□孟維民 彭 峰 陳紅衛(wèi) 李 熠

一、概述

燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置主要用于燃料組件在燃料廠房和反應(yīng)堆廠房之間的轉(zhuǎn)運(yùn)。燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置長(zhǎng)約23．3m，高約13．5m。根據(jù)位置的不同該裝置分為:位于反應(yīng)堆廠房換料水池一側(cè)的部件、位于燃料廠房轉(zhuǎn)運(yùn)艙一側(cè)的部件和轉(zhuǎn)運(yùn)通道。根據(jù)使用功能來(lái)分，分為運(yùn)輸、傾翻及支撐三大類。其中傾翻類又分為:傾翻架;提升機(jī)構(gòu);導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)等機(jī)構(gòu)。傾翻機(jī)構(gòu)相關(guān)參數(shù)及運(yùn)行過(guò)程:額定提升載荷:1，000daN。欠載量:≤40 daN。低速運(yùn)行距離:300～500mm。提升:按下提升按鈕，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，水平燈滅，提升燈閃爍，傾翻架上升速度為2m/min。上升300mm 后指示燈常亮，提升速度變?yōu)?m/min，距上限300mm 處變?yōu)?m/min，直到終止位置，垂直指示燈亮。如提升拉力大于800kg，自動(dòng)停車。下放:按下放按鈕，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，垂直指示燈滅，下放指示燈閃爍，傾翻架下放速度為2m/min。下放300mm 后下放速度變?yōu)?m/min，下放指示燈常亮。距下限300mm 處變?yōu)?m/min，下放指示燈閃爍。當(dāng)繩拉力小于5kg 時(shí)停車水平燈亮。

二、燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置傾翻機(jī)構(gòu)欠載

(一)缺陷描述。某核電廠某次大修卸料期間，KX 廠房轉(zhuǎn)運(yùn)裝置傾翻架在空載狀態(tài)下，在下放過(guò)程中，由豎直至水平慢速區(qū)多次出現(xiàn)欠載現(xiàn)象，較為嚴(yán)重的是卸料后期在傾翻架傾倒一定角度后仍會(huì)觸發(fā)欠載缺陷停車。動(dòng)作原理及缺陷分析如下:

1．動(dòng)作原理。以卸料工作為例，簡(jiǎn)述轉(zhuǎn)運(yùn)裝置工作過(guò)程原理:首先R 區(qū)的轉(zhuǎn)運(yùn)裝置承載器為垂直位置，使用裝卸料機(jī)將燃料組件從反應(yīng)堆壓力容器中取出，并放入承載器中。隨后承載器在傾翻機(jī)構(gòu)的作用下，由垂直轉(zhuǎn)為水平放置在運(yùn)輸小車上，由垂直到下放過(guò)程，傾翻架的下放啟動(dòng)依靠其自身帶的兩個(gè)配重裝置，傾翻架由卷?yè)P(yáng)機(jī)控制其下放速度，圍繞后端軸逐步到達(dá)水平位置;接著通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置將運(yùn)輸小車?yán)罧 區(qū)。燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置運(yùn)輸小車攜帶承載器運(yùn)動(dòng)至KX 廠房，在到達(dá)停車位時(shí)，承載器前端軸進(jìn)入傾翻架的“V”型托架，后端軸進(jìn)入傾翻架的“C”型槽，隨后提升機(jī)構(gòu)通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)鋼絲繩拉動(dòng)傾翻架以后端軸及“C”型槽為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，直到傾翻架與導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)貼合到位，到達(dá)垂直位置。

圖1 前端軸及V 型托架

圖2 后端軸與C 型槽

圖3 傾翻架支座及其轉(zhuǎn)軸

圖4 傾翻架及鋼絲繩連接機(jī)構(gòu)

