核安全重要物项紧固件质量控制论文_叶根

核安全重要物项紧固件质量控制论文_叶根

(国核工程有限公司 上海 200233)

摘要:目前我国紧固件生产企业近万家,已经成为全球紧固件制造大国。近十几年是我国紧固件行业结构调整时期,企业和产品结构发生了巨大变化,各种型号的紧固件生产企业有所增加。紧固件主要用于汽车工业、电子工业、建筑及维修工业。核电行业的紧固件所占比例比较小,但核电设备上安装的紧固件所使用的材料及其加工精度等要求更高,尤其是核安全重要物项的紧固件。因此,本文就如何做好紧固件的质量控制展开论述。

关键词:核安全;紧固件;质量控制

一、加强紧固件质量管理的要素分析

基于HAF003核电厂质量保证安全规定(1991)及HAD003质量保证系列导则(1988)中有关质量保证的大纲、采购、记录、检查、设计、制造等关键要素,下文从核电厂紧固件设计、采购、制造、检查和试验、记录、检查、文件等要素展开对加强紧固件质量管理的论述。

(一)设计

在紧固件质量事件的排查处理中,遇到需要界定核安全重要紧固件范围的问题,无论是以安全重要系统还是以安全重要设备来界定核安全重要紧固件都无法准确描述其范围,因为安全重要系统和设备中可能均存在非安全级别的部件,包括紧固件。因此在界定排查范围时,一种可行的表述是属于核安全重要物项的紧固件。这种表述可行的前提是,设计需要对紧固件的安全级别做出明确的规定。

目前核电厂紧固件存在材料和型号规格分散,种类繁多、每类数量较少的特点,在紧固件排查处理过程中暴露出诸多不利。第一:供货方投料次数多,单次出货量少,优质供应商供货热情不高,增加采购难度。第二:待复验批紧固件数量可能不足标准规定的最大数量,增加复验次数。第三:备品备件不通用,增加备品备件数量和物资调配难度。第四:种类繁多,管理成本增加。因此在紧固件设计时应尽量考虑紧固件的通用性和标准化,消除上述不利因素。

目前核电厂使用的紧固件,因供应商不同,部分产品没有厂家识别标识及批次识别码,给紧固件的质量追踪、质量核查和物资编码管理带来很大困难。因此可考虑从设计开始,规定核安全重要紧固件需明确厂家识别标识及批次识别码,另外,紧固件设计的适用标准应考虑到我国堆型和适用规范的多样性,为便于对供应商和后续复验的统一管理以及核电出口的需要,可考虑国内统一核级紧固件设计标准。对于国外设备供货商需使用紧固件的,可要求其按国内核安全重要紧固件设计标准采购或生产。

(二)采购

由于大宗紧固件不在国家核安全监管部门核级设备取证名录中,在现有的工程招投标采购模式下,供应商的市场属性将过度引入到核电厂的建造中,因此对供应商的管理显得尤为重要。首先对于供货商应从技术能力、供货业绩、企业诚信等方面进行合格供方评价;第二、招投标前应进行紧固件成本核算与控制,限制最低竞价,防止恶性竞争引发中标企业从偷工减料中降低成本;第三、对于没有完备能力建立质保体系的中标企业,应进行适当帮扶建立满足核安全法规及业主质保大纲要求的质量保证体系。

(三)制造

在紧固件的制造过程中采购方应做好技术交底工作。对制造的关键环节,如原材料验收、热处理等进行选点见证,考虑到成本问题,可选取数量相对集中的点进行抽查见证,见证期间同时考察核质保体系的运转情况。对于出厂复验也可以考虑由采购方推荐复验单位,协议由复验单位同时向制造方和采购方发出检验报告,既减少见证环节又能保证复验结果的有效。

(四)安装

在安装过程中注意按设计文件中安装要求执行,同时做好过程和完工记录,便于以后对质量状况的管理和跟踪。关于紧固件的安装,有国标可供参考,例如GB/T16823.2-1997螺纹紧固件紧固通则、GB/T16823.3-1997螺纹紧固件拧紧试验方法等。

