摘要：本文重点介绍了海阳AP1000核电工程燃油、润滑油系统管道内壁在线酸洗施工背景及工艺要求，详细描述了在施工过程中出现的一系列问题以及对应的解决方式，便于后续管道在线酸洗的施工。
关键词：AP1000燃油；润滑油；在线酸洗
1燃油、润滑油系统管道内壁在线酸洗施工背景
海阳核电一期工程采用美国西屋公司研发设计的第三代核电AP1000堆型，国内国外均无成熟的施工工艺可以用来作为参考，且由于大量设计未固化，导致现场施工进展缓慢。1#核岛燃油、润滑油系统管道早在2013年之前都已安装完成，由于采用了碳钢材质的管道，管道内壁长期暴露在潮湿空气中极易发生锈蚀，如果在应急柴油机正式投入使用之前不对管道内壁进行酸洗而是直接进油的话，势必会造成大量铁屑进入柴油发电机内，吸附在磁性部件上，造成部件的堵塞及磨损，降低柴油发电机的使用寿命，且存在极大的安全隐患。在此前提下，上游单位委托我方对燃油和润滑油管道进行在线酸洗施工。
2、燃油、润滑油系统管道内壁在线酸洗施工方法
海阳核电一期工程燃油、润滑油系统管道内壁酸洗采用了管内酸洗循环的方法进行施工（在线酸洗）。即，在安装好的管路中，将在线部件断开或拆除，用软管、接管、冲洗盖板联接，构成冲洗回路，用酸洗泵将酸液打入回路中进行循环酸洗这一方法。
管内酸洗循环的方法对现场条件要求较低，可以使用大量的软管和接管配合正式管线使用，除易腐蚀的、精密的部件需要拆除外，其余部件均可参与酸洗，不会破坏正式管线的安装现状，避免了大量拆除和恢复正式管道，节省了人力节约了成本，且酸洗完成后对酸洗临措进行简单修改后即可进行油冲洗工作，方便快捷。
2.1 施工前准备
参与施工的人员应具有一定的管道系统循环在线酸洗施工经验，熟悉管道系统循环在线酸洗的操作方法，掌握施工过程中的安全注意事项，在施工前，操作人员应该经过管道循环在线酸洗操作的相关培训及安全、技术交底。需酸洗管道试压完成合格，酸洗回路设计合理无盲区。酸洗原材料已到场，并且酸洗材料已经验收合格。施工场所应具有良好的通风，酸洗设备存放地应开阔，方便紧急情况下的人员疏散。
2.2在线部件拆除
安装完成在线部件全部拆除，并用临时管道连接形成完全封闭的系统。
2.3临时管道安装
依据酸洗回路图对现场情况进行核实，将需要安装临时管道的位置记录下来，并记录好尺寸，选用合适的管道进行下料制作安装。管道和设备连接的,要将管道和设备断开连接，设备入口管道和出口管道用临时管道连接。所有拆除掉的在线部件都要用临时管道连接起来，加好垫片，紧固，连接完成后需仔细核对流程图，保证整个管道是完整的无间断的。
2.4酸液入口安装连接
进酸口管道端头用盲板封堵并焊接一段口径为2″、长度在150mm左右的管头，管头安装临时阀门，阀门后部再连接一段长度约150mm 、口径为2″管头，最后管头与蛇皮软管连接，并标明介质流向。由于酸液入口泵压较大，连接管道时必须将蛇皮软管插入管头足够的深度（至少50mm），并用卡箍、铁丝配合紧固（图1）。
2.4酸液出口至酸池连接
管道末端用盲板封堵并焊接一段口径为2″、长度在150mm左右的管头，管头安装临时阀门，阀门后部再连接一段长度约150mm 、口径为2″管头，最后管头与蛇皮软管连接，并做好标识、紧固（图1）。酸池出口的标识要和阀门的标识一致。把蛇皮软管出水端接入酸池内形成一个完整的可循环管路。
图1
2.5管道进行冲水试漏试验
酸洗回路连接完成后，应先对回路内所有紧固件进行检查和加固，检查无误后才允许进水检漏，避免大量漏水，对周边物项造成损害。检查无误后即可使用酸洗泵将除盐水打入回路内进行循环。
2.6检查渗漏情况
指派专人对每一段管道进行排查，确认有无漏水点。
2.7渗漏封堵（若需要）
对于存在漏水点的，就需停泵整修，整修完成后再次启泵循环检漏，直到整个回路不在外漏。
2.8除油脱脂
