《设备监理》202204

发布时间:2022-10-18 | 杂志分类:其他
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《设备监理》202204

目 次 主 管 国家市场监督管理总局 主 办 中国特种设备检测研究院 中国设备监理协会 出版发行 《中国特种设备安全》杂志社有限公司 刊名题字 钱正英 顾 问 宋继红 郭汝斌 编委会主任 李 强 编委会副主任 许可达 钱仲裘 白德美 编委会委员 王建庭 江 华 刘凤奎 刘瑞华 (按姓氏笔画排序 ) 吕文学 孙东晓 孙 宁 汤紫德 许以俪 许松林 闫献军 余建国 宋亚东 张小毅 张汉亚 张丽英 张连营 张建梅 张瑞杰 李长燕 束国刚 辛海燕 陈 琳 杨新民 周 国 周丙涛 孟庆发 林逸川 金 洁 姚建斌 赵 兵 袁晓玲 郭育荣 高艳玲 崔 成 程志虎 主 编 李 强 编辑部主任 陈佩佩 执行主编 梁少霞 副 主 编 郇淑萍 编 辑 罗 军 胡 丹 邹长宏 韩晓璐 任珈瑶 英文翻译 梁少霞 邹长宏 秦 毅国际标准连续出版物号 ISSN 2095-2465国内统一连续出版物号 CN10-1021/TB 编辑部地址 北京市朝阳区和平街西苑 2 号 邮 编 100029 电 话 010-64221783 010-59068618 传 真 010-64216385 网 址 www.cs... [收起]
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《设备监理》202204
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目 次

主 管 国家市场监督管理总局

主 办 中国特种设备检测研究院

中国设备监理协会

出版发行 《中国特种设备安全》杂志社有限公司

刊名题字 钱正英

顾 问 宋继红 郭汝斌

编委会主任 李 强

编委会副主任 许可达 钱仲裘 白德美

编委会委员 王建庭 江 华 刘凤奎 刘瑞华

(按姓氏笔画排序 ) 吕文学 孙东晓 孙 宁 汤紫德

许以俪 许松林 闫献军 余建国

宋亚东 张小毅 张汉亚 张丽英

张连营 张建梅 张瑞杰 李长燕

束国刚 辛海燕 陈 琳 杨新民

周 国 周丙涛 孟庆发 林逸川

金 洁 姚建斌 赵 兵 袁晓玲

郭育荣 高艳玲 崔 成 程志虎

主 编 李 强

编辑部主任 陈佩佩

执行主编 梁少霞

副 主 编 郇淑萍

编 辑 罗 军 胡 丹 邹长宏 韩晓璐

任珈瑶

英文翻译 梁少霞 邹长宏 秦 毅

国际标准连续出版物号 ISSN 2095-2465

国内统一连续出版物号 CN10-1021/TB

编辑部地址 北京市朝阳区和平街西苑 2 号

邮 编 100029

电 话 010-64221783

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敬 告 读 者 本刊凡有印刷、装订质量问题请向

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2022 年第 4 期 总第 71 期

出版日期:8 月 25 日

专论与综述

01 国内首个核电厂供热改造项目设备制造质量监督管理实践

李卫华等

法规标准

08 铁路机车车辆产品监造细则研究与实践 张家富等

11 海上风电风机制造质量标准化的研究和实践 杨传健等

合同管理

15 设备工程采购与合同管理(Ⅲ) 吕文学

监理要点

21 机车车辆产品设计试制过程监造研究 徐 强等

25 浅谈总包方工程设计人员的化工设备催交检验工作

姜 昊等

29 内蒙古电网变压器监造工作改进的分析研究 刘德诚等

34 铁矿石采制样设备研究及监理过程控制重点浅析 胡庆坡

38 塔器设备立式空中合拢焊接质量分析 赵文强等

安全分析

41 醋酸装置脱轻塔初冷器频繁泄漏原因分析 张 斌等

46 核电柴油发电机组汽缸爆发压力降低的故障分析及解决措施

代维民等

50 高压气水罐层板和封头连接焊缝裂纹成因分析和处理对策

万 军等

检验与技术

53 从认证角度分析AGV产品的安全 施 擎等

60 地铁电动客车蓄电池在线监测系统技术研究 谭康柏等

65 气相反应器空置状态配风流场模拟研究 陈志敏

71 高压真空电子束焊接技术在Incoloy 825

高压空冷器制造上的应用 陈天皖等

专访

75 星光不问赶路人

——访陕西威能检验咨询有限公司副总裁赵峰 郇淑萍等

第6页

2022 年 8 月 第 4 期 总第 71 期

SHEBEI JIANLI

声 明

1.未经本刊书面同意,不得以任何形式转载、

使用本刊所刊登的文章及图片。

2. 作者投寄文字、图片稿件,从寄出之日算

起,5 个月内未收到采用通知,可另行处理,切

勿一稿多投。来稿一律不退,请自留底稿。

3. 本刊支付给作者的稿酬已包括授权的电子

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另有声明外,本刊对来稿有权修改,对答疑问

题来信有权编发,但不另付稿酬。

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引起的侵权纠纷,本刊不承担任何连带责任。

5. 本刊已被中国核心期刊(遴选)数据库、

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据库收录、国家科学技术期刊开放平台收录期

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本刊声明,本刊将作适当处理。

6. 作者观点与本刊立场无关。

本刊编辑部

战略合作伙伴单位

国网经济技术研究院有限公司

南京三方化工设备监理有限公司

北京中唐电工程咨询有限公司

陕西威能检验咨询有限公司

英泰克工程顾问(上海)有限公司

中国铁道科学研究院集团有限公司城市轨道交通中心

CONTENTS

Monograph and Summary

Practice of Equipment Manufacturing Quality Surveillance

Management of the First Heating Supply Project of

Domestic Nuclear Power Plant Li Weihua et al(01)

Regulations and Standards

Research and Practice of Supervision Rules for Railway

Rolling Stock Products Zhang Jiafu et al(08)

Research and Practice on Manufacturing Quality Standardization

for Offshore Wind Turbines Yang Chuanjian et al(11)

Contract Management

Plants Engineering Procurement and Contract Management (Ⅲ)

Lv Wenxue(15)

Supervision Points

Research of Supervision on Design Trial Production Process

of Locomotive and Rolling Stock Product Xu Qiang et al(21)

A Brief Analysis of General Contractor Engineering

Designers’ Participation in Expediting Delivery

and Inspection in Chemical Equipment Jiang Hao et al(25)

Talking about the Improvement of Transformer Supervision

in Inner Mongolia Power Grid Liu Decheng et al(29)

Research on Iron Ore Sampling Equipment and Key Points

of Supervision Process Control Hu Qingpo(34)

Analysis of Welding Quality of Tower Equipment when

Alignment in Mid Air Zhao Wenqiang et al(38)

Safety Analysis

Analysis on Frequent Leakage of the Light-removing Tower

Primary Cooler in the Acetic Acid Plant Zhang Bin et al(41)

Failure Analysis and Solution of Cylinder Explosion Pressure

Drop in Nuclear Diesel Generator Set Dai Weimin et al(46)

Cause Analysis and Treatment of Weld Cracks between

Laminate and Head of a High- pressure Gas

and Water Tank Wan Jun et al(50)

Inspection and Technology

Analysis on Safety of AGV Products from the Certification

Shi Qing et al(53)

Research on On-line Monitoring System Technology

of Metro Electric Bus Battery Tan Kangbai et al(60)

Simulation Study on Air Distribution Flow Field

of Gas Phase Reactor in Empty State Chen Zhimin(65)

Application of High-voltage Electron Beam Welding

Technology in the Production of Incoloy 825

High Pressure Air Cooler Chen Tianwan et al(71)

Exclusive Interview

Starlight Asks No Traveler: Interview with Zhao Feng, Vice

President of Shaanxi Forenergy Inspection

& Consultation Co., Ltd. Huan Shuping et al(75)

P54

图 2 定制 AGV 示例

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PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 1

Monograph and Summary

专论与综述

国内首个核电厂供热改造项目设备制造

质量监督管理实践

李卫华 1

冀润景 2

陈 璞 3

王子逸 2

(1. 山东核电有限公司 烟台 265116)

(2. 电能(北京)工程监理有限公司 北京 100080)

(3. 国核电力规划设计研究院 北京 100095)

摘 要:基于国内首个核电厂供热改造项目设备制造质量管理实践,本文提出了制造质量风险识别和管理、

关键技术要求识别和监督落实、“新工艺”应用管理、提升见证监督有效性、同类设备经验反馈等一系列技

术措施,并取得了良好的实施效果。主要设备的制造质量得到良好的控制,为项目的顺利实施提供了重要保障。

同时总结分析了相关的工艺、试验问题,为后续类似项目的设计改进、工艺优化和质量提升打下扎实的基础。

上述工作的实施填补了国内核电厂供热改造设备制造质量管理的空白,并进一步深化了对“核安全文化”内

涵的认识。

关键词:核电厂 对外供热 制造质量 管理

Practice of Equipment Manufacturing Quality Surveillance Management of the

First Heating Supply Project of Domestic Nuclear Power Plant

Li Weihua1

Ji Runjing2

Chen Pu3

Wang Ziyi2

(1. Shandong Nuclear Power Co., Ltd Yantai 265116)

(2. Power (Beijing) Engineering Supervision Co., Ltd Beijing 100080)

(3. State Nuclear Electric Power Planning Design & Research Institute Co., Ltd Beijing 100095)

Abstract Based on the equipment manufacturing quality management practice of the first heating supply

project of nuclear power plant in China, this paper puts forward a series of technical measures, such as manufacturing

quality risk identification and management, identification and supervision of key technical requirements, application

management of “new process”, improving the effectiveness of witness surveillance, experience feedback of similar

equipment, and achieves good implementation results. The manufacturing quality of main equipment is well

controlled, which provides an important guarantee for the smooth implementation of the project. At the same time, the

relevant process and test problems are summarized, which lays a solid foundation for the design improvement, process

optimization and quality improvement of subsequent similar projects. The implementation of the above work fills the

gap of manufacturing quality management of heating transformation equipment in domestic nuclear power plants, and

further deepens the understanding of the connotation of “nuclear safety culture”.

Keywords Nuclear power plant External heating supply Manufacturing quality Management

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0001-07 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.001

作者简介:李卫华(1976 ~ ),男,本科,高级工程师,从

事核电工程设备监造管理工作。

通讯作者:冀润景,E-mail: jirunjing@spic.com.cn。

(收稿日期:2022-03-01)

我国采暖人口达 7 亿,若以煤作为供热能源,则

每年供暖消耗煤炭超过 5 亿 t,能源结构和产业升级形

势严峻 [1]。近年来,随着环保问题日益受到各方重视,

第8页

2 2022.04 设备监理

Monograph and Summary

专论与综述

清洁供热能源的替代需求愈发强烈。当前供热发展最

大瓶颈是能源短缺,一方面是对燃煤供热能源的管控

难以实现清洁;另一方面是面临天然气短缺的风险,

核能供热无疑给供热行业带来了福音。

城市取暖将不再依赖煤炭,这将为我国推进清洁

取暖、实现中国“3060”目标提供更经济、更环保的方案,

也开创了中国核能、核电发展的新路径。目前,我国(大

陆)在运核电机组 51 台、装机容量 5 328 万 kW,在

建机组 20 台、装机容量 2 270 万 kW[2]。截至 2021 年

10 月,全国核电累计发电量 3 354 亿 kW·h,相当于节

约标煤约 1 亿 t,减排二氧化碳近 2.75 亿 t。对北方核

电厂在运机组逐渐推行供热改造潜力巨大,而据设计

单位可行性研究指出,各种供热方案的选择又以抽汽

供热方案为最优 [3],故本文以国内某在运核电厂机组

进行抽汽供热改造项目为例,介绍项目实施过程中所

采购设备制造过程质量监督管理工作实践。

1 供热项目概况

1.1 核电厂抽汽供热方案

通过对核电汽轮机的 2 根高排管道上打孔(如图

1 所示)并加装三通,在三通上接出支管,抽汽依次

通过手动关断阀、抽汽止回阀、快关调节阀后,分两

路至汽机房新建毗屋内的热网加热器,加热后疏水回

凝汽器。

热网循环泵布置在换热首站,将 70 ℃ 的供热回

水加压输送至热网加热器,加热至 130 ℃ 后送到二级

换热站(市政范围)与供热热网水进行热交换。

图 1 抽汽供热流程示意

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1.2 项目主要设备与质量控制分级

● 1.2.1 本项目主要设备

1) 抽汽系统有抽汽止回阀、快关调节阀、系统管

道和管件。

2) 加热蒸汽系统有热网加热器与加热器连接的管

道和管件。

3) 循环水系统有热网循环泵、循泵变频器、循环

水管道和管件、高压馈线柜、循环水系统的非手动阀门。

4) 疏水系统有疏水器、阀门等。

5) 热工仪表及仪控系统有 PLC(可编程逻辑控制

器)系统设备、热工仪表及电动门配电柜、闭路电视

及火灾报警等。

6) 检修起吊设备。

● 1.2.2 分级监督策略

参照核电设备分级方法,综合考虑设备对系统安

全和运行的重要性、设备设计和制造的复杂程度、

成熟程度,以及供应商的能力和水平 [4],设备按 QS1

(QS:质量监督)、QS2、QS3、QS4 进行分级,并

根据分级制定不同的控制策略,见表 1。

质量监督活动类型 质量监督活动具体

实施内容 QS1 QS2 QS3 QS4

技术文件审查

质量计划、ITP 审查 √ √ √ —

检验 / 试验大纲审查 √ √ √ —

监督活动实施

先决条件检查 √ √ — —

制造全过程驻厂

监督 + 见证 √ — — —

巡检 + 见证 — √ — —

出厂试验见证 √ √ √ —

出厂验收 √ √ √ √

完工报告检查 √ √ √ —

表 1 分级监督管理策略

分级的目的是根据设备重要程度、质量风险的不

同,确定不同的监督管理策略,明确资源投入方向,

有序开展工作。

本项目的设备采购执行中,项目业主单位、总包

单位分别派出代表,与设备监理单位总监理工程师共

同组成质量监督管理团队,并由设备监理单位派出监

理工程师,负责具体执行制造阶段的质量监督工作。

2 设备制造质量监督重点工作措施实践

2.1 开展针对关键设备潜在供应商的源地检

查和评估

抽汽管道阀门是关系到本项目供热改造成败的关

键核心设备,在抽汽系统中发挥重要作用。气动抽汽

止回阀要求在甩负荷时 1 s 内关闭,以防止下游蒸汽

第9页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 3

Monograph and Summary

专论与综述

倒流引起汽轮机超速。液动快关调节阀正常情况下调

节抽汽供热流量,异常工况时需在 0.5 s 内快速关闭。

截至汽轮机厂订货时,这 2 个重要阀门国产产品尚无

核电运行项目的应用业绩。

为评估潜在供应商制造能力和质量保证能力,并

以此作为采购决策的依据,质量监督团队组织对抽汽

管道阀门以及铸件厂进行源地专项检查。检查内容包

括质保体系建立和运行总体情况、技术管理(合同 /

订单评审管理、设计开发管理、工艺管理)、过程管

理与质量控制(采购管理、过程控制、质量控制、不

合格品管理)、资源管理(人员管理、生产设备、仪

表 / 设备管理)等,通过检查对供应商的产品设计、

工艺开发、制造能力做出评价,同时提出 4 项问题,

包括一些操作规程缺失、部分检测仪器标识、校准管理、

检测能力等,并督促供应商整改完成。

2.2 将基于风险的思维贯穿于制造质量监督

活动

通过对设计技术规范书、制造标准和制造厂相关

工艺规定的识别和掌握,质量监督团队在众多设备中

瞄定抽汽气动止回阀铸件作为关键制造质量风险点加

以管理和控制,以确认产品制造技术要求的充分性和

适宜性,识别与解决了铸件无损检测技术要求风险。

例如:针对某在建核电项目在制造、施工现场铸

造阀门在耐压试验时连续 3 次出现阀体开裂问题,对

本项目抽汽止回阀铸件(阀门按美国机械工程师协会

ASME B16.34—2017《法兰、螺纹和焊连接的阀门》

标准磅级 150 设计,规格 DN700,阀体铸件为 WC9

合金钢材质)的工艺开发和国产化制造开展了质量风

险识别,并发现如下问题:

1)铸件厂的《工艺管理制度》规定:“技术条件、

产品标准、质量要求更改,生产材料变动时,应验证

工艺文件对这些变动的适应性”。通常对铸造工艺的

验证,除通过必要的取样进行力学、金相、光谱等分

析外,还对典型部位(一般可参照 ASME B16.34—

2017 中第 8.3.1.1 条款)进行 RT 射线检测,甚至是全

面进行 RT 检测。而本项目阀体铸件除了对全表面进

行 MT 磁粉检测外,仅对止回阀中法兰处进行 UT 超

声检测,对进出口两端坡口加工部位 90 mm 范围内进

行 RT 检测(此技术要求并不违背相关标准要求)。

2)铸件厂的《工艺管理制度》并未规定工艺验证

结果的可覆盖范围,能够提供的同材质 WC9 阀体铸件

工艺验证的结果文件,针对某 152.4 mm(6 英寸)900

磅级闸阀,其尺寸规格与本项目产品差异较大,不能

证实其具有覆盖性。

3)根据一般工程经验,汽轮机厂针对首次采购某

类物项(即首件)的检查、测试要求明显高于常规情况,

特别是针对铸锻件。而本项目并非汽轮机厂直接采购,

故未提过此类要求。

4)在铸件完成全表面 MT 检测后,发现有 6 处表

面裂纹,其中经消缺发现裂纹最深处达到 25 mm(而

铸件壁厚为 37 ~ 44 mm)。

基于上述问题,质量监督团队分析当前的无损检

测技术条件存在不充分的风险,经协调最终决定进行

技术变更,由第三方检测机构按照 JB/T 6440—2008

《阀门受压铸钢件射线照相检测》标准 A 级对铸件进

行 Co-60 全射线检测,212 张射线底片中 18 张存在

超标缺陷(按 JB/T 6440—2008 标准中的综合 Ⅱ 级),

见表 2。

缺陷类型 夹渣夹砂 枝状缩孔 条状缩孔 裂纹

缺陷底片

数量(级别) 4(三级) 7(三级)、

3(四级)

2(三级)、

1(四级) 1

表 2 止回阀铸件全射线检测超标缺陷情况

通过全射线检测及时发现了承压铸件的裂纹及条

状缺陷,其中消缺过程发现裂纹缺陷较长,已接近贯

穿,及时消除了制造质量风险。针对检测发现的缺陷,

同时考虑铸件材料的焊接性相对较差,质量监督团队

同意制造厂对夹渣、夹砂和缩孔缺陷的合格评定级别

适当放宽,按 JB/T 6440—2008 标准中 6.1 条款执行,

对夹渣夹砂和三级枝状缩孔不做补焊,这样既确保关

键质量风险因素得到控制,又科学地杜绝了新的风险

出现。

2.3 开展关键技术要求的识别并落实监督措施

质量监督团队针对设计技术规范、技术协议、适

用标准(特别是强制性标准)开展了技术要求识别活动,

形成文件化的关键技术要求清单,见表 3,内容包括

设备结构型式要求、材料/工艺要求、外观/标识要求、

功能 / 性能要求、附属件要求、检查 / 试验要求、防

异物/防护要求、文件要求等。通过识别关键技术要求,

在设备制造过程逐项制定落实措施(包括但不限于核

对图纸、检查制造工艺文件、过程巡检检查、见证时

重点关注等)加以监督。

第10页

4 2022.04 设备监理

Monograph and Summary

专论与综述

通过开展技术要求识别和监督落实活动,过程中

发现如下问题:

1)图纸与采购技术协议有如下偏差:

(1)快关阀外形图、铸件图中蝶板材质 WCB,

与技术协议要求的 WC9 不一致。

(2)止回阀技术协议要求行程指示器和限位开关

应有硬盖作保护,而图纸未做要求。

(3)气动疏水阀图纸密封试验压力与技术要求不

一致。

2)实物与图纸、技术协议要求的不一致,有如下

问题:

(1)快关调节阀控制柜技术协议要求为不锈钢材

质,实物为碳钢。

(2)止回阀技术协议要求限位开关外防护等级为

IP67 或相当,实物为 IP66。

(3)止回阀技术协议要求电磁阀线圈耐热等级为

180(或 H),实物为 F。

(4)气动疏水阀技术协议要求做阀杆密封试验,

供应商未做。

(5)气动疏水阀技术协议要求电磁阀防护等级为

IP67,实物为 IP65。

针对上述问题,均督促供应商进行了处理。

另外,质量监督团队在识别本项目热网加热器焊

缝无损检测技术要求时,发现由于结构原因 2 条终接

环缝无法进行射线检测,图纸要求为 MT+UT 探伤检

测。经查 GB/T 150—2011《压力容器》标准要求:

容器接头焊缝若采用不可记录的脉冲反射法超声检测

时,还应当采用射线检测或者衍射时差法超声检测

(TOFD)作为附加局部检测。故可以得出结论:制造

厂工艺不能满足 GB/T 150—2011 标准的要求。

进一步调查发现存在两方面问题:

1)制造厂针对 GB/T 150—2011 对终接环缝可记

录无损检测的要求,通常采用专门定制的可录屏的 UT

检测设备来实现,这与其他主流制造厂做法一致。但

事实上 UT 录屏不易追溯缺陷位置(需结合检测记录),

严格说不能满足标准要求。

2)按照 NB/T 47013.10—2015《承压设备无损检

测 第 10 部分:衍射时差法超声检测》,TOFD 检测

的厚度范围为 12 ~ 400 mm,本项目加热器壳体板厚

为 12 mm,且内部有衬板,不易实施 TOFD,故图纸

中未规定 TOFD。

质量监督团队书面要求制造厂采取行动,确保终

接环缝无损检测满足可记录性的要求,并与制造厂专

业人员一同进行现场试验,确认终接环缝可以进行

TOFD 检测。最终进行了设计变更,终接环缝无损检

测按“可录屏 UT+MT+TOFD”方式实施,确保了标

准技术要求得到实施。

2.4 制造“新工艺”应用的专项监督

质量监督工作中,充分发挥监理工程师现场工作

经验以及长期实践中对制造厂制造技术能力的掌握情

况,识别制造厂首次应用,甚至是在某一产品上首次

应用的“新”工艺,确认是否开展过有效的工艺试验

或验证工作,并重点关注新工艺的应用风险。

● 2.4.1 针对激光自动焊应用于管板和换热管

的密封焊焊接的监督

为加快制造进度,热网加热器制造厂尝试采用激

光自动焊来实施管板和换热管的密封焊焊接,而传统

四 功能、性能要求 来源 监督落实方式 落实情况

4.2 阀门全关时间:≤ 0.5 s 技术协议 3.3.3 见证阀门动作试验 0.25 s

4.3 阀门全开时间:≤ 15 s 技术协议 3.3.3 见证阀门动作试验 快开:8 s;慢开:12 s

4.4 密封等级:零泄漏 技术协议 3.3.3 见证密封试验 未见泄漏

4.5 油缸在压力16 MPa、油温50±2 ℃以下条件下,内部泄漏不超过0.84

mL/min(油缸直径规格 D140 mm) 技术协议 3.3.4 见证液压系统保压试验 保压 8 h 后,液压系统工作压力下降值

为 3.5 MPa,符合技术要求(≤ 4 MPa)

五 附属件要求

5.1 电磁阀品牌(包括执行机构配带的):ATOS,24VDC/50 Hz,允

许长期带电 技术协议 3.3.4 现场检查、审核相关文件、铭牌信息确认 符合要求

5.2 所有过程逻辑开关按进口 SOR 产品提供,精度至少为 0.5 级,其

外壳防护等级至少达 IP65,提供的接点输出为 DPDT(双刀双掷)型 技术协议 3.3.4 现场检查、审核相关文件、铭牌信息确认 符合要求

5.3 所有电子元器件选用参考或相当于西门子、ABB(Asea Brown

Boveri Ltd.)、施耐德同等知名进口品牌 技术协议 3.3.4 现场检查、审核相关文件、铭牌信息确认 符合要求

......

