王璐璐 林建泉
摘要:核電材料的良好質(zhì)量是保證核電安全的根本基礎(chǔ),而材料標(biāo)識(shí)是材料質(zhì)量控制的重要方面。本文通過(guò)分析AP1000核電模塊中ASME管線材料在驗(yàn)收過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的材料標(biāo)識(shí)問(wèn)題的實(shí)際案例,總結(jié)了ASME管線材料在標(biāo)識(shí)方面的常見問(wèn)題及產(chǎn)生原因,并提出了標(biāo)識(shí)控制的幾點(diǎn)意見,以供核電材料工程師在材料采購(gòu)、生產(chǎn)、監(jiān)造和驗(yàn)收時(shí)參考。
關(guān)鍵詞:AP1000 核電 模塊 ASME材料 標(biāo)識(shí)問(wèn)題
0 引言
當(dāng)前,核電站建設(shè)正迅速發(fā)展,其中由美國(guó)西屋公司開發(fā)的AP1000先進(jìn)非能動(dòng)壓水堆,是核電發(fā)展的一個(gè)主流方向。模塊化施工是AP1000核電的一大顯著特點(diǎn),主要包括結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣等類型的模塊[1]。其設(shè)備模塊中需求大量的ASME管線材料,包括管道、管件、法蘭等,涉及標(biāo)準(zhǔn)ASME B16.5、B16.9、B16.11、B16.36、B36.10、B36.19等,主要用于重要的承壓部件上,是AP1000核電模塊的關(guān)鍵材料。材料標(biāo)識(shí)是材料質(zhì)量控制的一個(gè)重要方面,正確無(wú)誤的標(biāo)識(shí)是保證材料可追溯性的根本。因此,AP1000核電模塊中ASME管線材料的標(biāo)識(shí)問(wèn)題對(duì)于核電安全也是不容忽視的。
1 ASME管線材料常見標(biāo)識(shí)問(wèn)題案例及分析
根據(jù)筆者多年的材料驗(yàn)收管理經(jīng)驗(yàn),在AP1000模塊用ASME管線材料的驗(yàn)收中,最常發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題是實(shí)物的標(biāo)識(shí)與到貨清單、標(biāo)準(zhǔn)或訂貨的要求不一致。其中有些是因廠家未將采買方的訂貨要求完整地傳達(dá)給各生產(chǎn)環(huán)節(jié)或因廠家工作人員工作失誤所致,對(duì)此,廠家應(yīng)加強(qiáng)生產(chǎn)管理,做好信息在各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的流轉(zhuǎn),嚴(yán)格依照要求打標(biāo)識(shí)。而主要原因則是部分工作人員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)要求不熟悉或理解不透徹。下文以典型的標(biāo)識(shí)問(wèn)題進(jìn)行分析:
案例1:采購(gòu)訂貨要求的是ASME SA312的管道和ASME SA182的管件,但廠家供貨的實(shí)物標(biāo)識(shí)卻是ASTM A312和ASTM A182標(biāo)準(zhǔn)。
分析:這是因?yàn)閺S家認(rèn)為ASME材料標(biāo)準(zhǔn)和ASTM標(biāo)準(zhǔn)是等同的。其實(shí)ASME材料標(biāo)準(zhǔn)并非完全等同于ASTM標(biāo)準(zhǔn),兩者的區(qū)分如下:
首先,ASTM標(biāo)準(zhǔn)是由美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)(American Society for Testing Materials)編制的,而ASME 材料標(biāo)準(zhǔn)是由美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)(American Society of Mechanical Engineers)編制的[2]。其次,ASME標(biāo)準(zhǔn)在引用ASTM標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加了焊接、熱處理、無(wú)損檢測(cè)等檢驗(yàn)項(xiàng)目的要求。在ASME鍋爐壓力容器規(guī)范第Ⅱ卷各篇的開篇部分有明確說(shuō)明是否與ASTM標(biāo)準(zhǔn)等同以及具體的不同點(diǎn)。比如:ASME SA231-2004除增加了H級(jí)鋼管的熱處理外,其他完全等同于ASTM A213-99a。另外,ASME材料可用于承壓設(shè)備上,而ASTM材料需經(jīng)ASME持證單位認(rèn)可后,成為ASME材料,才可用于承壓設(shè)備。最后,ASME材料編號(hào)以SA打頭,而ASTM材料編號(hào)則是以A打頭。
基于以上ASTM 和ASME材料的不同點(diǎn),ASTM 和ASME管道、管件等材料還是應(yīng)明確的區(qū)分標(biāo)識(shí),同時(shí)在生產(chǎn)、檢驗(yàn)和使用過(guò)程中也應(yīng)予以區(qū)分,避免材料混淆使用。