2．缺陷分析。一是控制系統(tǒng)原因分析。傾翻架的下放過(guò)程中欠載信號(hào)的觸發(fā)為鋼絲繩拉力小于40daN，傾翻架在剛開始啟動(dòng)下放時(shí)，首先鋼絲繩放松，同時(shí)傾翻架在配重的作用下逐漸傾斜下放。如果鋼絲繩速度(即電機(jī)轉(zhuǎn)速)過(guò)快，大于傾翻架自身啟動(dòng)加速度，則會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩的放松，即產(chǎn)生欠載故障。二是傾翻架“C”型槽與承載器后端軸卡澀。傾翻架如若水平位置不到位，在承載器后端軸進(jìn)入“C”型槽的過(guò)程中，會(huì)從導(dǎo)向口進(jìn)入，隨后與“C”型槽下表面發(fā)生刮蹭，導(dǎo)致材料損傷。承載器后端軸在傾翻架運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在“C”型槽內(nèi)無(wú)自由度限制，無(wú)固定裝置，故在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中難免出現(xiàn)相對(duì)移動(dòng)，同時(shí)兩個(gè)材料均是不銹鋼材質(zhì)，如發(fā)生材料表面發(fā)生拉傷現(xiàn)象，卡澀概率較高，在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中導(dǎo)致過(guò)摩擦。三是傾翻架支座及其轉(zhuǎn)軸卡澀。傾翻架的整個(gè)動(dòng)作過(guò)程在2，000～2，500ppm 硼水中，旋轉(zhuǎn)中心為傾翻架支座轉(zhuǎn)軸，由于轉(zhuǎn)軸與支座為基孔制間隙配合。在日常期間由于工作需要轉(zhuǎn)運(yùn)艙水池存在排空狀態(tài)，此時(shí)由于環(huán)境溫度的變化，殘留的硼水極易在間隙中產(chǎn)生硼結(jié)晶，而后在無(wú)水動(dòng)作試驗(yàn)時(shí)會(huì)導(dǎo)致不銹鋼軸及軸套的拉傷，最終導(dǎo)致軸的卡澀，傾翻機(jī)構(gòu)的欠載。四是鋼絲繩平衡梁軸卡澀。在卸料過(guò)程中，傾翻架下放過(guò)程中，觀察發(fā)現(xiàn)其中一根鋼絲繩出現(xiàn)過(guò)略放松現(xiàn)象，若平衡梁轉(zhuǎn)軸出現(xiàn)卡澀，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，轉(zhuǎn)軸克服摩擦使得平衡梁水平，而在此過(guò)程中，會(huì)導(dǎo)致兩根鋼絲繩同時(shí)出現(xiàn)短暫放松狀態(tài)，從而導(dǎo)致欠載現(xiàn)象的產(chǎn)生。五是承載器垂直度偏差。從圖五上來(lái)看，承載器的垂直度主要依靠導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)連接定位絲杠，絲桿的螺栓放松會(huì)導(dǎo)致承載器的垂直度出現(xiàn)偏差。當(dāng)垂直度出現(xiàn)偏差時(shí)，傾翻架配重塊觸發(fā)的翻轉(zhuǎn)加速度會(huì)減小，導(dǎo)致與電機(jī)轉(zhuǎn)速不一致，從而引起鋼絲繩的放松，出現(xiàn)欠載。

圖5 導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)

圖6 傾翻架配重裝置

(二)缺陷處理。

1．傾翻架支座“C”型槽及承載器轉(zhuǎn)軸檢查。檢查傾翻架支座“C”型環(huán)表面，發(fā)現(xiàn)“C”型槽存在劃痕，對(duì)其表面進(jìn)行打磨使其圓滑過(guò)渡;承載器轉(zhuǎn)軸檢查，對(duì)軸表面進(jìn)行檢查打磨，保證軸表面的光潔度;檢查“C”型槽與轉(zhuǎn)軸配合間隙，確認(rèn)并調(diào)整間隙值在0．6 ±0．2mm。

