RCC-M 2級(jí)熱交換器用不銹鋼傳熱管預(yù)制批的實(shí)施研究

顧 宙,張繼革,陳春雄

(1.上海交通大學(xué),上海 200030;2.上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機(jī)廠,上海 200090）

RCC-M 2級(jí)熱交換器用不銹鋼傳熱管預(yù)制批的實(shí)施研究

顧 宙1,張繼革1,陳春雄2

(1.上海交通大學(xué),上海 200030;2.上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機(jī)廠,上海 200090）

RCC-M是一種核電技術(shù)規(guī)范的簡(jiǎn)稱,核電機(jī)組內(nèi) 1、2、3級(jí)熱交換器所用傳熱管,均需按RCC-M技術(shù)規(guī)范進(jìn)行預(yù)制批制造,在試樣管的質(zhì)量鑒定通過(guò)后,才能進(jìn)行產(chǎn)品管的制造。預(yù)制批的實(shí)施和控制應(yīng)在RCC-M技術(shù)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際產(chǎn)品要求和工廠現(xiàn)場(chǎng)操作流程進(jìn)行制訂,可分為前期文件準(zhǔn)備、過(guò)程控制和最終鑒定三個(gè)階段進(jìn)行。

核電設(shè)備;熱交換器;不銹鋼;傳熱管;預(yù)制批;實(shí)施

1 概 述

隨著國(guó)家核電發(fā)展計(jì)劃的制定,我國(guó)核電市場(chǎng)進(jìn)入了一個(gè)快速上升的通道,近期和將來(lái)要建造多座以RCC-M 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造的CPR1000為代表的核電站。同時(shí),以AP1000和EPR為代表的第三代核電站也已進(jìn)入建造階段。這些核電中有相當(dāng)數(shù)量的核2、3級(jí)熱交換器,因此,需使用大量的核2、3級(jí)換熱管。上海電氣電站設(shè)備有限公司與中國(guó)廣東核電集團(tuán)嶺東核電有限公司簽訂了承制180臺(tái)核2、3級(jí)容器及熱交換器的項(xiàng)目合同,其中有47臺(tái)熱交換器設(shè)備。

那時(shí),國(guó)內(nèi)還沒(méi)有任何供應(yīng)商,能按照RCC-M標(biāo)準(zhǔn)制造傳熱管,國(guó)外,僅有法國(guó)能按RCC-M 標(biāo)準(zhǔn)制造傳熱管,也僅有一家,獨(dú)家經(jīng)營(yíng),所以價(jià)格昂貴,且交貨周期長(zhǎng),遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足項(xiàng)目交貨要求。

為打破熱交換管由國(guó)外完全壟斷的局面,降低制造成本,提高國(guó)家整體核電產(chǎn)品國(guó)產(chǎn)化率,核級(jí)換熱器傳熱管的國(guó)產(chǎn)化勢(shì)在必行。

經(jīng)過(guò)調(diào)研,如果對(duì)國(guó)內(nèi)的換熱管制造商提供技術(shù)支持,通過(guò)技術(shù)攻關(guān),能夠?qū)崿F(xiàn)核級(jí)熱交換器傳熱管生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)化。為此,上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機(jī)廠與國(guó)內(nèi)鋼管供應(yīng)商合作開(kāi)展了制造RCC-M 2、3級(jí)熱交換器不銹鋼傳熱管的國(guó)產(chǎn)化試驗(yàn)。

根據(jù)RCC-M規(guī)范要求,供應(yīng)商第一次按照RCC-M要求進(jìn)行某規(guī)格材料的核級(jí)熱交換器傳熱管制造前,或在原有生產(chǎn)使用的制造程序中主要參數(shù)進(jìn)行修改時(shí),必須先進(jìn)行預(yù)制批的制造。在預(yù)制批的管材論證鑒定通過(guò)后,方可進(jìn)行產(chǎn)品管的批量制造,故需對(duì)預(yù)制批管材的制造,實(shí)施進(jìn)行嚴(yán)格的流程控制,以驗(yàn)證制造程序和檢驗(yàn)規(guī)程的合理可行,進(jìn)而保證產(chǎn)品管的質(zhì)量。

2 預(yù)制批的定義和目的

按標(biāo)準(zhǔn),預(yù)制批的管材試制數(shù)量,要求不少于50根,按規(guī)定的制造條件和參數(shù)進(jìn)行制造,按制訂的傳熱管無(wú)損檢測(cè)方法進(jìn)行全數(shù)檢驗(yàn)。

