核級閥門(mén)制造過(guò)程的質(zhì)量檢驗
介紹了核級閥門(mén)制造過(guò)程中的質(zhì)量檢驗項目、內容及方法，指出了檢驗過(guò)程中的注意事項。
1、概述
核級閥門(mén)是質(zhì)量要求十分嚴格的承壓件，保證其產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。閥門(mén)的產(chǎn)品質(zhì)量是由設計、生產(chǎn)和使用三方面的全過(guò)程保證的。做好閥門(mén)的制造與質(zhì)量檢驗對核電閥門(mén)設備經(jīng)濟安全地運行具有重要意義。閥門(mén)制造過(guò)程中，從設計、選材、加工、組裝及調試始終貫穿著(zhù)質(zhì)量檢驗過(guò)程，這是保證閥門(mén)質(zhì)量必不可少的措施。
2、檢驗項目及內容
閥門(mén)的檢驗項目包括材質(zhì)檢驗、制造精度檢驗、無(wú)損探傷檢驗、腐蝕檢驗、標志和涂漆檢驗、清潔度檢驗及性能檢驗等。
2.1、材質(zhì)檢驗
核級閥門(mén)的材質(zhì)檢驗是保證閥門(mén)質(zhì)量，事關(guān)核電閥門(mén)運行安全的重要內容。材質(zhì)檢驗工作一般分為材料表面質(zhì)量檢驗，材料內部質(zhì)量檢驗和材料化學(xué)成分與物理性能檢驗等內容。
(1) 表面質(zhì)量
閥門(mén)材料的表面質(zhì)量檢查可在投料加工前將不合格的材料剔除，防止投料過(guò)程的損失和保證產(chǎn)品質(zhì)量。鋼材在毛坯的軋、鍛和鑄等制造過(guò)程，以及貯存運輸等環(huán)節中往往會(huì )產(chǎn)生一些損傷和缺陷，其中常見(jiàn)的表面缺陷如材料標記不規范、表面裂紋、氧化皮銹層和表面腐蝕、折皺和重皮、機械性損傷及形狀尺寸偏差等，應注意檢驗和控制。
(2) 內部質(zhì)量
對于重要的閥門(mén)零部件除外觀(guān)表面質(zhì)量檢驗之外，還應進(jìn)行材料內部的質(zhì)量檢驗。材料的內部缺陷主要有非金屬夾雜物、層間裂紋、白點(diǎn)、氣孔、分層或組織不均勻，成分偏差及晶粒粗大等。當材料內部存在上述缺陷時(shí)，將會(huì )影響閥門(mén)的機械性能和結構強度，使閥門(mén)壽命縮短，嚴重時(shí)會(huì )發(fā)生事故。對內部缺陷應注意檢查和發(fā)現，并停止這類(lèi)材料作為閥門(mén)承壓零部件使用。
(3) 材料的化學(xué)成分與物理性能
對一般通用閥門(mén)材料的選用要有合格證和材質(zhì)說(shuō)明書(shū)，通過(guò)抽樣進(jìn)行光譜和火花鑒別等定性檢驗方法就可使用。但對放射性介質(zhì)的核工業(yè)閥門(mén)以及重大工程的關(guān)鍵閥門(mén)，必須按相關(guān)技術(shù)標準或圖紙要求進(jìn)行材料的選用，并按技術(shù)要求進(jìn)行材料化學(xué)成分分析，經(jīng)真空技術(shù)網(wǎng)(likelearn.cn)的材料化驗部門(mén)出具材質(zhì)復檢合格報告單才允許使用。進(jìn)行材料化學(xué)成分與物理性能檢驗時(shí)需注意領(lǐng)料手續要完整，正確地抽取試樣，做好試樣委托工作，做好試樣報告工作，做好材料標記移植工作及嚴格材料代用手續。
2.2、制造精度檢驗
閥門(mén)零件的制造精度檢驗主要有公差與配合尺寸檢驗、表面粗糙度檢驗、形狀和位置公差的檢驗。
(1) 公差與配合尺寸
在進(jìn)行閥門(mén)零件的公差與配合尺寸檢驗時(shí)，首先要明確圖紙上的公差與配合尺寸的含義，并作出準確的檢驗結論。我國己頒發(fā)的有關(guān)公差與配合的標準，在檢驗時(shí)可查詢(xún)應用。
在閥門(mén)制造或維修過(guò)程中，正確地掌握測量方法并準確地使用測量器具是既重要又最基本的要求。其中包括正確選用測量器具、正確分析測量誤差的原因及正確處理測量數據等。
合理選擇測量器具是獲得所需精度的測量結果，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高測量效率和降低費用的主要條件。一般要求是在閥門(mén)大批量生產(chǎn)時(shí)，宜選用先進(jìn)、高效率的專(zhuān)用量具，在閥門(mén)小批量生產(chǎn)和維修中，宜選用通用量具。選擇時(shí)還應按被測閥門(mén)零件的形狀選用合適量具，以防止因物體形狀阻礙測量，如閥門(mén)內部尺寸的測量。為了保證零件測量尺寸的可靠性，GB /T 3177-2009 對光滑工件尺寸的測量及量具的選用作出了規定。
