核控制棒驱动机构质量控制模式的推广与应用

摘 要：控制棒驱动机构是核能发电中反应堆中的重要动作部件，制造精度达到千分位。东汽首台成功制造，各项参数试验合格，其制造过程通过了核安全局的监管和业主的监造见证。文章对其质量控制模式进行论述，希望能在核与非核岛产品的质量控制上推广和应用。

关键词：控制棒驱动机构；质量控制；推广与应用

中图分类号：TL351.5 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）05-0179-02

控制棒驱动机构（简称：CRDM）是反应堆中的重要动作部件，通过它带动控制棒组件在堆芯内上下移动，以实现反应堆的启动、功率调节、停堆和事故情况的安全控制。生产单位需要获得国家颁发的制造许可证后才能进行生产制造。

东方汽轮机有限公司于2007年12月19日与AREVA集团的JSPM（热蒙公司）签定了CPR1000控制棒驱动机构制造技术许可协议，根据该协议法国JSPM公司将向东汽转让全套CPR1000控制棒驱动机构制造技术，并保证东汽能够制造出合格的CPR1000控制棒驱动机构。

2011年3月，东汽制造了一套CRDM模拟件，模拟件完成了水压试验及冷态、热态试验、试验结果符合规范要求，并顺利通过国家核安全局见证，于2011年3月19日获得了国家核安全局颁发的民用核安全机械设备制造许可证（国核安发（2011）58号）。

首台机组红沿河5号机型CPR1000，设计文件由中广核工程公司提供。设计压力：17.23 Ma，设计温度：343 ℃，释棒迟后时间≤150 ms，其制造过程需要满足RCC-M（压水堆核岛机械设备设计建造规则）及HAF003（核岛厂质量保证安全规定）相关规范和法规的要求。制造精度达到千分位、镀铬件表面处理要求最薄处仅0.005 mm。红沿河5号机组各项参数试验合格，2013年底交付现场，2014年现场完成安装，质量得到用户和安装公司的高度评价。

CRDM因是核岛部件，东汽又是首次制造，其质量控制方式与监管方式都与常规核电不同，现就其控制特点做论述，借以能在核与非核岛产品的质量控制上推广和应用。

1 质量控制的前期策划、准备要充分

1.1 为使各项工作开展有序，建立质保大纲和程序文件

依据国务院第500号令《民用核安全设备监督管理条例》及其配套规章HAF601《民用核安全设备设计制造安装和无损检验监督管理规定》和HAF003《核电厂质量保证安全规定》及其相关导则的要求，建立CRDM通用质保大纲和通用程序文件，根据用户上游程序文件和技术文件的特殊要求，建立项目质保大纲和专用程序文件，建立了组织机构，进行了职责分工，保证了各项工作开展的有序性。质保大纲和程序文件要报业主审批并报国家核安全局备案。

1.2 生产过程必须满足上游的图纸、规范，技术文件的准

备很关键

红沿河5号机组控制棒驱动机构设计文件由业主中广核工程公司提供，上游图纸转化为工程用图时仅在原图基础上增加公司标题栏和相关说明，上游规范转化为工程用规范时只加上公司内签批封面页，这样能完全保证执行上游文件的要求，必要时编制操作指导书进行补充。零部件加工、镀铬、装配及试验的工艺由CRDM事业部、工艺处、表工所完成。

1.3 编制质量计划使产品制造过程得到监督和控制

质量计划由CRDM事业部编制、质管处审查并报用户批准后执行。按照业主上游文件质保分级要求，CRDM核安全分级为1级、3级，质保分级为Q1、Q2、Q3、QNC四级，其中Q1、Q2、Q3级零部件需要编制质量计划进行过程控制，红沿河5号项目共编制了88份质量计划，保证了产品制造过程得到监督和控制。

1.4 编制专用尺寸记录卡

尺寸记录卡是过程质量控制重要的承载物，通过操作者自检与检查员专检，将过程质量严格控制。

1.5 建立首件交检制度

因1台份CPR1000机组有61套完全一样的CRDM，属于小批量生产，首件交检非常重要，避免了因数控程序、刀具、机床等因素造成的不符合项的产生。

1.6 焊工、无损检查人员需要取核级操作证

焊工、无损检查人员等特殊工艺人员，按照HAF602、HAF603的要求，要取得国家核安全局颁发的资格证书。特别是焊工取证，要提前开始，其工作量大，周期长。

1.7 设备开工备案

根据HAF601的要求，红沿河5号机组在质保大纲和质量计划完成业主批准后要提前一个月报核安全局备案，备案资料通过核安全局审核通过并选取监督点后才能进行设备的加工制造。CRDM事业部于2012年4月进行设备开工备案，于2012年5月15日开工制造红沿河5#机组。

