Установка для дистанционного автоматизированного контроля корпуса реактора ВВЭР-1000

1. Установка для дистанционного автоматизированного контроля корпуса реактора ВВЭР-1000 Докладчик – ведущий инженер ОКБ АСК Рогаткин В.А.

2. Назначениеустановки • Установка для дистанционного автоматизированного контроля корпуса реактора ВВЭР-1000 АСК172.00. является составной частью системы контроля корпуса реактора «Аркус» и предназначена для проведения периодического дистанционного автоматизированного ультразвукового и телевизионного визуального контроля основного металла и сварных швов корпуса, ультразвукового контроля отслоения наплавки в период плановых остановов без выгрузки из реактора активной зоны.

3. Объект контроля – Корпус реактора ВВЭР-1000 4-го блока Калининской АЭС • Объект контроля - корпус реактора ВВЭР-1000 (рис.1) представляет собой сварной цилиндрический сосуд, состоящий из фланца, зоны патрубков, опорной обечайки, цилиндрической части и эллиптического днища. Фланец и все обечайки выполнены цельноковаными, днище - штампованное из заготовки. • Вся внутренняя поверхность корпуса покрыта антикоррозионной наплавкой толщиной 7-9 мм. Материал корпуса - сталь 15Х2НМФА (15Х2НМФА-А), материал наплавки – сталь 08Х19Н10Г2Б.

4. Объем контроля корпуса реактора ВВЭР-1000 • Швы 1,3 КР- 100% • Швы 2,5,6,7 – 100% в технически доступном объеме • Шов 4 - 100%с одной стороны в технически доступном объеме • Швы приварки трубопровода Dу 850 к патрубкам Dу 850 КР с одной стороны шва - 100% длины шва • Сварные швы приварки патрубков САОЗ к КР - 100% длины шва со стороны патрубка САОЗ в технически доступном объеме.

5. Основные технические характеристики установки Толщина контролируемого металла, мм………………………………..от 40 до 300 Погрешность определения координат УЗ и ТВ контролях, мм, не более: - по оси продольных перемещений……………………….. ±( 5 + 0.002Х ), где Х - величина продольного перемещения - по оси поперечных перемещений…………………………………± 10 - по глубине залегания……………………………………………………………± 5.0 Полное время контроля КР, не более, час…………………………………………75 Количество каналов УЗ контроля, не менее……………………………………48 Полная масса (без упаковки и образцов), кг, не более…………………………...300 Потребляемая мощность, КВА, не более…………………………………………..2,5 Средняя погрешность определения условных размеров несплошностей при УЗК, мм, не более: - при толщине металла до 200 мм…………………………………………………± 5 - при толщине металла более 200 мм…………………………………………….± 10 Дискретность отсчета перемещений СУ и МПП, мм, не более…………………...1.0

6. Состав установки 1. Сканирующие устройства2. Устройства ориентации и системы координат3. Система ультразвукового контроля4. система управления5. система телевизионного измерительного контроля6. вспомогательные устройства

7. Сканирующие устройства • Су-Ц (УЗК,ТВК цилиндрической части КР) • Су-Д (УЗК,ТВК днища КР) • СУ-ЗП (УЗК зоны патрубков КР ) • СУ- ГЦТ (УЗК трубопровода Ду850) • СУ-САОЗ (УЗК шва приварки трубопровода Ду350)

8. Сканирующие устройства

9. Сканирующее устройство для УЗ, ТВ контроля цилиндрической части КР

10. Основные узлы и механизмы Су-Ц • Платформа • Ходовые приводы на магнитных колесах • Механизм поперечного перемещения • Механизм подъема преобразователей • Коробки распределительные • Подвеска УЗ преобразователей • Система подвода и распределения контактной жидкости • Дальномер определения высотной отметки • Датчик нулевой линии • Видеокамеры визуального наблюдения • Датчик пути (пройденного расстояния по горизонтали) • Датчик крена • Датчик аварийного останова

