柴油機拉缸問題的監造技術總結

摘要：應急柴油發電組作用為:在核電廠外部交流電源全部失去時，機組有能力滿足應急廠用設備用電要求，以確保核反應堆安全停堆，並防止由於正常的外部電源系統失電而導致重要設備的損壞。柴油機的生產製造過程較為複雜，其裝配過程在整個製造過程中是重中之重，稍有疏忽就會導致柴油機傷瓦乃至拉缸。而根據經驗分析，裝配過程尤其油氣系統的清潔度控制更是防止柴油機缸套、軸瓦產生劃傷甚至拉缸的重難點。為使監造人員熟悉柴油機的監造技巧，本文通過對該柴油機的油氣系統進行管控，從設備監造的角度，對監造過程中所採用的一些監造技術及監造方式方法進行了總結，以供監造人員交流和學習之用。

關鍵詞：油氣系統；
監造技術；
監造方法；
交流學習

1.監造設備概況

機組構成及作用

柴油機發電機組的構成：包括機組本體（柴油機、發電機、聯軸節、公共底座、減震裝置等）、啟動系統、壓縮空氣系統、燃油系統、滑油系統、冷卻水系統、進排氣系統、全套電氣系統、負載系統等。

在電廠外部電源全部失去的條件下，每套柴油發電機組裝置都有能力滿足應急廠用設備用電要求，以確保反應堆安全停堆，並且防止由於正常的外部電源系統失電而導致重要設備的損壞。

2.柴油機裝配試驗過程清潔度控制的監造重點分析

12pc26b型柴油機是首次在國內核電領域應用，與其他機型相比，具有單缸缸徑大、活塞行程長、功率大、轉速低、額定工況下的平均爆發壓力大、燃油消耗率低、監控點多等特點，同時核安全等級、質保等級、抗震等級等要求均較高。

另外供應商也是首次承擔項目總承包的角色，在設計、製造、協調及協作方面與國外企業相比尚有一定的差距。根據經驗，柴油機最常見最大的質量問題就是拉缸，不但影響質量而且還因返工嚴重影響進度。因此，如何通過監造工程師的風險前置預控，確保“華龍一號”應急柴油發電機組避免拉缸，從而使機組保質保量按節點交付，具有很重要的現實意義。

2.1劃瓦拉缸原因分析

通過走訪專利方man監造師、裝配工、試驗工及經驗豐富的首席檢驗師，通過頭腦風暴法形成共性看法：拉缸原因很多，但不外乎零件質量不好，裝配質量不好，油氣管路清潔度不好，潤滑不好又啟動過於頻繁。

因此，需對上述原因逐一進行分析排查，從而找到主要原因並進行控制。

2.2零件質量檢查分析

對於關重件，如機身、曲軸、凸輪軸、缸蓋、連桿、缸套等八大關重件，均設置了質量計劃，且關重工序也設為w點進行了現場檢查見證，關重件質量控制良好，未發現明顯的影響柴油機劃瓦拉缸的問題因素。因此，關重件質量不是造成柴油機拉缸的主要原因。

2.3裝配過程檢查驗證分析

監造檢查包括專項巡檢、專項檢查、平行檢查、現場見證等，針對關重件及關重工序採用現場見證檢查，對於非關重件加強過程巡視檢查。裝配過程中對關重件如曲軸、凸輪軸、活塞銷等的檢查以現場監督為主；
尺寸檢查對於軸瓦、軸承內孔等零件是保證產品質量的關鍵環節，其過程中一般採用抽檢或者旁站檢查。

通過觀察驗證，在零部件裝配環節，供應商能夠嚴格執行工藝要求，有效保證裝配質量。結合軍機、其他柴油機交貨試驗所暴露的質量問題，複查相關裝配記錄，通過分析認為裝配質量是受控可靠的，裝配過程不是造成拉缸質量問題產生的主要原因。

