RCC-M 2级热交换器用不锈钢传热管预制批的实施研究

顾 宙,张继革,陈春雄

(1.上海交通大学,上海 200030;2.上海电气电站设备有限公司电站辅机厂,上海 200090）

RCC-M 2级热交换器用不锈钢传热管预制批的实施研究

顾 宙1,张继革1,陈春雄2

(1.上海交通大学,上海 200030;2.上海电气电站设备有限公司电站辅机厂,上海 200090）

RCC-M是一种核电技术规范的简称,核电机组内 1、2、3级热交换器所用传热管,均需按RCC-M技术规范进行预制批制造,在试样管的质量鉴定通过后,才能进行产品管的制造。预制批的实施和控制应在RCC-M技术规范要求的基础上,结合实际产品要求和工厂现场操作流程进行制订,可分为前期文件准备、过程控制和最终鉴定三个阶段进行。

核电设备;热交换器;不锈钢;传热管;预制批;实施

1 概 述

随着国家核电发展计划的制定,我国核电市场进入了一个快速上升的通道,近期和将来要建造多座以RCC-M 标准设计、制造的CPR1000为代表的核电站。同时,以AP1000和EPR为代表的第三代核电站也已进入建造阶段。这些核电中有相当数量的核2、3级热交换器,因此,需使用大量的核2、3级换热管。上海电气电站设备有限公司与中国广东核电集团岭东核电有限公司签订了承制180台核2、3级容器及热交换器的项目合同,其中有47台热交换器设备。

那时,国内还没有任何供应商,能按照RCC-M标准制造传热管,国外,仅有法国能按RCC-M 标准制造传热管,也仅有一家,独家经营,所以价格昂贵,且交货周期长,远远不能满足项目交货要求。

为打破热交换管由国外完全垄断的局面,降低制造成本,提高国家整体核电产品国产化率,核级换热器传热管的国产化势在必行。

经过调研,如果对国内的换热管制造商提供技术支持,通过技术攻关,能够实现核级热交换器传热管生产的国产化。为此,上海电气电站设备有限公司电站辅机厂与国内钢管供应商合作开展了制造RCC-M 2、3级热交换器不锈钢传热管的国产化试验。

根据RCC-M规范要求,供应商第一次按照RCC-M要求进行某规格材料的核级热交换器传热管制造前,或在原有生产使用的制造程序中主要参数进行修改时,必须先进行预制批的制造。在预制批的管材论证鉴定通过后,方可进行产品管的批量制造,故需对预制批管材的制造,实施进行严格的流程控制,以验证制造程序和检验规程的合理可行,进而保证产品管的质量。

2 预制批的定义和目的

按标准,预制批的管材试制数量,要求不少于50根,按规定的制造条件和参数进行制造,按制订的传热管无损检测方法进行全数检验。

预制批是为了验证制造商按照预先制定的制造工艺制造能够满足传热管的设计要求和制造质量要求的能力,包括传热管的整体质量和内在质量。

3 预制批的实施和控制

对预制批的实施和控制可分为前期文件准备、过程控制和最终鉴定三个阶段。

3.1 前期文件准备

在预制批实施前,要求制造商针对其车间的技术能力和所制造传热管的匹配能力编制车间评定报告。车间评定报告中,需包括用于制造和检验传热管的所有设备编号、参数和在车间的位置,还需包括制造商参加传热管制造的相关操作人员和检验人员的名单和资质证书,并描述制造商的相关业绩和产能。车间评定报告在制造商技术和装备的改进或业绩增加后进行修订升版。

在预制批实施前,需编制制造程序、质量计划、半成品采购技术规范和无损检验规程。其中制造程序需详细描述熔炼工艺、铸锭的重量和形式、铸锭头尾切除百分比、加工过程中每道变形的参数、中间和最终热处理、打磨、弯管、抛光、清理和各项检验(包括采购技术规范要求的验收试验和针对预制批认为必要的附加试验）及取样位置。

