加強分供商監造管理
——AP1000控制棒驅動機構設備制造案例

◆魯艷萍 / 文

加強分供商監造管理
——AP1000控制棒驅動機構設備制造案例

◆魯艷萍 / 文

本文以AP1000三門1號機組控制棒驅動機構監造發現原材料性能漏檢問題為例，闡述了事件處理過程，并指出監造時原材料文件審核需要重點關注之處，采取的補救措施，總結經驗教訓，以供后續AP1000項目借鑒，避免出現類似問題。

控制棒驅動機構；AP1000項目；原材料性能；監造

控制棒驅動機構對反應堆的安全運行起著關鍵作用，帶動控制棒在反應堆中上下移動，以實現反應堆的啟動、調節功率、停堆和事故情況下的安全控制，是確保反應堆安全可控的重要部件。主要由磁軛線圈組件、驅動桿組件、鉤爪組件，鉤爪殼組件及行程套筒等組成。其中鉤爪組件是控制棒驅動機構的重要部件，需要滿足安全運行六十年和至少六百萬步的設計要求。鉤爪銷、中間銷用于安裝鉤爪，對鉤爪完成其特定功能起著重要作用。而原材料是用于制造各種部件的基礎，不同性能的原材料，對于滿足設計要求發揮著重要作用。

通常，工程設備監理覆蓋設備的設計、采購、制造、安裝調試和試運行五個階段，進行質量管理、時間管理、成本管理、合同管理和信息管理。監造僅指設備制造階段的質量管理和時間、成本、合同、信息的管理，是監理中的一部分內容，即監理包含監造。

在審核三門1號機組鉤爪組件的中間銷、鉤爪銷和連桿銷的CMTR（Certified Material Test Report）時，監造人員發現制造廠沒有按照設計要求簽發采購訂單，造成原材料的機械性能漏檢，本文描述了該事件的詳細經過，采取的糾正和補救措施，及對后續項目的借鑒意見。

1 控制棒驅動機構原材料性能漏檢質量問題事件的經過

2011年4月，美國紐因頓工廠承制的三門一號機組控制棒驅動機構鉤爪及行程套筒組件生產完成，要求快速完成最終質量數據包文件審核工作，以發運斗山安裝在壓力容器頂蓋上，之后發往項目現場，滿足項目現場施工要求。紐因頓工廠及西屋聯隊相關人員在審核完最終的質保完工數據包文件后，提交中方駐廠監造人員審核。原材料文件審核根據AP1000控制棒驅動機構材料采購規范進行。該采購規范規定，中間銷、鉤爪銷及連桿銷原材料需符合附件F基于AMS 5759標準的鈷基合金要求，需要檢測冷軋棒材周向表面的硬度及橫截面上半徑中間位置的硬度。中方駐廠監造人員在審核這些完工文件時，發現紐因頓的分供商提供的性能測試報告只描述了軸向表面平均硬度為42HRC符合要求，從這份報告內找不到材料規范要求的需要對橫截面上半徑中間位置做硬度測試的任何記錄。監造人員立即聯系紐因頓工廠和西屋負責準備和審核該完工報告的工程師。紐因頓工廠材料工程師得知該情況后，主觀地認為這個硬度測試不重要，因為已經有了周向表面的硬度測試；而中方駐廠人員對此表示不同意，并向西屋工程師表明，如果不需要測試也不能由紐因頓工廠做決定，需要聯系西屋設計方，以得到明確的答復。

2 質量問題事件調查和處理過程

2.1問題處理的決策過程

設計方西屋確認，這個性能測試是必須的。為保證鉤爪銷耐磨性滿足60年設計壽命的要求，材料硬度需要保證，且要整個鉤爪的耐磨性能均勻，因此，測試原材料硬度，并且測試圓周方向以及橫截面上半徑中間位置的硬度是非常必要的，這是為整個核電站的安全運行提供保障。紐因頓工廠即于2011年4月20日簽發不符合項報告處理，從同批材料中選取樣品，進行硬度測試，以滿足原材料采購規范要求。

