[发明专利]一种用于高放射性设备的防松螺栓组件及胀紧式防松工艺

摘要

本发明属于核电站技术领域，具体涉及一种高放射性设备上的防松螺栓组件及胀紧式防松工艺。一种防松螺栓组件，由防松螺栓A与防松帽装配而成，组装后防松螺栓A旋转时防松帽随同防松螺栓A一同旋转，防松螺栓A的上部为一个圆形的凸台垫片，圆形的凸台垫片上端为防松螺栓旋拧头部，防松帽整体为圆筒形，圆筒形底部中间设计有与防松螺栓旋拧头部相匹配的定位孔。本发明用于高放射性设备上的防松螺栓失效后的修复工作，通过相关安装工具的配合使用，在水下远距离操作，实现在多种位置上对高放射性设备的螺栓进行防松的修复工作。

主权项

1.一种用于高放射性设备的防松螺栓组件胀紧式防松工艺，其特征在于：防松螺栓组件由防松螺栓A(3)与防松帽(4)装配而成，组装后防松螺栓A(3)旋转时防松帽(4)随同防松螺栓A(3)一同旋转，防松螺栓A(3)的上部为一个圆形的凸台垫片(5)，圆形的凸台垫片(5)上端为防松螺栓旋拧头部(6)，防松帽(4)整体为圆筒形，圆筒形底部中间设计有与防松螺栓旋拧头部(6)相匹配的定位孔；所述的防松螺栓旋拧头部(6)为一字形、三边形、四边形或者多边形；螺栓拧紧工具一端为操作人员手持端，并安装力矩扳手(10)，另一端是与防松螺栓旋拧头部(6)相匹配的套筒头部(7)，中间由金属长杆(9)连接，金属长杆(9)中间安装一个平衡块(8)，平衡块(8)上设置有吊点；胀紧工具前端由带胀紧凸台(12)的空心半圆柱形的活动胀紧块(15)组成，活动胀紧块(15)的尾端通过固定(16)安装在胀紧工具本体上，固定轴(16)与活动胀紧块(15)之间采用间隙配合，胀紧凸台(12)的数量根据防松动定位孔(19)的数量确定，活动胀紧块(15)前端中间有与防松螺栓旋拧头部(6)配合的孔(11)，外部有紧固环(13)进行紧固，两个活动胀紧块(15)中间有一根胀紧工具的芯杆(14)，胀紧工具的芯杆(14)末端连接一个可沿轴向伸缩的进给芯杆(17)，胀紧工具在防松螺栓组件(2)上定位后，通过进给芯杆(17)驱动胀紧工具的芯杆(14)，当进给芯杆(17)带动胀紧工具的芯杆(14)向活动胀紧块(15)前端伸出时，胀紧工具的芯杆(14)顶住带有胀紧凸台(12)的活动胀紧块(15)内壁，活动胀紧块(15)以固定轴(16)为中心，向圆周直径方向胀开；包括如下步骤：步骤一、确认需要修复的防松螺栓B(28)需求；01.高放射性设备本体(26)上可能存在多组防松螺栓B(28)；02.通过设备振动值超标或者异物撞击监测显示异常，以及通过水下视频装置对设备本体(26)上的防松螺栓B(28)进行检查；03.确认防松螺栓B(28)是否已经脱落或者防松失效，通过检查确认防松螺栓B(28)的修复要求；步骤二、设计加工新防松螺栓A(3)和防松帽(4)；01.根据检查的结果，确认需要修复的防松螺栓B(28)型号及尺寸；02.根据需要修复的原防松螺栓B(28)尺寸，设计加工新防松螺栓A(3)和防松帽(4)；步骤三、确认新防松螺栓组件的尺寸；01.对新防松螺栓A(3)和防松帽(4)的材料证明、尺寸、加工质量进行检查，确认其可用性；步骤四、确认需要修复的防松螺栓B(28)状况；01.用水下视频装置检查有修复需求的防松螺栓B(28)目前的状态，确认需要修复的防松螺栓B(28)状况，其中主要有以下几种状态：02.防松销焊点已脱开或者已断裂，防松螺栓A(3)还未松动；03.防松帽(4)焊缝脱开，防松螺栓A(3)还未发生转动；04.防松销焊点已脱开或者已断裂，防松螺栓A(3)已经产生了局部甚至多圈转动；05.防松帽(4)焊缝脱开，防松螺栓A(3)已经产生了局部甚至多圈转动；06.防松销或者防松帽(3)已经脱开，防松螺栓A(3)已经从设备本体上脱落；步骤五、防松螺栓处理：01.如果防松螺栓A(3)或防松帽(4)已从高放射性设备本体(26)脱落行程系统异物，需要检查异物的去向，并通过水下异物打捞设备将高放射性防松螺栓A(3)或者防松帽(4)打捞出来，放入转运容器(27)内，待下一步处理，将打捞工具运送至水面去污，并存放在指定区域；02.如果高放射性设备本体(26)上的防松螺栓组件(2)仅是防松失效，还没有从高放射性设备本体(26)上脱落，则需要使用螺栓水下拆除工作平台进行螺栓拆除工具的定位，然后利用螺栓拆除工具拆除防松失效的防松螺栓组件(2)，并将其放入转运容器(27)内，待下一步处理；03.将所有需要进行修复防松缺陷的防松螺栓组件(2)全部拆除；并确认高放射性设备本体(26)所有需要修复防松缺陷位置螺孔均已没有防松螺栓A(3)存在，将水下螺栓拆除设备运送至水面去污，并存放在指定区域；04.