Cầu trục xử lý thùng chứa nhiên liệu hạt nhân

Trong nhiều thập kỷ, thùng chứa (cask) đã đóng vai trò thiết yếu trong việc vận chuyển vật liệu phóng xạ của ngành công nghiệp hạt nhân. Tuy nhiên, vai trò này đã được mở rộng đáng kể trong những năm gần đây, đặc biệt là trong lưu trữ nhiên liệu đã qua sử dụng tại các nhà máy điện hạt nhân trên toàn thế giới. Vận chuyển nhiên liệu đã qua sử dụng từ lâu đã được xem là một phần quan trọng trong các hoạt động công nghiệp ở giai đoạn cuối của chu trình nhiên liệu hạt nhân, đặc biệt đối với ngành tái xử lý nhiên liệu.

Cầu trục xử lý cask của Konecranes là loại cầu trục chuyên dụng, ứng dụng công nghệ  single-failure-proof thế hệ mới nhất, cho phép di chuyển nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng an toàn và hiệu quả. Chúng tôi thấu hiểu sự phức tạp của việc xử lý cask hạt nhân cũng như tầm quan trọng của việc kết hợp độ chính xác vận hành, an toàn và độ tin cậy cao.

Cask Handling Crane
  • Thiết kế móc kẹp (grapple) được cấp bằng sáng chế
  • Hệ thống dụng cụ nâng có thể thay thế
  • Các chức năng an toàn PL-d, PL-e, SL3
  • Giao diện kết nối tự động hóa kho lưu trữ nhà máy
  • Điều khiển vận hành fail-safe
  • Điều khiển tốc độ biến thiên
  • Hệ thống móc kẹp cask tích hợp
  • Nhiều lớp dự phòng single-failure-proof cho các bộ phận quan trọng
  • Thiết kế tối ưu hóa số chu kỳ làm việc mỗi giờ
  • Nâng hạ chính xác, nhanh chóng với hệ thống điều khiển hiện đại
  • Tuổi thọ bánh xe và ray dài hơn nhờ bánh thép rèn với ổ trục chính xác
  • Tuổi thọ thiết bị cao, tối ưu hiệu quả đầu tư nhờ các bộ phận nâng cốt lõi
  • Giảm rung động nhờ kết cấu thép dạng hộp cứng vững
  • Dễ dàng tiếp cận các tủ điện
  • Tăng cường an toàn nhờ dự phòng cho tất cả các bộ phận quan trọng
  • Chi phí bảo trì được đơn giản hóa và tối thiểu hóa, dễ vệ sinh

Xe vận chuyển thùng chứa nhiên liệu hạt nhân

Nhiên liệu đã qua sử dụng từ lò phản ứng điện hạt nhân phát ra mức bức xạ và nhiệt lượng rất cao, do đó được lưu trữ trong các bể nước đặt liền kề lò phản ứng nhằm cho phép nhiệt và mức bức xạ ban đầu giảm xuống. Thông thường, nhiên liệu đã qua sử dụng được lưu trữ tại chỗ ít nhất năm tháng trước khi có thể vận chuyển, tuy nhiên trong nhiều trường hợp có thể được lưu trữ dài hạn.

Xe vận chuyển cask nhiên liệu hạt nhân đã qua sử dụng của Konecranes được thiết kế để xử lý hầu hết các loại cask lưu trữ khô nhiên liệu hạt nhân một cách an toàn và hiệu quả. Thiết bị cung cấp mức độ an toàn cao với hệ thống chống rơi tải, điều khiển công thái học giúp đơn giản hóa vận hành, bán kính quay nhỏ cùng khả năng quay toàn phần, cho phép vận chuyển hiệu quả và lắp đặt dễ dàng. Xe vận chuyển có cả hai phiên bản bánh lốp cao su và dẫn động bằng xích, với khả năng xử lý tải trọng lên đến 350 tấn.

Cask Transporter
  • Hệ thống bảo vệ chống rơi tải
  • Điều khiển vận hành fail-safe
  • Thiết bị giữ tải an toàn tích hợp trong hệ thống nâng
  • Hệ thống giám sát người vận hành
  • Động cơ thủy lực hạng nặng
  • Hệ thống bảo vệ quá tải
  • Hệ thống chẩn đoán lỗi tích hợp trên xe
  • Thiết kế truyền động bánh lốp cao su, sử dụng lốp tiêu chuẩn hàng không
  • Vận hành linh hoạt trong nhiều môi trường khác nhau
  • Khả năng định vị và điều khiển hướng chính xác, ngay cả trong không gian hẹp
  • Dầm nâng có thể điều chỉnh, phù hợp với nhiều cấu hình cask khác nhau
  • Chuyển động chính xác của tháp nâng nhờ hệ thống con lăn dẫn hướng
  • Tăng cường an toàn với chức năng chống rơi tải
  • Khả năng lái chính xác với mô-men xoắn cao ngay tại tốc độ bằng 0
  • Thiết kế độc đáo giúp không gây hư hại mặt đường và tuyến vận chuyển
  • Giảm và đơn giản hóa chi phí bảo trì nhờ thiết kế module
  • Nhờ thiết kế fail-safe, tải vẫn được giữ an toàn trong mọi tình huống sự cố như mất điện
  • Lốp loại hàng không bơm bọt không thể bị xẹp

