新型水冷壁机器人如何应对结焦、喷涂与防磨梁挑战,轻松应对检修难题?

百科   2024-10-29 20:01   湖北  

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概述
锅炉在工业生产和能源供应中占据着重要的地位,而水冷壁作为锅炉的关键部件,其状况直接影响着锅炉的安全稳定运行。水冷壁因长期处于高温、高压、腐蚀等恶劣环境中,极易出现磨损、腐蚀、变形等问题
传统的水冷壁检查主要依赖人工,不仅效率低下,而且存在诸多不足。人工检查需要检测人员在受限空间内进行作业,环境恶劣,劳动强度大。检测精度受人员经验和技术水平的限制,难以准确发现微小缺陷。同时,人工检查往往具有较高的危险性,如面临高温烫伤、高空坠落等风险。此外,传统检查方式的数据管理也存在困难,难以实现数据的快速分析和有效利用。

这些不足严重影响了水冷壁检查的效果和效率,无法满足现代工业对设备可靠性和安全性的高要求。

因此,北京国电电科院检测科技有限公司根据以往防磨防爆工程现场的经验,研发出一款锅炉受热面检测柔性导轨机器人,成功解决水冷壁检查高空作业危险系数高、检查效率低的难题。

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锅炉受热面检测柔性导轨机器人
在研发锅炉受热面检测柔性导轨机器人的过程中,我们充分考虑了水冷壁复杂的环境和多样化的检测需求,这款机器人采用了模块化设计,主要由柔性导轨行走机构、硬性导轨、检测模块、终端控制模块、定位模块等构成。
1. 柔性导轨行走机构

柔性导轨模块包括横向导轨、纵向导轨及两个行走机构。行走机构通过导向轮与柔性导轨之间的摩擦力驱动,纵向或横向稳定运动,行进速度可达8m/min,最大起重180kg,可承载测厚仪、氧化皮检测仪、数字射线成像仪等各种检测仪器,无掉落风险。


行走机构往复运动原理
横向导轨两端固定于炉顶或水冷壁看火孔,并设置紧绳器,保证行走机构平稳运行。纵向导轨上端固定于行走机构底部,可随之进行往复运动。通过纵横导轨可构建出覆盖整个水冷壁管屏的坐标系,使检测探头能够移动到任意位置,实现无死角检测。

2. 检测模块
(1) 高过、高再检测
进行X射线检测时,管屏两侧设两套柔性导轨,机器人可移动到任意点并通过机械爪固定,两侧安装冷阴极射线机与成像板,同步移动、实时成像;当检测奥氏体弯头氧化皮时,柔性导轨上安装机械臂,机械臂前端搭载氧化皮检测仪探头,实现弯头氧化皮堆积量的定量检测,机械臂上也可同时装设测厚仪,实时测量管壁厚度。

氧化皮检测探头及机械爪
(2) 水冷壁检测
硬性导轨悬挂在纵向行走机构上,并随之上下移动。移动至检测位置后,导轨两端的电磁铁通电磁化,吸附于被测管屏,使测厚探头可在导轨上稳定横向移动。测厚完成后电磁铁断电退磁,整体移动至下一检测点。

水冷壁磁吸导轨和检测探头
电磁超声测厚无需耦合剂,允许工件表面有小于2mm的结焦、浮锈和凹凸不平;能够连续快速测得壁厚,并稳定输出到控制器;在检测作业中,测厚传感器可以自适应不同规格的管排,实现对不同管径的水冷壁管连续测厚,测厚精度±0.1mm,并可一键生成检测报告。

机器人可以搭载高清摄像头,视觉检测一体化。摄像头最高分辨率及帧率可达1920×1080@30fps,在辅助机械爪固定位置的同时,实现对管屏表面裂纹、砸伤、变形、磨损、鼓包、腐蚀等缺陷情况的实时监测。
3. 控制模块

终端控制器
控制箱通过人机界面控制机器人的行走、检测和通信。

机器人管理系统软件搭载于终端控制系统中,可实现实时影像和检测数据监测、机器人控制、路径规划以及数据存储、显示、导出等功能。

4. 定位模块

机器人采用激光测距和视觉辅助定位,控制精度高,并通过计米器自动记录所测管子编号,缺陷处喷涂打标,方便测后复查及缺陷消除。

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功能特点
1. 柔性导轨:适应复杂环境,安装简单

柔性导轨采用高强度、耐磨且具有良好柔韧性的材料,使其在长期使用中能够保持稳定的性能,且能够在锅炉内部的恶劣化学环境中正常工作,延长了使用寿命。

在实际应用中,柔性导轨的安装和调试过程简便快捷。专业人员可以根据现场环境的具体结构和尺寸,迅速完成导轨的布置,大大缩短了前期准备时间。而且,导轨的维护工作相对简单,降低了后期的运维成本。

2. 一机多能:多场景应用,降本增效

锅炉受热面检测柔性导轨机器人搭载测厚探头可以实现对管壁厚度和管屏表面裂纹、磨损、鼓包等的检测、搭载冷阴极射线机和成像板实现对管屏全面的拍片检查、搭载氧化皮检测仪探头实现管屏氧化皮堆积量的检查等。

除此之外,还可以根据不同的检查需求,灵活搭载检查模块,实现“一机在手,检查不愁”的目的。

3. 智能检测:安全高效,远程控制

传统的锅炉水冷壁检修方式往往依赖人工,耗时费力、安全风险极高,但是锅炉受热面检测柔性导轨机器人的使用,通过操作控制器,能够轻松地对机器人进行远程控制,使其迅速到达指定位置,极大地减少了人员直接接触炉膛内部危险环境的需求。

高效的检测模块也可以在短时间内完成对大面积水冷壁的检测,大大缩短检测时间。

此外,柔性导轨的设计在最大程度上避免了高空坠落风险,无需考虑机器人在壁面上的吸附力大小,也无需解决越障难题,承载力可覆盖各种常用检测设备,具备全过程安全保障。

4. 数据管理:存储无忧,报告详细

机器人系统内置数据处理和存储功能,能够实时收集和分析检测数据,生成详细的检测报告。这些数据可以用于趋势分析,预测潜在的故障和寿命评估,辅助制定更有效的维护策略。同时,数据的精确记录也方便了历史回溯和责任追踪。

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结语

在安全性方面,锅炉受热面检测柔性导轨机器人能够替代人工在恶劣和危险环境中作业,避免了工人面临高温烫伤、高空坠落等风险,显著降低了事故发生率,保障了工人的生命安全。此外,其精准的检测和维护能力有效预防了潜在故障,降低了因设备故障导致的安全事故风险。

在经济效益方面,其高效精准的检测能力大幅缩短了检修时间,减少了设备停机造成的生产损失。同时,机器人的一机多能特性降低了企业对多种专用检测设备的采购成本,优化了资源配置。其长期稳定的工作表现有助于延长设备使用寿命,降低维修成本,从而提高了电厂的整体经济效益。

锅炉受热面检测柔性导轨机器人的出现,不仅是技术的创新,更是对未来锅炉检查方式的一次变革。它以高效、安全、精准的特点,为工业生产的稳定运行提供了有力保障,真正实现了“智检未来”的愿景。




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企业简介




北京国电电科院检测科技有限公司是专业从事电力行业新技术、新产品研发、生产、销售和工程技术服务的高新技术企业。近年来防磨防爆检查新技术已成功应用在多个电厂的检修中,取得了较好的经济、社会效益。

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