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【科技创新】3D打印,为防核助力
2026-09-21

大修是核电机组的一次全面深度“体检”,检修现场工况复杂、风险点多,既要守住核安全底线,也要兼顾安全防护、防异物管控、检修效率等多重目标。在防城港核电F207大修期间,机械部、大修部、生产服务部、信息文档部组成联合团队积极探索3D打印创新技术,直面现场检修的各类痛点难点,围绕工装定制、防异物管控、作业风险消除、安全防护、应急备件等方向,完成多套定制化工装的现场落地应用,解决多项传统手段难以处理的现场难题,实现提质增效、防异物风险多重收益,为核电大修科技创新积累宝贵的实战经验。

精准测检,巧解阀门回装测量难题
在大修阀门检修作业中,大高旋启式逆止阀阀体、摇臂存在铸造偏差,设备回装前,需要精准复测基准面与轴心间距。过去依靠传统量具开展测量,不仅测量精度有限,三维扫描作业耗时长,作业过程中还极易带入异物,给检修工作带来多重困扰。

针对这一现场痛点,技术团队依托3D打印联合机加工的技术路径,研制出专用辅助测量工装。这套工装搭建起一体化测量基准,能够完成复杂尺寸一次性检测,适配多口径阀门。在防城港、阳江基地现场应用过程中,工装表现稳定可靠,有效压缩测量工时,规避异物风险,减少人员停留时间,同时提升测量精度,为阀门检修质量管控提供高精度、低风险的精益化解决方案。


严堵管口,筑牢管道异物防控屏障
竖直管道及阀门开口检修,是大修期间防异物管控的重点场景。传统柔性封堵的布袋刚度不足,一旦受到管道负压作用,布袋极易被吸入管道内部,直接造成异物风险。而大修高峰期机加工产能紧张,传统硬质盖板加工周期长,难以快速满足现场急需。

为化解这一难题,技术团队依托3D打印一体成型工艺,研制高强度硬质管口封堵盖板。3D打印成型的工装可一体刻印编号,能够全面替代传统柔性布袋,从根源规避负压吸入异物、跑水等风险。工装成型3D打印速度快、投入成本低,PLA材质防异物堵板每个不足5元,大幅提升检修筹备效率。该套工装在F207机组大修投入使用,防护效果显著,具备向各基地复制推广的实际价值。

巧设弯管,根除疏水作业动火隐患
常规岛下行和充水排气期间,疏水作业是检修的常规工作。现场会出现因碳钢管道氧化产生浮锈堵塞集水管,导致排水不畅。集水漏斗与管口间距有限,无法直接接入排水管,不得已只能采用铜棒敲击、气源吹扫的方式疏通。即便如此,故障反复出现,若常规手段无法疏通,就需要现场切割集水漏斗。切割、打磨、焊接属于高风险动火作业,多次切割还会造成漏斗整体高度下降,严重情况下甚至需要直接更换设备。面对这一长期困扰现场的难题,技术团队结合现场实际工况,全新设计疏水专用弯管,依托3D打印技术快速实现成型。使用该弯管后,无需拆装TSD软管即可完成排水作业,从源头解决堵塞难疏通的痛点,彻底消除传统处理方式带来的动火安全隐患,保障检修作业安全高效开展。该工具已成功应用于F107/F207大修,并形成一套可复制推广的工艺方案。

从测量辅助工装、防异物封堵部件,到消除动火风险的专用管路,从安全防护屏蔽装置,再到大修应急抢修备件、汽轮机防异物工装,在F207大修战场上,3D打印不再只是实验室的新技术,真正走到检修一线,直面真实设备难题,在保障安全质量的前提下,实现降风险、提效率、减辐照、保进度等多重价值。

下一步,技术团队将持续总结F207大修的实战经验,不断迭代优化工装设计、完善验证体系,坚持由非核级向核级、非承压向承压循序渐进的技术路线,持续挖掘3D打印技术在核电运维的应用潜力,开发更多贴合现场需求的创新工装备件,以科技创新赋能机组运维,为核电机组安全、稳定、经济运行持续贡献力量。