顧 宙,張繼革,陳春雄

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

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

核電設備;熱交換器;不銹鋼;傳熱管;預制批;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 標準設計、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臺熱交換器設備。

那時,國內還沒有任何供應商,能按照RCC-M標準制造傳熱管,國外,僅有法國能按RCC-M 標準制造傳熱管,也僅有一家,獨家經營,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品國產化率,核級換熱器傳熱管的國產化勢在必行。

經過調研,如果對國內的換熱管制造商提供技術支持,通過技術攻關,能夠實現(xiàn)核級熱交換器傳熱管生產的國產化。為此,上海電氣電站設備有限公司電站輔機廠與國內鋼管供應商合作開展了制造RCC-M 2、3級熱交換器不銹鋼傳熱管的國產化試驗。

根據RCC-M規(guī)范要求,供應商第一次按照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,或在原有生產使用的制造程序中主要參數(shù)進行修改時,必須先進行預制批的制造。在預制批的管材論證鑒定通過后,方可進行產品管的批量制造,故需對預制批管材的制造,實施進行嚴格的流程控制,以驗證制造程序和檢驗規(guī)程的合理可行,進而保證產品管的質量。

2 預制批的定義和目的

按標準,預制批的管材試制數(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。

預制批是為了驗證制造商按照預先制定的制造工藝制造能夠滿足傳熱管的設計要求和制造質量要求的能力,包括傳熱管的整體質量和內在質量。

3 預制批的實施和控制

對預制批的實施和控制可分為前期文件準備、過程控制和最終鑒定三個階段。

3.1 前期文件準備

在預制批實施前,要求制造商針對其車間的技術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操作人員和檢驗人員的名單和資質證書,并描述制造商的相關業(yè)績和產能。車間評定報告在制造商技術和裝備的改進或業(yè)績增加后進行修訂升版。

在預制批實施前,需編制制造程序、質量計劃、半成品采購技術規(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(包括采購技術規(guī)范要求的驗收試驗和針對預制批認為必要的附加試驗）及取樣位置。

所有文件在采購方批準后才可生效。

3.2 過程控制

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

質量計劃是依據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。采購方按質量計劃上所列工序設置見證點,對預制批制造和檢驗進行監(jiān)控。

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

表1 預制批的見證設置

在制造和檢驗過程中,還需記錄達到質量要求所遇到的任何困難,對產生的缺陷進行記錄,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及尺寸,尤其對于在驗收準則附近的缺陷,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定方式和信號記錄。

根據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的超聲波或渦流檢驗的選擇準則。

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是否需重新進行預制批的制造。

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制批特性報告。針對預制批特性報告和制造商提供所有的技術文件和記錄,由采購方進行鑒定,該傳熱管預制批質量是否滿足RCC-M標準和相關技術規(guī)范的要求,該批傳熱管生產工藝流程是否合理,質保體系是否符合核電產品要求,是否可進行傳熱管批量生產。

4 結束語

上海電氣電站設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化的工作,對預制批的實施,做了很多深入仔細的研究工作,并取得了一定成果。

在有關公司和設計院的全力支持下,上海電氣電站設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）的預制批技術鑒定。該傳熱管已應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備上,是國內首次按 RCC-M制造不銹鋼傳熱管,填補了國內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制批的實施研究,為核級換熱器的產品質量提供了保障,加快了核電傳熱管國產化的進程,為今后實施核級原材料的國產化積累了經驗。

[1]RCC-M M 3303.熱交換管預制批[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,大學本科,工程師,上海交通大學在讀碩士,現(xiàn)從事核電設備的采購及技術管理工作。

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