案例2:標(biāo)識(shí)為24"S-80S的鋼管,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)壁厚應(yīng)為12.74mm,但實(shí)際壁厚卻為30.96mm,相差甚遠(yuǎn)。經(jīng)仔細(xì)核對(duì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際到貨管道為24"S-80,而并非24"S-80S。
分析:案例中的管道標(biāo)識(shí)24"S-80和24"S-80S盡管僅差一個(gè)字母‘S,但實(shí)際上兩者是完全不同的。前者是依據(jù)ASME B36.10制造的,而后者則依據(jù)的ASME B36.19標(biāo)準(zhǔn)。兩標(biāo)準(zhǔn)具有很多的不同之處:ASME B36.10標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、公稱管徑范圍、可選擇的壁厚系列范圍均比ASME B36.19要廣泛得多。兩者最主要區(qū)別是壁厚尺寸的要求,相同的管壁厚度號(hào)在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)應(yīng)的壁厚尺寸不同,比如S-40管道,在ASME B36.10其壁厚尺寸對(duì)于不同管徑是不同的,從10.31mm到17.48mm;而在ASME B36.19中,所有S-40S管道的壁厚均為9.53mm。同時(shí)在標(biāo)識(shí)上兩者也是有區(qū)分的:ASME B36.10管道標(biāo)識(shí)不帶后綴“S”,而ASME B36.19管道標(biāo)識(shí)需帶“S”,在產(chǎn)品標(biāo)識(shí)、驗(yàn)收及使用過(guò)程中應(yīng)仔細(xì)核對(duì),嚴(yán)格區(qū)分。
2 對(duì)核電材料質(zhì)量控制的幾點(diǎn)建議
通過(guò)對(duì)以上案例的分析可以發(fā)現(xiàn),這些標(biāo)識(shí)問(wèn)題產(chǎn)生的根源主要包括:對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不熟悉或理解不透徹;沒(méi)有注意各標(biāo)準(zhǔn)之間的區(qū)別;忽略標(biāo)準(zhǔn)中的細(xì)節(jié)問(wèn)題;生產(chǎn)過(guò)程中未嚴(yán)格按照訂貨要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)識(shí)等。
針對(duì)以上問(wèn)題,在核電產(chǎn)品質(zhì)量的材料標(biāo)識(shí)控制方面,筆者提出以下幾點(diǎn)建議:①相關(guān)人員應(yīng)充分理解學(xué)習(xí)ASME標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)了解各標(biāo)準(zhǔn)的共同點(diǎn)和不同點(diǎn),注重標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)描述和要求,避免混淆。②生產(chǎn)單位在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的管理和檢驗(yàn)工作,嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確保所有產(chǎn)品標(biāo)識(shí)的準(zhǔn)確無(wú)誤。③對(duì)待核電材料質(zhì)量的任何方面,包括標(biāo)識(shí)問(wèn)題,都應(yīng)保持高度重視的態(tài)度,謹(jǐn)小慎微,不能忽視任何細(xì)節(jié)問(wèn)題。
3 結(jié)論
AP1000核電模塊中ASME管線材料主要包括鋼管、法蘭、管件等,材料標(biāo)識(shí)問(wèn)題是這些材料常見的質(zhì)量問(wèn)題之一,在材料采購(gòu)、生產(chǎn)、監(jiān)造和驗(yàn)收過(guò)程中應(yīng)對(duì)材料標(biāo)識(shí)給予特別關(guān)注。提高核電材料的質(zhì)量,避免出現(xiàn)問(wèn)題,需要生產(chǎn)廠家和使用單位加強(qiáng)材料質(zhì)量控制的態(tài)度,同時(shí)弄清設(shè)計(jì)圖紙中材料的具體要求,吃透相關(guān)材料標(biāo)準(zhǔn),注意細(xì)節(jié)問(wèn)題,注重溝通交流等。
參考文獻(xiàn):
[1]黃學(xué)清.AP1000技術(shù)與我國(guó)大型先進(jìn)壓水堆技術(shù)開發(fā)[C].三代核電技術(shù)報(bào)告合文集,43-44.
[2]ASME鍋爐及壓力容器委員會(huì)壓力容器分委員會(huì).ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范[S].第二卷,材料篇,2004.
[3]郭晶,王平安,馮愛(ài)秀,張開明.ASME核電建造規(guī)范對(duì)材料韌性的要求[J].石油化工設(shè)備,2011(01).