核電站用應急柴油發電機組質量研究論文

摘要：本文對中核集團“華龍一號”項目應急柴油發電機組目前的國產化模式進行介紹，結合設備的工藝特點，從設備的開工先決條件檢查、設備零部件制造過程、柴油機零部件裝配、柴油機的試驗以及分包商的管理等方面的質量控制要點進行闡述，確保設備質量滿足核電站要求，為后續的設備監造工作提供參考。

關鍵詞：核電；柴油機；監造；質量控制；華龍一號

　　應急柴油發電機組作為核電廠的應急電源，在核電廠主電源、備用電源及主發電機失效后10s內啟動，達到額定電壓和額定功率，確保電廠應急照明和堆內余熱排出，保證反應堆安全停堆，避免事態進一步擴大。眾所周知，應急電源的喪失是導致日本福島核事故發生和擴大的重要原因，因此日本福島核事故后，為了滿足核安全的需要，核電站用應急柴油發電機組受到了高度的重視。日本福島事故后，根據福島核事故經驗反饋以及我國和全球最新安全要求，中核集團研發的先進百萬千瓦級壓水堆“華龍一號”堆型首堆建設已經啟動，為福建福清5/6#項目。為滿足“華龍一號”的核安全需求，為我國核電安全地走出去打下堅實的基礎，對應急柴油發電機組的質量控制提出了新的要求。

一、華龍一號應急柴油發電機組的性能要求

　　1.柴油發電機組轉速600rpm，額定輸出功率8000kW，額定電壓6.6kV，額定頻率50Hz，功率因數0.8，機組最低使用壽命40年；2.柴油機在正常工況運行下，累積有效運行時間不小于10000小時，啟動時間除外；3.柴油機啟動可靠性不低于99%；4.柴油機空載運行最大持續時間可達8小時；5.柴油機在使用壽命年限內啟動次數為4000次；6.柴油機起動后，10s內達到額定轉速和額定電壓；7.與應急柴油機應急運行及發電功率有關的柴油機承壓的輔助機械設備、部件核管線設定為核安全三級，電氣部件為1E級；8.柴油機加載時頻率不能低于95%額定頻率，電壓不能低于75%額定電壓，頻率恢復到額定值的98%及電壓恢復到額定值的90%的時間小于此程序開始與下一程序開始之間的時間間隔的60%。

二、核級應急柴油發電機組經歷的`國產化采購模式

　　應急柴油發電機組是一套非常復雜的集成化、模塊化設備。機組本體主要由柴油機、發電機、連接裝置和公共底座等構成，與柴油機輔助系統、發電機勵磁和保護系統、儀表和控制系統等共同組成了核電廠內應急交流電源。應急柴油發電機組的國產化模式主要還是與國外大型柴油機供貨商聯合設計制造為主，通過消化和吸收國外先進技術逐步進行國產化。

1.國內二代加M310核電堆型主要采用了聯合體的采購模式：

　　（1）德國MTU、阿海琺公司和山西北方安特優組成聯合體。MTU為聯合體的接口人負責柴油機系統設計，阿海琺負責電儀設備的設計和供貨，山西北方安特優負責柴油機零部件的組裝和試驗，承擔了中核集團福清核電項目。

　　（2）由法國ALSTOM、德國MAN公司、武漢ALTSOM、陜西柴油機重工有限公司組成聯合體。ALSTOM為聯合體帶路人，并負責電儀設備的設計和供貨，陜西柴油機重工負責部分國產化零部件的采購以及柴油機的組裝和試驗，承擔了中核集團田灣和海南核電項目。

2.目前中核集團三代核電“華龍一號”應急柴油發電機組采取的采購模式為：

　　總包商為陜西柴油機重工有限公司，法國MAN公司提供技術支持，中核集團河北分公司承擔部分系統布置設計。陜柴自制一臺柴油機的重要零部件供MAN公司進行評審，在MAN公司認可后，陜柴開展該型號柴油機的制造，用于核電的國產化。由于國內企業沒有承擔過項目總承包的角色，并且國內企業的設計、工藝、質保、處理問題的能力都不如國外企業成熟，因此，在總承包模式改變為國內企業的背景下，如何對陜柴的制造活動進行質量控制顯得尤為重要。

三、應急柴油發電機組的質量控制要點

　　應急柴油發電機組為核1E級別設備，屬于重大設備，因此監造等級定為監造一級，根據現場需要在陜西柴油機重工有限公司派駐監造人員一名，在發電機分包廠家派駐監造人員一名，進口件由駐歐洲人員進行質量控制。根據零部件的核安全等級、質保等級、工藝復雜程度等在供應商提交的零部件制造質量計劃上選取相應的見證點（停工待檢點H，見證點W,記錄點R）,監造人員進行見證，同時對設備制造的全周期進行質量控制。主要的監造內容有以下幾點。

1.開工先決條件檢查。

（1）設計文件的檢查。①檢查設備供應商已編制設計文件清單，檢查設計施工圖、技術規格書、技術條件等設計文件的種類和數量以及版本情況，以確定設計是否固化，對于設計沒有固化的堅決不允許開工，從源頭杜絕由于消化吸收不到位而產生的問題；②檢查設計聯絡會、設計審查會會議紀要與圖紙有關問題的澄清或解決情況，在設計變更和技術澄清沒有得到落實情況下，不得開工制造；③檢查國家核安全監管部門對制造廠整改行動項目的落實情況，沒有整改完成堅決不開工。

（2）主要外購件及原材料入廠驗收。設備監造工程師對柴油機的結構材料和零部件等原材料、外購件、外協件進廠檢查，首先應檢查材料和零部件的合格證等質量證明文件，根據合同和技術條件要求，需要進行復驗的進行入廠復驗。其次是監督制造廠對材料和零部件進行實體檢驗，并對檢驗結果進行見證、審查、確認。柴油機的主要外購零部件有：曲軸、連桿、管路等，特別對高壓燃油管、空氣管路和啟動空氣管路應注意檢查壓力試驗參數的符合性。

（3）制造廠資質的檢查。檢查核安全設備設計或制造許可證，檢查制造單位名稱、住所、法定代表人、從事的活動種類和范圍是否符合國家核安全監管部門的要求，確保關鍵工序無違規分包現象。焊工或焊接操作工應具有相應國家核安全局頒發的資格證書，焊工或焊接操作工人員數量、焊工考試合格項目應滿足車間產品焊接需要。無損檢測人員應具有國家法定培訓機構頒發的資質證書，無損檢測人員數量和資質范圍應能滿足無損檢測工作的需要，針對產品無損檢驗方法，確保每種方法具有2個Ⅱ級以上人員。無損檢測人員為本制造單位正式聘用人員，無其他單位人員在本單位從事無損檢測工作。