某新型核电人员闸门制造过程质量管理及技术监督

刘先伟

（大连宝原核设备有限公司，辽宁 大连116600）

1 概述

人员闸门和应急闸门的结构相同，分别安装在反应堆厂房±0.00m层和+7.5m标高，在本文中统称为人员闸门。

人员闸门为钢制桶型结构，贯穿双层安全壳，贯穿筒节预埋再内安全壳上，与内壳钢衬里焊接，内外筒节分别与贯穿筒节焊接，在外筒节外表面焊有固定块，与外壳预埋件之间采用柔性连接件密封，筒节两端设置门框，门框上铰接着起气密作用的承压门，人员闸门的开启和关闭可通过电动或手动的方式由传动部件实施，门体开启方向为面向堆芯右开，门体位于堆芯侧，从而保证内安全壳内部为正压时，门体处于压紧状态。

2 人员闸门主要结构

人员闸门作为内安全壳承压边界的一部分，承担着外界大气环境与内安全壳的隔离作用，因此人员闸门总体分级定为安全2级（SC-2）。其中承担安全壳闭锁功能的部分，包括筒体、门板、门框、压力平衡机构、机械贯穿件、加压/减压回路等构成安全壳承压边界的部件，以及锁紧销等保证承压边界安全性的锁紧零部件。

3 人员闸门主要制造流程

人员闸门主要的结构较为复杂，其制造过程涉及到焊接、热处理、无损检验、机加工、水压试验、整体装配、机电一体化联调等多种工序。

4 人员闸门制造难点

某核电站采用先进的非能动技术，较传统的二代加核电安全可靠性更高，其人员闸门制造要求更高，设计更复杂，面临的制造难点更多。以焊接及无损检测作为重点进行论述。

4.1 人员闸门的焊接。此设备的焊接技术要求较高，难度较大，焊接位置较多；主要涉及低合金钢焊接、不锈钢和异种金属焊接；涉及的焊接工艺评定较多，主要涉及对接、角接、补焊等。凡承担本设备焊接人员都必须经过有关部门的焊接操作技能考核，并获得焊工合格证书。承压部件焊工和焊接操作者的评定考核标准按HAF603 规定执行。

焊接变形的控制。焊接是一种局部加热的工艺过程，焊接过程中以及焊后，构件不可避免地会产生焊接应力和变形，这种应力和变形在一定条件下影响了焊接结构的性能和尺寸精度以及受压时的稳定性，不仅如此过大的焊接应力和变形还会增加制造工艺的困难和能源损耗。

（1）选择合理的焊缝尺寸和形状。a.对于厚度较大的对接焊缝偏重取X型坡口代替V型坡口，因为对一定后的板材，X型坡口的熔敷金属量大于V型坡口；b. 在保证结构足够承载能力的前提下，应尽量采用可能小的焊缝尺寸。对于不需要进行强度计算的T 型焊接接头，选取最小的工艺上合理的焊缝焊脚尺寸。（2）工艺措施。a.反变形。焊接前将结构或部件装配成具有焊接变形相反方向的预先变形。反变形的程度应该能抵消焊后形成的变形。b.刚性固定法。对于刚性小的结构，通过采用胎夹具或其他临时工装支撑，增加结构在焊接时的刚性，达到减小焊接变形的目的。

4.2 人员闸门的无损检测。项目开工前编制相关无损检测程序，程序中要求检查人员应按HAF602 的规定进行培训，考核并取得相应的资格证书的无损检验人员。受检区范围、受检焊缝类型、级别、设备和消耗品。

产品组装前对焊接件的坡口和邻近区域进行外观和尺寸检查，如需要需进行液体渗透或磁粉进行检验。

组装后焊接过程中对每道焊缝的外观进行检查，如有背面封底焊，则在背面焊缝打磨后进行检查检查项目主要是通过液体渗透进行检验，在进行预热和后热的规定时，应按规定进行磁粉检验代替液体渗透检验。

