En comparación, se propone el esquema más óptimo de la máquina integrada de limpieza vertical de tuercas principales del reactor. Los pernos principales se pueden revisar y lubricar una sola vez. Principio El principio utiliza un separador para elevar el perno verticalmente en la función de carga y descarga. La tuerca se sigue mediante el principio activo. Detecta y detecta y genera un diagrama de desarrollo de rosca, el producto tiene menos residuos radiactivos y ocupa un área pequeña. Este equipo se ha aplicado con éxito en el campo de la energía nuclear y puede satisfacer plenamente las necesidades de los pernos principales del recipiente de presión del reactor.
Algunos pernos principales de RPV existentes representativos ytuercaLas máquinas de limpieza son las siguientes:
(1) La lavadora de primera generación de CNNC Wuhan Nuclear Power Operation Technology Co., Ltd. (en adelante, CNPO) adopta un tipo horizontal.
(2) El Instituto de Tecnología Optoelectrónica de la Academia China de Ciencias adopta la limpieza horizontal y el equipo está integrado.
(3) El Instituto de Investigación y Diseño de Energía Nuclear de China adopta la limpieza vertical.
1. Pregunta de investigación
Después de que el recipiente de presión del reactor de la central nuclear haya estado en funcionamiento durante un período de tiempo, las manchas de aceite y otras impurezas en elpernos principalesy las tuercas se han solidificado en un entorno de alta temperatura y alta presión. Si no se limpian a tiempo, por un lado, pueden causar el agarrotamiento de la rosca y, por otro lado, afectarán las inspecciones posteriores en servicio. implementación, lo que resulta en anomalías de señal y juicios erróneos. La limpieza de los pernos y tuercas principales del RPV es una de las tareas para garantizar que los pernos principales del RPV estén en un estado seguro y confiable durante mucho tiempo. Por lo tanto, es necesario limpiar eficientemente los pernos y tuercas principales del RPV.
Con el fin de mejorar la eficiencia de la máquina de limpieza y satisfacer las necesidades de la central eléctrica con menos espacio en planta, menos residuos líquidos y alta seguridad, tras una comparación exhaustiva, se concluye que la máquina de limpieza vertical con un sistema altamente integrado es la mejor solución.
En vista de ello, desarrollamos de forma independiente la máquina de limpieza vertical de pernos y tuercas principales del recipiente de presión de reactor (RPV) con un mayor grado de automatización, que puede completar la carga y descarga automática de tuercas, la limpieza y el secado al aire de pernos y tuercas, así como la inspección visual de la máquina de roscado y la lubricación de pernos en una sola operación de elevación.
2. Los principales problemas
En este estudio, sobre la base de heredar los logros tecnológicos y de conocimiento comunes de las máquinas de limpieza horizontales y garantizar el efecto de limpieza, se optimiza el proceso de limpieza y un perno principal RPV ytuerca verticalSe diseña y desarrolla una máquina de limpieza con un mayor grado de automatización, que incluye específicamente los siguientes aspectos:
(1) El diseño del método de izamiento del conjunto de pernos.
(2) El diseño del método de realización de carga y descarga automática de tuercas.
(3) El diseño del método de realización de la limpieza vertical simultánea de pernos y tuercas.
(4) El diseño del método de realización de la inspección de roscas mediante visión artificial.
(5) Diseño de implementación del sistema de control.
3. Proceso y método de investigación
La máquina principal de limpieza vertical de pernos y tuercas cuenta con funciones de carga y descarga automática de tuercas, limpieza de roscas, secado al aire, inspección visual de las roscas de los pernos y lubricación.
El sistema de lavado está altamente integrado y su disposición principal es la siguiente: La unidad de limpieza de pernos y tuercas se encuentra en el centro de la lavadora, y la bomba de engranajes para la extracción del líquido residual se ubica en la parte inferior. El tanque de almacenamiento de líquido y el filtro del sistema de circulación del líquido de limpieza se instalan respectivamente en la caja izquierda. Bomba magnética, tanque de líquido residual y ventilador y filtro del sistema neumático de suministro y extracción de aire. Un componente de adquisición de imágenes se instala fuera de la caja de limpieza de pernos para la inspección visual de la máquina de roscas. Una estructura en voladizo se instala en la parte superior del gabinete, y la pantalla instalada en el extremo del voladizo se utiliza para el funcionamiento del equipo. La parte posterior de la caja de lavado de pernos alberga los componentes de control. Una puerta sellada se instala frente a la caja de limpieza de pernos, y se instala vidrio en la puerta para facilitar la observación del estado de limpieza. La puerta sellada se presiona en 3 puntos para garantizar el efecto de sellado (ver la figura a continuación).
Las principales ventajas de esta máquina de limpieza son:
(1) Todas las funciones se pueden completar en un solo izamiento.
