核工程建造过程中不符合项的纠正管理

吴显明,刘汉刚,刘耀光,徐显启,王明珊

(中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川 绵阳 621900)

在核工程的土建施工、设备制造、设备安装等过程中,由于人、机、料、法、环等诸多因素的影响,不可避免地产生大量的不符合项。为了保证核工程建造质量,运营单位和建造分包方必须根据国家核安全法规制定质量保证大纲和不符合项管理程序,确保不符合项纠正管理有法可依。在不符合项的纠正管理实施中,要针对缺陷情况,对发现的所有不符合项分别采取相应的让步接收、修理、返工和拒收处理。核工程建造的不符合项主要来自土建施工、设备制造和设备安装的过程中,运营单位对不符合项的管理重点是见证、跟踪和关闭。因此,当发现不符合项时,运营单位首先要求(或组织)责任单位召开原因分析会,找出产生不符合项的原因,提出正确有效纠正和防止重复发生的措施。长期以来,我们始终将发现和有效纠正不符合项视为是提高核工程建造质量的良机,有效纠正所有不符合项。现从大量的已有效纠正的不符合项中筛选出几个典型实例介绍如下,望能为正在和将要建造的核工程提供有益借鉴。

1 不符合项处理的依据

国家核安全法规《核电厂质量保证安全规定》(HAF 003)对不符合项的定义[1]：性能、文件或程序方面的缺陷,因而使某一物项的质量变得不可接受或不能确定。该法规对物项的定义：材料、零件、部件、系统、构筑物以及计算机软件的通称。

为了做好不符合项的纠正管理工作,运营单位根据国家核安全法规编制了《工程设计与建造质量保证大纲》和《不符合项控制和管理程序》,并在核工程建造中严格执行。根据不符合项的缺陷情况采取让步接收、修理、返工和拒收处理。还要根据不符合项的缺陷情况划分等级,不符合项分为3个等级：一般、较大和重大不符合项。划分不符合项等级的标准如下：

1.1 一般不符合项

出现的缺陷不影响其使用性能、精度、寿命和安全性;经返工仍能达到原设计要求和质量标准;次要部件的少量超差,经设计代表和需方驻厂代表同意让步接收的为一般不符合项。一般不符合项的处理方案要经运营单位技术工程部主任批准。

1.2 较大不符合项

不能沿用原有的技术规范、工艺方案,需要制定新的工艺方案、技术规范来处理;需要进行设计校核、设计较大修改或采取工艺补救措施处理的为较大不符合项。较大不符合项的处理方案要经运营单位副总工程师批准。

1.3 重大不符合项

出现的缺陷已影响其使用性能、精度、寿命和安全性;需要经过科学论证、试验和分析才能确认是否可以接受;需要进行重新设计才能满足要求,严重危及工程质量和安全的为重大不符合项。重大不符合项的处理方案要经运营单位法人代表批准。

2 不符合项纠正与管理实例

2.1 封堵损伤换热管

运营单位对设备进行役前检查时发现一回路系统3号换热器R55C45换热管管壁厚损伤80%的不符合项。该不符合项等级：一般。运营单位质保办向设备制造单位发出《不符合项通知》,要求按不符合项处理程序对3号换热器R55C45换热管采取堵管措施。设备制造单位制定堵管方案经设计认可,运营单位技术工程部主任批准。设备制造单位实施堵管,堵管后经氦气检漏符合技术要求。该不符合项得到有效纠正,运营单位质保办跟踪见证了堵管全过程,并在《不符合项报告》相应栏内签署同意关闭意见。

2.2 更换失效蓄电池

运营单位巡捡时发现应急电源系统的蓄电池硫化结晶较大不符合项。该不符合项发现后,运营单位多次召集设备安装单位、安全监督站、监理公司和供货商等单位进行原因分析和纠正措施的讨论会。设备安装单位的维护使用记录表明不符合项的原因是：该安装单位在蓄电池维护使用过程中,未及时进行补充充电导致硫化结晶。纠正措施是：由供货商生产新的蓄电池更换已失效的22块旧蓄电池;制定蓄电池维护使用规程,严格按程序操作,防止类似事件再次发生。纠正措施经设计认可,运营单位副总工程师批准后,22块新蓄电池更换已失效的旧蓄电池,该不符合项已经有效纠正。运营单位质保办跟踪见证了纠正全过程,并在《不符合项报告》相应栏内签署同意关闭意见。

