三代核电主蒸汽管道制造过程的质量控制

杨在青

（上海核工程研究设计院有限公司，上海 200233）

0 引言

随着我国不断扩大的能源需求以及对环境保护的日益重视，国家越来越注重发展清洁能源，其中核电越来越受到关注，核电技术也在不断的更新换代，三代核电目前在国内已占据主导地位。近年来，随着国内制造厂的制造水平不断提升，核电设备国产化率在不断提高，国内制造厂也更多的参与到了核电设备的制造中来。安全是核电发展的前提，核电设备制造的质量关乎核电项目的安全稳定运行，保证设备制造的质量是所有核电设备制造参与方的共同责任。

三代核电主蒸汽管道是核2、3 级管道，属于核安全监管物项，对于制造厂的制造能力和质量控制水平提出了较高的要求。设备制造质量是设备顺利交付的前提，为了保证设备按期交付，在设备制造全过程均进行了有效的质量控制。

1 制造开工前检查控制

制造开工前的先决条件检查是设备制造顺利推进和质量控制的基础，在设备开工制造前需检查充分，主要从“人、机、料、法、环”5 个方面进行检查。先决条件检查只是制造开工前一个总体的检查梳理，在设备制造过程中，各工序还是需要根据相应工序的各项要求进行详细核查。

1.1 人员资质

主蒸汽管道制造过程涉及到的人员资质检查主要有理化试验人员资质、无损检测人员资质、热处理人员资质、水压试验人员资质。无损检测人员资质需满足HAF602 的规定,理化试验人员需取得相应理化试验人员证书，水压试验人员及热处理人员需制造厂内部培训授权上岗，每个岗位需至少保证2 人持证且证书在有效期内。

1.2 机器设备检定情况

需对制造厂将用于主蒸汽管道制造的机器设备有效运行情况进行检查，核查设备检定记录，确保在检定有效期内。在后续各工序见证时，也要对使用的机器设备检定情况进行再次核查，防止出现超过检定有效期的情况。

1.3 原材料检查

主蒸汽管道制造为制造厂厂内熔炼，主要使用的原料是废钢、生铁等，核查原材料质量证明文件及制造厂内部验收记录是否满足要求。

1.4 适用文件的检查

核查制造厂主蒸汽管道适用文件清单，确认制造厂已获取到采购方发布的针对此项目的最新版采购技术文件。核查主蒸汽管道制造项目相关程序文件的批准情况，按照采购合同条款的规定，对于需要提交采购方认可的文件必须在开工之前得到采购方的批准。对于采购方未要求报批的文件制造厂需按照厂内控制的要求进行编制，确保制造过程中均有对应的有效程序或文件支持。

尤其要注意，在制造全过程直至发运，均要熟练掌握上游技术文件的要求，对于程序文件与上游技术文件冲突的，以上游技术文件为准。没有采购方和设计方的书面认可，任何违反上游技术文件的偏差和经验做法均不可接受。

1.5 制造环境检查

对制造厂制造车间进行巡视，确认满足制造的各项要求，核查合格供方审批的情况，确保制造厂已列入采购方最新版适用的《合格供方清单》文件。同时对制造厂以往制造业绩，特别是同类型设备制造情况进行了解，为后续设备制造过程更好的监督提供参考。

1.6 其他关注事项

核查确认制造厂《民用核安全设备制造许可证》持证范围可以涵盖本次主蒸汽管道制造活动。主蒸汽管道为核2、3 级设备，按照《民用核安全设备目录》[1]的要求（表1）属于核安全监管设备。在设备制造开工前需将要求的相关制造文件报核安全主管部门备案，需核实备案情况。

表1 摘自《民用核安全设备目录》（2016 年修订）

核2、3 级管道按照《民用核安全机械设备设计和制造活动不能分包的关键工艺和技术》[2]的规定（表2），轧制、拉拔、矫直、锻造（不包括锻坯）、焊接、热处理、水压试验为不能分包的关键工艺和技术。要确认制造厂未将以上工序进行分包，并在管道制造过程中关注具体执行情况。

表2 摘自《民用核安全机械设备设计和制造活动不能分包的关键工艺和技术》（2016 年修订）

2 制造过程中检查控制

制造开工前先决条件检查通过后，将正式开始产品的制造，主蒸汽管道制造过程主要工序：熔炼→冲孔、顶伸成形→管坯热处理→取样→理化试验（包括非常规力学性能试验）→机加工→超声波检测→磁粉检测→水压试验→目视检查→尺寸检查→涂漆→标识→清洁→包装→发运（图1）。

图1 主蒸汽管道制造流程

在产品制造过程中，各级检查人员进行了全过程质量控制，保证了设备的质量可控，过程中检查需要重视的关键点如下：

2.1 工序执行前的检查控制

在各工序开展前，需提前核查前面工序的执行情况及完成结果，如产品取样工序前需检查熔炼分析报告、热处理报告等文件，确保满足规范要求。如果检查发现问题，则暂停执行下一步工序，及时按照质保流程对存在的问题进行处理，避免带问题流转到后面的工序。

