CN117182847A - 一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法，包括，工装平台，其上设置多个用于支撑所述工装平台的工装螺栓；所述工装螺栓通过其顶端设置的贯穿螺杆和固定螺母固定于所述工装平台，所述工装螺栓底端固定并贯穿所述密封室，所述工装螺栓的底端还固定热屏法兰；所述工装平台的上侧设置磁力钻，所述磁力钻贯穿所述工装平台并对应卡涩故障的螺栓，所述工装平台的下侧设置多个等高块，所述等高块固定于所述工装螺栓的外侧，所述等高块上还设置垫块；所述垫块固定于所述等高块和所述密封室之间。本发明预防对主泵密封室及热屏法兰造成不可逆损坏，造成重大经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及核电主泵密封室螺栓故障处理技术领域，特别是涉及一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法。
背景技术
主泵热屏法兰与No.1密封室结合面采用静密封技术，使用经特殊热处理的不锈钢带与石墨螺旋复合绕制而成的基本型缠绕式垫片密封，圆周方向均布16颗中空的No.1密封室螺栓进行紧固。主泵No.1密封室螺栓为滚压螺纹，螺纹长度完全旋入，由合金钢整体锻造。其安装及调整时采用热紧技术，以螺栓的热态伸长量最终控制其冷态时的螺栓紧固力矩。在螺栓拆装更换过程中对螺栓及螺孔均需进行高标准的清洁度检查，并使用乐泰N5000或N7000等高品质螺纹抗咬合剂多次、充分的完成螺纹处理。在机组换料大修更换密封室内部部件过程中国内首次发生该密封室螺栓卡涩故障。此故障螺栓位于主泵联轴节腔室内，属于核岛一回路的开口位置，附近有放射性气溶胶及大量表面放射性污染区域。使用普通取断丝方法可能会对主泵N0.1密封室及热屏法兰造成不可逆损坏，造成重大经济损失，存在工业安全、辐射防护、防异物、重大设备损坏等诸多重大风险。
发明内容
本发明的目的在于，提出一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法，解决如何预防对主泵密封室及热屏法兰造成不可逆损坏，造成重大经济损失的技术问题。
一方面，提供一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具，包括：
工装平台，其上设置多个用于支撑所述工装平台的工装螺栓；
所述工装螺栓通过其顶端设置的贯穿螺杆和固定螺母固定于所述工装平台，所述工装螺栓底端固定并贯穿所述密封室，所述工装螺栓的底端还固定热屏法兰；
所述工装平台的上侧设置磁力钻，所述磁力钻贯穿所述工装平台并对应卡涩故障的螺栓，所述工装平台的下侧设置多个等高块，所述等高块固定于所述工装螺栓的外侧，所述等高块上还设置垫块；
所述垫块固定于所述等高块和所述密封室之间。
优选地，所述工装平台呈板状，
其中部设置一所述磁力钻，所述磁力钻的底部固定于所述工装平台上，
其两侧设置多个固定通孔，所述固定通孔被所述工装螺栓的顶端穿透。
优选地，所述工装螺栓顶部设置固定螺纹和贯穿螺杆，所述固定螺纹底侧设置限位块，
当所述工装螺栓嵌入所述固定通孔时，所述限位块卡合于所述工装平台的下侧，所述固定螺纹贴合于所述工装平台的上侧；
所述固定螺母通过所述固定螺纹固定于所述工装平台的上侧，所述贯穿螺杆可通过转动调整所述工装平台的水平高度。
优选地，所述等高块内设置圆形孔，所述等高块通过圆形孔套于所述工装螺栓上，所述等高块的顶端贴合于所述工装平台的下侧，所述等高块的底端贴合于所述密封室的外壁。
优选地，所述热屏法兰的顶部设置多个与所述工装螺栓对应的螺栓孔，所述螺栓孔套于所述工装螺栓的底端上。
