浅析锆合金管材轧制的生产效率控制

丁岚　张乔　于军辉

【摘 要】随着我国核电事业的发展，核用锆合金管材的需求量也在逐渐增加，对于生产核级锆管的生产效率也提出了更高要求。而轧制工序是锆合金管材生产的关键工序，决定着管材加工的生产周期及后续精整的返工量。因而，需要积极有效地控制锆合金管材生产效率。本文从锆合金管材轧制生产实际情况出发，探讨锆合金管材轧制生产效率的控制对策。

【关键词】管材轧制；生产效率；生产控制；锆合金

中图分类号： TG339 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）19-0236-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.19.107

Analysis on The Control of Production Efficiency for Zirconium Alloy Tube Cold Rolling Process

DING Lan1，2，3 ZHANG Qiao1，2，3 YU Jun-hui1，2，3

（1.State Nuclear Bao Ti Zirconium Industry Company， Shanxi Baoji 721013， China；

2.National Energy R&D; Center Of Nuclear Grade Zirconium Material， Shanxi Baoji 721013， China；

3.Shaanxi Key Laboratory Of Nuclear Grade Zirconium Materials， Shanxi Baoji 721013， China）

【Abstract】With the development of nuclear power industry in China， the demand for nuclear zirconium alloy pipes is gradually increasing， and higher requirements are also put forward for the production efficiency of nuclear grade zirconium pipes. The rolling process is a key process in the production of zirconium alloy pipes， which determines the production cycle of pipe processing and the rework of subsequent finishing. Therefore， it is necessary to actively and effectively control the production efficiency of the zirconium alloy pipe. Based on the actual situation of zirconium alloy pipe rolling production， this paper discusses the control measures for the production efficiency of zirconium alloy pipe rolling.

【Key words】Pipe rolling； Production efficiency； Production control； Zirconium allo

0 引言

生产效率（production efficiency）是指固定投入量下，制程的实际产出与最大产出两者间的比率。可反映出达成最大产出、预定目标的程度。生产单位生产效率的高低，主要从“人、机、料、法、环、测”6个方面决定，即：（1）生产管理及员工的技术水平：（2）生产设备管理及维护；（3）原辅料的产品质量；（4）工艺规程及作业指导书：（5）生产工作环境（包括内部环境和外部环境）；（6）计量器具等。

锆合金管材在高温高压蒸汽水中具有良好的抗腐蚀性和足够的热强性，在核电站的反应堆燃料及结构材料中存在应用广阔的需求。锆合金管材生产一般主要由管材轧制、管材精整和管材检验等三个方面组成[1-3]。管材轧制作为生产的最前段，它的生产效率直接反映了整个生产单位的生产效率。剖析和量化锆合金管材轧制生产效率水平和影响因素，才能为改善生产单位的生产效率提供依据。

1 我国锆合金管材生产情况

核电作为一个经济、清洁和环保的能源，在世界上得到大力发展。我国自20世纪90年代建成秦山一期、大亚湾一期以来，迎来了核电大发展的时代。相继建立了秦山二、三期和岭澳及田湾核电站等，使我国对锆材的需求逐年上升。目前我国核电发电量仅占全国发电总量的2%，而国际核电发电水平为15%。根据我国核电发展中长期规划，预计到2020年，国内建成核电机组装机容量将达到7000万千瓦，在建机组装机容量将达到3000万千瓦。届时核级锆材需求量约为800吨/年，因此对锆材的需求量将非常大。锆合金管材制造技术的关键之一是轧制工序，它是管材直线度、尺寸及内外表面状态达到要求的重要保障[4]。而管材轧制的生产效率则直接影响了管材加工的生产周期，基于此，有必要对锆合金管材轧制的生产效率控制问题进行探讨。

2 軋制工序生产效率的实际调查

实际统计调查时，采用统计报表加实际记录查询的方法实现。生产效率=实际产量（支/班）/Σ设备理论产量（支/班）

通过上图可以看出：

（1）前一年度相同产品生产未连续进行，与后一年度产品连续生产时相比，生产效率波动较明显；

（2）因1#、2#设备生产时，穿插进行其他规格产品生产，而3#设备仅生产相同产品生产，故3#设备生产效率明显高于1#、2#设备。

3 管材轧制生产效率的有效控制对策

3.1 加强对工模具的控制

軋机工模具及设备问题，直接影响管材内、外表面，导致超声、涡流判废量大，综合成品率低且影响生产进度。工模具（孔型、芯头）更是保证锆合金管材表面质量及尺寸精度的关键。工模具的设计对管材轧制的影响很大。核级锆管材轧制工模具的设计制造起步较晚，仍有部分需从国外进口，在订货周期，供货周期不稳定；国产工模具质量不稳定，且加工精度略低。需通过现有设计技术、加工设备，研究相应的设计参数、加工共计、热处理制度等，为更高标准的核级锆管材加工打下基础[2]。

3.2 加强生产组织管理

现场问题处理的及时性，直接影响问题解决的时效性，如何在异常发生后，在最短的时间采取临时措施，减少损失；将生产状况及时反馈至相关部门，争取最短时间解决问题，减少停机待机时间；合理调配人员，使员工在适合的位置发挥最大的作用。

3.3 加强工艺技术控制

加强工艺研制能力，加大各分厂现场技术后备力量的培养，使技术成为生产的可靠保障；保证工艺试验进度计划，形成固化工艺，便于后续产品批量生产[3]。

3.4 加强生产计划的稳定性

因生产过程中突发情况较多，且多为外部因素影响生产进度，导致计划变动大。应制定措施，尽量减少因用电、备品备件采购、设备维修等因素造成的停工。频繁的计划变更、产品规格更换，必将会更改机器所用的各种原辅料，影响产品生产效率及产品质量。在生产中，先对产品生产进行预判，制定科学合理的生产计划，如此才能达到良好的、稳定的生产效率。

4 结语

总而言之，管材轧制工序在锆合金管材生产中有着重要的基础效用，而对于当前管材生产周期过长的情况，首先应制定适合的生产效率预定目标；在生产过程中，查找、发现生产效率低的原因；制定解决方案并实施、跟踪效果并记录数据；根据前后数据制定长期效率提升方案。

【参考文献】

[1]李晓珊，于军辉，王晨阳.锆合金管材中氢化物研究进展[J].2018，2：33-40.

[2]扎依莫夫斯基.核动力用锆合金 [M].原子能出版社，1988，4-15.

[3]核材料会议文集编辑小组编.核材料会议文集（1982）[M].原子能出版社，1982，3-13.

[4]袁改焕.锆材在核电站的应用及前景[J].稀有金属快报，2017，26（01）：14-16.