RU2772005C1 - Method for group extraction of studs of flange connections of nuclear power plants by means of a device for group extraction of studs of flange connections - Google Patents
Method for group extraction of studs of flange connections of nuclear power plants by means of a device for group extraction of studs of flange connections Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772005C1 RU2772005C1 RU2021126178A RU2021126178A RU2772005C1 RU 2772005 C1 RU2772005 C1 RU 2772005C1 RU 2021126178 A RU2021126178 A RU 2021126178A RU 2021126178 A RU2021126178 A RU 2021126178A RU 2772005 C1 RU2772005 C1 RU 2772005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- studs
- hydraulic power
- hydraulic
- nuts
- threaded rods
- Prior art date
Links
- 238000000605 extraction Methods 0.000 title abstract 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 8
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 5
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 5
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 4
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 230000002596 correlated Effects 0.000 description 2
- 230000000284 resting Effects 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Заявленная группа изобретений: способ групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений атомных энергетических установок и устройство для групповой вытяжки шпилек (УГВШ) фланцевых соединений относятся к машиностроению, а именно к монтажу, обслуживанию и ремонту фланцевых соединений на корпусах реакторов и парогенераторов (ПГ) атомных энергетических установок (АЭУ) объектов атомного кораблестроения и плавучих атомных станций.Claimed group of inventions: a method of group drawing of studs of flange connections of nuclear power plants and a device for group drawing of studs (UGVSH) of flange connections relate to mechanical engineering, namely to the installation, maintenance and repair of flange connections on the vessels of reactors and steam generators (SG) of nuclear power plants ( NPP) nuclear shipbuilding facilities and floating nuclear power plants.
Изобретение относится к способу натяжения шпильки, и в частности, к способу определения абсолютного удлинения шпильки при достижении нагрузки до проектной величины.The invention relates to a method for tensioning a stud, and in particular, to a method for determining the absolute elongation of a stud when the load reaches the design value.
Корпуса реакторов и ПГ имеют большие окружные фланцы, на которых при помощи гаек и шпилек закреплены крышки. Таких шпилек и гаек может быть более 50 штук (комплектов), при диаметре шпильки до 140 мм. Каждая шпилька может иметь внутренний измерительный стержень, торец которого может являться базовой поверхностью при замере величины удлинения шпильки. Измерение удлинения каждой шпильки длиной до 1 мм и допуском ±10 мкм используется для контроля правильности затяжки каждой шпильки и сведения к минимуму возможной ошибки оператора, при этом, рабочее усилие в каждом гидросиловом блоке вытяжки может достигать 325 тс.Reactor and SG vessels have large circumferential flanges, on which covers are fixed with nuts and studs. There can be more than 50 such studs and nuts (sets), with a stud diameter up to 140 mm. Each stud may have an internal measuring rod, the end of which may be the reference surface when measuring the elongation of the stud. Measuring the elongation of each pin up to 1 mm long and with a tolerance of ±10 microns is used to control the correct tightening of each pin and minimize possible operator error, while the working force in each hydraulic power unit of the hood can reach 325 tf.
Абсолютное удлинение каждой шпильки определяется путем измерения длины шпильки с помощью измерительного стержня, вставленного в проходящее в осевом направлении отверстие в шпильке до, а затем и после нагрузки растяжения. Удлинение шпильки определяется разницей измеренных длин.The absolute elongation of each stud is determined by measuring the length of the stud with a measuring rod inserted into an axially extending hole in the stud before and then after the tensile load. The elongation of the stud is determined by the difference in the measured lengths.
Могут быть использованы другие методы затяжки шпилек, но они могут иметь небольшие, но неприемлемые неточности.Other methods of tightening the studs may be used, but may have small but unacceptable inaccuracies.
Известен способ натяжения шпильки и определения удлинения натянутой шпильки по патенту от 2 января 2001 г. US №6.167.764.B1. Натяжатель с гидроприводом прикрепляют к шпилькам, находящимся на корпусе. Давление гидравлической жидкости натяжателя повышают от первого низкого давления до более высокого для удлинения шпильки, при этом, увеличение давления гидравлической жидкости соотносится либо с объемом гидравлической жидкости, по крайней мере, в части натяжателя, либо со смещением натяжного элемента, по крайней мере, на часть увеличения давления. Гайка затягивается на шпильке. Давление гидравлической жидкости снижается от более высокого до второго низкого давления, при этом, снижение давления гидравлической жидкости коррелируют либо с объемом гидравлической жидкости в натяжном устройстве, либо со смещением натяжного элемента. Затем определяют удлинение шпильки как функцию либо разницы в соотнесенных объемах гидравлической жидкости, либо коррелированной разницы в смещении натяжного элемента при первом и втором низких давлениях. Наконец, натяжатель снимается со шпилек.A known method of tensioning the pin and determining the elongation of the stretched pin according to the patent dated January 2, 2001 US No. 6.167.764.B1. The hydraulic tensioner is attached to the studs located on the body. The tensioner hydraulic fluid pressure is increased from the first low pressure to a higher pressure to elongate the stud, the increase in hydraulic fluid pressure is either related to the volume of hydraulic fluid, at least in part of the tensioner, or to the displacement of the tensioning element, at least in part increase in pressure. The nut is tightened on the stud. The hydraulic fluid pressure decreases from a higher pressure to a second low pressure, wherein the reduction in hydraulic fluid pressure is correlated with either the volume of hydraulic fluid in the tensioner or the displacement of the tensioner. The stud elongation is then determined as a function of either the difference in relative hydraulic fluid volumes or the correlated difference in tensioner displacement at the first and second low pressures. Finally, the tensioner is removed from the studs.
