CN102384939A - Cepr核电站控制棒驱动机构涡流检查方法及设备 - Google Patents
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Abstract
CEPR
核电站控制棒驱动机构涡流检查方法及设备，该检查方法包括以下步骤：（
1
）、将控制棒抽出，将压力容器顶盖吊装至待检房间内，顶盖支撑架内设置有用于屏蔽辐射的生物屏蔽圈，将压力容器顶盖放置于顶盖支撑架上；（
2
）、将检查设备放入生物屏蔽圈内，并将检查设备固定；（
3
）、通过探头导引机构将探头与待检的控制棒驱动机构定位对准；（
4
）、通过探头定位机构将探头与待检焊缝相对准；（
5
）、通过调节探头定位机构对待检焊缝的宽度方向进行检测，通过探头自身的旋转对待检焊缝的长度方向进行检测。通过本发明对
EPR
型核电站控制棒驱动机构耐压壳进行检测，满足
EPR
型核电站控制棒驱动机构耐压壳的在役检查需求。
Description
技术领域
本发明涉及一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查方法及设备。
背景技术
按国家核安全法规的要求，在核电厂运行前和运行期间为确保核安全相关设备的结构和承压边界的完整性所进行的一系列无损检测和试验工作，称为核电站役前检查（PSI）和在役检查（ISI）。役前/在役检查是保障核电站安全运行的重要环节。
是一种改进型第三代压水堆核电站，其安全性和经济性比第二代核电站都有明显提升。EPR型核电站作为一种新堆型核电站，其役前和在役检查与第二代核电站相比有较大变化。其中，有关控制棒驱动机构的在役检查内容有显著变化，需要开发新的检查装置来满足在役检查大纲对中国台山CEPR核电站控制棒驱动机构的检查要求。
由于EPR型核电站在全球尚未有建成运行的先例，有关EPR型核电站的在役检查设备领域还是一个新的技术领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查方法，包括以下步骤：
（1）、将控制棒从控制棒驱动机构中抽出，将安装有所述的控制棒驱动机构的压力容器顶盖吊装至放置有顶盖支撑架的待检房间内，所述的顶盖支撑架内设置有用于屏蔽辐射的生物屏蔽圈，将所述的压力容器顶盖放置于所述的顶盖支撑架上；
（2）、将检查设备放入所述的生物屏蔽圈内，并将所述的检查设备与所述的生物屏蔽圈的周壁相固定；
（3）、通过探头导引机构将探头与待检的所述的控制棒驱动机构定位对准；
（4）、通过探头定位机构将所述的探头与待检的所述的控制棒驱动机构的待检焊缝相对准；
（5）、通过调节所述的探头定位机构对所述的待检焊缝的宽度方向进行检测，通过所述的探头自身的旋转对所述的待检焊缝的长度方向进行检测。
在某些实施方式中，所述的探头至少包括一个点式探头与一个十字探头。
本发明的目的是提供一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，包括检测装置、控制所述的检测装置的控制系统，所述的检测装置包括
支撑架，所述的支撑架用于将检查装置固定于生物屏蔽圈内；
探头，所述的探头用于检测所述的待检焊缝；
探头导引机构，所述的探头导引机构的一端部与所述的支撑架相转动地连接，所述的探头导引机构的另一端部转动地设置有探头安装架，所述的探头滑动地设置于所述的探头安装架上，所述的探头导引机构用于将所述的探头与待检的控制棒驱动机构定位对准；
探头定位机构，所述的探头定位机构用于将所述的探头对准所述的待检焊缝，所述的探头定位机构包括导向软管、设置于所述的导向软管内的尼龙管、用于调节所述的尼龙管的长度的推拔器，所述的导向软管的一端部与所述的探头安装架相转动地连接，所述的尼龙管的一端部与所述的探头相固定地连接，所述的尼龙管的另一端部与所述的推拔器相连接。
在某些实施方式中，所述的支撑架包括
