400L金属桶水泥固化线厂内调试的策划与实施

[摘 要]广东核电集团宁德核电厂400L金属桶水泥固化线由多套单体机械设备和部件、气源柜以及电控柜等组成。整个系统较为复杂，且要求运行可靠。本文介绍了针对该整套设备系统性联调所制定的调试方案、组织保证以及采取的各项措施。最终按期圆满完成了设备的调试工作，达到了调试大纲所规定的数十项试验内容的要求，并顺利通过了最终的验收。同时，在调试过程中，发现了部分设计细节存在的缺陷，为设备后续的进一步完善提供了经验反馈。

[关键词]400L金属桶；水泥固化线；系统性联调；调试方案；组织保证

中图分类号：TL941 + 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）23-0011-02

中国原子能科学研究院实验工厂承接了中广核工程公司宁德核电厂400L金属桶水泥固化线项目的研制工作，其是采用水泥固化工艺将核电厂运行过程中的放射性固体废物（废树脂、浓缩液和废过滤器芯子）进行预处理、整备并形成稳定的废物货包，以便于运输、暂存和处置的生产线。主要包含辊道传输线、钢平台、干混料输送装置、干湿料加注罩、干湿料接液盘、装桶搅拌站、自动开封盖装置、废过滤芯装桶装置、清洗液回收装置等9套单体设备，以及3套气源柜、14套电控柜等，整个系统较为复杂。由于本设备会影响到整个电厂的装料许可，又是首次国产化，为了确保万无一失，要求在原子能院内模拟核电厂现场情况，对整套设备做了系统性的厂内联调，主要内容包括进行设备的布置、安装、调试和试验等工作，用于整套设备的功能及关键工艺验证。

1 方案策划

为了确保调试的顺利完成，满足各个方面的条件要求，在实施前进行了周密的策划，制定了详尽可行的实施方案。

1.1 设备布置

1）利用现有厂房条件，充分模拟核电厂现场的实际情况，落实了设备的总体布置，整个系统占地面积约24m×10m×6m（长×宽×高），与核电厂现场条件相符，具体布置如图1所示。

2）由于系统涉及到的电线电缆和气管等数量较多，根据系统对电路和气路的要求，并为了便于连接和区分不同的管、线路，确定了电缆和气路管道的布置，见图2。

管路布置的原则：管路的布置应尽量集中走线，保持现场线路布置整洁；管路的长度尽量采用最短距离，节约材料；管路的布置尽量不通过人员通道，对跨越人员通道的设置桥架，做好防护措施；信号电缆和动力电缆隔离布置，防止信号干扰；对活动部件上的管道采用悬挂方式，防止设备运动时摩擦管路，造成危险隐患。

1.2 硬件条件保证

调试进行的先决条件就是需要满足硬件基础设施的需求，其中包括厂房、运输与起吊设备、水、电、气等现场保障条件。

1）调试厂房经过改造后满足设备安装需求。

2）厂房内配有3T行车，水、电均满足调试需要，厂房地面进行了修整，并设置了洁净室、工具架等。

3）经过需求计算，在厂房内安装了一台容积40m3，工作压力1.0MPa的稳压罐，配备了一台工作压力1.0MPa的空压机，解决了设备用气问题。

4）配备了5吨叉车和电瓶车，满足厂房间设备转运的需要。

1.3 设备进场安排

由于系统涉及的单体设备较多，必须制定详细的设备进场计划，否则会导致安装时设备出现干涉与冲突，影响整体进度。此外，进场计划还需要结合设备的实际制造进度，需要在设备进场安排时，全盘进行考虑和策划。设备进场安排的主要原则：

1）作为基础的设备应首先安装：如导轨、基础板、钢平台等。

2）影响其他设备安装的设备应先安装：如安装在辊道下部的顶升装置和振动装置。

3）安装在厂房内侧的大型设备应先安装：如40m3的稳压罐等，减少吊装风险。

4）不影响其他设备安装的关键设备应后安装：如搅拌器和自动取封盖装置，为了避免在安装其他设备时对其造成损坏，应尽量安排在最后阶段安装。

5）电气设备的进场应靠后：调试厂房现场安装过程中粉尘较大，为了避免对电气元件造成伤害，电控柜等应尽量靠后安装并做好防护措施。

1.4 物料进场安排

设备调试过程中，涉及到非常多的辅助物料，包括：

1）常用安装工具：吊装带、卸扣、钳工工具、细线、铅垂等；

2）检测工具：平尺、角尺、卡尺、电工万用表、绝缘测试仪、红外测温仪、秒表、水平仪、测力计、噪声仪等；

3）电气系统接线耗材：打号机、压线钳、电缆排、线号管等；

4）试验物料：包括水泥搅拌试验所用物料，如水泥、水、树脂、400L金属桶等；

5）专用工装卡具：包括连接用的临时支架、工装卡具、连接螺栓、各规格膨胀螺栓等。

1.5 编制调试文件

为了明确厂内调试工作的具体内容，专门编制了厂内单体设备调试大纲和系统联调大纲，通过业主认可后实施，其内容基本涵盖了核电现场需调试内容，包含了各单体设备的调试、检验内容和设备联调的各项任务要求，主要包括：设备功能描述，主要试验内容，试验目的及验收准则，验收主要器材，试验条件：包括先决条件、环境条件、人员要求等，试验步骤：单体设备动作、安全联锁测试、工艺流程测试等，参考文件及引用标准，试验数据记录表格等。