Недостатки:Disadvantages:
- для осуществления способа устройство для групповой вытяжки шпилек должно пройти метрологическую аттестацию с разработкой графиков корреляции давления гидравлической жидкости с изменением ее объема и смещением натяжного элемента;- to implement the method, the device for group drawing of studs must pass metrological certification with the development of graphs of the correlation of the pressure of the hydraulic fluid with a change in its volume and displacement of the tensioning element;
- по этому способу происходит одновременное растяжение шпильки, штанги и соединительной гайки, что создает погрешности при определении величины растяжения самой шпильки, которая задается проектантом реактора или ПГ;- according to this method, the stud, rod and connecting nut are simultaneously stretched, which creates errors in determining the amount of the stud itself stretching, which is set by the designer of the reactor or SG;
- необходимость включения в гидравлическую схему УГВШ дополнительных КИП – индикатора давления и расходомера.- the need to include additional instrumentation in the hydraulic circuit of the UGVSH - a pressure indicator and a flow meter.
На российских судостроительных и судоремонтных заводах широко используется способ групповой вытяжки шпилек с использованием УГВШ. На корпус реактора или ПГ устанавливают крышку, через крепежные отверстия которой заворачивают на определенную глубину в корпус реактора или ПГ шпильки, а на крепежную резьбу этих шпилек устанавливают сферические шайбы и наворачивают корончатые гайки с определенным крутящим моментом. Затем резьбовые тяги завинчивают на технологическую резьбу до упора в торец шпилек, а на корончатые гайки фланцевого соединения через резьбовые тяги устанавливают ключи доворачивания корончатых гаек, далее на крышку реактора через резьбовые тяги и ключи доворачивания корончатых гаек устанавливают опорный механизм, с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом. На наружную резьбу резьбовой тяги одевают сферическую шайбу и наворачивают упорную гайку с определенным крутящим моментом, при этом во внутренний канал каждой резьбовой тяги вставляют составной стержень, опирающийся с одной стороны в сердечник шпильки, а другая, подпружиненная часть стержня, контактирует с измерительным стержнем индикатора часового типа (ИЧ), установленным на верхних торцах резьбовых тяг. После этого каждый ИЧ вручную обнуляют, в гидравлические силовые блоки подводят давление рабочей жидкости и производят групповую вытяжку шпилек. Визуально фиксируют и доводят величины абсолютных удлинений шпилек до проектной величины, после чего, каждый гидравлический силовой блок опрессовывают необходимым давлением, доворачивают корончатые гайки с определенным крутящим моментом, сбрасывают в гидравлическом силовом блоке давление, а УГВШ демонтируют с поверхности крышки реактора.At Russian shipbuilding and ship repair plants, the method of group drawing of studs using UGVSH is widely used. A cover is installed on the reactor vessel or SG, through the mounting holes of which studs are screwed to a certain depth into the reactor vessel or SG, and spherical washers are installed on the fastening thread of these studs and castellated nuts are screwed with a certain torque. Then the threaded rods are screwed onto the technological thread until it stops at the end of the studs, and the keys for tightening the castle nuts are installed on the castle nuts of the flange connection through the threaded rods, then the support mechanism is installed on the reactor cover through the threaded rods and the keys for tightening the castle nuts. mechanism. A spherical washer is put on the external thread of the threaded rod and a thrust nut is screwed with a certain torque, while a composite rod is inserted into the inner channel of each threaded rod, resting on one side in the stud core, and the other, spring-loaded part of the rod, contacts with the measuring rod of the hour indicator type (IC) mounted on the upper ends of the threaded rods. After that, each ICH is manually reset, the pressure of the working fluid is applied to the hydraulic power units, and the studs are grouped out. The values of the absolute elongations of the studs are visually fixed and brought to the design value, after which, each hydraulic power unit is pressed with the necessary pressure, the castellated nuts are tightened with a certain torque, the pressure in the hydraulic power unit is released, and the UGVSH is dismantled from the surface of the reactor cover.
Недостатки:Disadvantages:
- с использованием этого способа понижается точность измерения удлинения шпильки, так как схема измерения включает в себя составной стержень длиной около 1,5 м, опирающийся с одной стороны в сердечник шпильки, а другая подпружиненная часть стержня, контактирует с датчиком перемещения индикатора ИЧ;- using this method, the accuracy of measuring the elongation of the stud is reduced, since the measurement circuit includes a composite rod about 1.5 m long, resting on one side in the stud core, and the other spring-loaded part of the rod is in contact with the displacement sensor of the IC indicator;
- установка каждого датчика индикатора ИЧ на «нуль» и постоянный визуальный контроль за снятием показаний величины удлинения всех шпилек реактора или ПГ, а также необходимые регулировки давления в гидросиловых блоках определяют состав бригады операторов УГВШ в количестве 4-5 человек.- setting each sensor of the ICH indicator to "zero" and constant visual control over taking readings of the elongation of all the reactor or SG pins, as well as the necessary pressure adjustments in the hydraulic power units determine the composition of the crew of the UGVSH operators in the amount of 4-5 people.
Известно устройство для вытяжки шпилек фланцевых соединений по полезной модели к патенту № RU 194920, содержащее опорный механизм, состоящий из опорного и натяжного колец, при этом опорное кольцо выполнено с пазами для установки приводных элементов ключей для вращения шпилек, гидравлический силовой механизм, имеющий гидроцилиндры для подвода рабочей жидкости от пневмогидравлического агрегата, каждый из которых выполнен с поршнем, имеющим отверстие под тяговый резьбовой элемент для навертывания по резьбе на концы шпилек фланцевого соединения, и систему подвода рабочей жидкости. Каждый гидроцилиндр выполнен одноступенчатым и содержит корпус с системой каналов. На поршне гидроцилиндра установлен пружинный амортизатор, а система подвода рабочей жидкости включает распределитель, связанный шлангами с системой каналов в корпусе гидроцилиндров и пневматическим агрегатом, при этом, каждый тяговый резьбовой элемент снабжен гайкой, а на торце резьбовой тяги установлен датчик перемещения.A device for drawing studs of flanged joints according to utility model to patent No. RU 194920 is known, containing a support mechanism consisting of support and tension rings, while the support ring is made with grooves for installing drive elements of keys for rotating the studs, a hydraulic power mechanism having hydraulic cylinders for for supplying the working fluid from the pneumohydraulic unit, each of which is made with a piston having a hole for the traction threaded element for threading onto the ends of the studs of the flange connection, and a system for supplying the working fluid. Each hydraulic cylinder is made single-stage and contains a housing with a system of channels. A spring shock absorber is installed on the hydraulic cylinder piston, and the working fluid supply system includes a distributor connected by hoses to a system of channels in the hydraulic cylinder housing and a pneumatic unit, while each traction threaded element is equipped with a nut, and a displacement sensor is installed at the end of the threaded rod.
