机器人“悟空”，让核电站发电机不抽转子检修
日期：2024-05-08
来源：科技日报、中国广核集团、电联智造 浏览：
135 评论：0 核心提示：核电站发电机每隔5~6年需抽出转子，以便对定子及转子内部进行全面的检修和试验。
核电站发电机每隔5~6年需抽出转子，以便对定子及转子内部进行全面的检修和试验。这项工作耗时长、风险高。由“工人院士”、中广核运营发电机检修主任工程师王建涛带领团队自主研发的发电机不抽转子检修机器人“悟空”在宁德核电大修现场首次正式应用，完成了以往需要抽转子才能完成的检修项目，检查数据合格。机器人“悟空”的成功应用，为核电发电机检修在安全性和效率提升上打开了全新局面。
核电站发电机每隔5年左右需抽出转子，以便对定子及转子内部进行全面的检修和试验。而“抽转子”却是一件费时、费力、费心的工作，不仅需要提前拆除励磁机等大量设备，而且重233吨、长15.38米的转子如果在起吊抽穿过程中发生设备损坏，将可能造成数以亿计的损失。
在经历了几次让人血压飙升的“抽转子”之后，王建涛和团队成员于2016年萌生了“在不抽转子的前提下，让一个机器人沿着定转子环形气隙进入发电机内部完成检修试验”的想法。
2018年，“发电机不抽转子检修机器人科研项目”正式立项实施，王建涛为这个机器人取名“悟空”，希望它能像齐天大圣钻进铁扇公主肚子里一样，无往不利解决难题。“一开始我们想将国外的成熟技术应用在我们自己的设备上，可是光做可行性评估就要收50万元的费用。如果能用，租设备就更贵，不能用就等于50万元打了水漂。”在跟国外专家沟通几轮之后，“自主研发”成了王建涛团队唯一的选择。 就像孙悟空需要经历九九八十一难才能取得真经，“悟空”机器人的诞生也是一波三折。在2021年N205大修（宁德核电站2号机组第5次大修），当时的“悟空1.0”版本首次进入了发电机内部。短短一天的测试，让本来信心满满的王建涛发现了不少问题，例如导轨式的进入方式空间狭小、单个机器人功能不足，让换槽装置的安装费时费力。经过梳理，王建涛记录了上百条改进意见，很多原来的设想甚至需要重新思考。研发团队明白，创新不是想当然，发现问题是改进的第一步。在之后的一年多时间里，机器人大改了3次，原本的导轨式安装变成了磁吸式，完全舍弃了换槽装置后，机器人进入发电机变得异常简单。机器人组合不合理，那就缩小本体的体积，将拥有不同功能的机器人进行组合，让“悟空”拥有“七十二变”。“光是磁吸材料我们就试验了5种。为了找出最优的功能组合，我们需要了解最新的技术，机器人换代快，最夸张的时候我们一批几十个机器人全都要推翻重来。”王建涛说道。2022年5月，在宁德核电和中广核运营宁德项目部的支持下，“悟空3.0”正式上场。21日凌晨，N305大修发电机不抽转子机器人检修开始，王建涛和伙伴们带着四个大箱子早早来到了现场，箱子里就是“悟空”和它的“十八般兵刃”。改进后的“悟空3.0”更加轻薄小巧，它沿着定转子环形气隙缓缓进入发电机内部之后，按照指令一圈一圈查看发电机内部情况，并通过传感器实时传输画面和数据。定子槽楔松动检查、定子铁芯ELCID试验、定子端部共振频率测量……随着一项项工作内容的完成，“悟空”在发电机“肚子”里辗转腾挪，如鱼得水，精彩地完成了首次应用。“悟空”的成功应用，可以减少包括抽穿转子在内的多个高风险作业，提升发电机检修的本质安全，同时也为大修工期的大幅创优提供了条件。目前机器人已申请国家专利28项，其中有6项功能是国外机器人不具备的，填补了发电机检修的国际空白。未来，结合各基地机组的差异，“悟空”将“钻进”更多机型发电机“肚子”里，开启新征程。到那时，5年左右一次的抽转子工作预计将推至10年，甚至更久。
