核級管道管件技術(shù)要求及采購研究

馬雪原

（中國核電工程有限公司，北京 100840）

0 引言

核電站建設(shè)和核電設(shè)備制造需要使用一定數(shù)量的無縫鋼管，一般來講，建設(shè)一座100萬千瓦的壓水堆核電站大約需要各種不同鋼種和規(guī)格的無縫鋼管3000 噸。在我國核電站建設(shè)飛速發(fā)展的同時，核電站建設(shè)和核電設(shè)備制造所需的重要材料之一—無縫鋼管的國產(chǎn)化勢在必行。在這其中，核級管道由于其在工藝系統(tǒng)中的重要地位，其預(yù)制與安裝又是管道安裝工作中的重中之重。為核級管道安裝提供先決條件、使采購計劃與安裝計劃相配匹，就可以有效地促進(jìn)核級工藝管道的安裝進(jìn)度，從而為加快整個核電工程的安裝進(jìn)度提供有利條件。

1 核電用無縫鋼管的質(zhì)量要求

目前，我國在建和籌建的核電站均以技術(shù)性和安全性十分成熟的壓水堆核電站為主。在壓水堆核電站建設(shè)和機械設(shè)備制造中使用的無縫鋼管可分為四大類，即碳鋼/碳錳鋼/低合金鋼類、鉻鉬鋼類、不銹鋼類和鎳基合金類。核電站中不同的管道系統(tǒng)使用不同材質(zhì)的無縫鋼管。

圖1 AP1000 主管道（熱管道）[1]

表1 主管道材料的力學(xué)性能[2]

2 核電用鋼管國產(chǎn)化現(xiàn)狀

2.1 常規(guī)島用無縫鋼管已全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化

（1）控鉻碳鋼（HD245）無縫鋼管。我國自主開發(fā)了一種性能優(yōu)良的控鉻碳鋼無縫鋼管，可以很好地滿足常規(guī)島給水管道抗蒸汽沖蝕的要求。該鋼種已按HD245Cr牌號納入了 《GB24512.1-2009 核電站用無縫鋼管第1 部分：碳素鋼無縫鋼管》標(biāo)準(zhǔn)中。

（2）WB36CN1 主蒸汽管、給水管。為了滿足抗流動加速腐蝕的要求，在德國牌號WB36S1的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化成分設(shè)計，調(diào)整Cr元素的含量，開發(fā)出了能夠很好地滿足主蒸汽管道高強度、高韌性及抗流動加速腐蝕“FAC” 要求的WB36CN1 鋼種。

（3）P22 抽汽管。在ASTM335P22的基礎(chǔ)上， 增加了對鋼中有害元素，特別是對硫、磷含量的控制要求，保證了鋼質(zhì)純凈度，提高了鋼管的高溫力學(xué)性能和沖擊韌性。

2.2 核島用碳∕錳鋼無縫鋼管基本實現(xiàn)國產(chǎn)化、合金鋼無縫鋼管開發(fā)取得新進(jìn)展

核島蒸汽系統(tǒng)和核輔助系統(tǒng)用無縫鋼管屬核級材料，生產(chǎn)企業(yè)必須持證生產(chǎn)。鋼管生產(chǎn)企業(yè)通過加強質(zhì)保體系建設(shè)，改造（進(jìn)）生產(chǎn)裝備，提高員工技能和質(zhì)量意識，增加和完善檢（化）驗設(shè)備等，已有多家鋼管生產(chǎn)企業(yè)獲得了核級鋼管生產(chǎn)許可證。

（1）核島用碳∕錳鋼無縫鋼管已基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化。持有核級鋼管生產(chǎn)許可證的鋼管生產(chǎn)企業(yè)，大多具備了按RCC-M 規(guī)范生產(chǎn)碳鋼/碳錳鋼無縫鋼管的生產(chǎn)能力。目前，國內(nèi)主要生產(chǎn)的核電用無縫鋼管的鋼種包括RCCM1152、RCC-M1141、 RCC-M1143、 M1125 及規(guī)范中的TUE250B、 TU42、 P280GH（TU48C）等， 生產(chǎn)的鋼管規(guī)格為Φ13.6～864mm。目前已經(jīng)覆蓋了我國在建和將要建設(shè)的核電機組所需的所有鋼管的品種和規(guī)格，完全能夠滿足核電站建設(shè)及核電設(shè)備制造的配套需求[3]。

（2）持有核級不銹鋼無縫管生產(chǎn)證的企業(yè)，能夠生產(chǎn)相當(dāng)部分的核級不銹鋼管品種。如國內(nèi)的核電工程（紅沿河核電站等）已經(jīng)采用了國產(chǎn)鑄造奧氏體不銹鋼主管道（RCC-MM3406：Z3CN 20-09M）、 鍛造奧氏體不銹鋼無縫管（RCC-MM3304：304、316 系列）， 并且正在試制用于第三代核電機組的鍛造不銹鋼主管道；用于生產(chǎn)核電專用鎳基合金管（蒸發(fā)器用690-U 型管）的生產(chǎn)機組已于2009年建成投產(chǎn)，具備了批量生產(chǎn)核電站蒸汽發(fā)生器用U 型管的能力，可以滿足每年兩座100萬千瓦機組的需求，基本改變了該品種完全依賴進(jìn)口的局面。