Недостатки:Disadvantages:
- габариты одноступенчатых гидроцилиндров в горизонтальной плоскости ограничивают возможность работы на фланцевых соединениях с высокой затенённостью при больших усилиях вытяжки шпилек;- the dimensions of single-stage hydraulic cylinders in the horizontal plane limit the possibility of working on flanged connections with high shading at high stud pulling forces;
- габариты пружинных амортизаторов в горизонтальной плоскости ограничивают возможность работы на фланцевых соединениях с высокой затенённостью;- dimensions of spring shock absorbers in the horizontal plane limit the possibility of working on flanged connections with high shading;
- снижение точности измерения удлинения шпильки, так как схема замера удлинений на этом устройстве включает в себя удлинение шпильки и резьбовой тяги;- decrease in the accuracy of measuring the elongation of the stud, since the scheme for measuring elongations on this device includes the elongation of the stud and the threaded rod;
- установка каждого датчика индикатора ИЧ на «нуль» и постоянный визуальный контроль за снятием показаний величины удлинения всех вытягиваемых шпилек, а также необходимые регулировки давления в устройстве определяют значительный состав обслуживающего персонала.- setting each sensor of the ICH indicator to "zero" and constant visual monitoring of taking readings of the elongation of all pulled-out studs, as well as the necessary pressure adjustments in the device, determine a significant number of maintenance personnel.
Известно УГВШ по патенту № 2458782 RU, содержащее опорный механизм с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом, взаимодействующим с резьбовыми тягами, установленными на шпильках, и механизм довёртывания гаек. Опорный механизм выполнен в виде натяжного и опорного колец, а силовой механизм – в виде многоступенчатых гидроцилиндров с количеством ступеней не менее двух в каждом, расположенных по периметру опорного кольца. Поршни гидроцилиндров имеют отверстия под резьбовые тяги и торцами опираются один в другой. Опорное кольцо выполнено с пазами по торцам для установки ключей механизма довёртывания гаек. Контроль величины вытяжки шпилек осуществляется с помощью датчиков перемещения, установленных на верхних торцах резьбовых тяг. В опорном кольце установлены, равномерно расположенные по окружности, амортизаторы, состоящие из блоков тарельчатых пружин и предназначенные для возврата поршней гидроцилиндров в исходное положение по окончании процесса вытяжки шпилек.UGVSH is known according to patent No. 2458782 RU, containing a support mechanism with a hydraulic power mechanism installed on it, interacting with threaded rods mounted on studs, and a mechanism for tightening nuts. The support mechanism is made in the form of tension and support rings, and the power mechanism is in the form of multi-stage hydraulic cylinders with at least two steps in each, located along the perimeter of the support ring. The pistons of hydraulic cylinders have holes for threaded rods and their ends rest against each other. The support ring is made with grooves at the ends for installing the keys of the nut tightening mechanism. The control of the amount of drawing of the studs is carried out using displacement sensors installed on the upper ends of the threaded rods. In the support ring, shock absorbers are installed, evenly spaced along the circumference, consisting of blocks of disk springs and designed to return the pistons of the hydraulic cylinders to their original position after the process of drawing the studs is completed.
Недостатки:Disadvantages:
- габариты амортизаторов, состоящих из блоков тарельчатых пружин ограничивают возможность работы на фланцевых соединениях с высокой затенённостью;- the dimensions of shock absorbers, consisting of blocks of disk springs, limit the possibility of working on flanged connections with high shading;
- снижение точности измерения удлинения шпильки, так как схема замера удлинений на этом устройстве включает в себя удлинение шпильки и резьбовой тяги;- decrease in the accuracy of measuring the elongation of the stud, since the scheme for measuring elongations on this device includes the elongation of the stud and the threaded rod;
- установка каждого датчика перемещения на «нуль» и постоянный визуальный контроль за снятием показаний величин удлинения всех вытягиваемых шпилек, а также необходимые регулировки давления в многоступенчатых гидроцилиндрах во время рабочего процесса определяют значительное количество обслуживающего персонала.- setting each displacement sensor to "zero" and constant visual control of taking readings of elongation values of all pulled-out studs, as well as the necessary pressure adjustments in multi-stage hydraulic cylinders during the working process determine a significant number of maintenance personnel.
Наиболее близкими по технической сути к заявляемому способу и устройству для групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений является устройство для вытяжки шпилек по патенту РФ №2458782 и способ групповой вытяжки шпилек с использованием УГВШ на российских судостроительных и судоремонтных заводах.The closest in technical essence to the claimed method and device for group drawing of studs of flange connections is a device for drawing studs according to RF patent No. 2458782 and a method for group drawing of studs using UGVSH at Russian shipbuilding and ship repair plants.
Задачей настоящего изобретения является создание способа групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений в условиях большой затесненности, включающего в себя измерительную систему замеров групповой вытяжки шпилек, построенной на базе счетчиков импульсов от датчиков линейных перемещений, персонального компьютера и устройства вывода данных, а также устройства для его осуществления.The objective of the present invention is to create a method for group drawing of studs of flange joints under conditions of heavy crowding, including a measuring system for measuring the group drawing of studs, built on the basis of pulse counters from linear displacement sensors, a personal computer and a data output device, as well as devices for its implementation.
