浅析应急柴油发电机组设备国产化

殷明

摘 要：本文主要介绍了核电站应急柴油发电机组技术要求，阐述了应急柴油发电机组设备国产化过程中出现的各种问题及发生原因，并分析进口设备风险及国产化必要性。最后对我国应急柴油发电机组国产化提出相关建议与总结。

关键词：应急柴油机组;国产化;核电站;管理建议

1.前言

核能发电符合节能减排的要求，在国家长期发展规划中已明确适度发展核电。我国发展核电关键瓶颈在于一些主设备的制造方面，如主泵、DCS、应急柴油发电机组等设备。这些主要设备是否能够实现全面国产化，将严重关系着我国核电站自身的发展及核电站的总体出口。

2.应急柴油发电机组设备技术要求

应急柴油发电机组设备是核电站中的重要设备之一，在反应堆一回路失水时，应急柴油发电机组迅速启动、待用;在外电网失电或外电网失电同时发生一回路失水时，柴油发电机组应能快速启动，按程序供电给专设安全设施负载将反应堆堆芯的余热带走，防止堆芯烧毁、减轻事故后果和环境污染。

可以说应急柴油发电机组是供电系统的最后一道防线且执行反应堆的安全停堆功能，所以对应急柴油发电机组设备可靠性、抗震性能及抗老化能力等方面要求较高。

核级应急柴油发电机组主要技术指标有：

（1）15秒内启动并达到额定转速及额定电压。

（2）启动可靠性大于99%。

（3）应急柴油机组机械部件安全等级核三级，电气设备为1E级。

（4）机组快速启动后，最大单个阶跃负载约持续功率的20%。

（5）柴油机组应具备过负荷能力，在110%电功率下持续运行。

（6）机组在核电厂运行全寿期中具备快速启动及带载能力。

3.应急柴油机组设备国产化问题及必要性

应急柴油发电机组系统结构较为复杂，设备可靠性、抗震及抗老化要求较高，涉及到电气、机械、仪控、土建、通风、水工、材料分析等多学科专业，接口复杂，设备涉及制造难度较大。

3.1 应急柴油机组国产化发生的问题

应急柴油发电机组是个复杂的系统，国内厂家目前单独完成该设备的整体设计及制造较为困难，只能逐步实现国产化，在这过程中也会出现一些问题。

（1）国内某核电项目国产柴油机在性能试验发生单缸挺杆传动装置中的滚轮碎裂质量事件。经过原因排查滚轮碎裂的根本原因是滚轮衬套氧化物脱落及相关零部件存在加工毛刺，破坏了滚轮与衬套间的油膜，引起滚轮与衬套之间异常摩擦，产生热裂纹，进而造成单缸排气滚轮碎裂。【1】

（2）海外某核电项目應急柴油发电机组鉴定试验第9次机组启动及可靠性带载试验中励磁柜手自动调压切换失效，导致无法达到额定电压。经原因排查为国产励磁柜中13个继电器间连接片松动导致。

（3）国内某核电项目国产柴油机在单机试验中发生连杆轴瓦烧损事故。经排查根本原因为连杆总装工艺存在疏漏，检验漏检造成连杆螺栓紧固力矩不足，引起连杆瓦转动，摩擦发热拉伤曲轴，烧毁轴瓦。

3.2 应急柴油机组国产化的必要性

进口设备在供货周期、关键零部件、售后维修及备品备件环节均存在不可预期的风险，另外进口设备在成本控制上也存在困难。

某海外核电现场进口应急柴油发电机组引擎控制器出现故障，72小时内未修复，导致核电站停堆。经国内成套厂家人员迅速抵达后分析为控制器内部参数设置问题，然而法国公司不提供最新软件进行现场参数修改，为了尽快修复EDG，只能向该公司重新采购一台控制器。由于相关进口手续不可避免的导致时间拖延，最终给核电站造成巨大经济损失。

借此问题分析进口设备的相关隐患为：

（1）备件供应不稳定，受到进口国家的政策制约，后续长期运行存在风险;

（2）处理问题相应速度慢，增加时间成本;

（3）进口设备价格昂贵，成本控制困难，核心技术发展受到制约。

4.设备国产化管理建议

针对应急柴油发电机组国产化过程中出现的问题及国产化的必要性，结合应急柴油发电机组国产化项目管理的实践，建议从以下几方面努力，解决相关国产化过程中出现的问题，从而实现全面国产化：

4.1 建立完善质保体系

建议负责引进消化吸收的国产化制造企业首先必须建立符合核电设备的质量保证体系。其次确保质保体系的有效运转，真正做到凡事有据可查、凡事有章可循、凡事有人负责、凡事有人监督。

4.2 加强设计控制

设备的设计标准及技术要求是保证设备质量的基础，在应急柴油发电机组设备国产化过程中必须加强设计控制，要求认真消化引进设备的设计图纸，完全掌握图纸中的每一细节后方可进行国产化设计。

4.3 加强外购件质量检验

外购件的质量对柴油发电机组产品质量将产生重要影响，在应急柴油发电机组设备国产化的过程中，对外购件的质量管控方面要充分重视，采用设备分级化管理，确保外购件的到货质量。

4.4 重视人员培训

设备国产化应重视人员培训、注重人才培养，确保引进技术的全面消化吸收和再创新。建设国产化制造企业，应选出部分技术精英送到技术引进国对应的制造企业深造学习先进设备的设计及制造技术，为设备的国产化提供有力的技术保障。

4.5 重视技术管理

技术管理是保证国产化设备产品质量的重要方面，相关制造厂要重视技术管理，确保设计及制造过程中严格执行相关标准及程序，保证国产化设备的制造质量。

5.结论

核电将在我国得到适度发展，这已确定无疑，而核电设备的国产化也是我国核电产业的发展方向，百万千瓦级核电站用应急柴油机组是核电站重要安全级设备，是国家重点鼓励的国产化设备之一。目前我国核电站用应急柴油发电机组国产化现状不乐观，国产化过程中出现了一系列的问题，但只要我国柴油机制造企业建立完善的核电设备质量保证体系;加强设计控制;完善并加强设备制造工艺控制;加强对外购件的质量检验;重视人员培训;重视技术管理，核电站应急柴油发电机组的全面国产化会早日实现。

参考文献

[1]秦富平编，质量改进活动经验介绍，陕柴重工西安电站工程分公司，2011.10