核电设备制造质量控制方法探索

发表时间：2018-04-11T09:51:51.477Z 来源：《电力设备》2017年第32期作者：蒋海浪

[导读] 摘要：核电厂作为一类特殊的工程项目，其质量管理的目标不仅是产生经济高效的电力，还应该保证员工职业健康、公众安全以及环境友好。

（国核工程有限公司上海 200233）

摘要：核电厂作为一类特殊的工程项目，其质量管理的目标不仅是产生经济高效的电力，还应该保证员工职业健康、公众安全以及环境友好。核电质量管理是保证核电全寿期有效管理、安全和质量可控受控的基础。核电厂的构筑物、系统和部件的质量及固有安全性很大程度是在核电厂设计和建造阶段形成的，是核电厂安全、可靠、经济运行的重要基石，也是核电厂全寿期良好运行业绩的基础。

关键词：核电设备制造；质量；控制方法

引言

新一代的核电机组，在工程建设以及设备选型上采取了多种新型设计，在有效提高机组安全性能的同时，也承担着由于新技术的首次应用所带来的工期延误的风险。而处于建设期及调试期的核电机组，往往厂房环境条件及系统状态不能满足设备的存放要求，如不及时采取必要的保护手段，将会给核安全以及设备可靠性带来严重的后果。所以作为新型核电机组项目，在没有体系化的行业实践作为参考的前提下，必须通过深入研究与周密策划，探索出一套适合电厂实际情况的设备保养工作管理办法，并且能够在工程建设与系统调试期间有效组织开展，才能保证日后机组的安全稳定运行。

1核电设备典型腐蚀损伤产生的原因

1.1核电材料纯净度不高

在核电设备材料使用标准中规定，核电设备的控氮钢化学成分中需包含碳、硅、锰、磷、硫、硌、镍、铜、氮等元素，但在实际材料设计中，在以上元素的基础上新增了铍、钴等规定外的元素，使得原本的控氮钢材料的化学性能发生了改变。试验结果表明，新增的多种元素中包含很多对于不锈钢氯脆敏感性有影响的元素，有可能导致核电设备在实际应用中出现腐蚀。为此，提升核电材料的元素纯净度，可避免设备典型腐蚀损伤的产生。

1.2核电设备防腐蚀设计不当

核电厂常规设备发生过多起因防腐设计不当而导致腐蚀损伤的事件，其原因主要是在进行设备材料选择时对腐蚀介质和实际核电厂工况考虑不当。典型案例有：ＳＲＩ／ＳＥＮ板式热交换器板间流速设计值较高，导致钛板故障发生频率较高；二回路中部分汽水管道的材料选材不当，使得管道带压堵塞；ＳＥＣ泵海水泥沙造成设备材料冲蚀腐蚀。

1.3设备制造检验技术落后

核电厂设备投运前，为避免出现典型腐蚀损伤需对设备进行技术检测，包含制造控制不够严格等问题。核电厂设备生产中常采用废钢进行冶炼，而目前的制造检验技术较落后，不能针对设备的杂质含量等问题进行分析，因此难以实现设备材料杂质的控制。

2核电设备制造质量控制方法

2.1参考文件

制造工作技术方案的编制应首先依据设备制造厂家的设计文件，因为设备从厂家发运时，往往按照明确的设计要求保持着充氮、密封、放置干燥剂等防锈措施，并且这种措施在仓储期以及设备安装的初期需要长期维持，来保障设备性能不受损害。同时针对电站通用设备，如压力容器、蒸汽发生器、汽轮机、高低压加热器、除氧器等设备的制造厂家，在设备防锈措施方面都有着丰富的实践经验，所以收集这些厂家的设计文件也可以作为其他设备制造维护的重要参考。另外，国家标准《核电厂物项包装、运输、装卸、接收、贮存和维护》（EJ/T564-2006）中也针对仓储期设备制造提出了通用要求，同样也是制造方案的重要编写依据。

针对系统设备建安阶段，尤其是设备出厂状态破坏后的制造措施，因为设备条件及现场环境的不确定性，一般系统设计单位和设备制造厂家不会给出具体的制造方式，但是系统设计单位会针对核岛主系统以及相应附属系统制造工作设定清洁度的验收目标，并以此为基础，由制造管理责任方开发适应不同建安阶段的具有针对性的制造措施。

对于转入调试期的系统设备制造方案，参考文件相对较多，首先设计单位会从系统冲洗、介质化学成分要求以及内外表面清洁度等级等几个方面为这个阶段制造工作的目标提供依据文件。在制造措施方面，美国电力研究协会（EPRI）编制的《SourcebookforPlantLayupand EquipmentPreservation》（NP-5106）总结了核电行业内针对主要系统制造采取的有效工作实践。对于二回路的制造方式，也可以参考国内电力行业标准《火力发电厂停（备）用热力设备防锈蚀导则》（DLT956-2005）中的推荐做法。另外对于单体设备的定期维护，系统设计方也会针对不同类型设备编制维修模板以供参考。

2.2过程控制是关键

质量一定是“做”出来的，质量的好坏取决于质量活动的各个环节。因此，需要对每项质量活动进行细化和分解，对相关要素进行系统安排，对直接或间接影响质量结果的因素进行重点控制并制定实施计划，确保过程质量，从而达到预期的质量目标。相对于常规领域的质量管理，核电质量管理更强调全过程控制和闭环管理，通过“事前”的策划准备、“事中”的监督干预以及“事后”的反馈和完善，形成封闭受控的质量环，并在后续质量活动中持续改进、追求卓越。

无论是设计、施工还是采购活动，每一项具体的质量活动都涉及人、机、料、法、环5个方面，每个方面还可细化为若干要素，如图4所示，每个环节或要素都是一道安全质量屏障，因此执行过程都应该遵循“凡事有章可循、凡事有据可查、凡事有人负责、凡事有人监督”的原则，把缺陷控制在其形成的初期并加以消除，保证可控在控，并通过PDCA循环，即计划—执行—检查—处理循环改进、螺旋上升，追求预期的质量管理目标。

2.3规划目标

“核安全高于一切”是核电企业安全承诺的中心，“安全第一、质量第一”不仅是一句口号，更需要在工作中践行。当前，国家明确了“在安全基础上高效发展核电”的方针政策，福岛事故不会阻碍中国核电的发展，但警醒我们更审慎地对待安全和发展，国家核电安全规划、核与辐射安全规划、中长期规划已经出台，作为承接核电发展的核电企业，尤其是核电集团，制定企业发展的质量管理规划应该提上日程。安全和质量是核电的生命线，质量规划必然是核电企业长期战略规划的重要组成，核电建设/运营方案和企业指导思想是发展战略的2