表 3 关键技术要求识别清单(节选)

第11页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 5

Monograph and Summary

专论与综述

的方式(也是工艺要求)是手工氩弧焊。监理工程师

对此进行专项检查,确认激光自动焊虽进行过工艺评

定,但尚未在实际制造中应用过,甚至未进行过模拟

件的焊接验证,其对激光自动焊应用于管板和换热管

密封焊明显缺乏成熟经验。通过对实际产品进行个别

孔的试焊,发现其焊口成形质量明显不及氩弧焊(见

图 2),监理工程师及时向制造厂叫停了激光自动焊,

要求其采用了应用更为成熟的氩弧焊,确保其不以牺

牲质量来追求进度,杜绝了新工艺应用的质量风险。

(a) 激光焊焊接作业

(b) 焊口成形质量不佳

图 2 激光焊焊接作业及焊口成形质量不佳

● 2.4.2 针对等离子弧焊应用于止回阀司太立

合金堆焊的监督

监理工程师发现阀门制造厂针对抽汽止回阀的阀

座、阀瓣密封面堆焊工作拟采用等离子弧焊(PAW)

工艺,而制造厂实际上并无 PAW 堆焊经验,也未开

展过工艺评定,属于典型的制造新工艺的应用。质量

监督团队要求设备制造厂进行焊接工艺评定,并依据

ASME 第 Ⅸ 卷对其焊接工艺评定的全过程,包括焊评

任务书制定、试板焊接及相关工艺试验、PQR(焊接

工艺评定报告)和 WPS(焊接工艺规程)等的编制,

进行了全过程监督,并对堆焊过程加强巡检监督。

止回阀阀瓣在完成堆焊及机械加工后,密封面外

侧与蝶板坡口边缘经 PT 渗透检测发现未熔合缺陷,

经多次补焊后仍存在未熔合缺陷,监理工程师立即要

求制造厂暂停补焊工作并开展原因分析。经分析原因

为蝶板堆焊坡口部位的坡度较大,可能是焊接及补焊

时为了保证稀释率 [5],采用的焊接电流偏小,导致熔

深不够,在坡口部位容易造成未熔合的缺陷,于是监

理工程师要求制造厂对焊接工艺参数进行优化。

经调整参数后再次补焊,PT 检测未见未熔合缺陷,

说明未熔合缺陷产生的原因分析正确,确实是焊接工

艺参数不当。但在解决了未熔合缺陷的同时又发现补

焊部位附近出现裂纹缺陷,通过采用逐次车床加工堆

焊层方式确认裂纹缺陷已贯穿至母材。监理工程师立

即要求制造厂开启 NCR(不合格报告),分析根本原

因及纠正措施。后经调查发现原因是:补焊工艺要求

焊后进行 700 ℃、60 min 的去应力处理,对焊缝及周

围 200 mm 采用履带包覆加热,对其余表面采用石棉

包裹。但实际实施时仅对返修焊缝及周边进行加热和

保温,造成加热区司太立合金和未加热区司太立合金

存在较大的温差,应该是形成裂纹的主要原因 [6]。

通过技术变更,修改图纸中堆焊层凹槽的深度要

求,将原 3 mm 堆焊层调整为 5 mm,并按优化后工艺

重新进行堆焊,严格执行焊后去应力处理及保温措施,

再次 PT 检测合格,有效解决了问题。

2.5 确保对重要质量控制点的监督有效性

制造过程的质量监督见证是保证设备质量的关键

环节,在见证点出席阶段,落实监督见证方法,确保

见证过程实施的正确性、有效性和相符性,对重要的

质量控制点,尤其是出厂前的试验等,安排能力较强、

经验丰富的监理工程师出席见证,在见证前充分识别

技术要求和相关风险,确保见证工作不走过场。

● 2.5.1 热网加热器水压试验相关问题

某台热网加热器壳侧在进行水压试验时,当压力

由试验压力 1.48 MPa 降至设计压力 1.15 MPa 后进行

保压过程中,未见表压下降和其他部位泄漏,表象上

看整个过程未见异常。但监理工程师依据经验,对加

热器上各热工接管内侧特别予以关注,最终检查发现

壳侧疏水接管上的温度计套管里有水渍,并通过内窥

镜观察一段时间,确认套管部位有水渗出(见图 3)。

第12页

6 2022.04 设备监理

Monograph and Summary

专论与综述

监理工程师立即要求制造厂开启 NCR,更换为合

格的套管产品,并对取下的套管进行 PT 检测,发现

套管头部确实存在缺陷显示(见图 4)。制造厂更换

了新的套管,经 PT 检查无缺陷后更换,再次水压试

验合格。

图 3 内窥镜检查套管内部渗漏

图 4 套管缺陷显示

● 2.5.2 液动快关调节阀性能试验相关问题

在进行液动快关调节阀出厂性能试验见证时,阀

门本体的各类动作均符合技术要求。但监理工程师依

据经验,不是仅仅关注作为主要测试目的的阀门本体,

而是对整个快关阀系统进行全面关注。发现其油箱顶

板上有明显漏油痕迹,排除油箱油位高、顶板连接螺

钉紧力不够等原因,分析油的溢出可能和阀门动作有

关,经切换各种动作,发现每当执行阀门快关指令时,

在呼吸口部位都会明显有油溢出。

该注油口(见图 5)设计兼顾油箱呼吸器作用,

注油口盖设置有呼吸器通道,联通油箱内外。经分析

油箱漏油的原因是在执行快关指令时 OPC(超速控制)

动作,插装阀打开,油动机的油通过插装阀快速泄放

至油箱,冲击油面导致发生波动,一部分油飞溅起来,

通过注油口部位的呼吸通道溢出。

图 5 注油口部位及结构

制造厂提出了 2 种解决方案:1)主动措施,即减

少 OPC 动作时快泄油的流量,这需要调节插装阀的泄

放能力,同时需要在满足技术要求的前提下,牺牲一

定的快关性能;2)被动措施,通过对油箱内部加隔板

或加高注油口高度等改造措施,使油不溢出。尽管工

厂试验时快关时间距离技术要求有一定裕度,但这是

在工厂空载试验条件下,如在现场工作介质条件下,

或者经过一定的运行后阀门出现一定的卡涩等情况可

能会延长关闭时间,监理工程师要求制造厂不能以牺

牲快关时间为代价,采取更为保守的被动措施。最终

制造厂选择被动措施,对注油口高度加高 70 mm(见

图 6),并于改造后再次进行了数次快关试验再无渗

油现象产生。

图 6 注油口加高改造情况

第13页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 7

Monograph and Summary

专论与综述

● 2.5.3 抽汽止回阀气缸负荷试验时相关问题

根据抽汽止回阀采购技术协议约定,在气缸往复

动作条件下,气缸负荷变化量与设计值(0.4 MPa)相

比不得超过 ±10%。监理工程师在进行止回阀气缸负荷

试验见证时发现,将过滤减压阀压力设定为 0.4 MPa

时,每次阀门开启初期压力出现波动,不能稳定在试

验大纲规定的 0.36 ~ 0.44 MPa 范围,开启过程的后

期压力可稳定在 0.4 MPa,经数次试验均是同一现象。

从阀门能够平稳正常开启来看,除开启初期存在压力

波动外,未见其他异常现象,分析可能属于技术协议

要求不合理。

经分析,阀门刚开启的时候,电磁阀打开,压

缩空气经过电磁阀后的管道、快排阀进入气缸(如

图 7 所示)。气缸起始动作瞬间,气缸无杆腔侧由

于活塞动作会造成容积瞬间有大的变化,根据公式

pV=nRT,气源的进气量 n 受管道及气源限制变化速率

基本恒定,温度 T 也是恒定参数,由于容积 V 的瞬态

变大(由气缸余隙到瞬间增大,容积会有几倍的变化),

造成减压阀后压力 p 瞬时降低,但随着阀门的开启,

活塞动作速度稳定,进气量值与有杆腔侧容积变化值

的比值稳定为基本定值后(n/V),可使压力稳定在

0.4 MPa。现场试验时也观察到阀门开启过程的后期压

力可稳定在 0.4 MPa。因此,阀门由关到开,因为气

缸容积的瞬态急剧变化导致气压瞬态变化,属于正常

现象,技术协议的要求存在不合理。

图 7 抽汽止回阀气动系统图

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考虑到抽汽止回阀工作状态非开即关,稳态下需

保证在稳定的气源压力下阀门处于全开,这也正是该

试验功能的验证目的,鉴于此,可以认为该试验目的

已经达到,由制造厂将相关情况以书面澄清方式交由

设计方进行了确认。

2.6 充分落实经验反馈

在核能供热第一步 70 万 m2 设备制造质量控制实

践中,曾发现热网循环泵电机在调试时电机风扇罩振

动偏大(按电机出厂试验要求振动考核部位应为轴承

座,未考核此部位),给设备运行带来潜在隐患。为

了充分利用项目第一步实施的经验反馈,监理工程师

要求在本项目同型号同一厂家的循环水泵电机出厂试

验时对风扇罩部位进行振动测量,经测试其振动在可

接受范围,排除了该型号电机振动问题的设计原因。

除此之外,经验反馈利用过程中有以下管理成效:

例如:针对某核电厂紧固件相关质量问题的经验

反馈(国核安发〔2016〕195 号文),监理工程师在

审查热网加热器完工资料检查时,发现其入孔门使用

的高强度紧固件未按国标要求进行保载试验。

因设备现场急需,制造厂申请将该批紧固件做有

条件放行并发运现场,同时要求由紧固件供应商提供

与实际产品同批次相应数量的紧固件进行保载试验的

补做,若试验合格则将试验报告归入设备完工报告。

如试验不合格或供应商无法提供与实际产品同批次的

紧固件做试验,则重新采购符合要求的紧固件后,补

供现场更换原紧固件。

3 结束语

本供热项目在各方的不懈努力下,攻克了核电

机组常规岛汽轮机中间级抽汽的相关技术,填补了

百万千瓦级中压饱和汽轮机组抽汽技术的国内空白,

研发了适用于饱和蒸汽的大口径抽汽止回阀、快关调

节阀等新型阀门,在核电热电联产关键设备上实现了

国内首创,并在核电热电联产的运行控制技术上实现

了新的跨越。主要有以下体会:

1)主动控制风险,秉承“纵深防御”的理念,

力保供热改造工程质量。面对新冠疫情、贸易摩擦等

可能影响设备交付的不利因素情况,项目业主单位和

总包单位勇于担当,积极推动核能供热关键核心设备

国产化,同时谨慎决策选定阀门供应商;设备监理单

位深入制造源地对铸件做好驻厂监造,并根据实体

质量动态调整管控措施,协调各方以严于国家标准

(下转第 33 页)

第14页

8 2022.04 设备监理

法规标准

Regulations and Standards

铁路机车车辆产品监造细则研究与实践

张家富 冯彦凯 廉 捷

(中国铁路北京局集团有限公司北京(二七)机车车辆监造项目部 北京 100072)

摘 要:监造细则作为监造过程中规定具体监造活动作业方法的指导性文件,是规范开展监造工作的基础,

如何切实提升监造细则的一致性、规范性、可操作性,对科学规范和持续改进监造工作具有非常重要的作用。

本文从铁路机车车辆产品监造细则标准化的总体思路、内容要点和发布修订等 3 个角度对监造细则编制与持

续完善进行了全面的研究和现场实践,取得了一定的理论研究及实践运行方面的成果,为铁路机车车辆产品

监造细则的策划实施提供了一些借鉴作用。

关键词:铁路产品 监造细则 标准化 研究实践

Research and Practice of Supervision Rules for Railway Rolling Stock Products

Zhang Jiafu Feng Yankai Lian Jie

(China Railway Beijing Group Co., Ltd. Beijing Erqi Rolling Stock

Supervision Project Department Beijing 100072)

Abstract As a guiding document for specifying the operation methods of specific supervision activities

in the supervision process, the supervision rules are the basis for standardizing the supervision work. How to

effectively improve the consistency, standardization and operability of the supervision rules plays a very important

role in scientific standardization and continuous improvement of manufacturing supervision. This paper makes a

comprehensive research and on-site practice on the preparation and continuous improvement of the supervision

rules from the three perspectives of the overall idea, content points, release and revision of the standardization of the

supervision rules, and has achieved some achievements in theoretical research and practical operation, which provides

some reference for the planning and implementation of the supervision rules for railway rolling stock products.

Keywords Railway products Supervision rules Standardization Research practice

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0008-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.002

作者简介:张家富(1976 ~ ),男,本科,副主任,高级工

程师,从事铁路机车车辆产品监造工作。

通讯作者:张家富,E-mail: zhangjiafuaaa@126.com。

(收稿日期:2022-04-22)

当前,铁路机车车辆产品主要包括承担铁路公共

运输的铁路机车、动车组、客车、货车以及承担施工、

维修、救援等铁路轨道车、接触网作业车、大型养路

机械车等铁路移动装备,其造修质量将直接关系到铁

路运输和人民群众的生命财产安全。如何为铁路移动

装备质量安全提供有力监造保障,切实提高监造人员

作业的规范性和有效性,是摆在监造工作面前的一项

重要课题。目前,铁路机车车辆产品分为动车、机车、

客车、货车、工务机械等多个专业类别,具有产品质

量特性复杂、安全可靠性要求高、批量重复性生产等

特点,监造细则作为监造过程中规定具体监造活动作

业方法的指导性文件,是规范开展监造工作的基础。

因此,切实有效提升监造细则的编制质量,开展监造

细则标准化研究与实践具有非常重要的现实需求,对

科学规范和持续改进监造工作具有非常重要的作用[1]。

当前,铁路机车车辆产品监造管理方式是由中国

国家铁路集团有限公司(以下简称国铁集团)机辆部、

工电部负责专业指导,其组织制定发布的铁路设备监

造管理办法和相关专业产品接收准则是监造工作的纲

领性文件,而中国铁路北京局集团有限公司(以下简

称北京局集团公司)承担铁路设备监造履职责任,其

管理的设备监造系统负责组织制定并发布相应监造细

第15页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 9

法规标准

Regulations and Standards

则,用以指导监造人员开展相关监造作业。因此,监

造细则编制的标准化研究的基本原则是在符合国铁集

团制定的纲领性文件相关要求、依据北京局集团公司

相关制度并结合具体监造专业产品生产流程及质量特

性的前提下,从提升监造细则的一致性、规范性、可

操作性的角度,最大程度实现监造细则的标准化、模

块化。

1 总体思路

1.1 文件结构模板化

目前,北京局集团公司各监造机构编制的监造细

则在内容要求上存在的差异并不大,但在外观格式上

可能存在一定差异,标准化的总体水平仍有较大的提

升空间。因此,文件结构实现格式化、模板化是监造

细则标准化的重要基础和最直观的表现形式,经过细

致研究,采用国家标准是比较权威且相对便捷的方式

之一。一方面宜采用 GB/T 1.1—2020《标准化工作导

则 第 1 部分:标准化文件的结构和起草规则》[2], 规

定监造细则的结构、表述规则和编排格式,从封面、

目录到正文进行全面的优化设计,可有效地提升监造

细则的标准化水平;另一方面对监造细则的结构构成

进行模块化分割,考虑对监造的细则按照适用范围、

监造依据、监造实施等三大环节进行模块化设计,其

中监造实施环节又可根据客观需求按照入厂核查、过

程核查、产品核查、问题处置、监造记录等再次进行

细分,从而确保监造细则文件结构的模板化形式。

1.2 术语表述规范化

监造细则涉及的术语、内容表述和工作要求应该

尽量避免出现歧义和理解上的偏差。首先,要对应用

的概念建立有关术语和定义,对于相关标准中已经建

立的术语和定义,宜直接引用,不必重复定义,如果

没有相关的术语定义,应在适合的位置给出该术语及

其定义。其次,要对监造细则正文中需要明确的作业

依据、内容、要求、方式方法等具有规范性、重复性

的表述优先进行规范,从而确保各监造细则之间的一

致性和可操作性。

1.3 内容方法明确化

监造细则作为指导监造人员现场作业的基础性文

件,其规定具体的监督检查内容、要求、方式方法等,

应该是明确且具体的,便于监造工程师现场操作使用。

铁路机车车辆产品监造细则从核查性质上主要分为见

证性检查和结果检查,核心内容主要由入厂核查、过

程核查、产品核查 3 个部分构成,核查的内容、要求、

方式、频次等均应进行明确规定 [3]。其中过程核查中

重点应对核查内容按照人、机、料、法、环、测等质

量要素逐项进行分解,确定核查见证点的类型,即文

件见证点(R)、现场见证点(W)、停止见证点(H)

以及日常的巡视检查。产品核查中重点应对核查的项

目、内容、标准、重要度、核查方法等结合具体产品

的质量特性要求等做出具体规定,特别是当核查方法

采用核查实物时,宜识别出具体的验证手段,如规定

采用样板、检测器具或其他试验装备等。

1.4 记录表式清单化

监造细则应对应用的监造记录表式进行识别和

确认,采用的表式可以单独设计或选用既有的,为

了确保监造核查内容的有效性和便于追溯监造相关

证据,应重点对记录表式进行优化,可以考虑按照

核查内容分类的入厂核查、过程核查、产品核查需

求进行分别设计成专用核查表式,便于监造工程师

将核查的结果如实填写或与制造企业质量检查部门

共同签字确认。

2 内容要点

2.1 全面识别编制依据

全面准确地识别编制依据是编制好监造细则的

前提和基础,只有充分识别并系统分析相关监造产

品的监造依据,才能为后续监造活动规范、有序地

开展提供客观的理论基础。编制依据概括起来主要

应从 4 个维度进行识别:1)项目的合同及其附件的

具体要求;2)从承包商角度所提供的设计文件、制

造图纸、采用标准、设备制造生产计划、质量计划、

制造工艺、检验大纲和试验规程等;3)从国家、铁

路行业管理角度所应采用的国家标准、行业标准、

国铁集团发布的企业标准、技术条件、接收准则及

其他相关技术性管理文件;4)监造自身制定的专业

性管理制度、办法等方面的工作要求,如铁路机车

车辆监造管理办法等。编制依据的识别应全面细致、

准确且为现行有效版本,最好建立编制依据清单,

从而可以有效地避免漏项。

第16页

10 2022.04 设备监理

法规标准

Regulations and Standards

2.2 明晰制造流程要点

专业监造师在监造细则编制之初,应在掌握产品

相关监造依据的基础上,要对监造产品的生产计划、

工艺流程、关键工艺、质量控制要点等进行逐项分析,

确定重点过程和过程重点的监督检查范围、内容、方法、

依据等。为了更好地进行生产过程的监督检查,一方

面要明确设备的制造流程,掌握关键工艺、特殊过程

和关键接口,识别并对关键零部件、重要零部件和一

般零部件进行分类管理;另一方面要明确设备的具体

生产过程,重点要掌握零部件的生产是由整机制造厂

自制还是采取外包、外协或者外购的方式,由此来确

定具体的监造方式,尤其对于外购的重要零部件和原

材料要具体规定入厂核查的范围、核查的内容、方法以

及核查频次,防止重要零部件和原材料的非预期使用。

2.3 确定见证方法及标准

现场监造主要包括见证性检查和结果检查,要在

明晰制造流程的基础上,对识别出的需要控制的重点

过程,合理确定监造的文件见证点(R)、现场见证

点(W)、停止见证点(H)以及日常的巡视检查,从人、

机、料、法、环、测等质量要素控制的角度,参考质

量管理体系标准要求,具体规定监造过程核查的重点

内容。由于铁路机车车辆产品一般处于连续生产状态,

一方面监造的过程控制可以考虑以监造产品的生产重

点过程为基础,系统地确定过程核查的项目(工序)、

内容、方式方法、频次等内容,确定的原则应该能够

确保生产过程处于正常受控状态;另一方面对涉及产

品实物质量的重要项点,应逐项确定质量合格与否的

判定标准,需要进行现场实物核查的要规定具体核查

手段,对于无法全数核查而采用抽样核查的产品,要

规定采用的抽样标准和方案,并严格实施。

3 编制与修订管理

3.1 监造细则编制应履行审批程序

监造细则的编制应遵循以下 2 个原则:1)要覆盖

全部监造产品。首先要对监造细则的编制需求进行全

面系统识别,确保每项监造产品都有具体的监造细则

进行规定,对于符合监造通用要求、同类产品、相同

或相似过程,可考虑编制通用细则。2)要严格履行审

批程序。监造细则的编制质量水平将会直接影响监造

现场作业,因此,监造细则编制格式的标准化程度、

内容的准确性和可操作性,必须经过严格的审核后方

可批准发布实施。

3.2 监造细则修订应履行变更程序

由于铁路机车车辆产品涉及动车、机车、客车、

货车、工务机械等多个专业类别,相关的产品种类和

型号众多。由于监造产品的标准依据、生产企业的工

艺流程长期处于动态变化过程中,造成监造细则的修

编工作是一项长期而又重要的工作,监造细则的修改

必须加以控制,必须制定相应的变更程序。监造细则

的修改应考虑以下几种方式:

