核電站用不銹鋼無縫管的質(zhì)量控制方案

 浙江至德鋼業(yè)有限公司結(jié)合不銹鋼無縫管的制造工藝流程以及質(zhì)量監(jiān)督經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)鋼管的質(zhì)保等級(jí)、工序的重要程度、供應(yīng)商的綜合實(shí)力設(shè)置質(zhì)量見證點(diǎn)，對(duì)核電站用不銹鋼無縫管的制造過程、檢驗(yàn)過程以及最終檢查過程中的質(zhì)量控制內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，為核電設(shè)備質(zhì)量監(jiān)督提供參考。

 由于不銹鋼無縫管具有良好的耐腐蝕性，通常用于石化、電力、食品等行業(yè)。為滿足設(shè)計(jì)需要和安全要求，核電站中存在大量的無縫不銹鋼管，質(zhì)保等級(jí)通常為Q1級(jí)或Q2級(jí)。核電站用無縫不銹鋼管主要用于輸送介質(zhì)或傳熱，通常與容器、水泵、閥門、法蘭相連接，是核電站的重要安全屏障。核電站用不銹鋼無縫管是圓形的奧氏體不銹鋼，鋼管尺寸規(guī)格很多，每個(gè)鋼管規(guī)格的需求長(zhǎng)度均不相同，每支鋼管的長(zhǎng)度為5米至10米，鋼管外徑最大711mm，壁厚最大32mm，由于核電站用不銹鋼無縫管具有牌號(hào)多、規(guī)格多、數(shù)量多、質(zhì)保等級(jí)高等特點(diǎn)，因此對(duì)核電站用不銹鋼無縫管的制造質(zhì)量進(jìn)行控制分析具有重要意義。

 一、核電站用不銹鋼無縫管的制造工藝

  1. 工藝流程圖

  核電站用不銹鋼無縫管通常采用冷拔或冷軋的方式成型，具體制造工藝流程如下：原材料檢驗(yàn)→電爐＋AOD爐→澆鑄→熔煉分析→鍛壓→熱穿孔→荒管酸洗→潤(rùn)滑→冷軋、冷拔→去油→固溶熱處理→矯直→拋光→酸洗鈍化→定切頭尾→理化試驗(yàn)→水壓試驗(yàn)→無損檢驗(yàn)→尺寸檢查→目視檢查→噴標(biāo)→最終檢查→包裝入庫→完工報(bào)告審查→質(zhì)量放行→發(fā)運(yùn)。

  2. 質(zhì)量見證點(diǎn)設(shè)置

  在制造活動(dòng)開始前，首先由供應(yīng)商向業(yè)主提交質(zhì)量計(jì)劃，業(yè)主委派的質(zhì)量監(jiān)督人員根據(jù)鋼管的質(zhì)保等級(jí)、工序的重要程度、供應(yīng)商的綜合實(shí)力等因素設(shè)置質(zhì)量見證點(diǎn)，質(zhì)量見證點(diǎn)一般分為三種：Ｒ點(diǎn)（審查記錄和報(bào)告點(diǎn)）、Ｗ點(diǎn)（現(xiàn)場(chǎng)見證點(diǎn)）、Ｈ點(diǎn)（停工待檢點(diǎn)）。核電站用無縫不銹鋼管的質(zhì)量見證點(diǎn)設(shè)置見表。

二、制造過程中的質(zhì)量控制

  核電站用不銹鋼無縫管制造過程中的重要質(zhì)量控制工序包括開工檢查、固溶熱處理。

  1. 開工檢查

   開工檢查是開始鋼管制造的第一步，主要檢查合同和技術(shù)文件、質(zhì)保大綱、制造方案、作業(yè)程序、工廠資質(zhì)、生產(chǎn)設(shè)備、計(jì)量器具、特殊工種資格、原材料驗(yàn)收?qǐng)?bào)告、車間環(huán)境條件。

   對(duì)于核電站用不銹鋼無縫管，供應(yīng)商需要獲得國(guó)家核安全局的制造許可，鋼管的尺寸、材質(zhì)范圍必須在許可范圍內(nèi)，無損、焊接等特殊工種必須持有國(guó)家核安全局頒發(fā)的等級(jí)證書。

