加强分供商监造管理——AP1000控制棒驱动机构设备制造案例

◆鲁艳萍 / 文

加强分供商监造管理
——AP1000控制棒驱动机构设备制造案例

◆鲁艳萍 / 文

本文以AP1000三门1号机组控制棒驱动机构监造发现原材料性能漏检问题为例，阐述了事件处理过程，并指出监造时原材料文件审核需要重点关注之处，采取的补救措施，总结经验教训，以供后续AP1000项目借鉴，避免出现类似问题。

控制棒驱动机构；AP1000项目；原材料性能；监造

控制棒驱动机构对反应堆的安全运行起着关键作用，带动控制棒在反应堆中上下移动，以实现反应堆的启动、调节功率、停堆和事故情况下的安全控制，是确保反应堆安全可控的重要部件。主要由磁轭线圈组件、驱动杆组件、钩爪组件，钩爪壳组件及行程套筒等组成。其中钩爪组件是控制棒驱动机构的重要部件，需要满足安全运行六十年和至少六百万步的设计要求。钩爪销、中间销用于安装钩爪，对钩爪完成其特定功能起着重要作用。而原材料是用于制造各种部件的基础，不同性能的原材料，对于满足设计要求发挥着重要作用。

通常，工程设备监理覆盖设备的设计、采购、制造、安装调试和试运行五个阶段，进行质量管理、时间管理、成本管理、合同管理和信息管理。监造仅指设备制造阶段的质量管理和时间、成本、合同、信息的管理，是监理中的一部分内容，即监理包含监造。

在审核三门1号机组钩爪组件的中间销、钩爪销和连杆销的CMTR（Certified Material Test Report）时，监造人员发现制造厂没有按照设计要求签发采购订单，造成原材料的机械性能漏检，本文描述了该事件的详细经过，采取的纠正和补救措施，及对后续项目的借鉴意见。

1 控制棒驱动机构原材料性能漏检质量问题事件的经过

2011年4月，美国纽因顿工厂承制的三门一号机组控制棒驱动机构钩爪及行程套筒组件生产完成，要求快速完成最终质量数据包文件审核工作，以发运斗山安装在压力容器顶盖上，之后发往项目现场，满足项目现场施工要求。纽因顿工厂及西屋联队相关人员在审核完最终的质保完工数据包文件后，提交中方驻厂监造人员审核。原材料文件审核根据AP1000控制棒驱动机构材料采购规范进行。该采购规范规定，中间销、钩爪销及连杆销原材料需符合附件F基于AMS 5759标准的钴基合金要求，需要检测冷轧棒材周向表面的硬度及横截面上半径中间位置的硬度。中方驻厂监造人员在审核这些完工文件时，发现纽因顿的分供商提供的性能测试报告只描述了轴向表面平均硬度为42HRC符合要求，从这份报告内找不到材料规范要求的需要对横截面上半径中间位置做硬度测试的任何记录。监造人员立即联系纽因顿工厂和西屋负责准备和审核该完工报告的工程师。纽因顿工厂材料工程师得知该情况后，主观地认为这个硬度测试不重要，因为已经有了周向表面的硬度测试；而中方驻厂人员对此表示不同意，并向西屋工程师表明，如果不需要测试也不能由纽因顿工厂做决定，需要联系西屋设计方，以得到明确的答复。

2 质量问题事件调查和处理过程

2.1问题处理的决策过程

设计方西屋确认，这个性能测试是必须的。为保证钩爪销耐磨性满足60年设计寿命的要求，材料硬度需要保证，且要整个钩爪的耐磨性能均匀，因此，测试原材料硬度，并且测试圆周方向以及横截面上半径中间位置的硬度是非常必要的，这是为整个核电站的安全运行提供保障。纽因顿工厂即于2011年4月20日签发不符合项报告处理，从同批材料中选取样品，进行硬度测试，以满足原材料采购规范要求。

