三代核電主蒸汽管道制造過程的質量控制

楊在青

（上海核工程研究設計院有限公司，上海 200233）

0 引言

隨著我國不斷擴大的能源需求以及對環境保護的日益重視，國家越來越注重發展清潔能源，其中核電越來越受到關注，核電技術也在不斷的更新換代，三代核電目前在國內已占據主導地位。近年來，隨著國內制造廠的制造水平不斷提升，核電設備國產化率在不斷提高，國內制造廠也更多的參與到了核電設備的制造中來。安全是核電發展的前提，核電設備制造的質量關乎核電項目的安全穩定運行，保證設備制造的質量是所有核電設備制造參與方的共同責任。

三代核電主蒸汽管道是核2、3 級管道，屬于核安全監管物項，對于制造廠的制造能力和質量控制水平提出了較高的要求。設備制造質量是設備順利交付的前提，為了保證設備按期交付，在設備制造全過程均進行了有效的質量控制。

1 制造開工前檢查控制

制造開工前的先決條件檢查是設備制造順利推進和質量控制的基礎，在設備開工制造前需檢查充分，主要從“人、機、料、法、環”5 個方面進行檢查。先決條件檢查只是制造開工前一個總體的檢查梳理，在設備制造過程中，各工序還是需要根據相應工序的各項要求進行詳細核查。

1.1 人員資質

主蒸汽管道制造過程涉及到的人員資質檢查主要有理化試驗人員資質、無損檢測人員資質、熱處理人員資質、水壓試驗人員資質。無損檢測人員資質需滿足HAF602 的規定,理化試驗人員需取得相應理化試驗人員證書，水壓試驗人員及熱處理人員需制造廠內部培訓授權上崗，每個崗位需至少保證2 人持證且證書在有效期內。

1.2 機器設備檢定情況

需對制造廠將用于主蒸汽管道制造的機器設備有效運行情況進行檢查，核查設備檢定記錄，確保在檢定有效期內。在后續各工序見證時，也要對使用的機器設備檢定情況進行再次核查，防止出現超過檢定有效期的情況。

1.3 原材料檢查

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

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，確認制造廠已獲取到采購方發布的針對此項目的最新版采購技術文件。核查主蒸汽管道制造項目相關程序文件的批準情況，按照采購合同條款的規定，對于需要提交采購方認可的文件必須在開工之前得到采購方的批準。對于采購方未要求報批的文件制造廠需按照廠內控制的要求進行編制，確保制造過程中均有對應的有效程序或文件支持。

尤其要注意，在制造全過程直至發運，均要熟練掌握上游技術文件的要求，對于程序文件與上游技術文件沖突的，以上游技術文件為準。沒有采購方和設計方的書面認可，任何違反上游技術文件的偏差和經驗做法均不可接受。

1.5 制造環境檢查

對制造廠制造車間進行巡視，確認滿足制造的各項要求，核查合格供方審批的情況，確保制造廠已列入采購方最新版適用的《合格供方清單》文件。同時對制造廠以往制造業績，特別是同類型設備制造情況進行了解，為后續設備制造過程更好的監督提供參考。

1.6 其他關注事項

核查確認制造廠《民用核安全設備制造許可證》持證范圍可以涵蓋本次主蒸汽管道制造活動。主蒸汽管道為核2、3 級設備，按照《民用核安全設備目錄》[1]的要求（表1）屬于核安全監管設備。在設備制造開工前需將要求的相關制造文件報核安全主管部門備案，需核實備案情況。

表1 摘自《民用核安全設備目錄》（2016 年修訂）

核2、3 級管道按照《民用核安全機械設備設計和制造活動不能分包的關鍵工藝和技術》[2]的規定（表2），軋制、拉拔、矯直、鍛造（不包括鍛坯）、焊接、熱處理、水壓試驗為不能分包的關鍵工藝和技術。要確認制造廠未將以上工序進行分包，并在管道制造過程中關注具體執行情況。

表2 摘自《民用核安全機械設備設計和制造活動不能分包的關鍵工藝和技術》（2016 年修訂）

2 制造過程中檢查控制

制造開工前先決條件檢查通過后，將正式開始產品的制造，主蒸汽管道制造過程主要工序：熔煉→沖孔、頂伸成形→管坯熱處理→取樣→理化試驗（包括非常規力學性能試驗）→機加工→超聲波檢測→磁粉檢測→水壓試驗→目視檢查→尺寸檢查→涂漆→標識→清潔→包裝→發運（圖1）。

圖1 主蒸汽管道制造流程

在產品制造過程中，各級檢查人員進行了全過程質量控制，保證了設備的質量可控，過程中檢查需要重視的關鍵點如下：

2.1 工序執行前的檢查控制

在各工序開展前，需提前核查前面工序的執行情況及完成結果，如產品取樣工序前需檢查熔煉分析報告、熱處理報告等文件，確保滿足規范要求。如果檢查發現問題，則暫停執行下一步工序，及時按照質保流程對存在的問題進行處理，避免帶問題流轉到后面的工序。

