降低不锈钢棒材源验超声探伤漏检率

降低不锈钢棒材源验超声探伤漏检率

李冉

中核建中核燃料元件有限公司 644000

摘要：压水堆核燃料元件用不锈钢棒材是一种重要的金属材料，用于制造燃料元件的各类零部件及结构件，其质量的好坏与核电站安全运行息息相关。在不锈钢棒材的制造过程中，可能产生裂纹、夹杂、分层、划伤等缺陷，这些缺陷大多分布在棒材内部和外表面。无损检验班承担着核燃料元件用国产不锈钢棒材超声探伤的源地验收与复验任务。超声探伤作为一种重要的无损检验手段，其可靠性将直接关系到最终产品的质量。

关键字：不锈钢棒；超声探伤；漏检率

目前国内的生产厂家正处于原材料国产化初期，质量上难免会出现一些问题。西安诺博尔公司为我公司提供各种规格的不锈钢棒材，其2019年2月，生产的Ф10mm的不锈钢棒有一支在后续加工时发现棒材近表面存在不可接收的缺陷，缺陷长4mm，宽1mm，深0.2mm，见图1。该规格的不锈钢棒材用于反应堆控制棒端塞，控制反应堆核裂变反应功率，如该缺陷未及时发现，一旦入堆造成控制棒破损，将会给反应堆安全运行带来极大的隐患，后果不堪设想。

一、选题背景

本次QC课题选题理由如图1所示，

图1 QC课题选题背景

二、现状调查

现状调查一：

针对此次质量事故，无损检验班成立QC小组，于2020年3月20日对Ф10mm标准伤棒上人工缺陷进行了核查，查证其是否满足技术条件的要求，核查结果见表1，

表1 标准伤棒人工缺陷尺寸核查结果

由表1可知，标准伤棒上人工缺陷的尺寸完全满足技术条件的要求。

现状调查二：

QC小组对超声检测前准备工作和具体工艺进行了调查，具体情况如下，

（1）超声检测设备：JLWCS4管棒材超声探伤系统及探伤软件在有效期内；

（2）设备合格性鉴定及工艺合格性鉴定均满足技术条件XXXX-410400-JT30/A;

（3）6个批次棒材均进行了现场W点见证，满足技术条件XXXX-410400-JT30/A的要求；

（4）关键参数设置：转速1600rpm，送进速度1.8m/min，螺距1.13mm，脉冲重复频率13KHz，满足技术条件XXXX-410400-JT30/A的要求；

现状调查三：

QC小组对与漏检的Ф10mm不锈钢棒材规格相同的所有批次棒材的超声带状图记录进行了核查，未发现误判。

三、漏检原因分析

QC运用“头脑风暴法”对不锈钢棒材超声探伤漏检的问题进行了深入调查分析，并绘制树图，如图2，

图2 不锈钢棒材超声探伤漏检原因分析图

根据图2树图，QC小组成员整理并找出以下6个末端因素，并制作了末端因素分析表，见表2，

表2末端因素分析表

通过对末端因素的逐条分析，最终找出了影响不锈钢棒材超声探伤漏检的4个主要原因，见表3，

表3 末端因素主要原因的确定

4. 改进措施及实施效果

1. 要因改进措施

针对所确定的主要原因，经认真分析，按照“5W1H”原则制定了相应的改进措施，见表4，

表4 要因改进措施对照表

2. 改进效果

通过对此次质量事件的分析总结，并认真落实以上四点改进措施，在后续生产不锈钢棒材的过程中，没有出现漏检的情况，以下是2019年6月至2021年6月以来的棒材提交源验提交清单，见表5，

表5 措施后源验提交清单

可以看出，通过以上四点改进措施，把不锈钢棒材源地验收漏检率降低至0，很好的保证了不锈钢棒材的质量。

结论：

本次QC活动分析出了棒材超声探伤漏检的要因，找到了解决方案并通过后续生产得到验证，证明改进措施可靠有效。

参考文献

1. 兰贤辉, 彭常户, 范志山,等.钛合金小棒材超声波检测缺陷漏检原因[J]. 无损检测, 2015, 037(001):67-68,89.

2. 毛江虹, 王建淦, 张谊,等. 小规格钛棒材成分偏析缺陷的超声波检测[J]. 中国有色金属学报, 2010, 20(S1):1047-1052.