一、概述

目前，全球已運(yùn)行和正在興建的核電廠主要以壓水堆核電技術(shù)為主流。壓水堆核電采用水為冷卻劑和慢化劑，通過(guò)加壓使高溫水不沸騰而進(jìn)行熱量的傳導(dǎo)。

壓水堆核電廠主要由壓水反應(yīng)堆、反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱一回路系統(tǒng)）、蒸汽和動(dòng)力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱二回路系統(tǒng)）、循環(huán)水系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)和輸配電系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)組成（見(jiàn)圖1）。通常將一回路系統(tǒng)、核電輔助系統(tǒng)、專設(shè)安全設(shè)施和廠房稱其為核島，二回路及其輔助系統(tǒng)和廠房稱為常規(guī)島。

核反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)將堆芯核裂變放出的熱能帶出核反應(yīng)堆傳遞給二回路系統(tǒng)以產(chǎn)生蒸汽。反應(yīng)堆冷卻劑系統(tǒng)一般有兩至四條并聯(lián)在反應(yīng)堆壓力容器上的封閉環(huán)路，每條環(huán)路由一臺(tái)蒸汽發(fā)生器、一臺(tái)或二臺(tái)反應(yīng)堆冷卻劑泵和管路組成。蒸汽發(fā)生器在核電站一回路中的功能是將反應(yīng)堆內(nèi)載熱劑的熱量傳遞到二回路，使二回路側(cè)介質(zhì)產(chǎn)生一定壓力的蒸汽經(jīng)一、二級(jí)汽水分離器干燥后供汽輪機(jī)工作。蒸汽發(fā)生器的一回路側(cè)與反應(yīng)堆壓力容器相連，其載熱劑帶有放射性，二回路側(cè)所產(chǎn)生的干燥蒸汽，其品質(zhì)直接影響電站的功率與效率。蒸汽發(fā)生器在進(jìn)行熱量交換的同時(shí)，起著阻隔放射性載熱劑的作用，是核電站關(guān)鍵設(shè)備之一。

圖1 壓水堆原理

二、蒸汽發(fā)生器的結(jié)構(gòu)

核電廠蒸汽發(fā)生器按工質(zhì)流動(dòng)方式分自然循環(huán)蒸汽發(fā)生器和直流(強(qiáng)迫循環(huán))蒸汽發(fā)生器，按傳熱管形狀可分U型管、直管、螺旋管，按安放形式分立式 和臥式，按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分帶預(yù)熱器和不帶預(yù)熱器的蒸汽發(fā)生器。以下主要以壓水堆核電廠不帶預(yù)熱器的立式U型管蒸發(fā)器為例進(jìn)行介紹。

蒸汽發(fā)生器（如圖2）外殼是由二個(gè)直徑不同的筒體，通過(guò)錐形體過(guò)渡，筒體下端為球形封頭且與管板相接，管板另一側(cè)與二次側(cè)外殼相連，上端為橢圓形封頭，主蒸汽出口接管開(kāi)在橢圓封頭頂部中心，在蒸汽接管中間裝有散發(fā)型管嘴，以限制蒸汽流量。

圖2 蒸汽發(fā)生器結(jié)構(gòu)

球形下封頭上開(kāi)有載熱劑進(jìn)出口接管和檢修用人孔，下封頭與接管、人孔一起整體鍛造成型，每個(gè)接管通過(guò)預(yù)堆邊裝焊鍛制的奧氏體不銹鋼安全端，焊縫采用因料鎳焊接材料。管板與球形封頭及進(jìn)出口接管所組成的一回路中，均分別堆焊鎳基合金或超低碳不銹鋼作為耐腐蝕層。管板厚度約600mm，其中鎳基合金堆焊層6mm，管板上鉆有9000個(gè)矩形排列的?19mm管孔。U形管兩端穿入管板的管孔內(nèi)，U型管是一二回路熱量交換的關(guān)鍵部件，其內(nèi)部流動(dòng)的是帶有放射性的一回路載熱劑，外部流動(dòng)的是二回路的冷卻劑，通過(guò)脹接和焊接使得U型管和管板形成密封的一回路壓力邊界。

