摘要 核電廠緊固件的?|量會影響到核電廠系統(tǒng)設(shè)備的安全運行，應(yīng)該視為與其所屬的核安全設(shè)備具有同樣等級的零部件，核電廠緊固件的質(zhì)量性能指標(biāo)多，且檢驗項目多為破壞性試驗，為降低抽樣檢驗風(fēng)險，保證不合格緊固件不會進入核電廠，建議通過實施零缺陷抽樣檢驗，增加細(xì)化檢驗項目，增設(shè)質(zhì)量控制點，實施集中采購，擴大采購渠道等多種方法提高核電廠緊固件采購質(zhì)量保證工作。
　　關(guān)鍵詞 核電廠 緊固件 質(zhì)量保證 抽樣檢驗 風(fēng)險控制
　　高強緊固件在核電廠應(yīng)用十分廣泛，在核電廠的構(gòu)筑物、系統(tǒng)管道、設(shè)備及設(shè)備支撐上都有使用。2015年國內(nèi)某高強緊固件廠質(zhì)量事件發(fā)生后，從國家主管部門到核電廠，投入了大量人力物力排查其帶來的安全隱患，付出了巨大代價，教訓(xùn)極其深刻。該事件的主要責(zé)任者是制造廠，但是，核電廠和采購單位對核電廠安全重要物項緊固件（以下簡稱核電廠緊固件）采購過程質(zhì)量控制存在的薄弱環(huán)節(jié)也是不可忽視的。國家核安全局發(fā)布了《關(guān)于進一步加強核電廠緊固件等大宗材料質(zhì)量管理的通知》（國核安發(fā)[2016]195號，以下簡稱195號文件），對核電廠營運單位及設(shè)計單位提出了10項管理要求，并在附件《核電廠緊固件入廠（場）復(fù)驗指南（試行）》（以下簡稱“復(fù)驗指南”）中明確規(guī)范了核電廠緊固件入廠復(fù)驗的檢驗項目和抽樣方案及其他質(zhì)量控制要求。設(shè)計單位也針對核電廠緊固件編寫了專用的技術(shù)條件。但是，對核電廠緊固件采購、制造過程如何進行質(zhì)量控制和檢驗驗收尚未作出具體要求。因此，研究核電廠緊固件采購和制造過程的質(zhì)量風(fēng)險和控制措施非常必要。本文分析了核電廠緊固件制造過程抽樣檢驗和驗收判定存在的風(fēng)險，提出防控方法和措施，供同行探討和參考。
　　一、核電廠緊固件特殊性能和抽樣檢驗特點
　　用于核電廠安全重要物項的高強緊固件，其產(chǎn)品技術(shù)要求、性能和產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)已經(jīng)不同于一般意義上的高強緊固件，從核電廠系統(tǒng)設(shè)備角度看，它應(yīng)是一個與所屬的核安全設(shè)備具有同樣安全等級、質(zhì)量保證等級和抗震類別的重要零部件，與所屬系統(tǒng)設(shè)備共同執(zhí)行安全運行功能。用于核安全設(shè)備的緊固件（以下簡稱核安全緊固件）的技術(shù)規(guī)格書也是一個突出核安全特殊要求的技術(shù)文件，其內(nèi)容重點強調(diào)的是緊固件的安全質(zhì)量特性。核安全緊固件所具有嚴(yán)格的原材料選材要求，性能檢驗項目繁多，檢驗指標(biāo)和試驗要求嚴(yán)格構(gòu)成了核電廠緊固件區(qū)別于一般高強緊固件的顯著特點。
　　緊固件就本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜性而言，它是一個很普通的機械零件。核電廠緊固件因其在核電廠安全重要設(shè)備中扮演著與安全設(shè)備同樣的安全重要功能，使得它已經(jīng)超出一般高強緊固件的意義，更重要的意義是它在伴隨系統(tǒng)設(shè)備共同執(zhí)行核安全功能中扮演的重要角色決定了它從出生到服役的整個過程都需要與質(zhì)量性能檢查、檢驗、抽樣檢驗等諸多檢驗方法相伴終生。
　　表1列舉了M310堆型二代加核電站核安全級設(shè)備用緊固件技術(shù)條件中給出的質(zhì)量檢驗項目中應(yīng)用抽樣檢查項目和判定方案。
　　從表1可以看出，核電廠緊固件從原材料到產(chǎn)成品，抽樣檢驗和判定方案貫穿于在產(chǎn)品質(zhì)量的原材料檢驗、產(chǎn)品制造過程的質(zhì)量檢驗、產(chǎn)品最終驗收檢驗各個環(huán)節(jié)。從被檢驗項目性質(zhì)角度分類，可以分為非破壞性檢驗項目和破壞性檢驗項目兩大類。整個制造過程的檢驗應(yīng)用了統(tǒng)計抽樣檢驗、百分比抽樣檢驗、全數(shù)（100%）檢驗和經(jīng)驗抽樣檢驗等方法。
