王祎磊

摘 要：核電壓力容器中的小鍛件種類繁多、同種材質(zhì)數(shù)量多、制造周期長、易出錯和混淆、不易管理。同時，小鍛件的產(chǎn)品質(zhì)量也直接影響到壓力容器的整體進度和質(zhì)量。本文以百萬千瓦某堆型核反應(yīng)堆壓力容器CRDM管座的質(zhì)量控制為例，總結(jié)和梳理如何保證小鍛件在生產(chǎn)制造中的質(zhì)量，提高交檢效率，從而為保證反應(yīng)堆壓力容器的整體質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：壓力容器；小鍛件；質(zhì)量管理

中圖分類號：TG316 文獻標(biāo)志碼：A

0 前言

核電作為一種清潔能源越來越受到人們的關(guān)注。核反應(yīng)堆壓力容器是核電站主設(shè)備中的核心，也是核電站一回路中唯一不可更換的主設(shè)備。所以RPV的質(zhì)量就顯得尤為關(guān)鍵，在反應(yīng)堆壓力容器本體材料中，外購小鍛件就達到了370余件，具有數(shù)量多、材質(zhì)種類多、不易管理等難點。因此，嚴(yán)格按照法規(guī)、技術(shù)文件、圖紙等對小鍛件進行質(zhì)量管理和控制，對壓力容器的整體制造具有重要意義。

1 小鍛件質(zhì)量管理的目的

小鍛件質(zhì)量管理的目的是制定一套行之有效且適合制造廠生產(chǎn)的，用來指導(dǎo)小鍛件鍛造、探傷、焊接、機加、檢查等。實施事前控制，實現(xiàn)小鍛件批量制造和控制，改變小鍛件制造周期長、交檢效率低下、易出錯、不易管理等難點。做到從鍛件生產(chǎn)到水壓結(jié)束、包裝發(fā)運全過程的質(zhì)量管理，提高生產(chǎn)效率。

2 質(zhì)量文件準(zhǔn)備

質(zhì)量計劃是控制制造過程的大綱和前提，在文件準(zhǔn)備階段，質(zhì)量計劃有以下作用：

2.1 編制階段

能夠清晰、完整地反應(yīng)制造過程中的關(guān)鍵工序，制造廠和駐場監(jiān)督員審核并可以選取見證點，對制造過程中關(guān)鍵工序的進行見證，生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的報告和檢查記錄，使小鍛件的質(zhì)量得到進一步的控制。

2.2 執(zhí)行階段

可以真實地記錄制造的整個執(zhí)行過程，包括執(zhí)行的情況和時間，有無質(zhì)量問題，是否開啟過NCR。

2.3 歸檔階段

經(jīng)過進一步的判定報告、整理報告，使得文件得到進一步的優(yōu)化，使其得以提交保存用戶，成為追溯產(chǎn)品的重要文件。

3 小鍛件原材料的驗收

必須選取有相應(yīng)鍛件資質(zhì)的且已經(jīng)入圍的供方進行鍛件原材料的制造。鍛件制造廠在開工制造前需提交鍛件制造大綱和質(zhì)量計劃方案并得到用戶的認(rèn)可方可開工制造。為保證鍛件質(zhì)量、監(jiān)造人員應(yīng)認(rèn)真審查制造廠的鍛造大綱、質(zhì)量保證大綱、質(zhì)量計劃和檢驗規(guī)程，對關(guān)鍵工序設(shè)立檢查點并出席見證，嚴(yán)格按照相關(guān)法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)要求，加強制造過程中的巡檢以確保鍛件質(zhì)量。

（1）CRDM管座法蘭材質(zhì)為 Z2CN19-10（控氮），應(yīng)符合RCC-MM3301《用于1、2、3級設(shè)備的奧氏體不銹鋼鍛件和沖壓件》的規(guī)定。

（2）CRDM管座貫穿件材質(zhì)為 NC30Fe，應(yīng)符合RCC-MM4108《熱擠壓NC30Fe鎳-鉻-鐵合金管》的規(guī)定。

（3）熔煉分析、成品分析的化學(xué)成分。

（4）鍛造比及熱處理曲線。

（5）金相、晶粒度、非金屬夾雜物。

（6）晶間腐蝕。

（7）力學(xué)性能。

（8）無損檢測的結(jié)果。

（9）最終交貨尺寸。

（10）無補焊聲明。

4 小鍛件分解和配對

CRDM管座的分解和配對是在鍛件廠完成的。CRDM管座不僅數(shù)量多而且尺寸不一。如果下發(fā)單件證書，分解后就不能立即進行印記轉(zhuǎn)移、效率低、加工周期長而且容易造成印記混亂。