預(yù)制批是為了驗(yàn)證制造商按照預(yù)先制定的制造工藝制造能夠滿足傳熱管的設(shè)計(jì)要求和制造質(zhì)量要求的能力,包括傳熱管的整體質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。

3 預(yù)制批的實(shí)施和控制

對(duì)預(yù)制批的實(shí)施和控制可分為前期文件準(zhǔn)備、過(guò)程控制和最終鑒定三個(gè)階段。

3.1 前期文件準(zhǔn)備

在預(yù)制批實(shí)施前,要求制造商針對(duì)其車間的技術(shù)能力和所制造傳熱管的匹配能力編制車間評(píng)定報(bào)告。車間評(píng)定報(bào)告中,需包括用于制造和檢驗(yàn)傳熱管的所有設(shè)備編號(hào)、參數(shù)和在車間的位置,還需包括制造商參加傳熱管制造的相關(guān)操作人員和檢驗(yàn)人員的名單和資質(zhì)證書,并描述制造商的相關(guān)業(yè)績(jī)和產(chǎn)能。車間評(píng)定報(bào)告在制造商技術(shù)和裝備的改進(jìn)或業(yè)績(jī)?cè)黾雍筮M(jìn)行修訂升版。

在預(yù)制批實(shí)施前,需編制制造程序、質(zhì)量計(jì)劃、半成品采購(gòu)技術(shù)規(guī)范和無(wú)損檢驗(yàn)規(guī)程。其中制造程序需詳細(xì)描述熔煉工藝、鑄錠的重量和形式、鑄錠頭尾切除百分比、加工過(guò)程中每道變形的參數(shù)、中間和最終熱處理、打磨、彎管、拋光、清理和各項(xiàng)檢驗(yàn)(包括采購(gòu)技術(shù)規(guī)范要求的驗(yàn)收試驗(yàn)和針對(duì)預(yù)制批認(rèn)為必要的附加試驗(yàn)）及取樣位置。

所有文件在采購(gòu)方批準(zhǔn)后才可生效。

3.2 過(guò)程控制

預(yù)制批制造的過(guò)程控制,主要是針對(duì)每批預(yù)制批編制的質(zhì)量計(jì)劃和各項(xiàng)檢驗(yàn)記錄進(jìn)行控制。

質(zhì)量計(jì)劃是依據(jù)制造程序和檢驗(yàn)要求按順序編制的,其中包括主要加工工序和各項(xiàng)檢驗(yàn)工序。采購(gòu)方按質(zhì)量計(jì)劃上所列工序設(shè)置見(jiàn)證點(diǎn),對(duì)預(yù)制批制造和檢驗(yàn)進(jìn)行監(jiān)控。

以RCC-M 2級(jí)設(shè)備用奧氏體不銹無(wú)縫傳熱管?16×1U型管為例,采購(gòu)方對(duì)預(yù)制批的見(jiàn)證設(shè)置如表1中所示。

表1 預(yù)制批的見(jiàn)證設(shè)置

在制造和檢驗(yàn)過(guò)程中,還需記錄達(dá)到質(zhì)量要求所遇到的任何困難,對(duì)產(chǎn)生的缺陷進(jìn)行記錄,形成缺陷一覽表。

缺陷一覽表主要記錄在表面檢查和無(wú)損檢驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的缺陷,對(duì)此類缺陷須進(jìn)一步檢測(cè)以確定缺陷性質(zhì)及尺寸,尤其對(duì)于在驗(yàn)收準(zhǔn)則附近的缺陷,且每個(gè)缺陷記錄須包括可見(jiàn)缺陷的照片、具放大缺陷痕跡的宏觀或微觀斷面照片、缺陷性質(zhì)和長(zhǎng)度,對(duì)于超聲波或渦流檢驗(yàn)的缺陷,需注明缺陷類型及標(biāo)定方式和信號(hào)記錄。

根據(jù)缺陷一覽表中超聲波或渦流檢驗(yàn)的缺陷,制造商需確定適用于批量生產(chǎn)的超聲波或渦流檢驗(yàn)的選擇準(zhǔn)則。

針對(duì)制造和檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的缺陷進(jìn)行分析,查明原因,確定是否需對(duì)原制造程序進(jìn)行修改,若需修改制造程序中參數(shù),則必須由采購(gòu)方確認(rèn)是否需重新進(jìn)行預(yù)制批的制造。

