三代核電主蒸汽管道制造過(guò)程的質(zhì)量控制

楊在青

（上海核工程研究設(shè)計(jì)院有限公司，上海 200233）

0 引言

隨著我國(guó)不斷擴(kuò)大的能源需求以及對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，國(guó)家越來(lái)越注重發(fā)展清潔能源，其中核電越來(lái)越受到關(guān)注，核電技術(shù)也在不斷的更新?lián)Q代，三代核電目前在國(guó)內(nèi)已占據(jù)主導(dǎo)地位。近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)制造廠的制造水平不斷提升，核電設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率在不斷提高，國(guó)內(nèi)制造廠也更多的參與到了核電設(shè)備的制造中來(lái)。安全是核電發(fā)展的前提，核電設(shè)備制造的質(zhì)量關(guān)乎核電項(xiàng)目的安全穩(wěn)定運(yùn)行，保證設(shè)備制造的質(zhì)量是所有核電設(shè)備制造參與方的共同責(zé)任。

三代核電主蒸汽管道是核2、3 級(jí)管道，屬于核安全監(jiān)管物項(xiàng)，對(duì)于制造廠的制造能力和質(zhì)量控制水平提出了較高的要求。設(shè)備制造質(zhì)量是設(shè)備順利交付的前提，為了保證設(shè)備按期交付，在設(shè)備制造全過(guò)程均進(jìn)行了有效的質(zhì)量控制。

1 制造開(kāi)工前檢查控制

制造開(kāi)工前的先決條件檢查是設(shè)備制造順利推進(jìn)和質(zhì)量控制的基礎(chǔ)，在設(shè)備開(kāi)工制造前需檢查充分，主要從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”5 個(gè)方面進(jìn)行檢查。先決條件檢查只是制造開(kāi)工前一個(gè)總體的檢查梳理，在設(shè)備制造過(guò)程中，各工序還是需要根據(jù)相應(yīng)工序的各項(xiàng)要求進(jìn)行詳細(xì)核查。

1.1 人員資質(zhì)

主蒸汽管道制造過(guò)程涉及到的人員資質(zhì)檢查主要有理化試驗(yàn)人員資質(zhì)、無(wú)損檢測(cè)人員資質(zhì)、熱處理人員資質(zhì)、水壓試驗(yàn)人員資質(zhì)。無(wú)損檢測(cè)人員資質(zhì)需滿(mǎn)足HAF602 的規(guī)定,理化試驗(yàn)人員需取得相應(yīng)理化試驗(yàn)人員證書(shū)，水壓試驗(yàn)人員及熱處理人員需制造廠內(nèi)部培訓(xùn)授權(quán)上崗，每個(gè)崗位需至少保證2 人持證且證書(shū)在有效期內(nèi)。

1.2 機(jī)器設(shè)備檢定情況

需對(duì)制造廠將用于主蒸汽管道制造的機(jī)器設(shè)備有效運(yùn)行情況進(jìn)行檢查，核查設(shè)備檢定記錄，確保在檢定有效期內(nèi)。在后續(xù)各工序見(jiàn)證時(shí)，也要對(duì)使用的機(jī)器設(shè)備檢定情況進(jìn)行再次核查，防止出現(xiàn)超過(guò)檢定有效期的情況。

1.3 原材料檢查

主蒸汽管道制造為制造廠廠內(nèi)熔煉，主要使用的原料是廢鋼、生鐵等，核查原材料質(zhì)量證明文件及制造廠內(nèi)部驗(yàn)收記錄是否滿(mǎn)足要求。

1.4 適用文件的檢查

核查制造廠主蒸汽管道適用文件清單，確認(rèn)制造廠已獲取到采購(gòu)方發(fā)布的針對(duì)此項(xiàng)目的最新版采購(gòu)技術(shù)文件。核查主蒸汽管道制造項(xiàng)目相關(guān)程序文件的批準(zhǔn)情況，按照采購(gòu)合同條款的規(guī)定，對(duì)于需要提交采購(gòu)方認(rèn)可的文件必須在開(kāi)工之前得到采購(gòu)方的批準(zhǔn)。對(duì)于采購(gòu)方未要求報(bào)批的文件制造廠需按照廠內(nèi)控制的要求進(jìn)行編制，確保制造過(guò)程中均有對(duì)應(yīng)的有效程序或文件支持。

