控制阀门制造质量 确保电站设备安全运行

冯继生 章 檬

（苏州热工研究院有限公司 江苏苏州）

发电厂使用的阀门流体管路的控制装置，是介质流体管路的隔离屏障，既起着阻隔载热剂的作用，也是保证电站安全运行的重要部件。电站阀门的基本功能是接通或切断管路介质的流通，改变介质流动方向，调节介质压力和流量，保护管路和设备正常运行。确保电站安全运行和高效发电，首先是解决装备及其部件材料的国产化问题，避免泵阀系统出现故障。从阀门监理工作出发，论述控制阀门制造质量的方式及要求。

一、电站阀门特性

电站阀门和核电阀门在本质上是相同的，从遵从的国家和行业标准上无太大差异。如大口径高压配管主要使用闸阀，大口径低压配管则采用蝶阀，小口径辅助配管大多使用截止阀或角式截止阀。核电阀门主要是指在核岛N1、常规岛CI和电站辅助设施BOP系统中使用的阀门。从安全级别上分为核安全Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级和非核级，其中核安全Ⅰ级要求最高，而且数量和规格多，标准严。

（1）数量多。电站阀门是使用数量较多的介质输送控制设备，是电站安全运行中必不可少的组成部分。据统计，一座具有两台100万 kW机组的电站有各类阀门3万台，其中，截止阀占33.6%，隔膜阀占26.2%，球阀占12.8%，共占核岛阀门的72.6%。

（2）品种与规格多。主要有闸阀、截止阀、止回阀、蝶阀、安全阀、主蒸汽隔离阀、球阀、隔膜阀、减压阀和控制阀等，每种又有各自的规格和名称。例如，蝶阀有海水衬胶蝶阀、橡胶密封蝶阀、金属硬密封蝶阀；气动法兰连接金属密封，包括金属硬密封蝶阀、带控制箱配对法兰、螺栓、螺母、垫圈、缠绕垫片；电动法兰连接，包括橡胶密封蝶阀、带配对法兰、螺栓、螺母、垫圈、缠绕垫片等。

（3）标准严。主要体现在一次冷却系统使用的阀门，因为介质中含有放射性辐射物质，因此对阀门的密封超级严格，绝不允许泄漏，对阀门的可靠性要求极高，在ASME中均有详细的规定。例如，把阀门视作耐压容器的一种，各项技术标准非常严格，需有足够的安装、操作空间和照明，具有严格的操作规程。在阀门的质量管理上，也比其他类阀门要求高。为此，阀门供应商必须制定各种严格的措施，以保证设备的制造质量。

二、阀门质量的控制模块

从多年从事国内阀门制造监理事务中发现：有的阀门供应商对制造过程中的质量控制不够重视，存在一些质量问题；某些重要的电站阀门技术尚未突破；总体上仍落后于世界先进水平；重要配套装置的自动化程度低，可靠性差；制造工艺比较落后，管理水平较低。为提高泵阀在内的零部件制造质量，应采用监督质量控制基本模块，内容如下：

（1）原材料确认。审查原材料质量证明书，复核实际使用的材料牌号和规格尺寸。经过文件、实物及复验见证，确认原材料的使用规格不低于合同或技术协议的规定后，方可确认。

（2）外观质量检查。在现场巡检中是以阀门部件外观质量作为检查的重要内容，主要通过目视检查，如果外观质量总体较好即可放行。而监理更多采取预先提示和事前预防的做法，避免出现质量问题和减少缺陷，发现缺陷需及时整改。

（3）无损检测。根据工艺过程，制造厂分别应用UT、RT、PT、MT、VT、LT等方法。因此，一定要审查无损检测报告，确认所有无损检测的部位及其相应的检测方法、比例、验收标准和级别、检测人员的资质、检测报告的规范性等，均应符合技术协议、设计及相关标准的要求。

（4）泄漏检验。为确保阀体强度和严密性，每个阀门都要进行严格的泄漏检验。即充气皂泡检验和氦气检验。其中氦气检验的方法较为先进，对裂纹导致的泄漏更加敏感，但成本较高，工厂一般用氦检替代氟利昂检验。必要时，现场监理要事前提请制造厂按照技术协议规定进行氦检，并进行旁站见证，以确认检查结果符合技术协议的要求。

（5）水压试验。阀门的水压试验过程中，为确保密封的严密性，在试验前后都要仔细检查，同时对试验过程进行旁站见证。

三、阀门制造质量的全过程控制模式

1.原材料控制

原材料入厂后，首先要检查相应批次的材质报告及实物。监理人员需要对合同中的设备制造质量监督程序及分包商的管理要求进行梳理，将采购管理要求传达给供应商及分包商。在对制造开工文件检查时，应重点对采购合同、技术协议、适用的执行文件等进行审查，应自始至终使用好控制模块，确保原材料符合要求。检查中发现的典型事例如下。

（1）不同材料的化学成分和力学性能，共用一个材质合格证号。①原材料化学成分缺项。例如，某阀门厂的阀门阀体虽然适用的是某种规范，但没有按要求检测Mo、N、CO等元素，存在缺项问题，要求提供熔炼和成品分析报告时，也只提供一组化学成分报告等；②性能试验不规范和漏项。例如，有些阀门使用的是锻件，按规范要求应检测硬度，而某些阀门厂未做硬度检查；③有些棒材力学性能试验取样要求，应在硬度最高和最低的材料上取样，而实际上采取的是随机取样的做法。

