劉石橋

（湖南桃花江核電有限公司，湖南益陽 413000）

0 引言

AP1000主設(shè)備（壓力容器與蒸汽發(fā)生器）作為核島關(guān)鍵主設(shè)備，是反應(yīng)堆冷卻劑的壓力邊界，是防止放射性物質(zhì)外逸的第二道屏障。采用美國西屋公司的AP1000三代技術(shù)，設(shè)計(jì)壽命為60 a，其質(zhì)量的好壞直接影響核安全性，因此對質(zhì)量要求非常高[1]。同時(shí)，由于壓力容器和蒸發(fā)器制造難度大，工期長，所以按時(shí)就位是確保工程進(jìn)度的關(guān)鍵，必須合理安排其長周期原材料的采購計(jì)劃，控制設(shè)備的制造進(jìn)度周期，從而滿足設(shè)備制造和交付的時(shí)間要求。AP1000主設(shè)備鍛件作為長周期原材料，主要特點(diǎn)是尺寸大、重量重、工藝技術(shù)難度高，生產(chǎn)環(huán)節(jié)多和周期長。在核島主設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造中，鍛件是對可靠性及總體進(jìn)度影響最大的一項(xiàng)，因此，在主設(shè)備鍛件制造過程中，進(jìn)度控制將顯得非常重要。

1 壓力容器及蒸發(fā)器用鍛件簡介

|反應(yīng)堆壓力容器原材料鍛件主要由頂蓋、接管段、筒身段、過度鍛、底封頭、進(jìn)出口接管和安注接管組成，采用的材料為SA-508 Gr.3 CL.1低合金鋼。蒸汽發(fā)生器原材料鍛件主要由上封頭、上筒體D/E、錐體、下筒體A/B/C、管板和水室封頭組成，采用的材料為SA-508 Gr.3 CL.2低合金鋼[2]。

由于AP1000核電站單堆容量的增大，核電設(shè)備（RPV/SG）所用鍛件的重量和尺寸也隨之增加，鍛件向著大型化的趨勢發(fā)展。同時(shí)，為了確保核電站的安全可靠，并在運(yùn)行期間易于檢查，縮短在役檢查的時(shí)間，盡量減少焊縫的數(shù)量，鍛件也向著一體化的方向發(fā)展。且其設(shè)計(jì)壽命為60 a，運(yùn)行周期內(nèi)在高溫、高壓、高放射性等復(fù)雜工況下工作，對設(shè)備所用材料的要求也不斷提高，除了要有較高的強(qiáng)度，較好的低溫沖擊韌性，較低的無塑性轉(zhuǎn)變溫度，一定的蠕變強(qiáng)度和抗腐蝕能力外，還需考慮具有優(yōu)良的焊接性能和良好的抗中子輻照性能。其理想的使用組織為回火貝氏體。因此，設(shè)計(jì)壽命的增加以及嚴(yán)格的質(zhì)量要求，使得鍛件的制造難度大大增加，制造進(jìn)度也不容易控制。

2 鍛件制造進(jìn)度控制

2.1 主設(shè)備安裝與采購計(jì)劃

核島主設(shè)備的主要安裝邏輯是壓力容器支撐安裝→壓力容器就位→主管道移入→1#蒸汽發(fā)生器就位安裝→2#蒸汽發(fā)生器就位安裝→堆內(nèi)構(gòu)件、一體化頂蓋組裝與整體移入→SG永久支撐安裝和臨時(shí)支撐拆除。有些安裝是交叉或并行的，例如，主管道移入后可先進(jìn)行壓力容器側(cè)焊接。從安裝順序可以看出，壓力容器及蒸器發(fā)生器的按時(shí)就位是確保工程進(jìn)度的關(guān)鍵。因此，必須合理安排壓力容器和蒸發(fā)器的采購計(jì)劃，特別是長周期材料鍛件的采購計(jì)劃，以控制設(shè)備的制造進(jìn)度周期，從而滿足設(shè)備制造和交付的時(shí)間要求。

