堆芯測(cè)量系統(tǒng)手動(dòng)閥及密封組件不符合項(xiàng)處理分析

陶滔

摘 要：作為核電站日常生產(chǎn)運(yùn)行及維護(hù)的重要儀控系統(tǒng)，堆芯測(cè)量系統(tǒng)提供核電站反應(yīng)堆堆芯中子注量率分布、燃料組件出口反應(yīng)堆冷卻劑溫度和反應(yīng)堆壓力容器水位的測(cè)量數(shù)據(jù)，為反應(yīng)堆安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。作為該系統(tǒng)的部件，手動(dòng)閥及密封組件屬于反應(yīng)堆一回路壓力邊界，該部分設(shè)備的密封性好壞直接影響到電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。針對(duì)上述情況，對(duì)方家山核電工程建設(shè)階段1&2號(hào)機(jī)組堆芯測(cè)量系統(tǒng)設(shè)備——手動(dòng)閥及密封組件在生產(chǎn)制造過程中不符合項(xiàng)的產(chǎn)生及處理過程進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：堆芯測(cè)量系統(tǒng)；手動(dòng)閥及密封組件；不符合項(xiàng)

1 堆芯測(cè)量系統(tǒng)簡介

堆芯測(cè)量系統(tǒng)包括堆芯溫度測(cè)量、堆芯中子注量率測(cè)量和壓力容器內(nèi)水位測(cè)量，總體功能：提供反應(yīng)堆燃料組件冷卻劑出口溫度信息、堆芯中子注量率分布信息及壓力容器水位信息。

2 不符合項(xiàng)定義、處理方式以及分類

定義：由于性能、文件或者程序方面的缺陷，使某一物項(xiàng)的質(zhì)量變得不可接受或不能確定。

處理方式：照用：當(dāng)可以證實(shí)不符合項(xiàng)并不影響質(zhì)量時(shí)，接受按原目的使用；修理：是指把一個(gè)不符合物項(xiàng)恢復(fù)到一種狀態(tài)的過程，雖然在這種狀態(tài)下該物項(xiàng)仍不符合原來的技術(shù)要求，但它可靠、安全地執(zhí)行其功能的能力未受損；返工：通過完善、再加工、再裝配或其他糾正措施，使不符合物項(xiàng)符合原規(guī)定要求；報(bào)廢：不按原目的使用。

分類：為了便于對(duì)不符合項(xiàng)進(jìn)行管理，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸?，根?jù)不符合項(xiàng)是否違反用戶采購文件規(guī)定的要求，以及違背采購文件規(guī)定的要求后不符合項(xiàng)處理的復(fù)雜程度將不符合項(xiàng)分為I類，II類和III類三個(gè)類別：

（1）第I類不符合項(xiàng)：違反用戶要求或用戶所認(rèn)可文件的要求，但可按經(jīng)過批準(zhǔn)的原有的標(biāo)準(zhǔn)、圖紙、規(guī)程等相關(guān)文件進(jìn)行返工的不符合項(xiàng)。

（2）第I類不符合項(xiàng)：違反用戶采購要求或用戶所認(rèn)可文件的要求，但可按經(jīng)過批準(zhǔn)的原有的標(biāo)準(zhǔn)、圖紙、規(guī)程等相關(guān)文件進(jìn)行修理的不符合項(xiàng)。

（3）第III類不符合項(xiàng)：涉及下列情況之一時(shí)定為第III類不符合項(xiàng)：

a.違反用戶采購要求或用戶所認(rèn)可文件的要求，需要制定新的工藝方案、技術(shù)規(guī)范和驗(yàn)收準(zhǔn)則才能進(jìn)行返工、修理或照用的不符合項(xiàng)。

b.違反用戶采購要求或用戶所認(rèn)可文件的要求，必要時(shí)需要征求設(shè)計(jì)單位意見按照用或報(bào)廢（包括退貨）處理的不符合項(xiàng)。

不符合項(xiàng)一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，所在供貨方或用戶應(yīng)及時(shí)填寫不符合項(xiàng)報(bào)告。當(dāng)發(fā)現(xiàn)方為用戶時(shí)，可采用書面形式通知供方辦理不符合項(xiàng)手續(xù)。

2 手動(dòng)閥及密封組件不符合項(xiàng)介紹

方家山核電工程建設(shè)階段1&2號(hào)機(jī)組堆芯測(cè)量系統(tǒng)不符合項(xiàng)涉及設(shè)備為該系統(tǒng)內(nèi)的手動(dòng)閥及密封組件，屬于堆芯測(cè)量系統(tǒng)中完成中子注量率測(cè)量功能的設(shè)備。根據(jù)不符合項(xiàng)分類定義，本次不符合項(xiàng)為III類不符合項(xiàng)，產(chǎn)生原因?yàn)橹圃焐淘谑謩?dòng)閥及密封組件制造過程中進(jìn)行脫脂去油污工藝時(shí)，誤用四氯乙烯試劑對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗（RCC-M程序（《壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和建造規(guī)則》）要求使用丙酮）。使用四氯乙烯清洗的潛在危險(xiǎn)是清洗后殘留在設(shè)備表面的鹵族元素可能使設(shè)備材質(zhì)產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕，會(huì)降低設(shè)備可靠性，影響電站安全運(yùn)行。

