AP1000核电设备钢制安全壳用CV钢板监造活动关键工作介绍

2012-01-26曾广庭

中国重型装备 2012年4期

曾广庭

(山东核电设备制造有限公司，山东 265118)

1 AP1000 钢制安全壳容器概况

AP1000 属于先进的第三代压水堆核电技术，采用了“非能动技术”安全系统的设计思路，即从根本上革新，利用自然界物质固有的规律来保障安全。利用物质的重力，流体的自然对流、扩散、蒸发、冷凝等原理，在事故应急处理时冷却反应堆厂房(安全壳)并带走堆芯余热。

AP1000 钢制安全壳是独立式的带上下椭球封头的圆柱型钢制容器，按照ASME ⅢNE 分卷-MC 级设备(金属安全壳材料)的要求设计制造。容器直径39.62 m，高65.63 m，容积58 333 m3，总重逾4 000 t。由260 张厚度达41.27 mm～47.62 mm、卷制成型的CV 钢板SA-738 Gr.B 焊接拼装而成。主要有五个结构模块，包含环形加强筋、环吊梁、设备闸门、人员闸门、贯穿件和其他附件。

2 CV 钢板监造活动的关键工作

2.1 CV 钢板监造准备工作

监造的前期准备工作是整个监造活动的关键，主要包括监造组织结构形式及人员配置、监造监督导则或监造计划以及监造大纲、质量计划控制点的选取、监造模式的确定等。

2.1.1 监造组织机构形式及人员配置

CV 钢板监造活动由CV 钢制安全壳制造单位山东核电设备制造有限公司授权其质量安全部负责，由其依据相关法规、规范、采购合同等文件要求组织实施。质量安全部监造室执行具体监造过程的计划、实施、报告等活动，监造室设主管一名，监造工程师若干。执行CV 钢板的监造应指派对该专业知识熟悉并有经验的工程师参加，并且监造工程师应经过监造技能培训合格和授权。在对CV 钢板执行监造时，执行监造的各方代表应成立临时监造小组并指定监造组长，一般情况下以直接采购方代表为主监造员，负责人必须完全按照技术规范、图纸、相关法规等组织执行相应的检查和验证。

2.1.2 监造监督导则和监造计划及监造大纲的编制

对CV 钢板执行监造前，监造室需要组织监造工程师编制详细的CV 钢板监督导则和专用监造计划，并依据公司《民用核安全机械设备制造质量保证大纲》的要求，针对该项目制定CV 钢板监造检验大纲等专用技术指导文件。监督导则是编制CV 钢板专用监造计划不可缺少的内容，用于指导、规范监造工程师的质量监督活动，指导监造工程师编写监造报告。CV 钢板监督导则需包含监造工作阶段(评定阶段、制造阶段、检验试验阶段、最终验收阶段、进度跟踪阶段等)的各项活动。专用监造计划主要用于指导、规范对CV 钢板的制造质量实施有效监督，以及指导对CV 钢板制造质量计划的审查。专用监造计划通过对CV 钢板特性、制造的合同要求和监造依据文件的描述，提供能够满足监造工程师使用的必要相关技术信息，并引导监造工程师在执行CV 钢板监造时利用相关文件。CV 钢板监造检验大纲是监造工程师对CV 钢板进行监造的指导性技术文件，大纲需明确CV 钢板监造实施的具体内容、要求，以确保监造活动及时、有效地开展。大纲内容应包括监造活动的各个阶段、检查的主要内容及验收条件、抽查比例等。

2.1.3 质量计划的制定

CV 钢板制造前，供应商应编制CV 钢板质量计划。质量计划是在生产和试验活动之前对整个活动的过程进行规划，指定了具体人员和时间，明确了使用的相关程序、指示书/图纸和其他相关文件完成相应工序，并对关键工序提出质量控制要求的文件。CV 钢板质量计划编制完成后应报送给买方，由买方技术部门依据合同、合同附件及技术规范、相关法规、标准对质量计划的技术工艺等进行审核，并由监造工程师对质量计划选取控制点:R 点(报告点)、W 点(见证点)和H 点(停工待检点)。需报上游单位设点的由监造工程师报送上游单位审核设点，经上游单位批准返回后执行。质量计划见证点的选取通常由监造管理模式决定。CV 钢板质量控制点应设置在对制造质量有明显影响的特殊或关键工序处，或针对CV 钢板的主要部件、关键部件、加工制造的薄弱环节及易产生质量缺陷的工艺环节。W/H 点的设置一定要遵循“科学、合理、准确、经济”的原则，以便高效、准确的抓住关键控制点。CV 钢板制造和检验工序中，“先决条件检查”、“模拟焊后热处理(PWHT)”、“最终标记”和“完工报告检查”宜设置为H 点，“热处理:淬火+回火”、“取样”、“力学性能试验”、“超声检测”、“表面检查和尺寸测量”等工序宜设置为W 点，“熔炼分析”、“初轧”、“板坯加热+轧制”、“产品分析”等工序可设置为R 点。对于设置了H 点的工序通知见证时，在无监造单位下达正式书面文件表示放弃时，操作人员不可进行下一步骤的作业活动;对于W 点，如监造单位未按指定时间到达指定地点，操作人员可以继续后续作业，但必须保留相应的报告和文件记录以证明该工序符合规定要求。

