核电站压力容器检测用长柄工具研究

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Academic学术核电站压力容器检测用长柄工具研究≥司 -李哲 张宝军 刘震 刘程超摘要 ：为了便于核电站压力容器无损检测装置吊装 ，设计了-种新颖的长柄工具.它能满足所有待检焊缝位置要求 ，且能准确可靠地锁紧检测装置 .大大提高了操作人员的操作简易性和可靠性 ，减少了操作人员在高剂量区停留时间 ，降低了核辐射对操作人员身体的伤害 ，具有很高的应用价值。

核电站压力容器是包容核燃料、防止核物质泄露的关键设备，属于核-级部件。它长期处于高温、高压、强辐射的恶劣工作环境下，极易产生缺陷。因此，做好压力容器的无损检测对 于保障核 电站安全稳定运行、避免核事故发生具有重要意义。

压力容器中有多处待检焊缝，所处的水平高度和周向角度均不相同，距离操作人员所在的桥架十几米至二十米不等。检测人员根据这些待检焊缝的要求设计了多种自动检测装置，通常直接用环形吊车将检测装置吊装至待检位置，但这样操作不方便、装置落位精度低、吊装稳定性难以控制，有撞坏压力容器壁面的风险等。本文介绍了-种新颖的长柄工具，它的长度可根据需要自由延伸，能满足压力容器所有待检焊缝检测要习之连接可靠，从设计上杜绝零件坠落，产生事故；设计人性，方便操作人员使用。

二、结构介绍长柄工具由操作柄组件、延伸杆组件和装置锁紧组件组成。

2.1操作柄组件操作柄组件如图1所示。吊环、固定板、套筒是其主要组成零件。吊环主要有两个用途。-方面操作长柄工具时，操作人员通过转动 吊环调整吊装角度，使装置顺利落位；另-方面当不操作长柄工具时，用环形吊车吊住吊环，防止长柄工具意外坠落造成事故。

吊环上开有手指槽，方便人员操控。为了保证连接可靠性，套筒与支撑板直接焊接在-起。套筒为中空圆筒结构，使线缆能方便的从工具 内部穿过。

图 1操作柄组件2.2延伸杆组件延伸杆组件如图2所示，由延伸杆、连接销、快卸销等零件构成。延伸杆分别有3m、2.5m、2m、1.5m四种规格，经过组合可满足所有不同高度焊缝高度，最长可延伸21m。当需要延伸时，将连接销插入延伸杆，旋转连接销，使其上的通孔 与延伸杆上的通孔对齐，插入快卸销，即实现了连接§卸销头部有个按钮，按下按钮，销杆上的弹珠收拢，即可插拔快卸销；松掉按钮，销杆上的弹珠弹出顶住延伸杆，连接被锁定。

这种结构使得只有通过操作人员主动动作才可拆除连接，避免连接销意外脱落，造成意外事故的发生。延伸杆上开有凶，用钢丝绳系住钢丝绳穿过凶，可防止快卸销坠落造成异物坠落事件。

图 2延伸杆组件2.3装置锁紧组件装置锁紧组件由锁紧气缸、驱动盘、锁紧指及定位壳组成如图3所示。定位壳上有三个凸起块，它插入装置上连接机构的凹槽里，防止装置发生转动。驱动盘通过锁紧气缸固定在定位壳的内部。气缸伸出，推动驱动盘上升，使锁紧指收回至定位壳内，长柄工具与检测装置脱开；气缸缩回，拉动驱动盘下降，使锁紧指伸出定位壳，长柄工具锁紧检测装置。

由于锁紧状态下锁紧指与驱动盘间作用力的方向垂直于重力方向，所以实现了自锁，不会发生由于装置过重导致锁定失效的情况。

释放状态镶紧措 驱动盘 定能壳 饿紧 t缸镇定状态图 3装置锁紧组件三、设计计算及强度校核3.1长柄工具重量计算作为-个人工操作的工具，操作的便利性与工具的重量密切相关。如工具过重，则给操作人员带来了困难。在压力容器检测过程中，容器始终是充满水的状态，因此，长柄工具操作重量的计算需考虑浮力的影响。在此我们仅中国机械 Machine China I79