本网讯(彭宗卫 杨琼文 黄健)“小机器人下水检查‘开处方’,大机器人下水‘做手术’。”在三峡集团所属长江电力检修厂,随着第五套、第六套水下检修机器人验收投运,世界最大清洁能源走廊六座电站检修保障能力迈上新台阶。
乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝、三峡和葛洲坝六座水电站沿长江干流自上而下排列,跨越1800多公里,构成世界最大清洁能源走廊,总装机容量达7169.5万千瓦,每年生产绿电超过3000亿千瓦时。
确保电站的水下设施安全,是保障能源稳定供应的重要环节。然而,传统人工潜水作业面临着水深极限、风险高、难度大、效率低等挑战。
“所有的水下检查、排障、清淤工作全靠自己用手去量、去挖、去清。”回忆起18年前的工作场景,检修厂水工检修部船舶潜水分部副主任赵春禄感慨万千。尤其是超过50米极限水深,空气潜水方式无法作业,只能想“土办法”,解决小问题。
“我们承担了六座电站B级及以上检修,还有输变电主设备大修、水工金结设备设施整体检修、大型技术改造和应急抢修任务。”长江电力检修厂厂长肖荣说。
人少业务多,传统手段已经无法满足走廊梯级电站检修需求。长江电力围绕关键核心检修技术,延伸打造高端智能装备、智能检修机器人、激光技术等新技术、新材料、新模式,加速传统检修向智能检修转变。
2016年谋划,2017年实施,2018年首套集水下摄像、扫描、清理、打捞切割等多功能于一身的水下检修机器人正式投入运行。在向家坝水电站消力池“首秀”中,该机器人在人员投入和工期上均大幅优于人工潜水,检测精度更是与抽干复核数据完全吻合。自此,这套机器人在六座电站间“巡回出差”。
▲ 450米缆水下机器人在三峡电站机组进水口准备入水开展检查2019年,为应对溪洛渡水电站尾水洞1800米长距离隧洞水下检修,检修厂研制出配备超1800米脐带缆的水下长距离隧洞检修机器人。该机器人先后完成了溪洛渡水电站1、2、3号最长1.8公里的尾水洞水下检查,填补长距离隧洞水下检修手段的空白。
▲ 1800米缆水下机器人在三峡电站副坝准备入水开展检查机器人的大显身手,让潜水员得以“安全上岸”,并转型为机器人的“指挥官”。
“原来检修质量很大程度上依赖于潜水员个人的技能。现在,潜水员将自身经验融入机器人操作,人机协同,形成了更优的检查方案。”水工检修部船舶潜水分部主任许家铭解释道,机器人成为潜水员双手和双眼的延伸,解决了过去的诸多难题,工作效率大幅提高。
2021年,第三套检修机器人成功下水。它集斜坡吸附爬行、5G通讯、三维声呐成像等功能于一身,实现了可视化远程操控下的多功能作业全覆盖,大大提升水下缺陷识别成果反馈效率。首秀放在水深达46米、容积约200万立方米的溪洛渡水电站水垫塘。“过去做这项水下检查,需要6个潜水员轮流作业40天。如今用机器人检查仅需不到20天,检修成本大幅降低。”赵春禄说。
▲ 第三套机器人准备入水开展检查2023年,第四套闸门槽空间清障机器人下水,成功实现了金属物快捷打捞和水下高压水冲淤,解决了大坝护坦复杂区域无法开展水下清淤作业的技术难题。“这个机器人在白鹤滩水电站成功完成首秀,顺利实施了75米水深下的门槽清障任务,该深度已远超常规空气下潜的作业极限。”赵春禄说。
▲ 第四套闸门槽空间清障机器人开展下水前检查工作受益于水下检修机器人的数次迭代升级应用,目前,长江电力可以深入300米水下检修,进入纵深近2000米水下涵洞作业,给电站做“胃镜”手术,完成大坝“CT”检查。
2025年,在白鹤滩和三峡电站成功下水试验的新一代智能检测机器人是“十四五”时期国家重点研发计划项目,将实现坝体表面缺陷的毫米级测量。“机器人+”成为长江电力流域梯级大型水电站智能检修技术的品牌。
▲ 新一代智能检测机器人进行水下检查长江电力加快水电数智化转型,因地制宜发展新质生产力。“我们已经尝到了科技创新和成果转化的甜头,将持续拓展‘机器人+’融合新场景规模应用,打造水电行业领先的智能检修技术品牌。”肖荣表示。
目前,检修厂已经形成了“潜龙”“天工”“添翼”“明察”四大系列共20余台机器人,分别聚焦水下工程、精密修复、辅助作业、检查测量等多个应用场景。下一步,长江电力检修厂将持续以“问题+战略”为导向,推动流域检修数智化转型,为世界最大清洁能源走廊安全稳定运行提供坚实保障。
编辑:李雷 卢西奥