2 产品制造过程控制要到位

2.1 由于是核级部件，核安全监管部门要进行监督检查

核安全监管部门-北方站根据提交的质量计划选点进行过程控制，北方站选取了弹性卡头热处理、冷热态试验及水压试验等工序进行了现场见证。

2.2 质量计划的执行及控制必不可少

在编制的质量计划上，建立三级控制原则，由检查员、二级QC或QA、业主三方进行过程控制。每份质量计划都要由业主监造代表授权开工才能开始相应的加工制造。QC、QA、无损检验人员都属于质量管理处，其行政关系独立于生产部门之外，不受生产进度、成本的影响。

2.3 零部件标识控制

为了区分每一件实物，CRDM的标识由零件图号加序列号加复验号组成，其中图号中一样的部分用简化字母代替，如K2-H-2-16-D09016，代表68号固定衔铁。此标识在精加工后自动雕刻机完整的刻在零件的非配合面，保证了软硬件相互可追溯。

2.4 场地管理和清洁度的控制

根据清洁度要求CRDM工作区分为：无尘装配区（Ⅰ级）、不锈钢加工区（Ⅱ级）、冷热态试验区（Ⅱ级）、总装包装成品区（Ⅱ级）、线圈制作区（Ⅲ级）、碳钢加工区（Ⅲ级）、焊接区库房区（Ⅲ级）、暂放区（Ⅲ级），清洁度控制要防止铁素体、硫磷氟等元素的污染，制造过程接触的辅助材料如切削液、夹具、打磨工具、转运车及转运料箱、支撑物、包装材料、清洗用水等必须要满足防污染的要求，从装配开始到现场的安装过程中清洁度要保持好。

2.5 生产过程中出现的不符合项，要按照不符合项控制

流程进行处理

监督制造过程中出现的不符合项分为I类、E1类和E2类，处理过程严格遵循相应的不符合项处理程序。I类是违反公司内部的文件规定，可以自行处理（一般处理结果为报废）；E1类是违反了上游文件的规定，但通过返修能够合格的不符合项；E2类不符合项是违反了上游技术文件的要求不能够自己处理，需要报业主审批进行处理。

2.6 实物状态要由相应软件来体现，软、硬件需要同步进行

在CRDM的生产过程中，物流和信息流同样重要，物流指零部件实际状态：原材料从下料、粗车、精车、铣、磨、钳、部件装配、功能性试验、水压试验的过程，信息流则是伴随着物流而产生的，它反映了物流状态，并通过它控制、调节及改进物流。信息流包括：长工作票、短工作票、质量计划、各种记录卡、工作联系单、不符合项报告等有关的质量信息，在产品实际生产制造过程中，这两方面相辅相成，起到了同样重要的作用。

2.7 制造过程中严格执行“三检一卡”

操作工自检、互检、检查员专检，并将相关的尺寸、数据填写到相应的记录卡及报告单上。

3 产品检验入库及完工文件审查要把好关

按照上游技术规范要求，每一种零部件加工装配完成后都要进行清洁度检查，并由检查员开出清洁度检查报告才能完工入库。同时，该物件加工制造过程执行的质量计划及所产生的各项记录经过整理形成完工报告，经过业主监造代表签字确认后，才能参与装配及各项试验。

4 核安全文化的培训及渗透要长期坚持

核安全文化的培训与渗透贯穿整个CRDM的生产制造过程。核安全涉及千万人的生命与生活安全，与每位参与者都悉悉相关，其意识的养成需要不断的学习及渗透。制造过程中，操作者严格遵守四个“凡是”，所有零件经过自检，合格后交由专检再次进行确认，不放过任何疑问，事业部举行了8次内部培训，业主、华北站的外部培训5次，受训人员的核安全意识得到了很大的提高。所有参与CRDM制造的人员都清楚的认识到自己的责任，不将有缺陷的产品转入下工序。

5 质保监察要仔细

公司内部每年进行一次质保监察，涉及所有参与CRDM制造的部门，其评估质保大纲的适用性，保证核质保体系的有效运行。由有资格的监察人员进行，对不符合的物项开出观察意见单（OBS）或不符合项（CAR），受监察单位负责整改，2013年开出OBS？X17份，CAR？X2份，现已经全部整改完成。

6 结 语

通过以上一系列的活动和控制，首台红沿河5#机组CRDM从原材料采购到加工制造、装配、功能性试验和水压试验全方位得到控制并满足技术文件和法规的要求，得到了用户的一致好评，给后续生产的CRDM质量控制奠定了良好的控制模式，值得在核与非核岛产品的质量控制上进行推广和应用。

参考文献：

[1] 王为民，李银凤.刘万琨核能发电与核电厂水电热联产技术[M].北京：化学工业出版社，2008.