在二回路側(cè)U形管束直段上分別由1塊流量分配板和8塊（或9塊）支承板支承。支承板管孔為四葉（或三葉）梅花孔型。在U形管彎管區(qū)，用幾組抗振條隔開(kāi)。U形管所組成的管束，外周由套筒圍住，套筒與支承板之間用楔塊嵌入并焊固，以防松動(dòng)。內(nèi)套筒與下筒體之間的環(huán)狀空間，作為給水下降的通道。U形管束的上端，裝有十幾個(gè)一級(jí)汽水分離器，汽水分離器與渣收集器相連組成一個(gè)整體。在一級(jí)汽水分離器上方，是若干個(gè)（一般為6個(gè)）箱式的二級(jí)分離器，彼此平行排列，布置于蒸汽空間，箱內(nèi)裝滿單鉤式干燥葉片組。 通過(guò)兩級(jí)汽水分離和干燥，使得二回路中的飽和蒸汽達(dá)到高于99.9%的干燥度，然后從蒸汽出口管道進(jìn)入汽輪發(fā)電機(jī)。

世界核電站運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，蒸汽發(fā)生器的可靠性是比較低的，它嚴(yán)重地影響核電廠運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性。據(jù)報(bào)道，國(guó)外壓水堆核電廠的非計(jì)劃停堆次數(shù)中約有1/4是因蒸汽發(fā)生器問(wèn)題造成的。因此，除去設(shè)計(jì)等因素，蒸汽發(fā)生器的制造質(zhì)量顯得尤為重要。

三、制造活動(dòng)綜述

1、項(xiàng)目計(jì)劃

核電產(chǎn)品制造具有周期長(zhǎng)、難度大、涉及廣等特點(diǎn)。一臺(tái)核電蒸汽發(fā)生器的合同周期一般在28～36個(gè)月左右，其中主體材料采購(gòu)周期一般持續(xù)10～24個(gè)月，產(chǎn)品純制造周期需要18～24個(gè)月，即產(chǎn)品的技術(shù)準(zhǔn)備、材料準(zhǔn)備和生產(chǎn)制造三大環(huán)節(jié)交叉進(jìn)行，因此必須建立起立體交叉并有效執(zhí)行的包括材料采購(gòu)和驗(yàn)證、裝備配置、工具工裝設(shè)計(jì)和采購(gòu)、技術(shù)試驗(yàn)和文件編制、人員配置和資質(zhì)評(píng)定、外協(xié)分包、車間制造和內(nèi)外部質(zhì)量監(jiān)控等內(nèi)容在內(nèi)的綜合工程計(jì)劃，并由專人負(fù)責(zé)計(jì)劃的跟蹤、落實(shí)和調(diào)整，方能保證在合同周期內(nèi)交付高質(zhì)量的產(chǎn)品。

2、適用法規(guī)、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)

雖然我國(guó)尚未形成完整的核電行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，但對(duì)于安全第一和質(zhì)量第一的核電產(chǎn)品制造來(lái)說(shuō)，必須嚴(yán)格遵守核電相關(guān)的各級(jí)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