Реализация настоящего изобретения позволит получить технический результат в виде возможности выполнения работы в условиях большой затесненности фланцевых соединений, увеличения точности измерения удлинения шпилек, сокращения длительности процесса вытяжки шпилек за счет оцифровки контроля удлинения шпилек, сокращения количества обслуживающего персонала, снижения поглощенной дозы гамма-излучения обслуживающего персонала при операциях перезарядки ядерного топлива и ремонте ядерного реактора.The implementation of the present invention will allow to obtain a technical result in the form of the possibility of performing work in conditions of large tightness of flange joints, increasing the accuracy of measuring the elongation of the studs, reducing the duration of the process of drawing the studs by digitizing the control of the elongation of the studs, reducing the number of maintenance personnel, and reducing the absorbed dose of gamma radiation of the maintenance personnel during operations of nuclear fuel recharging and repair of a nuclear reactor.
Технический результат заключается в способе групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений атомных энергетических установок посредством УГВШ фланцевых соединений, содержащего опорный механизм с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом с гидравлическими силовыми блоками, каждый из которых выполнен в виде многоступенчатых гидроцилиндров с поршнями, резьбовые тяги для завинчивания шпилек, ключи доворачивания корончатых гаек, включающий установку крышки с крепежными отверстиями на корпусе реактора или парогенератора, завинчивание через крепежные отверстия крышки на определенную глубину в корпус реактора шпилек, имеющих крепежную резьбу и технологическую резьбу, при этом на крепежную резьбу шпилек устанавливают сферические шайбы и наворачивают с определенным крутящим моментом корончатые гайки, затем на технологическую резьбу шпилек завинчивают до упора в торец шпилек резьбовые тяги, далее на крышку через резьбовые тяги и ключи доворачивания гаек устанавливают опорный механизм с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом, а на наружную резьбу резьбовых тяг одевают сферические шайбы и наворачивают упорные гайки с определенным крутящим моментом, осуществляют контроль абсолютных удлинений величины вытяжки шпилек, после чего к гидравлическим силовым блокам подводят давление рабочей жидкости и производят групповую вытяжку шпилек, фиксируют и доводят величины абсолютных удлинений шпилек до проектной величины, после чего каждый гидравлический силовой блок опрессовывают с необходимым давлением, доворачивают корончатые гайки с определенным крутящим моментом ключами для доворачивания гаек, сбрасывают давление в гидравлическом силовом блоке, после чего осуществляют демонтаж УГВШ с крышки, а контроль величины вытяжки шпилек осуществляют путем установки вручную каждой реперной площадки с контрольной поверхностью до упора на базовую площадку и цилиндрическую поверхность каждой резьбовой тяги с совмещением горизонтально в одной плоскости с торцевыми поверхностями шпилек и закрепляют к указанным поверхностям резьбовых тяг посредством магнитов, при этом на контрольные поверхности реперных площадок устанавливают с необходимым натягом измерительные стержни импульсных датчиков линейных перемещений измерительной системы замеров групповой вытяжки шпилек, построенной на базе счетчиков импульсов от датчиков линейных перемещений, персонального компьютера и устройства вывода данных, а гидравлический силовой блок выполняют содержащим гидроцилиндр с поршнем осадки, посредством которого осуществляют возврат поршней гидравлического силового блока в исходное положение.EFFECT: method of group drawing of studs of flange connections of nuclear power plants by means of UGVSH flange connections, containing a support mechanism with a hydraulic power mechanism installed on it with hydraulic power units, each of which is made in the form of multistage hydraulic cylinders with pistons, threaded rods for screwing studs, wrenches for tightening castellated nuts, including installation of a cover with fixing holes on the reactor or steam generator vessel, screwing through the fixing holes of the cover to a certain depth into the reactor vessel, studs having a fixing thread and process thread, while spherical washers are installed on the fixing thread of the studs and screwed with a certain castle nuts with torque, then threaded rods are screwed onto the technological thread of the studs until they stop at the end of the studs, then a support mechanism with with a hydraulic power mechanism installed on it, and spherical washers are put on the external thread of the threaded rods and thrust nuts are screwed with a certain torque, absolute elongations of the stud drawing value are controlled, after which the pressure of the working fluid is applied to the hydraulic power units and the studs are grouped, fixed and bring the values of the absolute elongations of the studs to the design value, after which each hydraulic power unit is pressed with the required pressure, the crown nuts are tightened with a certain torque with wrenches for tightening the nuts, the pressure in the hydraulic power unit is relieved, after which the UGVSH is dismantled from the cover, and control the values of the drawing of the studs are carried out by manually installing each reference platform with a control surface until it stops on the base platform and the cylindrical surface of each threaded rod with alignment horizontally in the same plane with the end surfaces and studs and fixed to the specified surfaces of the threaded rods by means of magnets, while on the control surfaces of the reference platforms, the measuring rods of pulse sensors of linear displacements of the measuring system for measuring the group drawing of studs, built on the basis of pulse counters from linear displacement sensors, a personal computer and a device data output, and the hydraulic power unit is made containing a hydraulic cylinder with a upsetting piston, by means of which the pistons of the hydraulic power unit are returned to their original position.
Указанный технический результат реализуется также в виде УГВШ фланцевых соединений, содержащего опорный механизм с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом, резьбовые тяги для завинчивания на шпильки, ключи доворачивания корончатых гаек, при этом гидравлический силовой механизм содержит гидравлические силовые блоки, каждый из которых выполнен в виде многоступенчатых гидроцилиндров с поршнями, при этом указанные поршни выполнены с внутренними отверстиями для взаимодействия с резьбовыми тягами, а торцы гидроцилиндров выполнены последовательно опирающимися один в другой, а устройство снабжено гидроцилиндрами с поршнем осадки, выполненным с возможностью возврата поршней гидравлического силового блока в исходное положение, при этом каждый гидроцилиндр с поршнем осадки смонтирован совместно и соосно с верхним гидроцилиндром гидравлического силового блока, при этом гидравлический силовой механизм, содержащий гидравлические силовые блоки, каждый из которых выполнен в виде многоступенчатых гидроцилиндров с поршнями и гидроцилиндр с поршнем осадки смонтированы совместно в одном агрегате.The specified technical result is also implemented in the form of UGVSH flange connections, containing a support mechanism with a hydraulic power mechanism installed on it, threaded rods for screwing onto studs, wrenches for tightening castellated nuts, while the hydraulic power mechanism contains hydraulic power units, each of which is made in the form multi-stage hydraulic cylinders with pistons, wherein said pistons are made with internal holes for interaction with threaded rods, and the ends of the hydraulic cylinders are made sequentially leaning one into the other, and the device is equipped with hydraulic cylinders with a upsetting piston, made with the possibility of returning the pistons of the hydraulic power unit to its original position, when in this case, each hydraulic cylinder with a upsetting piston is mounted jointly and coaxially with the upper hydraulic cylinder of the hydraulic power unit, while the hydraulic power mechanism containing hydraulic power units, each of which is made in the form of a multi-stage scalloped hydraulic cylinders with pistons and a hydraulic cylinder with a upsetting piston are mounted together in one unit.
