核泵零部件清洁度及防污染要求

核泵零部件的清洁度及防污染要求
一.概述
1.清洁的目的
清洁要求的目的是限制进入回路的杂质所引起的下列危害：
1）反应堆芯沉积物的活化；
2）沉积物对运动部件的不利影响；
3）对不锈钢合金的局部（或普遍）腐蚀；
4）沉积物造成的热交换下降。

2.清洁度定义
清洁度是指某一给定表面在装臵或试验和投入运行前要求的清洁的程度。

3.清洁度适用范围
清洁度的要求适用输送一回路流体、二回路流体、设备冷却流体、废液的机械设备的接触工作流体的所有表面。

4.清洁度适用时间
清洁工序应在制造车间完成。

进而在制造、调试、运输、现场安装……等全过程应维持或恢复要求的清洁度。

应在最后制造阶段（一般为装配、包装完工）达到所要求的清洁度，并维持到系统开始灌充流体。

二.清洁度等级
规定了A、B、C三个清洁度等级，其严格程度依次降低。

1）A级清洁度：与一回路或注入到一回路中的流体接触的所有设备表面的清洁要求；
2）B 级清洁度：与蒸汽发生器二次侧的水或蒸气接触；与设备冷却水系统的水接触；与一回路的下泄流体和废液或未曝气的废气接触的所有设备表面的清洁要求；
3）C级清洁度：与废液或曝气的废气构成的工作流体接触的所有设备表面的清洁要求。

三.工作区
1.工作区定义
工作区是指设备或设备零件所临近的周围环境。

按照对清洁度的要求严格程度依次递降的顺序规定了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ级工作区。

经过清洁工作的设备，在相应的工作区内，有利其清洁度的保持。

2.工作区分级
①Ⅰ级工作区：A21级设备与工作流体接触的表面所要求的环境；
②Ⅱ级工作区：A1级和A23级设备与工作流体接触的表面所要求的环境；
③Ⅲ级工作区：B和C级设备与工作流体接触的表面所要求的环境；
工作区可以是常设或是临时性的，并用于制造车间和建造现场。

根据不同情况，可以在临近设备的区域设定工作区，可以是整个厂房或车间；也可以是车间或建造现场内的划定部分，或者是采取适当方法遮蔽的相对于内表面的设备外壁。

3.工作区的要求
1）Ⅰ级工作区的要求
①隔离室；
②特制工作服；
③空气过滤；
④工作人员和参观者的进出口；
⑤禁止吸烟、食物和便溺；
⑥地面、墙壁和天花板；
⑦防尘；
⑧地面清扫；
⑨机械防护。

2）Ⅱ级工作区的要求
①特制工作服
工作人员应穿清洁的衣服和鞋。

②防污染
应采取一切措施限制遭受人员（食物、饮料、香烟等）污染的风险。

③地面、墙壁和天花板
地面应有光滑的覆层，如为永久性隔离室，墙壁和天花板材料本身不得产生灰尘。

④防尘
在工作区内应采取预防措施，防止尘土进入已清洗过或正在清洗的设备。

此时建造现场应避免进行浇灌混凝土工作。

⑤地面清洁
应每日清扫地面，可根据所进行的工作类型缩短或延长清扫时间间隔。

⑥工作区的标志
应实体划出工作区的边界。

2）Ⅲ级工作区的要求
①防污染；
②防尘；
③地面清洁；
④工作区的标志。

四.防污染要求
“污染”是指设备表面接触到含有会引起材料腐蚀的化学元素和化合物。

㈠防污染要求
1.与一回路或注入到一回路中的流体接触的设备（即A级清洁度要求的设备）严禁受铁素体钢和下列物品或元素所造成的污染：
①可释放出氯化物或氟化物的物品；
②含氯0.25%以上的材料；
③含卤素25ppm以上的水；
④硫及硫化物；
⑤易分解出下列化学元素（尤其是低熔点元素及其化合物）的物品：Pb；
Hg；P：Zn；Cd；Sn；Sb；Bi；As；Cu及稀土元素（Ce；La等）；
⑥不可溶的标记制品；
⑦在焊接或热处理过程中，容易在材料上形成合金和沉积物的物品。

2.以二回路的水和蒸汽作为工作流体的清洁类别为B类的设备，在车间清洗到最终清洁度后，禁止使用由Cl、F、Pb、Hg、S、As化学元素及亚硝酸盐、铬酸盐和磷酸盐化合物为基本成分的可能与清洗表面相接触的物品和工具。