2.2 問題的處理過程

2011年4月20日，紐因頓工廠從同批次原材料上截取樣品送往Dirats試驗室檢測，規定：對一個試樣做硬度測試，測試位置為樣品橫截面上半徑中間處。

硬度測試按照A S T M（American Society of Testing and Measurement，）E-18-05（金屬材料洛氏硬度和表面洛氏硬度標準試驗方法）或更晚版本。最終試驗結果符合技術規范要求，紐因頓工廠應中方駐廠監造人員要求，簽發了糾正行動報告，目的是要求紐因頓工廠及西屋對此次質量事件引起高度重視，避免在后續工作中發生同樣的錯誤。

3 質量問題的原因分析

3.1 紐因頓工廠使用錯誤的設計變更文件

2009年2月23日，紐因頓工廠在發出采購控制棒驅動機構鉤爪銷、中間銷及連桿銷材料訂單時，使用了2008年9月19日西屋發布的設計變更認可，即對棒材硬度測試只要符合AMS 5759要求即可。而該設計變更隨即在2008年10月9日升版，重新修訂了設計變更認可文件，要求測試棒材橫截面上半徑中間位置的硬度，并且該要求在控制棒驅動機構材料采購規范中也已經明確規定。紐因頓制造廠沒有注意到設計變更認可文件已經升版，且材料規范也已經升版，所以未對其采購訂單做變更處理，造成該性能要求沒有在原材料分供商處檢測。

3.2 進料檢驗沒有發現硬度測試沒有按原材料采購規范執行

用于采購方選擇設置控制點的質量計劃，西屋聯隊和采購方在審核進料檢驗文件這一步均設置為文件審查“R”點，在材料進入工廠時，西屋聯隊及采購方理應審核相關原材料文件，完成該點。事實是，除紐因頓工廠自己做了原材料文件審核外，西屋聯隊和采購方均沒有做進料檢驗。西屋聯隊因為授權紐因頓工廠完成部分的監造見證工作，所以原材料文件審核都放在設備生產制造最終完成，發運前一起審核。采購方在2009年9月前，監造人員因美國簽證原因未能到達紐因頓制造廠，因此也沒有進行必要的原材料文件審核，直到最終要發運時，才審核原材料文件。紐因頓工廠的材料工程師在進料檢驗階段審核原材料文件時，按照其程序要求，對照采購訂單要求執行，沒有要求核對原材料采購規范上游文件，因此紐因頓工廠未能發現硬度測試漏檢。

3.3 西屋聯隊監造人員未按規范仔細審核原材料文件

西屋作為A1類設備的采購責任方，在進料檢驗階段沒有認真履行其職責，完成原材料文件審核工作，而在最終的發運放行階段，西屋也未仔細審核，沒有注意到硬度測試被遺漏。西屋的監造人員責任心不夠，沒有對照采購設計規范逐條核對原材料性能檢測的特殊要求。

4 改進措施和糾正行動

4.1 使用正確版本的規范并準備詳細的檢查清單

所有檢驗人員，監造人員及干系人都應該確保自己開展相關工作時，使用的標準是正確的版本，使用的規范和技術規格書是正確的版本，只有采用正確的文件才能正確指導人員開展工作，運用健全的文件控制體系是實現這一目標的有效途徑。紐因頓工廠在簽發和審核采購訂單文件時，沒有發現使用的設計變更認可文件已升版，說明其文件簽發和審核存在漏洞，這個過程不能有效地發現文件與采購規范的不符合，需要對文件簽發和審核程序進行改進。

工廠在發出采購申請，簽發采購訂單之前，請相關人員認真審核采購文件，使采購技術要求符合相關法規、設計規范和技術規格書的要求，且使用的規范和技術規格書版本有效正確。原材料進廠后，仔細核對原材料是否與設計文件要求相一致，對產品合格證、理化試驗報告、無損檢驗報告、檢查試驗報告等質量證明文件進行審查。根據相關標準及技術條件必要時復驗材料。紐因頓工廠規定進料檢驗按照采購訂單執行，然而此次正是采購訂單本身就沒有滿足采購設計規范的要求，所以這個程序文件應該進行升版，進料檢驗時，還應核對采購設計規范。

