核电大宗材料质量管控措施改进与优化
刘冰
中核工程咨询有限公司
1.大宗材料的质量管理要点
在核电工程的建设环节,大宗材料具有涉及专业领域广泛、采购规模庞大、影响范围较广以及管控流程繁杂等显著特征。这类材料对核电建设质量起到关键作用,是保障核电建造质量的核心基础要素之一。近年来,随着国内‚华龙一号‛及其他多种堆型核电项目的相继启动,大宗材料的质量管理问题日益受到各参与方的高度关注。在现有大宗材料管控措施的前提下,可通过强化现场复验、完善可追溯管理、应用物联网技术等手段,进一步提升大宗材料的质量控制水平。
大宗材料具体指核电工程中,核岛、常规岛及 BOP(辅助厂房)安装工程里不具备特定功能位置编码的材料,例如管材、管件、型材、板材、端接材料等。从采购方式来看,大宗材料可分为甲供(由工程公司负责采购)和承包商采购两类。大宗材料质量管理的核心目标是,从质量、技术及进度等维度,核查材料是否符合合同条款及技术规范的要求。
为保障核电建设质量,对大宗材料实施分级质量管控策略,根据材料质保等级制定差异化控制方案:
1.1 Q1、Q2、Q3 级材料管理:
针对质量保证级别为 Q1、Q2、Q3 的大宗材料,供应商需严格遵循现行有效的《核电厂质量保证安全规定》HAF003 或 ISO9001 标准,搭建并运行质量保证体系,从全流程确保材料符合核电工程高标准要求。
1.2 QR1、QR2、QR3 级物项管理:
对于 QR1、QR2、QR3 级物项,供应商应依据合同约定,参照ISO9001 标准构建质量保证体系。质量保证大纲及项目专属管理程序需经过相关方完成审核,以实现精细化过程管控。
1.3 QNC 与 NQR 级物项管理:
供应 QNC 级和 NQR 级物项的供应商,需按照ISO9001 标准要求建立质量保证体系,并持续验证体系运行的有效性,通过动态监测确保物项质量稳定。
在具体管理措施上,不同质保等级材料在组织架构搭建、质量保证大纲编制、设计及采购文件管控、程序细则执行、特殊工艺监管、检验试验流程、不符合项处置、纠正措施落实等环节,均制定了与之匹配的差异化质保要求,形成严密的质量管控网络。
2.大宗材料质量管理改进
核电工程大宗材料的质量控制体系,主要依托生产环节质量跟踪文件(质量计划)、第三方复验机制、发运质量放行制度及到货检验流程实现全流程管控。
深度复盘目前大宗材料管理漏洞,在现有质量控制体系基础上推行多项改进措施:一是通过增设现场复验频次与检测指标,强化材料进场质量把关;二是针对材料发放与领用环节,优化审批流程、完善追溯机制,严格规范人员操作标准,从而构建起更严密的质量管控防线,持续提升大宗材料全生命周期管理水平。
2.1 材料制造过程质量管理改进
核电工程大宗材料制造阶段是保障材料质量的源头环节,针对制造过程中的工艺控制、质量检验、供应商管理等核心问题,可从强化工艺过程精细化控制、推行材料监造管理机制、深化供应商全生命周期管理等维度制定改进策略:
(1)强化工艺过程精细化控制
工艺参数数字化监控。在关键制造工序(如焊接、锻造、热处理)部署传感器和数据采集系统,实时监测度、压力、速度等参数,结合AI 算法自动预警异常波动,确保工艺参数严格符合标准要求。
首件检验与过程抽检结合。对新材料或新工艺生产的首批产品进行全尺寸、全性能检验,验证工艺可行性;生产过程中按批次进行随机抽检,过程分析质量波动趋势,及时调整工艺参数。
(2)推行材料监造管理机制
大宗材料监造管理是确保材料质量符合核安全标准的关键环节,邀请独立第三方监理机构对关键制造节点(如热处理炉温曲线、焊接工艺评定)进行现场见证,确保检验过程公正透明,实现从被动监督到主动管控的转变。
依据材料用途(如核岛主设备、常规岛结构件)、核安全级别(1 级至 3 级)及制造复杂度,建立多维风险评估模型。对高风险材料(如反应堆压力容器用钢)实施全过程驻厂监造,低风险材料采用关键点见证+飞行检查,合理分配监造资源。基于历史质量数据、交付记录对供应商进行信用评级,对信用低的供应商增加监造频次,要求其定期提交制造过程数据;对优质供应商简化非关键环节检查,推行‚信任+抽查‛模式。
(3)深化供应商全生命周期管理
质量协议约束与考核。在采购合同中明确质量违约责任条款,对材料不合格、数据造假等行为实施经济处罚或终止合作;定期组织供应商开展质量改进研讨会,推动源头质量提升。
质量责任追溯制度。建立‚谁制造、谁负责‛的质量追溯体系,在产品标识中记录操作人员、检验员信息;设立质量奖励基金,对发现重大质量隐患的员工给予表彰,强化全员质量意识。
2.2 材料入场复验过程改进
为强化大宗材料质量管控,针对采购规模大、质量影响大、供货风险高的关键材料,重点优化现场复验机制,具体改进路径如下:
(1)精准识别与标准固化:系统评估大宗材料的采购风险与工程影响度,筛选高风险材料清单。同步协同设计院、业主单位、施工单位等单位相关专业人员,将关键验收指标及复验标准深度嵌入技术规格书,形成强制性执行依据,从源头明确质量要求。
(2)合同约束与责任压实:通过合同条款将材料复验的范围、频次、判定标准等要求细化,明确供应商在材料复验中的主体责任,将复验执行情况与合同履约考核挂钩,确保责任落实到位。
(3)材料入场分级分类管理:按材料风险等级(如核安全 1 级、2 级设备材料)制定差异化检验方案。高风险材料增加全检比例和检测项目,低风险材料采用抽样+快速检测,缩短整体周期。同时强化预检环节,在材料供应商处进行出厂前预检,核验质量证明文件、原材料批次记录,减少入厂后材料质量问题的发生。
2.3 物联网系统的应用
在核电工程建设场景下,面对大宗材料品类繁杂、管理体量巨大的挑战,物联网信息系统的引入为精细化管控开辟了新路径。其核心功能模块聚焦于材料发放控制,通过构建数字化管理平台,实现对承包商材料使用的规范约束与实时监控。
物联网的应用实现了全流程可追溯性管理,通过建立物项信息追踪网络,要求所有进场材料附带完整溯源资料(含批号、材质证明等),确保产品标识唯一性。在检验报告、验收文件等关键记录中嵌入专属标识编码,留存全周期过程档案,明确责任链条。实现从生产源头到使用终端的全流程追溯。
3.小结
核电工程的高质量建设,与大宗材料的全流程质量管理密切相关。在工程实践中,需通过强化大宗材料制造过程质量管理,材料入场复验过程管理,以及物联网系统的应用,构建覆盖采购、制造、入厂验收、现场使用全生命周期的管控体系。同时,重点推进材料制造过程管理和到场复验环节的精细化管理,完善可追溯性机制,确保每批次材料来源可查、去向可追,为核电工程筑牢质量根基,保障项目安全、高效推进。
参考文献:
[1]刘波,李焕宇.核电大宗材料质量管理改进的探讨[J].中广核工程有限公司电,2023,16(01):66-70.
[2] 王长青,吴晓波,冀润景.核电用紧固件类大宗材料现场监督屏障设置探讨与实践[J].中国核电,2023,16(01):66-70.