确认高放射性设备本体(26)上需要进行修复的防松螺栓孔(18)位置，并对高放射性设备被加工本体(1)防松螺栓安装孔(18)进行清洁，清洁后用纯净水对防松螺栓安装孔(18)进行冲洗，完成后将水下清洁工具运送至水面去污，并存放在指定区域；步骤六、在设备需要修复的防松失效的防松螺栓安装孔(18)上加工防松帽安装孔(20)；01.将防松帽安装孔(20)加工设备组装完成，并运送至需要修复的防松螺栓B(28)安装位置的孔位上定位，在高放射性设备被加工本体(1) 的原防松螺栓安装孔(18)上对中；02.对高放射性设备被加工本体(1)加工，直至防松帽安装孔(20)加工完成；03.将水下加工工具运送至水面去污，并存放在指定区域；步骤七、在设备需要修复的防松失效的防松帽安装孔(20)上加工防松动定位孔(19)；01.将防松动定位孔(19)加工设备组装完成，并通过运送至需要修复的防松失效的螺栓孔位上定位，在高放射性设备被加工本体(1)的防松帽安装孔(20)对中；02.对防松帽安装孔(20)的侧壁进行加工，直至防松动定位孔(19)加工完成；03.按设计完成防松动定位孔(19)的加工后，将防松动定位孔加工设备运送至水面去污，并存放在指定区域；步骤八、对防松帽安装孔(20)及防松动定位孔(19)进行清洁；01.对加工后的高放射性设备被加工本体(1)上需要修复的原防松螺栓安装孔(18)、防松动定位孔(19)、防松帽安装孔(20)进行冲洗、清洁；02.冲洗后将水下清洁工具运送至水面去污，并存放在指定区域；03.完成加工、清洁后的防松螺栓组件安装孔；步骤九、组装防松螺栓组件；01.将防松帽(4)与防松螺栓A(3)组装成防松螺栓组件(2)，并确认防松帽(4)安装到位；步骤十、在需要修复的位置安装防松螺栓组件(2)；01.组装好螺栓旋拧工具，调整平衡块(8)的位置，尽量将螺栓旋拧工具置于一个吊装水平状态；02.将组装好的防松螺栓组件(2)套在螺栓旋拧工具套筒头部(7)；03.操作人员(22)利用吊装设备(21)连接平衡装块(8)吊入水中；04.将安装了防松螺栓组件(2)的螺栓旋拧工具运送至安装操作位置；05.操作人员(25)调整防松螺栓组件(2)与需要修复的原防松螺栓安装孔(18)对中；06.操作人员(25)通过操作螺栓旋拧工具在需要修复的原防松螺栓安装孔(18)上安装防松螺栓组件(2)；07.操作人员(25)旋拧力矩扳手(10)，按照力矩要求拧紧防松螺栓组件；08.将螺栓旋拧工具运送至水面去污并存放在指定区域；步骤十一、对安装到位的防松螺栓组件(2)中的防松帽(4)进行胀紧式防松动定位操作；01.组装胀紧工具；02.利用吊装设备(21)将胀紧工具吊入水池，运送至防松螺栓组件(2)胀紧操作位置；03.通过操作人员(23)操作进给芯杆控制器(24)，将胀紧工具进给芯杆(17)置于末终端状态；04.操作人员(25)远距离将胀紧工具活动胀紧块(15)前端的孔(11)，套在防松螺栓组件(2)的防松螺栓旋拧头部(6)外部，并进行调整、完成多方向对中；05.由操作人员(23)操作进给芯杆控制器(24)，将进给芯杆(17)伸出，胀紧工具的芯杆(14)随着进给芯杆(17)的动作向前伸出；06.胀紧工具的芯杆(14)向前伸出，顶碰活动胀紧块(15)内壁，活动胀紧块(15)以固定轴(16)为中心在圆周方向上向外张开；07.当活动胀紧块(15)上的胀紧凸台(12)触碰到防松帽(4)内侧侧边时，操作人员(23)继续操作进给芯杆控制器(24)，伸出进给芯杆(17)；08.胀紧工具的芯杆(14)继续向前伸出，胀紧工具的活动胀紧块(15)继续张开，胀紧凸台(12)挤压防松螺帽(4)内侧侧边，使防松螺帽(4)内侧侧边的变形部分卡进防松帽定位孔(19)，直至胀紧工具的芯杆(14)达到设计进给量；09.操作人员(23)操作进给芯杆控制器(24)，反向动作进给芯杆(17)，改变胀紧工具的芯杆(14)运动方向，缓慢缩回胀紧工具的芯杆(14)；010.随着进给芯杆(17)的动作，胀紧工具的芯杆(14)慢慢退回，活动胀紧块(15)收拢，直至达到进给芯杆( 17) 的末终端状态；011.操作人员(25)通过操作胀紧工具，将胀紧工具的活动胀紧块(15)退出防松帽(4)位置，并解除胀紧工具在设备被加工本体(1)上的固定；012.将胀紧工具送至水面去污，并存放在指定区域待用；步骤十二、更换所有防松失效的螺栓；01.按照上述步骤进行所有防松螺栓组件(2)的安装及防松动胀紧定位；02.对防松帽的防松动定位安装状况进行检查确认。