RCC-M 2級熱交換器用不銹鋼傳熱管預(yù)制批的實施研究

顧 宙,張繼革,陳春雄

(1.上海交通大學(xué),上海 200030;2.上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機廠,上海 200090）

RCC-M 2級熱交換器用不銹鋼傳熱管預(yù)制批的實施研究

顧 宙1,張繼革1,陳春雄2

(1.上海交通大學(xué),上海 200030;2.上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機廠,上海 200090）

RCC-M是一種核電技術(shù)規(guī)范的簡稱,核電機組內(nèi) 1、2、3級熱交換器所用傳熱管,均需按RCC-M技術(shù)規(guī)范進行預(yù)制批制造,在試樣管的質(zhì)量鑒定通過后,才能進行產(chǎn)品管的制造。預(yù)制批的實施和控制應(yīng)在RCC-M技術(shù)規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,結(jié)合實際產(chǎn)品要求和工廠現(xiàn)場操作流程進行制訂,可分為前期文件準(zhǔn)備、過程控制和最終鑒定三個階段進行。

核電設(shè)備;熱交換器;不銹鋼;傳熱管;預(yù)制批;實施

1 概 述

隨著國家核電發(fā)展計劃的制定,我國核電市場進入了一個快速上升的通道,近期和將來要建造多座以RCC-M 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計、制造的CPR1000為代表的核電站。同時,以AP1000和EPR為代表的第三代核電站也已進入建造階段。這些核電中有相當(dāng)數(shù)量的核2、3級熱交換器,因此,需使用大量的核2、3級換熱管。上海電氣電站設(shè)備有限公司與中國廣東核電集團嶺東核電有限公司簽訂了承制180臺核2、3級容器及熱交換器的項目合同,其中有47臺熱交換器設(shè)備。

那時,國內(nèi)還沒有任何供應(yīng)商,能按照RCC-M標(biāo)準(zhǔn)制造傳熱管,國外,僅有法國能按RCC-M 標(biāo)準(zhǔn)制造傳熱管,也僅有一家,獨家經(jīng)營,所以價格昂貴,且交貨周期長,遠遠不能滿足項目交貨要求。

為打破熱交換管由國外完全壟斷的局面,降低制造成本,提高國家整體核電產(chǎn)品國產(chǎn)化率,核級換熱器傳熱管的國產(chǎn)化勢在必行。

經(jīng)過調(diào)研,如果對國內(nèi)的換熱管制造商提供技術(shù)支持,通過技術(shù)攻關(guān),能夠?qū)崿F(xiàn)核級熱交換器傳熱管生產(chǎn)的國產(chǎn)化。為此,上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機廠與國內(nèi)鋼管供應(yīng)商合作開展了制造RCC-M 2、3級熱交換器不銹鋼傳熱管的國產(chǎn)化試驗。

根據(jù)RCC-M規(guī)范要求,供應(yīng)商第一次按照RCC-M要求進行某規(guī)格材料的核級熱交換器傳熱管制造前,或在原有生產(chǎn)使用的制造程序中主要參數(shù)進行修改時,必須先進行預(yù)制批的制造。在預(yù)制批的管材論證鑒定通過后,方可進行產(chǎn)品管的批量制造,故需對預(yù)制批管材的制造,實施進行嚴(yán)格的流程控制,以驗證制造程序和檢驗規(guī)程的合理可行,進而保證產(chǎn)品管的質(zhì)量。

2 預(yù)制批的定義和目的

按標(biāo)準(zhǔn),預(yù)制批的管材試制數(shù)量,要求不少于50根,按規(guī)定的制造條件和參數(shù)進行制造,按制訂的傳熱管無損檢測方法進行全數(shù)檢驗。

預(yù)制批是為了驗證制造商按照預(yù)先制定的制造工藝制造能夠滿足傳熱管的設(shè)計要求和制造質(zhì)量要求的能力,包括傳熱管的整體質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。

3 預(yù)制批的實施和控制

對預(yù)制批的實施和控制可分為前期文件準(zhǔn)備、過程控制和最終鑒定三個階段。

3.1 前期文件準(zhǔn)備

在預(yù)制批實施前,要求制造商針對其車間的技術(shù)能力和所制造傳熱管的匹配能力編制車間評定報告。車間評定報告中,需包括用于制造和檢驗傳熱管的所有設(shè)備編號、參數(shù)和在車間的位置,還需包括制造商參加傳熱管制造的相關(guān)操作人員和檢驗人員的名單和資質(zhì)證書,并描述制造商的相關(guān)業(yè)績和產(chǎn)能。車間評定報告在制造商技術(shù)和裝備的改進或業(yè)績增加后進行修訂升版。

