5月27日10時,一場重要的評審會正在緊張地進行著。中廣核核電運營有限公司發(fā)電機檢修主任工程師王建濤帶著數(shù)據(jù)和文件參加了會議。發(fā)電機檢修團隊6年來努力的成果,將在會上得到最終的評價。
“N305大修(寧德核電站3號機組第5次大修)發(fā)電機不抽轉(zhuǎn)子機器人首次正式應用,完成了抽轉(zhuǎn)子大修相應檢修項目,檢查數(shù)據(jù)合格,機器人功能實現(xiàn)設計預期,可以替代阿爾斯通半速機抽轉(zhuǎn)子大修工作?!庇芍袊鴱V核集團重大設備管理辦公室、ETPG組(設備技術(shù)同行小組)、中廣核運營與寧德核電組成的聯(lián)合專家組宣布了最終的評審結(jié)果。
王建濤第一時間就向同事們分享這個好消息。該評審結(jié)果意味著,從此核電發(fā)電機檢修在安全性和效率提升上打開了新局面。
“悟空”從窘境中蹦出
核電站發(fā)電機每隔5年左右需抽出轉(zhuǎn)子,以便對定子及轉(zhuǎn)子內(nèi)部進行全面的檢修和試驗。而“抽轉(zhuǎn)子”卻是一件費時、費力、費心的工作,不僅需要提前拆除勵磁機等大量設備,而且重233噸、長15.38米的轉(zhuǎn)子如果在起吊抽穿過程中發(fā)生設備損壞,將可能造成數(shù)以億計的損失。
在經(jīng)歷了幾次讓人血壓飆升的“抽轉(zhuǎn)子”之后,王建濤和團隊成員于2016年萌生了“在不抽轉(zhuǎn)子的前提下,讓一個機器人沿著定轉(zhuǎn)子環(huán)形氣隙進入發(fā)電機內(nèi)部完成檢修試驗”的想法。
2018年,“發(fā)電機不抽轉(zhuǎn)子檢修機器人科研項目”正式立項實施,王建濤為這個機器人取名“悟空”,希望它能像齊天大圣鉆進鐵扇公主肚子里一樣,無往不利解決難題。
“一開始我們想將國外的成熟技術(shù)應用在我們自己的設備上,可是光做可行性評估就要收50萬元的費用。如果能用,租設備就更貴,不能用就等于50萬元打了水漂?!痹诟鷩鈱<覝贤◣纵喼?,“自主研發(fā)”成了王建濤團隊唯一的選擇。
“悟空”的九九八十一難
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就像孫悟空需要經(jīng)歷九九八十一難才能取得真經(jīng),“悟空”機器人的誕生也是一波三折。
在2021年N205大修(寧德核電站2號機組第5次大修),當時的“悟空1.0”版本首次進入了發(fā)電機內(nèi)部。短短一天的測試,讓本來信心滿滿的王建濤發(fā)現(xiàn)了不少問題,例如導軌式的進入方式空間狹小、單個機器人功能不足,讓換槽裝置的安裝費時費力。經(jīng)過梳理,王建濤記錄了上百條改進意見,很多原來的設想甚至需要重新思考。
研發(fā)團隊明白,創(chuàng)新不是想當然,發(fā)現(xiàn)問題是改進的第一步。在之后的一年多時間里,機器人大改了3次,原本的導軌式安裝變成了磁吸式,完全舍棄了換槽裝置后,機器人進入發(fā)電機變得異常簡單。機器人組合不合理,那就縮小本體的體積,將擁有不同功能的機器人進行組合,讓“悟空”擁有“七十二變”。
“光是磁吸材料我們就試驗了5種。為了找出最優(yōu)的功能組合,我們需要了解最新的技術(shù),機器人換代快,最夸張的時候我們一批幾十個機器人全都要推翻重來。”王建濤說道。
2022年5月,在寧德核電和中廣核運營寧德項目部的支持下,“悟空3.0”正式上場。21日凌晨,N305大修發(fā)電機不抽轉(zhuǎn)子機器人檢修開始,王建濤和伙伴們帶著四個大箱子早早來到了現(xiàn)場,箱子里就是“悟空”和它的“十八般兵刃”。
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改進后的“悟空3.0”更加輕薄小巧,它沿著定轉(zhuǎn)子環(huán)形氣隙緩緩進入發(fā)電機內(nèi)部之后,按照指令一圈一圈查看發(fā)電機內(nèi)部情況,并通過傳感器實時傳輸畫面和數(shù)據(jù)。定子槽楔松動檢查、定子鐵芯ELCID試驗、定子端部共振頻率測量……隨著一項項工作內(nèi)容的完成,“悟空”在發(fā)電機“肚子”里輾轉(zhuǎn)騰挪,如魚得水,精彩地完成了首次應用。
“悟空”的成功應用,可以減少包括抽穿轉(zhuǎn)子在內(nèi)的多個高風險作業(yè),提升發(fā)電機檢修的本質(zhì)安全,同時也為大修工期的大幅創(chuàng)優(yōu)提供了條件。
未來,結(jié)合各基地機組的差異,“悟空”將“鉆進”更多機型發(fā)電機“肚子”里,開啟新征程。到那時,5年左右一次的抽轉(zhuǎn)子工作預計將推至10年,甚至更久。
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