設(shè)備采購順序可概述為技術(shù)規(guī)格書和數(shù)據(jù)表提交（主設(shè)備無數(shù)據(jù)表）→標(biāo)書編制及發(fā)標(biāo)→評標(biāo)及合同談判→合同簽訂→制造質(zhì)保文件及技術(shù)文件提交審查→長周期材料采購→設(shè)備制造→設(shè)備交付→安裝就位[3]。按照AP1000核電工程標(biāo)準(zhǔn)一級進(jìn)度計(jì)劃的要求，以FCD（核島第一罐混凝土澆筑開始）為工程零點(diǎn)，壓力容器要求到現(xiàn)場時(shí)間為FCD+17個(gè)月，就位時(shí)間為FCD+19個(gè)月；蒸器發(fā)生器要求到現(xiàn)場時(shí)間為FCD+21個(gè)月，就位時(shí)間為FCD+23個(gè)月。反應(yīng)堆壓力容器和蒸汽發(fā)生器的制造周期分別為40個(gè)月和45個(gè)月，考慮到鎖定資源、設(shè)備運(yùn)輸時(shí)間等其他因素，RPV和SG的合同簽訂時(shí)間應(yīng)在FCD-24個(gè)月之前，設(shè)備采購技術(shù)規(guī)格書和關(guān)鍵材料采購技術(shù)條件和圖紙，則要求在設(shè)備采購合同簽訂前5～7個(gè)月提交。

2.2 主設(shè)備鍛件制造工藝周期

RPV和SG主設(shè)備制造周期通常為40個(gè)月和45個(gè)月，鍛件制造和技術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間約占了RPV和SG整個(gè)設(shè)備制造周期的1/3，鍛件制造的主要工藝可以分為冶煉→鍛造→鍛后熱處理→粗加工→超聲波檢測→性能熱處理→取樣和標(biāo)識→試料模擬焊后熱處理→檢驗(yàn)→精加工→無損檢驗(yàn)→標(biāo)識→完工報(bào)告審查。如表1和表2所示的鍛件的制造工藝周期分析。因此，鍛件能否按時(shí)交貨將直接影響RPV和SG的制造進(jìn)度。由于表1和表2中只考慮了制造工藝的時(shí)間，加上工位等待，NCR處理，制造所需文件的關(guān)閉等因素所占用的時(shí)間，實(shí)際鍛件從投料到發(fā)貨時(shí)間應(yīng)在制造工藝的時(shí)間基礎(chǔ)上再加上2～5個(gè)月的時(shí)間。

2.3 影響鍛件制造進(jìn)度的主要因素

（1）設(shè)備技術(shù)規(guī)范書、詳細(xì)圖紙、各類技術(shù)條件和檢驗(yàn)要求等設(shè)計(jì)院提交的設(shè)備設(shè)計(jì)文件，因提交時(shí)間不能滿足設(shè)備采購進(jìn)度要求，因而制約設(shè)備采購和制造進(jìn)度。

（2）制造廠家提交的采購規(guī)程、制造大綱、檢測規(guī)程等文件不能按時(shí)關(guān)閉，文件升級版過多，導(dǎo)致進(jìn)度滯后。

表1 RPV鍛件主要制造工藝進(jìn)度估計(jì) d

表2 SG鍛件主要制造工藝進(jìn)度估計(jì) d

（3）對廠家提出的關(guān)鍵設(shè)計(jì)技術(shù)問題澄清時(shí)間過長，導(dǎo)致制造進(jìn)度延誤。

（4）由于鍛件制造技術(shù)難度大，可能產(chǎn)生鍛件報(bào)廢等，而制約鍛件的制造進(jìn)度。鍛件制造過程中NCR的產(chǎn)生，后續(xù)處理關(guān)閉時(shí)間過長，而影響制造進(jìn)度。

（5）設(shè)備制造廠家的產(chǎn)能不夠，以及在制造過程中工位及技術(shù)人員緊張等，會出現(xiàn)多個(gè)項(xiàng)目搶工位、搶資源的情況，如不積極協(xié)調(diào)、提前鎖定資源，就會影響制造進(jìn)度計(jì)劃的完成。

