摘要：核电站应急柴油发电机组作为核电厂最后一道电力屏障，用于在事故状态下为核电站提供紧急电力，因此也被称为核电站的“速效救心丸”。应急柴油发电机组除包含柴油机、发电机两大关键设备外，核级管件也是当中一个关键辅助设备。本文将以国内某三代核电站应急柴油发电机组中的管件为代表，粗浅的分析下核电站应急柴油发电机组核级管件的设计、选型、制造和应用。
关键词：核电站；应急柴油发电机；核级管件
一、概述
核电站应急柴油发电机组的运行方式是比较独特的，在实际运行中，如果核电站电源处于一种正常运行的状态，那么这时的应急柴油发电机组是始终保持备用状态的，也就是说该发电机组已经提前做好了进行应急工作的准备，以便在出现突发状况时，在第一时间进行解决，确保核电站稳定运行。
当核电站正常电源全部丧失的情况下，就是应急柴油发电机组出马的时候。发电机组可以在规定时间内起动供电，按电站系统工艺要求制定的带载程序，为应急母线上指定的、允许供电有一定时间中断的工艺系统负荷提供电能，维持反应堆核心功能和安全停堆，守护核电机组的“心脏”。
应急柴油发电机组除包含柴油机、发电机两大关键设备外，还配套有十余项机电仪系统及三十余类辅助设备，其集成设计复杂、技术指标严苛、研发投入巨大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆尽管应急柴油发电机组都在核岛外，但是整套机组设备（包括辅材）也被定义为安全等级：3级，质保等级：QA2级。
二、电站应急柴油发电机组管件特点及分类
相比较于核电站核岛内核级管件，因受应急柴油发电机组空间布置及需求，应急柴油发电机组管件尺寸要小很多，一般DN15~DN200之间。
对接焊管件：通过对接焊形式完成管件与管道间连接的管件，一般用钢管制成。
管座：接口可以是对接焊，也可以是承插焊，一般用圆钢货锻坯制成。考虑到核级管座的检验要求，尽管设计方、采购方及相关监管单位未要求，笔者仍然建议采购锻坯作为管座原材料首选。
三、电站应急柴油发电机组管件的主要制造工艺
1、工艺流程
对接焊管件的制造工艺：钢管入厂→钢管复验→下料→成型（冷挤压、热压、中频推制）→热处理→性能检验→表面处理→坡口加工→无损检测→表面处理→标识防腐→包装。
管座：锻坯入厂→锻坯复验→机加工→无损检测→表面处理→标识防腐→包装。
2、重要工序（成型）介绍
冷成型工艺：用液压油对下好料的钢管进行挤压的工艺。工艺特点：管件尺寸控制精确、表面光洁度好。同时，因冷挤压的成型工艺比较节约材料加工效率也很高，材料利用率一般在78%以上。
热成型工艺：热成型管件主要分为热压制和热推制两种方法。热压制是将无缝钢管加热至工艺温度后保温一段时间后放入模腔进行压制，主要适用于大口径和厚壁管件，电站应急柴油发电机组管件一般不涉及。热推制是将无缝钢管通过被中频加热至工艺温度的芯棒后变化为弯头，该工艺仅适用于弯头产品。
主要材料有AE250B1和P265GH，AE250B1专用于核三级管件制造，需满足RCC-M中M1151的要求。P265GH可用于核二、三级管件的制造，需满足RCC-M中M1149的要求。
四、电站应急柴油发电机组管件的尺寸和外观问题
因加工设备的先进和工人技能的提升，管件尺寸一般都能满足标准或图纸要求。相比于口径≥DN50来说，DN15~DN50的尺寸管件的因口径/壁厚比值较小，所以外观线条比较“丑陋”。往往制造厂商为了保证最小壁厚，更会增厚选料，也埋下了小尺寸管件通流面积不够的隐患。
基于这种问题的考虑，笔者建议相关设计方在选型设计时，可以对DN15~DN50的小尺寸管件选择锻制成型的方案。锻制管件：选用圆棒或锻棒作为原材料，用标准形状的模具进行热模锻成型的管件。锻件管件采用承插焊结构形式，内壁全部机加工完成，可以减少热应力过度集中从而缓解热疲劳，也拥有更好的承压性能。因圆棒或锻棒不受监督部门监管，相对于国内制约电站建设的核级碳钢管而言，圆棒或锻棒至少比无缝钢管供货周期节约1/3。但是，锻件管件造价一般要高于同材质同规格的对焊管件。
五、结语
对电站应急柴油发电机组管件有了一定的了解后，可以通过合理的制造工艺来提高管件的制造效率和质量合格率。设计人员也可以根据制造厂商的实际情况进行合理选型，在优先保障质量的情况下，从交货进度和成本节约等多个方便进行考虑。
参考文献
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[5]FQZ54101081210A44DS，管道管件技术规格书EDG。
论文作者:荣军
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/10
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