　　抽樣檢驗國家標(biāo)準(zhǔn)是協(xié)調(diào)或平衡供需雙方經(jīng)濟利益的橋梁。采用抽樣驗收方法的主要動力是經(jīng)濟性，供需雙方可以節(jié)約主觀討論的時間，既保證被接收批具有一定質(zhì)量，又可顯著節(jié)約檢驗工作量和檢驗費用。抽樣檢驗國家標(biāo)準(zhǔn)在我國應(yīng)用近二十年，廣泛用于各個行業(yè)。這些標(biāo)準(zhǔn)適用于批產(chǎn)品（如材料、零件、部件、整件和系統(tǒng)）的質(zhì)量檢驗，也可用于產(chǎn)品在制品的檢驗。本文關(guān)注的問題是應(yīng)用統(tǒng)計抽樣檢驗技術(shù)過程的風(fēng)險及其控制。抽樣檢驗國家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)明確告知應(yīng)用者，抽樣檢驗驗收要接受風(fēng)險的，供需雙方都希望使自己的風(fēng)險最小。這就需要供需雙方合理地選擇抽樣方案，控制各自的風(fēng)險。適當(dāng)利用抽樣驗收國家標(biāo)準(zhǔn)，對雙方都有利。統(tǒng)計抽樣檢驗與過程控制技術(shù)的國家標(biāo)準(zhǔn)有可靠的理論依據(jù)。非國家推薦的抽樣方法（如百分比抽樣等）往往缺乏理論依據(jù)，目前已經(jīng)被淘汰。當(dāng)前技術(shù)文件中應(yīng)用百分比抽樣檢驗方法應(yīng)該停止使用。
　　鑒于核電廠緊固件的失效會直接影響核電廠系統(tǒng)設(shè)備的安全功能，任何不合格的緊固件都不應(yīng)該接收。所以，核電緊固件采購和制造過程應(yīng)用抽樣檢驗技術(shù)時應(yīng)該注意這些風(fēng)險與核安全可靠性指標(biāo)的關(guān)系，注意這些核電緊固件與所屬系統(tǒng)設(shè)備共同執(zhí)行安全運行功能時是否能夠接受這些風(fēng)險？進一步防范這些風(fēng)險需要采取哪些措施？盡量減少核電廠設(shè)備維修、大修等活動中因緊固件不合格帶來延誤工期和經(jīng)濟損失。本文對非破壞性檢驗項目的抽樣方案和破壞性檢驗項目抽樣檢驗兩個方面存在的風(fēng)險進行分析并提出應(yīng)對措施。
　　二、非破壞性檢驗項目抽樣方法風(fēng)險及其防范措施
　　（一）非破壞性檢驗抽樣方案的風(fēng)險分析
　　核電緊固件采購制造過程的非破壞性檢驗項目主要包括緊固件幾何尺寸檢驗、產(chǎn)品形位公差檢驗、硬度檢驗，無損檢驗，螺紋尺寸和公差等項目的檢驗。這里研究和分析抽樣檢驗風(fēng)險，目的是為了找出減少風(fēng)險的措施。
　　按照統(tǒng)計抽樣檢驗的理論，只要抽樣檢驗就有風(fēng)險。目前我國尚沒有專用于核電緊固件的檢驗驗收標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)緊固件件行業(yè)常用的緊固件檢驗驗收標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 90.1《緊固件驗收檢查》。通用的抽樣檢驗標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 2828.1-2012《計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分按接收質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃》、GB/T 2828.2-2008計數(shù)抽樣檢驗程序第2部分按極限質(zhì)量（LQ）檢索的孤立批檢驗抽樣方案》等標(biāo)準(zhǔn)。這些國家標(biāo)準(zhǔn)都是與ISO國際標(biāo)準(zhǔn)、和美國軍用抽樣檢驗標(biāo)準(zhǔn)接軌的標(biāo)準(zhǔn)，廣泛用于各行業(yè)的非破壞性抽樣檢驗和判定。