3 甲供管道管件的采購管理研究

3.1 何謂甲供物項

當(dāng)前，核電工程建設(shè)項目普遍采用EPC 模式，即設(shè)計、采購、施工總承包模式[4]。在我國，作為EPC 總承包方的工程公司普遍采用甲乙分級管理的模式來管理需用物項。甲乙分級管理是指總承包方與施工單位按照雙方約定的合同或協(xié)議在各自范圍內(nèi)進(jìn)行大宗材料的管理[5]。該合同或協(xié)議明確了雙方的分交原則，雙方依據(jù)分交原則劃定各自的采購范圍。由甲方進(jìn)行采購的物項稱為甲供物項。核級管道管件一般屬于甲供物項。

3.2 甲供管道管件的管理難點

核級管道管件甲方采購、乙方使用的特點，意味著供、需的主體相分離。這使得核級管道管件在設(shè)計、采購、使用的過程中不可避免地產(chǎn)生一些矛盾。這些矛盾如不能得到有效、及時地解決，將在管道預(yù)制階段集中爆發(fā)，大大延緩工程進(jìn)度。各核電工程預(yù)制現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)的甲供材料堆積如山、但卻因為少數(shù)規(guī)格材料的短缺使得預(yù)制工作不得不暫停的現(xiàn)象就是最好的例子。

3.3 無安裝信息將造成不同種類的材料交貨不匹配

管道的預(yù)制是將一張圖紙上不同的材料焊接在一起。這些材料既有管子，也有法蘭以及彎頭、三通、管接頭等管件。通常，不同種類的材料由不同的供應(yīng)商供應(yīng)。如果沒有安裝信息，就不知道哪些材料是在同一張圖紙上。這就會造成A 圖的管子到了，但缺法蘭；B 圖法蘭、管子到了，但缺彎頭、三通；C 圖管子、法蘭、彎頭、三通到齊了，但缺焊接在管壁上的非標(biāo)管件。這就是前文所說的，甲供材料堆積如山，但管道預(yù)制承包商卻無米下鍋，無法開啟質(zhì)量計劃。

3.4 安裝承包商須向采購計劃部門提供管道預(yù)制計劃

核級管道管件的采購計劃需要與安裝承包商的預(yù)制計劃相匹配，才能夠滿足預(yù)制的需要。在得到安裝信息前提下，采購部門需要得到安裝承包商編制的經(jīng)批準(zhǔn)的管道預(yù)制計劃。通常，管道預(yù)制計劃不會細(xì)化到圖紙，但會具體到區(qū)域。采購計劃部門要根據(jù)預(yù)制區(qū)域匯總所需要的材料清單，再把材料清單按不同的材料種類分配到不同的采購包，然后根據(jù)預(yù)制計劃的時間，安排材料提前到場的時間。這樣就可以制定出一份材料分批次到場的合理的采購計劃。

采購實際案例詳見表2。

表2 某工程公司某項目核級管道管件交貨統(tǒng)計（截止2012年2月）

3.5 采購計劃需要多項目通盤考慮

目前，我國的核管道管件已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。同一批材料在不同項目上使用已具備現(xiàn)實操作性。一個EPC 總包方往往在同一時間有多個不同項目在同時運作，因此采購計劃的制定要做到多項目通盤考慮，用最小的資源滿足最大的需要。

首先，要通過設(shè)計輸入中的安裝信息和安裝承包商的預(yù)制計劃，匯總所有項目核級管道管件在一定時間范圍內(nèi)（通常是一年）的需求總量。這個需求總量是制定采購計劃的基礎(chǔ)。采購計劃部門可以在這個基礎(chǔ)上編制年度采購計劃。

其次，在年度計劃的基礎(chǔ)上根據(jù)各項目的預(yù)制計劃制定定期交貨的計劃，可以是月度的，也可以是時間間隔不定的。

再次，對于臨時增加的需求，可以通過變更即期采購計劃來實現(xiàn)，也可以通過提前執(zhí)行后期采購計劃來實現(xiàn)。

[1]潘品李，鐘約先，馬慶賢，等.大型核電主管道制造技術(shù)的發(fā)展[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，2011，1.

[2]盧華興.AP1000 核電站主管道國產(chǎn)化研制進(jìn)展[J].上海金屬，2010，4.

[3]成海濤，趙彥芬，郭元蓉，等.我國核電用無縫鋼管國產(chǎn)化的新進(jìn)展[J].鋼管，2011，1.

[4]辛旭飛，范靜燕，康逸翁，等.談核電站建設(shè)管理模式[J].能源研究與管理，2012，1.

[5]張金勇，趙校波.核電項目總承包方對大宗材料的管理模式[J].中國核電，2011，3.

[6]丁永.基于煤化工項目大宗材料框架協(xié)議采購管理研究[J].經(jīng)營管理者，2009，17.