3、原材料

核電蒸汽發(fā)生器的零部件有上萬(wàn)件，涉及材料類型有50種之多，以秦山二期擴(kuò)建工程蒸汽發(fā)生器為例，其關(guān)鍵主體材料如下：

(1)SA508-3低合金鋼鍛件，如帶蒸汽出口接管的整體橢圓封頭，下封頭，上、下及椎體段筒體，管板，吊軸，給水接管，人孔座；

(2)SB163 Ni-Cr-Fe 690合金管子，如U型管；

(3)SA533 B1級(jí)低合金鋼，如一、二次側(cè)人孔蓋；

(4)SB168 Ni-Cr-Fe 690合金板，如下封頭水室隔板；

(5)SA479型405不銹鋼條；如SB167 Ni-Cr-Fe690合金端帽，帶端帽抗震條；

(6)SA240型405不銹鋼板，如管子支承板，流量分配板；

(7)SB564Ni-Cr-Fe690合金 如文丘利管鍛件（蒸汽出汽接管限制器），給水接管限流器；

(8)SB167 Ni-Cr-Fe 如690合金排污管；

(9)SA516 70級(jí)或60級(jí) SA-36，如內(nèi)套筒組件；

(10)SB-564Ni-Cr-Fe690合金(UNSN06690)鍛件，如密封環(huán)；

(11)SA-285C級(jí)、 SA36和其它ASME碳鋼，如一級(jí)汽水分離器組件；

(12)ASME規(guī)程Ⅱ章或ASTM中規(guī)定的各相應(yīng)材料，如二級(jí)分離器組件。

主要焊接材料如下：

(1)錳鎳鉬合金鋼焊條 ASME II C SFA5.5 E9018-G

(2)錳鎳鉬合金鋼窄間隙埋弧自動(dòng)焊焊絲和焊劑 ASME II C SFA5.23 F62A3EGH3N

(3)不銹鋼焊條 ASME II C SFA5.4 E309l,E308L

(4)不銹鋼焊絲 ASME II C SFA5.9 ER309L,ER308L

(5)不銹鋼埋弧自動(dòng)焊焊帶及焊劑 ASME II CSFA5.9 EQ309L,EQ308L

(6)鎳基合金焊條 ASME II C SFA5.11 ENiCrFe-7

(7)鎳基合金焊絲 ASME II C SFA5.14 ERNiCrFe-7

(8)碳鋼手工藥皮焊條 ASME II C SFA5.1 E7018

四、制造技術(shù)介紹

核電蒸汽發(fā)生器的制造技術(shù)涵蓋了焊接、機(jī)加工、裝配、熱處理和探傷及檢測(cè)等，這里選擇了具有代表性的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)給予介紹。

(1)熱屏蔽組件 管板堆焊技術(shù)

作為核電蒸發(fā)器關(guān)鍵零件的管板，因?yàn)橐换芈访嬉L(zhǎng)期接觸具有放射性和腐蝕性的高溫載熱劑，所以通常需要在全表面堆焊具有耐高溫、耐腐蝕的鎳基合金材料。由于管板直徑一般在4m左右，而鎳基合金本身可焊性差，對(duì)雜質(zhì)敏感性大，因此作為蒸發(fā)器制造的第一道主要工序，必須選用一種高質(zhì)又高效的焊接方法。

管板堆焊的方法有雙帶極埋弧堆焊、雙熱絲等離子堆焊、（雙）熱絲TIG堆焊、MIG堆焊和帶極電渣堆焊幾種。目前，通過(guò)相關(guān)試驗(yàn)證明，帶極電渣堆焊以其熔敷效率高、堆焊熔深淺而均勻，母材稀釋率低，堆焊層成形良好，不易有夾渣等缺陷，堆焊層的塑性和韌性高于埋弧堆焊等，已成為首選。

帶極電渣堆焊采用的是電渣熔焊的方式，焊劑因電弧熱熔化后形成高溫熔渣，熔渣的導(dǎo)電率較高且大于電弧的導(dǎo)電率，電流通過(guò)焊帶和熔渣進(jìn)入工件，起焊時(shí)引燃的電弧則隨之被熄滅。電流流過(guò)熔渣產(chǎn)生電阻熱用于熔化焊帶、基材和焊劑以維持渣池的熔化狀態(tài)，金屬熔池位于渣池下面從而得到保護(hù)。但在進(jìn)行鎳基合金帶極電渣堆焊時(shí)要有效控制熱輸入量和嚴(yán)格執(zhí)行清潔要求，限制硫、磷等雜質(zhì)元素進(jìn)入。

(2)深孔加工

一般將孔深L與孔徑d之比大于5的孔稱之為深孔，深孔加工是處于封閉或半封閉狀態(tài)下進(jìn)行，具有以下特點(diǎn)：

① 不能直接觀察刀具切削情況，只能通過(guò)聽(tīng)聲音、看切屑、觀察機(jī)床負(fù)荷及壓力表、觸摸振動(dòng)等現(xiàn)象來(lái)判斷；