Cầu trục thao tác nhiên liệu hạt nhân

Thiết bị xử lý nhiên liệu là hệ thống điều khiển từ xa, có khả năng thao tác các bó nhiên liệu có mức bức xạ rất cao trong buồng xử lý nhiên liệu của nhà máy đóng gói (encapsulation plant). Các thiết bị xử lý nhiên liệu hạt nhân của Konecranes được trang bị nhiều cấp độ an toàn dự phòng và thiết kế single-failure-proof (chống sự cố đơn), đảm bảo mức độ an toàn tối đa trong môi trường nhiên liệu hạt nhân.

fuel handling crane

VỀ ĐỘ TIN CẬY

  • Nhiều tính năng dự phòng
  • Encoder tuyệt đối đảm bảo định vị chính xác và tin cậy
  • Phản hồi vận hành theo thời gian thực trên bảng điều khiển người vận hành

BẢO TRÌ DỄ DÀNG – TẦN SUẤT THẤP

  • Tiếp cận trực tiếp các điểm bảo trì
  • Hệ thống chẩn đoán tích hợp giúp đơn giản hóa công tác bảo trì
  • Cột mast và móc kẹp nhiên liệu bằng thép không gỉ, ngăn ngừa ăn mòn

AN TOÀN & CÔNG THÁI HỌC

  • Palăng thiết kế single-failure-proof
  • Điều khiển vận hành fail-safe
  • Hệ thống camera đa góc, tối đa hóa tầm quan sát cho người vận hành
  • Lối đi trên toàn bộ cầu trục, đảm bảo lối thoát an toàn
  • Trang bị chức năng vận hành khẩn cấp cho móc kẹp
  • Cửa sổ quan sát trên sàn và trên mast giúp cải thiện tầm nhìn
  • Bảng điều khiển có thể tháo rời, cho phép lưu trữ ngoài vùng containment và phục vụ đào tạo, bảo trì sau kỳ dừng lò

CHI PHÍ VÒNG ĐỜI THẤP NHẤT

  • Thiết kế dựa trên tổng chi phí sở hữu (Total Cost of Ownership – TCO)
  • Tối ưu thiết kế nhằm giảm thiểu linh kiện dự phòng
  • Con lăn trong mast có thể tháo và thay thế không cần tháo rời toàn bộ mast
  • Thiết kế thân thiện với bảo trì, đơn giản hóa quy trình bảo dưỡng

HIỆU SUẤT

  • Cầu trục và xe con sử dụng động cơ và điều khiển tốc độ biến thiên, cho phép chuyển động chính xác và định vị tự động
    (độ chính xác ±0,5 mm)
  • Điều khiển vận hành thân thiện với người dùng
  • Màn hình cảm ứng được thiết kế để thao tác dễ dàng ngay cả khi người vận hành đeo nhiều lớp găng tay bảo hộ
  • Tùy chọn mast quay bằng động cơ
  • Hệ thống lấy mẫu tự động (sipping) tích hợp dọc theo mast, cho phép thao tác nhiên liệu song song trong quá trình lấy mẫu

Cầu trục polar hạt nhân

Cầu trục Polar được sử dụng cho các công tác xử lý bó nhiên liệu cũng như tháo dỡ và lắp đặt nắp lò phản ứng. Được thiết kế để đáp ứng nhu cầu nâng đa chức năng, cầu trục Polar bao gồm palăng chính, palăng phụ, cần cẩu bảo trì dạng jib và thang nâng người phục vụ kiểm tra vùng containment. Các cầu trục này có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ vận hành và bảo trì khác nhau, đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng và an toàn ở mức tối ưu.

Cầu trục Polar vận hành trên đường ray tròn, bố trí gần đường giao tuyến (spring line) của nhà containment/lò phản ứng. Thiết bị chủ yếu được sử dụng cho việc tháo lắp nắp lò phản ứng, cũng như trong các kỳ dừng lò để nạp nhiên liệu (refuelling outage).