主梁；
左侧臂，所述的左侧臂的一端部与所述的主梁的左侧相转动地连接；
右侧臂，所述的右侧臂的一端部与所述的主梁的右侧相转动地连接；
丝杆，所述的丝杆与所述的主梁相转动地连接；
滑动件，所述的滑动件套设于所述的丝杆上且与所述的丝杆相配合；
左连杆，所述的左连杆的一端部与所述的左侧臂相转动地连接，所述的左连杆的另一端部与所述的滑动件相转动地连接；
右连杆，所述的右连杆的一端部与所述的右侧臂相转动地连接，所述的右连杆的另一端部与所述的滑动件相转动地连接；
左气缸，所述的左气缸设置于所述的左侧臂的另一端部；
右气缸，所述的右气缸设置于所述的右侧臂的另一端部。
在某些进一步实施方式中，所述的支撑架还包括设置于丝杆的一端部用于驱动所述的丝杆转动的操作把。
在某些实施方式中，所述的探头导引机构包括
第一旋转臂，所述的第一旋转臂的一端部与所述的支撑架通过第一转轴相转动地连接，所述的第一转轴的轴心位于压力容器顶盖的圆心附近，且所述的第一转轴的轴心线沿着铅垂方向延伸；
第二旋转臂，所述的第二旋转臂的一端部与所述的第一旋转臂的另一端部通过第二转轴相转动地连接，所述的第一转轴与所述的第二转轴相平行；
下滑动臂，所述的下滑动臂的下端部与所述的第二旋转臂的另一端部通过第三转轴相转动地连接，所述的第三转轴与水平面相平行，所述的第三转轴与所述的第一转轴、所述的第二转轴相空间垂直；
上滑动臂，所述的上滑动臂沿着上下方向与所述的下滑动臂相滑动地设置，所述的探头安装架与所述的上滑动臂的上端部相转动地连接，所述的探头安装架与所述的上滑动臂之间设置有调节所述的探头安装架角度的微调机构。
在某些进一步实施方式中，所述的微调结构包括驱动丝杆、驱动所述的驱动丝杆转动的具有电机轴的电机、滑动地套设于所述的驱动丝杆上的驱动件、一端部与所述的驱动件相转动地连接的驱动杆，所述的驱动杆的另一端部与所述的探头安装架的一侧相转动地连接，所述的探头安装架的另一侧与所述的上滑动臂相转动地连接。
在某些实施方式中，所述的探头安装架上设置有探头监视摄像头、LED照明灯、用于监视压力容器顶盖内的环境的环境监视摄像头。
本发明的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案等。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：通过本发明对EPR型核电站控制棒驱动机构耐压壳进行检测，满足EPR型核电站控制棒驱动机构耐压壳的在役检查需求。
附图说明
附图1为CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备的使用示意图一；
附图2为CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备的使用示意图二；
附图3为CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备的立体图（省略推拔器）；
附图4为CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备的立体图（省略探头定位机构）；
附图5为微调机构的示意图。
其中：1、压力容器顶盖；2、生物屏蔽圈；3、顶盖支撑架；4、探头；5、探头导引机构；6、控制棒驱动机构；7、探头定位机构；8、支撑架；9、探头安装架；10、导向软管；11、推拔器；12、主梁；13、左侧臂；14、右侧臂；15、丝杆；16、滑动件；17、左连杆；18、右连杆；19、左气缸；20、右气缸；21、操作把；22、第一旋转臂；23、第二旋转臂；24、下滑动臂；25、上滑动臂；26、驱动丝杆；27、电机；28、驱动件；29、驱动杆；30、探头监视摄像头；31、LED照明灯；32、环境监视摄像头。
具体实施方式
下面结合附图所示的实施例对本发明的技术方案作以下详细描述：