2.4油氣管路的檢查驗證分析

柴油機的單機出廠試驗是w/h見證點，通常由核安全局、核電業主代表、工程公司監造工程師及供應商代表等共同進行見證，其中試驗後拆檢是首道必檢工序。結合現場拆檢經驗及分析表明，柴油機軸瓦及缸套的劃痕或劃傷與滑油/燃油管路清潔度有明顯的因果關係。曲軸及其主軸瓦、連桿及其連桿瓦、缸套及活塞環上述摩擦副的劃痕或劃傷在三者相應運動部位總是成對出現，表明在該部位存在硬質顆粒物，在摩擦副運動時造成劃痕或劃傷。原因指向滑油/燃油進油管路清潔度不好（少數原因指向裝配時偶然帶入顆粒物,見下圖）。

除此之外，還曾發生過多次曲軸及其主軸瓦、連桿及其連桿瓦運動副無劃痕或劃傷異常，而缸套及活塞環存在嚴重劃痕或劃傷異常現象。經驗分析表明缸套劃痕或劃傷還與空氣進氣系統的清潔度控制有很強的因果關係。

因此，滑油/燃油系統與進氣管路系統的清潔度不好是造成柴油機劃瓦拉缸的重要原因之一。

2.5潤滑不好又啟動過於頻繁的驗證分析

經比對同類機型現有案例，僅在中廣核項目上機組出廠試驗完成後，業主在試驗大綱之外又追加的多次快速帶載啟動試驗時，發生過幾次拉缸問題。而在我司中核項目上尚未出現過此類現象。

3.監造工作的控制

根據以上分析，對傷瓦拉缸的監造控制方向主要為：油氣管路的清潔度。油氣管路系統的清潔度控制又大致分為：空冷器、油氣管道兩大部分。

3.1對空冷器的控制

空冷器實際上是渦輪增壓的配套件，其作用在於降低增壓後的高温空氣温度、以降低發動機的熱負荷，提高進氣量，進而增加發動機的功率。

3.2對油氣管道的控制

經現場檢查油氣管道的裝配情況，分為兩種方式。第一種是已加工好的鋼管，安裝前已徹底清潔，未見異常。對於已加工好的外委鋁管等軟合金管，存在表面噴砂現像，砂礫嵌入管道本體，在清潔不細緻的情況下，容易脱落進入氣缸造成拉缸。對此，供應商在安裝前用高温水進行徹底清洗予以保證，也有效解決了隱患。第二種是現場配管，點焊配管完成後，送往鉚焊車間進行焊接，並酸洗，不鏽鋼的還要進行鈍化。

4.合同執行情況

福建福清5#、6#堆(華龍一號首堆)共4台應急柴油發電機組外加1台備用機組，2015年初開工。2016年12月底順利通過應急柴油發電機組鑑定試驗，正式量產。截至目前，五台柴油發電機組已全部裝配完畢，其中5#堆的兩台機組已完成試驗驗證並已發貨。ems備用柴油發電機組及6emp機已完成試驗待發貨，6emq機待機組試驗。

5.經驗體會及建議

核電站用1e級應急柴油發電機組作為重要安全級的電氣設備，因其結構複雜、零部件和輔助系統較多，產品質量不太穩定，尤其拉缸問題嚴重製約了機組的交貨質量與進度，但通過主動風險預控，切實吸取以往豐富的經驗教訓，在關鍵環節加以重點防控，就能得到可控的結果。另外，加強核安全文化的培訓，加強對核安全設備相關法規的理解，強化核安全無小事的理念，強化質保和核安全的宣傳教育，強化核安全文化意識和責任意識宣貫，使全員對核級設備引起足夠重視，使質量管理精細化，可以做到使柴油機組的質量得到很大提升。具體如下：

5.1熟悉各監造程序文件，掌握廠方管理模式和生產管理組織結構，按程序及時找相關責任人或負責人隨時溝通協調，及時瞭解或處理相關問題，重點做好預防預控工作。

5.2在見證點監造前，應該提前閲讀熟悉相關的圖紙、標準及技術文件，掌握相關圖紙、標準及技術文件的要求，只有做好充分準備，才能監督廠方按章操作，才能及時發現問題並制止違規行為。