焊后检查按规定进行外观和尺寸检查，焊缝和周围区域按规定进行打磨。所有对接焊缝进行100%进行射线检查，或进行超声波检验作为射线的补充检验。

涉及进行无损检测的部分焊缝及其无损检测项目如下：

内外筒节纵缝、环缝的焊缝，无损检测项目：坡口VT/MT 或PT，焊缝VT/MT或PT，RT、UT等；内外门铰链机构焊接无损检测项目：坡口VT/MT或PT，焊缝VT/MT或PT等；涨紧轮机构焊接无损检测项目：坡口VT/MT或PT，焊缝VT/MT或PT等；外门联锁及压力平衡阀机构焊缝无损检测项目：坡口VT，焊缝VT/MT等。

5 质量保证

《核电厂质量保证安全规定》HAF003 中描述质量保证是“有效管理”的一个实质性的方面。通过有效管理促成达到质量要求的途径是：对要完成的任务作透彻的分析，确定所要求的技能，选择和培训合适的人员，适用适当的设备和程序，创造良好的开展工作的环境，明确承担任务者的个人责任等。

核电产品质量管理中的要素总结归纳起来主要有人员、设备、材料、法规、环境。并结合“四个凡事”与“两个零容忍”这个两个基本主导思想。现以人因对产品制造过程中的影响进行论述。

人作为高等生物，其行为十分复杂和不准确性，会出现理解错误、遗忘或侥幸心里，为预防这些不确定性造成制造过程的失误，需寻求有效的人为失误预防和控制方法。

5.1 人误数据收集与分析。当一个质量事件发生时，不能把其当成一个单独事件来看，通过调研收集周边相关信息，当确定是人为因素造成质量事件发生时，通过5why、鱼骨法等方法进行根本原因分析，查阅数据源，构成数据源记录并统一格式。为保证质量，应由专人进行数据复合，并有技术负责人审查最终结果，确认。

5.2 预防措施。（1）加大培训宣传力度，培训内容随时跟新，保持新鲜度，提高员工整体质量意识，时刻保持清醒头脑，故而减少错误发生几率；（2）改善或优化操作环境，一个好的工作环境可是有效排除人因失误的潜在可能；（3）领导时刻掌握员工思想波动及生活状态，不要把负面想法带入到工作中，以免人员或产品都出现质量损失；（4）加强个人的可见物质利益，尊重生产人员的付出及劳动成果；（5）惰性心里造成违规操作时有发生，作为部门领导因时刻督促，如果进行分析衡量该员工如已经不具备担任该职务，为保证产品质量需进行岗位调离等办法；

5.3 技术监督管理。认真贯彻执行国家法律、法规及行业和公司规程、技术标准，并定期对员工进行宣贯，精细化管理实际运用在实际生产制造活动中。具体监督管理有如下几个主要方面：（1）产品制造从源头的供方开始进行监督管理，对重要的原材料及其供方进行供方审查，形成长期供货关系，确保质量稳定固化；（2）新堆型新产品需综合考虑零部件等级，机加工难度等问题，牵头组织技术、制造、检验人员开展重要工序前的技术交底会；（3）产品焊接量大，且工艺较复杂，每次开展焊接工作前，会同检验人员依据法规规定对人员能力，工艺准备，现场环境进行监督确认，当然为做好焊接质量的现场管理工作，上述描述是不够的，还要定期对施工程序，焊接数据包，质量计划等一些的质量控制文件进行检查，并采取培训、预防等措施保证焊工施焊质量；（4）生产过程中的检验严格执行技术监督及制造工艺规程等。制造过程几个主要节点，该项目产品需进行水压试验，整个试验过程中分九个步骤进行，检验员及QA人员全程跟踪，期间筒体无异常变化，压力表指针稳定，目视检查产品表面和焊缝无泄漏现象。

项目产品的技术监督管理不单单局限在以上几个方面，质量技术监督是以法律当准绳，是一项重要的、综合、系统的基础工作，它必须具有不被外部干扰的独立性，但其覆盖范围又很广，保障核电运行有着不可或缺的作用。

6 结论

核能是作为人类现有的技术水平所能使用控制的的清洁能源，而某新型核电堆型的人员闸门，对于整个核电机组的运行起到了很重要的作用，就目前此设备设计结构复杂，技术要求高，在制造过程中依然存在很多关键工序质量不稳定，这就要求各级人员不断的进行工艺优化，管理平衡，制造改进。技术监督为核电建设和电力生产所服务，目的就是保障核安全。