无图示，一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查方法，包括以下步骤：
（1）、将控制棒从控制棒驱动机构6中抽出，将安装有所述的控制棒驱动机构6的压力容器顶盖1吊装至放置有顶盖支撑架3的待检房间内，所述的顶盖支撑架3内设置有用于屏蔽辐射的生物屏蔽圈2，将所述的压力容器顶盖1放置于所述的顶盖支撑架3上；
（2）、将检查设备放入所述的生物屏蔽圈2内，并将所述的检查设备与所述的生物屏蔽圈2的周壁相固定，通常所述的生物屏蔽圈2上开设有人孔，检查装置从人孔内放入；
（3）、通过探头导引机构5将探头4与待检的所述的控制棒驱动机构6定位对准；
（4）、通过探头定位机构7将所述的探头4与待检的所述的控制棒驱动机构6的待检焊缝相对准；
（5）、通过调节所述的探头定位机构7对所述的待检焊缝的宽度方向进行检测，通过所述的探头4自身的旋转对所述的待检焊缝的长度方向进行检测。
为了能够更全面检测待检焊缝，通常所述的探头4至少包括一个点式探头与一个十字探头，此外所述的探头4上还具有备用探头。
如各附图所示，一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，包括检测装置、控制所述的检测装置的控制系统，所述的控制系统通常包括控制检测装置运作的控制机构、便于工作人员操作的操作界面、用于分析数据的分析软件以及NDT系统，所述的检测装置包括
支撑架8，所述的支撑架8用于将检查装置固定于生物屏蔽圈2内；
探头4，所述的探头4用于检测所述的待检焊缝；
探头导引机构5，所述的探头导引机构5的一端部与所述的支撑架8相转动地连接，所述的探头导引机构5的另一端部转动地设置有探头安装架9，所述的探头4滑动地设置于所述的探头安装架9上，所述的探头导引机构5用于将所述的探头4与待检的控制棒驱动机构6定位对准；
探头定位机构7，所述的探头定位机构7用于将所述的探头4对准所述的待检焊缝，所述的探头定位机构7包括导向软管10、设置于所述的导向软管10内的尼龙管、用于调节所述的尼龙管的长度的推拔器11，所述的导向软管10的一端部与所述的探头安装架9相转动地连接，所述的尼龙管的一端部与所述的探头4相固定地连接，所述的尼龙管的另一端部与所述的推拔器11相连接。导向软管10的一端部与所述的探头安装架9相转动地连接使得，探头定位机构7在实现定位时，导向软管10不易打结或者勾套住其他部件，使得检测中断。
如附图1-附图4所示，所述的支撑架8包括
主梁12；
左侧臂13，所述的左侧臂13的一端部与所述的主梁12的左侧相转动地连接；
右侧臂14，所述的右侧臂14的一端部与所述的主梁12的右侧相转动地连接；
丝杆15，所述的丝杆15与所述的主梁12相转动地连接；
滑动件16，所述的滑动件16套设于所述的丝杆15上且与所述的丝杆15相配合；
左连杆17，所述的左连杆17的一端部与所述的左侧臂13相转动地连接，所述的左连杆17的另一端部与所述的滑动件16相转动地连接；
右连杆18，所述的右连杆18的一端部与所述的右侧臂14相转动地连接，所述的右连杆18的另一端部与所述的滑动件16相转动地连接；
左气缸19，所述的左气缸19设置于所述的左侧臂13的另一端部；
右气缸20，所述的右气缸20设置于所述的右侧臂14的另一端部。支撑架8在不需要使用时，可以折叠，便于搬运与存放，此外由于生物屏蔽圈2上的人孔尺寸有限，支撑架8折叠后才能进入。支撑架8展开后，主梁12的前端部以及左气缸19、右气缸20分别与生物屏蔽圈2的内壁相抵触，形成稳定的三角形机构，结构较稳定。
所述的支撑架8还包括设置于丝杆15的一端部用于驱动所述的丝杆15转动的操作把21。展开支撑架8时，转动所述的操作把21带动丝杆15转动，继而滑动件16在丝杆15上滑动，通过左连杆17与右连杆18的联动关系，使得左侧臂13与右侧臂14撑开，操作方便。
如附图1-附图4所示，所述的探头导引机构5包括