В частном случае, ключ доворачивания корончатых гаек выполнен с технологическим проемом в боковой стенке шириной, обеспечивающей установку реперной площадки, импульсного датчика и доворот корончатой гайки.In a particular case, the wrench for turning the castle nuts is made with a technological opening in the side wall with a width that ensures the installation of a reference platform, an impulse sensor and the turning of the castle nut.
Контроль абсолютного удлинения величины вытяжки шпилек осуществляют от контрольных поверхностей реперных площадок, при этом, резьбовые тяги закручивают до упора в торцы шпилек, а контрольные поверхности каждой реперной площадки вручную с упором на наружные цилиндрические и базовые поверхности каждой резьбовой тяги совмещают горизонтально в одной плоскости с торцевыми поверхностями шпилек и закрепляют реперные площадки на магнитах.The control of the absolute elongation of the amount of drawing of the studs is carried out from the control surfaces of the reference platforms, while the threaded rods are twisted all the way into the ends of the studs, and the control surfaces of each reference platform are manually aligned with an emphasis on the outer cylindrical and base surfaces of each threaded rod, horizontally in the same plane with the end ones. surfaces of the studs and fix the reference pads on the magnets.
Горизонтальное совмещение в одной плоскости торцевых поверхностей шпилек и контрольных поверхностей реперных площадок не противоречит гипотезе плоских сечений при растяжении стержней, т.к. приложение внешней силы (от гидравлического силового блока) на расстояние большее, чем диаметр стержня (диаметр резьбовой тяги), напряжения распределяются по сечению практически равномерно, а сами сечения остаются плоскими и после деформации (И.А. Биргер и др. «Расчет на прочность деталей машин», Машиностроение, Москва, 1966, с.7).The horizontal alignment in one plane of the end surfaces of the studs and the control surfaces of the reference platforms does not contradict the hypothesis of flat sections during tension of the rods, since the application of an external force (from the hydraulic power unit) to a distance greater than the diameter of the rod (the diameter of the threaded rod), the stresses are distributed almost evenly over the section, and the sections themselves remain flat even after deformation (I.A. Birger et al. “Strength calculation machine parts”, Mashinostroenie, Moscow, 1966, p.7).
Совмещение плоскости торцевой поверхности шпильки с контрольной поверхностью реперной площадки производят за счет базовой высоты реперной площадки, которую _ассчитывают следующим образом: (Фиг.4)The alignment of the plane of the end surface of the stud with the control surface of the reference platform is carried out due to the base height of the reference platform, which is calculated as follows: (Figure 4)
Нб.р.г.= Нб.р.п. + Нб.ц.т., гдеN b.r.g. = N b.r.p. + N b.c.t. , where
Нб.р.г. – базовая высота резьбового гнезда резьбовой тяги;N b.r.g. – basic height of the threaded socket of the threaded rod;
Нб.р.п – базовая высота реперной площадки;N b.r.p - base height of the reference platform;
Нб.ц.т. – базовая высота поверхности цилиндрического торца.N b.c.t. is the base height of the surface of the cylindrical end.
Указанное совмещение плоскости торцевой поверхности шпильки с контрольной поверхностью реперной площадки позволяет повысить точность измерения абсолютных удлинений величины вытяжки шпилек, т.к. в предлагаемой измерительной схеме отсутствует составной стержень длиной более 1,5 м, опирающийся с одной стороны в сердечник шпильки и другая – пружинная часть стержня, которая контактирует с датчиком перемещения ИЧ.The specified alignment of the plane of the end surface of the stud with the control surface of the reference platform makes it possible to increase the accuracy of measuring the absolute elongations of the stud elongation value, since in the proposed measuring scheme, there is no composite rod longer than 1.5 m, based on one side in the core of the pin and the other - the spring part of the rod, which is in contact with the displacement sensor IC.
В предлагаемом изобретении цифровая измерительная система состоит из импульсных датчиков линейных перемещений (установлены с натягом на реперной площадке у каждой резьбовой тяги), счетчиков импульсов от датчиков линейных перемещений, персонального компьютера и устройства вывода данных. Эта система имеет следующие преимущества по сравнению с известными аналогичными измерительными системами:In the proposed invention, the digital measuring system consists of pulse linear displacement sensors (installed with an interference fit on the reference platform at each threaded rod), pulse counters from linear displacement sensors, a personal computer and a data output device. This system has the following advantages compared to known similar measuring systems:
- установка нулевой точки датчиков осуществляется с вынесенного из рабочей зоны поста управления;- setting the zero point of the sensors is carried out from the control post removed from the working area;
- одновременное отображение показаний всех датчиков на одном мониторе, который находится вне рабочей зоны;- simultaneous display of readings of all sensors on one monitor, which is outside the working area;
- полностью цифровая система, исключающая внесение дополнительных погрешностей при передаче сигнала и его оцифровке, т.к. показания передаются в цифровом виде на всем пути от датчиков до прибора индикации и регистрации (компьютера);- a fully digital system that eliminates the introduction of additional errors in signal transmission and digitization, because readings are transmitted in digital form all the way from the sensors to the indication and registration device (computer);
- регистрация показаний датчиков с возможностью дальнейшей обработки с помощью внешних программ, таким образом, возможно построение графиков и таблиц, создание отчетов;- registration of sensor readings with the possibility of further processing with the help of external programs, thus, it is possible to build graphs and tables, create reports;
- автоматизированный контроль выхода измеренных значений за границы допустимого диапазона.- automated control of the output of the measured values beyond the limits of the permissible range.