尤其要注意，在制造全過(guò)程直至發(fā)運(yùn)，均要熟練掌握上游技術(shù)文件的要求，對(duì)于程序文件與上游技術(shù)文件沖突的，以上游技術(shù)文件為準(zhǔn)。沒(méi)有采購(gòu)方和設(shè)計(jì)方的書(shū)面認(rèn)可，任何違反上游技術(shù)文件的偏差和經(jīng)驗(yàn)做法均不可接受。

1.5 制造環(huán)境檢查

對(duì)制造廠制造車(chē)間進(jìn)行巡視，確認(rèn)滿(mǎn)足制造的各項(xiàng)要求，核查合格供方審批的情況，確保制造廠已列入采購(gòu)方最新版適用的《合格供方清單》文件。同時(shí)對(duì)制造廠以往制造業(yè)績(jī)，特別是同類(lèi)型設(shè)備制造情況進(jìn)行了解，為后續(xù)設(shè)備制造過(guò)程更好的監(jiān)督提供參考。

1.6 其他關(guān)注事項(xiàng)

核查確認(rèn)制造廠《民用核安全設(shè)備制造許可證》持證范圍可以涵蓋本次主蒸汽管道制造活動(dòng)。主蒸汽管道為核2、3 級(jí)設(shè)備，按照《民用核安全設(shè)備目錄》[1]的要求（表1）屬于核安全監(jiān)管設(shè)備。在設(shè)備制造開(kāi)工前需將要求的相關(guān)制造文件報(bào)核安全主管部門(mén)備案，需核實(shí)備案情況。

表1 摘自《民用核安全設(shè)備目錄》（2016 年修訂）

核2、3 級(jí)管道按照《民用核安全機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)不能分包的關(guān)鍵工藝和技術(shù)》[2]的規(guī)定（表2），軋制、拉拔、矯直、鍛造（不包括鍛坯）、焊接、熱處理、水壓試驗(yàn)為不能分包的關(guān)鍵工藝和技術(shù)。要確認(rèn)制造廠未將以上工序進(jìn)行分包，并在管道制造過(guò)程中關(guān)注具體執(zhí)行情況。

表2 摘自《民用核安全機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和制造活動(dòng)不能分包的關(guān)鍵工藝和技術(shù)》（2016 年修訂）

2 制造過(guò)程中檢查控制

制造開(kāi)工前先決條件檢查通過(guò)后，將正式開(kāi)始產(chǎn)品的制造，主蒸汽管道制造過(guò)程主要工序：熔煉→沖孔、頂伸成形→管坯熱處理→取樣→理化試驗(yàn)（包括非常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)）→機(jī)加工→超聲波檢測(cè)→磁粉檢測(cè)→水壓試驗(yàn)→目視檢查→尺寸檢查→涂漆→標(biāo)識(shí)→清潔→包裝→發(fā)運(yùn)（圖1）。

圖1 主蒸汽管道制造流程

在產(chǎn)品制造過(guò)程中，各級(jí)檢查人員進(jìn)行了全過(guò)程質(zhì)量控制，保證了設(shè)備的質(zhì)量可控，過(guò)程中檢查需要重視的關(guān)鍵點(diǎn)如下：

2.1 工序執(zhí)行前的檢查控制

在各工序開(kāi)展前，需提前核查前面工序的執(zhí)行情況及完成結(jié)果，如產(chǎn)品取樣工序前需檢查熔煉分析報(bào)告、熱處理報(bào)告等文件，確保滿(mǎn)足規(guī)范要求。如果檢查發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，則暫停執(zhí)行下一步工序，及時(shí)按照質(zhì)保流程對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行處理，避免帶問(wèn)題流轉(zhuǎn)到后面的工序。

