이에 비해, 통합형 원자로 메인 너트 수직 세척기의 최적 설계가 제안됩니다. 메인 볼트와 볼트는 한 번만 점검하고 윤활할 수 있습니다. 원리: 스프레더를 사용하여 볼트를 수직으로 들어 올려 로딩 및 언로딩 기능을 수행합니다. 너트는 활성 원리에 따라 작동합니다. 나사산 발달 다이어그램을 감지하고 생성하며, 제품은 방사성 폐기물이 적고 차지하는 면적이 작습니다. 이 장비는 원자력 분야에 성공적으로 적용되었으며, 원자로 압력 용기 메인 볼트의 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.
대표적인 기존 RPV 메인 볼트 및너트세척 기계는 다음과 같습니다.
(1) 중국CNNC 우한원자력운영기술유한공사(이하 CNPO라 함)의 1세대 세탁기는 수평형을 채택하고 있습니다.
(2) 중국과학원 광전자기술연구소는 수평세척을 채택하고 설비를 일체화하였습니다.
(3) 중국 원자력 연구 및 설계 연구소는 수직 청소를 채택했습니다.
1. 연구 질문
원자력발전소 원자로 압력용기가 일정기간 운전된 후, 압력용기 내부의 오일 얼룩 및 기타 불순물이메인 볼트고온 고압 환경에서 너트가 응고되었습니다. 적시에 세척하지 않으면 나사산 소착이 발생할 수 있으며, 이후 가동 중 검사에 영향을 미쳐 신호 이상 및 오판정을 초래할 수 있습니다. RPV 메인 볼트와 너트 세척은 RPV 메인 볼트를 장기간 안전하고 신뢰할 수 있는 상태로 유지하기 위한 작업 중 하나입니다. 따라서 RPV 메인 볼트와 너트를 효율적으로 세척하는 것이 필수적입니다.
세척기의 효율성을 개선하고, 더 작은 바닥 공간, 더 적은 폐액, 높은 안전성이 요구되는 발전소의 요구를 충족시키기 위해, 포괄적인 비교를 거친 결과, 고도로 통합된 시스템을 갖춘 수직 세척기가 가장 좋은 솔루션이라는 결론이 도출되었습니다.
이러한 점을 고려하여 당사는 보다 높은 수준의 자동화를 갖춘 RPV 메인 볼트 너트 수직 세척기를 독자적으로 개발하였습니다. 이 세척기는 너트의 자동 적재 및 하역, 볼트 및 너트 세척, 공기 건조, 나사산 기계 시각 검사 및 볼트 오일링을 한 번의 리프팅으로 완료할 수 있습니다.
2. 주요 문제점
본 연구에서는 수평세척기의 공통기술 및 지식성과를 계승하고 세척효과를 확보하여 세척공정을 최적화하고 RPV 메인볼트와너트 수직보다 높은 수준의 자동화를 갖춘 세척기는 다음과 같은 측면을 특별히 포함하여 설계 및 개발되었습니다.
(1) 볼트조립체의 호이스트 방식의 설계.
(2) 너트의 자동적재 및 하역 실현방법의 설계.
(3) 볼트, 너트의 동시 수직 세척 실현 방법 설계.
(4) 나사산 머신 비전 검사 구현 방법의 설계.
(5) 제어시스템 구현 설계.
3. 연구 과정 및 방법
메인 볼트 및 너트 수직 세척기는 너트 자동 로딩 및 언로딩, 나사산 세척, 공기 건조, 볼트 나사산의 기계 시각 검사 및 오일링 기능을 갖추고 있습니다.
세탁기 시스템은 고도로 통합되어 있으며 주요 레이아웃은 다음과 같습니다.볼트 및 너트 세척 유닛은 세탁기 중앙에 위치하고 폐액을 추출하는 기어 펌프는 하단에 배치되며 세척액 순환 시스템의 액체 저장 탱크와 필터는 각각 왼쪽 상자에 설치됩니다.공압 공기 공급 및 배기 시스템의 자기 펌프, 폐액 탱크 및 팬과 필터.나사산 기계 비전 검사를 위해 볼트 세척 상자 외부에 이미지 수집 구성 요소가 설치됩니다.캐비닛 상단에는 캔틸레버 구조가 설치되고 캔틸레버 끝에 설치된 디스플레이 화면은 장비 작동에 사용됩니다.볼트는 제어 구성 요소를 설치하기 위해 상자의 뒷면을 세척합니다.볼트 세척 상자 앞에는 밀폐된 도어가 설치되고 도어에는 유리가 설치되어 세척 상태를 쉽게 관찰할 수 있습니다.밀폐된 도어는 3개 지점에서 눌러 밀봉 효과를 보장합니다(아래 그림 참조).
이 청소기의 주요 장점은 다음과 같습니다.
(1) 모든 기능을 한 번의 호이스팅으로 완료할 수 있습니다.
(2) 너트의 자동적 적재 및 하역이 가능합니다.
(3) 너트와 수직볼트를 동시에 세척합니다.
