核電站用應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組質(zhì)量研究論文

摘要：本文對(duì)中核集團(tuán)“華龍一號(hào)”項(xiàng)目應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組目前的國(guó)產(chǎn)化模式進(jìn)行介紹，結(jié)合設(shè)備的工藝特點(diǎn)，從設(shè)備的開(kāi)工先決條件檢查、設(shè)備零部件制造過(guò)程、柴油機(jī)零部件裝配、柴油機(jī)的試驗(yàn)以及分包商的管理等方面的質(zhì)量控制要點(diǎn)進(jìn)行闡述，確保設(shè)備質(zhì)量滿足核電站要求，為后續(xù)的設(shè)備監(jiān)造工作提供參考。

關(guān)鍵詞：核電；柴油機(jī)；監(jiān)造；質(zhì)量控制；華龍一號(hào)

　　應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組作為核電廠的應(yīng)急電源，在核電廠主電源、備用電源及主發(fā)電機(jī)失效后10s內(nèi)啟動(dòng)，達(dá)到額定電壓和額定功率，確保電廠應(yīng)急照明和堆內(nèi)余熱排出，保證反應(yīng)堆安全停堆，避免事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。眾所周知，應(yīng)急電源的喪失是導(dǎo)致日本福島核事故發(fā)生和擴(kuò)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(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組受到了高度的重視。日本福島事故后，根據(jù)福島核事故經(jīng)驗(yàn)反饋以及我國(guó)和全球最新安全要求，中核集團(tuán)研發(fā)的先進(jìn)百萬(wàn)千瓦級(jí)壓水堆“華龍一號(hào)”堆型首堆建設(shè)已經(jīng)啟動(dòng)，為福建福清5/6#項(xiàng)目。為滿足“華龍一號(hào)”的核安全需求，為我國(guó)核電安全地走出去打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量控制提出了新的要求。

一、華龍一號(hào)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的性能要求

　　1.柴油發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速600rpm，額定輸出功率8000kW，額定電壓6.6kV，額定頻率50Hz，功率因數(shù)0.8，機(jī)組最低使用壽命40年；2.柴油機(jī)在正常工況運(yùn)行下，累積有效運(yùn)行時(shí)間不小于10000小時(shí)，啟動(dòng)時(shí)間除外；3.柴油機(jī)啟動(dòng)可靠性不低于99%；4.柴油機(jī)空載運(yùn)行最大持續(xù)時(shí)間可達(dá)8小時(shí)；5.柴油機(jī)在使用壽命年限內(nèi)啟動(dòng)次數(shù)為4000次；6.柴油機(jī)起動(dòng)后，10s內(nèi)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速和額定電壓；7.與應(yīng)急柴油機(jī)應(yīng)急運(yùn)行及發(fā)電功率有關(guān)的柴油機(jī)承壓的輔助機(jī)械設(shè)備、部件核管線設(shè)定為核安全三級(jí)，電氣部件為1E級(jí)；8.柴油機(jī)加載時(shí)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(fù)到額定值的98%及電壓恢復(fù)到額定值的90%的時(shí)間小于此程序開(kāi)始與下一程序開(kāi)始之間的時(shí)間間隔的60%。

二、核級(jí)應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組經(jīng)歷的`國(guó)產(chǎn)化采購(gòu)模式

　　應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組是一套非常復(fù)雜的集成化、模塊化設(shè)備。機(jī)組本體主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、連接裝置和公共底座等構(gòu)成，與柴油機(jī)輔助系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)勵(lì)磁和保護(hù)系統(tǒng)、儀表和控制系統(tǒng)等共同組成了核電廠內(nèi)應(yīng)急交流電源。應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的國(guó)產(chǎn)化模式主要還是與國(guó)外大型柴油機(jī)供貨商聯(lián)合設(shè)計(jì)制造為主，通過(guò)消化和吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)逐步進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化。

1.國(guó)內(nèi)二代加M310核電堆型主要采用了聯(lián)合體的采購(gòu)模式：

　　（1）德國(guó)MTU、阿海琺公司和山西北方安特優(yōu)組成聯(lián)合體。MTU為聯(lián)合體的接口人負(fù)責(zé)柴油機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，阿海琺負(fù)責(zé)電儀設(shè)備的設(shè)計(jì)和供貨，山西北方安特優(yōu)負(fù)責(zé)柴油機(jī)零部件的組裝和試驗(yàn)，承擔(dān)了中核集團(tuán)福清核電項(xiàng)目。

　　（2）由法國(guó)ALSTOM、德國(guó)MAN公司、武漢ALTSOM、陜西柴油機(jī)重工有限公司組成聯(lián)合體。ALSTOM為聯(lián)合體帶路人，并負(fù)責(zé)電儀設(shè)備的設(shè)計(jì)和供貨，陜西柴油機(jī)重工負(fù)責(zé)部分國(guó)產(chǎn)化零部件的采購(gòu)以及柴油機(jī)的組裝和試驗(yàn)，承擔(dān)了中核集團(tuán)田灣和海南核電項(xiàng)目。

2.目前中核集團(tuán)三代核電“華龍一號(hào)”應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組采取的采購(gòu)模式為：

