李明銮
(三门核电有限公司,浙江 三门 317112)
三门核电一号机组是全球首堆AP1000核电机组,其仪表控制系统采用数字化集散控制系统。该系统中共有各类核岛仪表和传感器1000余台(未包括仪表阀),起着信号采集、预处理和信号传输的作用,与系统中的其他软硬件设备共同执行着信息、控制和保护功能[1],确保核电站的安全、可靠、高效运行。
在该机组仪表验收过程中,最为关注的一般是仪表的性能参数,往往对设备外观质量、接口形式和尺寸、铭牌标识、备品备件等的关注度不够,而由此导致在这些方面很容易产生问题,造成仪表发往现场后不能及时安装,需修理、补充,甚至报废重做,增加了工程费用,同时影响工程进度。本文通过对实际工作中所发现实际问题的分析及仪表验收要点的总结概括,阐明如何做好核电站仪表的出厂验收。
在三门核电一号机组仪表的验收过程中,出现过多种多样的问题,下面详细介绍仪表的接口尺寸、外观质量、到货后锈蚀、铭牌/标识等问题实例,并对产生原因进行分析。
仪表的过程连接尺寸是仪表与现场其他设备或管道连接安装的关键数据,一定要根据仪表设计资料上提供的过程接口形式和规格,选择对应的接口连接件,才能确保仪表的正常安装[2]。
1.1.1 实例介绍
某类压力变送器设计资料中要求过程连接接口尺寸为3/8",而出厂验收时检查发现该尺寸为1/2",实际情况与设计不符,导致该仪表无法与现场阀组装配。经各方协商确定,采用另加转接头的方式解决该问题,并分析认定该方法不会增加现场泄漏点;原设计和更改后的示意图见图1和图2。问题最终虽然得到了解决,但是由于期间原因调查、责任划分、转接头采购等耗费了不少时间,对项目进度产生了一定的影响。
除此之外,一些差压变送器、皮托管流量计、测温元件也出现过同样问题。
1.1.2 原因分析
制造厂之所以未按照设计要求选择3/8"和1/4"的接口,而是选择了1/2"接口,主要是因为该尺寸(1/2")为制造厂产品的标准产品,如果选用3/8"、1/4"尺寸的“非标产品”,将会影响产品的交付期。为保证产品交付进度,制造厂向采购方申请将接口尺寸变更为1/2",并获得了采购方的同意,但此过程中双方未按照程序要求开启变更报告进行审批,最终造成了该问题地产生。
图1 原设计要求示意图Fig.1 Schematic diagram of original design requirements
图2 增加转接头后示意图Fig.2 Increase after the adapter schematic
图3 文丘里管锈蚀Fig.3 Venturi tube corrosion
一台设备的外观质量就是设备和制造厂的“脸面”,能够直接反映该产品的总体质量,同时也能折射出该制造厂的制造和管理水平的高低。
1.2.1 实例介绍
2012年下半年,设备监造人员对某型号的热电阻开展出产验收。在验收过程中发现部分仪表接线盒内焊点不牢、部分元件被焊剂覆盖、连接部位松动等问题,同时还存在套管表面存在浮锈、甚至仪表元件生锈等问题。
除上述问题外,设备表面存在划痕或磕碰、粗糙度不符合要求、部分部位脱漆等,也是经常遇到的问题。
1.2.2 原因分析
从表面上看,这都是一些小问题,可能是制造过程中的疏忽造成的,进行简单处理即可解决。但是如果进一步挖掘的话,这些问题产生的背后,有可能是制造能力的不足,无法制造出满足要求的仪表;也有可能是管理水平的不足,质保意识的缺失,对这些看似微不足道的小问题不在意,验收时被发现了就整改,发现不了就瞒天过海。对于频繁出现类似问题的制造厂,采购方应加强管理和监督,在监查中着重关注其制造能力和项目管理能力。
仪表在运输之前必须按照相应的标准和要求进行妥善的包装[3],这是保证设备能够完好无损地运抵目的地的重要前提条件之一。设备监造人员在进行仪表的出厂验收时,也应关注设备的包装情况。
1.3.1 实例介绍
三门1号机组某文丘里管到货后在现场开箱检查时发现两端管口的内外部均出现严重锈蚀,同时法兰面存在多处划痕和磕碰,见图3;在2号机组的开箱检查中发现了同样的问题。由于问题责任难以界定,制造厂、物流运输、仓储各方互相推诿,导致问题处理进展十分缓慢,用了将近半年的才将问题处理完毕,对设备安装造成了较大影响。
另外,在某型号热电阻、数字棒位探测器到货后的开箱检查过程中均发现过焊点生锈问题,造成设备不能及时安装。
1.3.2 原因分析
造成上述问题的原因可能有很多种,但是包装不良是其中很重要的一条原因。如出现问题的文丘里管和数字棒位探测器开箱后发现其内包装已经破损,并且发现了残留水汽;数字棒位探测器内部干燥剂已经呈糊状。这两类设备均通过海上运输,途中条件较为恶劣,在这种包装条件下出现锈蚀是不可避免的事情。另外,文丘里管的法兰面在包装时并未采取保护措施,在运输或转运过程中如果产生摩擦和移动,很容易造成划痕和磕碰。
