核電站泵類設備零部件質保分級管理

王丹丹 劉亞光

摘要目前我國核電工業蓬勃發展，引進及自主研發的核反應堆堆型種類較多，大部分研究工作側重于技術轉化、樣機研發及產品供應鏈的建立，但技術的成長并未帶動核電質保體系的同步發展，尤其對設備零部件質保分級管理的研究和探索相對較少，缺乏零部件的分級依據及相應的管理方法。而零部件的質保分級是合理分配資源，確保投入與重要度對等的重要依據，是保證產品質量穩定、降低成本、提高核電安全性和經濟性，增強國家核電技術及國際競爭力的基本保障。本文介紹了零部件質保分級的概念，并以泵類設備為例，提出相應的質保分級原則及管理方法，對核電設備采購過程中的零部件管理起到借鑒作用。

關鍵詞核電離心泵質保分級

中圖分類號：F270 文獻標識：A 文章編號：1674-1145（2016）03-000-02

核電站由多個復雜的系統構成，是最復雜的民用工程之一，是龐大的系統工程。系統內設備的穩定運行、協同作用實現了系統的功能，從而實現核電站的安全性、可靠性及經濟性。不同設備對于系統的作用不同，實現的功能不同，對核安全和可用率的貢獻不同。設備內所含零部件對于設備的可靠、高效運行的作用亦有輕重之分，對于無需重點關注的零部件投入過多人力、物力進行質量控制，勢必對計劃進度和成本造成不利影響，并且使需要重點關注的零部件因資源、精力有限，而未能得到足夠的重視，對保障設備質量及功能造成不利影響。根據零部件的不同功能，劃分相應的質保分級，實施不同的質量控制，是確保以合理的成本實現預定的質量水平，滿足預定工期、進度要求的關鍵，是實現核電設備安全、可靠運行的前提和基礎。

本文對核電站泵類設備的零部件質保分級管理進行研究，重點闡述泵類設備零部件的質保分級原則、分級方法、及相應管理活動的實施方法。希望對設備零部件的分級管理起到借鑒作用，使核電質保體系更為完善。

一、質保分級的概念和類別

設備的質保等級可根據設備本身對核電站的安全或可用率的影響進行劃分，一旦設備是核安全相關物項還是可用率相關物項確定后，零部件的質保等級就沒必要按照核安全和可用率進行劃分了，僅需根據零部件對設備在安全和運行上的重要性；設計、制造、安裝、調試及運行過程中所用工藝的復雜性及可更換性；技術的成熟性；供應商自身情況（如制造經驗、制造成熟性、制造質量史、標準化程度及自身管理制度等）等進行劃分。一般零部件的質保等級可分為質保一級、質保二級、質保三級及無質保等級四類，表示方法可因各核電站、制造廠的質保體系而異。

二、零部件質保分級的方法

質保一級：零部件需用于關鍵之處，失效會導致對運行人員或公眾健康和安全有過量風險。需要許多復雜的設計和工藝過程，大量高精度和非標準的運行部件。缺乏設計、制造或建造類似物項或服務的經驗。

質保二級：應用的重要性、失效的嚴重性，工藝過程的復雜性，技術的成熟性屬于中等程度。有關工作失誤所引起的后果的嚴重性，工藝技術和接口的復雜性，成熟性及分包商的經驗和成熟度均稍遜于質保一級部件。

質保三級：零部件用于非關鍵之處，萬一發生故障或失效不會對運行人員或公眾健康安全產生任何風險。通常涉及經過驗證的技術，簡單的工藝，低精度和少量的運動部件，分包商有類似設計、制造經驗，管理接口較少。

無質保等級：零部件的設計、制造無需專門的質量保證要求，分包商有良好的工作和管理經驗，功能故障或差錯不會危及安全有關物項。

三、分級管理的要求

對不同質保級別的零部件應至少在以下方面體現差別并實施相應的分級管理活動：

1.培訓的類型和種類；

2.程序和細則的數量，以及對其審查和批準的程度；

3.質量計劃的必要性和詳細程度，見證點的設置頻度；

4.對人員的資格要求；

5.過程中的審查和控制的程度（設計控制、采購控制等）；

6.材料的可追溯性的要求；

7.評定的類型；

8.要形成并保留的記錄。

四、泵類設備零部件的分級方法

核電站內部大大小小的泵有一千余臺，核級泵約有近百臺，其中大部分是離心泵，在各個系統中，泵都是必不可少的重要部分。核電站不僅正常發電需要泵，在事故停堆或換料停堆過程中也需要某些泵的正常運轉，如一回路發生失水事故，需要低壓安注泵向安全殼內注水，保持安全殼內的溫度、壓力和水位，從而不使堆芯裸露熔化。在換料停堆、維修停堆及事故停堆后，需要余熱導出泵排除堆芯余熱。在全廠斷電的事故情況下，需要水壓試驗泵向反應堆冷卻劑泵注入軸封水，防止主泵軸封由于失去軸封注入水和熱屏冷卻水后過熱損壞，形成一回路小破口。由此可見，泵是核電站安全運行、正常發電及事故狀態下防止核泄漏的重要設備。泵需經受高溫、高壓、強輻照、腐蝕和地震的影響，它的失效將關系到整個核電站運行的可靠性和安全性。

離心泵按照其結構特點可分為：承壓部件，承壓相關部件、水力部件，支撐件，管道、管件，驅動設備、及安裝輔件等。核電泵類設備與普通泵設備的最大區別在于強調壓力邊界的完整性和在特殊工況下的可運行性，對泵的可靠性和安全性要求更高。關鍵零部件的缺陷、運行中的失效都會對核安全帶來嚴重的后果。在對泵類設備的零部件進行質保分級時，設備本身的質保等級、核安全監管要求、功能結構是主要的劃分依據。

承壓部件主要是泵體、泵蓋、進出口配對法蘭、密封壓蓋等，質保等級應于設備保持一致。承壓相關部件為承壓邊界的緊固件，如主螺栓、主螺母等，質保等級可比設備低，但不應低于質保三級。重要的功能性部件，如導葉、葉輪、軸等，質保等級可比設備低，但不應低于質保三級。支撐件如地腳螺栓、底板等可無質保等級。承壓管道、管件的質保等級不應低于質保三級，其他管道、管件可無質保等級。驅動及輔助設備，如電機、小汽輪機、齒輪箱、耦合器、穩流器、重要閥門等，本體質保等級與設備級別相同，零部件可無質保等級。安裝輔件，如口環、鍵、軸套、其它緊固件、聯軸器、機械密封、墊片、軸承、O型圈等可以無質保等級。此外，核安全當局會根據現場經驗反饋對某些部件進行重點監管，對于此類部件要加強關注，及時提高質保等級，確保部件質量受控并且符合核安全當局的監管要求。

五、結語

核電標準體系的建設是不斷提高質量、降低成本的關鍵，我國核電標準體系的建立應借鑒成熟體系，從實際出發，立足客觀需求，穩步前行和持續漸進，走出一條適合自己的核電標準體系建設道路。泵類設備零部件質保分級的研究，給出了零部件質保分級的概念，分級的方法，管理的要求，填補了核電標準體系的空白，進一步完善了核電標準體系，將在設備采購、供貨及確保核電站安全、可靠運行上發揮重要作用。

參考文獻：

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