核电厂厂区实验室家具仪器规格书的优化

胡晓龙

摘要：核电厂厂区实验室承担着电厂调试、运行、大修等各阶段水、汽、油的品质分析工作。厂区实验室家具和仪器的规格和数量对实验室设计方案影响巨大，需要在初步设计阶段进行确定。通过合并或减少厂区内功能相近的化学实验室，减少大型分析仪器的配置数量，明确管道接口参数及仪器插座参数等方式，优化修订厂区实验室家具仪器规格书。最终达到降低全厂实验室总体投资的目的。

关键词：厂区实验室;初步设计;规格书;设计优化

1.引言

厂区实验室的主要功能为检测核电厂一、二回路及其辅助系统的化学和放射性化学组成、核电厂各种油类的品质和运行中油质的变化以及核电厂气态和液态流出物排放至环境前的放射性水平测定。工艺设备安装布置在以下5个实验室功能分区，具体描述如下：

冷实验区：主要用于核电厂二回路及其辅助系统样品制备，并对其化学组成进行检测。冷实验区主要以下实验间：悬浮物测量间、离子色谱间、天平室等。

热实验区：主要用于核电厂一回路及其辅助系统样品制备，并对其化学和放射性化学组成进行检测。热实验区主要以下实验间：高纯锗谱仪探头间、放化测量间、原子吸收间、ICP‐MS测量间等。

流出物实验室：主要用于核电厂流出物样品制备并对其放射性水平进行检测。流出物实验室主要以下实验间：热制备间、冷制备间、核素测量间等。

油分析实验室：主要用于对核电厂使用的润滑油、绝缘油、抗燃油及燃油的品质进行监督，以保证相关系统设备的安全运行。油分析实验室主要以下实验间：油分析室、闪点测量室、气相色谱室等。

储存区：包括备品备件库、化学试剂储存间等。

2.核电厂厂区实验室家具仪器规格书的主要内容

核电廠厂区实验室家具仪器规格书是核电厂工程BOP子项厂区实验室用的实验室家具和仪器及辅助配套设施的供货采购技术文件。其主要有供货和服务范围、技术条件及技术描述、质量保证和质量计划、验收和试验等内容。

2.1供货和服务范围

厂区实验室的给排水、气体、通风管线和电气、通信线路布置在吊顶内，并采用功能柱与实验室家具连接。实验室供货商应提供满足规格书中所描述的技术条件和性能参数及材料要求的家具、仪器、辅助配套设施及以上相关的文件清单，并提供相关的配套服务（包括安装、计量标定、维修、培训等）。

2.2技术条件及描述

厂区实验室的家具仪器和配套设施应满足相应标准文件和职业安全相关标准的要求，同时还应当满足相关设计准则。专项技术要求制定了适用于采购包内实验室设备的技术规范，包括环境条件、电源要求、流体特性等。

实验室家具的技术描述主要包括家具的设计制造要求、安装要求、电源需求、实验室气体需求等。

实验室仪器的技术描述主要包括仪器的主要技术性能、电源功率、通风及供气供水要求、样品、化学试剂消耗量等。一般来说，仪器的主要技术特性与分析方法是相关联的，因此供货商应同时给出相应的分析方法。

2.3质量保证和质量计划

该部分规定实验室家具和仪器的质保等级，供货商应据此质保要求建立相应的质保体系文件（包括设备规格书、质量计划、不符合项报告、制造完工报告等）并予以严格执行，同时提供相应的质保能力证明文件。仪器的供应商应提供仪器的计量标定证书。供货商应提供满足技术条件及描述要求的优质试验室家具及仪器，同时要求实验室仪器设备服务寿期达到一定年限。

2.4验收和试验

采购方将根据技术要求和已认可的质量计划以及规范标准进行验收和试验。设备在工厂的验收和试验由供货商和其子分包商依据相关法规标准和供货商提交的设备验收大纲来完成。设备在现场实验室安装完成后，应由供货商在采购方的协助下完成调试验收实验，验收准则由采购方确定。

3.初步设计规格书中存在的问题

3.1各实验室的功能多有重叠，部分实验室设备配置与《工艺设备平面布置图》不符，导致分析仪器重复配置或漏项。

3.2家具厂家安装的电源插座与各插座型号（设备产地欧洲，因此插头经常为欧标）不匹配。

3.3在气路安装过程中，家具供货商安装的气体管路直径与设备气路直径不匹配，导致气路无法连接，需重新做管道变径改造。

3.4设备供货周期长，且发货批次太多，而且不同设备零配件混装，容易导致到货验收时出现混乱。

3.5仪器计量检定的有效期及标准溶液有效期问题：由于实验室现场不具备设备接收条件、供货进度或验收时间拖延等原因，设备到达现场后可能会出现计量检定证书马上到期的问题，同时还存在标准溶液有效期马上要结束的问题。

4.针对问题的优化措施

4.1业主作为电厂运行后化学实验室的使用者，如在设计阶段即针对全厂化学实验室统一优化设置，合并“同类项”，牵头、协调各设计院落实优化方案，包括实验室设置优化和化学分析仪器的配置优化。例如：考虑到闪点测量时油烟味很重，需要较好的排风条件。因此在规格书中将闪点测量放到有窗户的房间，同时考虑测量闪点的通风柜单独设置排风风机，以便排风顺畅。

4.2对水、电、气路的改造，所需改造时间视情况长短各异，但都会拖延仪器设备调试时间。同时相关改造活动，供应商会因此提出合同变更，增加实验室配置经费。例如：因γ谱仪对电源质量要求较高，在其所在引入稳压电源。通过提前调研各类仪器的规格型号，在规格书中提前确定其所需的电源、供水、供气的细节要求，避免在设备调试期间设备与所需配套设施不符的情况发生，力求最大限度降低设备调试时间。

4.3加强仪器的到货进度管理，优化设备到货批次，制定专项验货方案。尤其需要考虑某些敏感性或消耗性设备从到货到使用期间的自然损耗。例如：高纯锗γ谱仪在临时仓库存放时间过长，其环境可能会损伤仪器本身。

5.结束语

综上所述，核电厂厂区实验室家具仪器规格书的优化借鉴了以往核电厂的经验反馈及良好实践。以上提出的优化措施都是基于降低实验室总体投资及缩短安装调试时间的目的。对于核电厂来说应该充分结合自身的特点制定出符合设计特点、设备需求、采购进度及人员配置等的要求，因此在制定完采购技术规格书之后，要按其严格执行，这是保证核电厂安全高效建成的必要条件。

参考文献

[1]李庆华.厂区实验室工艺设计准则研究[C]. 第五届绿色财富（中国）论坛 2010 ： 528-533

[2] 陈红雨 张裕.核电站化学实验室筹备建立[C]. 中国石油和化工 2016：207-209