第一旋转臂22，所述的第一旋转臂22的一端部与所述的支撑架8通过第一转轴相转动地连接，所述的第一转轴的轴心位于压力容器顶盖1的圆心附近，且所述的第一转轴的轴心线沿着铅垂方向延伸；
第二旋转臂23，所述的第二旋转臂23的一端部与所述的第一旋转臂22的另一端部通过第二转轴相转动地连接，所述的第一转轴与所述的第二转轴相平行；
下滑动臂24，所述的下滑动臂24的下端部与所述的第二旋转臂23的另一端部通过第三转轴相转动地连接，所述的第三转轴与水平面相平行，所述的第三转轴与所述的第一转轴、所述的第二转轴相空间垂直；
上滑动臂25，所述的上滑动臂25沿着上下方向与所述的下滑动臂24相滑动地设置，所述的探头安装架9与所述的上滑动臂25的上端部相转动地连接，所述的探头安装架9与所述的上滑动臂25之间设置有调节所述的探头安装架9角度的微调机构。
整个探头导引机构5包括6个运动自由度（即上、下、前、后、左、右），这6个运动自由度组合分别实现探头导引机构5的空间位置和姿态。上述几个部套的运动联合可以将探头4定位到待检的控制棒驱动机构的下方。根据检查区域的需要，按照规划好的运动顺序，各部套运动时互不干涉。
如附图5所示，所述的微调结构包括驱动丝杆26、驱动所述的驱动丝杆26转动的具有电机轴的电机27、滑动地套设于所述的驱动丝杆26上的驱动件28、一端部与所述的驱动件28相转动地连接的驱动杆29，所述的驱动杆29的另一端部与所述的探头安装架9的一侧相转动地连接，所述的探头安装架9的另一侧与所述的上滑动臂25相转动地连接。通过电机27驱动驱动丝杆26转动，在驱动丝杆26的带动下，驱动件28沿着驱动丝杆26的长度方向滑动，继而通过驱动杆29使得探头安装架9转动。
如附图5所示，所述的探头安装架9上设置有探头监视摄像头30、LED照明灯31、用于监视压力容器顶盖1内的环境的环境监视摄像头32。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、将控制棒从控制棒驱动机构（6）中抽出，将安装有所述的控制棒驱动机构（6）的压力容器顶盖（1）吊装至放置有顶盖支撑架（3）的待检房间内，所述的顶盖支撑架（3）内设置有用于屏蔽辐射的生物屏蔽圈（2），将所述的压力容器顶盖（1）放置于所述的顶盖支撑架（3）上；
（2）、将检查设备放入所述的生物屏蔽圈（2）内，并将所述的检查设备与所述的生物屏蔽圈（2）的周壁相固定；
（3）、通过探头导引机构（5）将探头（4）与待检的所述的控制棒驱动机构（6）定位对准；
（4）、通过探头定位机构（7）将所述的探头（4）与待检的所述的控制棒驱动机构（6）的待检焊缝相对准；
（5）、通过调节所述的探头定位机构（7）对所述的待检焊缝的宽度方向进行检测，通过所述的探头（4）自身的旋转对所述的待检焊缝的长度方向进行检测。
2.根据权利要求1所述的CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查方法，其特征在于：所述的探头（4）至少包括一个点式探头与一个十字探头。
3.一种CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，包括检测装置、控制所述的检测装置的控制系统，其特征在于：所述的检测装置包括
支撑架（8），所述的支撑架（8）用于将检查装置固定于生物屏蔽圈（2）内；
探头（4），所述的探头（4）用于检测所述的待检焊缝；
探头导引机构（5），所述的探头导引机构（5）的一端部与所述的支撑架（8）相转动地连接，所述的探头导引机构（5）的另一端部转动地设置有探头安装架（9），所述的探头（4）滑动地设置于所述的探头安装架（9）上，所述的探头导引机构（5）用于将所述的探头（4）与待检的控制棒驱动机构（6）定位对准；
