Комплексная автоматизация испытаний приводов СУЗ в условиях серийного производства
Быстрое развитие отечественной атомной энергетики поставило перед атомным машиностроением задачу производства энергетических реакторов единичной мощности 1 ... 1,5 тыс. МВт. Для регулирования мощности таких реакторов требуется создание приводов системы управления и защиты (СУЗ), в которых отсутствуют преобразователи вращательного движения в поступательное перемещение регулирующего органа; имеется широкий диапазон регулирования скорости и тягового усилия без применения редукторов; возможно обеспечение синхронного перемещения групп регулирующих стержней, а также автоматическое регулирование, компенсация реактивности и аварийная защита реактора с помощью УВМ.
Как показал анализ разработанных в настоящее время .отечественных и зарубежных типов приводов СУЗ, для реакторов большой мощности с кластерным регулированием наиболее перспективными являются линейные электромагнитные приводы, которые с помощью электромагнитного поля, действующего через прочный корпус, отделяющий зону высокого давления от окружающей среды, обеспечивают непосредственное возвратно-поступательное перемещение регулирующих органов.
Однако линейные электромагнитные приводы СУЗ имеют характерную особенность, общую для всех типов (рис. 1), — высокую насыщенность электрооборудованием (электрические обмотки различных типов, магнито-проводы, электроизоляционные материалы, электрические датчики и индикаторы положения регулирующих органов, электромагниты и электродвигатели). Работа приводов СУЗ на ядерных реакторах требует, чтобы электрооборудование обладало высокой надежностью и Долговечностью в эксплуатации в условиях ионизирующих излучений, изменения температуры окружающей среды и заданных колебаний напряжения и частоты питающей сети. В связи с насыщенностью электрооборудованием и предъявлением жестких требований к его работе значительно увеличивается объем испытаний линейных приводов по сравнению с разными типами предшествующих приводов СУЗ. Это объясняется появлением новых параметров, специфичных только для линейных электромагнитных приводов, информацию о которых необходимо иметь на всех этапах испытаний с целью определения соответствия их заданным техническим условиям.
К такой информации относится состояние электрической изоляции электрооборудования; параметры электрических обмоток; рабочие характеристики электрических датчиков и индикаторов, электромагнитов и электродвигателей при различных условиях испытаний.
При массовом производстве приводов СУЗ резко возрастает число испытуемых элементов и узлов. Например, на Атоммаше при изготовлении линейных приводов СУЗ предстоит ежегодно проводить испытания и паспортизацию около 30 тыс. электрических обмоток различных типов, 4 тыс. сборочных узлов и 1 тыс. приводов в сборе. В условиях серийного производства проведение испытаний приводов СУЗ является сложной технической проблемой. Решение ее возможно только путем комплексной автоматизации процессов испытаний на всех этапах изготовления изделия.
С этом целью НПО ««Атомкотломаш» по техническим заданиям ПО «Ижорский завод» и Атоммаша выполнен комплекс НИР и ОКР, на основании которых разработан технический проект автоматизированного технологического комплекса (АТК) для испытания приводов СУЗ на заводах отрасли. Структурно АТК состоит из двух самостоятельных испытательных участков (рис. 2), каждый из которых обеспечивает выполнение определенной группы программ из общего цикла испытания изделия.
Участок А предназначен для испытания элементов и сборочных узлов приводов СУЗ, т. е. охватывает начальные этапы их изготовления. Процесс испытаний на этом участке характеризуется большой номенклатурой испытуемых изделий и сравнительно простыми и нетрудоемкими программами испытаний. Поэтому участок А компонуется из нестандартных испытательных стендов, каждый из которых оснащается автономным блоком управления, обеспечивающим автоматическое выполнение операций при испытании конкретного изделия. Участок А состоит из стендов для определения электрических параметров различных элементов электрооборудования приводов; для снятия рабочих характеристик сборочных узлов (датчиков, электромагнитов, электродвигателей и т. п.); для испытания упомянутого оборудования на герметичность.
В связи с большой номенклатурой испытуемых элементов и узлов испытательные стенды выполняют многоместными, т. е. их оборудуют установочными местами под каждое конкретное изделие. Контроль за процессом испытаний производят операторы, а последовательное выполнение всех операций по программе испытания каждого изделия осуществляется автономным блоком управления соответствующего стенда. Элементы и сборочные узлы, пройдя первый этап испытаний и получив паспорт на участке Л, поступают на сборку приводов СУЗ.