3.使用含有害化学元素物品的要求
1）含氯和氟的溶剂
含氯和氟的溶剂可在下列条件用于非奥氏体材料的汽相脱脂：
①设备上没有接触不到的孔洞；
②溶剂稳定以避免冷凝蒸汽的酸化。

2）胶带和易剥落防护漆
用于奥氏体不锈钢和镍基合金设备的胶带和易剥落防护漆应符合下列要求：
①含卤素或硫量应小于0.10%（重量百分比）；
②氯化物和氟化物的溶解过滤分离分别小于15ppm和10ppm 。

这项规定与专门适用于作标记和各种附件（包装、堵头、保温材料、射线拍照胶卷等）用的胶带。

在使工件表面变成不可接近的任何制造、检验和操作之前，以及在升高设备温度的任何操作之前，应从工件表面完全清除胶带、粘性残留物和易剥落漆。

3）液体渗透检验用品（渗透剂或显示剂）
用于奥氏体不锈钢或镍基合金设备表面的液体渗透检查用品中，氯化物和硫的最大允许含量为200ppm 。

4）包装材料
奥氏体不锈钢或镍基合金设备表面用的包装材料（塑料罩、堵头等…），应满足下列要求：
①含卤素或含硫量小于0.10%（重量）。

①氯化物和氟化物的溶解过滤排出量小于50ppm。

5）非金属保温材料
㈡制造过程中防止奥氏体不锈钢污染的控制措施：
1.设计工艺规程时应将下列防止奥氏体不锈钢污染的控制措施编入其中。

1）在加工工艺卡中应规定下列控制措施：
（1）与反应堆冷却剂接触的工件的热处理工艺卡中应安排清洁工序，规定工件热处理前应安排专人按粗洗工艺对工件表面清洗，清洁
好的工件用不含卤素的塑料膜（其成份应符合RCC-M F6423 4）
中要求）包装后送至热处理工作场地。

已精加工表面在热处理时
要采取措施防止含铜和铁等元素的物品接触。

（2）与反应堆冷却剂接触的工件的焊接工艺卡中应安排清洁工序，规定焊接前坡口必须由焊接工人按粗洗工艺进行清洗，并随即进行焊接。

（3）在机加工工艺卡中应明确使用工具的材质及清洁要求，工具材质必须符合下列要求：
①首先选用含碳化钨的硬质合金制造的切削刀具，其次选用高速钢制造的切削刀具，不得采用铁素体钢制造切削刀具；
②应选用不锈钢或铬钒钢制造工艺装备（包括夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具、和工位器具等），若采用含铁素体钢的材料制造的工艺装备，则必须采取措施避免工件直接接触；
③只能使用不锈钢或尼龙制造的刷子；
④专用于磨削奥氏体不锈钢工件的铝基无铁砂轮。

（4）机加工工艺卡中应将冷却润滑液的牌号明确规定。

选用的冷却润滑液的成份中不得含有RCC-M F6421 F6422中所列化学元素及物品。

工件加工结束后应立即将冷却润滑液清洗干净。

（5）在各种工艺卡中应按“核泵清洁工艺规程”的要求将清洗工艺编入其
中。

2）在装配工艺卡中应明确规定需使用的装配工具的材质及清洁要求。

尽可能选用不锈钢或铬钒钢制造的装配工具，若选用含铁素体钢的材料制造的装配工具，则必须采取措施避免工件直接接触。

3）必须规定奥氏体不锈钢工件及设备装卸、运输和安装时的防护措施，避免工件及设备与铁素体钢制造的运输、起重和装卸装备接触。

4）工件表面液体渗透检验使用的渗透剂、显示剂中的氯化物和硫的含量不得超过200ppm，按此要求确定渗透剂、显示剂牌号，并在工艺规程中明确，使用时应验证。

2.在加工奥氏体不锈钢工件时，首先对其加工设备及场地用隔离带与周围环境隔离，并对隔离区域内的原材料、工件、设备、工艺装备及场地进行清洁、清扫，以保证奥氏体不锈钢工件在加工、存放过程中不受污染。

五.清洁方法的要求
㈠清洁方法
1.机械清理
1）机械去除氧化皮
机械去除零部件氧化皮的优点是不会产生导致锈斑、晶间腐蚀或氢脆的物理条件；这是敏化的奥氏体不锈钢和淬火-回火的马氏体不锈钢工件去除氧化皮的唯一可行方法。