● 3.2.1 整体升级换版

当出现以下情形时,致使监造细则内容修改变化

较大时,宜采用整体换版的方式修改监造细则:

1)监造产品的标准依据发生了变更,造成监造核

查的内容和标准出现较大变化。

2)监造企业制造工艺流程发生了较大更改或优

化,造成生产工序大幅增减或工序的逻辑顺序发生大

幅改动。

3)监造细则使用过程中,需要采取升级换版方式

提升监造细则的整体水平。

● 3.2.2 提请变更申请

如果简单地采取频繁升版的形式,会耗费很多时

间,在一定程度上会影响生产企业的生产效率。当出

现以下情形时,可以考虑向技术管理部门提交变更申

请书,经技术管理部门审查、批准后,直接采用划改

的方式修改监造细则:

1)监造产品的标准依据发生了局部修改,造成监

造核查的内容和标准出现较小变化。

2)监造见证的方式、内容需要进行局部完善或调

整时。

3)监造细则内容修改变化较小,如出现明显的文

笔错误等。

4 结束语

北京局集团公司设备监造系统按照监造细则编制

的总体思路,结合监造范围内铁路机车车辆产品专业

特点,组织系统内相关专家制定并完善了监造细则编

制模板。一方面明确了监造细则的基本框架,主要包

括适用范围、监造依据、基本条件核查、外购重要

零部件及原材料入厂复核、过程核查、产品核查、

(下转第 14 页)

第17页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 11

法规标准

Regulations and Standards

海上风电风机制造质量标准化的

研究和实践

杨传健 张红霞

(中广核工程有限公司 深圳 518124)

摘 要:随着国内海上风电行业的兴起和发展,一批海上风电风机供应相继建立。但国内海上风电风机

缺乏具体、统一的制造质量标准,早期海上风电风机出现较多质量问题。本文介绍了采购方牵头研究风机制

造典型质量问题,制定制造质量标准化。提升了风机制造质量水平和效率,保障了项目进度,为后续工程质

量管理和海上风电风机行业标准化可行性研究提供参考。

关键词:海上风电 风机 质量标准化 实践

Research and Practice on Manufacturing Quality Standardization

for Offshore Wind Turbines

Yang Chuanjian Zhang Hongxia

(China Nuclear Power Engineering Co., Ltd., Shenzhen 518124)

Abstract A lot of offshore wind turbine suppliers arise with the development of domestic offshore wind

power industry. Many turbines manufacturing quality issues occur, due to no specific and unified manufacturing

standards at the beginning. Purchaser originates to research the typical manufacturing quality issues and draw up the

manufacturing standardization for offshore wind turbines. The performance improved the turbines manufacturing

efficiency and quality level, ensuring the project schedule. It also may provide the solution experience for the quality

management and feasibility study about offshore wind turbine’s standardization.

Keywords Offshore wind power Turbine Quality standardization Practice

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0011-04 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.003

作者简介:杨传健(1979 ~ ),男,硕士,高级工程师,从

事设备制造质量监督和管理工作。

通讯作者:杨传健,E-mail: yangchuanjian@cgnpc.com.cn。

(收稿日期:2022-04-26)

风能作为一种可再生清洁能源,日益得到世界各

国的重视并得到了快速的发展 [1]。在中国,海上风电

近年作为新兴产业迅猛发展,国内海上风电新产业逐

渐形成,一批海上风电风机供应相继建立。2020 年,

中国新增超 3 GW,占全球新增的 50.45%,并实现了

3 GW 以上的海上风电新增并网 [2-3]。但国内海上风电

行业缺乏具体、统一的制造质量标准。

标准作为新能源产业技术基础的核心要素,对于

推动我国能源装备制造迈向中高端水平起着关键性作

用 [4]。标准化则是对重复性的事物、过程、工作等,

通过制定、发布和实施标准达到统一,以获得最佳秩

序和最佳效益。海上风电作为新兴产业,制造商、工

程承包方、监理单位等缺乏具体、可执行、统一的质

量验收标准和标准化,导致项目建设初期质量问题频

发,影响项目进展和质量可靠性,作为海上风电关键

核心设备的风机更是如此。因此,在风机设备制造阶

段推行质量标准化和标准化作业,形成标准化验收清

单和可视化图册很有必要。

1 研究背景

1.1 质量形势

海上风电项目某风机设备制造商在早期项目风机

制造中,采购方通过分析工厂自检、设备监造、出厂

第18页

12 2022.04 设备监理

法规标准

Regulations and Standards

前检查、调试验收等,发现产品存在表1中的质量问题,

进而分析问题的危害程度后可以发现,如果在厂内不

及时消除这些问题,将对后期设备运行过程造成危害。

早期质量问题描述 危害分析

布线凌乱 给维护保养和检修带来困难

电缆、电线、管道、元器件标识缺失 给维护保养和检修带来困难

安全标识、接地标识缺失 维修保养存在安全隐患

悬空电缆绑扎不牢 在机组运行中高频振动有碰撞磨损短路

的风险

防火封堵不到位 在机组运行中有火灾风险

防潮防腐封堵不到位 有盐雾腐蚀元器件的风险

电缆软管与棱边接触防护不到位 在机组运行中有因振动而磨损的风险

电线接头裸露金属长度过长 检修触电风险

电器柜内残留异物、机舱内残留杂物和

明显灰尘 长期运行有漏电风险

机舱内有油污,多数是残留油污,少数

是漏油 火灾风险

油漆脱落、脚踏板或格栅镀锌层脱落 盐雾腐蚀风险

表 1 某海上风电风机典型质量问题及其危害分析

海上风电产业属于新兴行业,缺乏统一、具体的

质量标准,制造商操作人员没有具体的、统一的质量

标准可依,操作行为或工艺未固化,产品质量缺乏稳

定性。

1.2 设备结构复杂

海上风电是将风机发电机布置在海中,捕捉海风风

能并转化为电能的系统,其简化系统如图 1 所示。风机

是海上风电项目的关键核心设备,具有捕捉并自适应海

上风能、转化为电能并向外输出的功能。本研究标准化

的海上风电风机主要由机舱(弯头)、传动链、轮毂 3 个

部件构成,具有内部零部件多、产品复杂的特点。

图 1 海上风电系统简图

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为保障项目质量、进度、成本需要,工程采购方

多次调查、研究,从工艺及管理方面改进,推动制造、

验收质量标准化,促进制造商标准化作业。

2 质量标准化过程

2.1 质量标准的研究和制定

工艺文件是企业用于工艺协调与管理、产品生产

准备与组织、现场操作指导与控制的技术类文件,是

生产制造过程中重要的技术依据。因此,工艺文件的

科学性、先进性、合理性、实用性直接影响企业的生

产制造能力,体现企业的工艺技术水平[5]。为了制造商、

工程承包方、监理单位等有据可依,且提供具体、可

执行、统一的标准,提升风机制造质量,保障海上风

电项目,在该风机制造商中进行风机质量标准化、标

准化作业和验收的研究和实践,主要过程如下。

● 2.1.1 研究的路线图

路线图是一种新型、实用的战略管理方法和工具,

主要采取图表的表达方式,对现实起点与预期目标之

间的发展方向、发展路径、关键事项、时间进程以及

资源配置进行科学设计和控制,其要义是围绕目标任

务,强调需求牵引,选择发展路径,明确时间节点,

对建设发展做出科学规划 [6]。

参照路线图思路,制定风机制造质量标准化研究

路线图,如图 2 所示。

图 2 质量标准化研究路线

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● 2.1.2 数据搜集和分析

搜集已完工风机现场制造、风场调试、运维等典

型质量问题,进行分析,问题主要存在于风机的机舱(弯

头)、传动链、轮毂。

● 2.1.3 确定标准化对象

根据上述数据分析,确定风机 41 项制造厂厂内标

准化项目,其中机舱(弯头)和传动链 33 项(见表 2)、

轮毂 8 项(见表 3)。

第19页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 13

法规标准

Regulations and Standards

序号 质量标准化项目 序号 质量标准化项目

1 风轮液压锁定缸侧面传感器

组件 18 机舱吊机

2 齿轮箱主轴轴承温度传感器 19 除湿机安装位置和方向

3 齿轮箱前端润滑软管 20 振动传感器

4 高速轴刹车磨损开关及电缆 21 偏航系统

5 发电机输出电缆 22 偏航驱动柜

6 发电机辅助箱接线盒 23 无线网络系统安装

7 滑环编码器 24 视频监控系统安装

8 滑环接线 25 机舱动力柜中光防雷系统模块

安装

9 发电机电缆支架 26 机舱内部自动消防系统安装

10 机舱动力柜、信号柜、变频

驱动柜 27 机舱内部盐雾监测系统安装

11 辅控柜、断路器柜 28 IP 电话安装

12 柜内连接电缆的整理和标牌

的悬挂 29 风轮锁定对正接近开关安装

13 机舱柜的接地线排 30 液压站内 12 台辅助电机标牌

悬挂

14 柜内所有电气元件的排布与

接线 31 结构安全监测系统安装

15 动力柜、信号柜、断路器柜

及变频驱动柜门安全标识 32 在线振动监测系统安装

16 发电机电缆连接(断路器柜) 33 机舱动力柜和信号柜顶部光纤 17 机舱照明

表 2 风机机舱、传动链质量标准化项目明细

序号 质量标准化项目 序号 质量标准化项目

1 变桨系统电缆接线 5 轴控箱内除湿包

2 各电缆标识 6 轴控箱和变桨减速机防水膜

3 编码器与小齿轮的连接 7 桨叶监测系统

4 各轴控箱上电池供电开关和总

电源开关 8 中光防雷系统

表 3 风机轮毂质量标准化项目明细

● 2.1.4 相关方调研

到风机生产厂家、风机现场安装和调试单位、风

场运维单位调研,沟通和搜集各方质量意见。

● 2.1.5 量化验收标准

针对已确定的 41 项标准化项目和调研质量意见,

逐条制定量化制造验收标准;对于可以量化的,则逐条

进行量化,对于无法量化部分,则文字描述,确定需要辅

以可视化制造验收标准,质量标准化清单示例见表 4。

● 2.1.6 可视化验收标准

针对需要辅以可视化标准,制作标准化实体样板,

拍照作为可视化制造验收标准,标准化图册示例见图 3。

● 2.1.7 制造质量标准化

按以上方式,联合制造商多次沟通、实地查看、

反复测试,制定海上风电风机制造质量标准化,主要

包括标准化质量验收清单和可视化图册。

● 2.1.8 标准化应用

通过风机设备制造质量标准化和标准化作业的实

践,制造商操作工人和质检员、工程承包方、监理单

位按标准化验收清单和可视化图册进行装配、自检、

终检,有据可依,统一标准。某风机的标准化验收清

单应用示例见表 5。

设备编号: 机位号: 检查时间: 检查地点:

检查项目 检查内容及标准 检查结果 —

序号 机舱(弯头)、传动链 供应商 采购方 备注 检查时机

1

风轮液压

锁定缸侧

面传感器

组件

1)传感器自带电缆

与传感器尾部的插头连

接紧固,旧版传感器

外部裸露螺纹长度为

10 mm(现使用的新版

风轮锁伸出缩回探测开

关,无外部裸露螺纹长

度要求)

□合格

□不合格

□合格

□不合格

终检

2)传感器接线正确,

走线美观、牢固,电缆

标识牌清晰、正确(图

21.1、图 21.2)

□合格

□不合格

□合格

□不合格

表 4 质量标准化清单示例

图 3 标准化图册示例

设备编号:XXX 机位号:XXX 检查时间:XXX 地点:XXX

检查项目 检查内容及标准 检查结果 —

序号 机舱(弯头)、传动链 制造商 采购方 备注 检查时机

1

风轮液压

锁定缸侧

面传感器

组件

1)传感器自带电缆与传感

器尾部的插头连接紧固,旧版

传感器外部裸露螺纹长度为

10 mm(现使用的新版风轮锁

伸出缩回探测开关,无外部裸

露螺纹长度要求。)

■合格

□不合格

■合格

□不合格

终检

2)传感器接线正确,走线

美观、牢固,电缆标识牌清晰、

正确(见图 21.1、图 21.2)

■合格

□不合格

■合格

□不合格

2

齿轮箱主

轴轴承温

度传感器

1)使用螺母卡套固定,传

感器需拧到底,保证传感器与

主轴接触,传感器不松动并拔

不出来,边缘做防水密封处理。

(见图 1.1、图 1.2)

■合格

□不合格

■合格

□不合格 终检

2)电缆标识牌清晰、正确,

信号线管夹分布均匀、美观

■合格

□不合格

■合格

□不合格

3

齿轮箱前

端一级润

滑软管

一级润滑软管调整到顺时

针 3 点钟方向(见图 23.1)

■合格

□不合格

■合格

□不合格 终检

表 5 某风机的标准化验收清单应用示例

注:实际应用为现场手工填写

第20页

14 2022.04 设备监理

法规标准

Regulations and Standards

2.2 质量标准化应用效益

质量标准化就是根据标准化的基本原理,应用标

准化的方法,依据产品特点和生产条件,制定统一的

质量相关工艺文件标准并发布实施,以实现工艺要求、

工艺过程、控制方法以及工艺工作输出物相统一的目

的,从而最终实现生产秩序最佳和生产效益最佳 [7]。

● 2.2.1 质量效能提升

风机质量标准化建立和应用后,统一工艺过程和

统一质量标准,制造商操作工人和质检员、工程承包

方质量相关人员的质量标准清单化、可视化,质量标

准清晰,生产效率和质量效能大幅提高,相比于标准

化应用前每台风机外部验收时平均发现 8 个左右问题

而影响质量和进度,标准化应用后外部验收绝大批次

一次验收合格。

● 2.2.2 社会效益与间接经济效益

质量标准化应用后,风机设备制造商生产效率提

高,产能增加 1 倍以上,效益大幅提高。同时促进海

上风机设备制造商进一步细化工艺,设备出厂前质量

水平提升,避免了前期典型质量问题,尤其解决了风

电现场具有重大影响的质量问题,保障风机现场安装、

调试效率,确保海上风电核心设备风机制造高质量。

3 结束语

海上风电是新兴产业,发展较快,制造商、工程

承包方、监理单位缺乏具体、可执行、统一的质量标

准。采购方分析风机设备制造和安装调试中的典型质

量问题,确定设备制造标准化的环节和具体对象,进

行充分调研和改进,制定风机制造质量标准化,并在

后续设备批次制造中实践应用。该海上风电风机制造

质量标准化以后,制造商、工程承包方、监理单位等

相关人员按标准化成果文件装配、自检、终检,有据

可依,指导和验收可视化,检查内容清单化、标准化,

提升质量水平和风机生产效率。该标准化研究和应用

的探索和实践,可为同类工程项目质量管理提供借鉴,

甚至为海上风电风机制造行业标准提供参考。

参考文献

[1] 任伟,陈有登,谢志猛,等.海上风电防腐蚀研究

现状与前景 [J].应用能源技术,2022,(02):49-52.

[2] 全 球 风 能 委员会(Global Wind Energy CouncilGWEC). Global offshore wind report 2020 [EB/OL].

[2020-08-01]. http://www.indiaenvironmentportal.org.in/

files/file/GWEC%20offshore%20wind%202020.pdf

[3] 全 球 风 能 委员会(Global Wind Energy CouncilGWEC). Global offshore wind report 2021 [EB/OL].

[2021-09-09]. http://www.indiaenvironmentportal.org.in/

files/file/Global%20Offshore%20Wind%20Report%202021.

pdf

[4] 刘英军,郝木凯,高栋,等.新能源并网标准体系

发展分析及思考 [J].中国标准化,2017,(15):44-48.

[5] 马晓林 .浅谈工艺文件编制标准化 [J].航天标准化,

2005,(03):30-35.

[6] 李海平,王庆民,胡君朋 . 路线图在标准化领域的

应用研究 [J].中国标准化,2022,(03):47-50.

[7] 谭雪锋 .工艺文件标准化的应用探讨 [J].中国标准

化,2021,(04):49-52.

(上接第 10 页)

问题处置、监造记录管理等 8 个组成模块,并在文件

形式上分为通用细则和专用细则 2 种文件形式。另一

方面为了验证在铁路机车车辆产品监造工作中的适用

性,率先组织在近百项铁路动车、客车、机车、货车

及工务机械车等机车车辆配件产品中应用新版监造细

则模板,新编监造细则经过集团公司设备监造系统专

家评审,并进行为期 1 年的试运行,总体上监造细则

的可操作性得到了提升、有效性得到了充分的验证。

铁路机车车辆产品质量实施监造制度是保障铁路

运输安全的重要组成部分,通过对铁路机车车辆产品

监造细则标准化的研究与实践,一方面监造人员对编

制监造细则的作用和核心内容有了更加清晰的认识,

对监造作业流程、要点有了更为深刻的理解,为不断

地提升监造现场作业水平提供了强有力的文件保障。

另一方面也使得监造人员对监造的铁路机车车辆产品

的结构特点、质量特性、控制要点以及质量保证的手

段方法有更加清晰的认识和理解,更有利于为铁路机

车车辆移动装备质量发挥监造履职保障作用。

参考文献

[1] GB/T 13016—2018 标准体系构建原则和要求 [S].

[2] GB/T 1.1—2020 标准化工作导则 第 1部分 :标准

化文件的结构和起草规则 [S].

[3] 汪洋 .设备工程监理导论 [M].北京:中国人事出版

社,2012.

第21页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 15

Contract Management

合同管理

设备工程采购与合同管理 (Ⅲ)

吕文学

(天津大学 天津 300072)

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0015-06 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.004

1.3 招标资料表

招标资料表 (Bid Data Sheet,BDS) 是针对具体项

目,对投标人须知内容的具体化,提供与雇主、招标

过程、投标价格的适用规则以及评标标准有关的招标

资料信息和特别要求。招标资料表中每一条款号与投

标人须知的条款号一一对应,表示对投标人须知该条

款内容的增加、删减、修改和补充。

招标资料表由雇主在颁发招标文件前填写完成。

当招标资料表的内容与投标人须知内容发生冲突时,

以招标资料表的规定为准。

世界银行设备和安装服务采购招标文件中的招标

资料表见表 1。

表 1 招标资料表

A 总则

1.1 投标邀请号:

1.1 雇主的名称:

1.1

国际竞争性招标(ICB)的名称:

ICB 识别号:

构成本 ICB 的合同名称和识别号:

2.1

借款人的名称:

[ 此处填入借款人的名称,如果借款人与雇主不是同一家单位,应说

明两者之间的关系。该部分应与投标邀请中提供的信息相一致 ]

2.1 项目的名称:

4.1

[ 如果不要求联合体的成员承担连带责任,应将下列规定列入,否则

应删去 ]

联合体中的个人或公司不承担连带责任

B 招标文件内容

7.1

仅为澄清目的,雇主的地址是:[ 按下面的要求填入相应的信息,此

地址可以与递交投标书所规定的地址相同或不同 ]

收件人(Attention): [ 如果有,填入收件人全名]

街地址(Street Address): [ 填入街地址和编号 ]

楼层 / 房间号(Floor/ Room Number):

城市(City):

邮政编码(ZIP Code):

国家(Country):

电话(Telephone):

传真号(Facsimile Number):

电子邮件地址(Electronic Mail Address):

表 1(续)

7.4

标前会议的日期、时间和地点:

[ 此处填入标前会议的地址,或说明不召开该会议。该会议应不迟于

投标截止日期前 4 周举行。如果有现场考察,标前会议最好紧随其后进

行。]

C投标书的编制

10.1 投标书采用的语言:

[ 应与招标文件中采用的语言相同 ]

11.1 投标人应随其投标书递交下列附加文件:[列出必须随投标书一起递

交的任何附加文件]

13.1

视情况选择下列方式之一:

根据投标人须知第 13.2 或 13.4 款,邀请提交替代方案投标书;或,

根据投标人须知第 13.3 款,邀请提交替代方案投标书;或,

不允许提交替代方案投标书

13.2

[ 允许 / 不允许 ] 投标人采用不同的竣工时间。

[ 当雇主认为不同竣工时间可能存在不同的潜在净利润时,应该包括

该规定并填入相应的时间期限,该规定对于可以同时投多个合同的招标

也有很多优点。否则应取消该规定 ]

如果允许采用不同的竣工时间,评标方法将在招标文件的评标和资格

标准中做出规定

13.4

对设备和安装服务的下列部分允许递交替代技术解决方案(Alternative

Technical Solutions): [ 列出设备和安装服务的对应部分 ]

如果允许递交替代技术解决方案,评标方法将规定在招标文件的评标

和资格标准中

17.1

视情况选择下列方式之一:

投标人应对全部设备和服务以单方负责为基础进行报价;或,

投标人应对下列组件或服务以单方负责为基础进行报价[列出组件或

服务];和 / 或,

下列组件或服务将由雇主负责提供

17.5(a)

指明的目的地:

[ 注:当指定的目的地是项目现场时,表 1 的运输成本项包括在 CIP(运

费和保险费)下,因此不在这说明。这张表仅涵盖表 2 中的项目。如果

指明的目的地不是项目现场,那么表 1 中从指明的目的地到项目现场的

运输成本应包括在这里 ]

17.5(d) 指明的最终目的地:

17.7 投标人所报的价格应是:[ 填写“固定的”或“可调的”]

18.1

投标报价应以下列货币表示:

1)从海外供应的设备和仪器全部以任一国家的货币服从,如果投标

人期望以不同的货币组合进行付款,则应做出相应的报价,但最多使用

3 种国家的货币;

2)设备和仪器全部由雇主所在国供应,则应以雇主所在国货币

报价;

3)设计和安装服务应以外国和 / 或当地货币报价,这取决于所发生

的费用是哪种货币

19.1

投标有效期是 [ 在此处填入天数,需要考虑评审、批准和授予合同以

及应急预留时间 ]

[ 此期间应符合现实,对评审投标书留下足够的时间,牢记工程的复

杂程度,考虑获取证明资料、澄清、清关和批准 ( 包括获得世行“无异议”

通知)以及授予合同所需要的时间。在正常情况下投标有效期不应超过

120 d]

作者简介:吕文学(1963 ~ ),男,博士,教授,从事工程

项目冲突、争端解决和谈判,项目合同治理,项目关系治理工作。

通讯作者:吕文学,E-mail: luwenxue63@126.com。

(收稿日期:2022-01-13)

第22页

16 2022.04 设备监理

Contract Management

合同管理

20.1

视情况选择下列情况之一:

投标书应包括一份投标保证(由银行或担保机构提供);或,

投标书应包括一份投标保证声明。

如果要求采用投标保证,应填写:

投标保证的金额和货币种类应是:[此处填入投标保证的金额和币种,

否则应填写“不适用”]

20.3(d)

可接受的投标保证的其他类型:[填入其他可接受的投标保证的名称。

如果不采用投标保证,或不允许采用除本款规定外的其他类型的投标保

证,则此处填入“不适用”]

20.10

[ 如果不要求递交投标保证,而针对投标人的违规行为,雇主希望宣

布该投标人在某个时间期间无资格再投标,则应包括下面的规定并填入

相应的信息。否则应删除 ]

不合格的期间为:[填入时间期间]

21.1 除投标书正本外,还应递交的副本数量是:[填入应递交的副本数]

21.2 代表投标人签字的授权书面确认文件的构成:[填入证明签署投标书

的签字权力所要求递交的文件名称和描述]

D投标书的递交和开启

22.1

[如果允许投标人提交电子投标书,则应列入下列规定和填入所要求

的往来信息,否则应删除]

投标人可以选择提交电子投标书,此情形下应遵守下述的电子投标书

提交程序:[填入程序描述]

23.1

仅为递交投标书目的,雇主地址是:[此地址可以与第 7.1 款澄清的

地址相同或不同]

收件人(Attention): [ 如果有,填入收件人全名]

街地址(Street Address): [ 填入街地址和编号 ]

楼层 / 房间号(Floor/Room Number):

城市(City):

邮政编码(ZIP Code):

国家(Country):

递交投标书的截止时间是:

日期(Date): [ 填入日、月和年,i.e. 15 June, 2008]

时间(Time): [ 填入时间,并区分上午或下午, i.e. 10:30 a.m.]