另一方面，还提供一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理方法，基于所述核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具实现，包括：
当发现主泵密封室螺栓发生卡涩故障时，对故障螺栓所在区域进行预处理；其中，所述预处理至少包括防异物控制和辐射防护控制；
将所述处理工具对应设置于所述主泵密封室处，获取所述主泵密封室和发生卡涩故障的螺栓的参数信息，并根据获取的参数信息对所述处理工具进行调整；
当所述处理工具调整好后，使用磁力钻对卡涩故障的螺栓的螺杆及螺纹部分进行破拆。
优选地，所述对故障螺栓所在区域进行预处理具体包括，
对机械轴封安装开口位置的缝隙、螺栓孔采用预设的封堵工具进行密封，建立防异物控制区，整个过程中对所有进出人员所带物品、工具进行登记、核对；
对卡涩故障的螺栓所处的主泵联轴节腔室进行污染普查，对确定存在辐射沾污的表面进行去污处理，同时检查之前防异物控制区中所进行的机械轴封安装开口位置封堵是否完全密封，确保不会有新的辐射污染物逸出。
优选地，所述根据获取的参数信息对所述处理工具进行调整具体包括，
根据获取的参数信息选用对应高度的等高块、垫块及磁力钻，利用贯穿螺杆进行固定，并通过所述工装螺栓及所述固定螺母与所述密封室位置固定；
将所述磁力钻固定于所述工装平台对应卡涩故障的螺栓。
优选地，还包括，
当卡涩故障的螺栓的螺纹孔已破拆清理完成后，对卡涩螺纹孔进行内窥镜检查并拍照，同时实施螺纹底孔胶体拓模。
优选地，还包括，
根据内窥镜检查确定底扣螺纹是否存在牙伤，若底扣螺纹存在牙伤，根据牙伤信息进行评估，根据评估结果修复螺栓。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法，鉴于主泵联轴节腔室狭小的空间，设置一套安全高效的螺栓处理工具及对应处理方法；在满足安全防护要求的前提下确保实际作业人员的活动能力满足检修需求；对螺纹卡涩破拆后的结果进行评价，确定是否满足回装、长期运行及机组后续大修频繁拆装要求；预防对主泵密封室及热屏法兰造成不可逆损坏，造成重大经济损失的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为本发明实施例中一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具的示意图。
图2为本发明实施例中一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理方法的主流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图1所示，为本发明提供的一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具的一个实施例的示意图。在该实施例中，包括：
工装平台4，其上设置多个用于支撑所述工装平台4的工装螺栓3；
所述工装螺栓3通过其顶端设置的贯穿螺杆1和固定螺母2固定于所述工装平台4，所述工装螺栓3底端固定并贯穿所述密封室6，所述工装螺栓3的底端还固定热屏法兰7；
所述工装平台4的上侧设置磁力钻8，所述磁力钻8贯穿所述工装平台4并对应卡涩故障的螺栓9，所述工装平台4的下侧设置多个等高块5，所述等高块5固定于所述工装螺栓3的外侧，所述等高块5上还设置垫块10；
所述垫块10固定于所述等高块5和所述密封室6之间。
具体的实施例中，所述工装平台4呈板状，其中部设置一所述磁力钻8，所述磁力钻8的底部固定于所述工装平台4上，其两侧设置多个固定通孔，所述固定通孔被所述工装螺栓3的顶端穿透。
