5月27日10時(shí)，一場重要的評(píng)審會(huì)正在緊張地進(jìn)行著。中廣核核電運(yùn)營有限公司發(fā)電機(jī)檢修主任工程師王建濤帶著數(shù)據(jù)和文件參加了會(huì)議。發(fā)電機(jī)檢修團(tuán)隊(duì)6年來努力的成果，將在會(huì)上得到最終的評(píng)價(jià)。
“N305大修（寧德核電站3號(hào)機(jī)組第5次大修）發(fā)電機(jī)不抽轉(zhuǎn)子機(jī)器人首次正式應(yīng)用，完成了抽轉(zhuǎn)子大修相應(yīng)檢修項(xiàng)目，檢查數(shù)據(jù)合格，機(jī)器人功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)預(yù)期，可以替代阿爾斯通半速機(jī)抽轉(zhuǎn)子大修工作。”由中國廣核集團(tuán)重大設(shè)備管理辦公室、ETPG組（設(shè)備技術(shù)同行小組）、中廣核運(yùn)營與寧德核電組成的聯(lián)合專家組宣布了最終的評(píng)審結(jié)果。
王建濤第一時(shí)間就向同事們分享這個(gè)好消息。該評(píng)審結(jié)果意味著，從此核電發(fā)電機(jī)檢修在安全性和效率提升上打開了新局面。
“悟空”從窘境中蹦出
核電站發(fā)電機(jī)每隔5年左右需抽出轉(zhuǎn)子，以便對定子及轉(zhuǎn)子內(nèi)部進(jìn)行全面的檢修和試驗(yàn)。而“抽轉(zhuǎn)子”卻是一件費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)心的工作，不僅需要提前拆除勵(lì)磁機(jī)等大量設(shè)備，而且重233噸、長15.38米的轉(zhuǎn)子如果在起吊抽穿過程中發(fā)生設(shè)備損壞，將可能造成數(shù)以億計(jì)的損失。
在經(jīng)歷了幾次讓人血壓飆升的“抽轉(zhuǎn)子”之后，王建濤和團(tuán)隊(duì)成員于2016年萌生了“在不抽轉(zhuǎn)子的前提下，讓一個(gè)機(jī)器人沿著定轉(zhuǎn)子環(huán)形氣隙進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部完成檢修試驗(yàn)”的想法。
2018年，“發(fā)電機(jī)不抽轉(zhuǎn)子檢修機(jī)器人科研項(xiàng)目”正式立項(xiàng)實(shí)施，王建濤為這個(gè)機(jī)器人取名“悟空”，希望它能像齊天大圣鉆進(jìn)鐵扇公主肚子里一樣，無往不利解決難題。
“一開始我們想將國外的成熟技術(shù)應(yīng)用在我們自己的設(shè)備上，可是光做可行性評(píng)估就要收50萬元的費(fèi)用。如果能用，租設(shè)備就更貴，不能用就等于50萬元打了水漂。”在跟國外專家溝通幾輪之后，“自主研發(fā)”成了王建濤團(tuán)隊(duì)唯一的選擇。
“悟空”的九九八十一難
圖2
就像孫悟空需要經(jīng)歷九九八十一難才能取得真經(jīng)，“悟空”機(jī)器人的誕生也是一波三折。
在2021年N205大修（寧德核電站2號(hào)機(jī)組第5次大修），當(dāng)時(shí)的“悟空1.0”版本首次進(jìn)入了發(fā)電機(jī)內(nèi)部。短短一天的測試，讓本來信心滿滿的王建濤發(fā)現(xiàn)了不少問題，例如導(dǎo)軌式的進(jìn)入方式空間狹小、單個(gè)機(jī)器人功能不足，讓換槽裝置的安裝費(fèi)時(shí)費(fèi)力。經(jīng)過梳理，王建濤記錄了上百條改進(jìn)意見，很多原來的設(shè)想甚至需要重新思考。
研發(fā)團(tuán)隊(duì)明白，創(chuàng)新不是想當(dāng)然，發(fā)現(xiàn)問題是改進(jìn)的第一步。在之后的一年多時(shí)間里，機(jī)器人大改了3次，原本的導(dǎo)軌式安裝變成了磁吸式，完全舍棄了換槽裝置后，機(jī)器人進(jìn)入發(fā)電機(jī)變得異常簡單。機(jī)器人組合不合理，那就縮小本體的體積，將擁有不同功能的機(jī)器人進(jìn)行組合，讓“悟空”擁有“七十二變”。
“光是磁吸材料我們就試驗(yàn)了5種。為了找出最優(yōu)的功能組合，我們需要了解最新的技術(shù)，機(jī)器人換代快，最夸張的時(shí)候我們一批幾十個(gè)機(jī)器人全都要推翻重來。”王建濤說道。
2022年5月，在寧德核電和中廣核運(yùn)營寧德項(xiàng)目部的支持下，“悟空3.0”正式上場。21日凌晨，N305大修發(fā)電機(jī)不抽轉(zhuǎn)子機(jī)器人檢修開始，王建濤和伙伴們帶著四個(gè)大箱子早早來到了現(xiàn)場，箱子里就是“悟空”和它的“十八般兵刃”。
圖3
改進(jìn)后的“悟空3.0”更加輕薄小巧，它沿著定轉(zhuǎn)子環(huán)形氣隙緩緩進(jìn)入發(fā)電機(jī)內(nèi)部之后，按照指令一圈一圈查看發(fā)電機(jī)內(nèi)部情況，并通過傳感器實(shí)時(shí)傳輸畫面和數(shù)據(jù)。定子槽楔松動(dòng)檢查、定子鐵芯ELCID試驗(yàn)、定子端部共振頻率測量……隨著一項(xiàng)項(xiàng)工作內(nèi)容的完成，“悟空”在發(fā)電機(jī)“肚子”里輾轉(zhuǎn)騰挪，如魚得水，精彩地完成了首次應(yīng)用。
“悟空”的成功應(yīng)用，可以減少包括抽穿轉(zhuǎn)子在內(nèi)的多個(gè)高風(fēng)險(xiǎn)作業(yè)，提升發(fā)電機(jī)檢修的本質(zhì)安全，同時(shí)也為大修工期的大幅創(chuàng)優(yōu)提供了條件。
未來，結(jié)合各基地機(jī)組的差異，“悟空”將“鉆進(jìn)”更多機(jī)型發(fā)電機(jī)“肚子”里，開啟新征程。到那時(shí)，5年左右一次的抽轉(zhuǎn)子工作預(yù)計(jì)將推至10年，甚至更久。
