一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的制作方法

1.本技术属于核电站维修技术领域，具体涉及一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置。


背景技术：

2.核电站机组运行过程中所需冷却水来源为海水，取水隧洞入口处构筑物易附着较多海生物，如生蚝、海蛎子等，该类海生物生长速度快、繁殖周期短、数量庞大。为了确保机组正常运行期间取水量不受影响，因此机组在大修期间需对海工隧洞进行清理，海工隧洞清理的前提就是通过闸门密封建立隔离边界。由于取水口海生物较多，闸门在密封之前需要对闸门槽进行清理，现有的清理技术依靠潜水员进行人工清理，潜水员水下清理作业为高风险作业，风险点较多，投入成本较大。同时，取水口潜水作业为室外作业，受天气影响较大，若遇大风大雨等恶劣天气，则无法进行作业。
3.并且，某核电站机组取水口分别有4个闸门槽，每个闸门密封面尺寸为5.4*4.8m，闸门槽顶部距底部距离为14m，天气正常情况下每次大修隔离工作需3天左右，闸门槽清理时间较久，直接影响到机组大修工期。


技术实现要素：

4.本技术目的是提供一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置，解决现有技术中闸门槽清理时间长、效率低下的问题。
5.实现本技术目的的技术方案：
6.本技术实施例提供了一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置，所述装置，包括：箱体和刮刀；
7.所述箱体的形状与闸门槽匹配，所述箱体的上部固定有多个吊耳；所述吊耳与吊索具配合使用，以便确保所述箱体保持水平；
8.所述刮刀固定在所述箱体与所述闸门槽相对的侧面上，用于刮削所述闸门槽上附着的海生物。
9.可选的，
10.所述箱体的两个侧面均设置有与所述闸门槽匹配的凸起；
11.所述凸起上固定有所述刮刀。
12.可选的，所述刮刀共八个，分别固定在两个所述凸起的三个面和所述箱体的两个侧面上。
13.可选的，所述刮刀通过螺栓固定在所述箱体的底端。
14.可选的，所述刮刀上开设有固定所述螺栓的椭圆形孔，用于调整所述刮刀与所述闸门槽清理面的距离。
15.可选的，所述箱体的底部设置有支撑块。
16.可选的，所述支撑块采用尼龙材质。
17.可选的，所述吊耳分为三组，每组包括两个所述吊耳；
18.第一组所述吊耳水平对称固定在所述箱体上部的最外侧且居中设置，用于当所述箱体发生偏斜且卡在工位上时的调正和脱困；
19.第二组所述吊耳水平对称固定在第一组所述吊耳的内侧且居中设置，用于起吊和刮擦作业；
20.第三组所述吊耳竖直对称固定在所述箱体的中间，用于调整所述箱体的水平。
21.可选的，所述箱体为中空设计。
22.可选的，所述箱体采用碳钢材质。
23.本技术的有益技术效果在于：
24.本技术实施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置，吊耳与吊索具进行配合使用，以便确保箱体保持水平，避免与闸门槽发生卡涩。箱体起到配重作用，该装置依靠自身重量在闸门槽里滑动，利用箱体四周的刮刀将密封面上的海生物进行刮削，从而达到清理闸门槽海生物的目的，箱体底部装有三段支撑块，避免本装置落到底部砸伤闸门槽影响闸门密封效果。本装置可在循泵停运后，水流减小的条件下提前进行使用，从而实现对闸门槽初步清理的作用，减少了闸门槽四周海生物附着量，减少潜水员水下清理的工作量，降低潜水服务成本，一定程度上克服了部分天气的影响，提高了海生物清理效率，减少检修工作关键时间，节约工期。
附图说明
25.图1为本技术实施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的结构示意图；
26.图2为本技术实施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置与闸门槽配合的结构示意图；
27.图3为本技术实施例提供的另一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的结构示意图；
28.图4为本技术实施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置中刮刀的结构示意图；
29.图5为本技术实施例提供的另一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的受力分析图。
30.图中：
31.1-箱体；11-吊耳，111-第一组吊耳，112-第二组吊耳，113-第三组吊耳；
32.12-凸起；13-支撑块；
33.2-刮刀；21-椭圆形孔；
34.3-闸门槽。
具体实施方式
35.为了使本领域的技术人员更好地理解本技术，下面将结合本技术实施例中的附图对本技术实施例中的技术方案进行清楚-完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本技术实施例中的一部分，而不是全部。基于本技术记载的实施例，本领域技术人员在不
付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本技术保护的范围内。
36.参见图1，该图为本技术实施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的结构示意图。
37.本技术实施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置，包括：箱体1和刮刀2；
38.如图2所示，箱体2的形状与闸门槽3匹配，箱体2的上部固定有多个吊耳11；吊耳11与吊索具配合使用，以便确保箱体1保持水平；
39.刮刀2固定在箱体1与闸门槽3相对的侧面上，用于刮削闸门槽3上附着的海生物。
40.在具体实施时，为了防止海水腐蚀，该装置需做好刷漆防腐工作。本装置可在循泵停运后，水流减小的条件下提前进行使用，从而实现对闸门槽3初步清理的作用，减少潜水员水下清理的工作量。
41.作为一个示例，箱体1可以采用碳钢材质，通过钢板焊接而成，主要起到增重作用。