В предлагаемом изобретении возврат поршней гидравлического силового механизма осуществляют в каждом силовом агрегате при помощи гидроцилиндра с поршнем осадки. У известных УГВШ в силовых агрегатах, с учётом затесненности на фланцевом соединении, может быть скомпоновано до 6 гидроцилиндров в одном силовом агрегате, поэтому усилие возврата их поршней в исходное положение может доходить до 1,2 тс. При таком усилии пружинный амортизатор получается габаритным и не отвечает требованиям затесненности, а компоновка гидроцилиндра с поршнем осадки в одном силовом агрегате становится целесообразной.In the proposed invention, the return of the pistons of the hydraulic power mechanism is carried out in each power unit using a hydraulic cylinder with a draft piston. For well-known UGVSH in power units, taking into account the tightness on the flange connection, up to 6 hydraulic cylinders can be arranged in one power unit, so the force of returning their pistons to their original position can reach 1.2 tf. With such an effort, the spring shock absorber turns out to be overall and does not meet the requirements of tightness, and the layout of the hydraulic cylinder with the upset piston in one power unit becomes expedient.
В предлагаемом изобретении контроль абсолютных удлинений величины вытяжки шпилек осуществляют с помощью реперных площадок, которые устанавливают в зоне резьбового соединения шпильки с резьбовой тягой. На контрольной поверхности каждой реперной площадки установлены с необходимым натягом измерительные стержни импульсных датчиков линейных перемещений, подключенных в состав измерительной системы.In the proposed invention, the control of the absolute elongations of the amount of drawing of the studs is carried out using reference platforms, which are installed in the area of the threaded connection of the stud with a threaded rod. On the control surface of each reference platform, measuring rods of pulse linear displacement sensors connected to the measuring system are installed with the necessary tightness.
Каждую реперную площадку устанавливают вручную с упором на наружные цилиндрическую и базовую поверхности каждой резьбовой тяги, закрепляют на магнитах, а корпусы импульсных датчиков линейных перемещений устанавливают на кронштейнах, которые закреплены на неподвижном опорном механизме. Такая конструкция устройства замера контроля вытяжки шпилек упрощает схему и повышает точность замеров абсолютных удлинений шпилек в связи с отсутствием составного подпружиненного стержня. Изготовление резьбовой тяги становится более технологичным, так как отсутствует необходимость в центральном отверстии глубокого сверления (до 1,5 м). Установку нулевой точки датчиков осуществляют с вынесенного из радиационно-опасной зоны пульта управления. Одновременное отображение показаний всех датчиков на одном мониторе осуществляется на пульте управления в радиационно-безопасной зоне.Each reference platform is installed manually with an emphasis on the outer cylindrical and base surfaces of each threaded rod, fixed on magnets, and the housings of pulse linear displacement sensors are mounted on brackets that are fixed on a fixed support mechanism. This design of the stud elongation measuring device simplifies the circuit and improves the accuracy of measuring the absolute elongations of the studs due to the absence of a composite spring-loaded rod. The manufacture of threaded rods becomes more technologically advanced, since there is no need for a central hole for deep drilling (up to 1.5 m). Setting the zero point of the sensors is carried out from the control panel removed from the radiation-hazardous zone. Simultaneous display of readings of all sensors on one monitor is carried out on the control panel in the radiation-safe zone.
Конструкция ключа для доворачивания корончатых гаек имеет технологический проем в боковой стенке, обеспечивающий быструю и точную установку реперной площадки, импульсного датчика и доворот корончатой гайки в затесненных условиях.The design of the wrench for tightening castle nuts has a technological opening in the side wall, which ensures quick and accurate installation of the reference platform, an impulse sensor and tightening the castle nut in cramped conditions.
Реализация настоящего изобретения позволит получить технический результат в виде повышения точности одновременных замеров абсолютных удлинений групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений при высокой затесненности, улучшение технологичности конструкции УГВШ, снижения численности обслуживающего персонала и поглощённой дозы гамма- и бета-излучений при выполнении ремонтных работ и перезарядке реактора, а также замене ПГ.The implementation of the present invention will allow to obtain a technical result in the form of increasing the accuracy of simultaneous measurements of the absolute elongations of the group drawing of the studs of flange joints at high crowding, improving the manufacturability of the UGVSH design, reducing the number of maintenance personnel and the absorbed dose of gamma and beta radiation during repair work and recharging the reactor, as well as replacement of PG.
Сущность изобретения поясняется следующими графическими фигурами:The essence of the invention is illustrated by the following graphic figures:
Фиг. 1 – Фрагмент общего вида УГВШ.Fig. 1 - Fragment of the general view of the UGVSH.
Фиг. 2 – Сечение А-А. Расположение гидравлического силового блока, установленного на шпильке.Fig. 2 - Section A-A. The location of the hydraulic power unit mounted on the stud.
Фиг. 3 – Вид Б. Расположение цилиндра с поршнем осадки возврата поршней гидравлического силового механизма в одном агрегате.Fig. 3 - View B. The location of the cylinder with the piston of the draft return of the pistons of the hydraulic power mechanism in one unit.
Фиг. 4 – Вид В. Расположение импульсного датчика линейных перемещений и реперной площадки на наружной цилиндрической поверхности резьбовой тяги в зоне резьбового соединения шпильки и тяги с упором на цилиндрическую и базовую поверхности.Fig. 4 - View B. Location of the pulse linear displacement sensor and the reference platform on the outer cylindrical surface of the threaded rod in the area of the threaded connection of the stud and rod with an emphasis on the cylindrical and base surfaces.
Фиг. 5 – Вид Г. Крепление кронштейна на неподвижном опорном механизме.Fig. 5 - View D. Mounting the bracket on a fixed support mechanism.