2.3 密封筒划纠正处理

运营单位对已安装好的控制棒驱动机构做100m行程落棒试验时,发现3号控制棒驱动机构密封筒外表面有一条划伤。该划伤长550mm、宽1 mm、深0.7 mm。该不符合项发生后,为防止已安装好的其他控制棒驱动机构密封筒也发生划伤,首先暂停了控制棒驱动机构的落棒试验工作。然后查明原因,落实纠正措施。由于密封筒壁厚只有2mm,因此,决定对已划伤的3号控制棒驱动机构密封筒作报废处理,更换新的(备用)密封筒。

运营单位要求责任单位组织召开设计、安装、监理、监督站和生产厂家等单位参加的原因分析和纠正方案会议。会上分析了产生划伤的主要原因是：(1)电磁线圈内有异物;(2)密封筒不锈钢材料硬度不够。针对原因采取了两项纠正措施：一是拆解全部控制棒驱动机构电磁线圈检查有无异物,并实施异物清除工作。二是对已安装好的控制棒驱动机构密封筒外表面进行QAQ盐浴渗氮技术处理,增强不锈钢密封筒的表面硬度。两项纠正措施经设计认可,运营单位副总工程师批准后实施。渗氮处理后的检测数据表明：密封筒经渗氮处理后的表面硬度是处理前的4.8倍。

对渗氮处理后的全部控制棒驱动机构进行了重新组装和堆外100 m行程磨损试验。试验结果表明：电磁线圈均能自由顺畅下滑;密封筒外表面均未出现划伤和其他异常现象。

对重新安装后的控制棒驱动机构全部做落棒时间试验,试验结果表明：控制棒落棒时间均在0.76～0.82 s,小于设计落棒时间 0.9～1.0 s的技术要求。该不符合项得到有效纠正,运营单位质保办跟踪见证了纠正全过程,并在《不符合项报告》相应栏内签署同意关闭意见。

2.4 钢结构加固裂缝

在厂房土建施工中,运营单位检查时发现800 mm厚的中间水池底板混凝土存在裂缝。运营单位要求责任单位先后四次组织专家和参建单位分析讨论裂缝产生的原因,分析讨论产生裂缝的直接原因是：焊接温度、收缩应力。为了查明裂缝深度,运营单位对裂缝进行钻芯检测,检测结果为“此板裂缝已贯穿”。运营单位向直接责任单位发出《不符合项通知》,要求按程序处理该不符合项。为了保证整改措施有效,加固方案最佳,运营单位先后两次召开专家评审会,对4套加固方案进行评审,最后确定为钢结构加固方案,钢结构加固方案经设计认可,运营单位法人代表批准并报上级主管部门认可后实施。直接责任单位按钢结构加固方案施工后,运营单位对钢结构加固工程进行了验收,运营单位质保办在《不符合项报告》相应栏内签署同意关闭意见。并将验收情况报上级主管部门。

该重大不符合项产生的直接原因是将大块的不锈钢板切割为小块,又与预埋在混凝土中的拉筋全拼焊接,焊接产生的高温通过拉筋传递给混凝土,不施焊时又产生巨大收缩应力造成800 mm厚的中间水池底板混凝土裂缝。另一个单位设计的乏燃料暂存池与中间水池相邻,两者均为不锈钢池,但后者与底板混凝土的连结方式不同,乏燃料暂存池的底板混凝土未发生裂缝,由此可见中间水池底板混凝土产生裂缝的根本原因是设计缺陷。

3 结束语

一个技术要求高,工艺系统复杂的核工程建造过程中,产生和发现不符合项是正常的,如果没有产生和发现不符合项反而不正常。产生和发现不符合项不可怕,可怕的是得不到有效纠正。因此紧紧抓住有效纠正是关键。发现不符合项的时间有早有晚,有的在土建施工、设备制造或设备安装过程中发现,有的土建施工、设备制造或设备安装过程后发现,有的在成品时发现,有的在实验时发现,有的在验收时发现,也有的在验收后发现。不论何时发现,也不论不符合项大小,始终坚持不符合项的责任不转移是原则。虽然不符合项纠正耗费大量人力、物力和时间,但是,如果以上4项不符合项不能及时发现和有效纠正,其后果又将怎样呢?换热管管壁破裂,二回路水的压力高于一回路,二回路是普通水,普通水的杂质多,进入一回路将造成放射性增加。厂区异常断电,应急电源系统的蓄电池不能正常工作将危及核工程的安全。密封筒划伤不纠正,控制棒不能正常工作,将不能正常启动和停堆。中间水池底板裂缝不加固将危及厂房的安全。因此,核工程建造过程中发现的不符合项必须全部有效纠正管理。

[1] 中华人民共和国核安全法规汇编(核电厂质量保证安全规定.HAF 003)[G].北京：中国法制出版社,1998：146-171.