11. Ходовой привод сканирующих устройств. Ходовой привод сконструирован с учетом особенностей объекта контроля, обеспечивает устойчивое положение сканирующего устройства (СУ) на поверхности корпуса ректора, колесные пары на самарий-кобальтовых магнитах имеют две степени свободы, привод на колеса – цепной. Электродвигатель фирмы Maxon– бесколлекторный, асинхронный, постоянного тока (27 вольт), с установленными оптическим и электромагнитными энкодерами, электротормозом для удержанием веса СУ на вертикальных, потолочных и переходных поверхностях, встроенный в корпус трехступенчатый планетарный редуктор. Передача на цепь осуществляется через коническую пару. Управление электроприводом происходит с ПК управления через контроллер, диапазон задаваемой скорости – от 10 до 4000 мм/мин, точность позиционирования вала электродвигателя 1 угловая минута. В конструкции ходового электропривода был применен 30-ти летний опыт разработки и эксплуатации транспортных модулей на магнитных колесах , созданных нашим предприятием, использованы комплектующие ведущих мировых производителей.

12. Механизм поперечного перемещения Для унификации конструкции установки, в механизме поперечного перемещения применен такой-же электродвигатель, что и в ходовом приводе. Встроенный планетарный редуктор имеет иное передаточное число, вращение вала шариковинтовой пары МПП от двигателя передается через одноступенчатый цилиндрический редуктор. Управление приводом осуществляется с ПК управления через контроллер, диапазон регулирования скорости от 10 до 3000 мм/мин, положение каретки МПП задается с точностью 0,1 мм. Конструкция предусматривает безлюфтовое перемещение подвески преобразователей с высокой точностью. Начальное (нулевое) положение каретки обеспечивает наличие бесконтактного регулируемого концевого выключателя со светодиодной подсветкой срабатывания для облегчения процесса настройки и калибровки. Положение механизма поперечного перемещения относительно объекта контроля регулируется механизмом прижима, осуществляющего автоматическую регулировку усилия прижатия ПЭП к исследуемой поверхности.

13. Подвеска УЗ преобразователей СУ-Ц Коммутатор Коллектор подачи контактной жидкости Комплект ПЭП Ультразвуковыепреобразователи

14. Система ультразвукового контроля Система ультразвукового контроля установки «Аркус» разработана и изготовлена нашим партнером, ООО Научно-ВнедренческимПредприятием «Кропус», являющимся признанным лидером разработки систем автоматизированного исследования материалов в РФ. Оборудование УЗ контроля: - дефектоскоп УМД-8.А3; - блок питания дефектоскопа УМД-БП; - выносной генератор/усилитель; - коммутатор. Акустическая система: - подвеска АСК 172.01.06.00 для выполнения контроля цилиндрической части корпуса реактора; - подвеска АСК 172.03.04.00 для выполнения контроля днища корпуса реактора; - подвеска АСК 172.04.05.00 для выполнения контроля сварных соединений в зоне патрубков; - подвеска АСК 172.09.08.00 для выполнения контроля сварных соединений в приварки патрубков САОЗ; - подвеска АСК 172.02.07.00 для выполнения контроля сварных соединений ГЦТ. Комплекс аппаратуры сбора и обработки результатов контроля: - ЭВМ сбор данных контроля; - ЭВМ обработки и визуализации данных контроля; - принтер; - сетевой концентратор.