在預(yù)制批實施前,需編制制造程序、質(zhì)量計劃、半成品采購技術(shù)規(guī)范和無損檢驗規(guī)程。其中制造程序需詳細描述熔煉工藝、鑄錠的重量和形式、鑄錠頭尾切除百分比、加工過程中每道變形的參數(shù)、中間和最終熱處理、打磨、彎管、拋光、清理和各項檢驗(包括采購技術(shù)規(guī)范要求的驗收試驗和針對預(yù)制批認(rèn)為必要的附加試驗）及取樣位置。

所有文件在采購方批準(zhǔn)后才可生效。

3.2 過程控制

預(yù)制批制造的過程控制,主要是針對每批預(yù)制批編制的質(zhì)量計劃和各項檢驗記錄進行控制。

質(zhì)量計劃是依據(jù)制造程序和檢驗要求按順序編制的,其中包括主要加工工序和各項檢驗工序。采購方按質(zhì)量計劃上所列工序設(shè)置見證點,對預(yù)制批制造和檢驗進行監(jiān)控。

以RCC-M 2級設(shè)備用奧氏體不銹無縫傳熱管?16×1U型管為例,采購方對預(yù)制批的見證設(shè)置如表1中所示。

表1 預(yù)制批的見證設(shè)置

在制造和檢驗過程中,還需記錄達到質(zhì)量要求所遇到的任何困難,對產(chǎn)生的缺陷進行記錄,形成缺陷一覽表。

缺陷一覽表主要記錄在表面檢查和無損檢驗中發(fā)現(xiàn)的缺陷,對此類缺陷須進一步檢測以確定缺陷性質(zhì)及尺寸,尤其對于在驗收準(zhǔn)則附近的缺陷,且每個缺陷記錄須包括可見缺陷的照片、具放大缺陷痕跡的宏觀或微觀斷面照片、缺陷性質(zhì)和長度,對于超聲波或渦流檢驗的缺陷,需注明缺陷類型及標(biāo)定方式和信號記錄。

根據(jù)缺陷一覽表中超聲波或渦流檢驗的缺陷,制造商需確定適用于批量生產(chǎn)的超聲波或渦流檢驗的選擇準(zhǔn)則。

針對制造和檢驗過程中發(fā)現(xiàn)的缺陷進行分析,查明原因,確定是否需對原制造程序進行修改,若需修改制造程序中參數(shù),則必須由采購方確認(rèn)是否需重新進行預(yù)制批的制造。

因制造商的鋼坯采用連鑄坯,須保證連鑄坯的頭尾得到充分切除,且各坯段的化分性能均勻。故要求制造商的預(yù)制批用鋼坯段需包括連鑄坯頭段、尾段和中間其它段,并作全程的跟蹤記錄。在預(yù)制批成品管完成后,在連鑄坯頭段出的第1根管和尾段出的最后1根管,以及其它段中任取3根管進行全部解剖,并需進行各項檢驗。

3.3 最終鑒定

制造商按實際制造時的參數(shù)記錄、檢驗記錄、缺陷一覽表等文件編制預(yù)制批特性報告。針對預(yù)制批特性報告和制造商提供所有的技術(shù)文件和記錄,由采購方進行鑒定,該傳熱管預(yù)制批質(zhì)量是否滿足RCC-M標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求,該批傳熱管生產(chǎn)工藝流程是否合理,質(zhì)保體系是否符合核電產(chǎn)品要求,是否可進行傳熱管批量生產(chǎn)。

4 結(jié)束語

上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機廠一直致力于RCC-M 2級熱交換器傳熱管國產(chǎn)化的工作,對預(yù)制批的實施,做了很多深入仔細的研究工作,并取得了一定成果。

在有關(guān)公司和設(shè)計院的全力支持下,上海電氣電站設(shè)備有限公司電站輔機廠與某鋼管廠共同開展了RCC-M 2、3級熱交換器用不銹鋼傳熱管直管的研制工作,通過了專家組對RCC-M 2級安全殼噴淋熱交換器不銹鋼熱交換直管(?19.05×1.375mm）的預(yù)制批技術(shù)鑒定。該傳熱管已應(yīng)用于嶺澳二期和秦山二期擴建工程中安全殼噴淋熱交換器設(shè)備上,是國內(nèi)首次按 RCC-M制造不銹鋼傳熱管,填補了國內(nèi)核級傳熱管制造的空白,打破了由國外公司完全壟斷的局面。

RCC-M 2級熱交換器傳熱管預(yù)制批的實施研究,為核級換熱器的產(chǎn)品質(zhì)量提供了保障,加快了核電傳熱管國產(chǎn)化的進程,為今后實施核級原材料的國產(chǎn)化積累了經(jīng)驗。

[1]RCC-M M 3303.熱交換管預(yù)制批[S].2007.

[2]RCC-M M 170.1、2、3級熱交換器用冷精整奧氏體無縫不銹鋼管采購技術(shù)規(guī)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

顧?宙(1976-）女,大學(xué)本科,工程師,上海交通大學(xué)在讀碩士,現(xiàn)從事核電設(shè)備的采購及技術(shù)管理工作。

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