(五)不符合项管理

紧固件使用面广,不符合项管理主要强调原因分析、质量分析和经验反馈,以防止共模失效。在清理同批次问题紧固件时,问题紧固件备品做好封存与实体隔离。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在近期紧固件质量事件爆发以前,就已发生多起紧固件质量问题,往往是直接更换及简单原因分析,甚至没有原因分析,导致发现大面积质量问题的线索中断,不能从根本上解决问题。例如某电站两台机组RIS泵、EAS泵联轴器联接螺栓发生5次断裂,断裂时间跨度14个月,历经两次改进,涉及材料性能、结构、力矩等。

(六)检查和试验

紧固件的出厂检验是制造厂对产品的质量证明。在当前国内紧固件行业现状背景下,对质量证明合格的紧固件入场前或使用前进行复验,增加一道质量安全防线至关重要。

(七)文件

对于紧固件的安全承诺,营运单位应将其写入安全分析报告,作为后续设计、制造、安装等环节的纲领性文件贯彻执行,也便于核安全监管部门进行审评和监督。这也是SRP3.13(2007版)对(螺纹)紧固件安全审查的要求。

二、紧固件的复验

(一)复验的主体责任与实施

营运单位对核安全负全面责任,因此紧固件复验责任方应是营运单位。核电建造无论是营运单位总包还是工程公司总包模式,紧固件的采购方都是多元的,诸如工程总包方、安装承包商、设备供货商,其中设备供货商还会涉及国外厂家。

如果将复验的实施工作都落实到营运单位是最为有利的模式,但从组织机构和机组总体工作量及重要程度考量,业主完成此项工作的难度很大,有些国外供货商采购或自制的紧固件增加了此项工作的成本。如何既能保证复验实施的有效,又能使其具有可操作性。营运单位可以向授权工程总包方及一级设备供应商实施紧固件的复验工作。设备一级供应商为核安全设备取证单位,受相关核安全法规约束,这一观点对于国外设备一级供应商应同样适用。工程总包方对建造质量负责,总承包合同对其有很强的约束力。

(二)按设备类管理的紧固件

核安全重要紧固件均需要纳入到管理范畴,主要焦点是大宗材料,但属于核安全重要紧固件里还有一类,例如反应堆压力容器、主泵的法兰螺栓、螺母等,这类紧固件安全级别高、质保等级高,按设备进行设计、制造、采购和安装,其供货商为取证单位,受核安全法规约束。因此此类紧固件建议不归类为大宗材料类紧固件但仍然建议进行相应的复验以再次确证质量,同时也符合国核安发〔2016〕284号文的要求。此类紧固件制造过程信息完整,组批应严格按照设计规范执行以保证复验试样的代表性。

(三)复验标准

关于复验标准,应兼顾不同堆型、不同规范体系的要求,统一制定国内核安全重要紧固件复验标准。对于紧固件复验仅关注机械性能是不够的,紧固件表面质量对于保证其使用性能也是重要的,在相关检验和复验标准中都有表面质量的要求。因此建议在制定复验标准时,应适当增加表面质量要求的条款。关于复验抽样数量可参考美国材料试验协会ASTM.F1470-12标准。

(四)复验单位

有业内及紧固件行业内专家认为选取有中国合格评定国家认可委员会(CANS)认证的单位进行紧固件的复验,认证机构同时也应建立核质保体系。紧固件的复验是为了解决质量诚信问题,只要复验单位的技术能力足够且具有一定的公信力或者受核安全法规约束,其质保体系能等同于核质保体系即可。由于复验实施单位的多元化,应向包括工程总承包单位、安装承包商、设备一级供应商在内的复验实施单位指定复验单位。对于国外设备一级供货商应寻求上述同等要求的复验机构进行复验。

紧固件质量管理需要从设计、采购、制造、安装、不符合项管理、检查和试验等环节进行增强和优化。简言之,紧固件设计应强化通用性、标准化和识别码;采购应限制最低竞价;制造检验可考虑第三方检验单位对多方履责、安装强化记录和按标准作业;不符合项管理强化原因分析和经验反馈;检验和复验两条线并行。

参考文献:

[1]张喜根,李少波,杨观赐,杨艳,姚立国.基于TRIZ理论的一种核级紧固件改进研究[J]机械研究与应用,2016,29(03)

[2]焦少阳,郑越,高扬,路晓晖.核级紧固件质量管理分析[J].科技视界,2016(10)

[3]湛卉,瓮松峰.核岛主设备锚固螺栓预紧技术的探讨[J].科技视界,2016(09)

论文作者:叶根

论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期

论文发表时间:2019/1/16

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