馬新朝（中國核電工程有限公司， 北京 100840）

核電工程異物是指“按照設計，在結構及功能上不屬于系統(tǒng)或設備內部組成部件、材料或介質的物質，或超過清潔度標準規(guī)定的微?！?。這些非正常狀態(tài)物項將對工藝系統(tǒng)造成很大的損害、危害，會直接導致系統(tǒng)停止運行，甚至造成安全事故，為此，必須明確其分類和來源，嚴格做好異物防控工作。

1 工藝系統(tǒng)異物分類及來源

1.1 異物分類

設備供貨類：制造期間產(chǎn)生的、供貨前未徹底清理干凈而遺留在設備或管段內的異物，如鑄造型砂、焊瘤、焊渣、機加工金屬屑、包裝材料及其他雜物等；設備制造工藝所形成的衍生物、隱蔽驗收過程中形成的各類施工物項等。

施工環(huán)境類：因管段或設備未封閉，導致施工作業(yè)區(qū)環(huán)境中物質進入系統(tǒng)或設備內而產(chǎn)生的異物，如灰塵、砂粒、凝結水、雨水以及施工垃圾等。

施工工藝及施工行為衍生類：施工過程中因特定的施工方法或施工工藝而產(chǎn)生的異物，如焊瘤、焊渣、機加工金屬屑及施工（加工）余料等；由于施工作業(yè)人員不良工作行為習慣而遺留于設備或管段內的物品，如施工工機具、抹布等。

臨時措施類：供貨時需設置的加固、支撐及轉動部件運輸固定鎖緊等臨時部件未清除而產(chǎn)生的異物，如施工期間因施工工藝需要設置的固定、支撐、防護以及焊接氬氣室等臨時裝置。

設備部件類：由于加工裝配不良引起的設備內部部件、零件松動或脫落而形成的異物。

材料腐蝕類：由于制造、運輸、貯存及安裝等環(huán)節(jié)防腐蝕措施不良而引起管段或設備材料內表面的氧化腐蝕產(chǎn)生的異物。

1.2 異物來源

土建施工混凝土殘渣、鋼筋頭、方木等模板支撐附件及腳手架遺留物等；焊接坡口組未去除所用卡板、點固棒，坡口、焊縫層間和表面成型打磨的磨屑；焊條或焊絲頭回收及使用方向管控不到位、丟失或遺留；施工時未發(fā)現(xiàn)螺母、墊片及螺栓掉落；未對管道、閥門及設備接管嘴的對接口及時封口引起工程安裝相關物項進入管道、設備及閥門內（主要異物有施工時的工器具、工藝輔助材料等）、檢修或調試過程中相應的封口控制不及時產(chǎn)生的異物等。

未建立施工清潔區(qū)或清潔區(qū)管控不善所造成的環(huán)境影響：未及時清理，造成相應異物進入工藝系統(tǒng)，如灰塵、積灰、清潔過程中的各類垃圾等。

工藝施工方法造成的異物：隱蔽工程質量問題，如油漆涂層質量問題及衍生物，特種工藝如氣體保護焊采用水溶紙為保護室等材料而形成的異物、清潔度控制不良而形成的異物、酸洗鈍化工藝不合格對產(chǎn)品造成的傷害、鈍化及清潔擦洗等后續(xù)處理物；除銹施工工藝造成的金屬異物（如某核電工程常規(guī)島4號機組LP1內缸現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)的金屬異物為內壁拋丸除銹后未清理干凈的金屬球）等。

成品保護不及時或不當或人因失誤（主要是遺忘、粗心造成的失誤等人為因素造成的缺陷）造成施工過程中各類異物進入管道工藝系統(tǒng)。

2 處理措施

施工全過程異物控制須樹立“預防為主”的思想，建立防異物及清潔區(qū)管理制度和工作程序，嚴格執(zhí)行制度、程序要求，通過檢查、防護、封堵及清理等方式防止異物進入設備或系統(tǒng)。對已進入工藝系統(tǒng)的異物要按照工藝施工特點實施源頭異物全過程控制，采用分技術管控、質量控制及成品保護等方式來清除。預防異物必須從施工環(huán)境、成品防護、敞口封閉、施工人員行為、施工臨時措施及施工衍生異物等方面進行嚴格控制，并采取監(jiān)督、檢查等管理手段，保證施工期間盡可能減少異物進入設備或系統(tǒng)。