2）机械清理方法
（1）磨削、刷除
对奥氏体不锈钢和镍基合金磨削应使用铝基无铁专用砂轮，刷除时应使用由不锈钢或尼龙制造的刷子。

磨削时，必须避免工件局部发热。

（2）喷射清理
a. 油漆前工件表面用喷射清理进行准备；
b.奥氏体不锈钢和镍基合金喷射清理
1)最好选用氧化锆砂或氧化铝砂。

2)如使用石英砂喷射时，操作后工件应进行氟硝酸酸洗。

3)砂石中不得含铁。

在此之前该砂石不得用于清理铸铁、碳钢或低合金钢工件表面。

4)喷丸时只许用高合金钢丸。

5)工件表面清理后应清除所有尘屑。

c.厚度e＜3mm的板材只允许喷玻璃珠。

3≤e＜5mm的板材，如果板材最
大自由长度不大于厚度的100倍，可以使用喷射清理。

（3）超声波清洗
超声波可用于清洗小型零件，可辅以溶剂和洗涤剂。

2.化学清洗
化学清洗指下列操作：
a)除油；b)除氧化皮；c)去污染；b)酸洗；d)冲洗；
1）化学清洗的一般要求
（1）下列零件不得进行酸洗
a)淬硬钢或氮化的奥氏体不锈钢零件或淬火－回火的马氏体钢零件；
b)耐磨堆焊的零件；
c)不满足MC1000中规定的晶间腐蚀试验要求的奥氏体不锈钢零件；
d)带孔洞或有不可接近部分的零件（如必须酸洗，则应在除油后、清
洗前浸于水中，以避免酸洗液呈浓缩形式存在）。

