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    機器人首秀!中廣核創新核電機組發電機檢修工藝

    來源: 發布時間:2021年02月27日

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    216日,中廣核核電運營有限公司聯合中國科學院光電技術研究所自主研發的“發電機不抽轉子檢修機器人”實現了首次應用,在福建寧德核電機組大修現場順利完成對發電機定子、轉子一個槽的全范圍視頻檢查。


    ▲機器人進入發電機內部拍攝的畫面


    當天,在福建寧德核電機組大修現場,機器人沿著定子、轉子間的氣隙緩緩進入發電機內,而在另一端連接機器人的顯示屏上,實時呈現了發電機內部清晰的影像畫面。

    0前進到7.5米(發電機定子鐵芯全長),這是機器人首次應用行進的距離。這看似很短的距離,卻意味著中國廣核集團(簡稱“中廣核”)在核電發電機檢修工藝創新方面邁出重要一步。


    ▲機器人對發電機轉子線圈進行檢查


    每隔5年左右,核電站需要對發電機進行全面的檢修和試驗,而這需要提前拆除勵磁機等大量設備。同時,發電機的重要部件——轉子,重233噸、長15.38米,抽轉子作業對起吊操作技術水平和協調配合要求極高。這個過程中,設備一旦損壞將可能造成數以億計的經濟損失。


    ▲發電機抽轉子作業現場


    近年來,中廣核通過優化檢修窗口、做好缺陷預案等方法,不斷提高檢修效率,發電機檢修作業的安全質量也持續得到了保障與提高。但抽轉子作業的創新,仍然是發電機檢修工作的重點方向。

    在反復研究論證后,發電機檢修團隊萌生了在不抽轉子的狀態下,使用機器人進入發電機內部完成試驗和檢修的想法。

    想法很快就落地了。2018年,發電機不抽轉子檢修機器人科研項目正式立項實施。經過2年多的潛心鉆研,在克服了發電機內部狹小空間無法移動、單個機器人功能不足、傳感器眾多結構復雜等困難后,發電機不抽轉子檢修機器人終于“面世”。



    跟龐大的發電機相比,這個體型“嬌小”的機器人本體酷似一塊薄積木,由多個攝像頭、儀器探頭、敲擊器和各類傳感器組成。通過磁吸進入發電機約4.5厘米高的定轉子環形氣隙后,機器人能完成目視檢查、清潔檢修、電氣試驗等工作。而且,圓形導軌的設置,還可讓機器人沿氣隙環繞轉子360度旋轉,進行“無死角”檢查。


    ▲試驗研發階段的機器人正在模擬環境下作業


    與傳統檢修手段相比,檢修人員可通過軟件對機器人位置進行全面控制,讓機器人在設置好路徑后自動執行作業,檢修人員只需在外部顯示器上觀察檢修結果即可。


    ▲發電機檢修結果會在顯示屏中反映


    目前,機器人可實現11項檢修內容,能完全覆蓋抽轉子才能檢查的項目。相比國外同類機器人,還增加了表面清潔、共振頻率試驗、智能識別和故障處理等功能,填補了國內空白,實現中廣核在發電機檢修機器人方面的技術引領。

    據測算,機器人實現全功能應用后,在核電機組大修中單次實施作業,可節約常規島關鍵路徑5天左右、人工日1100天左右。目前,機器人累計申請專利26項,已授權17項。