2.2 问题的处理过程

2011年4月20日，纽因顿工厂从同批次原材料上截取样品送往Dirats试验室检测，规定：对一个试样做硬度测试，测试位置为样品横截面上半径中间处。

硬度测试按照A S T M（American Society of Testing and Measurement，）E-18-05（金属材料洛氏硬度和表面洛氏硬度标准试验方法）或更晚版本。最终试验结果符合技术规范要求，纽因顿工厂应中方驻厂监造人员要求，签发了纠正行动报告，目的是要求纽因顿工厂及西屋对此次质量事件引起高度重视，避免在后续工作中发生同样的错误。

3 质量问题的原因分析

3.1 纽因顿工厂使用错误的设计变更文件

2009年2月23日，纽因顿工厂在发出采购控制棒驱动机构钩爪销、中间销及连杆销材料订单时，使用了2008年9月19日西屋发布的设计变更认可，即对棒材硬度测试只要符合AMS 5759要求即可。而该设计变更随即在2008年10月9日升版，重新修订了设计变更认可文件，要求测试棒材横截面上半径中间位置的硬度，并且该要求在控制棒驱动机构材料采购规范中也已经明确规定。纽因顿制造厂没有注意到设计变更认可文件已经升版，且材料规范也已经升版，所以未对其采购订单做变更处理，造成该性能要求没有在原材料分供商处检测。

3.2 进料检验没有发现硬度测试没有按原材料采购规范执行

用于采购方选择设置控制点的质量计划，西屋联队和采购方在审核进料检验文件这一步均设置为文件审查“R”点，在材料进入工厂时，西屋联队及采购方理应审核相关原材料文件，完成该点。事实是，除纽因顿工厂自己做了原材料文件审核外，西屋联队和采购方均没有做进料检验。西屋联队因为授权纽因顿工厂完成部分的监造见证工作，所以原材料文件审核都放在设备生产制造最终完成，发运前一起审核。采购方在2009年9月前，监造人员因美国签证原因未能到达纽因顿制造厂，因此也没有进行必要的原材料文件审核，直到最终要发运时，才审核原材料文件。纽因顿工厂的材料工程师在进料检验阶段审核原材料文件时，按照其程序要求，对照采购订单要求执行，没有要求核对原材料采购规范上游文件，因此纽因顿工厂未能发现硬度测试漏检。

3.3 西屋联队监造人员未按规范仔细审核原材料文件

西屋作为A1类设备的采购责任方，在进料检验阶段没有认真履行其职责，完成原材料文件审核工作，而在最终的发运放行阶段，西屋也未仔细审核，没有注意到硬度测试被遗漏。西屋的监造人员责任心不够，没有对照采购设计规范逐条核对原材料性能检测的特殊要求。

4 改进措施和纠正行动

4.1 使用正确版本的规范并准备详细的检查清单

所有检验人员，监造人员及干系人都应该确保自己开展相关工作时，使用的标准是正确的版本，使用的规范和技术规格书是正确的版本，只有采用正确的文件才能正确指导人员开展工作，运用健全的文件控制体系是实现这一目标的有效途径。纽因顿工厂在签发和审核采购订单文件时，没有发现使用的设计变更认可文件已升版，说明其文件签发和审核存在漏洞，这个过程不能有效地发现文件与采购规范的不符合，需要对文件签发和审核程序进行改进。

工厂在发出采购申请，签发采购订单之前，请相关人员认真审核采购文件，使采购技术要求符合相关法规、设计规范和技术规格书的要求，且使用的规范和技术规格书版本有效正确。原材料进厂后，仔细核对原材料是否与设计文件要求相一致，对产品合格证、理化试验报告、无损检验报告、检查试验报告等质量证明文件进行审查。根据相关标准及技术条件必要时复验材料。纽因顿工厂规定进料检验按照采购订单执行，然而此次正是采购订单本身就没有满足采购设计规范的要求，所以这个程序文件应该进行升版，进料检验时，还应核对采购设计规范。