管道酸洗前，应进行除油脱脂，以除去管道及其管件中的防锈油。
2.9调配酸液
酸液混合配制时，一定要先将除盐水放入槽内，然后再兑酸进行配制，防止酸遇水引起爆炸。兑酸时要穿戴好胶皮防护用品，兑酸时应缓慢。管子放入或取出酸槽，均不可直接用手去拿，应用专用工具轻拿轻放，防止酸水伤人。
将浓度为85%的磷酸加水稀释成10%~30%的磷酸溶液。
2.10酸洗
管道上安装的临时阀门要处于半开启状态，这样就可以开泵送酸液进入管道，按照阀门距酸液入口远近及阀门的相对高低，酸池回液口有回液流出时，酸池处要通知阀门看管人员现场关闭阀门，以此类推直至关闭相对高度最高的一个阀门。停泵，待酸液静止后，开启最高端阀门，检验系统内是否有气。有气排除后关闭阀门，重新开启循环泵。系统压力达到0.1Mpa，开启所有阀门，持续使用循环泵把酸液往回路中打循环。
酸洗前可选取与管道材质一致的试块放入酸洗槽中，待酸液在管道内循环3个小时左右，检查试块上部锈是否已除干净，未除干净则继续打循环，直到试块表面无锈蚀为止。夏季酸洗施工时需时刻注意酸液温度，温度超过50°左右时需及时停泵，待酸液温度降低后再次启泵循环，并时刻检查试块锈迹变化。
2.11中和
酸洗完成后开始配中和液，在酸洗液中加入99%碳酸钠，溶液稀释至8%，中和液进入方式与酸液进入方式相同，开启循环，中和每个支管。
2.12 清洗
彻底排除中和液，用清水（A级除盐水）冲洗管道，每个支管逐个清洗，同时用PH值试纸检测水的酸碱度（酸碱度在6-8）。酸碱度达到要求以后，停止冲洗。
2.13钝化
把配好的钝化液使用循环泵打入管道内，循环30分钟左右，保证钝化液在管道内充满；检查可见管壁内表面形成均匀的银灰色，如否，则继续，知道满足要求。
2.14 压空吹扫
排除管道内的液体，把准备好的干燥无油的压缩空气接入回路中持续吹扫，直到每个支管所吹出空气吹在干燥白纸上，白纸没有变潮湿及其他污染便可确认为管道内壁已经干燥。
2.15 充氮保护
如果酸洗完成后，不能在2周内进油开展油冲洗工作，则需要对管路采取充氮保护。
2.16拆除临时管道、恢复正式管道
拆除临时管道，恢复正式管道。把所有管道进行密闭封堵，保证管道内部的清洁。
3 燃油、润滑油系统管道内壁在线酸洗工艺分析及经验反馈
3.1工艺分析
在线酸洗施工工艺具有操作简单、方便快捷的特点，通过此种方法能在较短的时间内高质量的完成管道内壁的酸洗工作，不会对已安装完成的管道造成大量拆除和恢复工作，节约资源。但是它对管道回路的要求较高，具体体现如下：
由于酸液具有腐蚀性，管道酸洗前必须保证回路联通，无渗漏，无破口，否则将导致酸液外泄对管道周边物项造成损失。
按照现场实际需要，管道走向比较复杂，忽高忽低。采用在线酸洗的施工方法，需保证在管道的高点位置设有排空阀，否则管道内部的空气无法完全排出，堆积在管道内，造成酸洗缺陷，甚至导致酸洗施工无效。
3.2经验反馈
3.2.1 61A/B罐体内部管道虹吸孔未封堵问题
2016.02.27日，在对厂区接DOS-MT-01A/B罐体的4寸管道进行酸洗前进水检漏时，发现位于罐体内部的管道顶端大量往外喷水，停泵检查后发现管道顶端开有15mm的圆形小孔（虹吸孔），经与非标罐技术人员沟通后，确认此处是按设计要求进行的开孔，4寸管道酸洗施工只能暂停。
罐体内部的管道在最初的施工方案中是不需要参与在线酸洗的，后调试及工程公司反馈三门项目罐体内部的管道有锈蚀，在做罐体外部管道酸洗时已将这段管道连入回路中参与了酸洗施工，故调试及工程公司要求海阳项目也将此部分管道并入酸洗回路中，参与酸洗。
