核电站用应急柴油发电机组质量研究论文

核电站用应急柴油发电机组质量研究论文

摘要：本文对中核集团“华龙一号”项目应急柴油发电机组目前的国产化模式进行介绍，结合设备的工艺特点，从设备的开工先决条件检查、设备零部件制造过程、柴油机零部件装配、柴油机的试验以及分包商的管理等方面的质量控制要点进行阐述，确保设备质量满足核电站要求，为后续的设备监造工作提供参考。

关键词：核电；柴油机；监造；质量控制；华龙一号

　　应急柴油发电机组作为核电厂的应急电源，在核电厂主电源、备用电源及主发电机失效后10s内启动，达到额定电压和额定功率，确保电厂应急照明和堆内余热排出，保证反应堆安全停堆，避免事态进一步扩大。众所周知，应急电源的丧失是导致日本福岛核事故发生和扩大的重要原因，因此日本福岛核事故后，为了满足核安全的需要，核电站用应急柴油发电机组受到了高度的重视。日本福岛事故后，根据福岛核事故经验反馈以及我国和全球最新安全要求，中核集团研发的先进百万千瓦级压水堆“华龙一号”堆型首堆建设已经启动，为福建福清5/6#项目。为满足“华龙一号”的核安全需求，为我国核电安全地走出去打下坚实的基础，对应急柴油发电机组的质量控制提出了新的要求。

一、华龙一号应急柴油发电机组的性能要求

　　1.柴油发电机组转速600rpm，额定输出功率8000kW，额定电压6.6kV，额定频率50Hz，功率因数0.8，机组最低使用寿命40年；2.柴油机在正常工况运行下，累积有效运行时间不小于10000小时，启动时间除外；3.柴油机启动可靠性不低于99%；4.柴油机空载运行最大持续时间可达8小时；5.柴油机在使用寿命年限内启动次数为4000次；6.柴油机起动后，10s内达到额定转速和额定电压；7.与应急柴油机应急运行及发电功率有关的柴油机承压的辅助机械设备、部件核管线设定为核安全三级，电气部件为1E级；8.柴油机加载时频率不能低于95%额定频率，电压不能低于75%额定电压，频率恢复到额定值的98%及电压恢复到额定值的90%的时间小于此程序开始与下一程序开始之间的时间间隔的60%。

二、核级应急柴油发电机组经历的`国产化采购模式

　　应急柴油发电机组是一套非常复杂的集成化、模块化设备。机组本体主要由柴油机、发电机、连接装置和公共底座等构成，与柴油机辅助系统、发电机励磁和保护系统、仪表和控制系统等共同组成了核电厂内应急交流电源。应急柴油发电机组的国产化模式主要还是与国外大型柴油机供货商联合设计制造为主，通过消化和吸收国外先进技术逐步进行国产化。

1.国内二代加M310核电堆型主要采用了联合体的采购模式：

　　（1）德国MTU、阿海珐公司和山西北方安特优组成联合体。MTU为联合体的接口人负责柴油机系统设计，阿海珐负责电仪设备的设计和供货，山西北方安特优负责柴油机零部件的组装和试验，承担了中核集团福清核电项目。

　　（2）由法国ALSTOM、德国MAN公司、武汉ALTSOM、陕西柴油机重工有限公司组成联合体。ALSTOM为联合体带路人，并负责电仪设备的设计和供货，陕西柴油机重工负责部分国产化零部件的采购以及柴油机的组装和试验，承担了中核集团田湾和海南核电项目。

2.目前中核集团三代核电“华龙一号”应急柴油发电机组采取的采购模式为：

　　总包商为陕西柴油机重工有限公司，法国MAN公司提供技术支持，中核集团河北分公司承担部分系统布置设计。陕柴自制一台柴油机的重要零部件供MAN公司进行评审，在MAN公司认可后，陕柴开展该型号柴油机的制造，用于核电的国产化。由于国内企业没有承担过项目总承包的角色，并且国内企业的设计、工艺、质保、处理问题的能力都不如国外企业成熟，因此，在总承包模式改变为国内企业的背景下，如何对陕柴的制造活动进行质量控制显得尤为重要。

三、应急柴油发电机组的质量控制要点

　　应急柴油发电机组为核1E级别设备，属于重大设备，因此监造等级定为监造一级，根据现场需要在陕西柴油机重工有限公司派驻监造人员一名，在发电机分包厂家派驻监造人员一名，进口件由驻欧洲人员进行质量控制。根据零部件的核安全等级、质保等级、工艺复杂程度等在供应商提交的零部件制造质量计划上选取相应的见证点（停工待检点H，见证点W,记录点R）,监造人员进行见证，同时对设备制造的全周期进行质量控制。主要的监造内容有以下几点。

1.开工先决条件检查。

（1）设计文件的检查。①检查设备供应商已编制设计文件清单，检查设计施工图、技术规格书、技术条件等设计文件的种类和数量以及版本情况，以确定设计是否固化，对于设计没有固化的坚决不允许开工，从源头杜绝由于消化吸收不到位而产生的问题；②检查设计联络会、设计审查会会议纪要与图纸有关问题的澄清或解决情况，在设计变更和技术澄清没有得到落实情况下，不得开工制造；③检查国家核安全监管部门对制造厂整改行动项目的落实情况，没有整改完成坚决不开工。

（2）主要外购件及原材料入厂验收。设备监造工程师对柴油机的结构材料和零部件等原材料、外购件、外协件进厂检查，首先应检查材料和零部件的合格证等质量证明文件，根据合同和技术条件要求，需要进行复验的进行入厂复验。其次是监督制造厂对材料和零部件进行实体检验，并对检验结果进行见证、审查、确认。柴油机的主要外购零部件有：曲轴、连杆、管路等，特别对高压燃油管、空气管路和启动空气管路应注意检查压力试验参数的符合性。

（3）制造厂资质的检查。检查核安全设备设计或制造许可证，检查制造单位名称、住所、法定代表人、从事的活动种类和范围是否符合国家核安全监管部门的要求，确保关键工序无违规分包现象。焊工或焊接操作工应具有相应国家核安全局颁发的资格证书，焊工或焊接操作工人员数量、焊工考试合格项目应满足车间产品焊接需要。无损检测人员应具有国家法定培训机构颁发的资质证书，无损检测人员数量和资质范围应能满足无损检测工作的需要，针对产品无损检验方法，确保每种方法具有2个Ⅱ级以上人员。无损检测人员为本制造单位正式聘用人员，无其他单位人员在本单位从事无损检测工作。