本文關(guān)注的是，這些國家標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍中對應(yīng)用的條件和用戶接收概率均作出了明確說明。?? 　　GB/T 90.1《緊固件驗收檢查》在文件應(yīng)用范圍中闡述了該標(biāo)準(zhǔn)不適用于高速機械和有特殊要求場合使用的緊固件。該標(biāo)準(zhǔn)在術(shù)語和定義章節(jié)的3.13合格質(zhì)量水平（AQL）、3.14極限質(zhì)量（LQ）中已經(jīng)告知用戶，在一個抽樣方案中同一高的接收概率對應(yīng)的質(zhì)量水平（AQL），其接收概率大于或等于95%。同一低的接收概率對應(yīng)的質(zhì)量水平（LQ），其接收概率小于或等于10%。也就是說用戶接收不合格批緊固件產(chǎn)品的概率為10%。
　　GB/T 2828.1《計數(shù)抽樣檢驗程序第1部分按接收質(zhì)量限（AQL）檢索的逐批檢驗抽樣計劃》、說明了使用方風(fēng)險質(zhì)量（consumer’s risk quality）。對抽樣方案，相應(yīng)于某一規(guī)定使用方風(fēng)險的批質(zhì)量水平或過程質(zhì)量水平。該標(biāo)準(zhǔn)注明的“使用方風(fēng)險通常規(guī)定為10%?！?br /> 　　GB/T 2828.2-2008《計數(shù)抽樣檢驗程序第2部分按極限質(zhì)量（LQ）檢索的孤立批檢驗抽樣方案》是為孤立批設(shè)計的，較適合用于核電廠緊固件的成品檢驗。但是該標(biāo)準(zhǔn)也是按極限質(zhì)量（LQ）的接收概率為10%設(shè)計的。
　　上述國家標(biāo)準(zhǔn)中告知了應(yīng)用本標(biāo)準(zhǔn)使用方接受不合格產(chǎn)品的風(fēng)險是10%。核電廠作為用戶在控制采購、制造過程的質(zhì)量時應(yīng)用本標(biāo)準(zhǔn)時用戶需要考慮接收風(fēng)險。目前我國尚沒有專用于核電緊固件的檢?驗收標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用這些標(biāo)準(zhǔn)意味著接受這些風(fēng)險。10%的不合格品批接收風(fēng)險會在后續(xù)核電廠大修中出現(xiàn)再次檢驗確認(rèn)合格的工作量，存在貽誤大修進度的風(fēng)險，也增加緊固件使用過程的再檢驗、再鑒定和合格判定工作，給核電運行維修造成直接損失。更嚴(yán)重的是這個風(fēng)險數(shù)值與核安全緊固件所在安全重要系統(tǒng)設(shè)備的安全可靠性指標(biāo)不相匹配的，給安全重要系統(tǒng)設(shè)備運行帶來安全隱患，直接威脅到核電廠的安全穩(wěn)定運行。核安全重要相關(guān)系統(tǒng)設(shè)備和零部件的可靠性要求一般在10E-6＼10E-5量值之間。筆者認(rèn)為：兩者之間差距很大，是數(shù)量級的差別。作為通用的緊固件行業(yè)來說是可接受的。但是對于有特殊要求的核電廠緊固件來說，無論從核電工程或大修工作過程進度控制角度、還是從設(shè)備安全可靠性指標(biāo)匹配角度和安全穩(wěn)定運行角度，核電行業(yè)不可能接受這么大的風(fēng)險數(shù)值。應(yīng)積極采取措施盡可能減少和防范這些風(fēng)險。
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　　目前核電有些核級緊固件技術(shù)文件給出的非破壞性抽樣檢驗方案是先按一定的樣本空間實施抽樣檢驗，抽樣檢出不合格后再進行100%檢驗，把100%檢驗作為最后的無奈之舉。筆者建議：對于抽樣檢驗原理和國家標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)明確的風(fēng)險，應(yīng)采取的主動防范風(fēng)險措施。抽樣、檢驗與判定是產(chǎn)品檢驗驗收工作的三個要素。防范措施也從三個要素著手進行。