圖7 “C”型槽

圖8 傾翻架支座轉(zhuǎn)軸

2．傾翻架支座及其轉(zhuǎn)軸檢查。確認(rèn)傾翻架部件已經(jīng)水平放置，并手動(dòng)控制松開鋼絲繩至放松狀態(tài);對(duì)傾翻架兩端支座轉(zhuǎn)軸的相對(duì)位置做好標(biāo)記，先解體其中一端轉(zhuǎn)軸部位;拆除轉(zhuǎn)軸部位軸端的止動(dòng)板、螺栓和止動(dòng)墊圈;拆除軸并檢查軸表面存在輕微劃痕、未出現(xiàn)嚴(yán)重變形情況，根據(jù)圖紙測(cè)量輪軸、軸孔尺寸;清理支座內(nèi)部硼結(jié)晶等雜質(zhì)，并檢查內(nèi)部光潔度;檢查內(nèi)部銅套的磨損情況;按原標(biāo)記位置從外側(cè)向內(nèi)回裝轉(zhuǎn)軸，使用杠桿調(diào)整承載器高度，回裝過(guò)程應(yīng)無(wú)嚴(yán)重卡阻現(xiàn)象狀態(tài);回裝轉(zhuǎn)軸部位軸端的止動(dòng)板、螺栓和止動(dòng)墊圈;按以上步驟拆除、修復(fù)、回裝傾翻架另一端轉(zhuǎn)軸部位。

3．鋼絲繩平衡梁檢查。動(dòng)作檢查鋼絲繩平衡梁轉(zhuǎn)軸，確認(rèn)其動(dòng)作靈活無(wú)問(wèn)題;檢查鋼絲繩平衡梁連接螺栓，確認(rèn)無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象;根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整鋼絲繩長(zhǎng)度，并最終鎖緊鋼絲繩鎖扣。

4．承載器垂直度檢查。豎起傾翻架至垂直狀態(tài);使用鉛垂線對(duì)承載器垂直度進(jìn)行檢查，承載器垂直度偏差在±1mm(每一平面)之內(nèi)，符合運(yùn)行要求;對(duì)承載器定位機(jī)構(gòu)定位輪檢查，確認(rèn)固定機(jī)構(gòu)螺栓無(wú)松脫;用塞尺測(cè)量定位機(jī)構(gòu)與承載器機(jī)構(gòu)間隙，間隙值0．5mm，符合要求。

5．檢查工作結(jié)束動(dòng)作實(shí)驗(yàn)，匹配電機(jī)轉(zhuǎn)速。向傾翻機(jī)轉(zhuǎn)軸部位澆除鹽水潤(rùn)滑，電動(dòng)操作傾翻機(jī)并通過(guò)調(diào)整電機(jī)變頻參數(shù)，匹配調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，確認(rèn)欠載缺陷消除;設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)異常噪音、卡滯等現(xiàn)象。

二、結(jié)語(yǔ)

由于壓水堆燃料轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)備位置的特殊性，不能采用常規(guī)的油潤(rùn)滑，如果進(jìn)行過(guò)多的無(wú)水試驗(yàn)，將導(dǎo)致磨損拉傷的加重，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查情況，判斷轉(zhuǎn)運(yùn)裝置傾翻架轉(zhuǎn)軸卡澀、電機(jī)轉(zhuǎn)速不匹配為導(dǎo)致欠載缺陷發(fā)生的主要原因。但其他檢查情況證明欠載故障的觸發(fā)也是綜合原因之一，這也對(duì)今后缺陷的快速診斷以及處理提供了檢修經(jīng)驗(yàn)。同時(shí)該故障的產(chǎn)生，對(duì)于以后的預(yù)防性檢修工作項(xiàng)目提供了優(yōu)化增加選項(xiàng)，將承載器的垂直度檢查、鋼絲繩平衡梁檢查、導(dǎo)向定位機(jī)構(gòu)檢查、“C”型槽檢查列為年度檢修項(xiàng)目;將傾翻架支座及轉(zhuǎn)軸檢查列入10年檢修項(xiàng)目，同時(shí)將K側(cè)項(xiàng)目反饋至R 側(cè)檢修項(xiàng)目中(K 側(cè)日?？梢詧?zhí)行，R 側(cè)僅可在大修期間執(zhí)行)。

［1］ 燃料轉(zhuǎn)運(yùn)裝置提升機(jī)構(gòu)技術(shù)規(guī)格書［Z］．核工業(yè)第二研究設(shè)計(jì)院，1997