42.在本技术实施例一些可能的实现方式中，箱体1的两个侧面均设置有与闸门槽匹配的凸起12；
43.凸起12上固定有刮刀2。
44.作为一个示例，如图3所示，刮刀2共八个，分别固定在两个凸起12的三个面和箱体1的两个侧面上。
45.在一个例子中，刮刀2可以通过螺栓固定在箱体1的底端，利用箱体1四周的刮刀2将密封面上的海生物进行刮削，从而达到清理闸门槽3海生物的目的。
46.在本技术实施例一些可能的实现方式中，如图4所示，刮刀2上开设有固定螺栓的椭圆形孔21，用于调整刮刀2与闸门槽3清理面的距离。
47.可以理解的是，椭圆形孔21的设置同时也便于刮刀的更换。
48.在本技术实施例一些可能的实现方式中，为了避免本装置落到底部砸伤闸门槽影响闸门密封效果，箱体1的底部还可以设置有支撑块13。
49.作为一个示例，支撑块13采用尼龙材质，耐海水腐蚀。支撑块13的主要作用是避免清理装置落到闸门槽3底部对砸伤底部密封面，同时防止将刮擦落下的海生物砸的过硬不便潜水员水下清理。
50.在本技术实施例一些可能的实现方式中，如图2所示，吊耳11分为三组，每组包括两个吊耳；
51.第一组吊耳111水平对称固定在箱体1上部的最外侧且居中设置，用于当箱体1发生偏斜且卡在工位上时的调正和脱困；
52.第二组吊耳112水平对称固定在第一组吊耳111的内侧且居中设置，用于起吊和刮擦作业；
53.第三组吊耳113竖直对称固定在箱体1的中间，用于调整箱体1的水平，避免与闸门槽3发生卡涩。
54.在本技术实施例一些可能的实现方式中，箱体1为中空设计，可以减小整个装置在水中的阻力。
55.下面结合一个具体的例子，详细说明本技术施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的关键受理情况。
56.本技术施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的关键受力分析及计算如下：
57.箱体1上端吊耳11共六个，见图2。分别为：第一组吊耳111，跨度5170mm两个吊耳，用于装置在工作中偏斜且卡在工位上的时候调正和脱困；第二组吊耳112，跨度3000mm两个吊耳，用于正常的起吊和刮擦作业；第三组吊耳113，中间y轴向两个调平吊耳，用于调整箱体1的水平，其受力如图5。
58.根据装置使用工况，设定装置在使用过程中倾斜后需要的起吊最大重量为自重的2.5倍，即15吨，焊缝外是长150，厚30钢板两侧倒大角堆焊。
59.查资料得，焊缝的许用应力为：[τ]＝100mpa；[σ]＝180mpa
[0060]
假定钢丝绳与水平面的最小夹角为30度：
[0061]
由受力图可知，当钢丝绳与水平面的夹角为30度时，其：
[0062]
f1＝f2＝f＝15
×
1000
×
9.8＝1.47
×
105(n)
[0063]
对力f1进行正交分解，则
[0064]
切向力为：f
切向
＝f1cos30
°
＝1.47
×
105×
cos30
°
＝1.27
×
105(n)
[0065]
法向力为：f
法向
＝f1sin30
°
＝1.47
×
105×
sin30
°
＝7.35
×
104(n)
[0066]
焊缝的横截面可认为是一个等腰直角三角形，焊缝高度取10mm。
[0067]
最小剪切面的面积
[0068]amin
＝2lhcos45
°
＝2
×
0.15
×
0.01
×
cos45
°
＝2.12
×
10-3
m2[0069]
根据受力分析，求出30度时焊缝的切应力和拉应力如下：
[0070][0071][0072]
假设钢丝绳与水平面的最大夹角为60度：
[0073]
有：对力f1进行正交分解，则
[0074]
切向力为：f
切向
＝f1cos60
°
＝8.49
×
104×
cos60
°
＝4.24
×
104(n)
[0075]
法向力为：f
法向
＝f1sin60
°
＝8.49
×
104×
sin60
°
＝7.35
×
104(n)
[0076]
故最大切应力和拉应力分别为：
[0077][0078][0079]
由上面的计算可知，焊缝强度满足要求。
[0080]
下面结合一个具体的例子，详细说明本技术施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的具体使用方法。
[0081]
本技术施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置的使用方法如下：
[0082]
1)使用前准备好与清理装置相配合使用的吊装钢丝绳，钢丝绳经验证可用。
[0083]
2)检查吊耳11无异常，所有紧固件紧固可靠，刮刀2检查可用；
[0084]
3)将吊装钢丝绳与吊耳11的吊装吊耳相连接，确保连接可靠，吊车缓慢提升吊具离地200mm，检查清理装置水平度，若水平有偏差，调节调平钢丝绳，直至满足使用要求；
[0085]
4)将两根20m安全绳分别系在吊耳11的调节间隙的吊耳上，行车将清理装置提高超过围栏200mm左右即可，对准闸门槽，缓慢下落，清理装置刚入闸门槽入口处，注意检查箱体1两端间隙，避免刮刀2与闸门槽3间隙过小导致卡涩无法下落；
[0086]
5)清理装置在下落过程中，作业人员注意观察吨位及钢丝绳的松紧状况，整个清理装置约6t，闸门槽总计深度约14m，清理装置到达底部后，吊车慢速上升，直至清理装置露出水面，安照以上步骤重复执行3遍。
[0087]
6)清理装置工作结束后，使用淡水进行冲洗，避免海水对装置的腐蚀，检查整改清理装置是否存在损伤，若有则及时修复，冲洗晾干后使用篷布盖上，做好保养维护。
[0088]
本技术施例提供的一种核电站海工系统闸门槽海生物清理装置主要应用在易滋生海生物的闸门槽，可以在其他核电站、火电厂、水电站、水利工程等相关工作中推广应用；可以推广到电站其他机组类似工作中；对于同行业其他类似工作也具有良好的借鉴意义。
[0089]
上面结合附图和实施例对本技术作了详细说明，但是本技术并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本技术宗旨的前提下作出各种变化。本技术中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。