2.2 工序執(zhí)行中的檢查控制

管道沖孔、頂伸成形后的管坯在機(jī)加工之前表面比較粗糙，僅通過(guò)肉眼難以辨識(shí)管道表面是否存在缺陷。為了能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在管道安排加工過(guò)程中要注意觀察是否存在缺陷，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題要及時(shí)反饋，以便提前采取適當(dāng)?shù)拇胧?duì)于因?yàn)槿毕輰?dǎo)致管道長(zhǎng)度不足的情況需盡快開(kāi)啟不符合項(xiàng)報(bào)告進(jìn)行處理，比如采取跟同批其他長(zhǎng)度余量充足的管道進(jìn)行調(diào)換，或者在確定無(wú)法處理的情況下盡快報(bào)廢、重新投料。

2.3 非常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)

非常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)為設(shè)計(jì)規(guī)范要求的項(xiàng)目，由于制造廠不具備此類(lèi)試驗(yàn)的條件，采取外委國(guó)內(nèi)有資質(zhì)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)之前需對(duì)擬委托試驗(yàn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行供方評(píng)審納入制造廠《合格供方清單》并報(bào)采購(gòu)方認(rèn)可。根據(jù)采購(gòu)方文件的規(guī)定，此次制造屬于“六新質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制”里的“新工藝”控制，制造廠按照采購(gòu)方要求編制了“六新質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)控制”文件報(bào)批，對(duì)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)及擬采取的控制措施進(jìn)行明確。在非常規(guī)力學(xué)性能試驗(yàn)合格后，需驗(yàn)證完成情況并再次報(bào)采購(gòu)方確認(rèn)。

2.4 水壓試驗(yàn)的檢查控制

在試驗(yàn)前需核查水壓試驗(yàn)程序?yàn)樽钚掳姹?，水壓試?yàn)人員持有制造廠內(nèi)部授權(quán)上崗證，核查水質(zhì)報(bào)告、壓力表檢定記錄、擬采用的水壓試驗(yàn)壓力及保壓時(shí)間等能夠滿(mǎn)足上游設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。水壓試驗(yàn)采用水壓試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行，為保證水壓試驗(yàn)順利進(jìn)行，在試驗(yàn)前應(yīng)視端面情況對(duì)管道兩端進(jìn)行修磨平整，以保證管道兩端頭與水壓試驗(yàn)機(jī)堵頭的貼合和密封性。

試驗(yàn)前應(yīng)保證管道外表面干燥，內(nèi)、外表面需清理干凈，不得有鐵屑、石塊等雜物。試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)確認(rèn)水壓試驗(yàn)壓力及保壓時(shí)間能夠按照批準(zhǔn)的程序執(zhí)行，同時(shí)注意試驗(yàn)過(guò)程中管道有無(wú)異常變形或響聲，管壁有無(wú)滲漏，若有異常應(yīng)立即停止試驗(yàn)，并查明原因，再?zèng)Q定是否繼續(xù)試驗(yàn)。

2.5 外觀、尺寸的檢查控制

設(shè)備的外觀、尺寸檢查是設(shè)備交付前非常重要的檢查項(xiàng)目，制造及檢查人員在制造、驗(yàn)收過(guò)程中需仔細(xì)研讀上游設(shè)計(jì)規(guī)范[3]的各項(xiàng)要求，切不可根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行制造或者驗(yàn)收。檢查人員需要嚴(yán)格按照上游設(shè)計(jì)規(guī)范的驗(yàn)收要求進(jìn)行檢查驗(yàn)收，如必須滿(mǎn)足規(guī)范要求的尺寸、平直度和管段形狀、外觀、單位重量等要求。管道兩端應(yīng)修磨成直角，不得有毛刺，對(duì)于管道表面打磨的位置應(yīng)該保證圓滑過(guò)渡。