15. Основные технические характеристики системы УЗК • Число подключаемых УЗ преобразователей до 48 • Частота излучения генератора от 0,5 до 10 МГц • Частотный диапазон приемникаот 0,5 до 15 МГц • Максимальная длительность развертки 500 мкс • Максимальная толщина контролируемого материала до 400 мм • Тактовая частота АЦП 100 МГц • Динамический диапазон входных сигналов 100 дБ • Номинальная чувствительность 100 мкВ • Предел основной погрешности определения координат дефектов  (1 + 0,01Х) мм~ 1% • Число каналов регистрации данных (тактов работы дефектоскопа) до 48 • Вид регистрируемых данных – А-скан, амплитуда, координаты и эквивалентная площадь отражателя • Шаг записи данных по оси X и Y от 1 мм • Режимы записи результатов: поисковый – запись в каждой точке контроля амплитуды, координат и эквивалентной площади отражателя по всем тактам; экспертный - запись в каждой точке контроля А-скана УЗ сигнала, амплитуды, координат и эквивалентной площади отражателя по всем тактам; SAFT - запись в каждой точке контроля УЗ сигнала выбранного такта работы дефектоскопа в недетектированной (RF) форме

16. Ультразвуковой дефектоскоп УМД-8 Измерительный блок УЗ дефектоскопа состоит из схемы формирования сигналов управления выносным блоком генератора/усилителя и коммутатора, усилителя ультразвукового сигнала со схемой временной регулировки чувствительности (ВРЧ), модуля дискретизации и обработки ультразвукового сигнала,процессорного модуля управления. Дефектоскопы серии УМД-8 являются утвержденным средством измерения (сертификат RU.C.27.003.A №28244 и внесены в Государственный реестр средств измерений под №35134-07.

17. Устройства ориентации и системы координат Лазерныйдальномер позволяет проводить прямые измерения расстояния от сканирующего устройства до базовой поверхности – поворотной платформы высотной отметки, закрепленной на выдвижном кронштейне стартовой платформы. Дальномер является сертифицированным средством измерения , погрешность определения высотной отметки составляет 0,1 мм на 10 м измеряемого расстояния. Дальномер способен выполнить до 50 измерений в секунду и по шине САN передать данные в ПК управления. Крепление дальномера осуществлено на оси датчика крена. Датчик нулевой линии позволяет отследить положение сканирующего устройства относительно «нулевой линии» - плоского лазерного луча нивелира - задающего начальную координату продольного перемещения по образующей объекта контроля. Позволяет оценить приближение и удаление от лазерного луча и формирует сигнал останова сканирующего устройства в заданном положении.

18. Устройства ориентации и системы координат Датчик пути - абсолютный энкодер, позволяющий отслеживать угловые перемещения на 1/10000 оборота вала, оснащен калиброванным колесом с обрезиненным рифленым ободом для предотвращения проскальзывания по измеряемой поверхности. Установлен на специальном кронштейне, позволяющем регулировать усилие прижима к поверхности, измерение расстояния при движении сканирующего устройства по поверхности сложной формы (радиусный переход и т.п.). Содержит внутреннюю память и возможность в реальном режиме времени передавать данные в ПК управления по шине САN. Датчик крена - абсолютный энкодер, на валу которого закреплен лазерный дальномер. Считает угловые перемещения на 1/10000 оборота вала. Позволяет измерять угловой крен сканирующего устройства до 0,01 градуса и использовать эти данные в алгоритме системы управления. Содержит внутреннюю память и возможность в реальном режиме времени передавать данные в ПК управления по шине САN.

19. Сканирующее устройство для УЗ, ТВ контроля днища КР Транспортный модуль сканирующего устройства для УЗ, ТВ контроля днища унифицирован с ТМ Су-Ц и зачистным устройством. Отличаются только подвеска УЗ преобразователей, крепление датчика нулевой линии и отсутствием дальномера. На ось энкодера датчика крена закрепляется кронштейн тросика устройства координатно-управляющего, измеряющего радиус движения сканирующего устройства по днищу корпуса реактора. Датчик крена измеряет угол тросика относительно касательной к траектории движения Су-Д по днищу для удержания заданного радиуса при движении «назад». На Су-Д реализован алгоритм автоматического слежения за равномерным прижимом ПЭП акустической системы к криволинейной поверхности по траектории поперечного перемещения. Для проведения телевизионного контроля днища к каретке МПП закрепляется кронштейн камер ТИК. Зачистка поверхности днища производится с использованием рабочей головки зачистного устройства при аналогичных алгоритмах движения СУ.

