2月16日，中廣核核電運營有限公司聯(lián)合中國科學院光電技術(shù)研究所自主研發(fā)的“發(fā)電機不抽轉(zhuǎn)子檢修機器人”實現(xiàn)了首次應(yīng)用，在福建寧德核電機組大修現(xiàn)場順利完成對發(fā)電機定子、轉(zhuǎn)子一個槽的全范圍視頻檢查。
▲機器人進入發(fā)電機內(nèi)部拍攝的畫面
當天，在福建寧德核電機組大修現(xiàn)場，機器人沿著定子、轉(zhuǎn)子間的氣隙緩緩進入發(fā)電機內(nèi)，而在另一端連接機器人的顯示屏上，實時呈現(xiàn)了發(fā)電機內(nèi)部清晰的影像畫面。
從0前進到7.5米（發(fā)電機定子鐵芯全長），這是機器人首次應(yīng)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(fā)電機檢修工藝創(chuàng)新方面邁出重要一步。
▲機器人對發(fā)電機轉(zhuǎn)子線圈進行檢查
每隔5年左右，核電站需要對發(fā)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(shè)備。同時，發(fā)電機的重要部件——轉(zhuǎn)子，重233噸、長15.38米，抽轉(zhuǎn)子作業(yè)對起吊操作技術(shù)水平和協(xié)調(diào)配合要求極高。這個過程中，設(shè)備一旦損壞將可能造成數(shù)以億計的經(jīng)濟損失。
▲發(fā)電機抽轉(zhuǎn)子作業(yè)現(xiàn)場
近年來，中廣核通過優(yōu)化檢修窗口、做好缺陷預案等方法，不斷提高檢修效率，發(fā)電機檢修作業(yè)的安全質(zhì)量也持續(xù)得到了保障與提高。但抽轉(zhuǎn)子作業(yè)的創(chuàng)新，仍然是發(fā)電機檢修工作的重點方向。
在反復研究論證后，發(fā)電機檢修團隊萌生了在不抽轉(zhuǎn)子的狀態(tài)下，使用機器人進入發(fā)電機內(nèi)部完成試驗和檢修的想法。
想法很快就落地了。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。經(jīng)過2年多的潛心鉆研，在克服了發(fā)電機內(nèi)部狹小空間無法移動、單個機器人功能不足、傳感器眾多結(jié)構(gòu)復雜等困難后，發(fā)電機不抽轉(zhuǎn)子檢修機器人終于“面世”。
跟龐大的發(fā)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(fā)電機約4.5厘米高的定轉(zhuǎn)子環(huán)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(shè)置，還可讓機器人沿氣隙環(huán)繞轉(zhuǎn)子360度旋轉(zhuǎn)，進行“無死角”檢查。
▲試驗研發(fā)階段的機器人正在模擬環(huán)境下作業(yè)
與傳統(tǒng)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(shè)置好路徑后自動執(zhí)行作業(yè)，檢修人員只需在外部顯示器上觀察檢修結(jié)果即可。
▲發(fā)電機檢修結(jié)果會在顯示屏中反映
目前，機器人可實現(xiàn)11項檢修內(nèi)容，能完全覆蓋抽轉(zhuǎn)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(nèi)空白，實現(xiàn)中廣核在發(fā)電機檢修機器人方面的技術(shù)引領(lǐng)。
據(jù)測算，機器人實現(xiàn)全功能應(yīng)用后，在核電機組大修中單次實施作業(yè)，可節(jié)約常規(guī)島關(guān)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(quán)17項。
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