核級(jí)閥門制造過(guò)程的質(zhì)量檢驗(yàn)
介紹了核級(jí)閥門制造過(guò)程中的質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目、內(nèi)容及方法，指出了檢驗(yàn)過(guò)程中的注意事項(xiàng)。
1、概述
核級(jí)閥門是質(zhì)量要求十分嚴(yán)格的承壓件，保證其產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。閥門的產(chǎn)品質(zhì)量是由設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用三方面的全過(guò)程保證的。做好閥門的制造與質(zhì)量檢驗(yàn)對(duì)核電閥門設(shè)備經(jīng)濟(jì)安全地運(yùn)行具有重要意義。閥門制造過(guò)程中，從設(shè)計(jì)、選材、加工、組裝及調(diào)試始終貫穿著質(zhì)量檢驗(yàn)過(guò)程，這是保證閥門質(zhì)量必不可少的措施。
2、檢驗(yàn)項(xiàng)目及內(nèi)容
閥門的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括材質(zhì)檢驗(yàn)、制造精度檢驗(yàn)、無(wú)損探傷檢驗(yàn)、腐蝕檢驗(yàn)、標(biāo)志和涂漆檢驗(yàn)、清潔度檢驗(yàn)及性能檢驗(yàn)等。
2.1、材質(zhì)檢驗(yàn)
核級(jí)閥門的材質(zhì)檢驗(yàn)是保證閥門質(zhì)量，事關(guān)核電閥門運(yùn)行安全的重要內(nèi)容。材質(zhì)檢驗(yàn)工作一般分為材料表面質(zhì)量檢驗(yàn)，材料內(nèi)部質(zhì)量檢驗(yàn)和材料化學(xué)成分與物理性能檢驗(yàn)等內(nèi)容。
(1) 表面質(zhì)量
閥門材料的表面質(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(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)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(biāo)記不規(guī)范、表面裂紋、氧化皮銹層和表面腐蝕、折皺和重皮、機(jī)械性損傷及形狀尺寸偏差等，應(yīng)注意檢驗(yàn)和控制。
(2) 內(nèi)部質(zhì)量
對(duì)于重要的閥門零部件除外觀表面質(zhì)量檢驗(yàn)之外，還應(yīng)進(jìn)行材料內(nèi)部的質(zhì)量檢驗(yàn)。材料的內(nèi)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(dāng)材料內(nèi)部存在上述缺陷時(shí)，將會(huì)影響閥門的機(jī)械性能和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使閥門壽命縮短，嚴(yán)重時(shí)會(huì)發(fā)生事故。對(duì)內(nèi)部缺陷應(yīng)注意檢查和發(fā)現(xiàn)，并停止這類材料作為閥門承壓零部件使用。
(3) 材料的化學(xué)成分與物理性能
對(duì)一般通用閥門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(yàn)方法就可使用。但對(duì)放射性介質(zhì)的核工業(yè)閥門以及重大工程的關(guān)鍵閥門，必須按相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)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)(bjjyhsfdc.com)的材料化驗(yàn)部門出具材質(zhì)復(fù)檢合格報(bào)告單才允許使用。進(jìn)行材料化學(xué)成分與物理性能檢驗(yàn)時(shí)需注意領(lǐng)料手續(xù)要完整，正確地抽取試樣，做好試樣委托工作，做好試樣報(bào)告工作，做好材料標(biāo)記移植工作及嚴(yán)格材料代用手續(xù)。
2.2、制造精度檢驗(yàn)
閥門零件的制造精度檢驗(yàn)主要有公差與配合尺寸檢驗(yàn)、表面粗糙度檢驗(yàn)、形狀和位置公差的檢驗(yàn)。
(1) 公差與配合尺寸
在進(jìn)行閥門零件的公差與配合尺寸檢驗(yàn)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(zhǔn)確的檢驗(yàn)結(jié)論。我國(guó)己頒發(fā)的有關(guān)公差與配合的標(biāo)準(zhǔn)，在檢驗(yàn)時(shí)可查詢應(yīng)用。
在閥門制造或維修過(guò)程中，正確地掌握測(cè)量方法并準(zhǔn)確地使用測(cè)量器具是既重要又最基本的要求。其中包括正確選用測(cè)量器具、正確分析測(cè)量誤差的原因及正確處理測(cè)量數(shù)據(jù)等。
合理選擇測(cè)量器具是獲得所需精度的測(cè)量結(jié)果，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高測(cè)量效率和降低費(fèi)用的主要條件。一般要求是在閥門大批量生產(chǎn)時(shí)，宜選用先進(jìn)、高效率的專用量具，在閥門小批量生產(chǎn)和維修中，宜選用通用量具。選擇時(shí)還應(yīng)按被測(cè)閥門零件的形狀選用合適量具，以防止因物體形狀阻礙測(cè)量，如閥門內(nèi)部尺寸的測(cè)量。為了保證零件測(cè)量尺寸的可靠性，GB /T 3177-2009 對(duì)光滑工件尺寸的測(cè)量及量具的選用作出了規(guī)定。
