摘要:仪控系统的安装质量在电站后期的调试和运行活动中起着至关重要的作用,只有在安装阶段打好基础,保证仪控系统的安装质量,才能保证以后电站的安全稳定运行,本文浅析了在某电站建设期间仪控系统安装过程中发现的一些问题和处理方案,为其他工程中优化仪控系统的安装管理工作提供参考。
关键词:仪控系统、安装质量
仪控系统在电站中的作用就好像是人的眼睛和四肢,只有“手眼协调”了,才能保证电站的安全稳定运行。某电站运行仪控系统采用了具有丰富运行经验的西门子分散控制系统Teleperm-XP(T-XP),安全仪控系统和反应堆功率控制系统采用了阿海珐公司新一代的安全仪控系统Teleperm-XS(T-XS)。在其它的独立系统中也广泛地采用了数字化技术。如此广泛的应用数字化技术,就意味着对前期的安装工作有着很高的要求。
仪控系统的安装可分为安装先决条件落实、仪控系统安装、电缆敷设与端接、就地仪控设备的防护、交工资料整理与竣工图绘制五个主要阶段。
一、安装先决条件落实
由于采用德供的仪控系统,德方对于现场安装的先决条件要求十分苛刻。可以说,现场很难100%满足德方的要求。例如在电器机柜间引入机柜安装的先决条件检查中,德方要求机柜间的消防系统可用,通讯系统可用,房间温湿度,房间清洁度,孔洞封堵,土建工作需要全部完成等方面均无法满足条件。而根据施工进度要求,必须尽快安装机柜。最终在多方的共同努力下,对相关问题进行了整改,如:在房间内增加手提式灭火器;安装零时空调;按要求对房间全面清洁;将无法封堵的空洞用零时措施封堵上等措施。最终赶在工程节点前完成了机柜引入的工作。
二、仪控系统安装
仪控系统的安装包含了从测量管线到就地仪表,再到中间端子箱,最后到相关盘柜的安装,种类繁杂,问题也最多。在安装检查中,有很多的仪表管线倾斜度不够,西门子Hook-up图对仪表所连的仪表管的坡度要求>7.5%,不满足这一要求可能导致后期运行时,仪表管内气泡无法排出,从而导致测量不准确。在仪表安装方面,尽管德方为每种类型的仪表都提供了详尽的Hook-up(仪表安装)图,可是现场施工时,并没有严格按图施工,导致后期检查时发现许多就地仪表螺栓、接头用错等问题。在中间端子箱的检查中,发现很多的端子箱没有按照要求紧固螺栓,甚至有个别的端子箱存在用错型号的情况。在盘柜的安装过程,由于由于机柜尺寸较大,且不可倾倒运输,需要在土建阶段即关注控制室或电子间门的尺寸是否能够满足仪控机柜引入。以上问题均造成了不少的返工现象,影响了工程进度。在后期,专门为现场施工的工人组织相关培训,并把相关问题发给施工班组学习,避免这些现场的再次发生。
三、电缆的敷设与端接
因核电站不同于常规电厂,控制区内核辐射的存在,使得在电缆托盘护口材料的选择上有其特殊性,目前国内成熟的防辐照材料的生产厂家还很少,产品品种单一,而国外的产品供货周期长,价格昂贵,因此在电缆托盘制作过程中,就需要提前考虑电缆的锐角保护和弯曲半径问题,最好对电缆托盘进出口边缘进行卷边平滑处理,减少托盘护口材料(多为橡胶材质)的使用,减少日后放射性固体废物的产生。
该电站安全通道分为四个,各通道之间的仪控电缆应满足实体隔离的要求,根据IEEE384中关于电缆路径的要求,不同安全通道的电缆束应做到大于25cm的间距隔离,各个安全通道的端子排也应离开尽可能大的距离。在此项目的设计中为各安全通道的电缆提供了单独的电缆槽,电缆敷设到各安全通道的电缆槽之后,必须将电缆槽上所有电缆出口进行防火密封,并将电缆槽上盖。对1E级机柜和后备盘要特别注意不同供电序列电缆之间的隔离以及电缆外壳和芯线的阻燃问题。
由于光缆易受损,如果计算机网络的光缆和普通电缆敷设在同一电缆托盘中,则容易造成光缆损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆设计中,没有为光缆设计单独的托盘,只能在仪控电缆托盘的一侧,隔出一个小的沟道用于光缆敷设或直接将光缆敷设在电缆的最上层。建议为光缆设计单独的托架,以保护光缆。