具体地，所述工装螺栓3顶部设置固定螺纹和贯穿螺杆1，所述固定螺纹底侧设置限位块，当所述工装螺栓3嵌入所述固定通孔时，所述限位块卡合于所述工装平台4的下侧，所述固定螺纹贴合于所述工装平台4的上侧；所述固定螺母2通过所述固定螺纹固定于所述工装平台4的上侧，所述贯穿螺杆1可通过转动调整所述工装平台4的水平高度。
所述等高块5内设置圆形孔，所述等高块5通过圆形孔套于所述工装螺栓3上，所述等高块5的顶端贴合于所述工装平台4的下侧，所述等高块5的底端贴合于所述密封室6的外壁。
所述热屏法兰7的顶部设置多个与所述工装螺栓3对应的螺栓孔，所述螺栓孔套于所述工装螺栓3的底端上。
如图2所示，一种核电主泵密封室6螺栓卡涩故障的处理方法，基于所述核电主泵密封室6螺栓卡涩故障的处理工具实现，包括：
步骤S1，当发现主泵密封室6螺栓发生卡涩故障时，对故障螺栓所在区域进行预处理；其中，所述预处理至少包括防异物控制和辐射防护控制；可理解的，螺栓卡涩故障处理前的准备。要进行卡涩螺栓的破拆，最合适的工具首选磁力钻8，仅需要一个足够大且可磁力吸附的、与卡涩螺栓完全垂直的碳钢表面即可完成磁力钻8的本体固定，由于现场空间狭小，其原理主要是根据现场的实际尺寸及磁力钻8的吸附面积制作一块特定尺寸的碳钢板，同时使用卡涩螺栓相邻的两颗正常螺栓紧固、定位，保证磁力钻8可稳固的安装在卡涩螺栓正上方。此阶段的防异物控制方法：对所有可能进入车削粉尘的螺栓孔、机械轴封安装开口、法兰缝隙进行封堵，其中大尺寸的机械轴封安装开口位置使用聚四氟乙烯板自制防异物盖板并使用核岛控制区特有的白色胶带粘贴密封，小尺寸的缝隙、螺栓孔直接采用白色胶带粘贴密封。建立防异物控制区，整个过程中均需要对所有进出人员所带物品、工具等进行登记、核对，大小均不可遗漏，避免异物落入。同时准备大功率吸尘器备用。此阶段的工业安全及辐射防护控制方法：对卡涩螺栓所处的主泵联轴节腔室进行污染普查，对已辐射沾污的表面进行去污处理，确保无悬浮的辐射污染物，同时检查之前防异物控制中所进行的机械轴封安装开口位置封堵是否完全密封，确保不会有新的辐射污染物逸出。在确保人员不会存在明显辐射的沾污风险的情况下，准备控制区作业7件套基本套装以及气面罩/全面罩、纸衣、塑料鞋套、乳胶鞋套等附加防护用品。
步骤S2，将所述处理工具对应设置于所述主泵密封室6处，获取所述主泵密封室6和发生卡涩故障的螺栓9的参数信息，并根据获取的参数信息对所述处理工具进行调整；可理解的，通过选用63mm高度等高块5、C型垫块10调整工装平台4及磁力钻8的工作高度，利用贯穿螺栓进行固定，通过工装螺栓3及固定螺母2将专用工具与密封室6位置固定。将磁力钻8固定于工装平台4对应位置，使用磁力钻8对卡涩密封室6螺栓螺母部分进行破拆。
此阶段的防异物控制方法：对破拆飞溅位置使用白色塑料袋进行适当围挡，破拆完成后第一时间使用吸尘器进行碎屑清洁，工具进行彻底清洁，同时人员所穿气面罩/全面罩、纸衣、塑料鞋套、乳胶鞋套等附加防护用品表面也必须进行焊渣清洁或直接更换，避免细小碎屑存在。待人员及工具移出、辐射防护检查等所有工作完成后拆除之前的防异物措施，为后续密封室6的拆除做准备。
此阶段的工业安全及辐射防护控制方法：辐射沾污工具与未沾污工具分开存放，禁止混淆；所有人员需佩戴TLD及EPD进行辐射剂量监测，切割打磨作业，应额外佩戴DMC3000，避免产生虚假剂量。辐射剂量一旦超标立即撤离，由辐射防护人员根据规定调整辐射剂量限值或更换作业人员；破拆完成后立即进行人员及场地辐射污染普查，去除悬浮的辐射污染物。注意在使用磁力钻8过程中要控制每一步的钻削深度避免飞溅，人员面部要尽量远离钻头位置避免碎屑飞迸伤害，谨防手套、纸衣等物品卷入磁力钻8，对磁力钻8电源插座位置要进行稳固固定并设专人管理，随时响应磁力钻8操作人员的电源通断要求。