(2) La tuerca se puede cargar y descargar automáticamente.
(3) Limpie las tuercas y los pernos verticales al mismo tiempo.
(4) Tiene la función de inspección de visión artificial de roscas y genera diagramas de desarrollo de roscas.
El proceso de implementación de estas principales ventajas y funciones se presentará en detalle a continuación.
3.1 Elevación del conjunto de pernos
El conjunto de perno y tuerca se eleva desde la cesta de almacenamiento de pernos hasta la bandeja principal de pernos dentro de la máquina de limpieza de pernos y tuercas mediante un separador especial en forma de C (véase la figura 2).
3.2 Carga y descarga automática de nueces
(1) Composición del equipo
La unidad de carga y descarga automática de tuercas está integrada dentro de la caja de limpieza. Incluye principalmente un mecanismo de accionamiento de pernos, un mecanismo de elevación de tuercas y un mecanismo de sujeción de pernos.
El mecanismo de accionamiento del perno se compone principalmente de la bandeja principal del perno y del motorreductor de accionamiento del perno.
El mecanismo de elevación de la tuerca se compone principalmente de un clip de fijación de la tuerca principal, un deslizador de accionamiento, un deslizador seguidor, un tornillo trapezoidal, un eje óptico de guía y un motor de accionamiento del tornillo.
El mecanismo de sujeción de pernos se utiliza para fijar la abrazadera de tornillo principal en la caja. Se trata de una estructura de sujeción de arco semicircular doble y se instala en el marco interior de la caja de limpieza.
(2) Realidad funcional
Mecanismo activo de carga y descarga de tuercas, pernos, tuercas, tuercas, puede ser un mecanismo, puede garantizar que la rosca no esté libre de daños. Al mismo tiempo, los usuarios simultáneamente
El procedimiento para retirar la tuerca es el siguiente:
El perno principal gira en sentido contrario a las agujas del reloj, la aguja gira, la tuerca gira, la aguja gira y luego gira en la dirección circunferencial, solo gira y solo puede moverse en la dirección de rotación, mientras se mueve a lo largo del eje, la guía de movimiento se eleva y la barra impulsa la rotación, Hacer que el motor motor motor motor motor deslizador deslizador deslizador uno mismo mismo mismo mismo mismo subir subir subir subir subir subir, dos deslizadores pasivos deslizador giran girar girar girar girar girar girar girar girar dos deslizadores deslizador giran girar Girar y girar para evitar el impacto en la primera rosca de la tuerca cuando se dispara.
La tuerca se separa de la sección roscada, el perno principal, el perno principal gira, la rotación activa y el movimiento, y, con el seguimiento, con el bloque deslizante, empuja el contacto, empuja, empuja el bloque deslizante de seguimiento. Hasta aquí se completa la operación de desmontaje automático de la tuerca principal.
Instalé el programa y viceversa.
La limpieza se divide principalmente en la limpieza de la rosca interna de la tuerca principal y la limpieza de la rosca externa del perno principal en tres etapas. Dado que la tuerca principal se encuentra directamente encima del perno principal, para evitar que el líquido de limpieza que fluye por la tuerca contamine los pernos limpios, una vez finalizada la limpieza de pernos y tuercas, se añade un paso de enjuague a los pernos.
(1)Limpieza de nueces
La limpieza de las tuercas se realiza principalmente mediante la acción conjunta del cepillo de limpieza y el mecanismo de elevación de las mismas. El cepillo y el motor de accionamiento están instalados en la cubierta superior de la máquina de limpieza.
El cepillo de limpieza de tuercas se compone principalmente de un cabezal, un eje principal y un cilindro de soporte. El cabezal tiene una estructura centrífuga. Cuando no gira, el diámetro exterior del cepillo es menor que el diámetro interior de la tuerca. Al girar, el asiento de fijación del cepillo se abre por efecto de la fuerza centrífuga, y el cepillo de nailon instalado en dicho asiento entra en contacto directo con la rosca interna de la tuerca.
Antes de limpiar la tuerca, se utiliza el mecanismo de elevación para subirla e insertarla en el cabezal del cepillo de limpieza. A continuación, se pone en marcha el motor del cepillo para que gire. Mientras el cabezal gira, la tuerca principal se mueve hacia arriba y hacia abajo impulsada por el mecanismo de elevación, limpiando así toda la sección de la rosca.
(2)Limpieza de pernos
La unidad de limpieza de pernos se compone principalmente de un conjunto de cepillo giratorio, un mecanismo de oscilación del cepillo, un dispositivo de fijación del perno principal y un dispositivo de accionamiento del perno principal. El conjunto de cepillo giratorio está conectado al vástago del pistón de su cilindro de oscilación mediante la varilla de oscilación del cepillo. Cuando el vástago del pistón del cilindro del cepillo giratorio se extiende, el conjunto de cepillo gira cerca de la sección roscada del perno principal, y cuando se retrae, el conjunto de cepillo gira alejándose del perno principal. El motor de accionamiento del cepillo gira el cepillo mediante la polea.