(4) 실 가공기 비전 검사 기능을 갖추고 실 개발도를 생성합니다.
이러한 주요 장점과 기능을 구현하는 과정은 아래에서 자세히 소개됩니다.
3.1 볼트 조립체 리프팅
볼트와 너트 조립체는 특수한 C자형 스프레더를 통해 볼트 보관 바구니에서 볼트와 너트 세척기 내부의 메인 볼트 트레이로 들어올려집니다(그림 2 참조).
3.2 너트의 자동 로딩 및 언로딩
(1) 장비 구성
너트 자동 로딩 및 언로딩 장치는 세척 상자 내부에 통합되어 있으며, 주로 볼트 구동 메커니즘, 너트 리프팅 메커니즘, 볼트 클램핑 메커니즘으로 구성됩니다.
볼트 구동 메커니즘은 주로 메인 볼트 트레이와 볼트 구동 기어 모터로 구성됩니다.
너트 리프팅 메커니즘은 주로 메인 너트 고정 클립, 구동 슬라이더, 팔로워 슬라이더, 사다리꼴 나사, 가이드 광축 및 나사 구동 모터로 구성됩니다.
스터드 클램핑 메커니즘은 메인 나사 클램프를 박스에 고정하는 데 사용됩니다. 2개의 반원호로 구성된 클램핑 구조이며, 세척 박스의 내부 프레임에 설치됩니다.
(2) 기능적 현실
너트 로딩 및 언로딩 볼트, 너트, 너트, 활성 메커니즘은 메커니즘이 될 수 있으며 나사산이 손상되지 않도록 보장할 수 있습니다. 동시에 사용자는 동시에
너트 제거 절차는 다음과 같습니다.
메인볼트가 반시계방향으로 회전하고, 바늘이 회전하고, 너트가 회전하고, 바늘이 회전하고, 원주방향으로 회전하며, 회전만 하고, 회전방향으로만 움직일 수 있으며, 축을 따라 움직이는 동안 운동가이드가 상승하고 바가 회전을 구동합니다. 모터 모터 모터 모터 슬라이더 슬라이더 1개와 동일 동일 동일 동일 상승 상승 상승 상승 상승, 2개의 수동 슬라이더 슬라이더 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 2개의 슬라이더 슬라이더 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 회전 트립 시 너트의 첫 번째 나사산에 충격을 방지합니다.
너트가 나사산 부분에서 분리되면 메인 볼트가 회전하고, 메인 볼트가 회전하며, 능동 회전과 이동이 발생하고, 후속 슬라이드 블록과 함께 접촉하고, 후속 슬라이드 블록을 밀고, 후속 슬라이드 블록을 밀어냅니다. 이로써 메인 너트의 자동 분해 작업이 완료되었습니다.
프로그램을 설치하고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.
세척은 주로 메인 너트의 내경 나사산 세척과 메인 볼트의 3단계 외경 나사산 세척으로 나뉩니다. 메인 너트는 메인 볼트 바로 위에 위치하므로, 메인 너트를 따라 흘러내리는 세척액이 세척된 볼트를 오염시키는 것을 방지하기 위해 볼트와 너트 세척이 완료된 후 헹굼 단계를 거칩니다.
(1)너트 세척
너트 세척은 주로 너트 세척 브러시와 너트 리프팅 메커니즘의 협력을 통해 완료됩니다. 너트 세척 브러시와 구동 모터는 세척기 상단 덮개에 설치되어 있습니다.
너트 세척 브러시는 주로 세척 브러시 헤드, 메인 샤프트, 지지 실린더로 구성됩니다. 세척 브러시 헤드는 원심력 구조로 되어 있습니다. 회전하지 않을 때는 세척 브러시의 외경이 너트의 내경보다 작습니다. 브러시 헤드가 회전하면 원심력에 의해 브러시 고정 시트가 열리고, 고정 시트에 설치된 나일론 브러시가 너트에 밀착됩니다. 너트 내측 나사산 표면.
너트를 세척하기 전에 너트 리프팅 메커니즘을 사용하여 너트를 들어 올려 세척 브러시 헤드에 삽입합니다. 그런 다음 너트 세척 브러시 구동 모터가 작동하여 세척 브러시 헤드를 회전시킵니다. 브러시 헤드가 회전하는 동안 메인 너트는 리프팅 메커니즘의 구동 장치 아래에서 위아래로 움직이며 나사산 부분 전체를 세척합니다.
(2)볼트 세척
볼트 세척 장치는 주로 롤러 브러시 어셈블리, 롤러 브러시 스윙 메커니즘, 메인 볼트 고정 장치, 그리고 메인 볼트 구동 장치로 구성됩니다. 롤러 브러시 어셈블리는 롤러 브러시 스윙 로드를 통해 스윙 실린더의 피스톤 로드와 연결됩니다. 롤링 브러시 실린더의 피스톤 로드가 바깥쪽으로 밀려나면 롤링 브러시 어셈블리가 메인 볼트의 나사산 부분에 가까워지고, 안쪽으로 밀려나면 롤링 브러시 어셈블리가 메인 볼트에서 멀어집니다. 롤러 브러시 구동 모터는 벨트 풀리를 통해 롤러 브러시를 회전시킵니다.
