CN103170817B - 钻削式取堵管装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及压水堆核电站传热管堵管装置，具体涉及一种用于压水堆核电站传热管堵管操无效后应急取管装置，包括小型钻机，还包括安装在小型钻机上的支撑板，所述支撑板上开设有一个钻头导向孔，若干个定位稳定工具安装孔；所述定位稳定工具安装孔上安装有定位稳定工具，所述小型钻机的钻头从该钻头导向孔伸出。本发明装置根据现场实际条件，直接采用管板上的传热管孔作为定位孔，夹爪上的夹齿张开定位在管板上，避免了设计其他复杂的定位装置；装置为小型钻台提供稳定、可靠、准确的定位，整体结构紧凑。

Description

钻削式取堵管装置
技术领域
本发明涉及压水堆核电站传热管堵管装置，具体涉及一种用于压水堆核电站传热管堵管操作无效后应急取管装置。
背景技术
在压水堆核电站正常运行过程中，不论是U形管型蒸汽发生器还是直流型蒸汽发生器，其传热管由于材料本身的缺陷或者不溶性腐蚀产物的作用，容易产生腐蚀和破裂，最终导致泄露。国内外运行经验表明，传热管的破损问题是不可能完全杜绝的。因此，在定期对传热管的完整性进行检查的基础上，有必要对已破损或缺陷超标的传热管进行快速而可靠的堵管操作，以保证蒸汽发生器安全、可靠地运行。
蒸汽发生器堵管有两种方法：焊接式堵管和机械式可拆卸堵管。目前，国际上普遍采用的是机械式可拆卸堵管。是在蒸汽发生器管板安装机械可拆卸式堵头，将管子两端密封住，使破损的管子退出现役，而不影响蒸汽发生器的完整性和安全可靠性。其具有密封效果好、预处理工艺简单、杂质对堵管质量的影响不敏感、实施操作时间短、可以拆卸等特点。
机械滚胀式堵管具体操作是在核电站蒸汽发生器有缺陷的传热管的两端，各安装(插入)一个堵头，堵管设备采用机械式滚胀方式，操作时用滚胀工具滚胀堵头的内壁，使堵头扩张变形，压紧胀接在传热管内壁上，从而起到关闭该传热管通道的作用，避免放射性泄露。当堵管失效后，例如堵头未可靠密封则造成堵管无效，需要进行取堵头操作；当钻削加工堵头时由于取堵头工具定位不准确以及稳定性差等因素，可能会使钻头超出必须切削的堵头范围而导致紧贴其外表面的该传热管管壁破裂。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种采用小型钻头对无效的堵头进行钻削破坏取出堵头的工艺，同时采用定位稳定工具对钻削过程中钻头进行精确定位和稳定导向的钻削式取堵头装置。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为，还包括安装在小型钻机上的支撑板，所述支撑板上开设有一个钻头导向孔，若干个定位稳定工具安装孔；所述定位稳定工具安装孔上安装有定位稳定工具，所述小型钻机的钻头从该钻头导向孔伸出。
所述定位稳定工具包括夹爪体、拉杆和蝶形螺母，所述夹爪体为桶状结构，该夹爪体套在拉杆上并且夹爪体的内径与拉杆的外径匹配，所述拉杆一端伸出夹爪体的一端，该拉杆伸出夹爪体的部分设置具有在向拉杆一端的轴向上往外有斜度的倒锥台结构；所述夹爪体的一端的内壁设有向外壁倾斜的斜度，所述往外有斜度的倒锥台结构的斜度大于夹爪体内壁向外壁倾斜的斜度；所述夹爪体另一端固定在定位稳定工具安装孔上，夹爪体另一端外径与所述定位稳定工具安装孔内径匹配；所述拉杆的另一端穿出夹爪体另一端和设置在所述夹爪体的另一端的蝶形螺母连接。
进一步所述拉杆的另一端外壁设置有外螺纹，该蝶形螺母与所述拉杆的另一端外壁外螺纹配合。