铭牌是设备重要的识别标志零件,它提供了产品型号、规格参数、生产日期、编号/位号等信息,在设备的安装、定位、巡检、维修等方面起着十分重要的作用。核电站中的仪表种类和数量众多,铭牌的作用更加明显。
1.4.1 实例介绍
监造人员在验收某型号液位计时检查发现其铭牌中信息不全,未根据设计要求提供设备位号、数据表信息;某过程仪表验收过程中发现铭牌材质不符合要求,设计要求使用不锈钢,而实际使用的为铝制铭牌;某浮子流量计被发现铭牌安装位置不对,且未采用设计要求中规定的安装方法。
1.4.2 原因分析
仪表设备铭牌产生问题的主要原因在于制造厂意识上的不重视,认为铭牌的重要性与设备本体相比微不足道;在制造铭牌时不去认真研究标注内容、材质、安装位置、安装方式等关键信息。殊不知这样将导致整批仪表无法通过验收,即使侥幸通过验收,运抵现场后也必须按照设计要求整改后才能安装使用,增加了经济和进度成本。
表1 仪表验收检查表Table 1 Meter acceptance checklist
除了上述问题之外,仪表验收中常见的其他问题包括:设计变更未落实、仪表安装部件漏发/漏供、备品备件漏供、存在不符合项或纠正措施未关闭、完工文件/随箱文件不符合要求等,需要监造人员在出厂验收中加以注意,保证仪表“完整,健康”出厂。
核电厂常用仪表的制造过程中涵盖了“人、机、料、法、环、测”等诸多因素,任何一方面的疏忽都可能造成仪表的制造质量不符合要求。为此,在出厂验收时一定要全面、细致地检查仪表的各项内容,对于存在的问题争取“早发现、早处理、早发货”。下面就从监造的角度,按照流程先后顺序归纳和总结一下AP1000仪表出厂验收的关注点。
1)首先在质量计划审查时要设置合理的见证点[4]。一般情况下在仪表的出厂验收工序设置H点(停工待见点)或W点(见证点),确保监造人员有足够的权利参与到出厂验收工作的执行中去。
2)检查外观质量。一台外观合格的仪表所有零部件状态完好,安装正确、牢固;焊接质量良好,无残留助焊剂等污物;仪表表面状态良好,无可见划痕、磕碰、锈蚀等,外表涂层均匀、牢固;铭牌材质正确,其上信息完善、无误、清晰,按照要求的方式固定牢固。
3)按照设计要求检查仪表的关键尺寸和接口。
4)验收试验的实施。验收试验通常是仪表出厂验收的重头戏,需要准备的内容也比较多,包括:
①确认试验用文件和程序的完整性,制造厂应为试验的实施编制可执行的详细试验程序,并且保证试验程序与标准、规范和要求一致。
②确保试验用设备和量器具满足试验需求,经过校验且在有效期内;试验执行人员具有相应的资格和经验。
③检查试验前所有工序都完成并合格,试验环境满足要求,试验中必要的安全措施已准备完善。
④认真跟踪试验实施,关注各类仪表关键试验项目[5]和试验结果,记录相关试验数据。
⑤核查试验报告,确认试验项目是否已全部完成,试验结果是否与见证情况一致;对于不满足要求的试验项目及时按照质保流程处理。
5)完工文件审查。检查工厂内的制造文件和记录是否完整,包括:原材料和外购件质量证明文件、部件清单、仪表组装的质量验收文件、检验和试验报告、已完成的质量计划、不符合项处理相关文件等。
6)核实安装部件和备品备件数量和质量。
7)按照要求进行包装,对仪表进行妥善封装、保护,做好防水、防尘措施,对有需求的仪表进行温、湿度监测;将仪表固定牢固。
为有效减少检查项目的遗漏,表1可供出厂验收检查时参考。
目前国家核电建设形势已比较明朗,对广大核电从业者来说是一个利好消息。作为监造人员来说,要不断加强专业知识学习,注重经验积累,提高自身业务能力,做好仪表的出厂验收,为AP1000三代核电的建设保驾护航。同时也要注重与仪表制造厂的沟通交流,为其仪表制造提供建议和帮助,共同提高,一起推动国内核电仪表制造能力和国产化水平的提升[6]。
[1]顾军.AP1000核电厂系统与设备[M].北京:原子能出版社,2010:375-432.
[2]叶江琪.热工测量和控制仪表的安装[M].北京:中国电力出版社,1998:414-453.
[3]GB/T 15464-1995,仪器仪表包装通用技术条件[S].
[4]ANSI/ISA-67.04.01-2006,Setpoints for Nuclear Safety-Related Instrumentation[S].
[5]夏虹,曹欣荣,董慧.核工程检测仪表[M].哈尔滨:哈尔滨工程大学出版社,2002.
[6]陈廷炯.我国核电仪表的市场现状与国产化前景分析[C].中国核学会2011年学术年会论文集第9册(核医学分卷、核技术工业应用分卷):中国核学会,2011:26-30.