西屋聯隊監造人員應該認真履行其監造責任，原材料文件資料審核應該在投入生產之前完成，而不是等到設備制造完成后才履行文件審查，對存在的錯誤和失誤應在早期工作中發現并糾正。西屋聯隊和采購方監造人員應做好設備監造準備工作，熟悉與被監造設備有關的法規、規范、標準、合同等資料文件及相關技術條件。因此，各方的監造人員應在監造工作開展之前準備詳細的檢查清單，檢查清單列明適用的文件，圖紙，技術規范及版本號，詳細的檢查項。

4.2 人員管理上的改進

個人行為是受到所在組織的過程和價值觀影響的，所以工廠和采購方應在組織內強調質量至上的氛圍，加強質量意識教育，將質量觀念真正深入到每一位員工心中。領導層通過實際行動來強調質量至上的意識，影響個人和組織的行為，坦誠與下屬溝通質量問題及質量觀念。人是可能犯錯誤的，即使是最優秀的員工也會犯錯誤，工廠及采購方應將工作交給那些技術、業務熟練且責任心強的人員，并且要對完成的工作核實，由團隊內經驗豐富的人員審核經驗較少人員的工作，盡量避免錯誤的發生。人的思想意識、文化素質、技術水平、管理能力、工作經歷和自身體條件等都直接和間接地影響到設備的質量，所以提高檢驗人員和監造人員的素質非常重要，有必要為所有人員提供專業技能和技術知識的培訓，以提高人員素質。

5 經驗教訓和反饋

5.1 對分供商監造的必要性

監造作為設備質量控制的關鍵環節，主要目標是預防和減少設備制造過程中的質量問題，使設備制造質量處于可控狀態；保證工程按計劃推進，降低工程進度風險；保證電站投產后安全運行，減少全壽命周期成本，是保證機組性能的重要手段，在工程建設中起著承上啟下的重要作用。根據核島合同規定，A1類設備指由西屋聯隊供貨，西屋聯隊控制費用、進度及質量的關鍵設備。核島合同賦予中方具有監造A1類設備的權利，但只能監造到西屋分供商的分供商，再往下層次的分供商，西屋不再允許中方進行監造。西屋聯隊通過層層分包，削弱了中方對制造廠的控制能力。中方從事監造工作必然要承擔一定的風險和責任，但是如果不行使監造權利，就無法監控制造廠和西屋聯隊。從此次事件中證明，中方參與到A1類設備監造過程中是完全必要的，在后續的項目中，即使設備由某一方總包，也需要保留采購方的監造權利，且是一直可以監造到任何一級分供商，以保證設備的制造質量。

5.2 及時高效的執行監造任務

原材料作為設備制造的第一環節，對于設備及整個項目都至關重要。慶幸的是此次雖然發生原材料性能漏檢，但是紐因頓工廠倉庫還留有相同批次的該原材料，使得補取樣品及補做性能試驗成為可能，且性能滿足技術規范要求。如果此次沒有留有同批材料可供補做性能試驗，或者雖然可以補做性能試驗，但是性能不滿足技術規范要求，紐因頓工廠需要向西屋申請設計變更，西屋需要大量的理論計算來驗證是否可以滿足設計的要求，如果可以通過設計變更，這期間也會消耗時間，對項目的工期造成影響。如果設計變更不能通過，這些已經生產制造完成的設備面臨報廢的危險，對項目的工期及費用產生一定影響。

后續項目中，各方監造人員按工序步驟，及時參加監造工作，使得下一步工序開始之前，上一道工序已經完成，且結果是令人滿意的，以保證設備質量。監造人員努力提高自身素質，且在監造前做好監造準備工作，熟悉法規、相關標準及規范，認真履行監造職責。

6 結論

原材料是設備制造和加工的基礎，如果原材料性能不能滿足要求，即使最終的外型尺寸及其他功能都滿足技術規范要求，設備也還是無法保證按照設計壽命正常運行。所以對設備原材料的審核一定要及時，在原材料投入制造生產之前，檢驗人員及設備監造人員就應及時把好第一道關，將錯誤和失誤在最早時間發現并排除，以保證設備制造質量。

（略）

（作者單位：國核工程有限公司）