2.2 工序執行中的檢查控制

管道沖孔、頂伸成形后的管坯在機加工之前表面比較粗糙，僅通過肉眼難以辨識管道表面是否存在缺陷。為了能夠及時發現問題，在管道安排加工過程中要注意觀察是否存在缺陷，對于發現的問題要及時反饋，以便提前采取適當的措施。對于因為缺陷導致管道長度不足的情況需盡快開啟不符合項報告進行處理，比如采取跟同批其他長度余量充足的管道進行調換，或者在確定無法處理的情況下盡快報廢、重新投料。

2.3 非常規力學性能試驗

非常規力學性能試驗為設計規范要求的項目，由于制造廠不具備此類試驗的條件，采取外委國內有資質的機構進行試驗，試驗之前需對擬委托試驗機構進行供方評審納入制造廠《合格供方清單》并報采購方認可。根據采購方文件的規定，此次制造屬于“六新質量風險控制”里的“新工藝”控制，制造廠按照采購方要求編制了“六新質量風險控制”文件報批，對相關風險及擬采取的控制措施進行明確。在非常規力學性能試驗合格后，需驗證完成情況并再次報采購方確認。

2.4 水壓試驗的檢查控制

在試驗前需核查水壓試驗程序為最新版本，水壓試驗人員持有制造廠內部授權上崗證，核查水質報告、壓力表檢定記錄、擬采用的水壓試驗壓力及保壓時間等能夠滿足上游設計規范的要求。水壓試驗采用水壓試驗機進行，為保證水壓試驗順利進行，在試驗前應視端面情況對管道兩端進行修磨平整，以保證管道兩端頭與水壓試驗機堵頭的貼合和密封性。

試驗前應保證管道外表面干燥，內、外表面需清理干凈，不得有鐵屑、石塊等雜物。試驗過程中應確認水壓試驗壓力及保壓時間能夠按照批準的程序執行，同時注意試驗過程中管道有無異常變形或響聲，管壁有無滲漏，若有異常應立即停止試驗，并查明原因，再決定是否繼續試驗。

2.5 外觀、尺寸的檢查控制

設備的外觀、尺寸檢查是設備交付前非常重要的檢查項目，制造及檢查人員在制造、驗收過程中需仔細研讀上游設計規范[3]的各項要求，切不可根據以往經驗進行制造或者驗收。檢查人員需要嚴格按照上游設計規范的驗收要求進行檢查驗收，如必須滿足規范要求的尺寸、平直度和管段形狀、外觀、單位重量等要求。管道兩端應修磨成直角，不得有毛刺，對于管道表面打磨的位置應該保證圓滑過渡。

2.6 標識的檢查控制

制造過程中采用記號筆對管道進行臨時標記，一般在管道不易被擦除的部位進行兩處標記，僅標記管道爐號即可,此爐號具有唯一性且可追溯。在管道加工過程中臨時標記被去除或者執行其他需要去除臨時標記的工序時，需注意做好標識的移植工作。

在管道完工驗收之前，需對管道采用低應力鋼印進行標識，標識內容至少應包括：管道編號（爐號）、制造廠名稱、材料牌號、熱處理批號、訂單編號等。需檢查標識內容，要求與完工文件一致，可將管道實體標識的照片做為標識報告的附件放入完工文件中，以便更好地核實標識的完整性和準確性。要做到實體標識、完工文件、裝箱發運單等文件上管道編號、訂單編號等信息完全一致，以方便管道采購接收方的正常入庫驗收。

2.7 產品表面防護控制

制造廠在主蒸汽管道制造全過程均需做好產品表面防護，防止磕碰、刮擦等。在吊裝過程中需采用尼龍帶進行起吊，不得用掛鉤起吊，防止管道端部損傷。對于防護不當造成的磕碰、刮擦等缺陷，可按照質保要求進行處理，嚴重情況可導致管道被拒收，所以務必重視管道表面防護控制。

2.8 包裝、運輸檢查控制

在至少涂漆24 h 后才可進行包裝作業，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，并對端蓋采用塑料袋（聚乙烯無填料）包裹，確保良好的密封效果。管道內壁每間隔1.5 m 左右放置1 包防潮劑，每側端蓋上用膠帶固定1 張濕度測試卡。管道置于圓木上、聚脂纖維帶將圓木與管道進行捆綁。包裝時應盡量保證管道的標識在方便查看的位置，避免管道標識壓在管底給接收方驗收管道帶來不便。

根據管道的長度、重量等因素匹配合適的運輸車輛，將包裝好的管道在運輸車輛上進行綁扎固定，同時在管道兩個端蓋方向采用物理隔檔，在管壁兩邊沿車廂長度方向采用草墊進行防護。在車廂設置防雨棚或者在包裝好的管道上覆蓋防雨布。

3 質量控制總結

經過設備制造開工前檢查控制、制造過程中的全過程質量控制，可以有效避免質量問題發生，提高設備制造效率。對于制造過程中發生的質量問題均在第一時間進行了識別和處理，避免不符合物項流轉到下一工序，確保了設備制造的質量，保證了產品最終按期發運，并通過相關各方的聯合入場驗收檢查。