进一步所述往外有斜度的倒锥台结构的斜度为5°～7°，夹爪体内壁向外壁倾斜的斜度为4°～6°。
进一步所述夹爪体的内壁向外壁倾斜的斜度段轴向开设有若干个矩形开口槽。
进一步所述拉杆的另一端为阶梯轴结构，该阶梯轴结构的直径较小的轴段设置外螺纹，在该设置有外螺纹的轴段掏设有径向通透的矩形槽；所述夹爪体另一端内壁为阶梯孔结构；所述拉杆的阶梯轴结构的大直径轴段与小直径轴段构成的阶梯与所述夹爪体的阶梯孔结构的大直径孔与小直径孔形成的阶梯之间设置有压缩弹簧。
进一步所述拉杆2的阶梯轴结构的大直径轴段外径与所述夹爪体的阶梯孔结构的大直径孔内径匹配；所述拉杆的阶梯轴结构的小直径轴段外径与所述夹爪体的阶梯孔结构的小直径孔内径匹配。
进一步所述夹爪体的另一端设有径向的圆柱销孔，该径向的圆柱销孔中设置有与该孔匹配并且穿过所述拉杆的径向通透的矩形槽的圆柱销，所述拉杆的径向通透的矩形槽宽度与所述圆柱销的直径匹配。
进一步所述定位稳定工具安装孔有4个，该4个定位稳定工具安装孔与传热管排列方式一致，所述钻头导向孔的中心在任意2个定位稳定工具安装孔中心构成的线段上，并位于该线段的中点。
本发明的有益效果：本发明装置根据现场实际条件，直接采用管板上的传热管孔作为定位孔，夹爪上的夹齿张开定位在管板上，避免了设计其他复杂的定位装置；装置为小型钻机提供稳定、可靠、准确的定位，整体结构紧凑。
附图说明
图1为本发明钻削式取堵管装置使用示意图。
图2为本发明钻削式取堵管装置的支撑板结构示意图。
图3为本发明钻削式取堵管装置的定位稳定工具结构示意图。
图4为本发明钻削式取堵管装置的夹爪体端部示意图。
图5为传热管板孔结构示意图。
图中：1-支撑板，2-拉杆，3-夹爪体，4-压缩弹簧，5-圆柱销，6-蝶形螺母，7-小型钻机，8-钻头导向孔，9-定位稳定工具安装孔，10-钻头，11-矩形开口槽，12-夹齿，13-传热管孔，14-堵管，15-堵头。
具体实施方式
以下结合附图1至附图5和实施例对本发明做进一步描述。
一种钻削式取堵管装置，包括小型钻机7，该小型钻机7采用BRM-35型取芯钻机。还包括安装在小型钻机7上的支撑板1，所述支撑板1上开设有一个钻头导向孔8，4个定位稳定工具安装孔9；所述小型钻机的钻头10可以从该钻头导向孔8伸出，该钻头10采用多刃端面铣刀式钻头；所述4个定位稳定工具安装孔9安装正方形布置，该正方形边上的两个相邻的定位稳定工具安装孔9的中心距与定位用传热管中心距匹配(为124mm)，所述钻头导向孔8的中心在该正方形边上的两个相邻的定位稳定工具安装孔9中心构成的线段上，并在该线段的中点。所述定位稳定工具安装孔9的布置方式还可以是其他形式，如三角形布置。
定位稳定工具安装孔9上设置有定位稳定工具，该定位稳定工具包括夹爪体3、拉杆2和蝶形螺母6，所述夹爪体3为桶状结构，该夹爪体3套在拉杆2上；
所述拉杆2的为阶梯轴结构，该阶梯轴结构的直径较小的轴段设置外螺纹，在该设置有外螺纹的轴段掏设有径向通透的矩形槽；所述夹爪体3内壁轴向上为阶梯孔结构；所述拉杆2的阶梯轴结构的大直径轴段与小直径轴段构成的阶梯与所述夹爪体3的阶梯孔结构的大直径孔与小直径孔形成的阶梯之间设置有压缩弹簧4。
所述拉杆2的阶梯轴结构的大直径轴段外径与所述夹爪体3的阶梯孔结构的大直径孔内径匹配；所述拉杆2的阶梯轴结构的小直径轴段外径与所述夹爪体3的阶梯孔结构的小直径孔内径匹配；
拉杆2的阶梯轴结构的大直径轴段一端伸出夹爪体3的阶梯孔结构的大直径孔的一端，该拉杆2伸出夹爪体3的部分设置具有在向拉杆2一端的轴向上往外有斜度为5°的倒锥台结构；夹爪体3的一端的内壁向外壁倾斜4°，所述夹爪体3的内壁向外壁倾斜的斜度段轴向开设有5个矩形开口槽11，形成6个夹齿12；在所述拉杆作用下夹齿12张开，以增大和传热管的接触面积，保证夹持的可靠性。
