核控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)質(zhì)量控制模式的推廣與應(yīng)用

史昭慧

摘 要：控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)是核能發(fā)電中反應(yīng)堆中的重要動作部件，制造精度達(dá)到千分位。東汽首臺成功制造，各項(xiàng)參數(shù)試驗(yàn)合格，其制造過程通過了核安全局的監(jiān)管和業(yè)主的監(jiān)造見證。文章對其質(zhì)量控制模式進(jìn)行論述，希望能在核與非核島產(chǎn)品的質(zhì)量控制上推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)；質(zhì)量控制；推廣與應(yīng)用

中圖分類號：TL351.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）05-0179-02

控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)（簡稱：CRDM）是反應(yīng)堆中的重要動作部件，通過它帶動控制棒組件在堆芯內(nèi)上下移動，以實(shí)現(xiàn)反應(yīng)堆的啟動、功率調(diào)節(jié)、停堆和事故情況的安全控制。生產(chǎn)單位需要獲得國家頒發(fā)的制造許可證后才能進(jìn)行生產(chǎn)制造。

東方汽輪機(jī)有限公司于2007年12月19日與AREVA集團(tuán)的JSPM（熱蒙公司）簽定了CPR1000控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)制造技術(shù)許可協(xié)議，根據(jù)該協(xié)議法國JSPM公司將向東汽轉(zhuǎn)讓全套CPR1000控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)制造技術(shù)，并保證東汽能夠制造出合格的CPR1000控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)。

2011年3月，東汽制造了一套CRDM模擬件，模擬件完成了水壓試驗(yàn)及冷態(tài)、熱態(tài)試驗(yàn)、試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)范要求，并順利通過國家核安全局見證，于2011年3月19日獲得了國家核安全局頒發(fā)的民用核安全機(jī)械設(shè)備制造許可證（國核安發(fā)（2011）58號）。

首臺機(jī)組紅沿河5號機(jī)型CPR1000，設(shè)計(jì)文件由中廣核工程公司提供。設(shè)計(jì)壓力：17.23 Ma，設(shè)計(jì)溫度：343 ℃，釋棒遲后時間≤150 ms，其制造過程需要滿足RCC-M（壓水堆核島機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)建造規(guī)則）及HAF003（核島廠質(zhì)量保證安全規(guī)定）相關(guān)規(guī)范和法規(guī)的要求。制造精度達(dá)到千分位、鍍鉻件表面處理要求最薄處僅0.005 mm。紅沿河5號機(jī)組各項(xiàng)參數(shù)試驗(yàn)合格，2013年底交付現(xiàn)場，2014年現(xiàn)場完成安裝，質(zhì)量得到用戶和安裝公司的高度評價。

CRDM因是核島部件，東汽又是首次制造，其質(zhì)量控制方式與監(jiān)管方式都與常規(guī)核電不同，現(xiàn)就其控制特點(diǎn)做論述，借以能在核與非核島產(chǎn)品的質(zhì)量控制上推廣和應(yīng)用。

1 質(zhì)量控制的前期策劃、準(zhǔn)備要充分

1.1 為使各項(xiàng)工作開展有序，建立質(zhì)保大綱和程序文件

依據(jù)國務(wù)院第500號令《民用核安全設(shè)備監(jiān)督管理?xiàng)l例》及其配套規(guī)章HAF601《民用核安全設(shè)備設(shè)計(jì)制造安裝和無損檢驗(yàn)監(jiān)督管理規(guī)定》和HAF003《核電廠質(zhì)量保證安全規(guī)定》及其相關(guān)導(dǎo)則的要求，建立CRDM通用質(zhì)保大綱和通用程序文件，根據(jù)用戶上游程序文件和技術(shù)文件的特殊要求，建立項(xiàng)目質(zhì)保大綱和專用程序文件，建立了組織機(jī)構(gòu)，進(jìn)行了職責(zé)分工，保證了各項(xiàng)工作開展的有序性。質(zhì)保大綱和程序文件要報(bào)業(yè)主審批并報(bào)國家核安全局備案。

1.2 生產(chǎn)過程必須滿足上游的圖紙、規(guī)范，技術(shù)文件的準(zhǔn)

備很關(guān)鍵

紅沿河5號機(jī)組控制棒驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)文件由業(yè)主中廣核工程公司提供，上游圖紙轉(zhuǎn)化為工程用圖時僅在原圖基礎(chǔ)上增加公司標(biāo)題欄和相關(guān)說明，上游規(guī)范轉(zhuǎn)化為工程用規(guī)范時只加上公司內(nèi)簽批封面頁，這樣能完全保證執(zhí)行上游文件的要求，必要時編制操作指導(dǎo)書進(jìn)行補(bǔ)充。零部件加工、鍍鉻、裝配及試驗(yàn)的工藝由CRDM事業(yè)部、工藝處、表工所完成。