所有文件在采购方批准后才可生效。

3.2 过程控制

预制批制造的过程控制,主要是针对每批预制批编制的质量计划和各项检验记录进行控制。

质量计划是依据制造程序和检验要求按顺序编制的,其中包括主要加工工序和各项检验工序。采购方按质量计划上所列工序设置见证点,对预制批制造和检验进行监控。

以RCC-M 2级设备用奥氏体不锈无缝传热管Ø16×1U型管为例,采购方对预制批的见证设置如表1中所示。

表1 预制批的见证设置

在制造和检验过程中,还需记录达到质量要求所遇到的任何困难,对产生的缺陷进行记录,形成缺陷一览表。

缺陷一览表主要记录在表面检查和无损检验中发现的缺陷,对此类缺陷须进一步检测以确定缺陷性质及尺寸,尤其对于在验收准则附近的缺陷,且每个缺陷记录须包括可见缺陷的照片、具放大缺陷痕迹的宏观或微观断面照片、缺陷性质和长度,对于超声波或涡流检验的缺陷,需注明缺陷类型及标定方式和信号记录。

根据缺陷一览表中超声波或涡流检验的缺陷,制造商需确定适用于批量生产的超声波或涡流检验的选择准则。

针对制造和检验过程中发现的缺陷进行分析,查明原因,确定是否需对原制造程序进行修改,若需修改制造程序中参数,则必须由采购方确认是否需重新进行预制批的制造。

因制造商的钢坯采用连铸坯,须保证连铸坯的头尾得到充分切除,且各坯段的化分性能均匀。故要求制造商的预制批用钢坯段需包括连铸坯头段、尾段和中间其它段,并作全程的跟踪记录。在预制批成品管完成后,在连铸坯头段出的第1根管和尾段出的最后1根管,以及其它段中任取3根管进行全部解剖,并需进行各项检验。

3.3 最终鉴定

制造商按实际制造时的参数记录、检验记录、缺陷一览表等文件编制预制批特性报告。针对预制批特性报告和制造商提供所有的技术文件和记录,由采购方进行鉴定,该传热管预制批质量是否满足RCC-M标准和相关技术规范的要求,该批传热管生产工艺流程是否合理,质保体系是否符合核电产品要求,是否可进行传热管批量生产。

4 结束语

上海电气电站设备有限公司电站辅机厂一直致力于RCC-M 2级热交换器传热管国产化的工作,对预制批的实施,做了很多深入仔细的研究工作,并取得了一定成果。

在有关公司和设计院的全力支持下,上海电气电站设备有限公司电站辅机厂与某钢管厂共同开展了RCC-M 2、3级热交换器用不锈钢传热管直管的研制工作,通过了专家组对RCC-M 2级安全壳喷淋热交换器不锈钢热交换直管(Ø19.05×1.375mm）的预制批技术鉴定。该传热管已应用于岭澳二期和秦山二期扩建工程中安全壳喷淋热交换器设备上,是国内首次按 RCC-M制造不锈钢传热管,填补了国内核级传热管制造的空白,打破了由国外公司完全垄断的局面。

RCC-M 2级热交换器传热管预制批的实施研究,为核级换热器的产品质量提供了保障,加快了核电传热管国产化的进程,为今后实施核级原材料的国产化积累了经验。

[1]RCC-M M 3303.热交换管预制批[S].2007.

[2]RCC-M M 170.1、2、3级热交换器用冷精整奥氏体无缝不锈钢管采购技术规范[S].2007.

Discussion on the Execution of Prototype Series of Stainless Steel Tubes for RCC-M Class 2 Heat Exchangers

GU Zhouzhou1,ZHANG Jige1,CHEN Chunxiong2
(1.Shanghai Jiaotong University,Shanghai,200030,China;2.The Power Station Auxiliary Equip.Plant,Shanghai Electric Pow er Generation Equipment Co.,Ltd.,Shanghai,200090,China）

RCC-M is a short form for nuclear specification.A ll heat transfer tubes used in Class I,II and III heat exchangers fornuclear power unitsmust be fabricated w ith p rototype series in accordance with RCC-M specifications.The tubes can be used in the production only after appraising the quality of the prototype.The execution and control of prototype series will be carried out in accordance w ith RCC-M specifications.The p rocedures of field operation in the p lant willbe worked out combined w ith actual requirements of product,w hich w illbe divided three stages such as documents preparation,p rocedure control and final appraisal.

nuclear pow er equipment;heat exchanger;stain less steel;heat transfer tube;prototype series;execution

TL353+13

A

1672-0210(2010）01-0008-03

2009-07-01

2010-01-27

顾㑇宙(1976-）女,大学本科,工程师,上海交通大学在读硕士,现从事核电设备的采购及技术管理工作。

简讯