Al limpiar los pernos principales, el motor de accionamiento de los pernos principales los hace girar en la bandeja, el cilindro oscilante acerca el conjunto del cepillo giratorio a la rosca de tres segmentos del perno principal, se activa el motor de accionamiento del cepillo y este gira contra la superficie del perno principal. De esta manera, se pueden limpiar los pernos principales.
Durante el proceso de limpieza, el sistema de circulación del líquido de limpieza suministra dicho líquido a la tubería de pulverización, y en esta tubería se instalan varias boquillas para rociar uniformemente el líquido de limpieza sobre la superficie del perno.
4. Problemas y soluciones
En el proceso de investigación y diseño, con el fin de verificar el rendimiento del equipo, se llevaron a cabo numerosas pruebas con el cuerpo de simulación de pernos y tuercas después de la fabricación del equipo, y se detectaron algunos problemas durante el proceso, para lo cual se tomaron las soluciones correspondientes.
(1) Fuga de la caja de limpieza
Dado que el equipo tiene una estructura vertical, esto exige un mayor sellado de la caja. Durante la limpieza, se observó que parte del líquido de limpieza salpicó la parte interior de la puerta hermética y el marco, y luego fluyó hacia abajo, provocando una fuga. Siga los siguientes pasos:
(2) Durante todo el proceso de limpieza y secado al aire, el ventilador permanece siempre en estado de succión para garantizar que la presión del aire en la caja de limpieza sea inferior a la presión atmosférica y se encuentre en un estado de presión negativa, lo que evita eficazmente el desbordamiento de líquidos y gases residuales en la caja y garantiza plenamente la seguridad de los operadores.
(3) La superficie de las piezas de acero inoxidable dentro de la puerta sellada de la caja de limpieza se rocía con un recubrimiento superhidrofóbico, y el vidrio de la puerta también se trata con un tratamiento hidrofóbico, de modo que las gotas de agua salpicadas en la puerta sellada durante el proceso de limpieza no se adhieran al panel de la puerta y al vidrio, mejorando así el problema de las gotas de agua residuales que caen en el panel de la puerta.
(2) Fenómeno de deslizamiento del perno
Inicialmente, la bandeja principal de pernos adopta una estructura que consiste en la unión de placas de goma a las piezas metálicas. Cuando el par de apriete es excesivo, la goma y la base de los pernos se deslizan, ejerciendo una función protectora.
En la fase inicial de puesta en marcha, se utilizó agua como medio de limpieza, y el accionamiento del perno principal fue satisfactorio. Posteriormente, tras sustituir el medio de limpieza por el fluido de limpieza utilizado habitualmente en las centrales nucleares, se observó que el perno principal no se podía accionar y se deslizaba. Tras el análisis, se determinó que el método original de accionamiento del perno era inválido debido al efecto lubricante del fluido de limpieza.
Al eliminar la estructura de unión de la placa de goma a las piezas metálicas en la bandeja del perno principal, se instalan directamente cuatro émbolos esféricos en dicha bandeja. Al accionar el perno principal, dos de los émbolos esféricos se deslizan en la ranura inferior del perno para realizar el accionamiento. Si el par de accionamiento es excesivo, se activa la protección. Asimismo, el servomotor de accionamiento del perno principal cuenta con protección de par. Si el par de accionamiento supera el valor preestablecido, el sistema se detiene y emite una alarma.
(4) El efecto de secado al aire no es bueno
Tras solucionar el problema, descubrimos que los pernos no se secaban completamente al aire y que es necesario mejorar el resultado.
Al estudiar el proceso de secado por aire del equipo, se observó que, en la fase inicial de puesta en marcha, el cepillo giratorio para pernos solo se acerca y gira a alta velocidad para limpiar el perno y eliminar las manchas superficiales. Una vez iniciado el proceso de secado por aire, el cepillo giratorio se retira del perno, y este se seca únicamente mediante un chorro de aire comprimido a alta velocidad.
Por este motivo, el autor mejora el proceso de secado por aire. Tras la limpieza, al iniciarse el flujo de aire de secado, el cepillo giratorio se acerca al perno y luego rota a alta velocidad para eliminar el líquido superficial. Transcurrido un tercio del ciclo de secado por aire, el cepillo giratorio se separa del perno y deja de girar, para luego continuar el secado mediante un chorro de aire comprimido a alta velocidad.
La práctica ha demostrado que, tras la mejora, el efecto de secado al aire mejora considerablemente.
Fecha de publicación: 17 de noviembre de 2022