為了保證CRDM管座印記準(zhǔn)確、快速的轉(zhuǎn)移。在鍛件分解前，按照原始鍛件的尺寸和圖紙，結(jié)合分解工藝及時編制《CRDM管座證書分解一覽表》。在此基礎(chǔ)上，將CRDM管座法蘭和貫穿件進行配對，編制《CRDM管座配對表》。這兩份表格既可以指導(dǎo)鍛件廠進行分解和配對，又可以指導(dǎo)檢查員進行交檢，交檢的速度大幅提高。

5 焊接和無損檢測的質(zhì)量控制

5.1 先決條件檢查

焊接前技術(shù)部門要根據(jù)工藝評定編制焊接工藝規(guī)程，作為產(chǎn)品焊接的依據(jù)。焊接過程中，焊接操作工要真實詳細(xì)的做好焊接記錄，由檢查員檢查確認(rèn)并簽字。焊接完成后，由質(zhì)控工程師根據(jù)焊接工藝規(guī)程再次審查焊接記錄并根據(jù)焊接記錄編制焊接數(shù)據(jù)單并納入竣工文件。焊工要取得相應(yīng)的焊工資格證，無損檢驗人員也要取得相應(yīng)資格證書。

5.2 小鍛件對接焊

小段件的對接焊應(yīng)采用TIG焊進行焊接，焊接坡口應(yīng)符合圖紙要求并保證與焊接工藝評定一致。坡口經(jīng)目視檢查和液體滲透合格，表面無影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)、油污和氧化物。裝配后的錯邊量應(yīng)不大于1.5mm。焊絲采用鎳基焊絲，焊接過程中要注意保護熔池，道間溫度不大于225℃，焊后進行VT和PT檢驗，但是不需要進行消應(yīng)力熱處理。

對接焊完成最終機加工后，應(yīng)對焊縫進行UT 、PT、RT檢驗并在單管進行水壓試驗后，對焊縫分別進行UT和PT檢驗。

5.3 小鍛件密封焊

密封焊包括隔離層和角焊縫。焊接坡口應(yīng)符合圖紙要求并與焊接工藝評定一致。坡口經(jīng)VT、PT檢驗。表面清潔、無水、無油污和氧化物。對于管座貫穿件密封焊。應(yīng)在風(fēng)頭上采用鎳基焊條手工預(yù)堆隔離層并采用鎳基焊條手工焊接角焊縫。角焊縫采用鎳基焊絲手工TIG蓋面，可提高焊縫的表面質(zhì)量。

隔離層應(yīng)對木材進行預(yù)熱，預(yù)熱溫度≥150℃，道間溫度≤225℃。焊后應(yīng)立即進行熱處理，溫度范圍應(yīng)控制在250℃～400℃，最少2h。然后進行焊后消應(yīng)力熱處理，溫度為615℃±15℃，至少保溫1h。

角焊縫焊接道間溫度≤225℃。施焊過程中，應(yīng)對焊縫首層和隨后的每3層進行PT檢驗，有問題隨時處理，以保證焊接質(zhì)量。

在控制CRDM管座焊接時，編制《焊接過程控制表》，表中應(yīng)給出法蘭和貫穿件的印記以及組焊完成后的印記，便于焊后的印記。

5.4 尺寸檢查的質(zhì)量控制

小鍛件的尺寸檢查應(yīng)包括精加工后單件的尺寸檢查和裝焊后的尺寸檢查。小鍛件數(shù)量多，尺寸檢查工作量大。在尺寸檢查之前，應(yīng)根據(jù)圖紙和技術(shù)條件編寫《尺寸檢查規(guī)程》，以便于對檢查員進行指導(dǎo)和提高交檢效率。CRDM管座各部尺寸精度和表面粗糙度要求高且外徑與上封頭過盈配合。過盈量為0.08mm～0.10mm。上部的T型螺紋Tr150×6與外部接口，螺紋中徑范圍介于φ146.389mm～φ146.764mm，螺紋精度高，螺紋表面鍍鉻層厚度為0.005mm～0.013mm，通止規(guī)檢查要求很高。每根管座精加工后需要檢查30多個尺寸數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)繁多，以往手寫錯誤率高、不規(guī)范。尺寸檢查中用電子表格的形式列出尺檢數(shù)據(jù)，規(guī)范了檢查行為，對檢查尺寸也一目了然，大大提高了交檢效率和質(zhì)量。

結(jié)語

事實證明，經(jīng)過對小鍛件的原材料鍛件、焊接、裝配等工序的事前控制、批量化控制，事中控制和事后交檢。保證了小鍛件的產(chǎn)品質(zhì)量，交檢通過電子表格的形式也大幅度地提高了交檢的效率。

參考文獻

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