2.1.4 监造模式的选取

我国目前引进的美国西屋电气公司第三代AP1000 核电，其监造模式与以往的核电模式有所差异。其引进方式分“三步走”战略，第一步，以外方为主，我方全面参与。西屋联合体为主体并承担其合同项目下的全部职责，负责两个三代核电自主化依托项目——浙江三门、山东海阳的核岛及其接口等相关工程的建设、设备采购和工程建设。根据分类，三门1#核电和海阳1#核电机组CV 钢制安全壳为A1 类设备，此类设备CV 钢板监造模式为西屋联合体直接采购，并派人监造和在制造厂放行，中方在质量计划上选点全面参与监造。第二步，以我为主，外方支持。联合国内有关部门和单位，充分利用国内资源，以中方为主开展工程设计、设备制造和过程建设，外方参与部分技术支持并承担相应责任。根据分类，三门2#核电和海阳2#核电机组CV 钢制安全壳为A2 类设备，由中方采购和监造，西屋联合体在质量计划上选点并参与监造。第三步，全面实现自主设计创新。充分利用国内外各种资源，充分发挥国内现有的核电科研、设计、制造和建设等方面的力量，实行产、学、研相结合，通过“引进、消化、吸收和再创新”模式，形成具有我国自主知识产权的第三代非能动安全核电技术。内陆桃花江核电、彭泽核电、咸宁核电等CV 钢制安全壳属于此B、C类设备。对此类项目CV 钢板的监造模式全部实现国产化，由制造厂采购和监造，总承包方、业主方等参与质量计划设点和监造。

2.2 CV 钢板监造过程实施

监造的过程实施是依据编制的CV 钢板监督导则和专用监造计划、CV 钢板监造检验大纲、批准的质量计划等文件对产品进行质量控制的决定性阶段。主要包括开工先决条件验证、主要作业工序或步骤的见证、质量问题的报告与处理以及最终产品质量放行等。

2.2.1 开工先决条件验证

CV 钢板的开工先决条件验证工作主要是在制造开工前从“人、机、料、法、环”几方面对制造厂进行符合性审查。

2.2.2 主要作业工序或步骤的见证

CV 钢板的主要作业工序或步骤的见证是对设置了H 点、W 点的检查验证。在工序执行过程中检查作业是否完全依据作业规程、规范实施，并对实际作业人员和设备的有效性再次复核，对检验试验结果按照规范要求进行判断，检查记录文件是否满足要求，是否出具了合格报告等。对于专业技术性严格的见证如超声检测可以邀请和授权本单位非质量部门的专业工程师参加该工序监造。若所见证的CV 钢板工序或步骤是完全按照要求作业，并且结果符合规范要求，监造工程师就可在质量计划的相应位置签字消点。

2.2.3 质量问题的报告与处理

对于在CV 钢板监造过程中发现的质量问题应严格按照规范和不符合项程序文件等要求及时报告和处理。为了对不符合项进行科学管理，根据是否违反顾客采购文件、技术规格书、其他经顾客审查认可的文件、不符合项处理方案的复杂性和对核安全的相对重要性的不同，将不符合项分为内部不符合项和外部不符合项，其中外部不符合项又分为Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类。

2.2.4 最终产品质量放行

最终产品质量放行是指CV 钢板在制造完成和所有数据资料整理完善后，依据采购合同的要求在制造厂进行的综合性审查，也是CV 钢板出厂前的最终监造控制。包括对拟放行CV 钢板数据包的完整性和正确性、符合性审查，各种检验试验报告审查，制造过程记录审查，质量保证书审查等。对审查中发现的问题必须立即改正，对明显不符合的资料需查明原始资料或记录，纠正完善直至确定其可以真实有效接受。数据包审核无误后应去仓库查看CV 钢板的实物，验证钢板的外观、标识及规格尺寸是否满足要求。监造工程师在对CV 钢板完成了最终检查后，只要符合合同规定的性能要求，则应该向制造厂发布质量放行单。需要注意的是质量放行单在任何情况下都不能视为产品验收报告，不能减轻供应商应承担的合同责任。

2.3 CV 钢板监造评价与总结报告

监造报告是对监造活动的详细描述和总结。每次CV 钢板监造结束后监造工程师都要及时编制监造报告并交本公司部门领导审批。报告应准确提供CV 钢板的详细信息，包括合同编号、供货商、部件、监造单位和监造代表、监造日期、监督点、工序名称、质量计划编号/版本、过程记录等基本信息;并对检查监造情况进行详细描述，如监造具体进程、发现的违反程序及相关规范的事项等。必要时还应附上监造过程中所涉及的会议纪要、不符合项报告、监造见证照片、见证原始数据记录、特种专用设备标定合格证书、特种作业人员资质证书等资料。监造工程师除了编制监造报告外还应根据项目实际进度编制月、季、年度质量总体情况和质量趋势的报告，以表格或图形等形式展示CV 钢板在制造过程中的主要质量问题，为后续CV 钢板监造工作提供质量计划针对性设点和质量控制的依据。