淺析鋯合金管材軋制的生產效率控制

丁嵐　張喬　于軍輝

【摘 要】隨著我國核電事業的發展，核用鋯合金管材的需求量也在逐漸增加，對于生產核級鋯管的生產效率也提出了更高要求。而軋制工序是鋯合金管材生產的關鍵工序，決定著管材加工的生產周期及后續精整的返工量。因而，需要積極有效地控制鋯合金管材生產效率。本文從鋯合金管材軋制生產實際情況出發，探討鋯合金管材軋制生產效率的控制對策。

【關鍵詞】管材軋制；生產效率；生產控制；鋯合金

中圖分類號： TG339 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）19-0236-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.107

Analysis on The Control of Production Efficiency for Zirconium Alloy Tube Cold Rolling Process

DING Lan1，2，3 ZHANG Qiao1，2，3 YU Jun-hui1，2，3

（1.State Nuclear Bao Ti Zirconium Industry Company， Shanxi Baoji 721013， China；

2.National Energy R&D; Center Of Nuclear Grade Zirconium Material， Shanxi Baoji 721013， China；

3.Shaanxi Key Laboratory Of Nuclear Grade Zirconium Materials， Shanxi Baoji 721013， China）

【Abstract】With the development of nuclear power industry in China， the demand for nuclear zirconium alloy pipes is gradually increasing， and higher requirements are also put forward for the production efficiency of nuclear grade zirconium pipes. The rolling process is a key process in the production of zirconium alloy pipes， which determines the production cycle of pipe processing and the rework of subsequent finishing. Therefore， it is necessary to actively and effectively control the production efficiency of the zirconium alloy pipe. Based on the actual situation of zirconium alloy pipe rolling production， this paper discusses the control measures for the production efficiency of zirconium alloy pipe rolling.

【Key words】Pipe rolling； Production efficiency； Production control； Zirconium allo

0 引言

生產效率（production efficiency）是指固定投入量下，制程的實際產出與最大產出兩者間的比率。可反映出達成最大產出、預定目標的程度。生產單位生產效率的高低，主要從“人、機、料、法、環、測”6個方面決定，即：（1）生產管理及員工的技術水平：（2）生產設備管理及維護；（3）原輔料的產品質量；（4）工藝規程及作業指導書：（5）生產工作環境（包括內部環境和外部環境）；（6）計量器具等。

鋯合金管材在高溫高壓蒸汽水中具有良好的抗腐蝕性和足夠的熱強性，在核電站的反應堆燃料及結構材料中存在應用廣闊的需求。鋯合金管材生產一般主要由管材軋制、管材精整和管材檢驗等三個方面組成[1-3]。管材軋制作為生產的最前段，它的生產效率直接反映了整個生產單位的生產效率。剖析和量化鋯合金管材軋制生產效率水平和影響因素，才能為改善生產單位的生產效率提供依據。

1 我國鋯合金管材生產情況

核電作為一個經濟、清潔和環保的能源，在世界上得到大力發展。我國自20世紀90年代建成秦山一期、大亞灣一期以來，迎來了核電大發展的時代。相繼建立了秦山二、三期和嶺澳及田灣核電站等，使我國對鋯材的需求逐年上升。目前我國核電發電量僅占全國發電總量的2%，而國際核電發電水平為15%。根據我國核電發展中長期規劃，預計到2020年，國內建成核電機組裝機容量將達到7000萬千瓦，在建機組裝機容量將達到3000萬千瓦。屆時核級鋯材需求量約為800噸/年，因此對鋯材的需求量將非常大。鋯合金管材制造技術的關鍵之一是軋制工序，它是管材直線度、尺寸及內外表面狀態達到要求的重要保障[4]。而管材軋制的生產效率則直接影響了管材加工的生產周期，基于此，有必要對鋯合金管材軋制的生產效率控制問題進行探討。

2 軋制工序生產效率的實際調查

實際統計調查時，采用統計報表加實際記錄查詢的方法實現。生產效率=實際產量（支/班）/Σ設備理論產量（支/班）

通過上圖可以看出：

（1）前一年度相同產品生產未連續進行，與后一年度產品連續生產時相比，生產效率波動較明顯；

（2）因1#、2#設備生產時，穿插進行其他規格產品生產，而3#設備僅生產相同產品生產，故3#設備生產效率明顯高于1#、2#設備。

3 管材軋制生產效率的有效控制對策

3.1 加強對工模具的控制

軋機工模具及設備問題，直接影響管材內、外表面，導致超聲、渦流判廢量大，綜合成品率低且影響生產進度。工模具（孔型、芯頭）更是保證鋯合金管材表面質量及尺寸精度的關鍵。工模具的設計對管材軋制的影響很大。核級鋯管材軋制工模具的設計制造起步較晚，仍有部分需從國外進口，在訂貨周期，供貨周期不穩定；國產工模具質量不穩定，且加工精度略低。需通過現有設計技術、加工設備，研究相應的設計參數、加工共計、熱處理制度等，為更高標準的核級鋯管材加工打下基礎[2]。

3.2 加強生產組織管理

現場問題處理的及時性，直接影響問題解決的時效性，如何在異常發生后，在最短的時間采取臨時措施，減少損失；將生產狀況及時反饋至相關部門，爭取最短時間解決問題，減少停機待機時間；合理調配人員，使員工在適合的位置發揮最大的作用。

3.3 加強工藝技術控制

加強工藝研制能力，加大各分廠現場技術后備力量的培養，使技術成為生產的可靠保障；保證工藝試驗進度計劃，形成固化工藝，便于后續產品批量生產[3]。

3.4 加強生產計劃的穩定性

因生產過程中突發情況較多，且多為外部因素影響生產進度，導致計劃變動大。應制定措施，盡量減少因用電、備品備件采購、設備維修等因素造成的停工。頻繁的計劃變更、產品規格更換，必將會更改機器所用的各種原輔料，影響產品生產效率及產品質量。在生產中，先對產品生產進行預判，制定科學合理的生產計劃，如此才能達到良好的、穩定的生產效率。

4 結語

總而言之，管材軋制工序在鋯合金管材生產中有著重要的基礎效用，而對于當前管材生產周期過長的情況，首先應制定適合的生產效率預定目標；在生產過程中，查找、發現生產效率低的原因；制定解決方案并實施、跟蹤效果并記錄數據；根據前后數據制定長期效率提升方案。

【參考文獻】

[1]李曉珊，于軍輝，王晨陽.鋯合金管材中氫化物研究進展[J].2018，2：33-40.

[2]扎依莫夫斯基.核動力用鋯合金 [M].原子能出版社，1988，4-15.

[3]核材料會議文集編輯小組編.核材料會議文集（1982）[M].原子能出版社，1982，3-13.

[4]袁改煥.鋯材在核電站的應用及前景[J].稀有金屬快報，2017，26（01）：14-16.