  2. 固溶熱處理

  核電站用不銹鋼無縫管的固溶熱處理爐有連續(xù)輥底爐和箱式爐兩種方式，在質(zhì)量控制時(shí)要重點(diǎn)關(guān)注保溫溫度、保溫時(shí)間、出爐時(shí)間、急冷后的水溫。

  固溶熱處理的保溫溫度控制在1050℃～1150℃之間，保溫時(shí)間根據(jù)技術(shù)條件和鋼管壁厚確定。

  箱式爐鋼管保溫后出爐時(shí)間要短，出爐后在水中急冷，急冷后的水溫不能太高，通常采用流動(dòng)水急冷，以獲得過飽和的奧氏體，提高鋼管的耐腐蝕性、塑性和韌性。

 3. 檢驗(yàn)過程中的質(zhì)量控制

  核電站用不銹鋼無縫管檢驗(yàn)過程中的重要質(zhì)量控制工序包括理化檢驗(yàn)、水壓試驗(yàn)、無損檢驗(yàn)、尺寸檢查。

  1. 理化試驗(yàn)

  理化試驗(yàn)包括拉伸試驗(yàn)、壓扁試驗(yàn)、擴(kuò)口試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、成品化學(xué)成分分析、晶粒度檢測(cè)、夾雜物檢測(cè)、晶間腐蝕試驗(yàn)。屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、延伸率、斷面收縮率是拉伸試驗(yàn)的主要判斷指標(biāo)，除此之外還要檢查拉伸試樣的取樣位置、試樣的尺寸及標(biāo)距、拉伸速率、溫度控制。

  壓扁試驗(yàn)和擴(kuò)口試驗(yàn)主要是檢驗(yàn)無縫不銹鋼管的塑性和韌性，重點(diǎn)檢查試樣的尺寸，擴(kuò)口試驗(yàn)角度，試驗(yàn)后試樣表面是否有開裂、分層現(xiàn)象。

  沖擊試驗(yàn)主要檢查取樣位置、試樣尺寸、試樣數(shù)量、沖擊能量以及沖擊后試樣的檢查。

  成品化學(xué)成分分析通常包括碳、硫、磷、硅、氮、鈮、鉻、鎳、鈦、銅、鉬、鎢等元素。對(duì)于核電站用無縫不銹鋼管，有害元素的含量通常有最大限定值。晶粒度和夾雜物的數(shù)值不能超出合同技術(shù)條件的范圍。晶間腐蝕試驗(yàn)的檢查內(nèi)容包括取樣位置、敏化溫度、沸騰時(shí)間以及腐蝕后試樣的檢驗(yàn)。

  2. 水壓試驗(yàn)

   水壓試驗(yàn)通常根據(jù)力學(xué)性能進(jìn)行計(jì)算，試驗(yàn)壓力與鋼管強(qiáng)度和壁厚成正比，與鋼管外徑成反比。質(zhì)量控制時(shí)重點(diǎn)關(guān)注水壓試驗(yàn)壓力、水質(zhì)、壓力表量程、保壓時(shí)間。

   核電站用不銹鋼無縫管的水壓試驗(yàn)用水為Ｃ級(jí)水，壓力表量程為試驗(yàn)壓力的1.5倍～3倍，壓力表等級(jí)不低于1.0級(jí)，保壓階段鋼管不能出現(xiàn)泄漏或永久變形。

  3. 無損檢驗(yàn)

  無損檢驗(yàn)包括超聲波探傷、滲透探傷、渦流探傷、目視檢查，無損檢驗(yàn)的等級(jí)根據(jù)核安全等級(jí)確定，核安全等級(jí)越高，無損檢驗(yàn)的等級(jí)越高。

  所有鋼管都需要做超聲波探傷，超聲波探傷時(shí)主要檢查樣管、檢驗(yàn)人員、檢驗(yàn)設(shè)備、缺陷判斷、缺陷記錄、缺陷處理。在打磨區(qū)域或有疑問的區(qū)域做滲透探傷，小口徑鋼管需要做渦流探傷，滲透探傷和渦流探傷的質(zhì)量控制要點(diǎn)與超聲波探傷相似。所有鋼管在目視檢查合格后方可包裝。目視檢查時(shí)，鋼管外壁用肉眼或放大鏡檢查，鋼管內(nèi)壁用內(nèi)窺鏡檢查。無損檢驗(yàn)人員必須具備相應(yīng)等級(jí)的核級(jí)資質(zhì)證書。