　　總包商為陜西柴油機(jī)重工有限公司，法國(guó)MAN公司提供技術(shù)支持，中核集團(tuán)河北分公司承擔(dān)部分系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)。陜柴自制一臺(tái)柴油機(jī)的重要零部件供MAN公司進(jìn)行評(píng)審，在MAN公司認(rèn)可后，陜柴開(kāi)展該型號(hào)柴油機(jī)的制造，用于核電的國(guó)產(chǎn)化。由于國(guó)內(nèi)企業(yè)沒(méi)有承擔(dān)過(guò)項(xiàng)目總承包的角色，并且國(guó)內(nèi)企業(yè)的設(shè)計(jì)、工藝、質(zhì)保、處理問(wèn)題的能力都不如國(guó)外企業(yè)成熟，因此，在總承包模式改變?yōu)閲?guó)內(nèi)企業(yè)的背景下，如何對(duì)陜柴的制造活動(dòng)進(jìn)行質(zhì)量控制顯得尤為重要。

三、應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組的質(zhì)量控制要點(diǎn)

　　應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組為核1E級(jí)別設(shè)備，屬于重大設(shè)備，因此監(jiān)造等級(jí)定為監(jiān)造一級(jí)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要在陜西柴油機(jī)重工有限公司派駐監(jiān)造人員一名，在發(fā)電機(jī)分包廠家派駐監(jiān)造人員一名，進(jìn)口件由駐歐洲人員進(jìn)行質(zhì)量控制。根據(jù)零部件的核安全等級(jí)、質(zhì)保等級(jí)、工藝復(fù)雜程度等在供應(yīng)商提交的零部件制造質(zhì)量計(jì)劃上選取相應(yīng)的見(jiàn)證點(diǎn)（停工待檢點(diǎn)H，見(jiàn)證點(diǎn)W,記錄點(diǎn)R）,監(jiān)造人員進(jìn)行見(jiàn)證，同時(shí)對(duì)設(shè)備制造的全周期進(jìn)行質(zhì)量控制。主要的監(jiān)造內(nèi)容有以下幾點(diǎn)。

1.開(kāi)工先決條件檢查。

（1）設(shè)計(jì)文件的檢查。①檢查設(shè)備供應(yīng)商已編制設(shè)計(jì)文件清單，檢查設(shè)計(jì)施工圖、技術(shù)規(guī)格書(shū)、技術(shù)條件等設(shè)計(jì)文件的種類(lèi)和數(shù)量以及版本情況，以確定設(shè)計(jì)是否固化，對(duì)于設(shè)計(jì)沒(méi)有固化的堅(jiān)決不允許開(kāi)工，從源頭杜絕由于消化吸收不到位而產(chǎn)生的問(wèn)題；②檢查設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)會(huì)、設(shè)計(jì)審查會(huì)會(huì)議紀(jì)要與圖紙有關(guān)問(wèn)題的澄清或解決情況，在設(shè)計(jì)變更和技術(shù)澄清沒(méi)有得到落實(shí)情況下，不得開(kāi)工制造；③檢查國(guó)家核安全監(jiān)管部門(mén)對(duì)制造廠整改行動(dòng)項(xiàng)目的落實(shí)情況，沒(méi)有整改完成堅(jiān)決不開(kāi)工。

（2）主要外購(gòu)件及原材料入廠驗(yàn)收。設(shè)備監(jiān)造工程師對(duì)柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)材料和零部件等原材料、外購(gòu)件、外協(xié)件進(jìn)廠檢查，首先應(yīng)檢查材料和零部件的合格證等質(zhì)量證明文件，根據(jù)合同和技術(shù)條件要求，需要進(jìn)行復(fù)驗(yàn)的進(jìn)行入廠復(fù)驗(yàn)。其次是監(jiān)督制造廠對(duì)材料和零部件進(jìn)行實(shí)體檢驗(yàn)，并對(duì)檢驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行見(jiàn)證、審查、確認(rèn)。柴油機(jī)的主要外購(gòu)零部件有：曲軸、連桿、管路等，特別對(duì)高壓燃油管、空氣管路和啟動(dòng)空氣管路應(yīng)注意檢查壓力試驗(yàn)參數(shù)的符合性。

（3）制造廠資質(zhì)的檢查。檢查核安全設(shè)備設(shè)計(jì)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(dòng)種類(lèi)和范圍是否符合國(guó)家核安全監(jiān)管部門(mén)的要求，確保關(guān)鍵工序無(wú)違規(guī)分包現(xiàn)象。焊工或焊接操作工應(yīng)具有相應(yīng)國(guó)家核安全局頒發(fā)的資格證書(shū)，焊工或焊接操作工人員數(shù)量、焊工考試合格項(xiàng)目應(yīng)滿足車(chē)間產(chǎn)品焊接需要。無(wú)損檢測(cè)人員應(yīng)具有國(guó)家法定培訓(xùn)機(jī)構(gòu)頒發(fā)的資質(zhì)證書(shū)，無(wú)損檢測(cè)人員數(shù)量和資質(zhì)范圍應(yīng)能滿足無(wú)損檢測(cè)工作的需要，針對(duì)產(chǎn)品無(wú)損檢驗(yàn)方法，確保每種方法具有2個(gè)Ⅱ級(jí)以上人員。無(wú)損檢測(cè)人員為本制造單位正式聘用人員，無(wú)其他單位人員在本單位從事無(wú)損檢測(cè)工作。