　　建議之一，針對應(yīng)用抽樣檢驗標(biāo)準(zhǔn)存在10%不合格批接收概率，對非破壞性項目無論在產(chǎn)品制造過程中還是在出廠驗收檢驗中不采用抽樣檢驗方案，直接進行100%全數(shù)檢驗。
　　對非破壞性檢驗項目直接進行全數(shù)檢驗的優(yōu)點是，提高核電緊固件可靠性，把抽樣檢驗帶來的風(fēng)險降至最低。提高非破壞性項目質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對不合格品“零接收”。努力把緊固件的可靠性與核電安全重要系統(tǒng)設(shè)備的可靠性設(shè)計理念相匹配。保證核電緊固件與核電廠安全重要設(shè)備同樣執(zhí)行安全運行功能，使得核電緊固件不能成為安全重要設(shè)備的短板。努力采取措施提高核電緊固件可靠性與核安全文化和理念高度一致。
　　對非破壞性檢驗項目直接進行全數(shù)檢驗的缺點是增加了檢驗費用。是用經(jīng)濟代價減少了安全風(fēng)險。從產(chǎn)品制造成本角度分析，非破壞性檢驗工作主要增加的是檢驗人工工時費用和測量設(shè)備使用費用。相比破壞性檢驗項目來說這些費用所占檢驗費用的比例是很小的。
　　更重要的意義在于消除了以10%的概率接收批不合格品的風(fēng)險，可保證后續(xù)緊固件的安裝、替換工作節(jié)約寶貴的時間，不再因為這些風(fēng)險造成工程、大修工期延誤，免去了再檢驗、再鑒定工作。換取來經(jīng)濟效益更大。從核安全角度看，消除安全隱患帶來的核安全效益是巨大的，無法用經(jīng)濟指標(biāo)衡量的。
　　建議之二，是在檢驗之前，確認(rèn)檢驗設(shè)備、檢驗量具、檢驗人員滿足檢驗條件。一般制造單位都應(yīng)具備這些條件，計量誤差和測量誤差應(yīng)該在所用的設(shè)備和量具給予保證。采購合同訂立之前，核電廠采購人員應(yīng)對制造商這些要素予以確認(rèn)。
　　建議之三，是針對單件緊固件檢驗采取“0收，1拒”的判定方法，在進行100%檢驗過程中作為單個緊固件檢驗驗收的判定原則。在100%檢驗方案中，批質(zhì)量合格的概念變成了單件緊固件合格的概念。這里所說的“0收，1拒”的判定方法是指，一個單件緊固件產(chǎn)品包含多個被檢驗的幾何參數(shù)、形位公差、表面質(zhì)量、硬度等，只要其中一個參數(shù)不合格，則判定為該單件緊固件不合格。
　　嚴(yán)格的判定方案、100%檢驗方案、合格的檢驗員和設(shè)備三者同時并用構(gòu)成非破壞性檢驗抽樣方案的風(fēng)險防范措施的整體。用三個措施保證緊固件非破壞性檢驗項目合格驗收順利進行，把采用抽樣檢驗帶來的約10%的風(fēng)險減到最低。努力實現(xiàn)不合格緊固件不進場（廠），也為后續(xù)執(zhí)行《核電廠緊固件入廠（場）復(fù)驗指南（試行）》打下基礎(chǔ)。保證緊固件非破壞性檢驗項目有復(fù)驗合格的把握。針對我國出現(xiàn)的浙江高強緊固件事件，和國內(nèi)制造行業(yè)實際情況，核電廠作為采購方，結(jié)合實際做出非破壞性檢驗驗收方案十分必要。
　　三、破壞性檢驗抽樣方案的風(fēng)險及防范措施
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　　核電緊固件的破壞性檢驗項目較多，如：拉力試驗；保證載荷試驗；沖擊試驗；表面硬度試驗材料的化學(xué)成分（雜質(zhì)含量）測定；金相試驗，包括芯部淬火組織檢查、表面脫碳或增碳檢查；鍍層的厚度、耐蝕性和氫脆等試驗。破壞性檢驗項目的一個特點是檢驗費用大，成本高，抽樣數(shù)量有限。用少量的樣本的破壞性檢驗來驗證整批產(chǎn)品的質(zhì)量，其抽樣方案的風(fēng)險肯定大于非破壞性抽樣檢驗，既理論上遠(yuǎn)大于10%。需要技術(shù)人員根據(jù)應(yīng)用功能制定出比較科學(xué)的抽樣方案是具有很大難度的。目前我國尚無產(chǎn)品破壞性抽樣檢驗國家標(biāo)準(zhǔn)。核電緊固件技術(shù)文件給出的抽樣檢驗方案，基本上屬于經(jīng)驗抽樣檢驗方法。

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