岑龍濤，王保滿，張志強(qiáng)，王偉波

（中廣核工程有限公司，廣東深圳 518124）

0 引言

蒸汽發(fā)生器是核電站核島關(guān)鍵設(shè)備之一，通過(guò)熱交換產(chǎn)生蒸汽推動(dòng)汽輪機(jī)做功，并且起到隔離一回路和二回路的作用。華龍項(xiàng)目蒸汽發(fā)生器管板管孔銹蝕問(wèn)題，不僅影響密封焊的焊接質(zhì)量，處理過(guò)程也耗費(fèi)大量的成本，造成工期延誤[1]。

分析導(dǎo)致管孔出現(xiàn)銹蝕問(wèn)題的影響因素，對(duì)工藝過(guò)程控制的缺陷進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)，為華龍項(xiàng)目蒸汽發(fā)生器管板管孔清潔度的質(zhì)量控制優(yōu)化做出有益嘗試。

1 銹蝕情況

蒸汽發(fā)生器管板組件在進(jìn)入清潔室后裝配支撐板之前，發(fā)現(xiàn)268 個(gè)管孔（共計(jì)12 312 個(gè)管孔）內(nèi)壁存在銹蝕，銹蝕孔數(shù)量占比2.18%，銹蝕主要分布在管孔兩側(cè)端部低合金鋼位置，距離管板一次側(cè)表面管孔的銹蝕數(shù)量比二次側(cè)表面多（圖1）。

2 原因分析

結(jié)合銹蝕缺陷的分布位置和深度、長(zhǎng)度，通過(guò)對(duì)于人，機(jī)，料，法，環(huán)等5 個(gè)方面進(jìn)行排查分析，分析出銹蝕產(chǎn)生的主要原因（圖2）。根據(jù)歸納的原因，對(duì)于可能的原因逐項(xiàng)進(jìn)行分析（表1）。

2.1 防護(hù)工藝措施/防護(hù)材料

圖1 管孔麻點(diǎn)銹蝕

圖2 人、機(jī)、料、法、環(huán)分析

表1 原因分析匯總

由于管板孔銹蝕數(shù)量占比較少（2.18%），且管孔采用清洗劑潤(rùn)濕+氈塞封堵+氣相防銹膜封閉包裹相結(jié)合的方式進(jìn)行防護(hù)，同類其他項(xiàng)目并未發(fā)生銹蝕，表明防護(hù)工藝有效。

2.2 深孔鉆機(jī)加工切削液/清潔用材料

管孔銹蝕需要接觸水、氧氣和其他污染物，防護(hù)的主要作用是隔絕水、氧氣和其他污染物。如果保護(hù)膜和保護(hù)環(huán)境被破壞，就有發(fā)生銹蝕的可能。在管板部件生產(chǎn)過(guò)程中，制造廠辦理了產(chǎn)品工序臨時(shí)調(diào)整單。生產(chǎn)工序調(diào)整后，管孔具備接觸水和污染性腐蝕離子（如F，Cl）的可能性。為了進(jìn)一步驗(yàn)證可能導(dǎo)致管孔銹蝕的原因，對(duì)切削液以及毛氈塞進(jìn)行化學(xué)檢測(cè)，分析結(jié)果如下：

（1）深孔鉆機(jī)加工用切削液。對(duì)鏜床用切削液進(jìn)行了F 離子、Cl 離子的化學(xué)分析（表2），分析結(jié)果表明：機(jī)加切削液為pH值9～10 的水基乳化液，其主要成分為有機(jī)羧酸。在車間生產(chǎn)過(guò)程中，未對(duì)切削液進(jìn)行完全隔離，部分切削液流入管板一側(cè)[2]，吸附于毛氈塞上，也有部分濺到毛氈塞或管孔與毛氈塞縫隙處，導(dǎo)致局部氯離子含量過(guò)高，引起腐蝕問(wèn)題。

表2 切削液化學(xué)元素分析10-6

加工過(guò)程中產(chǎn)生的酸化蒸汽和大氣中的水分（夏季空氣中含有一定的氯離子和鹽分）等，聚集吸附于毛氈塞表面，和切削液共同引發(fā)了管板孔局部腐蝕[3]。

（2）封堵防護(hù)用毛氈塞。對(duì)毛氈塞不同階段的有害元素含量（主要檢測(cè)產(chǎn)生和加速銹蝕誘因因素F 離子，Cl 離子）進(jìn)行測(cè)定（表3），結(jié)果表明：毛氈塞使用前后以及隨著銹蝕的增加，毛氈塞中的有害元素不斷增加。帶有銹蝕的毛氈塞，均存在黑色污染物附著；未帶銹蝕的毛氈塞，呈現(xiàn)原始顏色。產(chǎn)生銹蝕管孔的毛氈塞，均存在不同程度的污染。