1.3 編制質(zhì)量計(jì)劃使產(chǎn)品制造過程得到監(jiān)督和控制

質(zhì)量計(jì)劃由CRDM事業(yè)部編制、質(zhì)管處審查并報(bào)用戶批準(zhǔn)后執(zhí)行。按照業(yè)主上游文件質(zhì)保分級要求，CRDM核安全分級為1級、3級，質(zhì)保分級為Q1、Q2、Q3、QNC四級，其中Q1、Q2、Q3級零部件需要編制質(zhì)量計(jì)劃進(jìn)行過程控制，紅沿河5號項(xiàng)目共編制了88份質(zhì)量計(jì)劃，保證了產(chǎn)品制造過程得到監(jiān)督和控制。

1.4 編制專用尺寸記錄卡

尺寸記錄卡是過程質(zhì)量控制重要的承載物，通過操作者自檢與檢查員專檢，將過程質(zhì)量嚴(yán)格控制。

1.5 建立首件交檢制度

因1臺份CPR1000機(jī)組有61套完全一樣的CRDM，屬于小批量生產(chǎn)，首件交檢非常重要，避免了因數(shù)控程序、刀具、機(jī)床等因素造成的不符合項(xiàng)的產(chǎn)生。

1.6 焊工、無損檢查人員需要取核級操作證

焊工、無損檢查人員等特殊工藝人員，按照HAF602、HAF603的要求，要取得國家核安全局頒發(fā)的資格證書。特別是焊工取證，要提前開始，其工作量大，周期長。

1.7 設(shè)備開工備案

根據(jù)HAF601的要求，紅沿河5號機(jī)組在質(zhì)保大綱和質(zhì)量計(jì)劃完成業(yè)主批準(zhǔn)后要提前一個月報(bào)核安全局備案，備案資料通過核安全局審核通過并選取監(jiān)督點(diǎn)后才能進(jìn)行設(shè)備的加工制造。CRDM事業(yè)部于2012年4月進(jìn)行設(shè)備開工備案，于2012年5月15日開工制造紅沿河5#機(jī)組。

2 產(chǎn)品制造過程控制要到位

2.1 由于是核級部件，核安全監(jiān)管部門要進(jìn)行監(jiān)督檢查

核安全監(jiān)管部門-北方站根據(jù)提交的質(zhì)量計(jì)劃選點(diǎn)進(jìn)行過程控制，北方站選取了彈性卡頭熱處理、冷熱態(tài)試驗(yàn)及水壓試驗(yàn)等工序進(jìn)行了現(xiàn)場見證。

2.2 質(zhì)量計(jì)劃的執(zhí)行及控制必不可少

在編制的質(zhì)量計(jì)劃上，建立三級控制原則，由檢查員、二級QC或QA、業(yè)主三方進(jìn)行過程控制。每份質(zhì)量計(jì)劃都要由業(yè)主監(jiān)造代表授權(quán)開工才能開始相應(yīng)的加工制造。QC、QA、無損檢驗(yàn)人員都屬于質(zhì)量管理處，其行政關(guān)系獨(dú)立于生產(chǎn)部門之外，不受生產(chǎn)進(jìn)度、成本的影響。

2.3 零部件標(biāo)識控制

為了區(qū)分每一件實(shí)物，CRDM的標(biāo)識由零件圖號加序列號加復(fù)驗(yàn)號組成，其中圖號中一樣的部分用簡化字母代替，如K2-H-2-16-D09016，代表68號固定銜鐵。此標(biāo)識在精加工后自動雕刻機(jī)完整的刻在零件的非配合面，保證了軟硬件相互可追溯。

2.4 場地管理和清潔度的控制

根據(jù)清潔度要求CRDM工作區(qū)分為：無塵裝配區(qū)（Ⅰ級）、不銹鋼加工區(qū)（Ⅱ級）、冷熱態(tài)試驗(yàn)區(qū)（Ⅱ級）、總裝包裝成品區(qū)（Ⅱ級）、線圈制作區(qū)（Ⅲ級）、碳鋼加工區(qū)（Ⅲ級）、焊接區(qū)庫房區(qū)（Ⅲ級）、暫放區(qū)（Ⅲ級），清潔度控制要防止鐵素體、硫磷氟等元素的污染，制造過程接觸的輔助材料如切削液、夾具、打磨工具、轉(zhuǎn)運(yùn)車及轉(zhuǎn)運(yùn)料箱、支撐物、包裝材料、清洗用水等必須要滿足防污染的要求，從裝配開始到現(xiàn)場的安裝過程中清潔度要保持好。

