阀门是核电项目中非常重要的一种基础部件,种类十分丰富,并且不同的阀门具有不同的结构形式,因此对制造质量提出了较高的要求。電站阀门制造过程的质量控制是一个系统工程,控制阀门制造质量必须引起业主和制造厂相关人员的高度关注和思考,以确保电站设备安全运行。本文对核电项目阀门的结构及类型进行了简单分析,并探讨了核电项目阀门制造过程中的质量控制策略。
关键词:核电项目;阀门;制造;质量控制
中图分类号:TM623 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)18-0067-02
引 言
随着我国经济的快速发展,能源缺口问题日益严重,核电已经成为电力能源结构调整的重要手段和必然选择。核电站能否安全运行,直接受到各组成设备运行稳定性的影响。然而核电设备普遍具有结构复杂、制造难度大、技术要求高等特点,因此做好对核电设备的质量监督控制是制造过程中的重点和难点。核电站阀门具有改变介质流动方向,切断或者接通管路介质流通的重要功能,还能够调节介质的流量和压力,确保设备和管路在正常的状态下运行。制造厂往往在阀门制造过程中,对质量控制的重要性认识不够,措施不够严格,引发很多质量问题。因此,相关制造企业必须有效控制和提高阀门的制造质量,从而保证电站设备安全运行。
1 核电项目阀门简介
1.1 基本结构
阀门是核电站可靠运行的基本保障,主要零部件包括阀体、阀盖、阀轴、阀座、阀瓣、驱动结构、配对法兰、填料、垫片、紧固件等,根据具体的阀门种类不同零部件的数量也不尽相同。核电站阀门的具体作用是:在设备运转中控制流体(液体、气体、悬浮液)在管道或者其他容器中的流动,主要通过启闭件来启闭或者部分阻挡通道中的开口,连接核电站的众多系统,具有截止、调节、导流、防逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。
1.2 阀门分类
阀门分布于核电厂的各个系统、各个房间中,门类多、数量大。阀门等级分为核1/2/3/NC级,按种类分可分为截止阀、闸阀、安全阀、调节阀、减压阀、蝶阀、球阀、隔膜阀等;按驱动方式分,可分为电动、气动、手动;按口径分,从DN8-DN3600各不相同。某些阀是自动工作的,例如止回阀或者单向阀就是自动的,只允许流体向一个方向流动。安全阀在预定的压力下打开,启闭件靠重力杠杆或者弹力足够强的弹簧压在阀座上而使阀关闭,直至压力达到特定的压力时才开启。核电站设备闸门的工作环境较为险恶,而且在传送介质时对温度的安全标准要求也非常高,这里所谓的“介质”特指各种各样的流体介质,这样方能提升核电站设备闸门对环境的适应能力。
2 核电项目阀门制造过程中的质量控制措施
2.1 加强原材料质量控制
核电项目阀门制造过程中要加强原材料采购控制和检验,从源头做好产品质量控制工作。监造人员理应认真审查制造材料的质量、规格,确认检验结果与设备采购合同的技术条款、协议的要求是否一致,并严格审查供应商的资质证明,保证原材料质量证明文件的规范性和有效性。并对阀门实际使用的材料牌号和规格尺寸复核,确保所有使用原材料都符合合同或技术协议里面的规定。现场设备监理在巡检中要通过目视重点检查阀门部件外观质量,外观质量总体较好的放行,外观质量不合格的要及时进行整改。对材料的试验需关注化学成分复验、室温拉伸、室温冲击、高温拉伸、晶粒度、抗腐蚀试验等。原材料试验中,拉伸、冲击一次不合格可以进行就近取双样进一步试验,如双样合格可判断为合格;晶粒度、晶间腐蚀试验如不合格不允许取双样试验。
2.2 严格把控制造工艺
热处理工艺是提高阀门制造质量,改善材料性能的重要工序,主要存在的问题有:热处理工艺没能满足相应的标准和要求;参数控制不符合相关规定;对无需消应力处理的工件进行热处理。解决这些问题的有效办法需要从工艺文件入手,控制好工艺文件编制、审核以及批准等各个环节,确保阀门制造质量。