Cầu trục Polar của Konecranes được thiết kế cho vận hành đa mục đích, tối đa hóa năng lực làm việc bằng cách tích hợp nhiều chức năng nâng trong một xe con nhỏ gọn, tối ưu trọng lượng. Thiết kế này giúp nâng cao năng suất và độ tin cậy thông qua bốn hệ thống nâng chính:

  • Palăng chính và palăng phụ
    Thực hiện các chức năng vận hành và bảo trì thông thường của nhà máy
  • Cần cẩu bảo trì dạng jib
    Cung cấp khả năng nâng phục vụ các công tác bảo trì
  • Thang nâng người kiểm tra containment
    Phục vụ kiểm tra và bảo trì vòm containment
  • Nuclear Polar Crane
  • Cụm palăng thiết kế single-failure-proof
  • Phân loại khả năng chịu động đất
  • Hệ thống thu hồi khẩn cấp
  • Tuân thủ tiêu chuẩn chất lượng hạt nhân
  • Thang nâng bảo trì dạng telescopic phục vụ bảo trì và kiểm tra vòm lò phản ứng
  • Palăng chính single-failure-proof cho các ca nâng trọng yếu
  • Động cơ di chuyển dự phòng
  • Bảng điều khiển người vận hành có thể tháo rời
  • Encoder kép cho cầu trục
  • Động cơ và truyền động biến tần làm việc liên tục
  • Điều khiển vận hành fail-safe
  • Cuộn cáp điện cho camera và cảm biến
  • Cuộn cáp khí nén cho vận hành móc kẹp
  • Lối đi toàn bộ cầu trục
  • Mast quay bằng động cơ
  • Mast và móc kẹp nhiên liệu bằng thép không gỉ
  • Tăng cường an toàn nhờ dự phòng cho tất cả các bộ phận quan trọng
  • Thiết kế single-failure-proof, đáp ứng các ca nâng an toàn cao
  • Tối ưu tải trọng tĩnh, giúp giảm chi phí kết cấu công trình
  • Tủ điện dạng module, cho phép bảo trì nhanh chóng
  • Chuyển động tròn 360° nhờ thiết kế cụm xe đầu cầu (end carriage)
  • Bảo vệ chống rơi tải cho bánh xe và trục
  • Tuổi thọ bánh xe và ray cao hơn nhờ bánh thép rèn với ổ trục chính xác
  • Định vị chính xác nhờ encoder tuyệt đối
  • Thiết kế vững chắc giúp tối ưu trọng lượng và giảm chi phí
  • Điều khiển vận hành thân thiện và fail-safe
  • Chuyển động chính xác và định vị tự động nhờ hệ truyền động biến tần làm việc liên tục
  • Căn chỉnh an toàn và chính xác nhờ encoder kép của cầu trục
  • Lối đi toàn bộ cầu trục, đảm bảo an toàn cho người vận hành và thuận tiện bảo trì
  • Phản hồi vận hành theo thời gian thực trên bảng điều khiển người vận hành

Cầu trục gian máy tuabin

Cầu trục đóng vai trò then chốt trong các nhà máy điện hạt nhân hiện đại, nơi phải tuân thủ những quy định an toàn và kỹ thuật hết sức nghiêm ngặt. Một yếu tố quan trọng khác là tối ưu hiệu quả tài chính, do đó các thiết bị có chi phí đầu tư ban đầu thấp, khai thác sử dụng tối ưu, yêu cầu bảo trì thấp và giảm tác động đến chi phí kết cấu công trình luôn được ưu tiên lựa chọn.

Konecranes đã cung cấp hơn 100 cầu trục gian tuabin cỡ lớn cho các nhà máy điện hạt nhân, đồng thời cung cấp hàng trăm cầu trục cùng loại cho các nhà máy điện không hạt nhân. Cầu trục nhà tuabin có tính linh hoạt cao, có thể vận hành ở các chế độ thủ công, bán tự động hoặc hoàn toàn tự động. Đây là các cầu trục đa năng, độ tin cậy cao, thiết kế công thái học, có tầm tiếp cận móc nâng tối ưu, trọng lượng nhẹ, kết cấu gọn và độ bền cao.

Turbine hall crane


 

  • Tùy chọn vận hành thủ công, bán tự động hoặc hoàn toàn tự động
  • Tỷ lệ tang cáp / cáp nâng lớn
  • Tùy chọn các tính năng thông minh (Smart Features)
  • Hệ thống điều khiển cầu trục tiên tiến
  • Thiết bị điều khiển vận hành an toàn tuyệt đối (fail-safe)
  • Hệ thống bảo vệ quá tải
  • Tùy chọn thiết kế chống sự cố đơn (single failure proof)
  • Giao diện điều khiển thân thiện với người vận hành
  • Tối ưu tầm tiếp cận móc nâng
  • Tính linh hoạt cao nhờ các chế độ vận hành thủ công, bán tự động hoặc hoàn toàn tự động
  • Tối ưu không gian sàn làm việc nhờ thiết kế nhỏ gọn
  • Tăng tối đa khả năng nâng nhờ tầm tiếp cận móc nâng được tối ưu
  • Đơn giản hóa và giảm thiểu chi phí bảo trì
  • Chuyển động êm ái, tốc độ nâng – di chuyển thay đổi linh hoạt
  • Dễ dàng tiếp cận các vị trí bảo trì
  • Hệ thống bảo vệ quá tải đảm bảo an toàn vận hành
  • Tối ưu trọng lượng cầu trục, góp phần giảm tổng chi phí đầu tư
  • Tủ điện được thiết kế thuận tiện, dễ tiếp cận và bảo trì nhanh chóng

