某新型核電人員閘門制造過程質量管理及技術監督

劉先偉

（大連寶原核設備有限公司，遼寧 大連116600）

1 概述

人員閘門和應急閘門的結構相同，分別安裝在反應堆廠房±0.00m層和+7.5m標高，在本文中統稱為人員閘門。

人員閘門為鋼制桶型結構，貫穿雙層安全殼，貫穿筒節預埋再內安全殼上，與內殼鋼襯里焊接，內外筒節分別與貫穿筒節焊接，在外筒節外表面焊有固定塊，與外殼預埋件之間采用柔性連接件密封，筒節兩端設置門框，門框上鉸接著起氣密作用的承壓門，人員閘門的開啟和關閉可通過電動或手動的方式由傳動部件實施，門體開啟方向為面向堆芯右開，門體位于堆芯側，從而保證內安全殼內部為正壓時，門體處于壓緊狀態。

2 人員閘門主要結構

人員閘門作為內安全殼承壓邊界的一部分，承擔著外界大氣環境與內安全殼的隔離作用，因此人員閘門總體分級定為安全2級（SC-2）。其中承擔安全殼閉鎖功能的部分，包括筒體、門板、門框、壓力平衡機構、機械貫穿件、加壓/減壓回路等構成安全殼承壓邊界的部件，以及鎖緊銷等保證承壓邊界安全性的鎖緊零部件。

3 人員閘門主要制造流程

人員閘門主要的結構較為復雜，其制造過程涉及到焊接、熱處理、無損檢驗、機加工、水壓試驗、整體裝配、機電一體化聯調等多種工序。

4 人員閘門制造難點

某核電站采用先進的非能動技術，較傳統的二代加核電安全可靠性更高，其人員閘門制造要求更高，設計更復雜，面臨的制造難點更多。以焊接及無損檢測作為重點進行論述。

4.1 人員閘門的焊接。此設備的焊接技術要求較高，難度較大，焊接位置較多；主要涉及低合金鋼焊接、不銹鋼和異種金屬焊接；涉及的焊接工藝評定較多，主要涉及對接、角接、補焊等。凡承擔本設備焊接人員都必須經過有關部門的焊接操作技能考核，并獲得焊工合格證書。承壓部件焊工和焊接操作者的評定考核標準按HAF603 規定執行。

焊接變形的控制。焊接是一種局部加熱的工藝過程，焊接過程中以及焊后，構件不可避免地會產生焊接應力和變形，這種應力和變形在一定條件下影響了焊接結構的性能和尺寸精度以及受壓時的穩定性，不僅如此過大的焊接應力和變形還會增加制造工藝的困難和能源損耗。

（1）選擇合理的焊縫尺寸和形狀。a.對于厚度較大的對接焊縫偏重取X型坡口代替V型坡口，因為對一定后的板材，X型坡口的熔敷金屬量大于V型坡口；b. 在保證結構足夠承載能力的前提下，應盡量采用可能小的焊縫尺寸。對于不需要進行強度計算的T 型焊接接頭，選取最小的工藝上合理的焊縫焊腳尺寸。（2）工藝措施。a.反變形。焊接前將結構或部件裝配成具有焊接變形相反方向的預先變形。反變形的程度應該能抵消焊后形成的變形。b.剛性固定法。對于剛性小的結構，通過采用胎夾具或其他臨時工裝支撐，增加結構在焊接時的剛性，達到減小焊接變形的目的。

4.2 人員閘門的無損檢測。項目開工前編制相關無損檢測程序，程序中要求檢查人員應按HAF602 的規定進行培訓，考核并取得相應的資格證書的無損檢驗人員。受檢區范圍、受檢焊縫類型、級別、設備和消耗品。

產品組裝前對焊接件的坡口和鄰近區域進行外觀和尺寸檢查，如需要需進行液體滲透或磁粉進行檢驗。

組裝后焊接過程中對每道焊縫的外觀進行檢查，如有背面封底焊，則在背面焊縫打磨后進行檢查檢查項目主要是通過液體滲透進行檢驗，在進行預熱和后熱的規定時，應按規定進行磁粉檢驗代替液體滲透檢驗。