在UBS厂房的电缆敷设中,发现有仪控电缆与动力电缆为按要求敷设,同时敷设在同一电缆托盘的情况,在提出整改后,这种情况得到改善。
由此项目的泵,阀门等设备是俄罗斯供货,进线孔较大,而仪控电缆是德方供货,采用的电缆外径较细,因此在现场端接过程中发现电缆进线孔无法锁紧电缆,进而无法实现电缆的固定和阀门的密封,为此中方和俄德专家协调确认后,采用了在进线孔处加装变径锁紧密封头的方式解决了此问题。此问题的解决方案虽简单,但耗费了大量时间和资金用于现场测绘和材料订购。设计接口的细节问题在以后的工程中需要多加关注。
对于HARTING接头,在端接过程中应先进行压接,然后对焊,根据使用经验,若电缆芯线为独芯硬电缆,则在长期运行过程中,由于就地设备的震动,易引起压接部位断裂导致故障,因此在电缆的选用上应采用多芯软电缆。在项目设计期间,由于俄方向德方提交数据时没有明确标识哪些设备采用插头端接,因此德方在电缆的选型上均按常规选用了JE-H(ST)H类型的电缆,在现场施工过程中发现这一问题后,中方将和HARTING接头相连的电缆改为了JE-HCH类型电缆,从而减少了今后设备的维护工作量。
施工单位编制的电缆端接质量计划是根据西门子安装指导EI-06编制的,没有对仪控电缆采用螺丝端接方式给出明确的力矩值,因而早期未对螺丝连接方式的锁紧力矩进行检查。由于端接人员对力矩的把握不同,且德供电缆芯线较细,后在检查中发现部分螺丝端子未被锁紧。经联系设备供方获得锁紧力矩后,对采用此种端接方式的端子开启特殊质量计划,进行了100%检查。
此部分工作涉及西门子仪控电缆和ABB开关柜,阀门,泵等以螺丝紧固的端接方式。今后应注意在端接过程中应采用力矩螺丝刀进行作业,确保电缆端子锁紧。
四、就地仪控设备的防护
为做好仪控设备的保护,原则上应严格依照施工程序进行先决条件检查,在具备条件后进行安装。但在实际施工过程中,由于工艺系统的调试依赖于仪控系统的投用,所以部分仪表的安装先决条件不能充分满足,必须先行安装。为此,只能在计划好工期的基础上,尽量将易被损坏的仪表敏感件的安装后延,而先做好电缆敷设。对于有管仪表,可先进行仪表管敷设焊接、仪表支架安装等准备工作,等到工艺设备施工完成,安装仪表并端接,使仪控的安装工作基本和工艺系统同步完成。对于已安装仪表需要做好成品保护。
为避免在线仪表在系统冲洗时造成不必要的损坏,在工艺管道上安装的在线仪表,在冲洗后才能安装。如果供货商已提供相应的模拟件,则先用模拟件进行安装;如未供模拟件,则要求施工单位采取临时替代方案,冲洗后再以正式仪表进行替换。
五、交工资料整理与竣工图绘制
在做交工资料时,发现以下问题给竣工资料的清理造成了困难,需要在早期设计过程中加以关注:
- 由于俄方的分供方较多,部分施工的图纸,以厂家资料形式提交;
- 在施工过程中,俄方出于商务考虑,不愿发布设计变更通知单(SCN),部分设计澄清单(CR)中包含了变更的内容;
- SCN管理不规范,部分SCN适用于两台机组,但在SCN中没有任何标识;
- 俄方设计院没有提供完整的矢量图。
鉴于以上情况,由施工单位将CR单进行清理,对包含实体变更的CR单进行标注,和SCN一起纳入竣工图的编制范围;对SCN进行清理,对变更适用的机组号进行标识,以便进行跟踪和竣工图编制。通过这种方式,初步解决了竣工图的完整性和准确性的问题。
在此仪控系统的安装过程中,遇到了各种问题,其中绝大部分问题通过参考国内和国外的施工标准和经验得到了圆满的解决,但仍值得在以后的施工中加以借鉴,做好提前防范,以提高施工质量,节约资金和缩短工期。
论文作者:徐春晨
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/15
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