② 切削熱不易散發(fā)，必須采取強(qiáng)制有效的冷卻方式；

③ 切屑排出的路徑較長(zhǎng)，容易發(fā)生阻塞造成鉆頭崩刃，因此切屑的長(zhǎng)短和形狀要加以控制，并進(jìn)行強(qiáng)制排屑；

④ 工藝系統(tǒng)剛度差，易產(chǎn)生振動(dòng)或走偏，要重視支承導(dǎo)向。

管板深孔加工是蒸汽發(fā)生器中技術(shù)要求最高、制造難度最大的工序之一，除上述難點(diǎn)外，還具有體積大、噸位重、孔深且數(shù)量多、材料難加工等特點(diǎn)。蒸發(fā)器管板組件（管板+筒體）鉆孔狀態(tài)時(shí)總重可達(dá)60t以上，管板由二種異種金屬組成，本體材料為低合金高強(qiáng)度的SA508-3鍛件，一次側(cè)表面堆焊厚6mm的鎳基合金，其深孔加工長(zhǎng)徑比高達(dá)30甚至更高，而位置度和垂直度精度控制不到0.5mm。

目前，蒸發(fā)器管板深孔加工的方式有槍鉆和BTA兩種，秦山二期項(xiàng)目采用了槍鉆加工，秦山二期擴(kuò)建項(xiàng)目則采用了BTA鉆頭。實(shí)踐表明，BTA鉆孔方式除了具有良好的經(jīng)濟(jì)性和加工的高效性（加工周期較槍鉆縮短3/5左右）外，管孔直徑尺寸控制、深孔直線度、表面粗糙度以及位置度比槍鉆有明顯提高，同時(shí)具有良好的可靠性和操作更換的便捷性（見(jiàn)附表）。

管板深孔加工必須依靠數(shù)控深孔加工機(jī)床。同時(shí)，通過(guò)試驗(yàn)確定合適的切削參數(shù)、冷卻液流量和壓力、鉆頭切削刃角、導(dǎo)套預(yù)緊力和有效的中間托架結(jié)構(gòu)等專用工裝。

附表

此外，還要注意地表沉降（潮汐）、材料本身均質(zhì)性等對(duì)加工精度的影響。

(3)管子管板脹接

管子管板焊接是一回路壓力邊界最為薄弱的環(huán)節(jié)之一，也是質(zhì)量控制的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。管子管板焊接的難點(diǎn)在于：① 管壁很薄，如果線能量控制不當(dāng)將使管子變形超標(biāo)；② 管子管板為角焊縫，必須采用全位置焊接；③ 焊接接頭（和焊材）為可焊性差的鎳基合金。

因此，管子管板連接型式采用強(qiáng)度脹加密封焊接，先進(jìn)行橡膠定位脹，然后進(jìn)行管子管板倒角，在滿足尺寸要求后進(jìn)行全自動(dòng)氬弧焊接。

以秦山二期擴(kuò)建工程蒸汽發(fā)生器為例，管子尺寸為?19.05×1.09，管子材料為SB163Ni-Cr-Fe Alloy690，管板是SA508Gr.3Cl.2+6.4mm鎳基合金堆焊層，采用鎳基合金690的?0.6mm的焊絲。

焊接參數(shù)控制包括送絲位置、焊接脈沖頻率、脈沖電流、電極位置、焊絲的送進(jìn)方式及速度機(jī)頭旋轉(zhuǎn)方式及速度及保護(hù)氣體純度及流量。

焊縫考核要求主要有外觀成形、最小泄漏通道、焊接接頭金相。

(4)液壓脹管（見(jiàn)圖3所示）

在管子管板定位脹、焊接和氦檢漏后，進(jìn)行全長(zhǎng)度的脹接。秦山二擴(kuò)蒸汽發(fā)生器脹管長(zhǎng)度為584.5mm，管子內(nèi)徑為?16.87mm，采用2700bar的脹管壓力，二次側(cè)未脹間隙0～5.1mm。

管子管板脹管方式有液壓脹，機(jī)械脹和液壓脹加部分機(jī)械脹三種。管子管板液壓脹管特點(diǎn)：

① 脹管芯軸插入管子而不損傷管子內(nèi)孔，設(shè)備操作、移動(dòng)方便；

② 脹管深度及定位精確，使管子與管板的根部間隙最大限度的減少；

③ 由于液壓脹管其壓力能精確設(shè)定，并重復(fù)定位，因此，脹管質(zhì)量能得到充分保證，同時(shí)脹管附著壓力及拉脫力數(shù)值，也能精確計(jì)算；