[日期和时间应与投标邀请中所提供的日期和时间相同,除非根据第

24.2 款随后做出了修改]

26.1

开标地点是:

街地址(Street Address): [ 填入街地址和编号 ]

楼层 / 房间号(Floor/Room Number):

城市(City):

邮政编码(ZIP Code):

国家(Country):

日期 (Date):[ 填入日、月和年,i.e. 15 June, 2008]

时间(Time): [ 填入时间,并区分上午或下午, i.e. 10:30 a.m.] [ 日

期和时间应与第 24 条给出的投标书递交的截止时间相同 ]

如果根据第 22.1 款,允许投标人递交电子投标书,则电子投标书开启

的程序是:[填入电子投标书开启程序的描述]

E开标与评标

33.1

为投标书评审和对比目的,将所有的、以多种货币表示的投标价格转

换成一种货币所使用的货币是:[填入货币名称]

汇率来源是:[填入汇率来源的名称,例如,雇主所在国的中央银行]

汇率日期是:[填入日、月和年,该日期不早于递交投标书的截止时

间前 28 d,也不晚于投标书有效期到期日]

表 1(续)

2 设备工程合同的主要条款

本部分主要依据世界银行发布的《设备设计、供

应和安装采购标准招标文件》中的第七部分《通用条件》

编写而成,是《通用条件》条款的概要。

2.1 术语定义

“合同”(Contract)系指雇主和承包商之间签订

的合同协议书,以及其中涉及的合同文件,他们共同

构成合同。“合同文件”系指在合同协议书中所列出

的文件(包括任何对其进行的修改)。

“当事方”(Party)系指雇主或承包商(按照上

下文要求确定),或者指两者。

“雇主”(Employer)系指在专用合同条件中称

为雇主的当事人,并包括雇主的合法继承人及其认可

的受让人。

“项目经理”(Project Manager)系指雇主根据

合同中有关项目经理的规定指定的,同时在专用合同

条件中称为项目经理并履行雇主委托的职责的人员。

“承包商”(Contractor)系指合同协议书中称为

承包商的人员,包括承包商的合法继承人或其认可的

指派人员。

“承包商代表”(Contractor’s Representative)系

指依据合同有关承包商代表和施工经理的规定,批准

的履行承包商委托的职责的任何人。

“施工经理”(Construction Manager)指由承包

商代表按照合同规定委派的人员。

“分包商”(Subcontractor),包括制造商,系指

由承包商直接或间接将生产设备任何部分(包括为任

何生产设备的设计和供应所做的准备)委托其实施的

人员,并包括其法定继承人或认可的受让人。

“争端委员会”(Dispute Board,DB)系指由雇

主和承包商之间的协议书中指定的、在专用合同条件

中称为争端委员会的一个人员或多个人员,争端委员

会对由当事方提交的雇主和承包商之间发生的争端或

分歧,依据合同做出决定。

“合同价格”(Contract Price)系指合同协议书

中注明的总额以及依据合同可能对其进行的增加、调

整或者扣减。

“设施”(Facilities)系指将要供应和安装的生

产设备以及由承包商根据合同提供的安装服务。

“生产设备”(Plant)系指由承包商按照合同供

应并安装到设施上的永久设备、仪器、机械、仪表、材料、

物品和各种东西(包括承包商需要提供的备品备件),

但不包括承包商设备。

“安装服务”(Installation Services)系指由承包

商根据合同提供的与供应本设施中的生产设备相关的

附属性工作。例如:运输、提供船只或其他类似的保险、

检查、派员、现场准备工作(包括提供和使用承包商

设备以及供应所有要求的施工材料)、安装、测试、

第23页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 17

Contract Management

合同管理

预试运、试运行、运行、维护、提供操作和维护手册、

培训等。

“ 承 包 商 设 备”(Contractor’s Equipment)系 指

由承包商为安装、完成和维护设施而提供的所有设

备、仪器、机械、工具、仪表、器具或其他物品,但是不

包括将要或正在形成设施一部分的生产设备或其他

物品。

“原产地国家”(Country of Origin)系指依据专

用合同条件中详细说明的、在世界银行规则下的有资

格的国家和地区。

“现场”(Site)系指安装设施的地点或其他地方,

以及合同中规定的形成现场部分的其他地点或地方。

“生效日期”(Effective Date)系指满足合同协

议书中生效日期条款中所有条件的日期,竣工时间从

该日期开始计算。

“竣工时间”(Time for Completion)系指按照合

同规定将要实现的、完成全部设施或者设施的一部分

(该部分具有独立的竣工时间)的时间。

“竣工”(Completion)系指设施(或设施的某

个部分)在操作上和结构上已经完成,并且处于紧密

和清洁状态,关于设施或设施某部分的预试运的全部

工作已经完成,并且设施或设施某部分根据合同中有

关竣工的规定已经准备好试运行。

“预试运”(Precommissioning)系指根据合同中

有关竣工的规定,在准备试运行前,由承包商实施的

在雇主要求中规定的试验、检查和其他要求。

“试运行”(Commissioning)系指为了进行保证

试验,承包商在竣工后根据合同中试运行的规定运行

设施或其任何部分。

“保证试验”[Guarantee Test(s)] 系指在雇主要求

中规定的将要进行的试验,以确认设施或其特定部分

能够达到合同协议书的附件《功能保证》中规定的功

能保证,符合合同中有关保证试验的规定。

“运行接收”(Operational Acceptance)系指雇主

对设施(或设施的任何部分,当合同规定可以分段接

收设施时)的接收,证明承包商在设施(或其任何部分)

的功能保证方面满足合同要求,并且根据合同规定可

视为接收。

“缺陷责任期”(Defect Liability Period)系指承

包商提供的保证的有效期,从设施或其任何部分的竣

工开始,在此期间,根据合同中有关缺陷责任的规定,

承包商对与设施(或其任何部分)有关的缺陷负责。

2.2 合同文件

依据合同协议书中有关文件优先次序的规定,形成

合同一部分(及其所有部分)的所有文件都是相互关联、

相互补充、相互说明的。合同应该被视为一个整体。

2.3 解释

本合同中,除上下文另有约定外:1)包括一种性

别的词包括所有性别;2)单数包含复数并且复数也包

含单数;3)包括措辞“同意”“已经同意”或“协商”

的规定,应书面记录达成的协议;4)“书面”或“以

书面方式”是指手写的、打字的、印刷的或电子制作的,

并且能形成永久记录。通用合同条件中的标题和旁注

是为了参考方便,在条款解释中不予考虑。

本合同遵循《国际商会国际贸易术语解释通则》。

合同构成雇主和承包商之间关于合同主题的完整

协议,并且取代当事方在合同签订之前对此进行的一

切通信、谈判和协议(不论是书面的或是口头的)。

合同的任何修改或其他改变都应是无效的,除非

它是书面的、注明日期的、明确指出是对合同的修改

或改变,并由各当事方正式授权的代表签字。

承包商应是一个独立履行合同的承包商。该合同

并不在当事双方之间产生任何代理、合伙、联合体或

其他联合关系。承包商对合同实施的方式负完全责任。

由承包商雇用的所有雇员、代表或者分包商都应该在

承包商的完全控制下,不应被认为是雇主的雇员,并

且不应被理解为在任何此类雇员、代表或分包商与雇

主之间建立任何合同关系。

任何一方在履行合同的限制性条款方面的懈怠、

暂缓、拖延或豁免都不应损害、影响或限制另一方合

同项下的权利。任何自动放弃当事方的权利或救济措

施都必须采用书面形式,必须注明日期和由当事方的授

权代表签署,且必须就其放弃的权利及范围进行详述。

如果合同的任何条款或条件是被禁止或视为无效或

不可执行,这些被禁止、无效或不可执行的条款或条件不

得影响合同的任何其他条款和条件的有效性或可执行性。

2.4 通信交流

本合同无论在何种情况下规定了给予或颁发批准、

证书、同意、确定、通知、请求以及撤销,这些通信

交流都应:1)以书面形式并且取得回执;2)交付、

传送或传输到合同协议书中注明的收件人的通信地址。

颁发证书给一方时,证书颁发者应向另一方发送

第24页

18 2022.04 设备监理

Contract Management

合同管理

一份副本。当另一方或项目经理向一方发出通知时,

应将一份副本发送给项目经理或另一方。

2.5 法律和语言

合同应受专用合同条件中指定的国家法律约束,

并依其进行理解。合同的主导语言和通信语言应在专

用条件中说明。如果没有注明语言,通信语言应为合

同的主导语言。

2.6 欺诈和腐败

如果雇主确定承包商和 / 或其任何人员或代理人

或其分包商、咨询顾问、服务供应商、供应商及 / 或

其员工在竞争或执行合同时有腐败、欺诈、串通、胁

迫或妨碍行为,则雇主可提前 14 d 向承包商发出通知,

终止与承包商的合同并让其离开现场。

“腐败行为”是指直接或间接提供、给予、接受或索

取任何有价值的东西,对另一方造成不正当影响的行为。

“欺诈行为”是指有意或无意地误导或试图误导

一方,以获取经济或其他利益或逃避义务的任何行为

或不作为,包括虚假陈述。

“串通行为”是指两方或多方为达到不适当的目

的而做出的安排,包括不适当地影响另一方的行为。

“胁迫行为”是指直接或间接地损害、伤害,或

威胁损害或伤害任何一方或该方的财产,以不当方式

影响其行为。

“妨碍行为”是指:1)故意毁坏、伪造、篡改、

或隐瞒对调查具有重要意义的证据,或向调查人员作

虚假陈述,以便在实质上阻碍银行对腐败、欺诈、胁

迫或串通行为的指控进行调查,和 / 或威胁、骚扰或

恐吓任何一方,以防止其披露与调查有关的事项;或

阻止其进行调查;或 2)意图严重妨碍银行行使合同

所规定的检查和审计权的行为。

2.7 设施的范围

除在雇主要求中明确规定由雇主提供或执行的

供应、工作和服务外,承包商的职责是根据雇主要求

中的详细规定,提供所有生产设备和安装服务需要的

设计、制造、安装、完成以及试运行,包括但不限于:

1)监督和设计服务的提供;2)劳动力、仪器、零部件的

供应以及配件;3)承包商设备;4)施工设施和物料;

5)临时材料、结构和设施;6)运输;以及 7)储存。

除非在合同中被明确排除在外,承包商应当承担

所有虽然没有在合同中具体提到,但可以从合同中合

理推断出来需要承包商承担的工作或提供的物品和材

料,以完成设施。

除合同中的强制性的零部件供应外,承包商同意在专

用合同条件规定的时间内提供设施操作和维护所需的备件。

2.8 开工和竣工时间

承包商应在合同特别规定的期间内开始设施的工

作,并且按照合同规定的时间进度,实施和完成设施(或

设施的任何部分)。

2.9 承包商的责任

承包商应按照合同规定进行设计、制造(包括相

关采购和 / 或分包)、安装和完成设施。完成后,该

设施应适合合同中规定的用途。

承包商确认,在提交投标书前的 28 d 前仔细检查

过与设施相关的数据和在现场考察得到的信息以及其

他容易得到的与设施相关的数据,并在此基础上签署

本合同。承包商承认,未能获得此类数据和信息不解

除其完成设施的责任。

承包商应获得履行合同所必需的所有许可、批准

和执照,包括担不限于承包商和分包商人员的签证和

所有进口的承包商设备的进入许可。

承包商应遵守将要完成的设施所在国家的全部的

生效法律。承包商应保障并使雇主免受由于承包商或

其人员,包括分包商及其人员,违反此类法律而带来

的任何性质的责任、损害或赔偿。

如果世界银行提出要求,承包商应允许世界银行

检查承包商的账户和关于承包商表现的记录,由世界

银行指定的审计员进行审计。

如果承包商是一个联合体,联合体各成员都应对

雇主承担连带责任。并应指定其中一人作为联合体的

牵头人,赋予其相应的权利。非经雇主事先同意,不

得擅自改变联合体的构成。

2.10 雇主的责任

除非合同中另有规定,雇主应保证其根据合同的

相关附件提供的所有信息和数据的准确性。

雇主应负责获得和提供占有现场及进入现场的途径,

并且负责提供占有和进入执行合同需要的区域,包括合

同协议的相关附件规定的、必需的道路通行权。雇主应

在合同规定的日期或之前提供全部占有权和进入权。

第25页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 19

Contract Management

合同管理

雇主应获得现场所在国当局或企业要求雇主以雇

主的名义获得合同执行必需的许可、批准和 / 或执照

时,并支付相关的费用。

如果承包商要求,雇主应尽力帮助承包商从政府

或公共服务企业及时和迅速地获得完成合同所需的,

且按要求应由承包商、分包商或承包商人员或分包商

人员获取的所有许可、批准和 / 或执照。

除非合同中另有规定,雇主应提供有能力且有资

质的运营和维护人员,还应提供所有的原材料、机械、

润滑剂、化学药品、催化剂以及其他材料和设施,并

且应该在承包商根据合同提交的进度计划中列明的时

间或之前,根据合同物资规定,向承包商提供其恰当

地实施预运行、试运行和保证试验所需的各项工作和

服务。雇主负责设施竣工后的后续运营,并且负责进

行设施的保证试验。

雇主应承担履行本条义务过程中所涉及的一切费

用。如果业主违反了本条中的任何义务,承包商因此

而增加的费用应由项目经理确定,并计入合同价格。

2.11 合同价格

合同价格应是合同协议书中规定的价格。除非专

用条件中另有规定,合同价格应为固定总价且不可

改变。

承包商应被认为对合同价格的正确性和充分性满

意。除非合同中另有规定,合同价格应包括承包商根

据合同应承担的全部义务。

2.12 支付条件

合同价格应按照合同中的规定进行支付,并应遵

守合同中规定的申请和付款程序。雇主的任何此类支

付并不构成雇主对该设施或其任何部分的接收。

如果雇主没有在其应付的日期或合同中规定的期

限内进行支付,雇主应就延误的付款支付给承包商从

应付之日起至款项最终全部付清之日止的利息,延误

期的利率按照合同规定执行。

付给承包商的款项的货币种类应在合同中加以规

定。款项将按照承包商投标书中列明的货币种类和数

量进行支付。

2.13 保证

承包商应按照合同规定的时间、金额、方式和格式

向雇主提交一份以雇主为受益人的保证。保证类型如下:

● 2.13.1 预付款保证

承包商应在收到中标通知之日起 28 d 内,提交一

份金额等同于合同中规定的预付款金额的保证,货币

种类应与预付款相同。

保证应采用招标文件中规定的格式或雇主同意的

其他格式。保证的总额可按照承包商每次实施的设施

的价值和支付给承包商价款的一定比例逐步减少。当

预付款已由承包商全部返还给雇主时,保证自动失效。

此时,雇主应尽快将此保证返还给承包商。

● 2.13.2 履约保证

承包商应在收到中标通知之日起 28 d 内,向雇主

提交一份专用合同条件中规定金额的履约保证,以确

保其按照合同规定履约。

保证应符合合同中列明的货币或雇主同意的可自

由兑换的货币,并且应采用招标文件中给出的一种银

行保函的格式,或者按照雇主同意的其他格式。

履约保证的总额在运行接收之日自动减少 1/2,

并且在设施完工之后五百四十天(540 d)或设施运行

接收之日起三百六十五天(365 d)后(以先出现的为准)

自动失效。但是,如果设施的任何部分的缺陷责任期

已被延长,承包商应另外开具一个与此部分设施合同

价格成比例的履约保证给雇主。

雇主仅能对履约保证索赔其根据合同有权获得的

金额。雇主超出其权限范围进行索赔,对因此导致承

包商产生损失和损害,雇主应做出赔偿。

2.14 税和关税

除非合同中另有规定,承包商应承担并支付所有

与本设施有关的、在现场所在国内外发生的、政府当

局向承包商、其分包商以及他们的雇员征收的各种税

费和开支。

雇主应承担并迅速支付以下费用:1)合同中所列

的、由雇主承担的生产设备的关税及进口税;2)按照

现场所在国的法律征收的、与生产设备有关的、由雇

主承担的其他国内税费。

如果承包商可能获得工程所在国的任何税收免除、

扣减、补贴或特权,雇主应尽力使承包商能够从任何

此类税收节约中获得允许的最大利益。

合同协议书格式中规定的合同价格是基于投标截

止日期前 28 d 工程所在国施行的税费和开支(在下文

中称为“税收”)。如果税收的费率增加或减少了,

应该引入一个新的税收,而现用的税收将被废除。或

第26页

20 2022.04 设备监理

Contract Management

合同管理

者,在合同履行过程中,如果因履行合同,向承包商、

承包商的分包商或他们的雇员征收或将要征收的任何

税收的解释或施用发生了变化,那么,合同价格应根

据此类改变,进行相应的增加或减少。

2.15 许可或使用技术信息

为了生产设备的运行和维护,承包商应根据合同

向雇主授予其所拥有的专利、实用新型或其他工业产

权或承包商已从第三方获得许可权的专利、实用新型

或其他工业产权下的非排他性和不可转让的许可(无

权再许可),以使雇主使用相关的专有技术和其他技

术信息。此处所述的任何内容均不得解释为将任何专

利、实用新型、商标、设计、版权、专有技术或其

他知识产权的所有权从承包商或任何第三方转移给

雇主。

承包商向雇主提供的所有图纸、文件和其他包含

数据和信息的材料的版权仍然属于承包商,如果它们

直接由第三方(包括材料供应商)提供给雇主,或第

三方通过承包商提供给雇主,这些材料的版权属于第

三方。

2.16 保密信息

雇主和承包商都应该承担保密责任。在没有另一

方的事先同意下,不能将另一方提供的任何文件、数

据或其他信息泄露给第三方,不管此类信息是在合同

终止前、合同终止期间还是在合同终止后提供的。如

果承包商需要将此类文件、数据和其他信息提供给分

包商以使其能够按照合同工作,在这种情况下,承包

商应获得分包商的保密承诺。

除运营和维护设施外,雇主不应该使用由承包商

提供的此类文件、数据和其他信息。同样,除了设计、

生产设备采购、建造和合同中要求的其他此类工作和

服务,承包商也不应使用雇主提供的此类文件、数据

和其他信息。

上述保密义务不适用以下信息:1)现在或此后,

一方没有违约,进入公共领域得到的信息;2)一方能

够证明是在披露时获得的信息,而不是之前从另一方

直接或间接的获得;3)合法地从没有保密义务的第三

方获得的信息。

本款的规定不影响在设施服务和其他部分的合同

签署前一方或双方做出的保密承诺。

不管任何原因合同终止,本款规定依然适用。

2.17 代表

● 2.17.1 项目经理

如果合同中没有指定项目经理,雇主应在合同生

效日的 14 d 内指定项目经理并以书面形式通知承包商

其项目经理的姓名。雇主更换项目经理时,应当及时

以书面形式将新指定的人员姓名通知承包商。这种指

定只在承包商收到通知时生效。项目经理应在整个合

同实施期间代表雇主。除非合同中另有规定,所有的

通知、指示、指令、证书、同意和所有其他合同规定

的通信交流应由项目经理发出。

除非有其他规定,承包商发给雇主的所有通知、

指示、信息和其他通信交流应该发给项目经理。

● 2.17.2 承包商代表和建设经理

如果合同中没有指明承包商代表,那么在合同生

效日的 14 d 内,承包商应指定承包商代表并以书面形

式通知雇主,以获得其同意。如果雇主没有在 14 d 内

对指定提出反对,应视为同意。如果雇主在 14 d 内提

出反对意见并给出理由,承包商应在 14 d 内指定替代

人选。

承包商代表将在合同履行期间代表承包商。雇主

或项目经理发给承包商的所有通知、指示、信息和合

同中规定的其他通信应发给承包商代表,或在其缺席

的情况下,发给其副手。没有雇主事先的书面同意,

承包商不能撤销对承包商代表的任命。

在雇主同意的情况下,承包商代表可以随时将权

利和职责委派给其他人,也可以随时撤回。任何这种

委派和撤回应由承包商代表事先签发通知,说明委派

或撤回的权利和职责。这种委派或撤回在通知的副本

送达雇主和项目经理时生效。任何被委托的人的行为

都应视为承包商代表的行为。

从开始生产设备安装到完工,承包商代表应任命

合适的人选作为建设经理。建设经理应监督承包商在

现场的一切工作,而且在正常工作时间应在现场,除

非请假、生病或以其他适当的理由缺席。当建设经理

不在现场时,应指定一个合适的人选来替行其职责。

如果雇主有合理的理由认为,承包商任命的代表

或人员在合同履行的过程中有不适当的行为,不合格

或疏忽大意,或严重违背了合同中的现场规定,那么

雇主有权发出通知,要求承包商从现场撤走这些人,

但雇主应提供相应的证据。对撤走的人员,承包商应

迅速地任命替代人选。

(下转第 24 页)