3 處理過程

根據(jù)設(shè)備制造工藝，堆芯測(cè)量系統(tǒng)中子測(cè)量密封管線機(jī)械設(shè)備（手動(dòng)閥、密封組件等）的全部或者部分零件的可達(dá)表面需要通過噴砂處理以提高零件表面的耐磨性，在進(jìn)行噴砂處理之前，需對(duì)零件進(jìn)行除油操作。供貨商在對(duì)其分包商（即設(shè)備制造商）進(jìn)行質(zhì)保檢查的過程中發(fā)現(xiàn)其采用了在超聲四氯乙烯進(jìn)行沖洗的方法對(duì)設(shè)備進(jìn)行除油操作。而RCC-M 2000版F6533中明確規(guī)定四氯乙烯（含氯化物、氟化物）不能用于該批設(shè)備的除油操作，由此不符合項(xiàng)產(chǎn)生。除油操作包含以下步驟：a.零件在超聲波四氯乙烯池中進(jìn)行沖洗；b.零件在360℃的真空爐中保溫45分鐘（對(duì)四氯乙烯進(jìn)行高溫分解），除油操作后還會(huì)對(duì)耐磨表面噴砂。

四氯乙烯的熱分解將產(chǎn)生氯、氟化物，氯化物會(huì)引起零件的應(yīng)力腐蝕裂紋，氟化物會(huì)引起鋯合金和奧氏體不銹鋼的腐蝕。根據(jù)制造商的生產(chǎn)工藝，在真空環(huán)境下中的高溫分解（360℃）將蒸發(fā)掉大部分氯、氟化物，除油后的噴砂也會(huì)除去部分殘存的氯、氟化物。但零件表面仍然殘留的氯化物將會(huì)給設(shè)備表面帶來應(yīng)力腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)，降低設(shè)備可靠性，影響電站安全穩(wěn)定運(yùn)行。手動(dòng)閥及密封組件作為反應(yīng)堆一回路壓力邊界，在電站運(yùn)行期間更換相當(dāng)困難。鑒于上述情況，供貨商抽取不符合項(xiàng)設(shè)備樣品進(jìn)行了浸濾試驗(yàn)，對(duì)設(shè)備涉及的兩種表面（耐磨面和非耐磨面）進(jìn)行殘留氯、氟化物測(cè)試，計(jì)算結(jié)果如下：

除油后的表面：氯化物含量為80.5？滋g/kg，氟化物含量為44.7？滋g/kg。根據(jù)設(shè)計(jì)院技術(shù)文件《反應(yīng)堆冷卻劑水化學(xué)技術(shù)條件》中關(guān)于氯、氟化物的限值為150？滋g/kg，測(cè)試結(jié)果滿足限值要求。

噴砂后的表面：零件表面殘留的氯化物和氟化物含量小于試驗(yàn)可測(cè)得下限值，即氯化物含量<0.8×10-4mg/cm2、氟化物含量<0.4×10-4mg/cm2。

上述數(shù)據(jù)表明，手動(dòng)閥及密封組件表面的確有極少量的氯、氟化物存在，但其對(duì)反應(yīng)堆一回路水質(zhì)的影響幾乎可以忽略。為使試驗(yàn)數(shù)據(jù)更具說服力，供貨商還對(duì)用丙酮和四氯乙烯進(jìn)行除油后的設(shè)備樣品進(jìn)行了浸濾試驗(yàn)，其中使用丙酮進(jìn)行除油操作是因?yàn)镽CC-M F6533中允許。試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比顯示：相比于用丙酮清洗的設(shè)備樣品，采用四氯乙烯進(jìn)行除油操作的樣品，在高溫分解和噴砂處理后，其表面的殘留物含量顯著降低。RCC-M F6000 CRITERIA規(guī)定：“對(duì)所用材料上可能存在的有害元素（制造階段），定量分析法依據(jù)RCC-M F篇附錄V的規(guī)定執(zhí)行?！惫┴浬掏ㄟ^浸濾試驗(yàn)對(duì)零件表面殘留物實(shí)際含量的測(cè)定數(shù)據(jù)可作為殘留物對(duì)相關(guān)設(shè)備腐蝕行為影響的分析基礎(chǔ)，但由于RCC-M中缺少具體的判斷依據(jù)，供貨商提供了各種工程堆型的設(shè)備耐腐蝕表面上的氯、氟化物限值：

a.供貨商內(nèi)部程序：氯化物含量<=10.8mg/m2，氟化物<=10.8mg/m2；b.EPR 堆型要求：氯化物<=10mg/m2；c.US DoE堆型要求：氯化物含量<=8mg/m2，氟化物<=8mg/m2；d.KWU堆型要求：氯化物含量<=10mg/m2。

測(cè)試數(shù)據(jù)均小于上述堆型要求的限值。綜上所述，浸濾試驗(yàn)數(shù)據(jù)能夠說明使用四氯乙烯進(jìn)行除油操作的設(shè)備在經(jīng)過高溫分解和噴砂處理后，其表面氯、氟化物的含量很低，低于各堆型的相關(guān)限值，不足以給設(shè)備在運(yùn)行期間帶來應(yīng)力腐蝕風(fēng)險(xiǎn)，可以對(duì)設(shè)備按原樣接受，并按相關(guān)管理程序關(guān)閉該不符合項(xiàng)。

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