（2）多份材质合格证，缺少供应商试验员、批准人的签字。①由于材料是制造厂方负责采购的，必须要求其加强对采购环节的控制和管理，对重要部件的检验和试验项目进行监督或抽查，在原材料进厂前要严格把关，入厂后再进行复验；②未按照与合同约定的技术条件进行采购，例如，某阀门阀盖要求采购规范材料，而实际采购的阀盖材料与技术要求不符；③铸件材料表面质量问题突出，主要表现为砂眼、夹砂、表面裂纹等。

2.生产过程控制

阀门在生产过程中，热处理、焊接、无损检测、水压试验是重要的见证点，主要存在下列问题。

（1）热处理问题。①参数控制不符合要求。例如，某阀门厂碳钢阀体焊接后的消应力处理，装炉温度高于规范要求；②热处理工艺不符合标准要求。例如，某阀杆的硬化处理温度是725±10℃，不符合标准要求的720±10℃；③不需要消应力热处理的工件进行了热处理，例如，某阀门厂的阀座（材料是316 L）焊接后，根据工艺要求不需进行消应力热处理，但却进行了550℃的消应力处理。为此，应督促供应商提高工艺文件质量，把好文件编制、审核和批准关，加强制造过程的质量控制。

（2）焊接问题。应在焊接前，对人员资质、焊机、焊材、焊接本体、焊接工艺评定等进行详细检查。焊接中需关注不同焊层所用的焊材规格及相应的层间温度。例如，在审查完工报告时发现两块闸板的密封面堆焊“层间温度”分别为300℃和350℃，而350℃已超出WPS中“层间温度”≤300℃的要求，于是监理要求对上述事实进行调查，找出原因并进行处理。

（3）无损检测问题。阀门的密封面一般都要求做无损检测，如渗透探伤(PT)等。但检验中经常遇到，①无损检测的环境条件不符合相关要求。例如，冬季进行闸板密封面渗透检测时，温度已低于RCCM规定的要求，制造厂未采取加热措施而实施渗透检测；②无损检测后表面清洗不干净。由于阀门的零部件较多，渗透检测后制剂未清洗干净就向下流转。为避免以上问题发生，监理需及时和制造厂沟通，并提高无损检测人员责任感，按要求认真完成规定的无损检测工作。

（4）水压试验。首先应保证试验用水质量。监理在出席某制造厂的阀门压力试验时发现，水压试验应出示 A级水质报告，而水样分析报告上的水样分析日期距试验日期已有1个月。经监理指出后重新采购了检验合格的A级水，但因不是每天采购桶装水，在连续进行水压试验的情况下依然不能保证试验用水的要求。在检查试验大纲的“试验介质”时，关于水样分析验证的时间要求并未提及，现场实施人员也不清楚采购的桶装水在保存多久后需重新验证或废弃。最后制造厂决定采购过滤器自产B级水，在每次试验前采购足量的A级水，以保证试验时符合规程要求。

其次，应注意压力表的精度。例如，在对某制造厂计量室抽查时发现，压力表的精度等级均为1.5或以下，不符合“压力测量仪器的最大允许误差＜1%”的要求。水压试验后应按要求督促制造厂对阀门进行烘干处理，特别是对密封填料的处理。监理在一次检查时发现，几台闸阀的阀盖与阀杆结合部位存有锈迹，怀疑是水压试验后对填料的烘干或处理措施不当所致，且非个别现象。

第三，需关注电动阀门的开关时间。例如，有的阀门开关时间为14.31～14.61 s，不符合图纸14 s的要求，但技术规格书的要求是＜20 s。由于涉及已发运的10多台和未发运的6台阀门，监理发布了OS单，要求供应商升版图纸，并发布E1类NCR，图纸经采购方批准后方可发运相关阀门，并关闭E1类NCR。每个阀门的功能试验，尤其是带有电动或汽动执行机构的都需要见证，并在试验过程中核对技术规格书及图纸要求，确保满足技术规范的要求。

3.最终检查及装箱时的控制

在最终检查时，每台（套）阀门需要最终确认图纸，检查阀门尺寸、通道内腔、铭牌、钢印号等。例如，阀门操作手轮开关标识为O/F，而阀体上阀门开关标识为O/C，设备上两处标识不一致，监理要求制造厂立即整改。对不锈钢阀门最终检查时，曾发现阀门壳体内部存有污物和锈蚀等。因不锈钢阀门无法涂防锈油，在水压试验后要特别注意其清洁及干燥情况，防止受到污染。

4.制造完工报告的控制

由于电站阀门的特殊性，除了对产品实物严格要求外，对相关文件也应严格要求，特别是需要提交的产品完工报告。有些制造厂家因对设备完工报告要求不清楚，以及阀门的零部件多、生产环节繁琐、完工报告收集与生产进度不同步等。例如，①完工文件不能及时汇编，甚至发货1年后尚不能提交完工报告；②供应商编制完工报告缺少审核程序，审查过分依赖监理人员；③完工文件内容不完整，缺少需要提交的报告；④报告中的笔误、不清晰、缺少追溯性、无签字等问题较多。为此，监理需要不断地与制造厂沟通，明确和落实供应商完工报告收集、整理、审核的责任，确保在发货前制造厂及时提交完工报告。较好的办法是将生产过程的质量计划下发到车间，和零部件的工序一起流转，可使收集工作快捷很多。

电站阀门制造过程的质量控制是一个系统工程，制造厂往往在设备制造过程中，对质量控制的重要性认识不够，措施不够严格，而引发多起质量问题。有些问题不仅严重，而且教训相当深刻。因此，控制阀门制造质量，必须要引起业主和制造厂相关人员的高度关注和思考，以确保电站设备安全运行。