Найти статью
Мостовой кран кругового действия
Мостовы́е кра́ны кругово́го де́йствия — краны мостового типа, использующиеся в реакторных залах атомных электростанций для транспортировки оборудования во время ремонтных работ. Также называются мосто́выми поля́рными или поля́рными.
Описание
Полярный кран
Краны устанавливают под куполом гермооболочки реакторного здания АЭС[1] и применяют для перемещения различных грузов в реакторном отделении. Тележка полярного крана перемещается вдоль моста, сам кран передвигается по круговому рельсу диаметром 41,5 м на 360° над шахтой ядерного реактора, что позволяет совершать транспортные операции в любой точке здания[2].
Полярными кранами выполняются следующие операции:
- Транспортно-технологические и ремонтные по обслуживанию атомного реактора, в период эксплуатации АЭС с грузами, включая ядерно-опасные грузы. Операции по загрузке ядерного топлива в контейнер свежего топлива и выгрузке отработанного топлива в транспортный коридор.
- Подъёмно-транспортные и строительно-монтажные операции в период строительства АЭС: операции по складированию оборудования (частей реактора, корпусов парогенераторов, компенсатора, главных циркуляционных трубопроводов и насосов и др.), а затем их установке на проектное место[3].
В период монтажа оборудования управление краном производится с трёх временных пультов[2]. В процессе эксплуатации управление краном ведётся из помещения, находящегося за пределами реакторного здания. Шкафы системы управления с пускорегулирующей аппаратурой полярным краном также устанавливаются (согласно «Требованиям к устройству и безопасной эксплуатации грузоподъёмных кранов для объектов использования атомной энергии (ОИАЭ)») в отдельном помещении, вне гермозоны. Все механизмы крана, которые имеют концевые выключатели, за исключением механизма передвижения, дублируются[4].
Краны относятся к высшему классу безопасности оборудования для АЭС, их изготовление контролируется представителями Ростехнадзора[5]. Точность наведения груза таким краном составляет ±7мм[6]. Расчётная нагрузка на крюки и элементы, участвующие в удержании груза (канаты, редукторы, тормоза) этих кранов увеличивается на 25% от паспортной[4].
Существуют различные модели полярных кранов, отличающихся характеристиками (грузоподъёмностью 160—400т и пролётами от 8 до 39,6м), выпускаемых другими производителями:
- Для АЭС Советского Союза их выпускали заводы стран СЭВ: Германия (TAKRAF)[7] и заводы Югославии.
- В странах СНГ полярные краны выпускают:
- Зуевский энергомеханический завод (модель КМ 180/2х70).
- «Укратомэнергострой» (модель КМЭС-180/2Х70/10-32-34/34/41,6-А5-У3).
- «Атоммаш», г. Волгодонск.
- «Сибтяжмаш» (модель 320/32+5-41,5-М4 грузоподъёмностью 320т, а также другие модели: грузоподъёмностью от 160 до 400т и пролётами от 31 до 43м).
- "Тяжмаш" Сызрань (Самарская обл).
- Машиностроительная корпорация «Уралмаш» (модель Мостовой кран кругового действия (полярный кран) г/п 350/190/32).
В настоящее время выпущены краны, вес которых достигает 600т, номинальное усилие подъёма 350т, максимальная нагрузка 450т. Краны обладают запасом прочности и работоспособности в экстремальных условиях и способны выстоять при землетрясении с магнитудой 9. Подобные краны были изготовлены и отгружены для поставки на АЭС «Куданкулам»[8][9][10][11]. Краны были разработаны НПО «ВНИИПТМАШ»[12][13].
Кран типа КМЭС
Модель «Кран реакторный КМЭС-180/2Х70/10-32-34/34/41,6-А5-У3» выполнена в климатическом исполнении «У» (третьей категории размещения) и предназначена для режима работы А3 (аналог ИСО 4301) в зоне рабочих температур от — 20 °C до +40 °C. Модель обеспечивает точное наведение вилки грузозахватного органа грузоподъёмностью 180т с точностью наведения в любую заданную точку рабочей зоны не более: ±5мм[14].
Кран предназначен для выполнения транспортно-технологических операций, аналогичных операциям, выполняемым кранами кругового действия в реакторных отделениях унифицированных АЭС с реакторами ВВЭР-1000[14].
Технические характеристики
Мостовой кран кругового действия (полярный кран) г/п 350/190/32
Технические характеристики приведены для модели, производимой «Уралмаш»[1].
