核电阀门质量控制的路径探析论文_丁松松

核电阀门质量控制的路径探析论文_丁松松

成都海光核电技术服务有限公司 四川成都 610041

摘要:自改革开放以来,我国社会和经济的发展越来越快,核电阀门是保障核电站系统安全运行的控制系统,因此核电阀门的质量在很大程度上可以决定核电站运行的稳定性,是核电站运行的关键部分。国内的阀门设备制造商和供应商们要加强对质量控制重要性的认识,从技术、人才、政策、软件、硬件、管理诸方面采取措施加强对核电阀门制造的质量控制,避免引发阀门质量问题,为核电设备提供高质量的安全可靠的阀门。基于此,本文主要阐述了生产核电阀门的现状、核电阀门特征、核电阀门制造质量控制经验反馈、核电阀门制造质量控制策略,以供参考。

关键词:核电阀门;质量控制;策略

一、生产核电阀门的现状

核电阀门的安全级别分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和非核级,其中的核安全Ⅰ级要求最高。60年代初,我国国内开始开展核级阀门的相关研制工作,经过了几十年的研究开发,我国已经具备了一定的核级阀门设计、实验和制造以及检测的能力。据相关部门统计,国内已经有19家企业具备民用核承压设备的的设计资质和生产资格许可证,可以进行设计和生产核级阀门。在这19家企业中,有5家具备设计生产核Ⅰ级阀门的资质。

这些企业为核电阀门国产化做出了重要贡献。伴随着核电事业的发展,我国国内对于核电阀门生产的能力正在得到迅速的加强和扩大,但同时我们也应该清醒地认识到,我国国内核电阀门设计生产技术水平和能力远低于国外,像先导式安全阀、调节阀、主蒸汽隔离阀等重要阀门主要依赖于国外进口,国内的生产技术水平还不成熟,不能提供可靠的产品。另外,由于国内核电阀门的技术管理手段和实验测试环境很有限,这就导致核电阀门产品的可靠性数据少,产品的质量很难控制。这些问题在一定程度上限制了核电阀门的国产化。国产核电阀门在我国国内核电站中的使用也非常少,只有一些建设使用了部分国产阀门,其它核电站所用阀门几乎全部依靠外国进口。我国国内核电阀门设计制造生产存在的问题,导致大部分的核电站业主不采用国内生产的核电阀门,这种状况一方面是对中国阀门制造行业的严峻考验,另一方面也是为中国的阀门制造行业提供了良好的发展机遇。这就需要我们各个阀门企业必须加大力度解决核电阀门产品技术水平和质量这个根本问题。

二、核电阀门特征

目前,核电站使用的阀门一般都具有隔离流体介质管路、阻隔载热剂的功能,这项功能对于核电站的正常运行来说具有非常关键的作用。核电阀门除了工作环境非常复杂之外,苛刻的环境也是其面临的一个难题,例如传输介质的放射性、巨大的压力和高温等。核电阀门运输的介质主要是重水、饱和的蒸汽、放射性的物质、冷凝水、腐蚀性物品、碱液和稀硫酸等,此类特殊工况流体介质的存在给核电阀门的质量控制提出了更高的要求。

2.1数量繁多

在核电站的运行过程中核电阀门是使用最多的介质输送设备,并且是核电站正常运行必不可少的组成部分。根据有关部门进行统计说明,若是一组核电站具有100万kW的机组,那么其具有的核电阀门达到3万台。从最基本的阀门配置的情况上看,球阀占了12.6%;截止阀占有量最高,达到33.6%;其次就是隔膜阀,占到26.2%。

2.2种类多

核电阀门的种类主要包括截止阀门、止回阀门、闸阀、安全阀、蝶阀、隔膜阀、球阀和主蒸汽隔离阀等数十个品种。由于不同品种的阀门又具有不同的规格和型号,例如,蝶阀就可以分为橡胶密封蝶阀、金属硬密封蝶阀和海水衬胶蝶阀等3个品种。

2.3要求标准高

国际上规定,在核电站使用的阀门必须符合RCC-M、ASME等要求标准,特别是对于核电站中那些安全级的阀门,就更应该按照国家有关部门的规定进行安装。在核电站所有使用的阀门当中,包括一种冷却系统中的阀门,这种阀门内部具有放射性的辐射物质,所以对于其要求是非常严格的,决不能出现一丝的泄露。在ASME中规定,应该把核电站阀门当作是一种耐压的容器,从而提高其技术标准,保证核电站阀门的正常使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外,在进行核电站阀门的安装过程中,还需要设置足够的操作空间和安装控件,并且技术人员应该按照严格的操作规程进行操作,照明设备的安装也是不能忽视的。在核电站的阀门控制上,其质量的管理比其他管理要求高得多,所以,核电站阀门的供应商应该严格按照规定进行生产。

三、核电阀门制造质量控制经验反馈

核电阀门制造质量全过程控制中的经验反馈应用案例。

3.1原材料

一般在原材料入厂后,检查相应批次的材质报告及实物,以下是发现的一些典型事例:(1)不同材料的化学成分和力学性能,共用一个材质合格证号。(2)原材料化学成分缺项。例如,某阀门厂阀门阀体适用RCC-MM3402规范,而没有按要求检测Mo、N、Co等元素;许多材料要求提供熔炼和成品分析报告,而一些阀门厂实际上只提供了一组化学成分报告等。(3)性能试验不规范和漏项。例如,有些阀门用锻件,按规范要求检测硬度,而某阀门厂没有做硬度检查;有些棒材力学性能试验取样,要求在硬度最高和最低的材料上取样,实际上采取了随机取样的做法。(4)多份材质合格证缺少供应商试验员、批准人的签字。由于这是制造厂方进行的采购,必须要求制造厂加强对采购环节的控制和管理,对重要部件的检验和试验项目进行监督或抽查,在原材料进厂前严格把关。原材料入厂后,还要求进行复验。