Фиг. 6 – Вид Д. Крепление импульсного датчика линейных перемещений на кронштейне.Fig. 6 - View D. Fastening of an impulse sensor of linear displacements on a bracket.
Фиг. 7 – Сечение Е-Е. Установка реперной площадки на наружной цилиндрической поверхности резьбовой тяги и расположение ключа для доворачивания корончатых гаек.Fig. 7 - Section E-E. Installation of the reference platform on the outer cylindrical surface of the threaded rod and the location of the wrench for tightening the castellated nuts.
Фиг. 8 – Ключ для доворачивания гаек.Fig. 8 - Wrench for tightening nuts.
Фиг. 9 – Схема электрическая структурная измерительной системы.Fig. 9 - Scheme of the electrical structural measuring system.
Предлагаемый способ групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений реакторов или ПГ осуществляется следующим образом.The proposed method of group drawing of studs of flanged connections of reactors or steam generators is carried out as follows.
На корпус реактора или ПГ (Фиг. 2) устанавливают крышку 1 и через крепежные отверстия 2 завинчивают на определенную глубину в корпус реактора шпильки 3, а на крепежную резьбу 4 шпильки 3 устанавливают сферические шайбы 5 и наворачивают корончатые гайки 6 с определенным крутящим моментом. Затем завинчивают резьбовые тяги 7 на технологическую резьбу 8 (Фиг. 4) до упора в торец 9 шпильки 3, а на корончатые гайки 6 через резьбовые тяги 7 устанавливают ключи 10. На крышку реактора устанавливают через резьбовые тяги 7 и ключи 10 опорный механизм 11 (Фиг.1) с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом 12. На резьбу 13 резьбовой тяги 7 (Фиг.3) одевают сферическую шайбу 14 и наворачивают упорную гайку 15 с определенным крутящим моментом. Каждую реперную площадку 16 (Фиг.2,4) устанавливают вручную до упора на базовую площадку 17 и цилиндрическую поверхность 18 резьбовой тяги 7 с креплением к поверхностям на магнитах 19. На контрольные поверхности 20 реперных площадок 16 устанавливают с необходимым натягом измерительные стержни 21 импульсных датчиков линейных перемещений 22, входящих в состав измерительной системы групповой вытяжки шпилек (Фиг.9), построенной на базе счетчиков импульсов 23 от датчиков 22, персонального компьютера 24 и устройства вывода данных 25, размещенных в посту контроля и управления 26. Все показания датчиков 22 устанавливают в нулевую точку отсчета для замера абсолютного удлинения всех шпилек одновременно на посту контроля и управления 26.A
От гидравлической станции (на фиг. 1 не показана) через трубопроводы в соответствии с технологическим процессом и КД подают рабочую жидкость в каждый гидравлический силовой механизм и производят групповую вытяжку шпилек 3.From the hydraulic station (not shown in Fig. 1) through the pipelines, in accordance with the technological process and the design documentation, the working fluid is supplied to each hydraulic power mechanism and the group drawing of the
Персональный компьютер 24 с помощью специального программного обеспечения производит чтение данных из порта RS-232 и одновременное отображение показаний всех датчиков линейных перемещений от шпилек 3 на экране монитора 27. К компьютеру 24 подключены устройства ввода 25 и печатающее устройство 28, позволяющее вывести на печать результаты измерений абсолютной величины вытяжки шпилек 3.
Фиксируют величины абсолютных удлинений групповой вытяжки шпилек 3, достигших проектной величины, опрессовывают давление каждого гидравлического силового блока 29, доворачивают корончатые гайки 6 с определенным крутящим моментом, давление сбрасывают, а возврат поршней гидравлического силового блока 29 осуществляют в каждом силовом агрегате при помощи поршня осадки 30 (Фиг.2,3). УГВШ демонтируют с поверхности крышки 1.The values of the absolute elongations of the group drawing of the
Устройство для осуществления способа групповой вытяжки шпилек фланцевых соединений (УГВШ) содержит опорный механизм 11 с установленным на нем гидравлическим силовым механизмом 12, взаимодействующим с резьбовыми тягами 7, завинченными на шпильках 3, гидравлический силовой блок 29, выполненный в виде многоступенчатых цилиндров 31, собранных в одном агрегате, с ключами доворачивания корончатых гаек 10. Через внутренние отверстия поршней гидроцилиндров 30 и 31 установлены резьбовые тяги 7, а торцы гидроцилиндров 30 и 31 последовательно упираются один в другой. Возврат поршней гидроцилиндра 31 (Фиг.3) гидравлического силового блока 29 в исходное состояние осуществляется поршнем осадки 30 до проведения групповой вытяжки шпилек 3 (Фиг.3). Поршень осадки гидроцилиндра 30 смонтирован совместно и соосно с верхним гидроцилиндром 31 гидравлического силового блока 29 в одном агрегате.A device for implementing the method of group drawing of flanged studs (UGVSH) contains a
Контроль абсолютной величины вытяжки шпилек 3 осуществляют с помощью реперных площадок 16 (Фиг.4), которые установлены на наружных цилиндрических плоскостях в зоне резьбового соединения шпильки 3 и резьбовой тяги 7 с упором на базовые площадки 17 и цилиндрические поверхности 18 (Фиг.7).The control of the absolute value of the drawing of the
На контрольную поверхность 20 каждой реперной площадки 16 установлены с необходимым натягом измерительные стержни импульсных датчиков линейных перемещений 22 (Фиг.4). Корпусы этих импульсных датчиков 22 закреплены на кронштейнах 32, которые установлены на неподвижном опорном механизме 11 (Фиг.4, 5, 6). Конструкция кронштейна 32 позволяет производить регулировку импульсных датчиков линейных перемещений 22 с измерительными стержнями по высоте и углу поворота относительно контрольной поверхности 20 реперной площадки 16 (Фиг.5, 6).On the
Конструкция ключа 10 для доворачивания корончатых гаек 6 (Фиг.7, 8) позволяет доворачивать гайки 6 и обеспечивает установку реперной площадки 16 с импульсным датчиком линейных перемещений 22 на наружной поверхности резьбовой тяги 7.The design of the
На Фиг.9 в качестве примера показана электрическая структурная схема измерительной системы, обеспечивающей с необходимой точностью одновременные замеры значений абсолютных удлинений шпилек в количестве 36 штук при монтаже фланцевого соединения реактора с использованием современной цифровой элементной базы комплектующих изделий.Figure 9, as an example, shows the electrical block diagram of the measuring system, which provides, with the required accuracy, simultaneous measurements of the values of the absolute elongations of the studs in the amount of 36 pieces during the installation of the reactor flange connection using modern digital element base of components.