2.6 標(biāo)識(shí)的檢查控制

制造過(guò)程中采用記號(hào)筆對(duì)管道進(jìn)行臨時(shí)標(biāo)記，一般在管道不易被擦除的部位進(jìn)行兩處標(biāo)記，僅標(biāo)記管道爐號(hào)即可,此爐號(hào)具有唯一性且可追溯。在管道加工過(guò)程中臨時(shí)標(biāo)記被去除或者執(zhí)行其他需要去除臨時(shí)標(biāo)記的工序時(shí)，需注意做好標(biāo)識(shí)的移植工作。

在管道完工驗(yàn)收之前，需對(duì)管道采用低應(yīng)力鋼印進(jìn)行標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)內(nèi)容至少應(yīng)包括：管道編號(hào)（爐號(hào)）、制造廠名稱(chēng)、材料牌號(hào)、熱處理批號(hào)、訂單編號(hào)等。需檢查標(biāo)識(shí)內(nèi)容，要求與完工文件一致，可將管道實(shí)體標(biāo)識(shí)的照片做為標(biāo)識(shí)報(bào)告的附件放入完工文件中，以便更好地核實(shí)標(biāo)識(shí)的完整性和準(zhǔn)確性。要做到實(shí)體標(biāo)識(shí)、完工文件、裝箱發(fā)運(yùn)單等文件上管道編號(hào)、訂單編號(hào)等信息完全一致，以方便管道采購(gòu)接收方的正常入庫(kù)驗(yàn)收。

2.7 產(chǎn)品表面防護(hù)控制

制造廠在主蒸汽管道制造全過(guò)程均需做好產(chǎn)品表面防護(hù)，防止磕碰、刮擦等。在吊裝過(guò)程中需采用尼龍帶進(jìn)行起吊，不得用掛鉤起吊，防止管道端部損傷。對(duì)于防護(hù)不當(dāng)造成的磕碰、刮擦等缺陷，可按照質(zhì)保要求進(jìn)行處理，嚴(yán)重情況可導(dǎo)致管道被拒收，所以務(wù)必重視管道表面防護(hù)控制。

2.8 包裝、運(yùn)輸檢查控制

在至少涂漆24 h 后才可進(jìn)行包裝作業(yè)，確保防銹漆干燥，保證防銹效果。包裝為采用塑料袋（聚乙烯無(wú)填料）包裹兩層，每層接縫用膠帶密封好，管道兩端采用PP 塑料封頭密封并用膠帶固定，并對(duì)端蓋采用塑料袋（聚乙烯無(wú)填料）包裹，確保良好的密封效果。管道內(nèi)壁每間隔1.5 m 左右放置1 包防潮劑，每側(cè)端蓋上用膠帶固定1 張濕度測(cè)試卡。管道置于圓木上、聚脂纖維帶將圓木與管道進(jìn)行捆綁。包裝時(shí)應(yīng)盡量保證管道的標(biāo)識(shí)在方便查看的位置，避免管道標(biāo)識(shí)壓在管底給接收方驗(yàn)收管道帶來(lái)不便。

根據(jù)管道的長(zhǎng)度、重量等因素匹配合適的運(yùn)輸車(chē)輛，將包裝好的管道在運(yùn)輸車(chē)輛上進(jìn)行綁扎固定，同時(shí)在管道兩個(gè)端蓋方向采用物理隔檔，在管壁兩邊沿車(chē)廂長(zhǎng)度方向采用草墊進(jìn)行防護(hù)。在車(chē)廂設(shè)置防雨棚或者在包裝好的管道上覆蓋防雨布。

3 質(zhì)量控制總結(jié)

經(jīng)過(guò)設(shè)備制造開(kāi)工前檢查控制、制造過(guò)程中的全過(guò)程質(zhì)量控制，可以有效避免質(zhì)量問(wèn)題發(fā)生，提高設(shè)備制造效率。對(duì)于制造過(guò)程中發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題均在第一時(shí)間進(jìn)行了識(shí)別和處理，避免不符合物項(xiàng)流轉(zhuǎn)到下一工序，確保了設(shè)備制造的質(zhì)量，保證了產(chǎn)品最終按期發(fā)運(yùn)，并通過(guò)相關(guān)各方的聯(lián)合入場(chǎng)驗(yàn)收檢查。