2.5 生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的不符合項(xiàng)，要按照不符合項(xiàng)控制

流程進(jìn)行處理

監(jiān)督制造過程中出現(xiàn)的不符合項(xiàng)分為I類、E1類和E2類，處理過程嚴(yán)格遵循相應(yīng)的不符合項(xiàng)處理程序。I類是違反公司內(nèi)部的文件規(guī)定，可以自行處理（一般處理結(jié)果為報(bào)廢）；E1類是違反了上游文件的規(guī)定，但通過返修能夠合格的不符合項(xiàng)；E2類不符合項(xiàng)是違反了上游技術(shù)文件的要求不能夠自己處理，需要報(bào)業(yè)主審批進(jìn)行處理。

2.6 實(shí)物狀態(tài)要由相應(yīng)軟件來體現(xiàn)，軟、硬件需要同步進(jìn)行

在CRDM的生產(chǎn)過程中，物流和信息流同樣重要，物流指零部件實(shí)際狀態(tài)：原材料從下料、粗車、精車、銑、磨、鉗、部件裝配、功能性試驗(yàn)、水壓試驗(yàn)的過程，信息流則是伴隨著物流而產(chǎn)生的，它反映了物流狀態(tài)，并通過它控制、調(diào)節(jié)及改進(jìn)物流。信息流包括：長工作票、短工作票、質(zhì)量計(jì)劃、各種記錄卡、工作聯(lián)系單、不符合項(xiàng)報(bào)告等有關(guān)的質(zhì)量信息，在產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，這兩方面相輔相成，起到了同樣重要的作用。

2.7 制造過程中嚴(yán)格執(zhí)行“三檢一卡”

操作工自檢、互檢、檢查員專檢，并將相關(guān)的尺寸、數(shù)據(jù)填寫到相應(yīng)的記錄卡及報(bào)告單上。

3 產(chǎn)品檢驗(yàn)入庫及完工文件審查要把好關(guān)

按照上游技術(shù)規(guī)范要求，每一種零部件加工裝配完成后都要進(jìn)行清潔度檢查，并由檢查員開出清潔度檢查報(bào)告才能完工入庫。同時，該物件加工制造過程執(zhí)行的質(zhì)量計(jì)劃及所產(chǎn)生的各項(xiàng)記錄經(jīng)過整理形成完工報(bào)告，經(jīng)過業(yè)主監(jiān)造代表簽字確認(rèn)后，才能參與裝配及各項(xiàng)試驗(yàn)。

4 核安全文化的培訓(xùn)及滲透要長期堅(jiān)持

核安全文化的培訓(xùn)與滲透貫穿整個CRDM的生產(chǎn)制造過程。核安全涉及千萬人的生命與生活安全，與每位參與者都悉悉相關(guān)，其意識的養(yǎng)成需要不斷的學(xué)習(xí)及滲透。制造過程中，操作者嚴(yán)格遵守四個“凡是”，所有零件經(jīng)過自檢，合格后交由專檢再次進(jìn)行確認(rèn)，不放過任何疑問，事業(yè)部舉行了8次內(nèi)部培訓(xùn)，業(yè)主、華北站的外部培訓(xùn)5次，受訓(xùn)人員的核安全意識得到了很大的提高。所有參與CRDM制造的人員都清楚的認(rèn)識到自己的責(zé)任，不將有缺陷的產(chǎn)品轉(zhuǎn)入下工序。

5 質(zhì)保監(jiān)察要仔細(xì)

公司內(nèi)部每年進(jìn)行一次質(zhì)保監(jiān)察，涉及所有參與CRDM制造的部門，其評估質(zhì)保大綱的適用性，保證核質(zhì)保體系的有效運(yùn)行。由有資格的監(jiān)察人員進(jìn)行，對不符合的物項(xiàng)開出觀察意見單（OBS）或不符合項(xiàng)（CAR），受監(jiān)察單位負(fù)責(zé)整改，2013年開出OBS？誜17份，CAR？誜2份，現(xiàn)已經(jīng)全部整改完成。

6 結(jié) 語

通過以上一系列的活動和控制，首臺紅沿河5#機(jī)組CRDM從原材料采購到加工制造、裝配、功能性試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)全方位得到控制并滿足技術(shù)文件和法規(guī)的要求，得到了用戶的一致好評，給后續(xù)生產(chǎn)的CRDM質(zhì)量控制奠定了良好的控制模式，值得在核與非核島產(chǎn)品的質(zhì)量控制上進(jìn)行推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王為民，李銀鳳.劉萬琨核能發(fā)電與核電廠水電熱聯(lián)產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.