在閥門(mén)零件檢驗中，測量誤差是客觀(guān)存在的，但要控制在盡可能小的范圍內，特別是進(jìn)行選配或單配的閥件，更應該注意控制測量誤差，這有利于提高生產(chǎn)效率和保證產(chǎn)品的質(zhì)量。
(2) 表面粗糙度
閥門(mén)零件進(jìn)行表面粗糙度的檢驗應該首先掌握有關(guān)技術(shù)標準。表面粗糙度的檢查方法較多，對表面要求高或需進(jìn)行仲裁檢驗的表面粗糙度，可經(jīng)計量部門(mén)用儀器測量( 如輪廓儀等) 。在加工現場(chǎng)可按目視宏觀(guān)經(jīng)驗進(jìn)行檢測，也可用表面粗糙度樣塊作對比鑒別。常用表面粗糙度檢驗方法有比較法、光切法、干涉法的針描法等。
(3) 形狀位置公差
在閥門(mén)零部件形狀位置公差的檢驗過(guò)程中，應正確理解并準確掌握有關(guān)形位公差的相關(guān)標準和測量技術(shù)，并嚴格貫徹執行。啟閉件是閥門(mén)中起關(guān)閉作用的運動(dòng)零件，它用來(lái)切斷、調節和改變介質(zhì)的流向。所有啟閉件都有一個(gè)或兩個(gè)與閥座密封面吻合精度很高的密封面，啟閉件密封面是閥門(mén)主要的泄漏源。因此，在制造與檢驗過(guò)程中應嚴格控制啟閉件的形位公差。其他形位公差的檢驗，如閥桿與填料接觸部分的圓柱度的檢測、閥桿梯形螺紋公差的檢測等應嚴格按圖紙及相關(guān)標準的要求執行。
2.3、無(wú)損探傷
核級閥門(mén)的無(wú)損探傷檢驗應依據EJ /T 1039 -1996、RCC -M 或ASME 標準的規定。一些重要的閥門(mén)零件在制造或維修過(guò)程中，必須進(jìn)行無(wú)損探傷檢驗。目前在生產(chǎn)上使用得最多的是射線(xiàn)、超聲波、磁粉和滲透等檢驗方法。
無(wú)損探傷只是把一定的物理量加到被測物上，再使用特定的檢測裝置來(lái)檢測這種物理量的穿透、吸收、反射、散射、泄漏、滲透等現象的變化，從而檢查被檢物是否存在異常。由于無(wú)損探傷檢測方法的局限性以及儀器設備的誤差、人為因素、環(huán)境因素等影響和被測物異常部位的綜合特性而造成無(wú)損檢測的準確性有偏差。
為了盡可能的提高檢測結果的可靠性，必須嚴格按無(wú)損探傷的有關(guān)技術(shù)標準進(jìn)行檢測。選擇適合于檢測異常部位的檢測方法，無(wú)損探傷的人員應持有“NDT 人員技術(shù)資格證書(shū)”，無(wú)損檢驗設備應調校準確，應詳細記錄檢驗情況并準確做出結論報告。
2.4、耐腐蝕性
閥門(mén)的耐腐蝕性檢驗主要有兩個(gè)方面，一是對閥門(mén)表面化學(xué)處理件做耐腐蝕檢驗，二是對閥門(mén)不銹耐酸鋼材料的耐腐蝕檢驗。
(1) 表面處理件
對閥門(mén)氮化件或表面化學(xué)處理件作耐腐蝕檢驗時(shí)，要求零件在氮化或化學(xué)鍍鎳前進(jìn)行調質(zhì)處理，并切削掉脫碳層金屬，其耐蝕檢驗要求按圖紙和相關(guān)標準規定。
(2) 不銹耐酸鋼
通過(guò)材料試片，主要是檢查不銹鋼晶間腐蝕試片由于介質(zhì)的腐蝕而發(fā)生質(zhì)量變化，變化的程度取決于介質(zhì)的濃度、溫度和壓力，還取決于試片本身的組織狀態(tài)。其基本方法有硫酸銅硫酸沸騰試驗法( L 法) 、銅屑、硫酸銅硫酸沸騰試驗法( T 法) 、硝酸沸騰試驗法( X 法) 、草酸電解浸蝕試驗法( C 法) 和氟化鈉項硝酸恒溫試驗法( F 法) 。在閥門(mén)生產(chǎn)制造或維修過(guò)程中，不銹鋼閥門(mén)的檢驗是根據圖紙或技術(shù)條件有選擇性地進(jìn)行。
2.5、閥門(mén)標志和涂漆
(1) 標志
在閥門(mén)的表面要有標志，包括閥門(mén)壓力級、公稱(chēng)尺寸、介質(zhì)流向、材料、商標、核安全級別、熔煉或鍛( 鑄) 造爐號和跟蹤號等。要求閥門(mén)標志應明顯、清晰，排列整齊、勻稱(chēng)，字體要求規整，制造廠(chǎng)的廠(chǎng)名或廠(chǎng)標，應標注在容易觀(guān)看到的部位上，如閥體、閥蓋、手柄、扳手，手輪輪輻等零件上。
