一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法与流程

1.本发明属于核电站核岛设备闸门检修技术领域，具体涉及一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法。


背景技术：

2.核电站一期工程由两台wwer-1000压水堆机组组成，每台机组反应堆厂房安装有一台设备运输闸门(设备闸门)。设备闸门安装并坐落在反应堆混凝土安全壳预埋件上。设备闸门主体为圆柱形隔离间结构，带两扇可关的大门，将核电站核反应堆厂房分为密封区和非密封区。设备闸门和反应堆厂房安全壳一起是保证反应堆厂房放射性物质逸出的最后一道屏障，设备闸门或反应堆厂房安全壳一旦发生破损、故障致使密封功能失效，在事故情况下就会导致放射性物质逸出，造成无法承受的程度和后果。
3.在核电站建设期间，通过设备闸门的预埋件将所有安装的反应堆装置的设备运输到反应堆厂房内(如反应堆压力容器、反应堆保护管组件、反应堆堆芯吊篮、反应堆上部组件、蒸汽发生器等)。在安装设备闸门本体后即机组正常运行期间和机组检修期间，设备闸门主要是运输反应堆机组在停机检修期间所需的材料、备件、需检修的设备等可以通过设备闸门的较小型部件(如装在包壳内的新燃料、装在运输箱内的乏燃料、装在运输箱内的放射性废料、工艺设备的运输及技术维护和维修用的装置辅助工具等)，即使如此，设备闸门仍是反应堆停机大修期间最主要的保证大修正常顺利进行的保障。
4.在闸门内外门门框上各有3台用于移动门扇的驱动机构，而在门扇上各有6台用于密封闸门的密封机构(见图1)。密封机构的主要作用是当门扇移动到与闸门门孔平行的位置，闸门密封机构接通，开始动作，电动头1旋转带动密封机构壳体2内的密封螺母3，密封螺母3被拧到固定在闸门筒体门框4的密封螺杆5到底，门扇与闸门筒体门框接触密封，触发压力调节阀动作，向闸门圆柱形隔离间充气到固定值，闸门密封完成。
5.反应堆机组正常运行期间，根据运行规格书要求设备闸门内外门是处于正常关闭密封工况，此工况两扇门需保证闸门圆柱隔离间舱室的正压密封。在反应堆机组停机检修期间，设备闸门有两种工况，一种是在反应堆一回路温度低于150℃时，设备闸门内外两扇门处在开启(双开)状态，此时无需对设备闸门有任何的操作。另一种是机组解列到反应堆一回路温度降到150℃和维修冷停堆装换料期间，此时设备闸门需至少保证一扇门的关闭密封(单开状态)，在此期间为了机组大修按计划顺利进行，需将机组大修反应堆厂房项目所需材料、耗材、辅助工器具等较小型可通过设备闸门运输的物项，通过设备闸门运输小车运输到反应堆厂房，此期间也是设备闸门在整个大修过程中开启最为频繁的阶段，由于设备闸门频繁的开关，致使闸门密封机构(见图1)上密封螺母3和密封螺杆5处于超负荷工作状态，密封螺母3和密封螺杆5采用梯形螺纹，即使在螺纹部分都涂抹了润滑脂，频繁的连接也很难避免螺纹不同程度的损伤，主要的损伤是密封螺母3和密封螺杆5螺纹部分的咬边，螺纹咬边损伤后，会有金属铁削脱落至螺纹牙顶间隙缝隙内，造成密封螺母3和密封螺杆5的卡涩，甚至导致螺纹咬死，影响设备闸门正常的开关，使设备闸门正常的运输功能暂时的
或过长时间的失效，延后机组大修整个计划工期。
6.密封螺杆5因为是外螺纹清洁和修复比较方便快捷。密封螺母3由于是安装和固定在密封机构壳体2内，对螺纹部分的清洁和修复就较为不方便，通常的做法是使用钢丝刷对密封螺母3的螺纹进行清洁，由于密封螺母3位置的局限性，再加上清洁方法不合适，清洁效果不是很理想，不能从根本上解决密封螺母3螺纹的清洁工作。如果将密封螺母3拆除清洁修复，需先在对应密封机构下方搭设作业平台，将密封机构壳体2拆除，然后再拆除电动头1的传动部分，取出密封螺母3进行修复清洁。很明显将密封螺母3拆除清洁修复工期较长且多个密封机构卡涩时如果均拆卸密封螺母3进行清洁修复，工作量非常大，机组大修计划工期也会相应延后。
7.综上无论是拆卸解体密封机构还是不拆卸的清洁修复方法都存在如下隐患：1、使用钢丝刷对螺纹清洁，清洁不够彻底，仍不能从根本上排除密封螺母3和密封螺杆5运行中咬死的风险，如果使用劣质的钢丝清洁工具清洁螺纹，也会有钢丝脱落掉入密封螺母3的风险；2、拆卸解体密封机构清洁修复损伤螺纹，工期时间较长，拆卸解体也存在工业安全风险，进而影响整体的机组大修工期；
8.为解决综上存在的问题和安全隐患，提高密封螺母3清洁修复的效率和安全性，降低作业人员和延迟机组大修工期的风险，亟需提供一种更为安全可靠高效的内置密封螺母清洁工具及清洁方法。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于，