系統(tǒng)移交調試前，須通過清潔、吹掃及沖洗的方式對系統(tǒng)或設備內部進行清潔，保證清潔度合格。對沖洗完成后的管線進行焊口恢復、保留項清除及設計變更執(zhí)行等作業(yè)時，組對前應使用內窺鏡檢查內部清潔度，進行清潔安裝，對于無法實施清潔安裝的管線，必須進行登記和報告，并實施回路沖洗或循環(huán)沖洗，確保系統(tǒng)最終清潔無異物。

2.1 技術措施

采用先進的焊接工藝、新技術、新流程進行清潔安裝，如，采用MAG、熱絲TIG焊，TIG焊及配套的惰性氣體保護焊或自動焊，減少焊渣、減少焊接缺陷和衍生物；采用內窺鏡機器人檢查驗收管道設備的內部清潔度。

優(yōu)化施工工藝，如TIG焊采取鄰近閥門抽芯等方式建立氬氣室進行焊縫背部保護；應考慮系統(tǒng)工藝介質對施工工藝的禁忌影響，爆破、蒸汽與惰性氣體吹掃、氣密性試驗、水密封試驗及水壓等液壓試驗所選試驗介質不能對系統(tǒng)正常運行時造成危害和不良影響，應保證系統(tǒng)清潔度，如涉鈉管道禁水、儀控系統(tǒng)與氣體工藝禁油等影響因素，從而保證涉鈉系統(tǒng)、儀控系統(tǒng)等系統(tǒng)處于良好的運行工況。強化工藝紀律，減少水溶紙、透明膠帶等易造成異物源的輔助材料，管段組對前應選用人工或機械通過擦拭、去離子水沖洗及無油干燥的壓縮空氣吹掃等方法對管段內部、管道、管件及其他部件進行離線清潔，確保清潔無異物。

2.2 控制措施

控制工藝系統(tǒng)防異物，就是控制工藝設備、管道及閥門等部件形成的全過程，尤其是控制好設備監(jiān)造過程及工藝安裝調試過程。監(jiān)造人員或監(jiān)理方應監(jiān)督各制造廠在制造加工前預設防異物控制措施，分析異物風險點并優(yōu)化工藝，尤其應重視結構復雜、易于隱藏異物的設備零部件及其生產(chǎn)裝配工藝，降低異物發(fā)生和存留的風險。監(jiān)造人員應監(jiān)督制造廠嚴格按照優(yōu)化后的工藝操作，從源頭控制制造階段的各類異物。

工程現(xiàn)場要預控系統(tǒng)工藝鏈和質量傳遞流程，對安裝及調試的每一個工序，都要認真梳理和檢查其先決條件，控制施工全過程的質量風險及異物來源。分析產(chǎn)生異物的風險源，建立異物源清單，分析操作人員行為、管理缺陷，實現(xiàn)源頭消缺，減少異物。

2.2.1 質量控制措施

分析工藝系統(tǒng)異物進入的風險點，尤其是在質量計劃及工序執(zhí)行過程中，在設備、閥門及管段最后一道接口封閉前應設置H點進行封閉前檢查，一方面保證焊接前的組對質量、清潔度控制質量，另一方面能檢查并及時清除異物，保證系統(tǒng)的清潔。

2.2.2 管理控制措施

建立施工清潔區(qū)實行出入管理閉環(huán)控制異物，建立工器具使用清單、登記使用人信息，防止使用相應工器具時遺忘、丟失，防止意外事件發(fā)生。施工輔助措施的開啟及關閉必須形成閉環(huán)控制，做到材料、工藝輔助措施、工具發(fā)放及回收數(shù)量記錄一致，安裝拆除情況閉環(huán)管理，反饋及時。

工作區(qū)域實施5S管理，做到整頓、整理、清潔、清掃、養(yǎng)成良好的工作習慣及持續(xù)改善，保證施工環(huán)境符合工藝安裝標準。

2.2.3 成品保護和防人因失誤

采取包裹、硬防護等方式，調整施工工序、減少返修與安拆返工，保護好設備接管嘴、閥門接口、轉動設備軸系及附件、法蘭密封面等關鍵部位和易損部位，杜絕人因失誤，防止異物進入系統(tǒng)。

2.2.4 智能監(jiān)控措施

充分應用智慧工地的建設成果進行防異物管理：采取永臨結合的施工工藝，及時投用現(xiàn)場的施工工藝系統(tǒng)，側重于對環(huán)境的整改，如通風空調系統(tǒng)的投用，改善施工人員的工作環(huán)境舒適度，減少異物管理方面的人因失誤幾率；對工藝管道系統(tǒng)中的關鍵設備、閥門、關鍵施工工藝及設施區(qū)域進行相應的視頻監(jiān)控及報警設施管理，杜絕違章并及時發(fā)現(xiàn)異物問題，以便及時處理。