В качестве импульсных датчиков линейных перемещений 22 использован тонкий датчик линейных перемещений серии LGB 542-204, а в качестве счетчика 23, производящего подсчет импульсов от датчика 22 для дальнейшего преобразования в числовую форму использован счетчик для датчиков линейных перемещений EV-16P фирмы Mitutoyo. Остальные комплектующие изделия в этой измерительной системе могут быть использованы из номенклатуры рынка современной цифровой элементной базы широкого применения.As a pulse
Реализация предлагаемого изобретения позволит повысить точность замеров абсолютных удлинений групповой вытяжки шпилек при высокой затесненности фланцевых соединений, снизит трудоемкость выполняемой работы, численность обслуживающего персонала и поглощенной дозы гамма- и бета-излучений при выполнении ремонтных работ, перезарядке реакторов и замене ПГ.The implementation of the proposed invention will improve the accuracy of measurements of absolute elongations of the group drawing of studs with high crowding of flange joints, reduce the labor intensity of the work performed, the number of maintenance personnel and the absorbed dose of gamma and beta radiation during repair work, recharging reactors and replacing SGs.
Claims (3)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2772005C1 true RU2772005C1 (en) | 2022-05-16 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1521585A1 (en) * | 1987-10-16 | 1989-11-15 | Предприятие П/Я М-5539 | Method and apparatus for assembling and disassembling large threaded connection clusters of flange joints |
SU1623855A1 (en) * | 1989-02-20 | 1991-01-30 | Предприятие П/Я М-5539 | Method and device for assembling and disassembling flange joints |
US6167764B1 (en) * | 1998-07-28 | 2001-01-02 | Westinghouse Electric Company Llc | Stud tensioning method |
RU107720U1 (en) * | 2011-03-24 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроения" | DEVICE FOR EXTENSION OF STIKES |
RU2458782C1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроения" | Stud remover |
RU194920U1 (en) * | 2019-07-09 | 2019-12-30 | Акционерное общество "Атоммашэкспорт" (АО "Атоммашэкспорт") | DEVICE FOR EXTENSION OF PINS OF FLANGED CONNECTIONS |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1521585A1 (en) * | 1987-10-16 | 1989-11-15 | Предприятие П/Я М-5539 | Method and apparatus for assembling and disassembling large threaded connection clusters of flange joints |
SU1623855A1 (en) * | 1989-02-20 | 1991-01-30 | Предприятие П/Я М-5539 | Method and device for assembling and disassembling flange joints |
US6167764B1 (en) * | 1998-07-28 | 2001-01-02 | Westinghouse Electric Company Llc | Stud tensioning method |
RU107720U1 (en) * | 2011-03-24 | 2011-08-27 | Открытое акционерное общество "Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроения" | DEVICE FOR EXTENSION OF STIKES |
RU2458782C1 (en) * | 2011-03-24 | 2012-08-20 | Открытое акционерное общество "Дальневосточный научно-исследовательский институт технологии судостроения" | Stud remover |
RU194920U1 (en) * | 2019-07-09 | 2019-12-30 | Акционерное общество "Атоммашэкспорт" (АО "Атоммашэкспорт") | DEVICE FOR EXTENSION OF PINS OF FLANGED CONNECTIONS |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101354299A (en) | Bolt torque test stand | |
CN110440999B (en) | Testing device for monitoring sealing performance of special threaded oil casing under dynamic load working condition | |
CN106768584A (en) | A kind of aero-engine low-pressure turbine reel fastening force detection method and device based on line laser displacement transducer group | |
CN208635951U (en) | Main gearbox assembly locking nut torque coefficient test device | |
WO1986005135A1 (en) | Improvements in multi-stud tensioners | |
CN106124615B (en) | A kind of aero-engine low-pressure turbine reel fastening force detection method and device based on current vortex sensor group | |
CN109781398A (en) | A kind of screw connection anti-loose test measurement device and method | |
RU2772005C1 (en) | Method for group extraction of studs of flange connections of nuclear power plants by means of a device for group extraction of studs of flange connections | |
US6167764B1 (en) | Stud tensioning method | |
US3638479A (en) | Testing device for threaded assembling means or fasteners | |
CN109520922A (en) | A kind of test device and test method of bolt coefficient of friction and torque coefficient | |
US5717143A (en) | Apparatus for illustrating bolt preloads | |
US5809100A (en) | Apparatus for detecting changes in preload on a tie rod installed as part of a core shroud repair in a boiling water reactor | |
CN105547217A (en) | Displacement generator | |
CN110243592B (en) | Longitudinal feeding system reliability test device and test method with different guide rail layouts | |
CN108571504A (en) | Accurate pretension bolt | |
CN211740105U (en) | Portable displacement strain monitoring integrated device for load test | |
CN104972423B (en) | Bolt screwing detection method, device and system | |
CN208169302U (en) | Accurate pretension bolt | |
CN206488986U (en) | A kind of loading device with outside impulse formula pressure balancing structure | |
Begishev et al. | Features and modernization methods of thrust measurement devices for liquid rocket engine test stands | |
CN202057445U (en) | Torque detector | |
CN212585672U (en) | Steam turbine main steam valve bonnet bolt elongation measuring device | |
CN216348225U (en) | Device for measuring ball-crossing distance | |
CN209525043U (en) | The high-precision pretightning force of large diameter bolt measures and monitoring arrangement |