步骤S3，当所述处理工具调整好后，使用磁力钻8对卡涩故障的螺栓9的螺杆及螺纹部分进行破拆。可理解的，拆除密封室6法兰螺栓的螺母部位后，起吊密封室6法兰。通过选用100mm高度等高块5、C型垫块10调整工装平台4及磁力钻8的工作高度，利用贯穿螺栓进行固定，通过工装螺栓3及固定螺母2将专用工具与热屏法兰7位置固定。将磁力钻8固定于工装平台4对应位置，使用磁力钻8对卡涩密封室6螺栓螺杆及螺纹部分进行破拆。位于热屏法兰7上的卡涩的内螺纹属于螺栓破拆过程中最关键的位置，破拆过程中不能有任何额外的损伤，否则将会造成重大的设备及经济损失，故选取磁力钻8钻头时需遵循小梯度逐步增大的策略，每次更换钻头均需再次进行钻头居中检查，靠近螺纹位置不再使用磁力钻8，使用手动螺纹剃刀等工具进行细致、逐步的剔除。
此阶段的防异物控制方法：密封室6法兰拆除后立即重新参照第一阶段的防异物方法进行开口封堵，不得遗漏。磁力钻8二次破拆过程中的防异物要求与第二阶段完全一致。
此阶段的工业安全及辐射防护控制方法：密封室6法兰拆除后立即清理水迹，同时参照第一阶段的方法重新进行工业安全及辐射防护风险控制。磁力钻8二次破拆过程中的工业安全及辐射防护要求与第二阶段完全一致。
具体地，所述对故障螺栓所在区域进行预处理具体包括，对机械轴封安装开口位置的缝隙、螺栓孔采用预设的封堵工具进行密封，建立防异物控制区，整个过程中对所有进出人员所带物品、工具进行登记、核对；对卡涩故障的螺栓9所处的主泵联轴节腔室进行污染普查，对确定存在辐射沾污的表面进行去污处理，同时检查之前防异物控制区中所进行的机械轴封安装开口位置封堵是否完全密封，确保不会有新的辐射污染物逸出。
所述根据获取的参数信息对所述处理工具进行调整具体包括，根据获取的参数信息选用对应高度的等高块5、垫块10及磁力钻8，利用贯穿螺杆1进行固定，并通过所述工装螺栓3及所述固定螺母2与所述密封室6位置固定；将所述磁力钻8固定于所述工装平台4对应卡涩故障的螺栓9。
本实施例中，还包括，当卡涩故障的螺栓9的螺纹孔已破拆清理完成后，对卡涩螺纹孔进行内窥镜检查并拍照，同时实施螺纹底孔胶体拓模。根据内窥镜检查确定底扣螺纹是否存在牙伤，若底扣螺纹存在牙伤，根据牙伤信息进行评估，根据评估结果修复螺栓。可理解的，螺纹检查修复。其方法为：确认卡涩螺栓的螺纹孔已破拆清理完成后，对卡涩螺纹孔进行内窥镜检查并拍照，同时实施螺纹底孔胶体拓模，若底扣螺纹存在牙伤，将牙伤信息通报主泵制造厂家，由制造厂家进行可用性评估，根据厂家评估要求执行丝锥修复等方案；若评估不通过，则执行M52向M55扩孔修复。
综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
本发明提供的核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法，鉴于主泵联轴节腔室狭小的空间，设置一套安全高效的螺栓处理工具及对应处理方法；在满足安全防护要求的前提下确保实际作业人员的活动能力满足检修需求；对螺纹卡涩破拆后的结果进行评价，确定是否满足回装、长期运行及机组后续大修频繁拆装要求；预防对主泵密封室及热屏法兰造成不可逆损坏，造成重大经济损失的问题。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (10)
1.一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具，其特征在于，包括：
工装平台，其上设置多个用于支撑所述工装平台的工装螺栓；
所述工装螺栓通过其顶端设置的贯穿螺杆和固定螺母固定于所述工装平台，所述工装螺栓底端固定并贯穿所述密封室，所述工装螺栓的底端还固定热屏法兰；