第27页

24 2022.04 设备监理

(上接第 20 页)

2.18 工作进度计划

承包商应在合同生效日的 21 d 内,向雇主或项目

经理提供承包商为设施的实施而建立的组织结构,说

明雇用的关键人员的身份及其简历。承包商应以书面

形式及时通知雇主和项目经理其组织结构的任何变化。

在合同生效日的 28 d 内,承包商应提交给项目经

理一份详细的履行合同的进度计划,按照合同中规定

的格式,说明设计、制造、运输、装配、安装和试运

行的顺序,以及承包商合理要求雇主应完成其义务的

时间。由承包商提交的进度计划应该与合同规定的时

间表和任何其他日期和周期一致。承包商应在适当的

时候,或项目经理要求的情况下更新计划并提交给项

目经理,但是不能改变竣工时间。

承包商应该按照进度计划监督所有工作的进展情

第28页

况,并每月向项目经理提交进度报告。进度报告应采

用项目经理批准的格式,并说明:1)每项工作的完成

百分比,并与计划完成百分比进行比较;以及 2)比

计划落后的每项工作,给出原因和可能造成的后果,

并说明正在采取的补救措施。

在承包商的实际进度比计划进度落后时,或者明

显会落后的时候,承包商应向项目经理提交修订的计

划,并应说明为加快进度而采取的措施。

承包商应严格按照合同要求执行合同,包括雇主

要求中的格式和程序中给出的程序。承包商制订和实

施的任何计划(包括标准和规程),均不得与合同规

定产生冲突。

(未完待续,《设备工程采购与合同管理》(Ⅳ)

将在第 5 期杂志刊登)

第29页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 25

监理要点

Supervision Points

浅谈总包方工程设计人员的化工设备

催交检验工作

姜 昊 1

陈 琳 2

(1. 中国五环工程有限公司 武汉 430223)

(2. 南京三方化工设备监理有限公司 南京 210036)

摘 要:随着国内化工行业回暖,国内设备制造产能逐渐紧张,为了增强化工项目总包方对设备供应商

进度和质量的控制,总包方设计人员逐渐参与设备催交和检验工作。本文从 10 个方面阐述了总包方设计人员

参与设备催交和检验的一般工作内容和方法。设计人员参与设备催交和检验缩短了技术沟通时间,加快了设

备制造进度,确保了设备工艺性能,协助项目经理实现了对制造进度和质量的管控。

关键词:化工项目 设计人员 催交工作 检验工作

A Brief Analysis of General Contractor Engineering Designers’ Participation

in Expediting Delivery and Inspection in Chemical Equipment

Jiang Hao1

Chen Lin2

(1. Wuhuan Engineering CO., Ltd, Wuhan 430223)

(2. Nanjing SANFANG Chemical Equipment Supervision Co., Ltd, Nanjing 210036)

Abstract With the recovery of the domestic chemical industry, the equipment manufacturing capacity is

gradually tight. In order to enhance the progress and quality control of the general contractor of chemical projects for

equipment suppliers, the designers gradually participate in the expediting and inspection of equipment. This paper

introduces the general work content and methods of the designers participating in the expediting and inspection of

equipment from ten aspects. Designers’ participation in equipment expediting and inspection not only shortens the time

of technical communication and improves the progress of equipment manufacturing, but also ensures the quality of

equipment process performance and assists the project in realizing the control of manufacturing progress and quality.

Keywords Chemical project Designers Expediting delivery Inspection work

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0025-04 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.006

作者简介:姜昊(1985 ~ ),男,本科,高级工程师,从事

设备设计及监制工作。

通讯作者:陈琳,E-mail: chenlin@qscce.com。

(收稿日期:2022-05-05)

催交检验工作是指从发出订单至货物交付期间为

促使供货厂商切实履行卖方合同义务,按采购合同规

定和技术规定的要求提交设计、制造和检验文件、文

件资料和最终货物而采取的一系列督促检验活动,以

满足项目工程设计和现场施工安装的要求 [1]。一般来

说,催交检验由总包方采购人员主导,外聘专业的监

理人员来具体实施 [2]。但是总包方采购人员处于管理

岗位,主要进行催交检验的协调工作,普遍缺少专业

背景,无法识别设备制造过程中的重点和难点,往往

只能作为问题的传递者 [3]。监理人员不同于总包方人

员,虽然有专业的检验知识,但并不熟悉项目总包合

同的要求,不熟悉总包方的工作模式和项目组织机构,

另外他们在制造厂往往得不到足够的话语权,对于制

造过程中问题的预判和处理缺乏技术支持。此外,总

包方在选择供货商时,基于利益考虑,往往选择最合

第30页

26 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

适的供货商,而不是最优秀的供货商,供货商在项目

执行过程中可能存在各种各样的技术问题。鉴于以上

原因,总包方安排有经验的设计人员参与设备的催交

检验工作,可以提供必要的技术支持,直接解决制造

中的设计问题,有利于设备质量和交付进度控制,对

项目的执行有很大帮助。

1 工作依据

设计人员催交检验的工作依据和监理人员的工作

依据一样,主要有供货合同、图纸和 ITP(检验试验

计划)等技术 / 制造文件、项目监制策划、关键项核

查处理清单等。项目执行过程中的相关邮件、会议纪

要也应作为重要的工作依据。

2 主要工作

2.1 熟悉图纸及合同技术附件

对于总包方设计人员来说,熟悉图纸及合同技术

附件是基本功,不管后期是否参与设备的催交检验,

这项工作都是要提前进行的。在项目技术澄清或者合

同技术谈判阶段,设计人员可以识别特殊的技术要求

和高于标准的技术要求,这些要求往往是供货商最容

易忽视的。如:某项目 SA-213 Gr.T11 换热管材料说

明书对于 P、S 元素含量提出了高于标准的要求,某项

目对厚板提出了较标准更严格的 T/2 处冲击值的要求,

供货商没有注意这些要求,直到采购材料时才发现采

购不到满足要求的材料,导致材料采购滞后。如果设

计人员在项目技术澄清或者合同技术谈判阶段,能对

这些特殊的技术要求与供货商进行初步交流,可以使

供货商有更充分的技术准备时间,提前确认能否满足

这些特殊的技术要求,如果不能满足要求,可及时提

出技术澄清,从而为后续材料采购、设备实体制造节

省大量的时间。

2.2 图纸催要和审查

基于目前总包项目的模式及进度要求,总包方一

般只提供设备工程图,详细设计图纸则由设备供货商

完成。这样的模式既释放了总包方的人力,又不影响

设备主材的订货采购,供货商也可以根据自己的制造

经验,优化一些设备的局部结构。设计人员可以通过

邮件或者电话督促供货商在规定的时间内提交详细设

计图纸,收到图纸之后组织审查并返回审查意见。设

计图纸审查的质量和进度非常重要,直接关系到供货

商随后的工艺编制、辅助材料采购和实际制造。不过,

不少情况下,设计人员在这项工作中还有很大的提升

空间。一方面审查意见往往不能按约定的日期返给供

货商,另一方面审查深度和要求也不一样,供货商很

难统一修改。这其中的客观原因很多,比如审查工作

量太大,供货商图纸质量较差等,但是更应该看到的

是主观原因,比如设计人员没有认真学习技术文件,

没有意识到图纸审查工作的重要性,没有考虑图纸审

查对后续制造的影响。另外,对于一些由于意见不一致、

多次修改但迟迟无法批准的图纸,可以邀请供货商的

设计人员到总包方办公室进行图纸修改。如:某项目

高压换热器包,由于在一些计算方法、参数选取上存

在分歧,其图纸迟迟无法最终确认,在邀请供货商设

计人员进行面对面办公之后,仅在 7 d 之内,所有的

图纸都得到批准确认。就目前情况看,在总包方设计

人员参与催交的项目中,图纸的批准时间一般能提前

14 d 以上。

2.3 参加开工会

由于项目周期越来越短,项目的开工会往往与预

检会合并召开。一般来说,设计人员在开工会上的主

要工作是关闭图纸发送、审批状态,关闭图纸上的待

定项,解决供货商图纸上的技术问题,确认后续管口

方位图、预焊件图的发送时间等。

2.4 参加预检会

在项目执行过程中,预检会是设备催交检验阶段

非常重要的一个环节。在图纸及技术附件已获得批准,

指定的重要工艺文件、程序文件已经报批,经过至少

一轮澄清并且基本达成一致时,可以由总包方采购经

理或者监制负责人组织召开预检会。在预检会上,总

包方设计人员与供货商应对技术文件进行充分技术交

流,包含但不限于图纸、合同技术附件、材料采购说

明书等。必要时总包方设计人员进行技术交底,就设

备的制造难点与供货商进行讨论沟通,将以往类似设

备的制造经验与供货商进行分享,合理识别制造技术

难点并组织技术攻关,如涉及重大工艺,必须先行编

制方案并逐级审批。同时,技术交底也能使监理人员

进一步了解设计文件中的特殊要求。一般情况下,预

检会最重要的工作是确认 ITP 和制造进度计划等,表

第31页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 27

监理要点

Supervision Points

面上与设计人员关系不大,但只有设计人员参与进来,

相应的关键成果才有技术保障。制造厂提供的 ITP 往

往是参照以往类似项目的模板编制的,没有针对性地

提出检验项和检验要求,而总包方采购部门对制造厂

ITP 的审查,往往只是形式审查,没有具体到每一项

技术要求,因此,监理人员按照总包方批准的 ITP 进

行工作时,就容易遗漏特殊的技术要求。如:审查某

供货商换热器的 ITP 时,发现缺少多管板换热器中间

管板胀接试验的见证点;审查塔器的 ITP 时,发现缺

少塔内件预组装检查的见证点。总包方设计人员参与

审查制造厂 ITP 时,可以检查 ITP 中是否包含技术文

件上所有的特殊要求,是否针对这些要求提出了相应

的检验要求。这样就可以有效地避免检验项的遗漏。

设计人员在检查供货商提交的进度计划时,也应注意

计划中是否包含了所有技术文件中要求的各项制造检

验项。如:某项目某供货商的进度计划中,没有考虑

管头第一道打底焊之后要求做气密试验的时间;另一

供货商的进度计划忽略了设备水压后焊缝磁粉检测的

要求。另外,设计人员可以借助预检会这个平台,协

助审查原材料供货商是否在合同约定的名单之中,协

助供货商收集新增供货商资质文件和业绩,协助对新

增供货商的审批,提出竣工资料清单与业主进行讨论,

为后续准备竣工资料打好基础,特别是面对国外业主

的时候,需要提前整理合同、设计规范中所要求提

交的资料,对于有分歧的部分,需要及时与业主沟通

确认。

2.5 设计复查

对于重要项目,设计人员应进行设计复查。主要

复查设计文件是否满足设计输入要求,复查技术要求

的完整性。结合与供货商的交流情况,复查设计结构

的合理性,并再次提示设计文件中的特殊制造要求及

容易忽视的部分。如:对某项目进行设计复查时,发

现高压密封尺寸公差不满足专利商的要求,随后以变

更单的形式增加了公差要求;发现某换热器拉杆面积

不满足 TEMA 标准要求,随后增大了拉杆直径,拉杆

结构改为焊接结构。在制造过程中修改不合理的设计,

可有效地避免后期业主方不接收供货的风险。

2.6 工艺文件的审查

工艺文件包括制造工艺过程卡、WPS/PQR(焊

接工艺规程 / 焊接工艺评定)、水压试验工艺等专项

工艺文件。工艺文件是供货商的精髓。但由于制造负

荷重,很多供货商的工艺文件都是模板套用,而总包

方对供货商工艺文件的审查多是委托第三方监理进行,

但第三方监理通常仅按照常规思路审查,往往忽略了

技术文件和设计图纸中的特殊要求,导致供货商的工

艺文件无法真正指导车间生产,甚至导致严重的制造

质量问题。如:某项目因工艺过程卡中未考虑管板堆

焊变形及换热管、壳程筒体材料热膨胀系数不一致因

素,热处理前将换热管进行了切割定长,导致实际热

处理后,部分换热管外伸长度不够。又如:某项目 1

台压差设计的换热器,因在水压试验工艺中没有考虑

管壳程同时升降压,不得超过设计压差的要求,导致

水压试验时,管壳程压差过大,设备变形。由以上经

验教训可知,设计人员辅助审查供货商的各类工艺文

件是非常必要的。

2.7 车间检验

设计人员按监制负责人的安排,参加对 ITP 中

的检验点的检验,比如原材料核查、下料检查、筒

节和接管组对方位尺寸检查、封头组对尺寸检查、

坡口型式确认、组对间隙实测检查、开孔划线前后

检查、内件支撑件检查、外部预焊件的划线检查、

对外尺寸检查、无损检测见证或者报告审查、热处

理前后相关检查、泄漏试验、水压试验检查等。其

中原材料的核查比较重要,要关注材料的可用性。

设计人员入厂前应接受公司及供货商的安全培训,

参与检验前应学习相关合同文件、技术文件、工艺

文件。除了该检验点的见证外,到厂后还应核查供

货商的材料状态、文件状态和生产状态。检查供货

商之前检验活动的记录和报告。判断该供货商的产

品质量和生产进度是否受控。协助供货商变更单、

NCR(不符合报告)等文件的审批,协助处理制造

过程中出现的质量问题。对供货商在制造过程中出

现的质量问题,应积极协助制造厂寻求解决方案,

比如向公司本部求助,或向有经验的供货商朋友求

助,或向第三方检验机构求助,帮助供货商解决问

题。总包方设计人员参与车间检验最大的优势在于,

能够第一时间在车间解决问题,避免问题来回反复

传递确认,浪费大量的等待时间。

2.8 制造进度核查

影响制造进度的原因有很多,比如:供货商同时

第32页

28 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

面临多个项目,同时作业,导致资源紧张;设备材料

没到齐,导致制造流程不顺畅;存在部分技术问题,

迟迟没有解决,制造无法往下进行等。没有供货商愿

意主动拖期,总包方需要帮助供货商解决问题,而不

是一味强调交货期的严肃性。当发现或预判制造进度

与既定的进度计划存在偏离时,应首先同供货商进行

确认,分析原因,提出纠偏处理意见,同时寻求公司

本部或项目上的支持。如:某供货商因受疫情影响,

紧固件无法按时回厂,影响设备的水压试验,经沟通,

项目经理同意协助供货商进行紧固件厂商名单的增补

审批,并立即进行紧固件的就地采购,最终按时完成

水压试验。常用的纠偏措施还有优化制造工艺流程、

增加工作时间、外协等。纠偏处置方案涉及重大工艺

变更或技术方面的因素时,需通报公司本部,如果纠

偏方案涉及供货商临时调整工序或增加额外工时费用,

需要通知采购人员。

2.9 出厂验收

出厂验收的主要内容分为设备实物检验、竣工资

料审查和备件核查。

设备实物检验包括按照图纸检查设备是否完好,注

意铭牌、接地板、预焊件等是否焊接完毕,设备尺寸是否

与图纸一致,对照管口方位图检查接管方位是否正确,

检查焊缝高度及设备表面质量,油漆测厚,外观检查等,

还应检查重心标示、吊点标示、方位标示是否齐全,密封

面是否有效保护,各管口是否已封口等。

竣工资料是设备现场移交及向业主请款的重要依

据,但供货商由于自身软件实力不足和过程资料整理

的不及时性,提交的竣工资料往往存在大量问题。总

包方对竣工资料的审查也不够重视,基本上是委托第

三方监理进行形式审查。这种情况下,如果碰到国内

高端业主或境外业主,竣工资料很难一次性通过验收。

设计人员参与竣工资料的审查,主要审查竣工资料的

完整性和正确性。审查的依据包括合同技术附件、批

准的程序文件、会议纪要等。建议提前编制竣工资料

清单,与业主讨论并得到业主的审批,以方便过程资

料的收集整理,减少返工。在审查过程中,应重点关

注检验报告是否齐全,报告的时间是否符合逻辑,报

告的内容是否正确。如在审查某台设备竣工资料时,

发现缺少水压后的焊缝 UT 超声检测报告,坡口 MT

磁粉探伤检测报告时间在接管焊接记录时间之后,

RT 射线检测报告中筒体的厚度未按照材料代用单中

的厚度修改等。另外,审查过程中可以建立台账,查

漏补缺。

检查备件时,需要核对备件的规格、数量是否满

足合同要求。备件是否包装完整,是否有清晰的标识,

是否方便现场清点。

2.10 协助包装运输

配合物流进行发货准备工作,如协助检查供货商

发运准备情况,包括物流公司选择、车辆的准备、货

运文件的准备等。对于超限大件设备 / 重要设备,要

求供货商提交运输方案,并提交采购物流人员审查确

认。对于这类设备,总包方设计人员可以审查供货商

提交的必要支撑计算并提出意见,协助检查设备的包

装完好情况,必要时提请采购物流人员确认。对于分

段运输的设备,还需要计算临时吊耳的强度,检查轴吊、

尾吊的方位是否满足现场吊装要求等。

3 结束语

随着行业竞争日益激烈,总包方对于设备成本、

进度、质量管理的要求越来越高,仅依赖总包方监制

人员、监理人员已经远远不够。需要从管理和技术两

方面入手,第一时间帮助供货商解决生产过程中各种

各样的问题,以达到催交检验的目的。这需要总包方

设计人员参与催交检验工作,与监制人员、三方监理

相互学习和补位,共同组建催交检验小组,及时处理

制造过程中的各类问题。这种模式可以极大地缩短问

题的处理时间,有力推进供货商与总包方、三方监理

之间的沟通合作,真正发挥总包方在管理和技术上的

优势,发挥项目团队的协作精神,是供货商供货设备

保质按期交付和项目顺利执行的有力保证。

参考文献

[1] 尚文凯 .浅谈总承包项目物资催交、检验的重要性

[J].工业 A, 2016,(01):227.

[2] 周然华,孟庆嘉,徐英辉 .工程公司采购催检服务

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[3] 范本林 .石油化工工程总承包项目中的设备采购管

理及其案例分析 [J].科技与企业,2013,(07):35.

第33页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 29

监理要点

Supervision Points

内蒙古电网变压器监造工作改进的分析研究

刘德诚 1

刘 铎 2

赵 文 3

黄瑞超 4

郑 伟 1

(1. 内蒙古电力科学研究院 呼和浩特 010020)

(2. 澳大利亚国立大学 堪培拉 02600)

(3. 中广核新能源投资(深圳)有限公司浙江分公司 杭州 310011)

(4. 新疆恒诚信工程咨询有限公司 乌鲁木齐 830026)

摘 要:本文分析了近几年内蒙古电网变压器在运行中出现的缺陷,提取了其在设备制造期间埋下的隐患,

同时总结了多年来在变压器监造工作中发现的质量问题,剖析了问题产生的原因,探索改进监造工作,以期

实现既保证出厂前检查试验合格,又保证设备长期稳定运行,不发生或少发生故障,也为同类设备监造提供

参考。

关键词:变压器 缺陷 改进 监造

Talking about the Improvement of Transformer Supervision

in Inner Mongolia Power Grid

Liu Decheng1

Liu Duo2

Zhao Wen3

Huang Ruichao4

Zheng Wei1

(1. Inner Mongolia Power Research Institute Hohhot 010020)

(2. The Australian National University Canberra 02600)

(3. CGN New Energy Zhejiang Branch Company Hangzhou 310011)

(4. Xinjiang Hengchengxin Engineering Consulting Co. LTD Urumqi 830026)

Abstract By analyzing the defects of the Inner Mongolia power grid transformers found in operation in recent

years, hidden dangers planted during the equipment manufacturing were extracted. This paper aims to analyze the

causes of the problems and explore approaches to improve the supervision work through summing up the found quality

problems. Based on these efforts, it is expected that not only qualified delivery of the equipment can be ensured but

also long-term stable running is available. Meanwhile, it may also give reference for the peers doing the similar work.