表3 毛氈塞化學(xué)元素分析10-6

通過(guò)原因分析，發(fā)現(xiàn)管孔表面銹蝕的根本原因?yàn)椋荷a(chǎn)工序調(diào)整后的防護(hù)措施不到位，導(dǎo)致污染物聚集吸附于毛氈塞表面，從而引起局部腐蝕。

3 處理措施

采用球頭刷或磨頭對(duì)管板孔內(nèi)部銹蝕點(diǎn)進(jìn)行修磨、圓滑處理。

（1）直徑方向的控制。修磨時(shí)直徑方向按最小量去除零散銹蝕點(diǎn)修磨處理，目視檢測(cè)與尺寸測(cè)量同步進(jìn)行。

（2）圓周方向的控制。若該區(qū)域管孔>Φ17.80 mm，對(duì)于圓周局部有零散銹蝕點(diǎn)的情況，按至少1/4 周進(jìn)行修磨，修磨周向圓滑過(guò)渡至正?？讌^(qū)，利于后續(xù)管子管板脹接；對(duì)于圓周均有零散銹蝕點(diǎn)的情況，按整周進(jìn)行修磨。

（3）軸向長(zhǎng)度方向的控制。對(duì)于局部或圓周有零散銹蝕點(diǎn)的軸向修磨長(zhǎng)度進(jìn)行控制，若該區(qū)域管孔>Φ17.80 mm，沿管孔軸向按≥10 mm（盡可能?。┑沫h(huán)帶或局部環(huán)帶進(jìn)行修磨，并圓滑過(guò)渡至正?？讌^(qū)，以利于后續(xù)管子管板脹接。

4 工藝過(guò)程控制改進(jìn)

（1）工序調(diào)整。按照制造生產(chǎn)要求合理安排車間工序，盡量避免工序調(diào)整。工序調(diào)整前，進(jìn)行技術(shù)可行性分析和風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)識(shí)別；工序調(diào)整后，開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)防范措施落實(shí)。

（2）切削液清理。檢查切削液合格證書(shū)，確保各項(xiàng)化學(xué)元素含量在合理范圍內(nèi)。深孔鉆機(jī)加過(guò)程中，不定期清理管孔中的殘存切削液；深孔鉆機(jī)加結(jié)束后，對(duì)管孔進(jìn)行完全除油清潔。

（3）毛氈塞塞孔保護(hù)。對(duì)毛氈塞的數(shù)量和規(guī)格進(jìn)行信息登記，確保所有管孔均實(shí)行毛氈塞塞孔防護(hù)，避免污染物污染管孔表面及內(nèi)壁。

（4）管板一次側(cè)整體防護(hù)。使用遮蓋布對(duì)于管板一次側(cè)進(jìn)行整體防護(hù)，避免車間油污灰塵污染管孔。

（5）管孔涂擦清洗劑保護(hù)。進(jìn)入清潔室前，車間執(zhí)行其他生產(chǎn)工序時(shí)，對(duì)管孔涂擦清洗劑進(jìn)行清潔保護(hù)。定期按照一定比例（10%）抽檢管孔清洗劑清潔情況。

（6）清潔室內(nèi)清潔度檢查。管板組件進(jìn)入清潔室后，在裝配支撐板的過(guò)程中，定期（1 次/每周）開(kāi)展管孔的清潔檢查工作（12 312 個(gè)管孔100%檢查），防止管孔產(chǎn)生銹蝕問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

華龍項(xiàng)目蒸汽發(fā)生器管板組件生產(chǎn)制造周期較長(zhǎng)，管板管孔出現(xiàn)的銹蝕問(wèn)題，一定程度上影響了液壓脹接的工藝有效性和管孔密封焊的焊接質(zhì)量。

工藝過(guò)程改進(jìn)后，管板管孔清潔控制質(zhì)量得到了明顯改善（表4）。

表4 管孔銹蝕數(shù)量

通過(guò)對(duì)管孔銹蝕的原因分析和工藝過(guò)程控制優(yōu)化，保證了管孔的清潔質(zhì)量，為蒸發(fā)器管孔密封焊接整體質(zhì)量可控提供了有益的研究和嘗試，為國(guó)內(nèi)核島主設(shè)備管板管孔的工藝質(zhì)量控制提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。