| Параметр | Значение | ||
|---|---|---|---|
| Грузоподъёмность, т | на вилке при монтаже: | 350 | |
| на вилке при эксплуатации: | 190 | ||
| вспомогательный подъём: | 32 | ||
| талей: | 10 | ||
| Высота подъёма, м | вилки: | 22 | |
| вилки с крюком: | 21 | ||
| вспомогательного подъёма: | 21 | ||
| талей: | 20 | ||
| тали портала тележки: | 43 | ||
| Пролёт, м | 42 | ||
| Скорость, м/мин | подъёма (опускания): | 1,0 (0,1) | |
| на вспомогательном подъёме: | 7,0 (0,7) | ||
| передвижения крана: | 17 (0,3) | ||
| передвижения тележки: | 17 (0,5) | ||
| передвижения тали портала: | 8,0 | ||
| перевыдвижения оси вилки: | 0,2 | ||
| Частота вращения вилки, об/мин | 0,07 | ||
| Угол поворота, ° | крана, в одном направлении: | 370 | |
| вилки: | ± 135 | ||
| Количество колёс | крана: | 16 | |
| главной тележки: | 8 | ||
| прицепной: | 2 | ||
| Общая масса крана, т | 400 | ||
| Группа классификации по ИСО 4301/1 | А2 | ||
| Тип подкранового рельса по ГОСТ 4121-76 | КР120 | ||
| Суммарная мощность электродвигателей, кВт: | 275 | ||
Мостовой кран электрический специальный типа КМЭС
Кран типа КМЭС имеет следующие характеристики[14]:
| Параметр | Значение | ||
|---|---|---|---|
| Грузоподъёмность, т | главный подъём: | 180 | |
| вспомогательный подъём: | 2*70 | ||
| стационарная электроталь: | 10 | ||
| подвижные тали (две): | 5 | ||
| Высота подъёма, м | главный подъём: | 34 | |
| вспомогательный подъём: | 34 | ||
| стационарная электроталь:: | 41,6 | ||
| вспомогательные тележки: | 39 | ||
| Пролёт, м | 32 | ||
| Скорость, м/мин | на главном подъёме: | 2,55 … 0,13 | |
| на вспомогательном подъёме: | 2,55 … 0,13 | ||
| стационарная электроталь: | 8 | ||
| подвижные электротали: | 8 | ||
| передвижения тележки: | 5,57 … 0,28 | ||
| передвижения крана: | 19,4 … 0,97 | ||
| передвижения электроталей: | 0,093 … 0,005 | ||
| выдвижения оси вилки: | 0,21 | ||
| Скорость поворота вилки гл. подъема, об/мин | 0,83 | ||
Описание конструкции полярного крана
Краны состоят из металлоконструкции, механизма передвижения, тележки, тали, электрооборудования и кабины машиниста[15]. В настоящее время разработаны кабины для действующих моделей кранов (габаритами 2500х2000х2200), окрашенные специальным лакокрасочным покрытием, которое выдерживает растворы для дезактивации при температуре +90 °C.
Полярные краны питаются от внешней сети 380В частотой 50Гц[15].
Краны оборудуются системами безопасности:
- Ограничителями высоты подъёма (опускания) груза[15].
- Ограничителями передвижения тележки и крана[15].
- Упругими буферами крана и тележки[15].
- Блокировочным выключателем дверей кабины и выходов на мост[15].
- Устройствами для автоматического снятия напряжения[15].
- Максимальной токовой защитой[15].
- Реле контроля обрыва фаз[15].
- Звуковым сигналом[15].
Применение
Полярные краны были поставлены и установлены на следующих АЭС с реакторами ВВЭР:
- Действующие станции,
ЕС:
АЭС Пакш, блок №1[16].- АЭС Пакш, блок №2[16].
АЭС Дуковани, блок №1[16].- АЭС Дуковани, блок №2[16].
АЭС Козлодуй, блок №5[16][17].- АЭС Козлодуй, блок №6[16][17].
- АЭС Темелин, блок №1[16].
- АЭС Темелин, блок №2[16].
АЭС Моховце[16].
- Действующие станции,
СНГ:
Балаковская АЭС.
Запорожская АЭС.- Южно-Украинская АЭС, блок №2[18].
- Южно-Украинская АЭС, блок №3[16].
- Ростовская АЭС, блок №1[16].
- Ростовская АЭС, блок №2[19],[20].
- Ростовская АЭС , блоки № 3, 4.
- Калининская АЭС, блок №1[21].
- Калининская АЭС, блок №2[21].
- Калининская АЭС, блок №3[16].
- Калининская АЭС, блок №4: Выпущен при СССР, поставлен с площадки АЭС «Белене» (Болгария)[22].
- Балтийская АЭС. Возможно оснащение станции кранами производства калининградского завода «Балткран»[23].
- Ленинградская АЭС-2. В 2008 году велись переговоры по поставкам кранов на станцию[22]. В 2010 году один из реакторов готов к монтажу полярного крана[24].
- Нововоронежская АЭС-2. В 2008 году велись переговоры о поставках полярных кранов[22], а в 2010 году планируется поставка одного такого крана[25]. По мнению директора программы Управления проектами инжиниринговой деятельности Госкорпорации «Росатом», за июнь и по результатам первого полугодия 2010 года «генеральный подрядчик и его контрагенты сделали хороший шаг вперед, план июня перевыполнен, как по строительно-монтажным работам, так и по поставкам оборудования». И если темп первого полугодия сохранится, то в конце года, возможно, начнётся подготовка к монтажу полярного крана на первом блоке[26].
- Строящиеся АЭС, другие страны:
Бушерская АЭС, блок №1[27].
АЭС «Куданкулам», блок №1[5][8][28].- АЭС «Куданкулам», блок №2[8][9][28].
- Воронежская АСТ, блок №1[29].
- Крымская АЭС, блок №1: не введён, как и сама станция.
Происшествия с кранами
- 8 июня 1987 года на II энергоблоке Южно-Украинской АЭС, вследствие ошибочных действий персонала при проведении ремонтных работ произошло падение 12-тонной траверсы полярного крана в корпус реактора. В результате произошла деформация днища корпуса реактора ВВЭР-1000[18]. В июне 2009 года при выводе блока на плановый ремонт, кран подвергся экспертному обследованию и техническому освидетельствованию[30].