10.根据设备闸门在机组大修中运输任务的特点，结合设备闸门密封机构密封螺母修复清洁的实际需要，提供一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法，解决设备闸门密封机构密封螺母现有方式清洁修复过程中存在的问题和隐患，提高作业人员清洁修复密封螺母的安全性和可靠性，避免作业过程中发生工业安全和人因失误事件甚至延误机组整体大修工期。
11.本发明采用的技术方案：
12.一种内置密封螺母清洁工具，包括长杆、锁紧螺母、清洁模块、清洁挡块，长杆为四方杆，清洁螺母开有与密封螺杆相配合的梯形螺纹，清洁模块中心开有方形定位孔，四方杆与方形定位孔配合，在清洁模块轴向均匀开设有3个横向收集槽，横向收集槽低于清洁模块螺纹牙底，清洁挡块通过清洁挡块紧固螺钉固定在清洁模块的梯形螺纹上。
13.所述长杆的一端为三角夹持头，另一端为四方杆。
14.所述清洁模块梯形螺纹的牙顶略低于密封螺杆梯形螺杆的牙顶。
15.所述清洁模块的一端设有端面定位板，四方杆的一端通过端面定位板固定，清洁模块的另一端设有锁紧螺母，四方杆的另一端通过锁紧螺母与清洁模块固定；锁紧螺母与清洁模块之间设有压紧平垫片。
16.只在所述横向收集槽一端螺纹的顶部安装清洁挡块。
17.清洁挡块的高度为牙顶间隙的距离。
18.当清洁模块旋转进入密封螺母时不对密封螺母进行清洁，清洁模块逆时针旋转退出密封螺母，安装在横向收集槽一侧梯形螺纹端面顶部的清洁挡块将密封螺母内的异物刮
推到横向收集槽内。
19.使用手枪钻或者直磨机夹持三角夹持头，带动长杆旋转并驱使清洁模块转动。
20.一种内置密封螺母清洁方法，包括如下步骤：
21.将清洁模块方形定位孔对应的安装到长杆四方杆一侧，端面定位板焊接在长杆四方杆端面，并确保清洁模块一侧的窜动，在清洁模块另一侧安装两个平垫片，再由锁紧螺母靠近平垫片的螺母压紧固定清洁模块，锁紧螺母两个螺母锁紧，保证了清洁模块另一侧的窜动；
22.使用手枪钻或者直磨机夹持三角夹持头，检查清洁挡块固定牢靠，慢速顺时针旋转进入密封螺母到头，如无异常，再逆时针慢速旋转退出密封螺母，此时清洁挡块做功，将密封螺母内的异物刮推并收集到横向收集槽内，完成清洁密封螺母清洁工作；
23.将内置密封螺母清洁工具退出密封螺母，检查清洁异物的收集效果，同时检查密封螺母内螺纹表面情况，反复进行清洁。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
25.(1)根据现场实际情况，针对设备闸门密封机构在运行、检修过程中存在的问题和隐患，本发明提供一种安全、可靠、全新的内置密封螺母清洁工具及清洁方法；
26.(2)本发明提供的一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法，充分考虑密封螺母内置的特点，设计一种长杆，将清洁模块连接在长杆上，通过手枪钻或直磨机可以轻松的对内置螺母螺纹进行清洁；
27.(3)本发明提供的一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法，将清洁模块设计成与内置螺母相同螺距的螺纹状，增加了稳定性，也增加了清洁的效果，提高清洁速度；
28.(4)本发明提供的一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法，在清洁模块螺纹横向上开设收集槽，收集槽低于清洁模块螺纹牙底，能有效的将螺纹内的异物，特别是金属铁削，有效的收集到槽内，并保证清洁模块退出密封螺母前金属铁削不会掉落再次进入密封螺母；
29.(5)本发明提供的一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法，将清洁模块横向收集槽设计成一端封闭，另一端贯穿，当清洁模块进入密封螺母时，清洁挡块没有工作，当清洁模块退出时才起到推滚异物功能，横向收集槽后端封闭能有效的阻挡进入收集槽内异物的掉落；
30.(6)本发明提供的一种内置密封螺母清洁工具及清洁方法，在清洁模块螺纹横向槽的一端螺纹上设计清洁挡块，清洁挡块消除了梯形螺纹的牙顶间隙，能有效的将内螺纹底部的异物推滚到横向收集槽内，从根本上解决密封螺纹的清洁问题。
附图说明
31.图1为内置密封螺母的密封机构示意图；
32.图2为本发明提供的内置密封螺母清洁工具结构示意图；
33.图3为图2中a-a局部放大图；
34.图中：1-电动头、2-密封机构壳体、3-密封螺母、4-闸门筒体门框、5-密封螺杆、6-三角夹持头、7-长杆、8-锁紧螺母、9-平垫片、10-清洁模块、11-横向收集槽、12-清洁挡块、13-清洁挡块紧固螺钉、14-端面定位板、15-方形定位孔。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