  4. 尺寸檢查

  尺寸檢查的內(nèi)容包括外徑、壁厚、橢圓度、彎曲度。外徑用千分尺或卡尺進(jìn)行檢查，兩端壁厚用千分尺檢查，中間壁厚用超聲波測(cè)厚儀檢查，要合理控制中間壁厚檢查的間距，防止出現(xiàn)壁厚不均勻現(xiàn)象。橢圓度通過測(cè)量垂直方向的兩個(gè)外徑值進(jìn)行計(jì)算，彎曲度用水平尺檢查。外徑、壁厚、橢圓度和彎曲度的測(cè)量數(shù)值不能超出合同技術(shù)條件的范圍。

四、最終檢查的質(zhì)量控制

  核電站用不銹鋼無縫管最終檢查的質(zhì)量控制工序包括外觀檢查、包裝裝箱檢查、完工報(bào)告審查。檢查沒有發(fā)現(xiàn)違反合同內(nèi)容后，開出工廠質(zhì)量放行單。

  1. 外觀檢查

  最終檢查是在鋼管包裝前最后的質(zhì)量控制工序，主要檢查鋼管標(biāo)識(shí)、銘牌、內(nèi)外表面，標(biāo)識(shí)和銘牌中的編碼、等級(jí)、材質(zhì)、爐批號(hào)、管號(hào)等信息是否正確，鋼管內(nèi)外表面是否有異常情況。

  2. 包裝裝箱檢查

   如果包裝和裝箱不合理，鋼管在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過程中可能會(huì)損壞或者受到污染。

   核電站用不銹鋼無縫管通常采用雙層包裝，內(nèi)層塑料薄膜的作用是隔離、防潮、防污染，外層包裝袋的作用是防塵、防撞和擠壓。所有包裝材料的鹵族元素含量不能高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的數(shù)值。運(yùn)輸鋼管的箱體要安全牢靠，鋼管應(yīng)在箱體內(nèi)固定，以防止運(yùn)輸過程中竄動(dòng)。

  3. 完工報(bào)告審查

   完工報(bào)告應(yīng)按照鋼管的爐批號(hào)區(qū)分，每一爐批號(hào)制作一份完工報(bào)告。完工報(bào)告的內(nèi)容要完整正確，每一頁都要有執(zhí)行人員簽字和供應(yīng)商的質(zhì)保印章。通常一份完整的完工報(bào)告包括封面、目錄、工程質(zhì)量放行單、產(chǎn)品符合性聲明、質(zhì)量證明書、熱處理報(bào)告和曲線、理化試驗(yàn)報(bào)告和相關(guān)圖片、水壓試驗(yàn)報(bào)告和水質(zhì)報(bào)告、無損檢驗(yàn)報(bào)告、目視檢驗(yàn)報(bào)告、尺寸檢驗(yàn)報(bào)告、清潔度報(bào)告、質(zhì)量計(jì)劃。

  4. 工廠質(zhì)量放行

   在鋼管試驗(yàn)檢查和完工報(bào)告審查都沒有發(fā)現(xiàn)違反合同內(nèi)容后，質(zhì)量監(jiān)督人員開出工廠質(zhì)量放行單并在上面簽字。工廠質(zhì)量放行單是供應(yīng)商開始鋼管發(fā)運(yùn)的前提，也是現(xiàn)場(chǎng)人員接貨的重要文件。但是工廠質(zhì)量放行單不能認(rèn)作是驗(yàn)收?qǐng)?bào)告，并且不減輕供應(yīng)商所應(yīng)承擔(dān)的合同責(zé)任。

五、結(jié)語

  核電站用不銹鋼無縫管的質(zhì)量控制過程是核電設(shè)備質(zhì)量控制的一個(gè)縮影，與其他核電設(shè)備一樣，核電站用不銹鋼無縫管是構(gòu)成核電站安全的紐帶。核電設(shè)備的監(jiān)督人員要具有豐富的設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)和較高的專業(yè)技術(shù)水平，同時(shí)熟悉相關(guān)的檢驗(yàn)方法和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。在監(jiān)督過程中，監(jiān)督人員要以合同為依據(jù)，認(rèn)真負(fù)責(zé)，嚴(yán)格進(jìn)行質(zhì)量控制，為核電站的安全可靠運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。