1 前言

在核电、核化工和石化等工艺系统中，为防止输送有害、有毒或易燃液体介质的外泄，管路中经常使用波纹管截止阀，具有合理的密封结构和耐腐蚀性能。波纹管截止阀主要由阀体、阀瓣、阀杆、波纹管和具有填料函的阀盖等零件组成，见图1。

图1 波纹管管截止阀

2 制造关键工艺分析

波纹管截止阀与其他截止阀相比，主要增加了波纹管的制造、波纹管组件的焊接和检测过程，并且其整机试验过程与其他截止阀相比也存在较大的差异。下面以某阀门厂的波纹管截止阀的制造过程为例，进行制造关键工艺分析。

阀门用波纹管一般分为焊接波纹管和无缝波纹管。焊接波纹管一般由薄板卷制焊接，然后加工成型。波纹管存在纵焊缝，焊缝需进行目视检测、液体渗透检测。由于波纹管较薄焊接困难，需要专门的设备，国内阀门厂一般要求波纹管厂家进行波纹管纵缝的焊接、密封试验、氦检漏等检测试验。关键工艺在纵缝的焊接、无损检测及密封性试验、氦检漏试验等过程。波纹管的通常制造流程见图2。无缝波纹管，由薄壁无缝管直接加工而成，无纵焊缝，一般用在比较重要的场合。

图2  波纹管制造工艺流程图

阀门厂家进行波纹管入厂检验后，还需波纹管组件还需与阀杆、阀盖等进行焊接、无损检测及密封试验等，其主要制造过程见图3。此过程主要工艺过程为焊接、无损检测及密封试验。

图3  波纹管组件制造工艺流程图

波纹管截止阀的整机制造主要包括原材料的复验、机加工、焊接、焊后热处理、无损检测、尺寸检查、酸洗钝化（或涂漆）、清洗、装配及出厂试验、最终检查等工序，其主要工艺过程为焊接、无损检测及整机试验。

由上分析，波纹管截止阀的关键工艺在波纹管及波纹管组件的焊接、无损检测和密封性检测，以及截止阀整机的出厂试验。

3 质量控制重点及措施

根据波纹管截止阀质量控制的重点，质量控制方法包括文件审查、现场见证、专项巡视和日常巡视相结合，同时加强对制造厂的核安全文化培训，提高员工核安全文化意识。对于波纹管及波纹管组件焊接、无损检测、密封试验、完工报告审查应设置W点进行现场见证。对波纹管截止阀整机的先决条件检查，零部件焊接、无损检测和整机出厂试验、最终检查及完工文件审查选为W点进行现场见证，对于原材检验复验、尺寸检验、清洗等工序选为R点进行文件审查，其他工序以巡视检查为主，并结合设备特点进行专项巡检，达到有效控制阀门制造质量的目的。

4 采购中出现的问题

4.1 波纹管造假

某公司在生产核级阀门用波纹管过程中存在弄虚作假情况，部分波纹管制造和检验中存在试验记录造假、单次检验记录复用、采购技术条件规定试验漏做、试验质量记录与工艺要求不符或无原始记录等情况，导致产品质量存疑。

4.2技术要求不明确

波纹管是否属于承压边界，不同的技术文件中要求也不同。例如，某核电项目《波纹管截止阀采购要求和清单》中“供货范围”规定“承压部件：阀体、阀盖，阀体与阀盖之间的联接螺栓、阀瓣、阀杆和波纹管”定义为承压部件，而部分技术规格书对波纹管未划为承压部件。《截止阀和闸阀的波纹管密封件》中“3.1概述”描述为“波纹管密封是为了在阀杆进入压力边界的那一点与阀内介质之间设置金属屏障以消除阀杆泄漏。波纹管密封件不是阀门的结构件之一，也不是承受阀门极限压力的装置。因此，波纹管密封应与常规的阀门承压部件一起设计，但不能取代这些承压部件。

4.3质量控制要求不统一

各阀门厂家经过对阀门设计结构评估，认为波纹管作为阀杆组件的一个零件，属于承压部件，但不属于核安全承压边界，阀杆密封为波纹管+填料两道密封设计，即使波纹管破损，后续还有填料密封保证阀门不产生泄漏。

因此导致阀门厂家对截止阀的波纹管的质保等级的划分也不一致，有的厂家划分为与阀门质保等级相同，有的厂家划分比阀门低一级，有的甚至划分为QNC级。 

4.4焊接及无损资质要求

波纹管截止阀涉及到波纹管的焊接、波纹管组件与法兰的焊接、波纹管组件与阀杆及阀盖的焊接。一般情况下，前两种焊接由波纹管厂家完成，最后一种焊接在阀门厂完成。技术规格书一般都对焊接人员资质有要求，尤其是核级波纹管阀门需取得核级焊工证的人员操作。焊接需进行焊接工艺评定和编制焊接规程，需注意焊接评定和焊接规程的覆盖性。核级截止阀波纹管的焊后无损检测需取得相关无损检测证书的人员操作。

4.5 波纹管截止阀的出厂试验

波纹管截止阀由于结构不同，与其他截止阀的试验过程也存在差异。波纹管截止阀的试验步骤如下：

波纹管组件的密封试验，然后整体组装后进行壳体强度试验（含波纹管强度试验）、阀瓣强度试验、阀座密封试验、气密封试验、动作试验、氦检漏试验。由于结构限制，波纹管截止阀在出厂试验中不能做上密封试验、填料密封试验。

如对上密封试验和填料密封有试验要求或波纹管强度试验与壳体强度试验压力要求不一致，一般试验步骤如下：

（1）先不焊接波纹管，装配完后依次作如下试验：阀门壳体水压试验、阀门壳体气压试验、上密封试验、填料密封试验。

（2）焊接波纹管，再装配完后依次作如下试验波纹管组件的试验：波纹管水压试验、波纹管泄漏试验（氦质谱检漏）；

（3）整机装配完成后的试验：阀座密封试验、阀门动作功能试验。

由于波纹管截止阀的结构导致残余水分很难清除，试验后需进行烘干或吹干处理，避免有残余水分的存在。

4 总结

波纹管截止阀一般用在对密封要求比较严格的场合，需严格控制其焊接、无损检测及出厂试验过程。建议此类阀门选择制造经验丰富、实力较强的厂家进行设计、制造，确保阀门质量。

参考文献

[1] 许文清.大口径波纹管截止阀[J].阀门，2012年06期.

[2] 朱文斌，汪菊.核一级电动波纹管截止阀研制开发[J].通用机械，2009年05期.