Keywords Transformer Defect Improvement Supervision

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0029-05 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.007

作者简介:刘德诚(1967 ~ ),男,硕士,高级工程师,从

事电厂控制、电力工程管理、设备监理等工作。

通讯作者:刘德诚,E-mail: liudechengsohu8@163.com。

(收稿日期:2022-05-06)

电力变压器是电力系统中的重要设备,一旦发生

故障,对人民生活和工农生产将产生严重影响,所以

保证电力变压器的长期稳定运行十分重要。如何加强

和改进变压器监造工作,既保证出厂前检查试验均合

格,又保证设备能够长期稳定运行,不发生故障或少

发生故障,把优质的产品移交给生产运行,是内蒙古

电网系统长期研究的问题。

通过分析总结电网运行中变压器的故障缺陷,提

取其中由于制造质量埋下的隐患,以促进监造工作。

另外总结多年来变压器监造过程中发现的质量问题,

内蒙古电力科学研究院设备监造中心(以下简称内蒙

古电科院设备监造中心)采取了一系列技术和管理措

施,优化监造工作,提升工作质量。除了关键点见证外,

对曾经出现过问题的工艺、工序、部件、检测及试验

等环节,有针对性地加强监造工作力度,杜绝带缺陷

第34页

30 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

或隐患的设备接入电网。实践证明,这些措施能有效

提高入网变压器质量,为设备顺利投产并长期稳定运

行提供保障。

1 变压器缺陷及原因分析

1.1 运行中变压器的缺陷及原因分析

以 2020 年内蒙古电网 110 kV 及以上运行变压器

统计缺陷为例,全年系统内统计缺陷共计 921 台次,

占在运总数的 62.27%,其他年份类似。主要缺陷类型

有渗漏油、套管缺陷、本体试验数据超标、分接开关

故障等,详细情况见表 1。

序号 缺陷类型及部位 变压器 / 台次 合计 / 台次 占缺陷总数

比例 /%

1 试验

超标

色谱分析 70

直流电阻 10 88 9.55

其他 8

2 线圈 位移变形 3 3 0.33

3 绝缘油

油温过热 1 6 0.67含水量超标 5

4 分接

开关

拒动 3

42 4.56

分接点接触不良 2

切换箱渗漏 19

控制箱故障 1

其他 17

5 渗漏油

安装不当 39

456 49.51

焊接不良 27

密封不良 316

材质不良 1

其他 73

6 铁芯 多点接地 1 1 0.11

7 套管

介损超标 1

119 12.92

末屏接地不良或锈蚀 1

渗漏油 93

接头发热 17

其他 7

8 引线 引线过热 5 5 0.54

9 其他

潜油泵故障 30

201 21.82冷却系统故障 44

油保护系统故障 16

其他 111

合计 921 921 100

表 1 2020 年 110 kV 及以上变压器缺陷统计

在各类缺陷中,有些缺陷无法判断是否与制造过

程有关,因为经过长期运行操作,是设备的一种自然

损耗还是制造期间的隐患难以确定,有待研究。可以

确定在变压器制造期间埋下的隐患有 230 台次,主要

缺陷有以下 3 类:

1)渗漏油缺陷。在 456 台次中,多因胶圈老化密

封不良等引起。渗漏油部位大多分布在油箱、套管升

高座、散热器与本体连接蝶阀、连接油管接口、套管

二次接线柱、焊缝沙眼和瓦斯继电器等部位。与制造

质量有关的密封垫材质不好、安装工艺和个别部位焊

接不良导致的渗漏油情况约占 1/3。虽然密封件老化

是不可抗拒的自然现象,但了解哪些品牌的密封材料

具有比较好的抗老化效果,是监造过程中应该重视的

问题。

2)套管缺陷。主要有渗漏油、接头发热、末屏

接地不良和介损超标等现象 [1]。其中紧固螺栓松动、

末屏接地不良等与制造质量有关。由于在制造、运

输和检修过程中,有可能因各种原因而残留潜伏性缺

陷,或在长期运行过程中,受到电场和导体发热的作用、

机械类损伤与化学腐蚀以及大气条件的影响等,也会

逐渐产生缺陷,所以难以简单地判定高压套管的某些

缺陷是否与制造厂有关。鉴于此,在监造时应对照标

准严格把关。

3)试验超标缺陷。主要包括色谱试验数据超标和

直流电阻不合格。油色谱试验数据超标 70 台,主要集

中在近年来新投产的设备。因新变压器在厂内生产周

期短,干燥不充分,所以应加强对器身干燥期间的参

数监督。直阻试验数据超标大部分由套管、分接开关

等接触不良引起,主要表现是三相不平衡率不合格。

这些缺陷一般发生在投产后 3 ~ 5 a 内。由于是新设备,

各项试验均合格,所以在监造期间一般很难预测设备

在运行几年后的情况。因此,除了严格出厂检查外,

选择业界公认的优良厂家是十分重要的。

1.2 变压器制造期间的质量问题及分析

近五年,内蒙古电网共监造 220 kV 及以上变压器

200 台,在监造中发现 40 台次质量问题,占总监造变

压器数的 20%。主要问题类型有:设备参数不符合技

术协议要求,主要部件或原材料的供应不符合技术要

求,主要部件和原材料出现质量问题,制造工艺存在

质量问题,试验数据超标,出厂试验不规范等。

1)供货设备与技术协议要求不符问题分为 3 类。

(1)主要部件全部或部分参数未达到技术协议的要

求,这类问题多出现在电流互感器、套管等部件上,

如精度、量程、介损等。(2)主要部件或原材料供

应与技术协议要求不符合,一例是高压套管不符,

一例是变压器油不符。(3)变压器铁芯接地方式与

第35页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 31

监理要点

Supervision Points

技术协议要求不符合。问题原因均为制造厂未准确

执行技术协议要求 [2]。

2)技术协议要求不明确导致无法研判是否合格。

如某工程 3 台 500 kV 变压器,技术协议中所列套管

介质损耗因数要求小于 0.4%。因套管参数测量受环境

温度影响较大,为此国标和行标均为折算到一定温度

下的要求。此类问题多为签署协议时对标准没有准确

把握。

3)主要部件和原材料的质量问题包括:套管绝缘

试验不合格或局放超标,套管瓷裙破损、有裂纹等;

散热器等部件锈蚀、变形、脱漆等;硅钢片个别片料

端面有卷边损伤;油箱、联管出现焊接不良;电流互

感器检测数据不全等。此类问题较多,主要原因为作

业现场运输、施工保护不到位,造成磕碰、雨淋而产生。

4)制造工艺质量问题最多,归纳起来有以下几种:

(1)螺栓不紧固或焊接不良。外观检查不易发现,

多在试验、运往现场或在投产运行一段时间后问题才

暴露。这些问题主要是制造厂对工艺过程管理不到位

造成的。

(2)监造发现的变压器渗漏油问题均由密封垫质

量不过关或连接处不紧固引起,尚未见焊接不良及沙

眼引起。

(3)硅钢片装配工艺问题。如:某工程 1 台

220 kV 变压器,在进行器身上部上铁轭硅钢片插片工

序检查时,发现硅钢片放在高低不平的上轭部位置,

底部毛刺较多,容易划伤取向硅钢片表面,影响了取

向硅钢片晶体排列。

(4)器身干燥工艺问题。主要是干燥时间不足、

干燥炉内参数不满足规程规范要求,或监测仪器故

障,无法判断干燥炉内参数。如:某工程 1 台 220 kV

变压器,因干燥检测仪器故障,干燥工艺人员凭经验

认为合格,准予出炉,造成返工重新干燥。

(5)器身装配工艺问题。如:某工程 1 台 220 kV

变压器,发现前排器身定位销孔与后排器身定位销孔之

间前后偏差约 20 mm,器身无法在下节油箱体各排中心

孔准确定位,最后只能重新加工制作下节油箱体定位销

孔。另外,还发现变压器引线距离底部箱体位置安全距

离不够,在进行绝缘耐压或雷电试验时,容易发生引线

绝缘击穿或放电现象。又如,在监造某工程 2 台 220 kV

变压器时发现,因铁芯、线圈公差配合出现问题,致使线

圈无法顺利套装,在套装过程中将铁芯绝缘纸板、无纬

带剐蹭损坏。

(6)堵塞油路影响油循环问题。在某工程 4 台

220 kV 变压器下夹件上拉杆带纸槽的两端各堵塞 2 个

油道,见图 1。在保证不影响其他结构性能的情况下,

决定返工取掉拉杆上覆盖的纸槽,使油道畅通,4 台

变压器同样问题均予以纠正。

图 1 油道堵塞

5)试验数据超标或试验时发生放电、异响问题。

问题分为 3 类:(1)由试验设备、线路连接、现场环

境干扰、接地不良等造成,经现场排查能够解决。

(2)试验数据超标,无论试验现场如何处理均无法回

归正常值。如:某工程 1 台 220 kV 变压器,在进行长

时局放时,局放量超标,在排除多项可能引起局放超

标的因素后,复试时局放量仍超标。之后进行吊芯处理,

更换端圈、密封圈等,处理后复试合格。(3)在试验

时发生放电、异响,油中乙炔含量超标,解体检查发

现有放电痕迹。如:某工程 1 台 500 kV 变压器,在进

行冲击试验时,变压器内部发出异响,排油吊检,发

现低压 66 kV 引线对调压线圈出头处放电,放电路径

沿调压线圈最外层围屏表面,拆除围屏调压线圈完好。

此类问题多由引线间隙不够、引出线搭接处绝缘薄弱

引起。

6) 出厂试验不规范共 2 台次。如:某工程 220 kV

变压器出厂试验时,试验人员在准备不装油枕的情况

下进行出厂试验。又如:某 220 kV 变电站工程,因散

热器未到货,而交货日期临近,制造厂准备在不装配

散热器情况下,便进行出厂试验。不装配散热器进行

出厂试验,将影响温升、密封试漏等试验结果。

7) 包 装 运输时出现问题。一次 是 某 工程 2 台

220 kV 变压器装配检验记录及变压器箱体记录装错,2

台相互置换了。另一次是某工程 1台 220 kV 变压器在运

输途中发生交通事故,致使多数部件扭曲变形、器身在

第36页

32 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

箱体内严重移位,设备不得不返厂重新加工制作及试验,

致使整个工序重新走了一遍。问题产生的原因是制造厂

过分轻视包装运输环节。

2 对变压器监造工作的改进

为了做到既保证设备制造期间部件材料、装配和

出厂试验均合格,也保证设备能长期稳定运行,不发

生或少发生故障,内蒙古电科院设备监造中心分析网

内变压器运行过程中出现的故障缺陷,提取其中与产

品制造过程有关联的质量问题,同时总结近年来监造

实践中发现的质量问题,并将这些问题反馈到设备监

造工作中,研究如何防范,有针对性地改进监造工作。

经过一段时间实际运作,效果良好。主要采取了以下

优化改进措施。

2.1 细化符合性检查工作

要求设备监理工程师准确理解技术协议中所有条

款的要求 [2],重点关注对产品的结构、参数、性能指

标的要求,对主要材料和外协组部件的规格型号、外

协或外购厂商的要求。列出符合性对照检查表,通过

查验主要部件和原材料实物及铭牌标识、出厂检验报

告、合格证等,判断与技术协议要求是否符合 [3]。特

别是对于以往在制造过程或投产运行后重复出现过问

题的变压器厂家和设备部件,要从严检查。查验性能

指标是否满足用户技术协议要求。对于设备参数与技

术协议要求不符的,或是技术协议条款中描述含糊、

要求不明确,造成监造人员无法准确把握用户的要求,

无法研判所监造设备合格与否的,监造人员应及时与

相关方沟通,特别要与业主沟通。现场监督制造厂进

行纠正,并保留书面沟通凭证。个别厂家多次不按照

技术协议要求提供电流互感器、套管等,经常在精度

等级上或容量上打折扣,应列入不良供应商名单,作

为重点检查对象。

对于以往出现质量问题较多的主要部件和原材料,

监造人员应将其列为重点监造内容,现场仔细检查。

检查包括外观有无破损、裂纹、缺失、变形、污损、锈蚀、

脱漆、焊接不良、硅钢片卷边毛刺等,另外检查部件

或材料检测数据是否齐全。

2.2 着力开展制造过程现场监督检查

制造过程的工艺质量问题最多,而且容易对今后

投产运行产生长期困扰,所以监造的重点工作是现场

检查每个工序现场的工艺,必要时使用仪器仪表检测。

重点做好以下几点:

1)杜绝焊接不良问题。如检查焊缝沙眼、虚焊漏

焊,加强筋焊接等 [4]。

2)为防止变压器漏油,对油箱、套管升高座、散

热器与本体连接蝶阀、连接油管接口、套管二次接线柱、

瓦斯继电器等部位的密封垫的质量和安装工艺要严格

把关,检查螺栓紧固是否到位,渗漏试验是否合格,

试验压力和时间是否足够。

3)检查硅钢片有无卷边毛刺。

4)检查器身干燥温度、干燥时间是否符合要求,

干燥检测仪器是否正常工作。

5)全过程监督检查器身装配工艺。诸如:定位销

孔各排中心孔准确定位,四周间隙要均匀;引线绝缘

包扎是否良好,与各部间隙是否足够,防止发生引线

绝缘击穿或放电现象;铁芯、线圈公差配合良好,线

圈套装顺利,以防在套装过程中将铁芯绝缘纸板、无

纬带剐蹭损坏。注意保护附件联管以免受到磕碰,局

部油漆脱落等。

6)检查油路是否畅通,以防堵塞,影响油循环。

2.3 不放过出厂试验过程微小的异常

出厂试验是检验设计、施工、材料质量的关键工期,

上述工序中的任何不足都将接受考验,也是监造工作

的重点。首先试验过程和内容要符合标准规范,且满

足技术协议要求,避免试验漏项,杜绝不规范操作,

如不装油枕、散热器等附件的情况下进行温升等。试

验项目必须先后有序。试验方案上的每项判据应有具

体数值。绝缘强度试验和带考核指标的试验应附上接

线图和表示施加电压或电流值及其持续时间的示意图。

试验所使用的测试仪器仪表应在检定有效期内,且精

度符合要求。期间重点关注耐压、局放和雷电冲击等

绝缘试验,不放过试验中任何微小的异常。

对试验全过程进行监督,对试验结果进行合格与

否判定。若有异议,及时向制造厂提出,对考核性指

标测试结果的异议可在对照原始数据、设计参数和出

厂报告的基础上提出,保留好书面处理凭证。

特别是试验数据超标或试验时发生放电、异响问

题时应仔细检查分析。对于因试验设备、线路连接、

现场环境干扰、试验接地不良等造成,经现场排查能

及时解决不做深究。对于试验数据超标,无论试验现

第37页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 33

监理要点

Supervision Points

场如何处理均无法回归正常值,要求进行吊芯检查处

理,不放过任何一种可能,特别注意处理后复试的各

项数据。对于试验时发生放电、异响,特别是油中乙

炔含量超标,要求解体检查,原因分析及处理过程应

全程跟踪监督。

2.4 重视包装运输

包装运输过程往往不被重视,网内某项目 220 kV

变压器在运输过程的惨痛教训,提醒制造厂不应过分

轻视包装运输环节。一旦发生问题,既影响工期,又

造成巨大的经济损失。

2.5 对质量问题及时总结通报

通过定期举办专业培训和技术交流活动,向监造

人员及时通报网内电力变压器制造过程和运行中出现

的故障缺陷类型,分析研究产生原因,提出防范措施

等,提高监造人员识别风险的能力,积累监造工作经验。

2.6 建立电网设备监造信息化管理平台

编制《电力设备及线路材料监造大纲》和《监造

作业规范》等 9 个技术标准作为内蒙古电网企业技术

(上接第 7 页)

(注:GB/T 12224—2015《钢制阀门 一般要求》仅要

求此类阀门阀体两侧焊接坡口端 90 mm 范围内 RT 检

测)的全阀体射线检测保证首次国产化设计与制造的

抽汽逆止阀阀体质量。由于依托项目和以往类似工程

抽汽系统的调节阀和逆止阀均为国外进口,本项目首

次由国内厂家承制抽汽阀组,其技术风险和制造质量

风险客观存在,相关各单位主动进行风险预测和控制,

虽然增加了一定的经济成本,却保证了设备最终质量。

2)依据合同、标准及程序,敢于提出质疑。质疑

是核安全文化的一部分,作为核电从业人员,不能盲

目信任大工厂、大企业的产品质量,要时刻保持质疑

的工作态度。以本项目热网加热器壳侧终接环焊缝无

损检测技术要求为例,正是由于监理工程师坚持质疑

的工作态度,制造厂才同意补做 TOFD,经过 TOFD

检测后,发现其中 1 台加热器有超标缺陷,其后按工

艺返修合格,最终保障了产品标准要求的落实。

参考文献

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阀司太立合金堆焊开裂原因分析及控制 [J].电焊机,

2019,49(04) :271-273.

标准,使网内设备监造工作规范化、标准化。建立电

网监造信息化管理平台,将业主、制造商、监造单位

紧密地联系起来,实现信息共享。

3 结束语

随着社会对电网安全稳定运行要求的不断提高,

开展对电力变压器制造过程高质量的监造十分重要。

实践证明,分析研究变压器在制造和运行中发生的缺

陷故障原因,探索改进监造工作,杜绝不合格产品出厂,

能够有效地促进电力变压器设备质量提升。

参考文献

[1] 罗刚 .电力变压器故障诊断及检修 [J].电力系统装

备 ,2022,(02):75-77.

[2] 涂晓 .电网工程设备监理活动中合同管理工作实施

探讨 [J].设备监理,2021,(01):15-16+28.

[3] GB/T 26429—2010 设备工程监理规范 [S].

[4] 倪纯模,左贤波 .变压器监造中质量问题案例及分

析 [J].设备监理,2019,(01):61-65.

第38页

34 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

铁矿石采制样设备研究及监理过程

控制重点浅析

胡庆坡

(山东港通工程管理咨询有限公司 烟台 264000)

摘 要:为了有效地消除铁矿石人工采制样误差,确保铁矿石样品检验的客观、准确,越来越多的港口

开始建设机械采制样设备系统。铁矿石机械采制样设备是一个功能齐全的综合性设备系统。本文介绍了烟台

港西港区铁矿石机械自动化采样、制样的工艺流程及设备功能特点,阐述了设备监造控制重点,列举了现场

安装和调试过程出现的问题及解决措施,并对进口设备监理重点工作进行了说明。该采制样系统建成投产后

运行状况稳定、良好,为后续类似的设备监理提供参考。

关键词:采制样设备 机器人 设备监造 设备安装

Research on Iron Ore Sampling Equipment and Key Points

of Supervision Process Control

Hu Qingpo

(Shandong Gangtong Engineering Management Consulting Co., Ltd. Yantai 264000)

Abstract In order to effectively eliminate the error of manual sampling and preparation of iron ore and ensure the

objective and accurate inspection of iron ore samples, more and more ports have begun to build mechanical sampling and

preparation equipment systems. The iron ore mechanical sampling equipment is a comprehensive equipment system with complete

functions. This paper mainly introduces the process flow and equipment function characteristics of automatic sampling and sample

preparation of iron ore machinery in the West Port Area of Yantai Port, expounds the key points of equipment supervision and

control, as well as the problems and solutions during onsite installation and commissioning. Key tasks are described. After the

sampling and preparation system completed and put into production, the operation is stable and good, and it can provides reference

for the follow-up similar equipment supervision.

Keywords Sampling equipment Robot Equipment supervision Device installation

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0034-04 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.008

作者简介:胡庆坡(1984 ~ ),男,本科,工程师,从事港

口装卸工艺设备和石油化工设备的现场项目监理工作。

通讯作者:胡庆坡,E-mail: huqingpo123@163.com。

(收稿日期:2022-05-23)

1 采制样系统设备项目概况

烟台港西港区采制样系统设备,是与西港一期工

程配套的铁矿石机械采制样系统。该项目建成投产后,

用于进口铁矿石在卸船过程中进行机械自动化采样、

制备出所需的各种样品(包括矿石粒度样、水分样和

化学样),并对各矿种进行在线粒度分析、水分样分析。

采制样系统设备位于西港一期矿石码头 T1 转接

机房处,系统组成包括:自动化采制样设备 1 套、钢

结构制样塔(5 层)1 座、在线水分样设备(机器人系

统)1 套、手工制样间内设备 1 套、手工制样楼 1 座,

手工制样楼内部含手工制样间、样品室、机修间、备

品备件仓库、办公室等,以及与采制样配套的供电、

控制、通信、消防给排水、除尘系统、空调等设施。

该项目是一个功能齐全的综合性系统工程。

第39页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 35

监理要点

Supervision Points

烟台西港采制样系统是集设计、制造、供货、安装、

调试、试运行、性能考核、验收及其他相关服务的总

承包项目。

2 设备工艺流程及机器人设备功能

2.1 采制样设备工艺流程及各组成单元

该项目工艺系统功能是:初采机从 BM(卸船皮带

机)1上采样,通过送料皮带机到斗提机,斗提机将其提

升至 5 层后开始缩分、破碎,之后水分样品送到机械手单

元进行在线水分分析;粒度样品经振筛机和检测器,得

出数据后直接返到弃料皮带机;化学样品进入 1 层的化

学样品收集器;易堵黏结矿等特殊粉矿在初采机采样后,

不经过自动化制样系统,直接经溜管到特殊粉矿收集斗,

运到手工制样间完成制样工作 [1]。

采制样系统设备由初级采样机、送样 / 返样皮带

机、单斗提升机、破碎机、缩分机、筛分机、称重料斗、

样品缓存斗、样品收集器、机器人制样单元、设备连

接料管、设备支架及维护结构、制样楼及控制室的供电、

照明系统、工业生产监控系统等组成。

按照各分部功能划分,整个取制样系统由以下功

能单元组成:取样单元、送样单元、化学样制备单元、

水分样制备单元、在线粒度分析单元、机器人制样单

元及工业监控单元。

2.2 机器人制样设备功能

● 2.2.1 机器人系统组成

机器人单元流程主要包括在线水分测定、在线样品

制备 2 个部分。主要设备有 1台机器人,放置在中间负

责样品的搬运工作,在机器人周边设置 2 台烘箱、1台

电子秤、2 台分配器、2 台缩分机、2 台研磨机等,见图 1。

机器人控制即工业监控单元设在中控室,见图 2。

● 2.2.2 机器人设备工作过程

按照 10 个份样组成 1 个副样进行水分测定,边取

样,边进行水分测定。水分样(3 kg)由送样皮带机

送到机械手制样单元,经送样皮带头部的分配器分置

于 2 个水分样品盘中,每份各 1.5 kg。每个副样的水

分样品都做平行样,即 2 个 1.5 kg 的样品都按照水分

测定步骤进行水分测定 [2]。

每个试验样品平铺在洁净、干燥、称量过的水分

样品盘内,将样品盘放入设定在 105 ℃的烘箱中,保

持这一温度不少于 6 h。从烘箱中把装有试验样品的样

图 1 机器人单元系统设备

图 2 采制样系统中控室

品盘取出,趁热立刻称量,尽量减少水分的再吸收。

上述称量数据经微机计算得出水分测试结果。

把烘干后的其中一份 1.5 kg 样品(平行样)直

接弃掉,然后由机器人操作单元把烘干后的另一份

1.5 kg 样品(平行样),倒入缩分器入料口上方的振

动给料机,然后把空盘放置在缩分器的接料口。经过

振动给料机缓缓地把样品倒入缩分器进行缩分,样品

缩分到 150 g,并接到样品盘内。弃料通过弃料皮带机

输送回主系统。

由机器人把缩分后的样品移到研磨机的入料口上

方,把样品倒入研磨机入料口,磨样机由程序控制开

始工作,样品研磨到 100 μm(150 目)以下。机器人

把研磨钵体取出移动至清洗机构内,将样品倒入集样

桶内,人工取走最终样品。

● 2.2.3 机器人系统主要设备

1 台 ABB 生产的工业机器人,型号是 IRB4600-

40/2.55,主要负责各设备之间的样品搬运。机器人可

通过大惯性、大转矩(为同类产品之最)的上臂延长

器和各种手腕模块对每个过程进行最优定制,机器人

具体参数见表 1。

第40页

36 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

主要参数

有效负载 / kg 40

伸展长度 / mm 2552

重量 / kg 200

机器人高度 / mm 2872

重复定位精度 /mm 0.03 ~ 0.19

IP 等级 IP 67

使用环境温度 /℃ 5 ~ 52

通讯方式

DEVICE NET;PROFIBUS;