（2）需保护的零件表面（如：抛光或研磨表面）应防止任何碰撞。

（3）槽内溶液应以搅拌器搅动混合。

并应采取辅助措施，确保不易接近区域的溶液循环。

（4）应遵守物品供货厂规定的使用说明（例如：pH值、时间、温度等）。

（5）零件经化学清洗后均应用清水洗涤。

通过测定洗涤后水的pH值，检查是否已经完全清除了酸洗制品。

用磷酸基制品清洗过的碳钢零件，清洗后必须进行冲洗。

2）除油的专门要求
（1）禁止使用钠基或钾基制品为零件除油。

然而，溶液不易滞留的零件表面以及酸洗和冲洗立即投入运行的设备表面，除油时允许使用的钠基或钾基制品。

（2）零件耐腐蚀表面和类别为A、B类设备的表面，不得用含卤素制品（包括汽相）除油。

含氯和氟的溶剂可在下列条件用于非奥氏体材料的汽相脱脂：
a)设备上没有接触不到的孔洞；
b)溶剂稳定以避免冷凝蒸汽的酸化。

（3）容易滞留溶液的零件表面（特别是在有局部装配件的设备），或除油后不作酸洗的设备表面，禁止使用碳酸钠或碳酸钾除油。

（4）有孔洞的零件表面只能用丙醇，再蒸馏乙醇，丙酮或证明对该表面无害的其它制品除油。

（5）零件以碱性溶液或洗涤剂除油时，应该随后用清水（若用磷酸三钠除油，使用不低于60ºC的热水）进行冲洗并干燥。

然而，对于非抗腐蚀表面，当使用保证暂时起保护作用的制品除油时，允许除油后不在车间里进行干
燥。

（6）因使用脂肪烃之类有机溶剂而在零件表面产生的残留薄膜时，应该用异丙醇、乙醇或丙酮予以清除。

3）除氧化皮、酸洗和去污染（钝化）的专门要求
（1）概述
1)所有的化学清洗后，零件均须用清水洗涤，尤其是用磷酸基产品清洗过的碳钢工件，清洗后应随时冲洗。

2)唯一可使用的卤素化合物为氢氟酸。

3)酸洗设备应安臵在与制造场所隔开的清洁地区。

4)如果设备喷淋或浸泡在技术上有困难，允许使用酸洗和钝化膏（糊剂）。

使用这些糊剂后，设备表面必须特别仔细地冲洗。

通过检查洗涤后表面的pH值，来证明糊剂已完全清除去。

（2）施用于不锈钢工件时的要求
1)奥氏体不锈钢工件去除氧化皮
可使用硫酸或氟硝酸溶液。

当氧化皮不易去除时，可分两次进行处理：先以硫酸溶液腐蚀加洗涤，然后以氟硝酸溶液腐蚀加洗涤。

2) 奥氏体钢工件酸洗
奥氏体钢工件应用氟硝酸溶液或稀硝酸溶液酸洗（这些处理仅可适用于固溶的产品）它们不会受焊接之外的热处理所敏化。

稀硝酸酸洗（不如氟硝酸有效）用于消除可溶性盐、腐蚀产物和表面的金属污染物。

3) 马氏体钢工件酸洗
用磷酸或硝酸溶液进行酸洗，不准使用氟硝酸溶液。

4)去污染、钝化
化学处理可用于设备去污和钝化表面。

可用硝酸（或等价于硝酸）溶液或钝化膏进行处理。

（3）施用于碳钢工件时的要求
1) 除氧化皮-酸洗
设备除氧化皮或酸洗可使用缓蚀的有机酸（螯合物或非螯合物）或无机酸。

2)防护
清洗后设备表面应以下列方法保养：
②进行干法或湿法保养；
③作表面处理或涂覆层。

㈡清洗工艺
1.分粗洗、精洗二道工序
1)粗洗
粗洗应先用合成洗涤剂清洗后，再用自来水浸洗及冲洗、擦拭或吹干零（部）件。

2) 精洗
精洗应在粗洗后随即进行。

精洗应先用溶剂油、乙醇、丙酮、酸性溶剂或碱性溶剂进行清洗，随后进行洗涤、干燥。

2.零（部）件制造过程的清洗
1）焊接
（1)与反应堆冷却剂接触的零（部）件焊接前，坡口必须按粗洗工艺进行清洗，擦拭干后，再用浸丙酮的脱脂无毛白布擦拭。

（2）焊接后焊缝及其附近应打磨平整，粗糙度Ra≤25μm 。

2）与反应堆冷却剂接触的零（部）件热处理
（1）如果零件在真空炉内热处理，则应先按粗洗工艺进行清洗，随后进行热处理。

（2）如果零件热处理后，需要继续进行机械加工，则应按粗洗工艺进行清洗。

（3）如果零件热处理后不再进行机械加工，则应按清洗工艺进行清洗。

（4）不锈耐酸钢零件热处理时，铜和铁不能直接接触已精加工的表面。

3）机械加工工序清洁工艺
（1）耐腐蚀材料零部件清洁工艺（奥氏体不锈钢和镍基合金零部件）
⑴清洁工序要求：清洗后零部件与工作流体接触的表面达到规定的清洁度要求。

⑵清洁工艺
①每道工序结束后，用机械清理方法清除铁屑，将冷却润滑液及油污擦
拭干净。

②最后一道加工工序结束后，必须按清洁度要求安排清洁工序，对零部
件进行清洗。

③清洁工序后必须安排检验工序检验清洁工序质量。

④清洗好的经检验合格的零部件用聚乙烯袋包装好送入半成品仓库存放。

⑤零部件在最终加工时，不得接触汞、铅和其它低熔点金属及它们的化合物，或者作为基本化学成分的低熔点金属材料（制造和安装过程中所使用的工夹具、量具、标记材料、油漆等也不能含有这些物质）。

（2）非耐腐蚀材料零部件清洁工艺（碳钢、低合金钢和某些铬不锈钢零部件）
⑴清洁工序要求：清洗后零部件表面无铁屑、灰尘、冷却润滑液及油污，已加工表面要进行防锈处理。

