我國核級鋯材產業(yè)體系已經初步形成，隨著新的鋯合金材料的研發(fā)以及我國自主知識產權的高性能核燃料組件的研制，我國核級鋯材將會得到更進一步的發(fā)展。質量是產品的生命，是企業(yè)各項工作的綜合反映。文章結合國核寶鈦鋯業(yè)股份公司的現(xiàn)場生產模式，對核級鋯材現(xiàn)場質量控制方法進行總結分析指出：核級鋯材生產的安全和質量是由一線工作人員來保證的，因此保證工作人員的工作質量是確保產品質量的根本；建立現(xiàn)場質量體系程序文件是保證現(xiàn)場正常生產活動的基礎；建設企業(yè)質量文化可以使質量體系的有效性和效率得到持續(xù)改進，實現(xiàn)提升和超越。

核能利用作為一種有競爭力的技術，在21世紀及未來將對人類可持續(xù)發(fā)展做出巨大貢獻，但核電用產品(核品)對質量和安全性的要求非常高，質量保證體系不同于一般的機械產品和電子產品，不僅需要依據ISO9000系列標準，還必須滿足相關核安全法規(guī)和生產標準的要求。主要法規(guī)和標準有國際原子能機構IAEA 50-C-QA“核電廠質量保證安全規(guī)定”、國家核安全法規(guī)HAF003(91)“核電廠質量保證安全規(guī)定”、GB/T19001—2000標準。

在核品質量保證的組織結構上，除一般企業(yè)所設的質檢組織外，還設有核品質量委員會，作為核品企業(yè)最高的質量管理和決策組織。

核品質量文件分3個層次：第一層次文件是核品質量保證大綱(即質量手冊)，按照HAF003(91)和GB/T19001—2000的要求編寫并必須經核電用戶認可，是企業(yè)為保證核品質量而規(guī)定的管理和技術性工作的總綱；第二個層次是管理程序，包括大綱程序及各部門管理文件；第三層次是操作規(guī)程，包括工藝規(guī)程、檢驗規(guī)程等。

我國核級鋯材生產現(xiàn)狀

用于制造核燃料組件的鋯合金材料(管、棒、板、帶等)稱為核級鋯材，其主要特征是去除了元素鉿(w(Hf)<100×10–6)，在性能上主要滿足核反應堆內的高溫、高壓、耐腐蝕、抗輻照的使用要求。

我國的鋯材發(fā)展始于20世紀60年代末，有關單位聯(lián)合攻關，生產了少量核級海綿鋯以及鋯合金材料，使用TBP硝酸體系萃取工藝，之后又研究了N235硫酸體系萃取工藝、鋯英砂沸騰氯化等。中信錦州鐵合金廠早期從事過鋯鉿分離的研究和生產。

寶鈦集團公司的前身902廠研制并生產了部分鋯合金材料。由于當時核級鋯材應用范圍窄、消費量少，隨后很長時間又缺乏需求牽引，致使鋯合金材料生產技術在我國一直沒有得到有效發(fā)展，以致長期以來我國核級海綿鋯工業(yè)化生產處于空白，沒有完整系統(tǒng)的產業(yè)平臺，鋯合金熔煉、壓力加工、產品制造等沒有系統(tǒng)完整的產業(yè)體系，也不適應核級產品嚴格的質保要求。相當長的一個階段內，我國沒有鋯合金的自主品牌，適應高燃耗燃料組件用的先進鋯合金M5、ZIRLO、E110、E635等都是國外品牌。這個階段，我國新鋯合金的研發(fā)缺乏系統(tǒng)有效的組織，盡管一些研究單位和高校也開展了高性能鋯合金相關研制工作，但終因力量分散、缺乏有效的組織和市場牽引而進展遲緩[1]。

為適應我國核電快速發(fā)展并借助于三代核電的技術引進(包括了核級鋯材技術引進)，在國家發(fā)改委、能源局的高度重視和支持下，國家核電技術公司聯(lián)合寶鈦集團公司共同出資于2007年11月組建了我國核級鋯材的專業(yè)化公司——國核寶鈦鋯業(yè)股份公司(簡稱國核鋯業(yè))，旨在整合國內現(xiàn)有鋯材生產資源，利用第三代核級鋯材加工技術，建成包括核級海綿鋯在內的完整的核級鋯材產業(yè)體系，實現(xiàn)鋯材的國產化和自主化。目前，全產業(yè)鏈的各生產工序也已陸續(xù)投入運行，AP1000核級鋯材生產工藝流程已全線貫通。我國核級鋯材產業(yè)體系已經初步形成，隨著新的鋯合金材料的研發(fā)以及我國自主知識產權的高性能核燃料組件的研制，我國核級鋯材將會得到更進一步的發(fā)展。

核級鋯材生產現(xiàn)場的質量控制

核級鋯材生產的一切活動的安全和質量是由一線工作人員來保證的。質量保證的影響因素主要有3個：人員素質、工作質量和產品質量。因此，保證工作人員的工作質量是確保產品質量的根本。