PARALLEL I/O (CP/CS);

ETHERNET/IP;PROFINET

Axis 3

Axis 4

Axis 5

Axis 6

Axis 2

Axis 1

各轴的旋转角度和角速度

Axis 1 旋转 +180°~ –180° 175°/s

Axis 2 手臂 +150°~ –90° 175°/s

Axis 3 手臂 +75°~ –180° 175°/s

Axis 4 手腕 +400°~ –400° 250°/s

Axis 5 弯曲 +120°~ –125° 250°/s

Axis 6 转动 +400°~ –400° 360°/s

操作盒

结构形式 全彩色触摸屏式

屏幕 190.5 mm(7.5'')液晶彩色

语言 中英文自由切换

插拔 支持在线热插拔

重量 /kg 1.3

携带方式 便携式

维护周期

添加润滑油 /a 1

更换电池 /a 3

更换润滑油 /a 4

更换齿轮 /a 8

售后服务

1)所有售出的机器人进入数据库

2)及时受理用户来电来函

3)回电回函无法解决时,72 h 内派出专业人员

表 1 IRB4600-40/2.55 工业机器人参数

3 系统设备监造过程控制

为了确保烟台港铁矿石采制样系统项目的顺利推

进,确保工程质量和进度,按照监理委托合同的要求,

监理对采制样系统在设备的制造阶段进行了质量控制,

主要对斗提机、皮带机、钢结构、电气柜制造等关键

工序实施监理。

3.1 材料的质量控制

根据本工程设计要求和国家有关规范要求,对所

涉及的各种规格、牌号的钢板、钢管,焊材,焊剂,

气体等进行监控查验。

1)进厂钢板外观检查:钢材表面是否有麻点和片

状锈蚀,是否有深的划痕、凹坑等,沿板长方向的两

边是否有切边,平整度是否符合要求,圆管型材沿长

度方向是否平直,圆度、壁厚是否符合要求,钢材出

厂标记是否齐全。

2)材质规格检查:板标是否齐全,厚度尺寸是否

符合要求,为避免材料混用,所有构件的主材应全部

进行材料标识。

3)材料的复检、焊接工艺的评定以及高强螺栓

的复试应事先通知监理参与,试验过程应有监理旁站

监督。

3.2 构件焊接、加工质量控制

1)焊材、焊剂的使用应符合规范要求,不能与其

他工程混用;焊材、焊剂的烘焙应严格执行规范要求,

要有专人管理并有烘焙记录;凡在 25 mm 厚的厚板焊

接时,须按焊接规范要求对构件进行焊前预热。

2)构件组装前,应清除零件连接处的焊缝两侧各

30 ~ 50 mm 范围内的氧化皮、油污、水分等有害物,

定位焊接所采用的焊接材料同正式焊接一样,定位焊

不得有裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷,定位焊的焊高、间

距应符合有关规定。

3)孔壁粗糙度、孔径、圆度、孔的垂直度、孔距

偏差均需按规范要求执行,为保证孔及孔距的精度,

要求在数控钻床上进行钻孔,或用模板定位钻孔时,

构件重叠层数不得超过 5 层。

3.3 涂装质量控制要点

1)构件涂装前需经抛丸或喷砂处理,达到供货合

同的标准要求,对于重要或复杂的节点,在组装前应

进行预处理或在除锈时放慢速度,以保证表面粗糙度

和除锈效果达到设计要求。

2)表面抛丸或喷砂处理后,对构件表面出现的各

种缺陷要认真修补并打磨处理,经压缩气体吹除浮尘,

确认合格后方可允许进入喷涂作业。

4 监理控制和问题解决措施

4.1 钢结构安装中的问题及解决措施

● 4.1.1 钢结构基础及设备预埋件的施工

存在的问题是,整体布局偏移较大,标高有误,

丝扣未采取保护措施,直接造成钢柱底板螺栓孔不对

位,造成丝扣露出长度不够。采取的解决措施是钢结

第41页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 37

监理要点

Supervision Points

构施工单位协同土建施工单位一起完成预埋件工作,

混凝土浇捣之前,必须复核相关尺寸及保证预埋件固

定牢固 [3]。

● 4.1.2 钢结构安装施工问题

存在的问题主要是构件安装过程中的变形和垂直

度问题,采取如下解决措施:

1)组装焊接过程中采用反方向变形等措施,组装

顺序应服从焊接顺序;

2)采用正确的吊装方法,钢柱应按计算的吊挂点

吊装就位,且必须采用 2 点以上的吊装方法,吊装时

应进行临时固定,以防吊装变形;

3)钢柱就位后,应及时增设临时支撑,对垂直偏

差应在固定前予以修正。

4.2 主要设备安装、调试技术及解决措施

● 4.2.1 头部初级采样机

1)工作原理。初采机设在主体工程 T1 转接机

房内,从码头皮带机 BM1 头部滚筒落料处采样,取得

的份样经送样皮带机送至制样塔内。初采机采用全断

面移动截取式方式采样 , 正常情况下初采机按矿石品

质波动为“中 / 小”进行采样。采样方式以计量采样

为主,计时采样为辅。计量采样时,采制样控制系统

从烟台港西港区一期工程 CCR(中央控制室)中获取

BM1(卸船皮带机)的累计流量和瞬时流量信号,每

当流经的矿石达到设定的重量时,初采机就进行 1 次

采样操作;采样周期由 PLC(可编程控制器)按预编

程序控制,可以实现定时和定量采样。

2) 常见 故障及处 理 措 施。故障 现 象:采样量

明显偏小。在采样过程中,随时观察称重皮带机称重量,

如果采样机连续几次采样量低于 50 kg,而主皮带机料

流不是明显偏小,此时应暂停采样,采用如下方法处理:

(1) 手动运行采样机离开碰撞块,观察料斗门是否

能够完全关闭,如果不能完全关闭,是因为料斗内有

小颗粒矿石粘在料斗门上,并且卡在料斗侧壁与料斗

门之间,导致料斗受阻不能打开。

(2) 用锤子敲击料斗门上部,使料斗门关闭。然后反

向运行采样机,使料斗门打开。重复开关料斗门和锤击

料斗门上部,直至料斗门离开碰撞块时能够自行关闭。

● 4.2.2 ETSS(2)型系列移动缩分机(F1、

F2、F3 缩分器)

1)主要用途。ETSS(2)型系列移动缩分器主要

用于粒度 50 mm 以下的煤及矿石物料的缩分。通过改

变缩分器采样周期来调整缩分比,具有缩分比大、不

堵料积料等优点。

2)结构及工作原理。ETSS(2)型缩分器采用减

速电机为动力,主要由进料口、移动料管、机架等部

分组成。在移动料管中有3块隔板,将料管分为A、B、C、

D 四部分。由 PLC 及时间继电器控制减速电机的取样

缩分周期,机架上装有接近开关,用来确定移动料管

的起始和终点位置。移动料管在初始位置时,电机接

通电源后,减速电机开始工作,通过移动小车带动移

动料管往前移动。当料管移动到终点时接近开关动作,

发出停机信号,同时计时器开始计时,直到下一个采

样时期再次启动电机。缩分机基本性能与参数见表 2。

型 号 ETSS(2)-150/200 ETSS(2)-60/120 ETSS(2)-60/60

设备名称 F1A 缩分机 F2A 缩分机 F3A 缩分机

缩 分 比 1/4 ~ 1/100 1/4 ~ 1/100 1/4 ~ 1/100

开口尺寸 /mm 150/150 60/240 60/240

运行速度 /(mm/s) 342(可调) 342(可调) 342(可调)

功率 /kW 1.5 1.5 1.5

表 2 缩分机基本性能与参数

3)缩分机运行中常见故障及处理措施。故障现

象:移动斗不能正常移动。解决办法:检查电机和链

条是否损坏,必要时更换;检查控制开关或线路故障,

确保控制线路、信号良好。

切割唇易损坏需更换。如果发现切割唇磨损严重,

切割口有1/3 部分大于开口原始尺寸,就要更换切割唇。

将切割唇固定螺钉拆下,去掉破损的切割唇,然后用螺

钉将新切割唇固定在斗体上,保证切割口开口尺寸。

● 4.2.3 破碎机

采制样系统破碎机分为初级颚式破碎机和二级对

辊破碎机。块矿经初级颚式破碎机破碎至 -20 mm,

二级对辊破碎机将样品破碎至 -5 mm。颚式破碎机处

理能力约为 10 t/h,入料口入料粒度尺寸> 75 mm,

出料口出料粒度尺寸为 20 mm(出口尺寸可调 10

~ 22.4 mm),破碎效率≥ 95%。二级对辊破碎机的

破碎形式为双对辊方式,处理能力约为 3 t/h,入料口

入料粒度尺寸> 30 mm,出料口出料粒度尺寸为 5 mm

(出口尺寸可调 3 ~ 10 mm),破碎效率≥ 95%。

设备安装及调试中需注意的问题:固定电机时,

要调整链条预紧力,防止皮带打滑;用塞条调整两滚

子之间间隙,保证出料粒度符合要求;手动转破碎机,

观察破碎机转动情况,防止出现卡滞现象,烧毁电机;

(下转第 74 页)

第42页

38 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

塔器设备立式空中合拢焊接质量分析

赵文强 陈 真 蔡乾春

(南京三方化工设备监理有限公司 南京 210036)

摘 要:大型塔器设备现场制造的情况越来越多,其中在整体立式空中合拢焊接过程中会出现各种各样

的问题。本文从设备监理的角度,以出现的焊接裂纹的质量问题为切入点,分析了焊接裂纹缺陷可能的产生

因素,以及出现质量问题后的整改措施和整改注意事项,从而提高塔器设备现场焊接的质量和效率。

关键词:空中合拢 焊接裂纹 焊接质量 设备监理

Analysis of Welding Quality of Tower Equipment when Alignment in Mid Air

Zhao Wenqiang Chen Zhen Cai Qianchun

(Nanjing Sanfang Chemical Equipment Supervision Co., Ltd Nanjing 210036)

Abstract More and more large-tower equipment are manufactured in the chemical plant site. Various quality

problems will appear during the welding process, especially alignment in mid air. From the perspective of equipment

supervision, the paper takes the quality problems of welding cracks as the starting point, analyzes the possible factors,

as well as the rectification scheme and precautions, so as to improve the quality and efficiency of welding of tower

equipment.

Keywords Alignment in mid air Welding crack Welding quality Equipment supervision

中图分类号:TB497 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0038-03 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.009

作者简介:赵文强(1990 ~ ),男,本科,工程师,从事化

工设备的监理和项目管理工作。

通讯作者:赵文强,E-mail: zhaowenqiang@qscce.com。

(收稿日期:2022-03-23)

1 案例背景

洗涤塔的直径为 9 600 mm,总高达 102 m,主

体材料为 Q345R+S30403(62 mm+3 mm,76 mm+

3 mm,86 mm+3 mm), 合 拢 缝 处 的 材 料 厚 度 为

62 mm+3 mm,合拢缝的高度约为 55 m 处,由于设备

需要进行热处理,工厂已提前在 55 m 处的下方设计了

临时平台的垫板。

洗涤塔由于尺寸较大,现场无法直接吊装,经

多方验证采取了以下措施:设备在工厂厂内分 2 段

进行合拢、组对、焊接并进行水压或气压试验,检

验合格后再次切开合拢缝,分为 2 段,海运至现场。

现场将设备分段进行配管保温,随后采用 4 000 t 主

吊车、1 250 t 溜尾递送吊车先将下段吊装至基础台上,

再将上段吊装至空中,实现上下 2 段的组对、合拢。

组对完成后溜尾递送吊车撤离,主吊车继续吊装上段,

维持现状,初步计划待合拢缝的基层焊接完成后再进

行摘钩撤离。

洗涤塔在整体组对完成后,工厂安排 4 名焊工沿

圆周方向先进行了基层(Q345R 材质)的对称焊接。

在基层焊接完成后,工厂对基层焊缝进行了 100% 衍

射时差法超声检测(TOFD)和 100% 超声检测(UT),

在检测过程中发现该基层焊缝整圈均存在缺陷,初步

判定为条形缺陷,缺陷位置为 25 ~ 53 mm(从外侧向

内侧)。为确定缺陷的性质,在保证安全性的情况下,

工厂随机刨开几处缺陷焊缝,经目视检查和磁粉检测

(MT),发现缺陷均为焊接裂纹,见图 1 和图 2。

图 1 焊接裂纹

第43页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 39

监理要点

Supervision Points

图 2 焊接裂纹

前期,根据建设方的要求,设备监理师对制造过

程进行了关键点检验。鉴于目前的状态,建设方要求

设备监理师进行全过程的驻厂检验并协助制造厂家进

行质量问题的分析。

2 案例分析

洗涤塔筒体的基层材料为 Q345R,通常情况下,

该种材料在焊接中不会出现裂纹缺陷。为保证后续该

焊缝的一次返修合格,需要对裂纹出现的可能影响因

素进行全方位的分析。

从设备监理的角度考虑,常规材料出现异常质量

问题,主要有客观因素和主观因素两方面。结合监理

师前期检验的情况以及以往监造的经验,对主客观因

素进行了详细的分析。

2.1 主观因素

● 2.1.1 人员主观因素

首先,考虑施工人员因素,经对现场施工的焊接

人员进行审查和沟通,焊接人员资质齐全(持有地方

质量技术监督局或地方行政审批局颁发的焊工证),

可熟练操作该形式的焊接(横焊)。同时,此裂纹缺

陷出现于整圈焊缝上,并不是个性问题,所以施工人

员的素质水平问题不是产生裂纹的主要因素。

● 2.1.2 焊接纪律因素

在第一次施焊的过程中,监理师已对使用的焊接材

料、焊接参数、预热温度等进行了巡查和确认,并对焊材

库房管理的记录进行了审查,确认施工过程能够满足前

期制定的工艺和方案的要求 [1]。综上,焊接过程中的工

艺执行纪律也不是产生此次焊接裂纹的主要因素。

● 2.1.3 检测主观因素

考虑到检测仪器也可能存在一定的误判或盲区的

可能性,对此,业主方专业人员对本次检测使用的衍

射时差法超声检测仪器设备进行检查和调试,其检定

证书有效,灵敏度等性能均符合标准要求。同时,工

厂在衍射时差法超声检测发现缺陷后,还采用超声检

测进行辅助检查,2 种检测手段均发现了缺陷,且缺

陷分布情况一致,故本次的无损检测不受主观意识的

影响,检测结果也与实际情况一致。

2.2 客观因素

裂纹产生的必要条件就是应力的产生和作用。

洗涤塔的应力来源于哪?经对洗涤塔的整个制造

过程进行分析,初步可以确定相关的应力来源于下面

几个因素:

● 2.2.1 热应力因素

洗涤塔在工厂内进行了整体的合拢和气压试验,

随后为了方便现场施工,按计划对合拢缝进行了切割,

此过程中合拢缝处已产生了一定的热应力。此热应

力的存在为现场的合拢焊接出现裂纹现象提供了基础

条件。

● 2.2.2 组对应力因素

组对应力的产生是必然结果,无法完全避免。洗

涤塔上下 2 段合拢口处的圆度一定会存在公差现象,

且最大直径处或最小直径处不一定在同一方位上。同

时,洗涤塔的材料为复合板,组对的要求也比较高,

必须保证错边量≤ 1.5 mm[2]。所以,在 2 段组对的过

程中,必须采用工装或外力对局部区域进行约束、强

力组装,在这个过程中也就形成了组对应力。组对应

力会伴随整个制造过程,这也给焊接裂纹的产生提供

了有利条件。

● 2.2.3 焊接应力因素

洗涤塔空中合拢焊接存在位置的局限性,只能采用

横焊的焊接形式。横焊的过程中一般会采用多层多道的

形式,层间温度一般会高于其他的焊接形式,焊接应力

随之产生,且该焊接应力分布十分复杂,在与其他应力

的相互作用下,更容易导致焊接裂纹的产生。

● 2.2.4 风载荷应力因素

洗涤塔的直径较大,达到 φ9 100 mm,且该项

目的建设点处于海边,随着天气变化,风向和风力

均存在一定的不确定性。同时,整个设备的迎风面

积约有 900 m2

,等同于洗涤塔随时都承受着不同方

向、不同程度的风载荷。此风载荷也会给合拢缝处带

来一定的应力变化影响,成为焊接裂纹产生的因素

之一。

第44页

40 2022.04 设备监理

监理要点

Supervision Points

● 2.2.5 管道应力因素

洗涤塔在进行合拢、组对前,大口径、大吨位的

外接管路、管线已与设备进行了配装,尤其是上封头

引出的顶部管道,口径非常大(DN1 900 mm)、重量

巨大,其导致洗涤塔的上段筒体在重量上存在着严重

的偏心现象,产生了严重的力矩和弯矩。该管道带来

的巨大应力与组装应力、风载应力等在整个施工过程

中相互作用,使得合拢缝处的应力分布更加复杂和不

确定,焊接裂纹也更容易产生。

● 2.2.6 吊装应力因素

因为洗涤塔上段的重量存在偏心现象,为保证制

造过程中的安全性,在上段吊装完成后,主吊车仍持

续对洗涤塔的上段筒体进行力的作用,这在一定程度

上限制了合拢缝的横向收缩,给焊接裂纹的产生增加

了不确定性。

3 整改措施及处理结果

3.1 工艺热处理措施

考虑到目前的焊缝状态,切割的热应力、组对的

应力、第一次焊接的焊接应力、管道应力等仍持续作

用,直接返修、重新焊接处理的方案已不可取。为尽

可能地降低上述应力的影响,在对该焊缝处理前,增

加 1 道工艺热处理的环节。

工艺热处理的目的在于通过加热的形式降低合拢

缝局部区域的应力,热处理的参数可选择低于或等于

该焊缝的最终焊后热处理的参数,符合热处理标准即

可 [3]。由于现阶段的焊缝存在严重缺陷,且未能全部

焊接完成,同时热处理的过程中也会出现热胀冷缩的

现象,为保证设备的安全性,需考虑在合拢缝处均匀

布置临时工装进行加固。

3.2 焊材变更措施

焊材因素并不是产生裂纹的主要因素。根据前期

现场的巡查,原焊缝按照既定的工艺采用了 J507 焊

条,该焊条完全可以满足 Q345R 材质的焊接。但是在

特殊情况下,如应力复杂且多的情况,常规焊材便无

法保证良好的抗氢抗裂能力,故可以选用性能更好的

J507RH 焊条,该焊条具备超低氢、高韧性的特性,能

够更好地增强焊缝的抗裂性。

同时,在焊材管理上须更加严谨。在焊条入库后、

领用前,必须严格按照焊条厂家要求的温度和时间进

行烘烤、保温。对于焊条的发放、领用要加强管理,

设置专人专职,实名、限额领用。焊条筒的管理也必

须正规化,必须保证焊条筒的正常插电使用,从而保

证在整个施焊的过程中焊条能够处于持续保温状态,

更好地保证施焊质量。

3.3 施工工艺措施

再次优化施工工艺,重新制定新的焊接工艺。控

制每道每层焊缝的厚度尺寸,加强焊接过程中的清渣

工序,保证焊前预热工序的到位性,随时随机监控焊

缝的层间温度,控制在 150 ℃以下。尽可能地采用较

小的线能量,降低焊接应力,提高焊缝质量。同时,

在整个返修过程中,还需采取以下工艺措施:

1)必须严格保证每次施工的过程都能够按照

180°对称进行,且采用分段施工的形式。

2)原焊缝在气刨清除前,也必须执行预热过程,

控制预热温度在 80 ℃左右。

3)从外侧向内侧对原焊缝进行清除,尽可能地保

证每段的清除深度一致。考虑到设备的安全性,清除

深度不可超过原焊缝厚度的 2/3,即使此时并没有完

全消除焊接裂纹,也须停止清除工作,可以考虑后期

在内侧气刨时再次清除裂纹。

4)对于气刨清除的区域必须采用砂轮机进行手工

打磨,直至露出金属光泽。并采用磁粉检测或者渗透

检测手段进行清除区域的无损检测,以确保除底部区

域外的其他位置无缺陷。同时,在条件允许的情况下,

可对待焊坡口进行硬度检测,硬度控制在 220 HBW 以

下,以保证焊接质量。

5)对于返修完成后的焊缝须进行打磨处理,降低

焊缝的余高,避免焊缝表面出现凸起或凹坑现象。

6)分段返修后,须在焊接结束后第一时间进行无

损检测,以确认返修的焊接质量,再进行下段的焊接

返修工序。

7)内侧焊缝气刨清除时,一定要做好覆层的保护

工作,防止出现不锈钢渗碳、表面污染等质量问题。

3.4 主吊车因素控制措施

目前的设备状态,端口的圆度尺寸已不可改变,洗

涤塔在组对过程中产生的组对应力仍存在,无法消除。

但在保证安全的前提下,采用多组工装固定合拢缝后,

直接对主吊车进行摘钩,从根本上消除该应力的影响,

(下转第 64 页)

第45页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 41

安全分析

Safety Analysis

醋酸装置脱轻塔初冷器频繁泄漏原因分析

张 斌 孙晓龙 王文全

(西安核设备有限公司 西安 710021)

摘 要:醋酸装置锆材制造的脱轻塔初冷器是粗醋酸进入后续精馏工序的关键设备,其工作状态对成品

醋酸品质有较大影响。通过对某大型醋酸企业新、旧 2 台脱轻塔初冷器泄漏情况长期调查,发现产能提升与

设备参数不匹配是导致醋酸装置脱轻塔初冷器频繁泄漏的根本原因。希望用户提高对静设备的认识,用科学

的态度应对装置的扩能改造,保证装置的安全稳定运行。

关键词:醋酸装置 脱轻塔初冷器 锆管束 泄漏

Analysis on Frequent Leakage of the Light-removing

Tower Primary Cooler in the Acetic Acid Plant

Zhang Bin Sun Xiaolong Wang Wenquan

(Xi'an Nuclear Equipment Co., Ltd., Xi'an 710021)

Abstract The primary cooler of the light-removing tower made of zirconium material of the acetic acid unit

is one of the key equipment for the crude acetic acid to enter the subsequent rectification process, and its working

state has a great influence on the finished acetic acid. Through a long-term investigation on the frequent leakage of

the new and old light-removing tower primary coolers of a large acetic acid enterprise, it is found that the mismatch

between the capacity increase and the equipment design parameters is the root cause of frequent leaks in the lightremoving tower primary coolers of the acetic acid plant. It is hoped that users will improve their understanding of static

equipment, respond to the capacity expansion and transformation of the device with a scientific attitude, and ensure the

safe and stable operation of the device.