2.2 工序执行中的检查控制

管道冲孔、顶伸成形后的管坯在机加工之前表面比较粗糙，仅通过肉眼难以辨识管道表面是否存在缺陷。为了能够及时发现问题，在管道安排加工过程中要注意观察是否存在缺陷，对于发现的问题要及时反馈，以便提前采取适当的措施。对于因为缺陷导致管道长度不足的情况需尽快开启不符合项报告进行处理，比如采取跟同批其他长度余量充足的管道进行调换，或者在确定无法处理的情况下尽快报废、重新投料。

2.3 非常规力学性能试验

非常规力学性能试验为设计规范要求的项目，由于制造厂不具备此类试验的条件，采取外委国内有资质的机构进行试验，试验之前需对拟委托试验机构进行供方评审纳入制造厂《合格供方清单》并报采购方认可。根据采购方文件的规定，此次制造属于“六新质量风险控制”里的“新工艺”控制，制造厂按照采购方要求编制了“六新质量风险控制”文件报批，对相关风险及拟采取的控制措施进行明确。在非常规力学性能试验合格后，需验证完成情况并再次报采购方确认。

2.4 水压试验的检查控制

在试验前需核查水压试验程序为最新版本，水压试验人员持有制造厂内部授权上岗证，核查水质报告、压力表检定记录、拟采用的水压试验压力及保压时间等能够满足上游设计规范的要求。水压试验采用水压试验机进行，为保证水压试验顺利进行，在试验前应视端面情况对管道两端进行修磨平整，以保证管道两端头与水压试验机堵头的贴合和密封性。

试验前应保证管道外表面干燥，内、外表面需清理干净，不得有铁屑、石块等杂物。试验过程中应确认水压试验压力及保压时间能够按照批准的程序执行，同时注意试验过程中管道有无异常变形或响声，管壁有无渗漏，若有异常应立即停止试验，并查明原因，再决定是否继续试验。

2.5 外观、尺寸的检查控制

设备的外观、尺寸检查是设备交付前非常重要的检查项目，制造及检查人员在制造、验收过程中需仔细研读上游设计规范[3]的各项要求，切不可根据以往经验进行制造或者验收。检查人员需要严格按照上游设计规范的验收要求进行检查验收，如必须满足规范要求的尺寸、平直度和管段形状、外观、单位重量等要求。管道两端应修磨成直角，不得有毛刺，对于管道表面打磨的位置应该保证圆滑过渡。

2.6 标识的检查控制

制造过程中采用记号笔对管道进行临时标记，一般在管道不易被擦除的部位进行两处标记，仅标记管道炉号即可,此炉号具有唯一性且可追溯。在管道加工过程中临时标记被去除或者执行其他需要去除临时标记的工序时，需注意做好标识的移植工作。

在管道完工验收之前，需对管道采用低应力钢印进行标识，标识内容至少应包括：管道编号（炉号）、制造厂名称、材料牌号、热处理批号、订单编号等。需检查标识内容，要求与完工文件一致，可将管道实体标识的照片做为标识报告的附件放入完工文件中，以便更好地核实标识的完整性和准确性。要做到实体标识、完工文件、装箱发运单等文件上管道编号、订单编号等信息完全一致，以方便管道采购接收方的正常入库验收。

2.7 产品表面防护控制

制造厂在主蒸汽管道制造全过程均需做好产品表面防护，防止磕碰、刮擦等。在吊装过程中需采用尼龙带进行起吊，不得用挂钩起吊，防止管道端部损伤。对于防护不当造成的磕碰、刮擦等缺陷，可按照质保要求进行处理，严重情况可导致管道被拒收，所以务必重视管道表面防护控制。

2.8 包装、运输检查控制

在至少涂漆24 h 后才可进行包装作业，确保防锈漆干燥，保证防锈效果。包装为采用塑料袋（聚乙烯无填料）包裹两层，每层接缝用胶带密封好，管道两端采用PP 塑料封头密封并用胶带固定，并对端盖采用塑料袋（聚乙烯无填料）包裹，确保良好的密封效果。管道内壁每间隔1.5 m 左右放置1 包防潮剂，每侧端盖上用胶带固定1 张湿度测试卡。管道置于圆木上、聚脂纤维带将圆木与管道进行捆绑。包装时应尽量保证管道的标识在方便查看的位置，避免管道标识压在管底给接收方验收管道带来不便。

根据管道的长度、重量等因素匹配合适的运输车辆，将包装好的管道在运输车辆上进行绑扎固定，同时在管道两个端盖方向采用物理隔档，在管壁两边沿车厢长度方向采用草垫进行防护。在车厢设置防雨棚或者在包装好的管道上覆盖防雨布。

3 质量控制总结

经过设备制造开工前检查控制、制造过程中的全过程质量控制，可以有效避免质量问题发生，提高设备制造效率。对于制造过程中发生的质量问题均在第一时间进行了识别和处理，避免不符合物项流转到下一工序，确保了设备制造的质量，保证了产品最终按期发运，并通过相关各方的联合入场验收检查。