在閥門零件檢驗(yàn)中，測(cè)量誤差是客觀存在的，但要控制在盡可能小的范圍內(nèi)，特別是進(jìn)行選配或單配的閥件，更應(yīng)該注意控制測(cè)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
閥門零件進(jìn)行表面粗糙度的檢驗(yàn)應(yīng)該首先掌握有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。表面粗糙度的檢查方法較多，對(duì)表面要求高或需進(jìn)行仲裁檢驗(yàn)的表面粗糙度，可經(jīng)計(jì)量部門用儀器測(cè)量( 如輪廓儀等) 。在加工現(xiàn)場(chǎng)可按目視宏觀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行檢測(cè)，也可用表面粗糙度樣塊作對(duì)比鑒別。常用表面粗糙度檢驗(yàn)方法有比較法、光切法、干涉法的針描法等。
(3) 形狀位置公差
在閥門零部件形狀位置公差的檢驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)正確理解并準(zhǔn)確掌握有關(guān)形位公差的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量技術(shù)，并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。啟閉件是閥門中起關(guān)閉作用的運(yùn)動(dòng)零件，它用來(lái)切斷、調(diào)節(jié)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主要的泄漏源。因此，在制造與檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制啟閉件的形位公差。其他形位公差的檢驗(yàn)，如閥桿與填料接觸部分的圓柱度的檢測(cè)、閥桿梯形螺紋公差的檢測(cè)等應(yīng)嚴(yán)格按圖紙及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行。
2.3、無(wú)損探傷
核級(jí)閥門的無(wú)損探傷檢驗(yàn)應(yīng)依據(jù)EJ /T 1039 -1996、RCC -M 或ASME 標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。一些重要的閥門零件在制造或維修過(guò)程中，必須進(jìn)行無(wú)損探傷檢驗(yàn)。目前在生產(chǎn)上使用得最多的是射線、超聲波、磁粉和滲透等檢驗(yàn)方法。
無(wú)損探傷只是把一定的物理量加到被測(cè)物上，再使用特定的檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)這種物理量的穿透、吸收、反射、散射、泄漏、滲透等現(xiàn)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(cè)方法的局限性以及儀器設(shè)備的誤差、人為因素、環(huán)境因素等影響和被測(cè)物異常部位的綜合特性而造成無(wú)損檢測(cè)的準(zhǔn)確性有偏差。
為了盡可能的提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性，必須嚴(yán)格按無(wú)損探傷的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)。選擇適合于檢測(cè)異常部位的檢測(cè)方法，無(wú)損探傷的人員應(yīng)持有“NDT 人員技術(shù)資格證書(shū)”，無(wú)損檢驗(yàn)設(shè)備應(yīng)調(diào)校準(zhǔn)確，應(yīng)詳細(xì)記錄檢驗(yàn)情況并準(zhǔn)確做出結(jié)論報(bào)告。
2.4、耐腐蝕性
閥門的耐腐蝕性檢驗(yàn)主要有兩個(gè)方面，一是對(duì)閥門表面化學(xué)處理件做耐腐蝕檢驗(yàn)，二是對(duì)閥門不銹耐酸鋼材料的耐腐蝕檢驗(yàn)。
(1) 表面處理件
對(duì)閥門氮化件或表面化學(xué)處理件作耐腐蝕檢驗(yàn)時(shí)，要求零件在氮化或化學(xué)鍍鎳前進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，并切削掉脫碳層金屬，其耐蝕檢驗(yàn)要求按圖紙和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)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(yàn)法( L 法) 、銅屑、硫酸銅硫酸沸騰試驗(yàn)法( T 法) 、硝酸沸騰試驗(yàn)法( X 法) 、草酸電解浸蝕試驗(yàn)法( C 法) 和氟化鈉項(xiàng)硝酸恒溫試驗(yàn)法( F 法) 。在閥門生產(chǎn)制造或維修過(guò)程中，不銹鋼閥門的檢驗(yàn)是根據(jù)圖紙或技術(shù)條件有選擇性地進(jìn)行。
2.5、閥門標(biāo)志和涂漆
(1) 標(biāo)志