2 组织机构和协调管理

2.1 组织机构

根据实际情况，我们组织了一支涉及面非常广泛的调试联队，其中包含总负责人、工艺技术负责人、调试负责人、采购负责人、后勤保障负责人、设计负责人、电气控制负责人、检验负责人、质保负责人等，明确了相关责任人的职责权限，防止工作中出现推诿扯皮的情况。

此外，广核公司对设备的调试的工作也非常重视，派出两名技术人员作为驻厂代表，全程跟踪、指导调试工作，并协助原子能院及时解决相关接口问题。

2.2 协调管理

按照广核公司协调和管理的相关要求，调试联队每周进行一次进度协调会，向项目经理和业主驻厂代表汇报进展情况，提出需要协调解决的各类问题，同时广泛的听取意见，特别是中广核相关部门关切的一些问题。

广核公司与原子能院各尽其责、通力合作，有效地促进了调试进度，保证了质量，圆满完成了该项目的工作。

3 调试实施

设备到货并按照总体及管、线路布置方案安装、连接完成后，便进入了全面的调试阶段，调试联队在项目的组织协调、人力资源分配、调试具体工作的落实等各个方面按照总体安排、分工合作的原则，完成了调试实施工作，最终通过验收。厂房实际图片见图3。

3.1 调试进度的跟踪

设备的调试实施过程是一个动态的变化过程，需要根据每天的实际进展情况不断的进行跟踪调整，以达到进度安排要求。

每日主要跟踪事项包括：

1）设备制造状态：由于制造延迟等原因，造成部分设备制造进度拖后，需要结合整套设备的安装、调试需求，与制造部门协调确定优先顺序。

2）外购零部件到货状态：设备外购件种类、数量多，到货期千差万别，为了避免采购遗漏造成延误，需要核实每一种外购件的规格、数量和到货状态等信息。

3）设备进场情况：设备进场后需要及时记录并落实安装进度要求。

4）已进场设备的安装与调试情况等：对已经进场安装的设备需要及时检查、记录安装情况，对有条件的设备按照调试大纲进行调试检查。

以上跟踪事项由各系统负责人汇总，由总负责人根据进展情况进行协调、处理。

3.2 调试的主要内容

设备所有调试内容应按照单体设备调试试验大纲和系统联调大纲进行，主要分成两个阶段，即：准备上电调试和上电调试。

1）准备上电调试主要包含：电气线路检查、气路检查、设备安装和连接检查、绝缘检查以及结构性检查等。

2）上电调试主要包含：各单体设备的上电动作检查、系统的安全联锁测试、约36项子任务操作流程模拟等。

我们对设备调试大纲里所涉及的调试内容逐项进行了详细的安排，对每一项调试内容都明确了责任人员、所需检测设备以及预计工作时间，做到每一项调试内容都有人负责、有时间安排，已达到总体进度要求。

3.3 调试验收及收尾

广核公司的监造工程师来原子能院多次对设备调试各阶段进行了见证，并提出了许多应关注和整改的事项，经过不断改进和完善，设备最终通过了出厂验收。

调试工作完成后，就面临着发货前的准备工作，主要包括：

1）做好电缆、气管清洁、标识工作后拆除，将属于供货范围内的和临时用的管路区分开，并分别存放。

2）做好辅助物料的回收、整理、入库等工作，以节约资源。

3）对发现问题设备的整改工作应及时进行，改进内容及时反馈给设计和制造部门。

4）做好设备的清洁、包装、装箱工作，涉及包装箱数量约19个，需要做认真的统计和准备。

4 经验反馈

本套设备由于是首次国产化，难免在设计或者制造过程中出现各类问题，对设备进行全面的调试试验是检验其性能指标最有效的方式。我们对在安装、调试过程中出现的各类问题进行了认真的记录，反馈给相关部门30余项改进内容，为设备进一步完善提供了第一手资料。

其中主要出现的问题分类如下：

1） 结构设计问题：个别设备设计结构存在缺陷，无法完全满足使用需求。

2）外购件选型与调试问题：个别采购的标准设备调试中出现不满足使用要求的问题，需要进行前期处置。

3）设备制造问题：对设备制造中应注意的环节提出建议，如对部分安装基础面应进行焊后精加工，利于保证后续安装精度；部分结构件焊缝应打磨平整，防止与其他设备干涉等。

4）设备安装、调试程序优化：优化了部分设备的安装、调试程序，为核电厂现场相关工作的顺利进行积累了宝贵的经验。

5 结束语

400L金属桶水泥固化线设备是原子能院首次为核电厂设计、制造、调试复杂系统设备，经过前期认真的准备以及调试过程广核公司与原子能院的密切合作、认真组织、协调和实施，最终按期圆满完成了设备的调试工作，达到了调试大纲所规定的数十项试验内容的要求，并顺利通过了最终的验收。同时建立了核电厂与科研院所企业合作的成功模式，也锻炼了一支有力的调试队伍，为后续同类复杂系统设备的调试积累了经验，打下了基础。

作者简介

孟雷（1980--），男，江苏赣榆县人，本科，机械设计制造及自动化专业，研究方向：机械设计制造及自动化