메인 볼트를 청소할 때, 메인 볼트 구동 모터는 트레이 위의 메인 볼트를 회전시키고, 스윙 실린더는 롤러 브러시 어셈블리를 메인 볼트의 3분할 나사산에 더 가까이 이동시켜 롤러 브러시 구동 모터를 작동시킵니다. 롤러 브러시는 메인 볼트 표면에 대해 회전합니다. 이렇게 하면 메인 볼트를 청소할 수 있습니다.
세척 과정 중 세척액 순환 시스템은 세척액을 액체 분사 파이프로 공급하고, 액체 분사 파이프에는 여러 개의 노즐이 설치되어 세척액을 볼트 표면에 고르게 분사합니다.
4. 문제와 해결책
연구 및 설계 과정에서 장비의 성능을 검증하기 위해 장비 제작 후 볼트와 너트 시뮬레이션 본체에 대한 다수의 시험을 진행하였으며, 그 과정에서 일부 문제점을 발견하여 이에 대한 해결 방안을 마련하였습니다.
(1) 세척함의 누설
장비가 수직 구조이므로 상자의 밀봉에 대한 요구 사항이 더 높습니다. 세척 과정에서 세척액 일부가 밀폐 도어 안쪽과 프레임에 튀어 아래로 흘러내려 누출을 유발하는 것으로 확인되었습니다. 이와 관련하여 다음 조치를 취하십시오.
(2) 전체 세척 및 공기 건조 과정 동안 팬은 항상 흡입 상태에 있어 세척 상자 내의 공기 압력이 대기압보다 낮고 음압 상태에 있도록 보장하며, 이를 통해 상자 내의 폐액 및 폐가스가 넘치지 않도록 효과적으로 방지하고 작업자의 안전을 충분히 보장합니다.
(3) 세척상자의 밀폐문 내부 스테인리스 부품 표면에 초소수성 코팅을 분사하고, 도어 유리에도 소수성 처리를 하여 세척과정에서 밀폐문에 튀어나온 물방울이 도어패널과 유리에 달라붙지 않도록 하여 도어패널에 잔류하는 물방울이 떨어지는 문제를 개선하였습니다.
(2) 볼트 미끄러짐 현상
초기 메인 볼트 트레이는 금속 부품에 고무판을 접합하는 구조적 형태를 채택했습니다. 구동 토크가 너무 크면 고무와 볼트 바닥이 미끄러져 보호 역할을 하게 됩니다.
시운전 초기에는 물을 세척액으로 사용했고, 메인 볼트의 구동 효과는 양호했습니다. 후기 단계에서 세척액을 원자력 발전소에서 실제로 사용하는 세척액으로 교체한 후, 메인 볼트가 구동되지 않고 미끄러지는 현상이 발견되었습니다. 분석 결과, 세척액의 윤활 효과로 인해 기존 볼트 구동 방식은 유효하지 않은 것으로 확인되었습니다.
메인 볼트 트레이의 금속 부품에 고무판을 접착하는 구조를 없애 4개의 구형 플런저를 메인 볼트 트레이에 직접 설치했습니다. 메인 볼트가 구동되면 2개의 구형 플런저가 메인 볼트 하단의 홈에 밀어 넣어 메인 볼트 구동을 실현합니다. 구동 토크가 너무 큰 경우에도 보호 기능을 구현할 수 있습니다. 동시에 메인 볼트 구동 서보 모터에도 토크 보호 기능이 장착되어 메인 볼트 구동 토크가 설정값을 초과하면 작동이 중단되고 경고음이 울립니다.
(4) 공기건조 효과가 좋지 않다
디버깅을 통해 볼트가 완전히 공기 건조되지 않았다는 것을 발견했으며, 효과를 개선할 필요가 있습니다.
장비의 공기 건조 공정을 연구한 결과, 시운전 초기 단계에서는 볼트 표면의 오염 제거를 위해 볼트를 세척할 때만 볼트 롤러 브러시가 가까이 접근하여 고속으로 회전하는 것을 발견했습니다. 공기 건조 공정이 시작된 후에는 볼트 롤러 브러시가 볼트에서 분리되고, 볼트는 압축 공기의 고속 분사를 통해서만 공기 건조됩니다.
이러한 이유로 저자는 공기 건조 공정을 개선했습니다. 세척 후 공기 건조 흐름이 시작되면 롤러 브러시가 볼트 가까이 이동한 후 고속으로 회전하여 표면 액체를 제거합니다. 공기 건조 주기의 1/3이 지나면 볼트 롤러 브러시가 볼트에서 이탈하여 회전을 멈춘 후, 고속 압축 공기 분사를 통해 볼트를 건조합니다.
실제로 개선 후 공기 건조 효과가 크게 향상된다는 것이 입증되었습니다.
게시 시간: 2022년 11월 17일