焊后檢查按規定進行外觀和尺寸檢查，焊縫和周圍區域按規定進行打磨。所有對接焊縫進行100%進行射線檢查，或進行超聲波檢驗作為射線的補充檢驗。

涉及進行無損檢測的部分焊縫及其無損檢測項目如下：

內外筒節縱縫、環縫的焊縫，無損檢測項目：坡口VT/MT 或PT，焊縫VT/MT或PT，RT、UT等；內外門鉸鏈機構焊接無損檢測項目：坡口VT/MT或PT，焊縫VT/MT或PT等；漲緊輪機構焊接無損檢測項目：坡口VT/MT或PT，焊縫VT/MT或PT等；外門聯鎖及壓力平衡閥機構焊縫無損檢測項目：坡口VT，焊縫VT/MT等。

5 質量保證

《核電廠質量保證安全規定》HAF003 中描述質量保證是“有效管理”的一個實質性的方面。通過有效管理促成達到質量要求的途徑是：對要完成的任務作透徹的分析，確定所要求的技能，選擇和培訓合適的人員，適用適當的設備和程序，創造良好的開展工作的環境，明確承擔任務者的個人責任等。

核電產品質量管理中的要素總結歸納起來主要有人員、設備、材料、法規、環境。并結合“四個凡事”與“兩個零容忍”這個兩個基本主導思想。現以人因對產品制造過程中的影響進行論述。

人作為高等生物，其行為十分復雜和不準確性，會出現理解錯誤、遺忘或僥幸心里，為預防這些不確定性造成制造過程的失誤，需尋求有效的人為失誤預防和控制方法。

5.1 人誤數據收集與分析。當一個質量事件發生時，不能把其當成一個單獨事件來看，通過調研收集周邊相關信息，當確定是人為因素造成質量事件發生時，通過5why、魚骨法等方法進行根本原因分析，查閱數據源，構成數據源記錄并統一格式。為保證質量，應由專人進行數據復合，并有技術負責人審查最終結果，確認。

5.2 預防措施。（1）加大培訓宣傳力度，培訓內容隨時跟新，保持新鮮度，提高員工整體質量意識，時刻保持清醒頭腦，故而減少錯誤發生幾率；（2）改善或優化操作環境，一個好的工作環境可是有效排除人因失誤的潛在可能；（3）領導時刻掌握員工思想波動及生活狀態，不要把負面想法帶入到工作中，以免人員或產品都出現質量損失；（4）加強個人的可見物質利益，尊重生產人員的付出及勞動成果；（5）惰性心里造成違規操作時有發生，作為部門領導因時刻督促，如果進行分析衡量該員工如已經不具備擔任該職務，為保證產品質量需進行崗位調離等辦法；

5.3 技術監督管理。認真貫徹執行國家法律、法規及行業和公司規程、技術標準，并定期對員工進行宣貫，精細化管理實際運用在實際生產制造活動中。具體監督管理有如下幾個主要方面：（1）產品制造從源頭的供方開始進行監督管理，對重要的原材料及其供方進行供方審查，形成長期供貨關系，確保質量穩定固化；（2）新堆型新產品需綜合考慮零部件等級，機加工難度等問題，牽頭組織技術、制造、檢驗人員開展重要工序前的技術交底會；（3）產品焊接量大，且工藝較復雜，每次開展焊接工作前，會同檢驗人員依據法規規定對人員能力，工藝準備，現場環境進行監督確認，當然為做好焊接質量的現場管理工作，上述描述是不夠的，還要定期對施工程序，焊接數據包，質量計劃等一些的質量控制文件進行檢查，并采取培訓、預防等措施保證焊工施焊質量；（4）生產過程中的檢驗嚴格執行技術監督及制造工藝規程等。制造過程幾個主要節點，該項目產品需進行水壓試驗，整個試驗過程中分九個步驟進行，檢驗員及QA人員全程跟蹤，期間筒體無異常變化，壓力表指針穩定，目視檢查產品表面和焊縫無泄漏現象。

項目產品的技術監督管理不單單局限在以上幾個方面，質量技術監督是以法律當準繩，是一項重要的、綜合、系統的基礎工作，它必須具有不被外部干擾的獨立性，但其覆蓋范圍又很廣，保障核電運行有著不可或缺的作用。

6 結論

核能是作為人類現有的技術水平所能使用控制的的清潔能源，而某新型核電堆型的人員閘門，對于整個核電機組的運行起到了很重要的作用，就目前此設備設計結構復雜，技術要求高，在制造過程中依然存在很多關鍵工序質量不穩定，這就要求各級人員不斷的進行工藝優化，管理平衡，制造改進。技術監督為核電建設和電力生產所服務，目的就是保障核安全。