④ 由于液壓脹管無(wú)機(jī)械擠壓而產(chǎn)生冷作硬化，根部殘余應(yīng)力較小，腐蝕傾向比機(jī)械滾壓脹小得多；

⑤ 液壓脹接操作時(shí)間短，只需幾秒鐘，特別是當(dāng)脹管長(zhǎng)度在30mm以上。

圖3 液壓脹管示意

(5)抗振條裝配與檢測(cè)（見(jiàn)圖4及圖5所示）

抗振條是安裝在蒸汽發(fā)生器U型管之間起固定和隔離作用，避免系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)U形管受到冷熱變化和水力沖擊產(chǎn)生大幅度晃動(dòng)引起系統(tǒng)受損，抗振條裝配精度將直接影響U型管運(yùn)行中的磨損及使用壽命。以秦山二擴(kuò)項(xiàng)目60F蒸汽發(fā)生器為例，其管束組件由一塊流量分配板，8塊支承板，4640根U型管以及三級(jí)抗振條組成?？拐駰l兩端采用端帽結(jié)構(gòu),用于抗振條與連接帶的焊連，抗振條的厚度為7.849±0.012mm，管子與管子間間距為7.95mm，抗振條材料為SA479型405不銹鋼條，抗振條端帽材料為SB 167 Ni-Cr-Fe 690鎳基合金。

抗振條裝配得主要工藝要點(diǎn)如下：

① 建立一條基準(zhǔn)線；

② 將抗振條組安裝、固定好；

③所有抗振條固定好后，安裝相應(yīng)的保持環(huán)；管子抗振條端帽與保持環(huán)焊接和間隙測(cè)量；裝配并焊妥保持環(huán)的保持條。

抗振條裝配的難點(diǎn)在于抗振條與管子間的間隙控制。在裝配和焊接過(guò)程中必須采取有效辦法，控制抗振條與管子間收縮變形。

① 采用合理的裝配順序；

② 為了防止在焊接過(guò)程中做重大調(diào)整和潛在問(wèn)題的發(fā)生，采用環(huán)帽夾臨時(shí)夾緊保持環(huán)；

③ 為了控制抗振條與保持環(huán)焊接收縮，利用特定的節(jié)距塊對(duì)管子和抗振條進(jìn)行焊前位置固定，并使得本區(qū)域管束從內(nèi)到外各行的微小堆積誤差不致積累；

④ 制定了合理的焊接順序，減少焊接不對(duì)稱引起的變形；

⑤ 在抗振條裝配過(guò)程中，及時(shí)用應(yīng)變儀測(cè)量從管束內(nèi)部到外圍管子抗振條的裝配情況。

圖4 抗振條裝配示意

圖5 抗振條與管子間間隙檢測(cè)

(6)接管安全端焊接

蒸汽發(fā)生器接管是與本體材料相同的SA508-3低合金鋼鍛件，安全端則一般為不銹鋼鍛件（如F316鍛件），由于這兩種鋼的焊接性能相差過(guò)大，所以設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)采用介于鎳基材料作為過(guò)渡，即一般會(huì)在高強(qiáng)度的低合金鋼表面先預(yù)堆先預(yù)堆焊鎳基合金后再與不銹鋼安全端焊接。但如前文所述，鎳基材料的可焊性差，根據(jù)一特點(diǎn)，通常采用氣體保護(hù)的自動(dòng)TIG焊接方法，主要因?yàn)樽詣?dòng)TIG焊接采用的是純金屬焊絲+高純氬氣保護(hù)，能夠確保焊縫金屬的純凈，從而提高焊接接頭的質(zhì)量。

自動(dòng)TIG焊接作為一種非熔化電極的方法，其電弧能量能夠方便的調(diào)控，從而確保鎳合金焊絲不因過(guò)燒造成合金元素的損失。

由于安全端焊接可能出現(xiàn)的焊接缺陷的可能性較大，因此在接管預(yù)堆邊焊接后、熱處理后以及接管對(duì)接后都會(huì)進(jìn)行100%RT、UT和PT檢查，以確保焊接質(zhì)量。