2.4 進(jìn)度控制

（1）高度重視蒸汽發(fā)生器和壓力容器等關(guān)鍵主周期設(shè)備的采購工作，必須提前采購鍛件長周期材料，鎖定鍛件資源，確保核島關(guān)鍵設(shè)備順利制造，按期交付現(xiàn)場。

（2）積極協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)院，要求設(shè)計(jì)院按時(shí)提交設(shè)備技術(shù)規(guī)格書、圖紙及相關(guān)的設(shè)計(jì)文件等采購和制造所需文件，如果設(shè)計(jì)院在提交文件過程中確實(shí)存在困難，可將所需文件分成急緩部分，制定更為細(xì)化的文件需求計(jì)劃，要求設(shè)計(jì)院及時(shí)提交。

（3）協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)院及時(shí)回復(fù)設(shè)備合同簽訂、設(shè)備制造過程中提出的技術(shù)澄清要求，及時(shí)關(guān)閉設(shè)備制造大綱及檢測技術(shù)規(guī)程等文件，及時(shí)回復(fù)設(shè)備制造過程中不符合項(xiàng)的處理意見，縮短不符合項(xiàng)的處理時(shí)間。

（4）督促廠家及時(shí)提交制造文件，包括質(zhì)量保證大綱、質(zhì)量計(jì)劃、進(jìn)度計(jì)劃、制造大綱及材料采購文件供買方審查、批準(zhǔn)；根據(jù)批準(zhǔn)的鍛件制造進(jìn)度計(jì)劃，督促廠家合理安排工位，嚴(yán)格按進(jìn)度計(jì)劃執(zhí)行。

（5）加強(qiáng)監(jiān)造，控制鍛件的制造質(zhì)量和制造進(jìn)度，對于產(chǎn)生的不符合項(xiàng)，要督促廠家及時(shí)提交NCR報(bào)告供采購方和設(shè)計(jì)院審查，及早關(guān)閉NCR，保證鍛件的制造進(jìn)度。

（6）重點(diǎn)關(guān)注壓力容器的頂蓋、接管段和蒸發(fā)器水室封頭和管板等關(guān)鍵路徑上的鍛件制造，當(dāng)進(jìn)度嚴(yán)重滯后時(shí)，應(yīng)要求制造廠家采取有效措施，制定趕工計(jì)劃，保證進(jìn)度和關(guān)鍵工序的按期實(shí)現(xiàn)。

（7）加強(qiáng)進(jìn)度偏差分析預(yù)警。每月應(yīng)分析鍛件進(jìn)度偏差，明確風(fēng)險(xiǎn)，及時(shí)預(yù)警，采取必要的緩解措施，確保鍛件按期交貨。定期召開主設(shè)備鍛件制造高層協(xié)調(diào)會，及時(shí)解決鍛件制造過程中的質(zhì)量、進(jìn)度及管理問題。

3 總結(jié)

通過分析AP1000主設(shè)備鍛件每個(gè)制造工藝的時(shí)間周期和影響鍛造制造進(jìn)度的影響因素，給出鍛件進(jìn)度控制的具體措施。由于AP1000主設(shè)備鍛件制造難度大、工藝周期長，以及影響鍛件制造進(jìn)度的因素較多，所以在制造進(jìn)度的控制過程中要把握關(guān)鍵路徑上的鍛件制造進(jìn)度，加強(qiáng)與制造廠的溝通與協(xié)調(diào)，與制造廠建立良好的合作關(guān)系，盡快完善項(xiàng)目管理體系和監(jiān)造體系，要從項(xiàng)目管理、駐廠監(jiān)造兩方面保證主設(shè)備鍛件制造的進(jìn)度。

［1］顧軍.AP1000核電廠系統(tǒng)與設(shè)備［M］.北京：原子能出版社，2010.

［2］李承亮，張明乾.壓水堆核電站反應(yīng)堆壓力容器材料概述［J］.材料導(dǎo)報(bào)，2008,22（9）：65-68.

［3］鄭宏喜.AP1000核島采購進(jìn)度計(jì)劃研究［J］.中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（6）：105-106.

［4］陳起.核電工程項(xiàng)目全面進(jìn)度管理研究［D］.天津：天津大學(xué)，2008.