20. Сканирующее устройство для УЗ контроля Зоны патрубков КР Ходовой э/двигатель Су-ЗП унифицирован с ходовым двигателем СУ-Ц,Д,ЗУ. Поскольку движение СУ-ЗП происходит по наравляющему рельсу при помощи дистанционирующих штанг, дополнительных устройств для обеспечения траектории движения не требуется. В конструкции МПП применена цепная передача, что обусловлено движением подвески ПЭП в ограниченных габаритах с максимальным размахом. Для крепления кабелей испо

21. Сканирующее устройство для УЗ контроля трубопроводов ГЦТ

22. Сканирующее устройство для УЗ контроля шва приварки патрубков САОЗ

23. Система управления • ПК управления • Блок питания (включая источник бесперебойного питания) • Коробки коммутационные • Кабели питания и связи

24. Комплекс вычислительной аппаратуры системы «Аркус»

25. ПО Системы УЗК

26. УЗ дефектоскоп

27. Подвески УЗ преобразователей

28. Система телевизионного измерительного контроля Камеры ТИК ПО системы ТИК

29. Вспомогательные устройства • Системы внешнего телевизионного наблюдения • Купольных камер • Телекамеры наблюдения за выводом СУ на КР • Монитора • квадратора • Стартовая платформа служит для размещения: • Механизма прижима платформы вывода СП к поверхности КР • Механизма задания уровня высотной отметки • Купольной камеры системы внешнего телевизионного наблюдения • Телекамеры для контроля вывода СУ на поверхность КР • Устройства координатно-управляющего • Лазерного нивелира (задания нулевой линии) • Зачистное устройство • Системы удаления отходов • Водопылесос • Шланг удаления отходов • Устройства аварийного удаления СУ-Ц с корпуса реактора • Лебедка электрическая • Трос аварийного удаления

30. Система внешнего телевизионного наблюдения Пульт управления системой внешнего телевизионного наблюдения

31. Купольные камеры внешнего видеонаблюдения Телекамера купольная (ТКК-1) закреплена на сканирущем устройстве и предназначена для наблюдения за: работой механизмов сканирующего устройства, подачей и правильным распределением подвода контактной жидкости, положением сканирующего устройства относительно объекта контроля, качеством проведения зачистки корпуса реактора Обладает автофокусировкой , угол поворота по горизонтали 3600, по вертикали 950. Исполнение брызгозащищенное. Телекамера купольная (ТКК-2) закреплена на поворотной штанге стартовой платформы и предназначена для наблюдения за: Положением стартовой платформы относительно объекта контроля наблюдения за работой механизмов стартовой платформы, положением сканирующего устройства относительно объекта контроляи указателей (лазерных меток) устройства нулевой линии Обладает автофокусировкой , 10-ти кратным оптическим ZOOM, угол поворота по горизонтали 3600, по вертикали 950. Исполнение брызгозащищенное.

32. Стартовая платформа

33. Зачистное устройство

34. Проведение подготовки поверхности и контроль основного металла корпуса реактора ВВЭР-1000 на 4-м блоке Калининской АЭС УЗ контроль 7-го шва КР 4-го блока КлАЭС. Сканирующее устройство Су-ЗП. Зачистка циллиндрической части КР 4-го блока КлАЭС. Вспомогательное устройство Су-ЗУ.

35. УЗ контроль основного металла (3-ий шов) КР 4-го блока КлАЭС. Сканирующее устройство Су-Ц.

36. Помещение операторской Су-Ц (фрагмент)

37. Состояние Су-ЗУ после проведения зачистки КР Стартовая платформа

38. Спасибо за внимание !