(2) 識別涂漆
核級閥門(mén)識別涂漆應符合EJ /T、RCC - M 和ASME 等相關(guān)標準及文件的要求。根據閥體材料的不同，在閥體上涂刷相應色別的涂漆。閥門(mén)密封面材料應在傳動(dòng)手輪、手柄或扳手上進(jìn)行相應的識別涂漆。閥門(mén)電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和齒輪傳動(dòng)裝置的涂漆應符合核電閥門(mén)的規范和要求。油漆層應耐久、耐輻照腐蝕、美觀(guān)、均勻，并保證標志明顯清晰。
2.6、清潔度
核級閥門(mén)的清潔度是非常重要的指標，進(jìn)行清潔度檢驗是一項不可缺少的內容，應符合RCCMF6000 及EJ /T 或ASME 相關(guān)標準的要求。進(jìn)行清潔度檢驗之前，必須對閥門(mén)進(jìn)行清洗。A 類(lèi)清潔度閥門(mén)———所有規范級的不銹鋼閥門(mén)零部件，清洗時(shí)須用A 級水。B 類(lèi)清潔度閥門(mén)———所有規范級的碳鋼和合金鋼閥門(mén)零部件，清洗時(shí)須用B 級水。A 級或B 級水的水質(zhì)應符合RCC -M F6000 或EJ /T1022. 18 的規定。
在一般情況下應采用洗滌清洗法。清洗過(guò)程中不能改變基體材料的特性或引起破壞的雜物。一般可用槽池浸洗法、噴洗法或擦洗法，并且只能用不銹鋼絲、尼龍刷或未被使用不起毛的干凈布料進(jìn)行。清洗后用60 ～80℃ 的無(wú)油空氣吹干，按RCCMF6000 的規定或EJ /T 1022. 17 的規定檢查驗收。
2.7、閥門(mén)性能
核級閥門(mén)的出廠(chǎng)檢驗主要有殼體強度性能、關(guān)閉件的強度性能、密封性能和動(dòng)作性能試驗。對樣機還必須進(jìn)行功能性試驗。
閥門(mén)組裝調試后，應采用必要的試驗與檢驗方法驗證閥門(mén)是否符合基本性能和技術(shù)標準。檢驗的方法和驗收標準應符合NB /T 20010. 9、RCC -M、ASME 或試驗大綱的規定。
(1) 核級閥門(mén)的試驗壓力
殼體強度試驗取室溫時(shí)閥門(mén)最大許用壓力的1. 5 倍，閥瓣強度試驗取室溫時(shí)閥門(mén)最大許用壓力的1. 1 倍，密封試驗取室溫時(shí)閥門(mén)最大許用壓力的1 倍。核級閥門(mén)不允許外漏，內漏及保壓時(shí)間按相關(guān)標準或試驗大綱的規定。
(2) 試驗介質(zhì)
試驗介質(zhì)有水、蒸汽、空氣和惰性氣體。不銹鋼閥門(mén)按其清潔度類(lèi)別，水壓試驗時(shí)A 類(lèi)用A 級水、B類(lèi)用B 級水。碳鋼和合金鋼閥門(mén)按其清潔度類(lèi)別，水壓試驗時(shí)B 類(lèi)用B 級水、C 類(lèi)用C 級水。在進(jìn)行水壓試驗時(shí)，可使用緩蝕劑或其他防銹措施。用蒸汽作試驗介質(zhì)對蒸汽用閥有直接效果，能發(fā)現水壓試驗時(shí)難發(fā)現的缺陷，如蒸汽安全閥的鑒定要用蒸汽做試驗。用空氣作試驗介質(zhì)氣源充足，成本低。用在一般氣體閥門(mén)的試驗介質(zhì)，試驗時(shí)應注意安全。惰性氣體有氮氣和氬氣，安全可靠，但成本較高，通常應用在核級閥門(mén)的密封試驗。對于安全殼內的閥門(mén)通常要做氬氣密封試驗。氮氣作試驗介質(zhì)主要用于安全閥和一些重要閥門(mén)。閥門(mén)試驗完畢后，應及時(shí)排除閥內試驗介質(zhì)，并進(jìn)行烘干處理。
3、結語(yǔ)
核級閥門(mén)的質(zhì)量和可靠性在很大程度上決定著(zhù)整個(gè)核動(dòng)力裝置工作的可靠性。核級閥門(mén)的生產(chǎn)企業(yè)必須建立完善的質(zhì)量保證體系，編制相應的質(zhì)保大綱和控制質(zhì)量的相關(guān)程序和文件。在制造過(guò)程中嚴格執行，每一步驟都做到有章可依，有據可查。
參考文獻
〔1〕HAF003 - 1991，核電廠(chǎng)質(zhì)量保證安全規定〔S〕.
〔2〕EJ /T1022. 9 - 1996，壓水堆核電廠(chǎng)閥門(mén)產(chǎn)品出廠(chǎng)檢查與試驗〔S〕