3.2生产过程

一般在阀门生产过程中,热处理、焊接、无损检测及最后的水压试验是几个重要的见证点。在零部件热处理过程中,主要存在下列问题:

3.2.1热处理

参数控制不符合要求。如某阀门厂碳钢阀体焊接后进行消应力处理,装炉温度高于规范要求。制定的热处理工艺不符合适用标准要求,如某阀门厂某材料阀杆硬化处理温度(725±10℃),不符合适用标准的(720±10℃)要求。不需要进行消应力热处理的工件执行了热处理,如某阀门厂材料316L的阀座焊接后,根据工艺要求不需进行消应力热处理,车间却进行了550℃消应力处理。对于热处理问题,应当加强供应商核安全文化的培训,提高质量意识,督促供应商提高工艺文件的质量,真正做好文件编制、审核、批准三道关。在制造开工或过程监督时,应加强相关质量的监督控制,一次把事情做好。

3.2.2焊接

关于焊接的控制,在焊接前,需要对人员资质、焊机焊材、焊接本体、焊接工艺评定等进行详细检查。在焊接过程中,需要关注的是不同焊层所用的焊材是否规格不同,以及相应的层间温度是否满足要求。如某次在审查完工报告时,发现两块闸板的密封面堆焊“层间温度”分别为300℃、350℃,其中的350℃超出其WPS中“层间温度”≤300℃的要求,监理这时严格要求相关部门对上述事实进行调查,找出产生上述问题的原因及后续的处理措施。

四、核电阀门制造质量控制策略

在现在社会的发展中,有部门阀门供应商并不重视核电阀门的质量问题,从而在以后的安装和使用中出现了一系列的问题,例如一些重要的核电阀门技术仍然没有取得突破性进展、我国的核电阀门的设计仍然处于世界低水平位置、核电阀门的配套设备自动化程度低、可靠性差,并且核电站的管理水平比较低等问题,所以为了不断提高核电阀门的质量,使核电站中的各个管路及系统能够安全运行,就需要对核电阀门的生产制造过程中的质量进行控制,不断完善生产制造的工艺与技术,还需要从以下几个方面入手,提高核电阀门的质量。

4.1不断完善核电阀门的生产制造的技术标准和规范

为了使生产的核电阀门能够实现国产化的目标,尽量减少进口数量,就要对核电阀门生产制造的各个环节进行严格把关。从核电阀门的设备器件的设计、选材、生产制造等各个环节都要进行严格检验。要对目前核电阀门生产制造中运用到的EJ、GB等技术标准和规范,根据我国的国情以及ASME、RCC—M标准进行补充与完善,不断提高其实践可行性。这样可以有效地促进核电阀门制造工艺和制造技术的不断发展,有效控制核电阀门的质量。

4.2提高国内核电阀门资源的共享水平

就我国目前的核电阀门的资源管理来看,是由国家来对核电阀门的设计实验室以及核电阀门的检测设备进行统一的管理。这样在很大程度上就使得核电阀门的资源实现了共享的效果,所有的核电阀门设计生产企业都可以使用这些资源,避免了重复投资建设,可以有效减少人力资源、物力资源,还能使企业之间加强交流,加快核电阀门的技术研究进程。

4.3加强对核电阀门生产制造各个环节的检查与验收

(1)加强对设备器件原材料的检验和外观检验在进行生产制造的前期准备阶段,要根据设计理念和设计图对用于核电阀门制造生产的设备器件的原材料进行反复的检验。包括对材料器件的型号、规格、以及尺寸都进行严格的检验。在制造的过程中还要对核电阀门的外观进行审查,要保证阀门的整体外观质量良好,对于外观存在瑕疵的要进行及时的修改,将缺陷降到最低,还要制定完善的事先预防方案,减少质量不良带来的损失。

(2)加强无损检测和泄露检测在核电阀门的生产过程中相关的检测人员要对阀门的无损检测报告和泄露检测报告进行严格的审查。确保无损报告中的检测部位、检测方法、抽检比例、验收标准、检测级别、检测人员的资质、检测报告等各项都能达到核电阀门的设计制造要求;还要对阀门的泄露进行反复的检测,确保核电阀门在运行时的强度和严密性都能达到技术要求与规范。

4.4定期对相关的技术人员和职工进行培训

要对参与到核电阀门生产制造的技术人员与职工进行定期的培训,使他们的专业素养不断提高,在生产制造中能严格遵守质量规范要求,并且能够应用先进的技术来完成核电阀门的设计与制造。

五、结束语

综上所述,随着世界经济的飞速发展和我国经济的发展,为了更好地应对世界发展的潮流,我国的核电行业也应该融入经济全球化的发展之中,严格实行质量管理体系的更替和创新。在核电站的运行中,核电阀门起到了至关重要的作用,尤其是对核电站中介质输送的接通与阻断起到了控制作用。因此,保障核电阀门质量,加强对核电阀门制造质量控制就很有必要性。这就要求相关的技术工作人员在实际生产制造中不断完善制造技术与工艺,提高核电阀门质量。

参考文献:

[1]曹冬华,张凯.核电站设备闸门制造中的质量监控[J].科技传播,2016(08)

[2]古永明.核电阀门制造质量控制分析[J]. 南方农机,2015(01)

[3]梁健,房永顺,孙晓宇. 基于质量控制视角的核电阀门设计[J].黑龙江科技信息,2015(08)

论文作者:丁松松

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期

论文发表时间:2018/1/16

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