西屋联队监造人员应该认真履行其监造责任，原材料文件资料审核应该在投入生产之前完成，而不是等到设备制造完成后才履行文件审查，对存在的错误和失误应在早期工作中发现并纠正。西屋联队和采购方监造人员应做好设备监造准备工作，熟悉与被监造设备有关的法规、规范、标准、合同等资料文件及相关技术条件。因此，各方的监造人员应在监造工作开展之前准备详细的检查清单，检查清单列明适用的文件，图纸，技术规范及版本号，详细的检查项。

4.2 人员管理上的改进

个人行为是受到所在组织的过程和价值观影响的，所以工厂和采购方应在组织内强调质量至上的氛围，加强质量意识教育，将质量观念真正深入到每一位员工心中。领导层通过实际行动来强调质量至上的意识，影响个人和组织的行为，坦诚与下属沟通质量问题及质量观念。人是可能犯错误的，即使是最优秀的员工也会犯错误，工厂及采购方应将工作交给那些技术、业务熟练且责任心强的人员，并且要对完成的工作核实，由团队内经验丰富的人员审核经验较少人员的工作，尽量避免错误的发生。人的思想意识、文化素质、技术水平、管理能力、工作经历和自身体条件等都直接和间接地影响到设备的质量，所以提高检验人员和监造人员的素质非常重要，有必要为所有人员提供专业技能和技术知识的培训，以提高人员素质。

5 经验教训和反馈

5.1 对分供商监造的必要性

监造作为设备质量控制的关键环节，主要目标是预防和减少设备制造过程中的质量问题，使设备制造质量处于可控状态；保证工程按计划推进，降低工程进度风险；保证电站投产后安全运行，减少全寿命周期成本，是保证机组性能的重要手段，在工程建设中起着承上启下的重要作用。根据核岛合同规定，A1类设备指由西屋联队供货，西屋联队控制费用、进度及质量的关键设备。核岛合同赋予中方具有监造A1类设备的权利，但只能监造到西屋分供商的分供商，再往下层次的分供商，西屋不再允许中方进行监造。西屋联队通过层层分包，削弱了中方对制造厂的控制能力。中方从事监造工作必然要承担一定的风险和责任，但是如果不行使监造权利，就无法监控制造厂和西屋联队。从此次事件中证明，中方参与到A1类设备监造过程中是完全必要的，在后续的项目中，即使设备由某一方总包，也需要保留采购方的监造权利，且是一直可以监造到任何一级分供商，以保证设备的制造质量。

5.2 及时高效的执行监造任务

原材料作为设备制造的第一环节，对于设备及整个项目都至关重要。庆幸的是此次虽然发生原材料性能漏检，但是纽因顿工厂仓库还留有相同批次的该原材料，使得补取样品及补做性能试验成为可能，且性能满足技术规范要求。如果此次没有留有同批材料可供补做性能试验，或者虽然可以补做性能试验，但是性能不满足技术规范要求，纽因顿工厂需要向西屋申请设计变更，西屋需要大量的理论计算来验证是否可以满足设计的要求，如果可以通过设计变更，这期间也会消耗时间，对项目的工期造成影响。如果设计变更不能通过，这些已经生产制造完成的设备面临报废的危险，对项目的工期及费用产生一定影响。

后续项目中，各方监造人员按工序步骤，及时参加监造工作，使得下一步工序开始之前，上一道工序已经完成，且结果是令人满意的，以保证设备质量。监造人员努力提高自身素质，且在监造前做好监造准备工作，熟悉法规、相关标准及规范，认真履行监造职责。

6 结论

原材料是设备制造和加工的基础，如果原材料性能不能满足要求，即使最终的外型尺寸及其他功能都满足技术规范要求，设备也还是无法保证按照设计寿命正常运行。所以对设备原材料的审核一定要及时，在原材料投入制造生产之前，检验人员及设备监造人员就应及时把好第一道关，将错误和失误在最早时间发现并排除，以保证设备制造质量。

（略）

（作者单位：国核工程有限公司）