(7)下封頭與管板局部熱處理

通常蒸汽發(fā)生器在管束組件裝入殼體并完成一系列脹接和檢測(cè)工作后才可與下封頭焊接，而管子管板焊縫和脹接區(qū)會(huì)受高溫影響而發(fā)生性能變化或松弛，因此下封頭與管板環(huán)縫只能采取局部熱處理方式來(lái)消除焊接殘余應(yīng)力。

考慮到該環(huán)縫周邊結(jié)構(gòu)的特殊性，在操作中分為環(huán)縫區(qū)、二次側(cè)手孔區(qū)、接管區(qū)、安全端焊縫區(qū)、管板焊縫區(qū)和管板一次側(cè)平面區(qū)等幾個(gè)溫度控制區(qū)，分別按照不同的溫控范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控溫，其中最高控溫為環(huán)縫區(qū)607±13℃，最低控溫是二次側(cè)手孔區(qū)為93～260℃。

局部熱處理升溫、降溫過(guò)程中，當(dāng)溫度在427℃以上時(shí)，對(duì)升降溫速率需要嚴(yán)格控制，一般在必須小于55℃/h，當(dāng)達(dá)到熱處理溫度時(shí)開(kāi)始保溫。

(8)水壓試驗(yàn)

蒸汽發(fā)生器一二次側(cè)是不相通的，因此水壓試驗(yàn)分開(kāi)進(jìn)行。水壓試驗(yàn)時(shí)容器壁和試驗(yàn)用水溫度都應(yīng)大于TNDT+33.3，在試驗(yàn)過(guò)程中采用接觸式溫度計(jì)測(cè)量產(chǎn)品壓力邊界表面最低點(diǎn)溫度，一般溫度控制在21～38℃范圍內(nèi)。試驗(yàn)介質(zhì)為去離子水，水質(zhì)對(duì)溫度、氧化物含量、氟化物含量、硅含量、導(dǎo)電率、PH值范圍、懸浮物總含量、目視質(zhì)量都有嚴(yán)格要求。

以一次側(cè)水壓試驗(yàn)為例，一般程序?yàn)椋合染鶆蚓徛厣龎?，每?jí)保壓時(shí)間不小于15 min，停壓時(shí)檢查人孔及受壓焊縫和受壓零件，不允許有滲漏冒汗和異常情況發(fā)生；再以0.2 MPa/min 的速率升壓到試驗(yàn)壓力，在試驗(yàn)壓力下保壓不大于1h，檢查壓力表、熱電偶、人孔密封、受壓焊縫和受壓零件等，不允許有滲漏冒汗和異常情況發(fā)生，且壓力表讀數(shù)應(yīng)保持不變；檢查完畢后卸壓以0.2 MPa/min速率降壓到17.2 MPa 并保持壓力不大于1h，再重復(fù)上述檢查；再以0.20 MPa/min的速率降壓直到壓力表讀數(shù)為零。

水壓試驗(yàn)結(jié)束后需對(duì)蒸汽發(fā)生器內(nèi)部進(jìn)行排水和干燥，干燥方法可注入熱的氮?dú)膺M(jìn)行多次置換，對(duì)容器內(nèi)部干燥度考核可采用測(cè)試容器內(nèi)部氣體的露點(diǎn)等方法。

(9)清潔度控制

清潔度及外來(lái)物控制也是蒸汽發(fā)生器制造過(guò)程應(yīng)引起重視的環(huán)節(jié)，其目的是避免加工表面受污影響焊接或檢測(cè)質(zhì)量，同時(shí)限制進(jìn)入回路的雜質(zhì)所引起的下列危害：

① 反應(yīng)堆堆芯沉積物的活化；

② 沉積物對(duì)運(yùn)動(dòng)部件的不利影響；

③ 對(duì)不銹鋼合金的局部（或普遍）腐蝕；

④ 沉積物造成的熱交換效率下降。

蒸汽發(fā)生器產(chǎn)品制造清潔度和外來(lái)物控制主要包括焊接清理（焊前、焊中和焊后），無(wú)損檢查清理，熱處理清理，機(jī)加工后清理，管板打深孔、內(nèi)套筒裝配、管子支撐板裝配、穿管、抗振條裝配、上部?jī)?nèi)件裝配、下封頭與管板裝配中清理，一、二次側(cè)最終清理，清潔室控制等環(huán)節(jié)。