焊接同样是阀门生产制造中必不可少的重要工序,直接影响了阀门的密封性能!。监造人员在焊接前需检查焊工资质范围是否涵盖所使用的工艺,检查使用焊接工艺是否经过了工艺评定,检查焊接工艺规程的具体要求是否落实,关注焊材、预热温度、层间温度、焊接电流、焊接速度、焊后热处理等。最容易出现的问题是焊工为了焊接容易,增大焊接电流,大电流容易导致烧穿、咬边,将导致合金元素烧损较多,以及焊缝过热导致接头热影响区晶粒粗大影响机械性能,监造中需要关注和杜绝。在进行焊接前,应严格检查人员资质、焊接所采用的工艺、焊材等,需要注意的是,对于不同的焊层,应采用适宜的层间温度和焊材规格。
2.3 做好泄露检验与水压试验
水压试验是阀门制造结束后最直观的判断其功能是否满足的手段。水压试验一般包括壳体压力试验、阀瓣强度试验、倒密封试验、阀座密封试验、填料密封试验、动作试验等。监造时,需关注试验水质要求是否满足;紧固件的紧固力矩需满足技术要求;壳体强度试验时倒密封不得接触,填料允许泄漏,但填料泄漏如果较大则会导致保压压力降低并影响泄漏判断,需尽量减少填料处泄漏或进行及时补压,必要时使用工艺填料;泄漏量试验时关注使用有效的收集、计量泄漏的办法准确计量泄漏量,确保满足阀门的密封要求。
工作人员在开展泄露检验工作时需要采用多种先进技术及时检验氦气、氟利昂与其他气体是否存在泄露状况,敏感检测核电站设备闸门是否存在裂纹,做好现场记录工作,结合检测结果制定新的标准,并确保核电站设备闸门制造能够达标。在进行水压试验工作时,工作人员理应按照最新技术协议、试验流程与工艺守则来检验水压试验结果;严格审查供水机房的资质;在试验之前,要严格检测水压表和所有的仪器;及时记录每一试验步骤的结果,监督检查项目,记录耐压时间,严格审查核电站设备闸门的螺栓配件数量与质量的对等,加强对水压试验报告的审查力度。
2.4 开展预防和经验反馈
在核电设备制造过程中,开展预防和经验反馈可以相当有效的进行质量控制。预防和反馈是质量控制的一个重要途径,而且具有很大的提升空间。积极的开展预防和经验反馈,借鉴前期项目的生产经验和质量管理经验,能够有效的做到提前发现问题,提前处理问题,对整个设备的制造进展和质量起到提高效率、节约成本、保障进度等优点。从质量控制的角度来看,质量监督不应仅停留在发现、处理问题上,更应该着眼于未来,积极的预防措施和良好的经验反馈能够省去很多的时间和成本,避免质量问题发生或重复发生。
2.5 对包装发运阶段的质量控制
包装发运是阀门出厂前的最后一道控制工序。阀门属于批量设备,并不是逐台发货,而是批量发货,少则十几台,多则七八百台,同时发运的还有紧固件、备品备件、专用工具等,因此,比较容易受到外界因素影响而造成质量问题。例如阀门在箱内固定不牢靠,阀门磕坏划伤;紧固件数量错误;单独包装小零件缺少标识;箱单格式与程序不符;箱单与实物不符等。因此在发货前应仔细核对,例如箱单、数量、标识等。监造工程师应有足够的耐心、较强的责任心把好设备出厂前的最后一道关。
3 结束语
总而言之,在实现低碳、环保、绿色及可持续发展并积极发展核电等清洁高效能源的形势下,核电站阀门制造商通常处在满负荷或超负荷的情况,故核电阀门的制造质量控制起到至关重要的作用。阀门设备制造商及采购商要加强对质量控制重要性的认识,从技术、人才、政策、软件、硬件、管理诸方面采取措施加强对核电阀门制造的质量控制,避免引发阀门质量问题,为核电设备提供高质量的安全可靠的阀门。
参考文献
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收稿日期:2018-5-17
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