在閥門的表面要有標(biāo)志，包括閥門壓力級(jí)、公稱尺寸、介質(zhì)流向、材料、商標(biāo)、核安全級(jí)別、熔煉或鍛( 鑄) 造爐號(hào)和跟蹤號(hào)等。要求閥門標(biāo)志應(yīng)明顯、清晰，排列整齊、勻稱，字體要求規(guī)整，制造廠的廠名或廠標(biāo)，應(yīng)標(biāo)注在容易觀看到的部位上，如閥體、閥蓋、手柄、扳手，手輪輪輻等零件上。
(2) 識(shí)別涂漆
核級(jí)閥門識(shí)別涂漆應(yīng)符合EJ /T、RCC - M 和ASME 等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文件的要求。根據(jù)閥體材料的不同，在閥體上涂刷相應(yīng)色別的涂漆。閥門密封面材料應(yīng)在傳動(dòng)手輪、手柄或扳手上進(jìn)行相應(yīng)的識(shí)別涂漆。閥門電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)和齒輪傳動(dòng)裝置的涂漆應(yīng)符合核電閥門的規(guī)范和要求。油漆層應(yīng)耐久、耐輻照腐蝕、美觀、均勻，并保證標(biāo)志明顯清晰。
2.6、清潔度
核級(jí)閥門的清潔度是非常重要的指標(biāo)，進(jìn)行清潔度檢驗(yàn)是一項(xiàng)不可缺少的內(nèi)容，應(yīng)符合RCCMF6000 及EJ /T 或ASME 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。進(jìn)行清潔度檢驗(yàn)之前，必須對(duì)閥門進(jìn)行清洗。A 類清潔度閥門———所有規(guī)范級(jí)的不銹鋼閥門零部件，清洗時(shí)須用A 級(jí)水。B 類清潔度閥門———所有規(guī)范級(jí)的碳鋼和合金鋼閥門零部件，清洗時(shí)須用B 級(jí)水。A 級(jí)或B 級(jí)水的水質(zhì)應(yīng)符合RCC -M F6000 或EJ /T1022. 18 的規(guī)定。
在一般情況下應(yīng)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(guī)定或EJ /T 1022. 17 的規(guī)定檢查驗(yàn)收。
2.7、閥門性能
核級(jí)閥門的出廠檢驗(yàn)主要有殼體強(qiáng)度性能、關(guān)閉件的強(qiáng)度性能、密封性能和動(dòng)作性能試驗(yàn)。對(duì)樣機(jī)還必須進(jìn)行功能性試驗(yàn)。
閥門組裝調(diào)試后，應(yīng)采用必要的試驗(yàn)與檢驗(yàn)方法驗(yàn)證閥門是否符合基本性能和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。檢驗(yàn)的方法和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合NB /T 20010. 9、RCC -M、ASME 或試驗(yàn)大綱的規(guī)定。
(1) 核級(jí)閥門的試驗(yàn)壓力
殼體強(qiáng)度試驗(yàn)取室溫時(shí)閥門最大許用壓力的1. 5 倍，閥瓣強(qiáng)度試驗(yàn)取室溫時(shí)閥門最大許用壓力的1. 1 倍，密封試驗(yàn)取室溫時(shí)閥門最大許用壓力的1 倍。核級(jí)閥門不允許外漏，內(nèi)漏及保壓時(shí)間按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或試驗(yàn)大綱的規(guī)定。
(2) 試驗(yàn)介質(zhì)
試驗(yàn)介質(zhì)有水、蒸汽、空氣和惰性氣體。不銹鋼閥門按其清潔度類別，水壓試驗(yàn)時(shí)A 類用A 級(jí)水、B類用B 級(jí)水。碳鋼和合金鋼閥門按其清潔度類別，水壓試驗(yàn)時(shí)B 類用B 級(jí)水、C 類用C 級(jí)水。在進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，可使用緩蝕劑或其他防銹措施。用蒸汽作試驗(yàn)介質(zhì)對(duì)蒸汽用閥有直接效果，能發(fā)現(xiàn)水壓試驗(yàn)時(shí)難發(fā)現(xiàn)的缺陷，如蒸汽安全閥的鑒定要用蒸汽做試驗(yàn)。用空氣作試驗(yàn)介質(zhì)氣源充足，成本低。用在一般氣體閥門的試驗(yàn)介質(zhì)，試驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意安全。惰性氣體有氮?dú)夂蜌鍤猓踩煽浚杀据^高，通常應(yīng)用在核級(jí)閥門的密封試驗(yàn)。對(duì)于安全殼內(nèi)的閥門通常要做氬氣密封試驗(yàn)。氮?dú)庾髟囼?yàn)介質(zhì)主要用于安全閥和一些重要閥門。閥門試驗(yàn)完畢后，應(yīng)及時(shí)排除閥內(nèi)試驗(yàn)介質(zhì)，并進(jìn)行烘干處理。
3、結(jié)語(yǔ)
核級(jí)閥門的質(zhì)量和可靠性在很大程度上決定著整個(gè)核動(dòng)力裝置工作的可靠性。核級(jí)閥門的生產(chǎn)企業(yè)必須建立完善的質(zhì)量保證體系，編制相應(yīng)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(yán)格執(zhí)行，每一步驟都做到有章可依，有據(jù)可查。
參考文獻(xiàn)
〔1〕HAF003 - 1991，核電廠質(zhì)量保證安全規(guī)定〔S〕.
〔2〕EJ /T1022. 9 - 1996，壓水堆核電廠閥門產(chǎn)品出廠檢查與試驗(yàn)〔S〕