Keywords Acetic acid plant Light-removing tower primary cooler Zirconium tube bundle Leakage

中图分类号:TB496 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0041-05 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.010

作者简介:张斌(1987 ~ ),男,硕士,工程师,从事化工

压力容器运维服务及经验反馈工作。

通讯作者:张斌,E-mail: xne_cnpec@163.com。

(收稿日期:2022-04-20)

醋酸主要用于合成醋酸乙烯、醋酸纤维、醋酸酐、

醋酸酯、金属醋酸盐及卤代醋酸等,是制药、染料、

农药及其他有机合成的重要原料。工业上醋酸生产方

法主要有乙烯 -乙醛-醋酸两步合成法、乙醇-乙醛醋酸两步合成法、烷烃和轻质油氧化法和甲醇羰基化

法,其中甲醇羰基化法是 20 世纪 60 年代末开发出来

的世界上技术最先进的方法,工业化应用占醋酸总产

能的 80% 左右 [1]。国内醋酸装置大多采用该方法,以

甲醇和一氧化碳作为原料,采用铑 - 碘催化体系,经

过均相混合反应生成醋酸。

随着醋酸市场不断扩张,同质竞争日趋激烈,国

内众多醋酸企业不断探索技术突破来降低物料消耗,

占领市场份额,提高投资收益率 [2]。老旧醋酸装置技

改升级犹如雨后春笋,然而长期以来产能升级的关注

点大多集中在提高催化剂的转化率等核心化工工艺优

化方面,而装置设备改造主要集中在与工艺系统参数

密切相关的锆离心泵、高速泵、高压吸收甲醇泵等动

设备及精馏塔盘等改进方面,对系统中的静设备尤其

是换热类设备的关注明显不足,出现了一些设备长期

频繁泄漏的情况,对装置的稳定运行带来了不利影响。

醋酸的精馏是利用醋酸和醋酸酯挥发性的差异,通

过液相和气相的回流使气、液两相逆向多级接触,在热

能驱动和相平衡关系的约束下,使得轻组分醋酸不断从

液相向气相中转移,而难挥发组分醋酸酯由气相向液相

中迁移,从而使混合物不断分离的物理过程 [3]。脱轻塔

是醋酸精馏系统的主要设备之一,也是介质进入精馏系

第46页

42 2022.04 设备监理

安全分析

Safety Analysis

统的关键环节。脱轻塔初冷器为脱轻塔介质流出后的主

要换热设备,其承担着气相冷凝分层的重要作用,其功

能正常与否直接关系成品醋酸产量和品质。

1 情况调查

1.1 基本情况

醋酸企业(简称 A 公司)的生产工艺为甲醇羰基

化法,装置建立之初脱轻塔初冷器的设计参数见表 1,

设备结构见图 1。

设备位号 ( 略 ) 壳程 管程

设计压力 /MPa 0.4/FV 0.5/FV

设计温度 /℃ 190 70

介质 精馏液 循环水

工作压力 /MPa 0.09 0.45

工作温度 ( 进 / 出)/℃ 112.6/45 30/40

主要受压元件材料 R60702( 锆) 16MnR

换热相关参数 U 型换热管规格 φ19.05 mm×1.245 mm;换热管数量:

1 574 根;换热面积:942 m2

表 1 脱轻塔初冷器的设计参数(20 万 t/a)

注:FV- 真空

图 1 脱轻塔初冷器外形结构(20 万 t/a)

A

A

650 500

2

1 205

25

650 500 F型

B

100

5 005

5×730=3650

14

̋1 600

̋1 600

16

B

100

S型

260

1 850

16

500

220

16

δmin=1

300

25

A 公司在 2 次扩能改造中未对脱轻塔初冷器设计

结构进行更改,在产能提升至 40 万 t/a 时因旧设备频

繁泄漏,不得不制造了 1 台脱轻塔初冷器管束来替换

原管束以便装置继续投入使用。为了表述方便,原脱

轻塔初冷器制造商以下简称为 B 公司,更换的新管束

制造商以下简称为 C 公司。

1.2 B 公司供货的脱轻塔初冷器运行情况

A公司合成中心运行数据显示:2010年4月~2014

年 10 月,醋酸装置处于产量 20 万 t/a 工况下运行;

2014 年 10 月,首次技改将产能由 20 万 t/a 增大至 30

万 t/a;2016 年 11 月,继续提升至 35 万 t/a;2020 年

9 月,装置提升产能至 40 万 t/a。自 20 万 t/a 原产能

提升后,脱轻塔初冷器陆续出现泄漏,泄漏换热管统

计数据如图 2 所示。

通过图 2 数据分析可见:

1)20 万 t/a 产量下(投运至运行 55 个月),原

脱轻塔初冷器未发生 1 例泄漏;

2)2014 年 10 月(运行第 55 个月),产能提升至

30 万 t/a 后,脱轻塔初冷器陆续出现泄漏,在产能增加

至 35 万 t/a 前运行的 24 个月,出现泄漏换热管 9 根。

图 2 换热管泄漏数量随时间变化曲线

55

0 2

4

7 9

12

21

24 26 28

0

5

10

15

20

25

30

69 74 77 79 93 102 103 105 116

ߵຕଉ0ႅ୑ેऺ

ሏႜેऺ้क़0ሆ

ጺຕଉ࠶ඤ࣑୑ႅ

3)2016 年 11 月(运行第 79 个月),产能进一

步提升至 35 万 t/a,脱轻塔初冷器泄漏加剧,后续运

行中又增加了 21 根泄漏换热管。

4)2 次产能提升后 12 个月左右,脱轻塔初冷器

相继出现新的泄漏,且泄漏时间间隔明显缩短。

2020 年 5 月 23 日,对拆卸的旧管束泄漏情况进

行了查漏,在 0.625 MPa 水压试验压力下发现 509 根

换热管泄漏,占换热管总数量的 32%。其泄漏数量远

大于 A 公司运行统计数据,分析有 2 种可能:

1)2019 年 12 月 ~ 2020 年 5 月(6 个 月 内),

481 根换热管被冲蚀或其他因素导致减薄至极限,继

而大幅度失效。这种可能性相对较小。

第47页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 43

安全分析

Safety Analysis

2)A 公司运行中记录监测的泄漏数据不够全面,

该设备壳侧基本在常压下工作,微小泄漏不易发现,

用户日常统计中未发现类似泄漏。这种可能性较大。

另外,专家团队对拆卸的旧管束进行了检查,发

现 U 型管管束尾部(U 型管段)最大无支撑跨距部位

(以下称 B 区)换热管有断裂和冲蚀、挤压损伤现象,

分布位置见图 3。

图 3 管束尾部 B 区换热管损坏情况

旧管束换热管泄漏与其分布的位置关系密切,总

体来看呈现以下特点:

1)管束芯部的换热管未泄漏的占多数,靠近筒体

两侧的换热管大部分已经出现泄漏,这说明管束靠近

筒体侧工况要远比芯部恶劣。

2)B 区换热管正对介质入口,存在明显的压痕和

断裂情况,推测 B 区存在超设计基准的机械振动和换

热管疲劳。

3)远离芯部的若干传热管表面颜色从开始的银白

色变为淡金黄色,表明变色换热管可能存在过热现象。

除以上情况外,专家团队调查还发现旧管束中个

别传热管已经断裂,断口呈现出(靠近入口侧)上半

部减薄量大于下半部(背对流体侧)的情况,可见流

体(尤其是气体)对旧管束入口段换热管的冲刷减薄

也不容忽视,见图 4。

图 4 管束尾部 B 区断裂换热管破口减薄

1.3 C 公司制造的脱轻塔初冷器管束使用

情况

C 公司制造的全新的脱轻塔初冷器管束于 2021 年

6 月更换完成后即投入运行。2021 年 7 月 12 日,C 公

司接到 A 公司紧急反馈:因新的脱轻塔初冷器管束内

漏,从中心往上数第 8 排,从左向右数第 1 个管子直

接向外喷水,具体漏点位置暂无法确定。按照双方沟通,

对泄漏换热管进行了堵管处理后恢复装置运行。

2021 年 8 月 5 日,C 公司再次接到 A 公司脱轻

塔初冷器出现内漏的反馈,本次存在漏点的换热管

与 7 月 12 日堵管换热管密切相邻,处于同一区域,

均位于设备上部靠近接管 d(壳侧入口)。经用内窥

镜并结合图纸尺寸检查该漏点在换热管邻近 U 型段,

见图 5。

2021 年 9 月,A 公司对脱轻塔初冷器防冲挡板结

构进行了现场改造,改造期间防冲板附近出现换热管

断裂的情况。随后,10 月 15 日与 10 月 22 日又相继

出现各 1 根换热管泄漏的情况。

2022 年 1 月,脱轻塔初冷器状况进一步恶化,A

公司醋酸装置被迫停车,抽出的管束见图 6。2022 年

3 月;双方决定对新管束返厂拆解,进一步分析设备

泄漏原因,制定纠正措施。

图 5 堵管的位置及泄漏管内部情况

ۅ୑

2021.08.06 14: 47

੕֨෇੨

图 6 C 公司管束抽出后 U 型段损坏情况

双方对管束进行了全面的外观检查,发现存在断

裂、挤压、缺肉等情况的换热管共计 417 根,各排换

热管损坏情况如图 7 所示。

从图 7 数据可以看出,设备仅使用 0.5 a 左右,换

热管整体损坏率已高达 26.4%,已经远远超设计的堵

管裕量,设备已经无法正常使用。

第48页

44 2022.04 设备监理

安全分析

Safety Analysis

图 7 C 公司 U 型段损坏统计情况

0

10

20

30

40

50

60

70

123456789 10111213141516171819202122232425262728293031

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通过观察,不难发现 C 公司管束存在以下 3 种情况:

1)总体运行时间仅为 B 公司的 1/10,远远小于

B 公司管束的运行时间。

2)U 型段邻近壳程入口侧换热管出现大量磨损,

部分换热管已经断裂,损坏程度远大于更换时的 B 公

司管束,各组损坏比例如图 8 所示。

图 8 各组换热管的损坏百分比情况

0.00

10.00

20.00

30.00

40.00

50.00

60.00

70.00

1 3579 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

0ǁ୲࣋໦࠶ඤ࣑

V႙܎࿋ዃ0ಇ

3)几乎所有 U 型段换热管表面均有不同程度的

变色,部分换热管全长度均变色,其范围远大于更换

时的 B 公司管束。

实践表明,目前工艺工况与设备性能参数匹配性

极差,需要尽快进行调整才能保证装置的稳定运行。

进一步分析各组换热管(按照弯曲半径 R 分组)

的损坏率分布图,可以看出:

1) 各 排 换 热 管 均 有 损 坏, 且 损 坏 比 例 为

10% ~ 70%,总体呈现出远离管束芯部损坏比例增强

的趋势(1 为芯部),尾部无支撑区磨损更加明显,

见图 9。

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图 9 管束磨损总体分布

2)管束外围的最后 2 组损坏率迅速下降,其主要

得益于其上部自由空间较大。

目前,U 型段最大无支撑跨距部位换热管存在严

重的挤压损伤,印证了该部位换热管发生了剧烈的振

动,振动引起换热管之间互相碰撞和挤压,出现相互

磨削。有些换热管 U 型段 R 内外壁表面均受到磨削,

有些换热管上、下表面也可以观察到明显磨损痕迹。

在振幅较大的振动情况下,管子与管子相互接触而磨

损(磨平穿漏)成菱形,见图 10。这种情况绝大多数

产生在振动位移最大的部位 U 型段,与实际观察到的

情况相吻合。

检查中还发现部分换热管断裂,断裂换热管主要

位于壳侧入口段领近管束外表面层,见图 11。

图 10 换热管 U 型段表面磨削

图 11 管束中断裂的换热管

2 设备泄漏原因

2.1 设计原因

原脱轻塔初冷器由 B 公司 2008 年设计和制造,

是 1 台 BEU 型 锆 换 热 器,2010 年 4 月开始使用在

20 万 t/a 的醋酸装置上。由于当时国家标准未将锆材

列入使用范围,其管束尾部最大无支撑跨距设计并不

满足 GB 151—1999《管壳式换热器》中 5.9.5.3 条要求,

U 型管尾部支撑超出了 GB 151—1999 中 5.9.5.4 条的

A+B+C 的要求。总体来看,脱轻塔初冷器原始设计只

是参照了 GB 151—1999 标准。

根据长期稳定在 20 万 t/a 产量的使用经验,可以

看出该设计符合当时的工业实际。装置历经 2 次产能

升级,A 公司均以换热面积满足工艺方提出的要求而

第49页

PLANT ENGINEERING CONSULTANTS 2022.04 45

安全分析

Safety Analysis

未做重新设计,且将设备频繁泄漏的原因归结于使用

年限久、材料性能退化等因素。因而,装置更新改造

阶段信息不对称,A 公司重新采购设备时向 C 公司输

入条件仍为 20 万 t/a 的设备工艺参数,C 公司基本不

掌握 A 公司旧设备失效的一手资料,让相关方错失了

在升级改造中重新设计制造的补救机会。

2.2 制造原因

C 公司原材料采购于合同规定的厂家,尤其是换

热管和管板均由美国阿勒格尼技术公司(ATI)供货,

此材料商多年来在世界范围内提供过大量的 R60702

管材,其材料制造经验丰富。该批换热管质量证明文

件齐全,性能满足标准要求,入厂验收手续齐全,管

壁厚度符合标准要求,符合设备订购合同的要求。A

公司为了排除原材料瑕疵,也委托专业检测机构对破

损换热管无损部位进行了光谱检测,结果表明材质符

合原供货的技术要求。

经核查驻厂监督记录及设备完工报告显示:整个

制造过程 C 公司严格按照法规和作业文件开展制造工

作,原材料采购于合同约定厂家,设备制造完毕后在

特检院和客户的见证下进行了压力试验,符合图纸和

规范要求,制造过程受控,产品质量合格。

2.3 运行原因

装置产能自 20 万 t/a 提升至 40 万 t/a 后,脱轻

塔初冷器泄漏频次明显增加,大流量是设备失效的直

接原因。归纳起来,主要有:

1)高速流体对入口附近换热管的冲刷减薄明显增

强。壳程高速流体首先通过防冲板后流通截面积变小,

进一步加大了换热管外表面与筒体之间空间流体的流

速;换热管内冷却水流量同样成倍增加,换热管内外

部流体加速冲蚀着内、外表面,靠近筒体壁面处的换

热管(U 型段附近)减薄最快。换热管的冲刷减薄受

到时间和流量的共同影响,这种减薄在 B 公司管束处

于 35 万 t/a 时已经有显现(见图 11),C 公司管束换

热管断裂处也有类似现象。

2)管束振动引起换热管磨削减薄。研究表明,仅

当流体诱发振动频率与换热元件的频率一致或相当接

近时,才会使元件的振幅突然大幅度增加,发生共振

现象,导致其迅速破坏。目前来看,流量增大后管束

U 型段尾部最大无支撑跨距过大,提高了换热管管束

振动频率,引发了管束 U 型段出现共振导致换热管大

量损坏。换热管振动损坏情况主要有 2 种,即管子的

磨损和管子材料的疲劳断裂。从新、旧管束外壁面摩

擦挤压情况来看,振动导致的机械磨削损伤非常明显,

可能也出现了疲劳断裂的情况。

3)壳侧入口介质由单相到两相加剧了壳侧流场

的复杂性。20 万 t/a 时壳侧入口为气体单相流动,

40 万 t/a 时壳侧入口气相介质中有 0.8% 的液相,且壳

侧长期处于气液两相流,流动形态更加复杂,气流对

入口段造成的漩涡和冲击都远强于单相流体。

脱轻塔初冷器的壳侧工况比较特殊。从设备参数

看,壳侧入口温度为 112.6 ℃,出口仅为 45 ℃。然而,

该换热器壳侧入口以气相为主,经过换热后出口以液

相为主,介质携带的大量能量不是以显热形式呈现的,

而是相变换热释放的潜热。管束外观检查时发现若干

组换热管表面出现浅金黄色,表明换热管表面实际温

度可能远超壳侧介质的入口温度。该部位可能在高温

下吸氧或吸氢,脆性增强加上周期的循环激振(包括

共振或微振)导致局部换热管疲劳,可能是换热管大

面积断裂的另一诱因。

2.4 小结

装置流量成倍增加后壳侧流动更加复杂,脱轻塔

初冷器管束振动显著增强,率先在管束 U 型段出现大

幅振动,持续的振动导致换热管磨削和疲劳。在内外

部流体的冲刷以及磨削、疲劳等因素的共同作用下传

热管壁厚不断减薄,在内压及振动等联合作用下换热

管大面积失效。

3 结论及建议

3.1 结论

1)流量激增后高速流体强化了壳侧入口段管束的

冲刷和振动,换热管在短时间内减薄,在内压作用下

U 型段爆管。

2)直接原因是产能提升与设备设计参数不匹配,

根本原因是用户对静设备认识不足。

3.2 建议

1)用户须提高对静设备的认识,重新对脱轻塔初

冷器进行重新设计,尤其在减小流体流速、提升管束

固有振动频率和防冲蚀等方面进行核算和优化,确定

合理的设备结构,匹配目前产能 [4]。

(下转第 59 页)

第50页

46 2022.04 设备监理

安全分析

Safety Analysis

核电柴油发电机组汽缸爆发压力降低的

故障分析及解决措施

代维民 左超上

(上海核工程研究设计院有限公司 上海 200233)

摘 要:针对核电柴油发电机组带载试验时出现的汽缸爆发压力降低问题,本文结合异常试验现象,采

用要素分析与模拟试验相结合的方法,对故障原因进行了深入探讨和试验验证。结果表明:空气过滤装置进

气口存在堵塞,可以引起涡轮增压器的增压效果下降和进气量不足,从而引发缸内缺氧燃烧不充分,并最终

导致汽缸内爆发压力降低。最后,通过对柴油发电机组空气过滤装置进气口发生堵塞的滤布进行更换,成功

解决了汽缸爆发压力降低的问题。

关键词:柴油发电机组 汽缸 爆发压力 滤布 堵塞

Failure Analysis and Solution of Cylinder Explosion Pressure Drop

in Nuclear Diesel Generator Set

Dai Weimin Zuo Chaoshang

(Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute Co. Ltd Shanghai 200233)

Abstract There is a cylinder explosion pressure drop in nuclear power diesel generator set during the load

test. In this paper, combined with the abnormal test phenomenon, the fault cause was deeply discussed and test verified

by means of elements analysis and simulation test. The results show that: the inlet blockage of the air filter can lead to

supercharger effect falling and air intake insufficient, which causes inadequate combustion in cylinder, ultimately led

to cylinder pressure drop. With replacement for clean filter cloth, the problem of cylinder pressure drop was solved

successfully.

Keywords Diesel generator set Cylinder Explosion pressure Filter cloth Blockage

中图分类号:TB496 文献标志码:B

文章编号:2095-2465(2022)08-0046-04 DOI: 10.19919/j.issn.2095-2465.2022.08.011

作者简介:代维民(1985 ~ ),男,硕士,机械设备监造工

程师,从事核电设备采购与质量监督工作。

通讯作者:代维民,E-mail: daiwm@163.com。

(收稿日期:2022-05-10)

2021 年 10 月,某核电现场的柴油发电机组在运

行时柴油机突发机械故障,现场不具备解决条件,急

需返厂处理,同时还委托了国内专业科研院所进行故

障原因分析。截至 2022 年 4 月,各项进展顺利,直接

原因已确定。此时,制造厂已完成设备拆解检查、摸

清故障情况和故障件更换,原机械故障已得到有效解

决。返修柴油机组进入出厂试验阶段后,带载试验又

出现了新的异常情况,汽缸爆发压力普遍降低,不符

合性能要求,导致出厂试验失败。同时,检查人员注

意到排气温度有普遍升高的现象(仍在合格范围内)。

为确保柴油发电机组不带问题出厂,需尽快找到突发

异常的具体原因并进行试验验证,在此基础上,对柴

油发电机组进行针对性的改进。只有彻底解决汽缸爆

发压力降低的问题,才能发运核电现场。

1 柴油发电机组概况

1.1 柴油发电机组

柴油发电机组为 18PA6B 机型,主要由柴油机、

发电机、盖斯林格联轴器、公共底座、减震装置等组成,

其中柴油机为18缸结构。柴油发电机组的发电原理为:

通过控制柴油在各汽缸内燃烧,产生高温、高压的燃气,

当燃气膨胀时推动活塞、连杆往复运动,带动曲轴旋转,

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