清理可選用打磨、鋼絲刷、溶劑清理和噴砂/噴丸幾種方式。一般來(lái)說(shuō)當(dāng)某一焊接表面須清理時(shí)，清理不僅包括指定表面，還應(yīng)包括相鄰表面的不小于50.8mm的范圍。例如“焊前清理”需對(duì)熱切割成形的焊接坡口需批磨到金屬光澤為止，且應(yīng)磨去所有氧化物，并且用打磨或鋼絲刷清理相鄰表面，且去除銹跡、油脂、油漆、焊渣和任何其他外來(lái)物質(zhì)。再用浸有丙酮的清潔布擦凈打磨和刷后的焊接坡口和相鄰區(qū)域表面?！昂负笄謇怼眲t用打磨或用鋼絲刷，去除焊縫外表面焊渣、焊接飛濺物等，并對(duì)UT/RT檢查的受壓焊縫和結(jié)構(gòu)焊縫批磨光滑，去除焊接表面波紋、凹陷，并與相鄰表面平滑過(guò)渡，同時(shí)對(duì)不銹鋼和鎳基合金焊縫應(yīng)目視檢查焊接氧化色，如果發(fā)現(xiàn)有不能接受的氧化色應(yīng)刷除使表面恢復(fù)金屬光。

清潔度控制要注意，對(duì)清理用物品有著嚴(yán)格的成分限制。例如清理用非產(chǎn)品材料應(yīng)滿足下列化學(xué)成分中 鎘、鎂、錫、鋅、砷、鉍和低熔點(diǎn)合金含量總計(jì)應(yīng)不大于100×10-6，鋁、銅、磷、硫每項(xiàng)含量不得大于250×10-6，混合的氯化物和氧化物不大于200×10-6等，紅鉛、石墨礦物油或二硫化鉬潤(rùn)滑油是不允許的。

在蒸汽發(fā)生器產(chǎn)品的零部件制造、裝配、檢查和試驗(yàn)期間和清理后，應(yīng)采取維護(hù)和預(yù)防措施，防止含有上述成分的受控物質(zhì)放置在蒸汽發(fā)生器上，或進(jìn)入蒸汽發(fā)生器內(nèi)，應(yīng)采用臨時(shí)蓋加密封使產(chǎn)品盡可能減小與受控物質(zhì)接觸。

(10)無(wú)損檢驗(yàn)

制造缺陷的原因可分下列三類：（1）原材料生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的初始缺陷，如化學(xué)成份的改變、表面裂紋和內(nèi)部裂紋；（2）制造工藝過(guò)程（毛坯制備、機(jī)加工和熱處理）中所產(chǎn)生的缺陷，例如疏松裂紋縮孔和氣孔；（3）裝配過(guò)程中產(chǎn)生的缺陷，例如焊縫的氣孔和未焊透等。

選擇無(wú)損檢驗(yàn)方法時(shí)應(yīng)充分考慮材料的種類、幾何形狀和表面狀態(tài)、預(yù)計(jì)的缺陷的位置和大小以及檢驗(yàn)方法的靈敏度等因素。通常，在允許條件下，會(huì)選擇2～3種方法互相補(bǔ)充。

① 超聲波檢查：向缺陷部位發(fā)射超聲波并接收其反射波并與標(biāo)準(zhǔn)波形進(jìn)行對(duì)比從而發(fā)現(xiàn)缺陷，但超聲波易受材料和缺陷表面的性質(zhì)及受檢部件的形狀等影響，確定缺陷的尺寸比較困難。所有壓力邊界焊縫包括蒸汽發(fā)生器封頭、接管和人孔以及一次側(cè)管板端面堆焊層需進(jìn)行超聲波檢查，檢查采用標(biāo)定試塊對(duì)比試驗(yàn)。

