度和足够的重视；加强宣传力度，强调安全施工、文明施工的同时，也要强调清洁施工；注重对员工的持续培训，加强员工的质量观念和清洁意识，使员工养成按程序办事的工作习惯；培养员工正确的施工行为习惯；行政管理与物质激励相结合；营造和谐的施工氛围，避免施工人员之间、施工人员与管理层之间产生矛盾；注重员工的思想教育和建设。

      营造建造期间的清洁文化的关键在于培育员工正确的施工行为习惯。如不将施工工具、电焊条等物品放在管道内；每次焊U组对时，都要检查管道内是否存有杂物；只有在进行管道对口时才取卜管端的保护封口；非正在安装的管口和设备接门必须封堵；物项运输过程中外表面要用布或其他材料包裹保护；不锈钢不直接与碳钢支架、脚手架、施工平台等直接接触，避免引起铁素体污染；用塑料布保护已安装管道和设备并注意保持，防止水泥、油漆污染等。

5  结束语

      事实证明，对管道系统进行系统冲洗非常必要，这也是控制管道系统清洁度最有效的措施。尤其对一些重要的或清洁度要求较高的管道系统，必须进行系统冲洗。如果能在进行工艺系统施工图设计时同时考虑系统整体清洁的问题，就能易于保证管道系统的冲洗效果，也利于实现精细化施工和管理。

      只要像对待核安全一样对待建造期间的清洁问题，把清洁文化纳入核安全文化范畴，清洁文化也会像核安全文化—样深入人心，也能够取得和核安全一样的成绩和效果，并给企业带来一定的经济效益。    (收稿日期：2007-02-25)