今年5月,“悟空3.0”在N305大修(寧德核電站3號機組第5次大修)正式應用。時間撥回到1月23日,在中廣核暨中廣核電力2022年工作會議上,王建濤分享了他的核電“悟空”夢,講述了“悟空”的誕生和成長故事,一起來看看~
我是運營公司的發(fā)電機檢修主任工程師王建濤。這些年,我們一直致力于通過科技創(chuàng)新,為電廠提供更安全、更優(yōu)質(zhì)、更高效的大修。
我舉個例子,發(fā)電機每隔5年左右,要進行一次抽轉(zhuǎn)子解體大修。這是我們發(fā)電機檢修中,風險最高、工期最長、投入人力最多的工作。
以大亞灣、紅沿河、寧德核電站的發(fā)電機為例,轉(zhuǎn)子重233噸,長15.38米,直徑2米,價格約1.5億元,為了做檢修,要把它從價值2億多元的定子中抽出,兩者最小間隙僅45毫米,如果轉(zhuǎn)子不小心碰上了定子,會造成嚴重的經(jīng)濟損失,維修工期短則一周,長則以月計。為了抽轉(zhuǎn)子,需要拆除大量附屬設備,要多花5天、多投入20人,在30天左右的短大修中相關工作都在關鍵路徑上。
如果能從定子和轉(zhuǎn)子的小縫隙中,把機器人放進去,完成檢查和試驗,不就不用抽轉(zhuǎn)子了嗎?
但這種特殊的機器人,國內(nèi)還沒有。美、德等國已經(jīng)研究了二三十年,擁有成熟產(chǎn)品。但它們作為核心技術,只提供租賃,不對外銷售。
2018年,我申請了公司科研項目,以數(shù)量最多的大亞灣、紅沿河、寧德核電站的發(fā)電機為試點,研發(fā)不抽轉(zhuǎn)子檢修機器人,我給它起了個名字——“悟空”,希望它能像孫悟空一樣爬到鐵扇公主肚子里,降妖伏魔、神通廣大。
我首先考慮的是在國外成熟版本上改造。在和德國的機器人廠家交流時,我提出了一項需要實現(xiàn)的重要功能。德國專家來現(xiàn)場測量后說,必須先付50萬,才能給可行性分析報告。我問:那如果可行性報告結論是不可行怎么辦?那50萬豈不是打了水漂?德國專家攤開雙手、聳聳肩。
經(jīng)過這件事,我就下定決心,不能依靠外國人,只能自力更生做咱們自己的機器人。
我從零開始構思和設計機器人的每個功能和接口。為了節(jié)約經(jīng)費,我先設計了低成本的發(fā)電機試驗模型。它與機器人相關的關鍵部位尺寸是1:1仿真的,其它部位大多采用木頭包鋼皮、分段等方法。這個模型在后期試驗中發(fā)揮了巨大作用。
我總結了國際上3條技術路線:磁吸式機器人、軌道式機器人、索道式機器人,用樣機逐一在模型上做試驗,以找出最優(yōu)技術路線。
經(jīng)過兩年、幾十次模型試驗,2021年2月春節(jié)期間,“悟空1.0”在N205(寧德核電站2號機組第5次大修)中爬進了發(fā)電機,傳出了第一張圖像,因為時間限制,只完成了2%的檢查任務。大修后,我總結了74項需要改進的點。
同年4月,在L310(嶺澳核電站3號機組第10次大修),改進后的機器人完成了5項重要功能的可行性試驗,這一次,又總結了69個反饋項。
同年10月,“悟空2.0”卷土重來,在L409(嶺澳核電站4號機組第9次大修)完成了所有功能試驗,和抽轉(zhuǎn)子后的數(shù)據(jù)對比,驗證了數(shù)據(jù)有效性、重復性,通過了集團重大設備管理辦公室和電廠評審。
下一步,“悟空3.0”計劃今年5月在N305(寧德核電站3號機組第5次大修)正式應用,希望能達到不抽轉(zhuǎn)子的目的,如果成功了,就能消除重大設備風險、節(jié)約約5天工期,減少約1100人工日!
目前該項目已申請國家專利28項,其中有6項功能是國外機器人不具備的,填補了發(fā)電機檢修的國際空白。同時,我們已經(jīng)掌握了發(fā)電機機器人研發(fā)的關鍵技術,為后續(xù)開展集團所有機型發(fā)電機機器人的研發(fā)奠定了基礎。
未來,我還想把精力投入到發(fā)電機抽穿轉(zhuǎn)子專用工具研發(fā)中,將這項需要數(shù)十人協(xié)作、有幾百個步驟的一級高風險作業(yè),降低為低風險、自動化、人力少的標準作業(yè),再也不需要領導和老師傅現(xiàn)場監(jiān)護,哪怕是剛畢業(yè)兩年的大學生,只要會安裝工具就能安全地把轉(zhuǎn)子抽出和穿入。
我的最終目標是在退休前,把發(fā)電機檢修所有高風險、低效率的工作,都通過現(xiàn)代化的專用工具變得安全、高效。將來,我們發(fā)電機隊干活,就是帶著一箱一箱、擁有自主知識產(chǎn)權的各類專用工具,這將成為我們運營公司在國內(nèi)甚至國際上區(qū)別于其它檢修隊伍的特征。甚至我退休以后,這些專用工具還能繼續(xù)替我安全、高效地在現(xiàn)場干活。
習近平總書記指出:創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力,也是中華民族最深沉的民族稟賦。在激烈的國際競爭中,惟創(chuàng)新者進,惟創(chuàng)新者強,惟創(chuàng)新者勝。作為一名核電工程師,我理解的創(chuàng)新就是利用科學技術發(fā)明解決問題的方法或工具,從而創(chuàng)造價值,這也是我一直以來堅持走的路。
最后,感謝集團、感謝公司給我提供了干事創(chuàng)業(yè)的舞臺。各單位排憂解難,同事們共同分擔,供應商積極配合,我才能在做好本職工作外,思考新方法,發(fā)明新工具,讓核電檢修工作更安全、質(zhì)量更好、更自動化。
謝謝大家!
十年磨一劍
小編祝愿王建濤的核電“悟空”夢
可以飛向更廣闊的天地!
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“中華技能大獎”獲得者王建濤:技術立身,從中專生逆襲成為“工人院士”