因制造商的鋼坯采用連鑄坯,須保證連鑄坯的頭尾得到充分切除,且各坯段的化分性能均勻。故要求制造商的預(yù)制批用鋼坯段需包括連鑄坯頭段、尾段和中間其它段,并作全程的跟蹤記錄。在預(yù)制批成品管完成后,在連鑄坯頭段出的第1根管和尾段出的最后1根管,以及其它段中任取3根管進(jìn)行全部解剖,并需進(jìn)行各項(xiàng)檢驗(yàn)。

3.3 最終鑒定

制造商按實(shí)際制造時(shí)的參數(shù)記錄、檢驗(yàn)記錄、缺陷一覽表等文件編制預(yù)制批特性報(bào)告。針對(duì)預(yù)制批特性報(bào)告和制造商提供所有的技術(shù)文件和記錄,由采購(gòu)方進(jìn)行鑒定,該傳熱管預(yù)制批質(zhì)量是否滿足RCC-M標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求,該批傳熱管生產(chǎn)工藝流程是否合理,質(zhì)保體系是否符合核電產(chǎn)品要求,是否可進(jìn)行傳熱管批量生產(chǎn)。

4 結(jié)束語(yǔ)

上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機(jī)廠一直致力于RCC-M 2級(jí)熱交換器傳熱管國(guó)產(chǎn)化的工作,對(duì)預(yù)制批的實(shí)施,做了很多深入仔細(xì)的研究工作,并取得了一定成果。

在有關(guān)公司和設(shè)計(jì)院的全力支持下,上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機(jī)廠與某鋼管廠共同開(kāi)展了RCC-M 2、3級(jí)熱交換器用不銹鋼傳熱管直管的研制工作,通過(guò)了專家組對(duì)RCC-M 2級(jí)安全殼噴淋熱交換器不銹鋼熱交換直管(?19.05×1.375mm）的預(yù)制批技術(shù)鑒定。該傳熱管已應(yīng)用于嶺澳二期和秦山二期擴(kuò)建工程中安全殼噴淋熱交換器設(shè)備上,是國(guó)內(nèi)首次按 RCC-M制造不銹鋼傳熱管,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)核級(jí)傳熱管制造的空白,打破了由國(guó)外公司完全壟斷的局面。

RCC-M 2級(jí)熱交換器傳熱管預(yù)制批的實(shí)施研究,為核級(jí)換熱器的產(chǎn)品質(zhì)量提供了保障,加快了核電傳熱管國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程,為今后實(shí)施核級(jí)原材料的國(guó)產(chǎn)化積累了經(jīng)驗(yàn)。

[1]RCC-M M 3303.熱交換管預(yù)制批[S].2007.

[2]RCC-M M 170.1、2、3級(jí)熱交換器用冷精整奧氏體無(wú)縫不銹鋼管采購(gòu)技術(shù)規(guī)范[S].2007.

Discussion on the Execution of Prototype Series of Stainless Steel Tubes for RCC-M Class 2 Heat Exchangers

GU Zhouzhou1,ZHANG Jige1,CHEN Chunxiong2
(1.Shanghai Jiaotong University,Shanghai,200030,China;2.The Power Station Auxiliary Equip.Plant,Shanghai Electric Pow er Generation Equipment Co.,Ltd.,Shanghai,200090,China）

RCC-M is a short form for nuclear specification.A ll heat transfer tubes used in Class I,II and III heat exchangers fornuclear power unitsmust be fabricated w ith p rototype series in accordance with RCC-M specifications.The tubes can be used in the production only after appraising the quality of the prototype.The execution and control of prototype series will be carried out in accordance w ith RCC-M specifications.The p rocedures of field operation in the p lant willbe worked out combined w ith actual requirements of product,w hich w illbe divided three stages such as documents preparation,p rocedure control and final appraisal.

nuclear pow er equipment;heat exchanger;stain less steel;heat transfer tube;prototype series;execution

TL353+13

A

1672-0210(2010）01-0008-03

2009-07-01

2010-01-27

顧?宙(1976-）女,大學(xué)本科,工程師,上海交通大學(xué)在讀碩士,現(xiàn)從事核電設(shè)備的采購(gòu)及技術(shù)管理工作。

簡(jiǎn)訊