华龙一号核电项目工程管道射线探伤效率提升研究

毛汝文

中国核工业二三建设有限公司

摘要：在核电安装工程中，射线探伤作为管道焊接的最终检验环节，其效率直接影响安装进度与系统移交。基于某“华龙一号”项目，运用SIPOC模型梳理探伤全流程，结合现场数据与二八原则锁定核心瓶颈。从流程优化、资源配置、数字化管理三个维度制定并实施综合提升方案。实践表明，该方案在保证探伤质量与核安全的前提下显著缩短了探伤周期，可为同类核电项目提供管理经验。

关键词：核电安装；华龙一号；射线探伤；效率提升；流程优化

1 引言

1.1 研究背景

“华龙一号”是我国具有完整自主知识产权的三代核电技术，核岛内管道焊缝数量多，探伤量大。在系统移交高峰期，冷试重点里程碑节点前由于探伤效率瓶颈，常出现“焊完等探、探完等评”的窝工现象，造成系统无法按时移交。

1.2 研究意义

2025年项目进入安装高峰期，连续三个月管道焊接一次合格率达97.5%，但探伤积压1200道，冷试焊口积压560道，导致系统移交延误。开展管道探伤效率提升研究，对保障工程里程碑节点、降低综合成本、形成可复制经验具有重要意义。

1.3 研究内容与方法

本文以该“华龙一号”项目为研究对象，采用现场调查法、流程分析法和对比验证法展开研究。

2 项目概况与探伤作业现状

2.1 项目基本情况

该项目核岛安装工程，高峰期投入焊工280人，试验室NDE人员32人，10台Ir-192γ射线探伤机。核岛安装涉及工艺系统480个，其中冷试里程碑系统34个。冷试管道焊接及探伤总量：5RBS系统焊口215个（需探伤84个）；5RCP系统774个（需探伤599个）；5RCV系统1722个（需探伤690个）；5RIS系统165个（需探伤152个）。合计焊口2876个，需探伤1525个。

2.2 探伤工艺与作业流程

射线RT主要采用单壁单影法（小口径管）和双壁单影法（中大口径管）。完整作业流程包括：作业票办理→拍片前准备与布片→曝光操作→暗室处理→评片。

2.3 基于SIPOC的探伤流程分析

SIPOC（Supplier-Input-Process-Output-Customer）是高层次流程分析工具，可打破部门壁垒，识别影响输出的关键输入变量。通过现场观察与人员访谈，构建探伤作业SIPOC模型如下：

（1）供应商：焊接班组、设计部门、采购部门、设备管理部门。

（2）输入：待检焊缝、探伤委托单、设计标准、胶片与暗袋、探伤设备、辐射屏蔽材料、作业人员资质、辐射工作许可。

（3）过程：P1作业票办理→P2拍片前准备→P3布片与对源→P4曝光→P5收片与送片→P6暗室处理→P7底片评定→P8报告出具。

（4）输出：探伤底片、评定报告、NCR、探伤记录表。

（5）客户：下游安装班组、QC部门、调试团队、业主。

从SIPOC模型可知，影响探伤效率的输入变量可归纳为五类：人（评片人员数量与资质、签字配合度）、机（探伤机台数与性能、暗室处理能力）、料（胶片供应、暗袋状态）、法（作业票审批流程、透照工艺参数）、环（作业空间、交叉作业、夜间窗口）。

3 核心症结定位

3.1 数据采集与统计分析

通过连续15天现场跟踪（2021年7月1日至15日），共记录探伤焊缝170道，各环节平均耗时统计如下：

P1作业票办理平均耗时1.5小时（占比6.67%）；P2拍片前准备1.5小时（6.67%）；P3布片与对源0.4小时（1.78%）；P4曝光0.3小时（1.33%）；P5收片与送片0.5小时（2.22%）；P6暗室处理0.6小时（2.67%）；P7底片评定16小时（71.11%）；P8报告出具1小时（4.44%）；其他0.7小时（3.11%），合计平均耗时22.5小时。