所述工装平台的上侧设置磁力钻，所述磁力钻贯穿所述工装平台并对应卡涩故障的螺栓，所述工装平台的下侧设置多个等高块，所述等高块固定于所述工装螺栓的外侧，所述等高块上还设置垫块；
所述垫块固定于所述等高块和所述密封室之间。
2.如权利要求1所述的处理工具，其特征在于，所述工装平台呈板状，
其中部设置一所述磁力钻，所述磁力钻的底部固定于所述工装平台上，
其两侧设置多个固定通孔，所述固定通孔被所述工装螺栓的顶端穿透。
3.如权利要求2所述的处理工具，其特征在于，所述工装螺栓顶部设置固定螺纹和贯穿螺杆，所述固定螺纹底侧设置限位块，
当所述工装螺栓嵌入所述固定通孔时，所述限位块卡合于所述工装平台的下侧，所述固定螺纹贴合于所述工装平台的上侧；
所述固定螺母通过所述固定螺纹固定于所述工装平台的上侧，所述贯穿螺杆可通过转动调整所述工装平台的水平高度。
4.如权利要求3所述的处理工具，其特征在于，所述等高块内设置圆形孔，所述等高块通过圆形孔套于所述工装螺栓上，所述等高块的顶端贴合于所述工装平台的下侧，所述等高块的底端贴合于所述密封室的外壁。
5.如权利要求4所述的处理工具，其特征在于，所述热屏法兰的顶部设置多个与所述工装螺栓对应的螺栓孔，所述螺栓孔套于所述工装螺栓的底端上。
6.一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理方法，基于如权利要求1-5任一项所述的处理工具实现，其特征在于，包括：
当发现主泵密封室螺栓发生卡涩故障时，对故障螺栓所在区域进行预处理；其中，所述预处理至少包括防异物控制和辐射防护控制；
将所述处理工具对应设置于所述主泵密封室处，获取所述主泵密封室和发生卡涩故障的螺栓的参数信息，并根据获取的参数信息对所述处理工具进行调整；
当所述处理工具调整好后，使用磁力钻对卡涩故障的螺栓的螺杆及螺纹部分进行破拆。
7.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述对故障螺栓所在区域进行预处理具体包括，
对机械轴封安装开口位置的缝隙、螺栓孔采用预设的封堵工具进行密封，建立防异物控制区，整个过程中对所有进出人员所带物品、工具进行登记、核对；
对卡涩故障的螺栓所处的主泵联轴节腔室进行污染普查，对确定存在辐射沾污的表面进行去污处理，同时检查之前防异物控制区中所进行的机械轴封安装开口位置封堵是否完全密封，确保不会有新的辐射污染物逸出。
8.如权利要求7所述的处理方法，其特征在于，所述根据获取的参数信息对所述处理工具进行调整具体包括，
根据获取的参数信息选用对应高度的等高块、垫块及磁力钻，利用贯穿螺杆进行固定，并通过所述工装螺栓及所述固定螺母与所述密封室位置固定；
将所述磁力钻固定于所述工装平台对应卡涩故障的螺栓。
9.如权利要求6所述的处理方法，其特征在于，还包括，
当卡涩故障的螺栓的螺纹孔已破拆清理完成后，对卡涩螺纹孔进行内窥镜检查并拍照，同时实施螺纹底孔胶体拓模。
10.如权利要求9所述的处理方法，其特征在于，还包括，
根据内窥镜检查确定底扣螺纹是否存在牙伤，若底扣螺纹存在牙伤，根据牙伤信息进行评估，根据评估结果修复螺栓。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311258614.5A CN117182847A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311258614.5A CN117182847A (zh) | 2023-09-26 | 2023-09-26 | 一种核电主泵密封室螺栓卡涩故障的处理工具及处理方法 |
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