建立現(xiàn)場質量體系程序文件

生產現(xiàn)場質量體系的程序文件包括流程類文件、流通卡、作業(yè)指導書、設備安全操作規(guī)程、設備維護保養(yǎng)規(guī)程、不符合項控制、作業(yè)記錄、產品檢驗規(guī)程以及環(huán)境和安全類文件等。生產現(xiàn)場質量體系程序文件的建立是保證現(xiàn)場正常生產活動的基礎。

以核級鋯合金帶材生產過程中的退火工序為例。首先，對現(xiàn)場操作人員而言，進入生產現(xiàn)場要依據環(huán)境和安全類文件規(guī)定標準穿戴好勞保用品，按本崗位來料接收細則進行來料檢查，包括牌號、數量、重量以及板材表面質量。填寫設備點檢表，包括設備狀態(tài)以及儀器儀表的有效期等，一切正常后按設備安全操作規(guī)程開啟設備。參考流通卡和作業(yè)指導書設定退火爐來料的退火工藝曲線，并在設備運行過程中按要求做好記錄。產品實現(xiàn)過程中如果出現(xiàn)偏差或者產生不符合項，要依據“偏差控制”、“不符合項控制”文件進行處理。由此可見，現(xiàn)場質量體系程序文件確保生產全過程處于受控狀態(tài)，包括人、機、料、法、環(huán)五個方面的有效控制，是保證產品加工的一致性和穩(wěn)定性的基礎。

建設企業(yè)質量文化

現(xiàn)代質量管理理論認為，質量的改善和提高不僅和設備、設施、技術工藝、檢測手段、規(guī)章制度有關，而且很大程度上與人的心理因素、人品道德、價值觀有關，這些因素某種程度上制約著企業(yè)質量管理水平的提高。質量文化倡導全面質量管理，致力于提高企業(yè)全體員工的質量意識、質量理念、質量管理的理論和技能水平，是指人們在一定環(huán)境下做事的方式。對企業(yè)而言，就是企業(yè)的多數員工的價值觀和信念是圍繞如何提高產品質量、圍繞員工自己的工作質量進行的，在企業(yè)中形成每個人爭取一次就把工作做好的零缺陷的追求。國核鋯業(yè)依據自身產品特點形成了獨具特色的質量文化。

◆質量理念——一次做對，持續(xù)提升

從事所有工作均應按質量要求策劃、建立工作目標和過程；嚴格按照程序規(guī)定完成工作，一次做對，達到預定的質量要求；根據質量方針、質量目標和工作的質量要求，對工作過程和工作成果進行檢查、監(jiān)督和測量；對檢查和監(jiān)控的結果進行分析，采取必要的措施使質量體系的有效性和效率得到持續(xù)改進，實現(xiàn)提升和超越。

◆工作理念——PDCA循環(huán)

國核鋯業(yè)的工作理念是：策劃、程序、修正、卓越，也就是PDCA循環(huán)的PLAN/DO/CHECK/ ACTION。PDCA循環(huán)作為質量管理的基本方法，不僅適應于整個工程項目，也適應于整個企業(yè)和企業(yè)內的科室、工段、班組以至個人。各級部門根據自己的方針目標，都有自己的PDCA循環(huán)，各級部門的小循環(huán)都圍繞著企業(yè)的重點目標朝著同一方向轉動。通過PDCA循環(huán)把企業(yè)上下或工程項目的各項工作有機地聯(lián)系起來，彼此協(xié)同，互相促進。PDCA循環(huán)是螺旋式上升的，一個循環(huán)運轉結束，生產的質量就會提高一步，然后再制定下一個循環(huán)，再運轉、再提高，不斷前進，不斷提高。

建立QC質量小組

國核鋯業(yè)作為高新技術企業(yè)，員工普遍比較年輕，工作經驗不足，因此建立群眾性質量管理小組有利于企業(yè)質量管理水平的整體提高[2]。充分發(fā)揮企業(yè)員工特別是一線操作人員的主觀能動性，理論聯(lián)系實際進行生產，是促進產品質量快速提升，促進青年員工快速成長的重要途徑。例如：某Zr-4板材合同生產中，經常出現(xiàn)小板材同板超差、板形不易控制等狀況，以“控制Zr-4冷軋板材厚度尺寸精度”為目標，組織現(xiàn)場設備操作工和工藝技術員成立了“板材冷軋QC活動小組”，將板材同板差控制在0.02 mm之內；在核級鋯帶材焊接成卷工序中，經常出現(xiàn)焊縫表面氧化及焊接切邊單邊去除量大的問題，由現(xiàn)場設備操作工和工藝技術員組成了“帶材焊接QC活動小組”，主攻“控制冷軋板材焊接焊縫質量和分邊寬度”的課題研究，取得了良好的效果。

結束語

我國核級鋯材產業(yè)體系已經初步形成，隨著新的鋯合金材料的研發(fā)以及我國自主知識產權的高性能核燃料組件的研制，我國核級鋯材將會得到更進一步的發(fā)展，積極探索研究先進的核級鋯材生產現(xiàn)場質量控制方法意義重大，是核電安全、平穩(wěn)、高速發(fā)展的重要保證。

文章來源——金屬世界