3.2 帕累托分析

将各瓶颈现象按影响时长排序：“评片前资料准备慢”影响2小时（P2环节，占比11.76%，累计11.76%）；“底片评定积压”影响8小时（P7环节，占比47.06%，累计58.82%）；“验证消点效率低”影响4小时（P7环节，占比23.53%，累计82.35%）；“布片与对源效率低”影响0.7小时（P3环节，占比4.12%，累计86.47%）；“现场指口效率低”影响0.7小时（P2环节，占比4.12%，累计90.59%）；“作业票审批签字”影响0.6小时（P1环节，占比3.53%，累计94.12%）；“暗室处理速度慢”影响0.6小时（P6环节，占比3.53%，累计97.65%）；“曝光等待”影响0.3小时（P4环节，占比1.76%，累计99.41%）；“其他”影响0.1小时（占比0.59%，累计100.00%）。

3.3 核心症结确认

根据二八原则，前5项累计占比82%，应作为重点改进对象：底片评定积压（47%）、验证组织消点效率低（23.53%）、评片前资料准备慢（11.76%）、布片与对源效率低（4.12%）、现场指口效率低（4.12%）。

4 探伤效率提升对策

4.1 对策制定原则

遵循安全第一（不降低核安全标准）、系统性思维（全链条协同）、快速见效（优先解决高占比问题）三原则。

4.2 针对症结的措施

（1）底片评定积压
措施1：从其他核电项目借调2名II级人员，快速培训并考核授权。措施2：建立错峰评片模式，夜间安排1名II级人员初评冷试急件底片，白班重点审核不合格焊缝底片。

（2）验证组织消点效率低
措施1：成立冷试探伤攻坚队，设立专项评片组，固定专人负责评片。措施2：增加输机人员，缩短初评后的输机时间，快速通知QC及监理进行验证消点。措施3：各方人员固定时段集中办公，形成流水线审片作业。

（3）评片前资料准备慢
措施1：应用5S对冷试急件底片标识，夜间探伤清单备注急件焊口，装入专用急件底片袋。措施2：规范RT报告与焊接控制单的可视化管理，安排专人实施5S管理。措施3：开发底片查找数字化管理平台，支持模糊查询，实现快速定位与调取。

（4）布片与对源、现场指口效率低
提前一天确认次日探伤口位并做好标记，优化布片工具包，建立微信群实时通报状态。

5 实施效果分析

措施自2024年8月起全面实施，选取实施后（2024年9月）与实施前（2024年6月）对比分析。

5.1 探伤效率指标对比

底片评定积压：实施前47%，实施后10%（下降37个百分点）；验证组织消点效率低：实施前23.53%，实施后6%（下降18个百分点）；评片前资料准备慢：实施前11.76%，实施后3%（下降9个百分点）；布片与对源效率低：实施前4.12%，实施后3%（下降1个百分点）；现场指口效率低：实施前4.12%，实施后2%（下降2个百分点）。

5.2 质量与效率协同

实施后一次拍片合格率97.9%（实施前97.5%），评片准确率（与第三方复评比对）保持在99.8%，未出现因追求效率而降低质量的问题。

5.3 工程里程碑效果

截至2024年12月底，三条核级管道系统（RCP、RRA、RIS）提前10天完成所有RT检测，有力支撑冷试里程碑节点提前15天实现。

6 结论与展望

6.1 主要结论

以某“华龙一号”核电项目管道射线探伤为对象，运用SIPOC模型梳理流程，基于二八原则定位核心症结并采取针对性管控措施。实践表明，探伤效率显著提升。

6.2 创新点

（1）首次将SIPOC模型应用于核电探伤流程分析，建立端到端系统性分析框架。

（2）基于二八原则建立探伤效率问题的分级改进优先级，提供数据驱动的决策方法。

（3）提出“错峰评片+专项组织”的协同优化方案，经实践验证有效。

6.3 后续改进方向

（1）智能化升级：引入AI辅助评片系统，试点显示评片效率可再提升40%。

（2）工艺替代研究：探索CR、DR等数字射线技术替代传统胶片法。

（3）同类项目推广：本文形成的管理经验已在集团内另一“华龙一号”项目推广应用，初步取得类似效果。

参考文献

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