探头定位机构（7），所述的探头定位机构（7）用于将所述的探头（4）对准所述的待检焊缝，所述的探头定位机构（7）包括导向软管（10）、设置于所述的导向软管（10）内的尼龙管、用于调节所述的尼龙管的长度的推拔器（11），所述的导向软管（10）的一端部与所述的探头安装架（9）相转动地连接，所述的尼龙管的一端部与所述的探头（4）相固定地连接，所述的尼龙管的另一端部与所述的推拔器（11）相连接。
4.根据权利要求3所述的CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，其特征在于：所述的支撑架（8）包括
主梁（12）；
左侧臂（13），所述的左侧臂（13）的一端部与所述的主梁（12）的左侧相转动地连接；
右侧臂（14），所述的右侧臂（14）的一端部与所述的主梁（12）的右侧相转动地连接；
丝杆（15），所述的丝杆（15）与所述的主梁（12）相转动地连接；
滑动件（16），所述的滑动件（16）套设于所述的丝杆（15）上且与所述的丝杆（15）相配合；
左连杆（17），所述的左连杆（17）的一端部与所述的左侧臂（13）相转动地连接，所述的左连杆（17）的另一端部与所述的滑动件（16）相转动地连接；
右连杆（18），所述的右连杆（18）的一端部与所述的右侧臂（14）相转动地连接，所述的右连杆（18）的另一端部与所述的滑动件（16）相转动地连接；
左气缸（19），所述的左气缸（19）设置于所述的左侧臂（13）的另一端部；
右气缸（20），所述的右气缸（20）设置于所述的右侧臂（14）的另一端部。
5.根据权利要求4所述的CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，其特征在于：所述的支撑架（8）还包括设置于丝杆（15）的一端部用于驱动所述的丝杆（15）转动的操作把（21）。
6.根据权利要求3所述的CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，其特征在于：所述的探头导引机构（5）包括
第一旋转臂（22），所述的第一旋转臂（22）的一端部与所述的支撑架（8）通过第一转轴相转动地连接，所述的第一转轴的轴心位于压力容器顶盖（1）的圆心附近，且所述的第一转轴的轴心线沿着铅垂方向延伸；
第二旋转臂（23），所述的第二旋转臂（23）的一端部与所述的第一旋转臂（22）的另一端部通过第二转轴相转动地连接，所述的第一转轴与所述的第二转轴相平行；
下滑动臂（24），所述的下滑动臂（24）的下端部与所述的第二旋转臂（23）的另一端部通过第三转轴相转动地连接，所述的第三转轴与水平面相平行，所述的第三转轴与所述的第一转轴、所述的第二转轴相空间垂直；
上滑动臂（25），所述的上滑动臂（25）沿着上下方向与所述的下滑动臂（24）相滑动地设置，所述的探头安装架（9）与所述的上滑动臂（25）的上端部相转动地连接，所述的探头安装架（9）与所述的上滑动臂（25）之间设置有调节所述的探头安装架（9）角度的微调机构。
7.根据权利要求6所述的CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，其特征在于：所述的微调结构包括驱动丝杆（26）、驱动所述的驱动丝杆（26）转动的具有电机轴的电机（27）、滑动地套设于所述的驱动丝杆（26）上的驱动件（28）、一端部与所述的驱动件（28）相转动地连接的驱动杆（29），所述的驱动杆（29）的另一端部与所述的探头安装架（9）的一侧相转动地连接，所述的探头安装架（9）的另一侧与所述的上滑动臂（25）相转动地连接。
8.根据权利要求3所述的CEPR核电站控制棒驱动机构涡流检查设备，其特征在于：所述的探头安装架（9）上设置有探头监视摄像头（30）、LED照明灯（31）、用于监视压力容器顶盖（1）内的环境的环境监视摄像头（32）。
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