② 液體滲透：將滲透劑和顯示劑涂在表面開(kāi)口型缺陷上，由于毛細(xì)管作用，將其滲入缺陷內(nèi)，使缺陷顯示出來(lái)。對(duì)鎳基合金、不銹鋼堆焊層以及密封面，機(jī)加工后表面進(jìn)行液體滲透試驗(yàn)。

③ 磁粉檢查：將受檢零部件磁化，如表面有缺陷就會(huì)使磁場(chǎng)產(chǎn)生局部畸變或漏磁，由此顯示缺陷。適用于檢驗(yàn)鐵磁性材料的待堆焊表面和熱處理后壓力邊界焊縫等。

④ 射線檢查：當(dāng)射線穿透被檢零部件時(shí)產(chǎn)生可見(jiàn)圖像，由此檢查部件內(nèi)部是否存在缺陷，通常使用射線照相膠片記錄圖像。適用于筒體環(huán)縫、大接管焊縫焊后或熱處理后進(jìn)行射線檢查。

⑤ 渦流檢查：當(dāng)導(dǎo)電材料處于交變磁場(chǎng)中時(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即渦流。被檢材料如尺寸和結(jié)構(gòu)異常或其內(nèi)在性質(zhì)如磁導(dǎo)率電阻變化，都會(huì)使渦流的分布形狀受到擾動(dòng)，而施感線圈的阻抗是直接與渦流的分布形狀相關(guān)的。渦流檢驗(yàn)方法就是通過(guò)分析施感線圈的阻抗變化來(lái)查找被檢材料中的缺陷。對(duì)管子管板脹接區(qū)域按設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行渦流檢查。

⑥ 氦檢漏：用于檢測(cè)管子管板焊縫的密封性。在管子管板焊后且液壓脹管前，將蒸汽發(fā)生器二次側(cè)密封住并充入一定壓力氦氣并保壓，同時(shí)在一次側(cè)針將焊縫罩在真空罩內(nèi)進(jìn)行氦氣濃度監(jiān)測(cè)，如濃度低于1.33×10-8Pa·m3/s則合格。

五、質(zhì)量管理

核電產(chǎn)品的制造質(zhì)量不僅關(guān)系到核電機(jī)組的效率和壽命，更關(guān)系到數(shù)以百萬(wàn)計(jì)生命的安全，“質(zhì)量是核電產(chǎn)品的生命線”，質(zhì)量管理覆蓋核電產(chǎn)品制造全過(guò)程。

蒸汽發(fā)生器制造的質(zhì)量活動(dòng)主要包括以下幾個(gè)方面：

建立包括制造相關(guān)的所有活動(dòng)在內(nèi)的質(zhì)量保證體系，制定各級(jí)工作標(biāo)準(zhǔn)程序，形成內(nèi)外部監(jiān)查機(jī)制以確定體系運(yùn)作的有效性和不斷改進(jìn)。

以蒸汽發(fā)生器制造工藝流程為基礎(chǔ)，建立與基本工序一一對(duì)應(yīng)的質(zhì)量計(jì)劃，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，例如管板堆焊、下筒體與管板主焊縫裝焊、管板深孔加工、內(nèi)套筒安裝、U型管穿管及定位脹、管子管板焊接、液壓脹管、安全端焊接、水室隔板與短水室隔板裝焊以及局部熱處理、無(wú)損檢驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、理化試驗(yàn)、役前檢查等，明確相應(yīng)的開(kāi)工和見(jiàn)證要求。

建立風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)管控機(jī)制。關(guān)鍵工序?qū)嵤┣?，?duì)所有可能影響到工序質(zhì)量的因素，如原材料質(zhì)量、周期、設(shè)備精度、技術(shù)水平等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析并做好相應(yīng)預(yù)防措施，盡量避免或較少可能的不利影響。

通過(guò)點(diǎn)、線和面相結(jié)合建立完整覆蓋蒸汽發(fā)生器產(chǎn)品制造全過(guò)程的質(zhì)量管理體系，樹(shù)立以“凡事有法可依、凡事有據(jù)可查、凡事有人負(fù)責(zé)、凡事有人監(jiān)督”為基本的核文化精神，是從事于核電產(chǎn)品制造的基本要求。