参与海阳项目管道在线酸洗施工的分包单位已在三门项目完成了2台机组的管道在线酸洗工作，且负责现场施工的施工经理均为同一人，从施工经验上来分析不应该存在此类问题。同一家设计单位设计的同一类堆型，为什么在海阳项目发生此类问题，三门项目确未曾发生？此前就此段管道是否需要进行在线酸洗一事多次请教过三门的同事，三门的同事反馈此处管道参与了在线酸洗，但是酸洗施工经理反馈三门项目罐体内部的管道并未参与回路的酸洗施工，所以此部分管道的酸洗施工基本没有经验可言，未能提前发现此处虹吸孔。从此事件可反映出项目之间沟通交流机制不完善，无法借鉴相关的施工经验。
3.2.2 临措漏水问题
2016.02.29日，在对2回路60厂房DOS管道进行进水检漏时，发现管道跨接临措法兰位置处大量漏水，对法兰处螺栓进行紧固后仍然无法止住漏水，停泵将法兰拆除后发现是因为自制法兰切割完成后未将法兰面处理干净，导致法兰与法兰间无法严密贴合，并刺破垫片，导致漏水，后将法兰拆除进行了打磨和矫正，更换垫片后此处不再漏水。此问题完全是由于临措施工人员责任心不强所导致，自制法兰在一定程度上节约了项目资源，但是使用乙炔焰切割成型的法兰，毛刺飞溅及铁水瘤非常的多，在使用前必须对法兰进行打磨处理，否则就无法保证贴合严密漏水漏气。
3.2.3 正式管道及管道临措设计存在缺陷问题
在4、5回路ZOS系统滑油管道进行酸洗前，酸洗厂家就提出了6″ZOS系统管道进柴油机位置水平管上部未设计排气口（最高点），无论是进酸还是进水，顶部水平管道内的空气都将无法完全排出，空气滞留部位将无法参与酸洗，形成气堵。但是此部分为正式管道，如果需要在管道顶部开孔增加排气，需发起设计变更，整个流程走下来需2-3个月时间，将无法保证工期，在与调试队现场沟通后，建议先进行酸洗，酸洗完成检查后再依据现场实际情况分析评估进行解决。酸洗后经过检查，发现管道内壁上部存在或大或小未酸洗到的区域，但未酸洗部位比预期要小的多，经过协商，后续采用了人工清理的办法将未酸洗到的部位酸洗完成。投入了大量的人力。
除正式管设计存在问题之外，滑油管道的临措也存在问题，正式管道管径为6″，要求临措配管为至少4″，但是实际配管仅为3″，通过小管向大管内送酸，将无法避免形成气堵。且可能是由于空间有限，临措配管采用了直角弯头而非圆角弯头，液体在管道内部流动愈加不畅，相对于圆角弯头的平滑过渡直角弯头更容易引起液体的动荡，形成气堵的几率大增。
此两处问题都造成了滑油管道内壁酸洗质量欠佳，造成了额外不必要的人工投入，除非酸洗完成后及时进油，否则都将在短时间内返锈，造成酸洗钝化失效。建议在2#核岛以及后续AP1000核电施工中对此处两个问题进行优化，避免再次出现此情况。
3.2.4 中和液调配问题
2回路酸洗完成后，现场检查时发现回液端管道内壁存在大量的流体状白色带状物，由于缺乏化验设备，无法确定此白色物体成份，也无法确定成因。此白色物体轻轻擦拭即可清除，但是无法确定酸洗结果是否合格。经过各方分析，一致建议厂家进行再次酸洗，清除掉白色物体。经过二次酸洗后，管道内壁无此物体存在，酸洗合格。
结语
通过与酸洗厂家沟通及查阅相关资料，初步认为此白色流体状物体是未完全溶解的碳酸氢钠，是在中和过程中，未将碳酸氢钠完全搅拌溶解便打入管道内进行循环，进液端压力大，回液端压力小，且回液口处接有自制盲板加临时管道，管道存在不规则的变径。循环结束后在压缩空气的高强度持续吹扫下，将此部分未完全溶解的碳酸氢钠吹成流体状粘附在管道内壁上，后续施工中，酸洗施工人员严格按照技术要求进行了酸液、钝化液、中和液的调配，此现象不再出现.
参考文献：
[1]《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50235-97
论文作者:魏鑫
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/22
标签：酸洗论文; 管道论文; 在线论文; 回路论文; 内壁论文; 海阳论文; 阀门论文; 《建筑学研究前沿》2017年第17期论文;