2.2.5 階段性評估

從執(zhí)行程序但未執(zhí)行徹底、未落實管理要求等角度評估安裝清潔度及防異物控制，通過“人員訪談、現(xiàn)場檢查、制度執(zhí)行、程序審查及記錄審查”等方法查找事實，總結提煉出對應的薄弱環(huán)節(jié)，提出改進措施，認真整改，確保防異物、清潔安裝工作符合標準及工藝系統(tǒng)進介質的要求。

3 典型異物對工藝系統(tǒng)的影響案例

某核電除氧工藝系統(tǒng)中，在調試給水沖洗過程中發(fā)現(xiàn)除氧器內防腐涂料層遇水加熱后發(fā)生硬化，并附著在除氧器內壁，極難清理，后經(jīng)調試維護支持人員組織高壓水槍清洗后去除了大部分附著物，但仍有部分死角區(qū)域無法清除；在機組冷試期間，調試工程師在配制蒸汽發(fā)生器保養(yǎng)液工作中發(fā)現(xiàn)，除氧器加熱以后，介質的TOC（有機碳）和氯離子顯著升高：除氧器表面積725 m2，有效容積475 m3，除氧器內部共涂250 kg防銹劑。除氧器滿水現(xiàn)場工況計算Cl-、F-和SO4-2和TOC，介質中最多含有Cl-含量27.9 ppm，F(xiàn)-含量5.3 ppm，SO4-2含量7.9 ppm，TOC含量20.5 ppm，而現(xiàn)場檢測Cl-最高峰值達到1 134 ppm，防銹劑中的TOC超標，系統(tǒng)報警無法正常運行。QC人員進入除氧器內部檢查發(fā)現(xiàn)殘留主要集中在啟動循環(huán)泵再循環(huán)接管、再沸騰管背側、啟動循環(huán)泵出水口、給水出口裝置過濾網(wǎng)等不易達或隱蔽位置，這些區(qū)域無法徹底清理。

結合單機組調試經(jīng)驗反饋和根本原因分析可知：造成此問題的根本原因是制造廠為保證除氧器內壁不發(fā)生銹蝕而涂裝了防腐劑，并未說明系統(tǒng)設備調試前應清理該防腐材料，也未說明該防腐材料與系統(tǒng)介質的兼容性，未對運行工況進行相應的規(guī)定，當系統(tǒng)進聯(lián)氨及堿液后，這些防腐劑遇熱分解，氯離子超標，系統(tǒng)無法正常運行。系統(tǒng)符合性驗收時監(jiān)理和工程管理人員進入容器內檢查該項內容未引起重視、未保持異物的敏感，以至于該狀態(tài)突破層層屏障形成了調試異物。處理該異物的方案是拆除除氧器內部構件，清洗干凈后重新焊接，重新調試以保證系統(tǒng)功能。

專項處理措施：拆除除氧器筒體內的包裝蓋及所有法蘭蓋，形成對流空間，做好安全防護措施，拆除所有內部構件，采用角向磨光機打磨去掉防銹涂層，用真空吸塵器清理內部殘渣，每個部位打磨完成后，立即用高壓水槍沖洗打磨部位、各部件和筒體，通過最低水位排水口將粉塵沖排干凈。嚴格按照除氧器制造工藝進行內部附件的清潔安裝，采取TIG焊重新焊接給水出口裝置過濾網(wǎng)和啟動循環(huán)泵出水口濾網(wǎng)等內部構件，直至檢驗合格。

4 結 論

工程建設的各級單位和管理部門必須高度重視工藝管道系統(tǒng)的防異物管理和監(jiān)督。制定詳盡的防異物管理制度和監(jiān)督制度，分級管控工藝系統(tǒng)的異物管理，尤其是控制工藝制造鏈及系統(tǒng)密封前的H點專項檢查工作，實施全過程控制。

實施異物來源分析、分析制造工藝缺陷、建安調試全過程分階段清單式防異物源頭預控是做好系統(tǒng)防異物的根本措施；優(yōu)化管道系統(tǒng)施工工藝方法，清潔安裝，確保安裝措施、沖洗、試壓的工藝方法與介質特性相適應，做好清潔區(qū)的閉環(huán)管理、成品保護工作，減少異物風險；系統(tǒng)防異物及運行介質裝料前必須進行階段性評估，全面促進系統(tǒng)清潔度提高；通過技術管理體系的正常運轉可以有效做好工程管道系統(tǒng)的防異物管理，為系統(tǒng)介質的順利進料做好先決條件準備。