AP1000核电工程燃油、润滑油系统管道在线循环酸洗操作方法及问题分析

AP1000核电工程燃油、润滑油系统管道在线循环酸洗操作方法及问题分析

余宏开

中国核工业第五建设有限公司

摘要：本文重点介绍了海阳AP1000核电工程应急柴油机燃油、润滑油系统管道在线循环酸洗的施工方法，详细描述各项工艺要求，阐述了在线循环酸洗在操作实践中遇到的典型问题和解决措施，为后续AP1000在线循环酸洗提供了参考经验。

关键词：AP1000，油系统，在线循环酸洗，经验反馈

引言

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，由于技术不成熟，处在在边设计边施工的状态，其中应急柴油机燃油、润滑油系统长期暴露在空气中，为了去除油系统管道内氧化物、灰尘以及其它杂质等，确保管道内部清洁度符合要求，为后续顺利进行油冲洗做好先决条件，最终达到保障应急柴油机本体的质量安全，因此，需进行油系统管道循环在线酸洗工作。

油系统管道材质为A-106GRB。

2、在线循环酸洗施工方法

管道在线循环酸洗法：在安装好并通过压力试验的管路中，将在线部件断开或拆除，利用软管、临时短节、盖板等，构成酸洗回路，用酸洗泵将酸液打入回路进行循环酸洗，从而使管道内部清洁度满足设计要求。

在线酸洗施工工艺流程如下：

2.1施工前准备

参与施工人员应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。

需酸洗管道试压完成合格，酸洗回路设计合理无盲区。

酸洗原材料已经验收合格。

施工场所应具有良好的通风环境，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

在线部件全部拆除，并用临时管道连接形成完全封闭的回路系统。

2.3临时措施安装

管道和设备连接处，要将断开设备，设备不得参与在线循环酸洗，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，安装橡胶垫片（耐酸），紧固，连接完成后需仔细核对流程图，保证整个管路是完整的，无间断的。

2.4酸液入口安装连通

进酸口管道端头用盲板封堵并焊接一段口径为2″、长度150mm的管头，管头安装临时阀门，阀门后部再连接一段长度为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），并用卡箍紧固。

2.5酸液出口至酸池连通

管道末端用盲板封堵并焊接一段口径为2″、长度150mm的管头，管头安装临时阀门，阀门后部再连接一段长度为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。

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。

2.6管道试漏

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，排查无误

后才允许使用酸洗泵将除盐水打入回路内进行检漏。

2.7检查渗漏

指派专人对每一段管道进行排查，确认有无漏水点。

2.8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，直到整个回路无漏点。

2.9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。

除油脱脂剂的配方为：12%碳酸钠、5%氢氧化钠、8%表面活性剂。清洗时间约4~6小时或诗现场情况而定。

2.10调配酸液

将浓度为85%的磷酸加水稀释成10%~30%的磷酸溶液。

酸液混合配制时，一定要先将除盐水放入储液槽内，然后再兑酸，防止酸遇水引起爆炸。

兑酸时要穿戴好胶皮防护用品，兑酸时应动作缓慢，管子放入或取出酸槽，应用专用工具轻拿轻放，防止酸水伤人。

2.11酸洗

管道上安装的临时阀门要处于半开启状态，然后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，立即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，开启最高端阀门进行排气，排气完成后关闭该阀门，重新启动循环泵。

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。

酸洗前应选取与管道材质一致，锈蚀程度相仿的试块放入酸洗槽中，待酸液在管道内循环3个小时左右，检查试块上锈蚀是否已除干净，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。

2.12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，中和每个支管。

2.13清洗

彻底排除中和液，用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，酸碱度达到6-8后，停止冲洗。

2.14钝化

钝化液为将98%的亚硝酸钠稀释至3%。

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，直到满足要求。

2.15压空吹扫

排除管道内的液体，利用核电现场的压缩空气系统，把压缩空气接入回路中进行吹扫，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。

2.16检验

使用不少于10米长的工业内窥镜，对酸洗吹扫后的管道内壁进行清洁度、干燥度检查，管道内壁需露出金属本色，不允许有任何水滴、锈迹残留，无过度酸洗现场（内壁发毛），无异物以及其它任何颜色。

2.17充氮保护

如果酸洗完成后，不能在2周内开展油冲洗工作，特别是在海边潮湿的的环境下，则需要对管路采取充氮保护，压力保持在0.05~0.2MPa。

2.18拆除临时措施、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、酸洗回路设计要点

在线循环酸洗对管道回路的设计要求较高，具体体现如下：

由于酸液具有较强的腐蚀性，酸洗前必须保证回路连通，确保无任何渗漏。

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。

低点设置放水阀，确保后续作业完成后，能够排空管道内全部液体。

回路设计考虑临措管道与正式管道之间的口径变化，以及弯头、三通的设置，尽量避免气堵现象。

尽量减少临措和酸洗回路，在设置酸洗回路数量与临措数量找到平衡点。

4、经验反馈

4.1管道虹吸孔的封堵问题

在对某4寸管路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），4寸管道酸洗施工只能暂停，然后采用木塞进行封堵，并采用卡箍进行固定。

4.2临措漏水问题

在对某回路进行进水检漏时，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无法堵漏，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平整，导致法兰与法兰间无法严密贴合，后将法兰拆除进行了打磨和矫正，并更换了垫片。

此问题完全暴露了安装临措的施工人员责任心缺失，施工过程缺少监督。自制法兰在一定程度上节约了成本，但是使用火焰切割成型的法兰，在使用前必须对法兰进行打磨、矫正处理。

4.3正式管道设计缺陷问题

在某回路ZOS系统滑油管道进行酸洗前，发现进柴油机位置的管道，在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，在与甲方现场沟通后，建议先进行酸洗，酸洗完成后再依据现场实际情况分析评估后续方案。

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，耗费较多人力和较长工期。

4.4临时措施设计缺陷问题

滑油管道的临措设置不合理，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，形成气堵。

另外，部分临措配管采用了直角弯头而非弧形弯头，液体在管道内部流动愈加不畅，相对于弧形弯头的平滑过渡，直角弯头更容易引起液体的动荡，形成气堵的风险增加。

此两处问题都造成了滑油管道内壁酸洗质量欠佳，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。

4.5中和液调配问题

某回路酸洗完成后，现场检查时发现回液端管道内壁存在大量的白色带状物（图1），此白色物体轻轻擦拭即可清除，经过分析，再次进行了酸洗工作，白色物体顺利清除。

通过调查，该白色流体状物体是未完全溶解的碳酸氢钠。

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，酸洗施工人员应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（图2）。

5、结语

AP1000核电工程应急柴油机厂房油系统的在线酸洗，按照上述工序进行操作，整个工艺过程紧密衔接，并做好经验反馈工作，完全能够顺利达到相应的清洁度等级（A级、B级），满足应急柴油机的正常运行。