⑵清洁工艺
①每道工序结束后，用机械清理方法清除铁屑、灰尘，将冷却润滑液及油污擦拭干净。

②最后一道加工工序结束后，先用机械清理方法清除铁屑、灰尘，将冷却润滑液及油污擦拭干净，再用洁净煤油或航空汽油将油污清洗干净，已加工表面喷防锈剂防锈。

③清洗完的零部件检验合格后用聚乙烯袋包装好送入半成品仓库存放。

（3）零部件清洗后，不得再进行锉削、磨削等加工，否则应按清洁度要求重新进行清洗。

4）承压部件水压试验工序清洁工艺
⑴承压部件水压试验后清洁工序要求：耐腐蚀材料零部件清洗后，与工作流体接触的表面达到规定的清洁度要求。

非耐腐蚀材料零部件清洗后表面无灰尘、冷却润滑液及油污，已加工表面要进行防锈处理。

⑵清洁工艺
①将试验合格的耐腐蚀材料零部件按清洁度要求安排清洁工序清洗干净后，用聚乙烯袋包装送入半成品仓库存放。

②将试验合格的非耐腐蚀材料零部件擦拭干净，对已加工表面喷防锈
剂防锈，用聚乙烯袋包装送入半成品仓库存放。

③将试验合格的其它零部件擦拭干净，对已加工表面喷防锈剂防锈，
送入半成品仓库存放。

5）装配及综合性能试验工序清洁工艺
⑴清洁工序要求：
所有的零部件必须按清洁度要求清洗合格后才能进入总装工序。

⑵清洁工艺：
①总装好的水泵完成各种综合性能试验后应解体检查，并安排清洁工序对试验合格的零部件重新进行清洗并达到技术要求后再重新装配。

②装配和搬运奥氏体不锈钢零部件时应戴脱脂无毛手套进行操作，零部件上不得有油污、灰尘。

擦拭用布应用干净、脱脂、无毛的原色（未经漂白处理）棉布。

③清洗好的奥氏体不锈钢零部件必须用尼龙编织起重带吊装，以防铁、铜等金属污染。

6）在设计零部件加工工艺、装配工艺时，应按零部件清洁度等级要求，同时将清洁工艺编入工艺卡片中。

7）为保证装配过程的清洁度要求，最后的清洗、检验、装配、包装工作最好连续进行。

㈢洗涤和干燥要求
1.洗涤
1）洗涤水
A级和B级清洁度设备的冲洗水用水应符合1、2、3类A级软化水的要求。

2）操作规程
可以如下进行洗涤
①“直流水”冲洗；
②在系统上装有过滤器（网眼30~50目）的“循环”水冲洗。

最终洗涤后，立即检查最终洗涤所用的水的pH值和电导率，以保证
符合洗涤用水的要求。

2.干燥
可用下列方法进行干燥：
1）用清洁的拭布揩干；
2）自然挥发；
3）热空气吹干：空气应干燥、无油，温度为60ºC~80ºC。

（可用氮、二氧化碳、氩或氦代替空气）
六.清洁度检查
1.设备清洁工作完成后，应立即检查验证设备表面已达到要求的清洁度。

若一些清洁状态后来变坏，而且这种变坏足以影响已得到的清洁度时，则应重新检查，如果必要应重作清洁工作。

2.防护装臵和包装的检查
1）应定期检查防护装臵（包括箱、堵头）；特别是在运输中的装、卸之后要进行检查。

2）如果这些检查发现清洁状况恶化，而且这种恶化足以影响已得到的清洁度（特别是有产生腐蚀的危险时），按照重新检查和清洁操作，其后应恢复防护或包装。

七.清洁的保持
1.防护和保养
1）防护
已完成清洁工作的设备可作整体包装或堵塞所有的开孔的方法加以防护。

2）保养
1）干保养
a）干保养应在干燥后以下列方法实现：
①设备中充入干燥、纯净、不含卤素的惰性气体，其露点＜-40ºC，压力高于大气压力；
②充入干燥、无油空气；
b）应在设备上固定一个明显的标牌，注明保养类型（使用的气体）及气体压力和要求的相对湿度。

2）湿保养
湿保养用于
①设备或系统初次注入工作流体后不立即投入运行的场合（例如：功能试验之后或规定性水压试验之前）；
②现场清洁后不作冷态功能试验或运行试验的设备。

2.存放要求
存放要求适用于完成清洁、防护、或包装的设备。

1）在车间或建造现场的存放
（1）存放不锈钢设备时应采取措施符合防污染规定，以保证其不接触碳钢或污染物。

（2）防护：除非进行检查，保护或保养的设备应保持此状态直到存贮期的结束（尤其是所有盖子和塞子都应保持就位）。

（3）检查后应恢复设备的包装或防护。

2）存放区
存放区是指设备周围的区域。

存放区按要求的严格程度依次递减的顺序分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。

（1）Ⅰ级存放区；
（2）Ⅱ级存放区
a）Ⅱ级存放区由一个能防护气候的封闭间组成，地面铺敷地板或不产生尘土的致密材料。

b）设备应臵放于底座（货架或垫板）上。

c）房间应定期清扫垃圾和除尘。

（3）Ⅲ级存放区。

3）各清洁类别所要求的存放区
（1）Ⅰ级存放区适合存放A21类的设备；
（2）Ⅱ级存放区适合存放A1、A22和A23、B类的设备，以及C类的阀门装臵与泵；
（3）Ⅲ级存放区适合存放C类的设备。

3. 运输与相关装卸过程应符合防污染的要求，并保持设备的清洁度；
4. 设备现场安装应符合防污染的要求，并保持设备的清洁度。