Pa lăng nâng tải trọng lớn

Pa lăng Hevi-lift có lịch sử phát triển hơn 80 năm và được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hạt nhân. Sản phẩm nổi tiếng với tuổi thọ cao, vận hành êm ái, độ bền cơ học vượt trội và chất lượng cao. Pa lăng Hevi-lift là lựa chọn lý tưởng cho khu vực vùng bao che (containment) của nhà máy điện hạt nhân, nhờ được chế tạo từ các vật liệu phù hợp với tất cả các loại lò phản ứng.

Pa lăng Hevi-lift được ứng dụng trong nhiều hạng mục khác nhau của nhà máy điện hạt nhân, từ các tác vụ nâng hạ thông thường đến các nâng hạ liên quan an toàn, có mức độ quan trọng và rủi ro cao.
 

Heavy Lift Hoist
  • Cầu trục cực (Polar crane)
  • Máy nạp / rút nhiên liệu (Fuel handling machine)
  • Máy xử lý nhiên liệu đã qua sử dụng (Spent fuel handling machine)
  • Pa lăng cửa hatch vùng bao che (Containment hatch hoist)
  • Cầu trục nâng thùng cask
  • Cầu trục gian tuabin
  • Cầu trục trung chuyển (Transfer crane)
  • Pa lăng lật thiết bị (Upender hoist)
  • Cầu trục xử lý chất thải phóng xạ (Rad waste crane)
  • Cầu trục nhà bơm
  • Công tác bảo trì, bảo dưỡng chung
  • Pa lăng khu vực giếng khô (Dry well hoist)

Trang bị tiêu chuẩn:

  • Biến tần cho chuyển động nâng, xe con và cầu
  • Tủ điện và động cơ đạt cấp bảo vệ IP / NEMA
  • Phanh tải cơ khí
  • Hàm lượng kẽm và nhôm ở mức tối thiểu (phù hợp yêu cầu hạt nhân)
  • Công tắc hành trình giới hạn trên vận hành bằng block móc
  • Hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn ISO 9001:2008

Tùy chọn:

  • Mô hình chống sự cố đơn (Single Failure Proof)
  • Sơn cấp hạt nhân cho khu vực vùng bao che
  • Cáp và dây điện không halogen
  • Động cơ và hệ điều khiển 2 cấp tốc độ
  • Vận hành pa lăng hoặc xe con bằng tay
  • Hệ thống điện và điều khiển đạt chuẩn UL
  • Chứng nhận chịu động đất (Seismic qualification)
  • Chất lượng cấp hạt nhân theo ASME NQA-1 hoặc 10 CFR 50 Phụ lục B
  • Tối ưu hóa không gian sàn làm việc nhờ thiết kế nhỏ gọn
  • Tối đa hóa khả năng nâng hạ nhờ tầm tiếp cận móc nâng được tối ưu
  • Đơn giản hóa và giảm thiểu chi phí bảo trì
  • Chuyển động êm ái, tốc độ nâng và di chuyển linh hoạt
  • Hệ thống bảo vệ quá tải, đảm bảo an toàn vận hành
  • Tuân thủ đầy đủ các tiêu chuẩn chất lượng hạt nhân

Tình huống khách hàng

Nuclear customer story image
Nuclear customer story image
Constellation Energy, Hoa Kỳ

Thiết kế cầu trục chuyên dụng giải quyết bài toán ứng suất tải

Cầu trục 125 tấn thiết kế single-failure-proof (chống sự cố đơn) do Konecranes cung cấp được xem là một trong những cầu trục tiên tiến nhất về mặt công nghệ từng được chế tạo cho ngành công nghiệp hạt nhân. Khách hàng của chúng tôi sử dụng hệ thống cầu trục độc đáo này để xử lý các cask lưu trữ khô nhiên liệu hạt nhân một cách an toàn, hiệu quả và tin cậy.

Konecranes technicians
Konecranes technicians
FirstEnergy, Hoa Kỳ

Lập kế hoạch chính xác mang lại lợi ích

Thay thế thanh dẫn và hiện đại hóa để tăng công suất cần trục chỉ trong ba ngày.