37.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.如图2和图3所示，本发明提供的一种内置密封螺母清洁工具，包括长杆7、锁紧螺母8、清洁模块10、清洁挡块12，长杆7设计充分考虑了密封螺母3内置的实际情况，一端设有三角夹持头6设计，三角夹持头6夹持更紧、砸落摔碰不易松懈，使用更可靠，另一端为四方杆；清洁螺母10和密封螺杆5一样采用梯形螺纹设计，为防止使用过程中清洁模块10咬死、卡涩等情况发生，设计时将清洁模块10梯形螺纹的牙顶设计成略低于密封螺杆5梯形螺杆的牙顶，这样清洁螺母10清洁密封螺母8就避免卡涩、咬死等情况发生，清洁模块10中心开有方形定位孔15，四方杆与方形定位孔15配合，清洁模块10的一端设有端面定位板14，四方杆的一端通过端面定位板14固定，清洁模块10的另一端设有锁紧螺母8，四方杆的另一端通过锁紧螺母8与清洁模块10固定；锁紧螺母8与清洁模块10之间设有压紧平垫片9，
39.在清洁模块10轴向均匀开设有3个横向收集槽11，横向收集槽11低于清洁模块10螺纹牙底，清洁挡块12是该内置密封螺母清洁工具的核心部件，通过清洁挡块紧固螺钉13固定在清洁模块10的梯形螺纹上，且设计只考虑在横向收集槽11一端螺纹的顶部安装清洁挡块12，主要是为了减小清洁模块10在进入密封螺母3时的阻力。
40.当清洁模块旋转进入密封螺母3时不对密封螺母进行清洁，清洁模块10逆时针旋转退出密封螺母8，安装在横向收集槽11一侧梯形螺纹端面顶部的清洁挡块12将密封螺母内的异物刮推到横向收集槽11内，由于横向收集槽11低于清洁模块10螺纹牙底，被清洁挡块12刮推的异物被收集到横向收集槽11内后不易再次进入密封螺母螺纹，同时横向收集槽11靠近三角夹持头6一侧保留至少一个牙扣没有开通，在很大程度上也保证了当异物进入横向收集槽11内时不会从三角夹持头6一侧掉落。
41.清洁挡块主要是为了消除梯形螺纹内螺纹和外螺纹的牙顶间隙，也就是为了消除清洁模块10和密封螺母3内外螺纹的牙顶间隙，当清洁模块10进入到密封螺母3时，由于梯形螺纹在与密封螺母3配合时会有一定的牙顶间隙，单靠内外螺纹的配合是不能达到清洁内螺纹的目的的，如果想要达到清洁密封螺母的目的，首先需消除内外螺纹的牙顶间隙，清洁挡块12在设计时增加了高度，增加的高度就是牙顶间隙的距离，完美的消除了牙顶间隙，
达到清洁密封螺母内螺纹的目的。
42.使用手枪钻或者直磨机夹持三角夹持头6，带动长杆7旋转并驱使清洁模块10转动，清洁模块转动过程中，清洁挡块12推滚密封螺母内螺纹内的异物并收集在横向收集槽11内，完成密封螺母的清洁。
43.长杆7是内置密封螺母清洁工具主体支撑，主要考虑密封螺母3内置结构和特点，使用长杆7可以首先解决不用将(图1)设备闸门密封机构解体就能达到清洁其内部螺纹的目的。
44.锁紧螺母8主要功能是当将清洁模块10安装到长杆7上时，为防止清洁模块10在长杆7上窜动，通过压紧平垫片9将清洁模块10固定并锁紧在长杆7上。
45.清洁模块。清洁模块的设计充分考虑了(图1)设备闸门密封机构密封螺母3梯形螺纹的特点，同时结合该密封螺母内置的实际情况，考虑在不解体设备闸门密封机构的前提下清洁密封螺母螺纹，同时能确保清洁的有效性。
46.清洁模块通过中心方孔安装固定在长杆7四方杆一端，由长杆带动旋转并进入密封螺母螺纹，与密封螺母内螺纹形成啮合。
47.本发明提供的一种内置密封螺母清洁方法，包括如下步骤：
48.将清洁模块10方形定位孔15对应的安装到长杆7四方杆一侧，端面定位板14焊接在长杆7四方杆端面，并确保清洁模块10一侧的窜动，在清洁模块10另一侧安装两个平垫片9，再由锁紧螺母8靠近平垫片9的螺母压紧固定清洁模块10，锁紧螺母8两个螺母锁紧，保证了清洁模块10另一侧的窜动。
49.使用手枪钻或者直磨机夹持三角夹持头6，检查清洁挡块12固定牢靠，慢速顺时针旋转进入密封螺母3到头，如无异常，再逆时针慢速旋转退出密封螺母3，此时清洁挡块12做功，将密封螺母3内的异物刮推并收集到横向收集槽11内，完成清洁密封螺母3清洁工作。
50.将内置密封螺母清洁工具退出密封螺母3，检查清洁异物的收集效果，同时检查密封螺母3内螺纹表面情况，可反复进行清洁，直至达到清洁目的。
51.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
52.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。