所述往外有斜度的倒锥台结构外端设置有锥形结构，即所述拉杆2的阶梯轴结构的大直径轴段一端为锥形结构，有利于该定位稳定工具伸入传热管道中；
拉杆2的阶梯轴结构的小直径轴段外壁设置有外螺纹，该拉杆2的阶梯轴结构的小直径轴段穿出夹爪体3的阶梯孔结构的小直径孔，蝶形螺母6旋在该拉杆2的阶梯轴结构的小直径轴段的穿出段上。
所述夹爪体3远离设置有矩形开口槽11的一端的轴段外径与所述定位稳定工具安装孔9的内径匹配；在所述夹爪体3的在所述阶梯孔结构的大直径孔与小直径孔形成的阶梯对应的夹爪体3外壁上设置有径向凸部，该夹爪体3凸部的两侧分别为外径与传热管孔13内径匹配的轴段和外径与定位稳定工具安装孔9内径匹配的轴段；所述凸部用于定位稳定工具在定位稳定工具安装孔9上的轴向定位。
该夹爪体3的径向凸部远离设置有矩形开口槽11的一端上设有径向的圆柱销孔，该径向的圆柱销孔中设置有与该孔匹配并且穿过所述拉杆2的径向通透的矩形槽的圆柱销5，所述圆柱销5的直径与拉杆2的径向通透的矩形槽径向宽度匹配。
在操作过程中，将所述定位稳定工具插入所述定位稳定工具安装孔9中，通过该定位稳定工具的夹爪体3上的径向凸部与支撑板1以螺栓固定；然后确定需进行取堵头15操作的堵管14和要插入定位稳定工具的定位用传热管孔13位置。将夹爪体3连同拉杆2一起伸入定位用传热管孔13中。旋紧蝶形螺母6使拉杆2向下移动，从而撑开夹爪体3上端的夹齿12，6根夹齿12向外张开贴紧传热管壁，由此起到定位稳定的作用。
在此过程中，圆柱销5安装在夹爪体3上保持不动，通过拉杆2上的径向通透的矩形槽限制拉杆2的转动。压缩弹簧4安装在夹爪体3的阶梯孔和拉杆2的阶梯轴之间，使旋紧螺母的夹持过程平稳，旋松蝶形螺母6时拉杆2在压缩弹簧4的作用下自动回位，方便使用完后取出。所述支撑板1对钻机提供支撑，保证钻头导向孔8和各定位稳定工具安装孔9的位置。支撑板1不宜过厚，以免增加整体重量。为增加支撑板1强度，可对四周进行翻边处理。

Claims (8)

1.一种钻削式取堵管装置，包括小型钻机，其特征在于：还包括安装在小型钻机上的支撑板，所述支撑板(1)上开设有一个钻头导向孔(8)，若干个定位稳定工具安装孔(9)；所述定位稳定工具安装孔(9)设置有定位稳定工具，所述小型钻机的钻头从该钻头导向孔伸出；
所述定位稳定工具包括夹爪体(3)、拉杆(2)和蝶形螺母(6)，所述夹爪体(3)为桶状结构，该夹爪体(3)套在拉杆(2)上并且夹爪体(3)的内径与拉杆(2)的外径匹配，所述拉杆(2)一端伸出夹爪体(3)的一端，该拉杆(2)伸出夹爪体(3)的部分设置具有在向拉杆(2)一端的轴向上往外有斜度的倒锥台结构；所述夹爪体(3)的一端的内壁设有向外壁倾斜的斜度，所述往外有斜度的倒锥台结构的斜度大于夹爪体(3)内壁向外壁倾斜的斜度；所述夹爪体(3)另一端固定在定位稳定工具安装孔(9)上，夹爪体(3)另一端外径与所述定位稳定工具安装孔(9)内径匹配；所述拉杆(2)的另一端穿出夹爪体(3)另一端和设置在所述夹爪体(3)的另一端的蝶形螺母(6)连接。
2.按照权利要求1所述的钻削式取堵管装置，其特征在于：所述拉杆(2)的另一端外壁设置有外螺纹，该蝶形螺母(6)与所述拉杆(2)的另一端外壁外螺纹配合。
3.按照权利要求1所述的钻削式取堵管装置，其特征在于：所述往外有斜度的倒锥台结构的斜度为5°～7°，夹爪体(3)内壁向外壁倾斜的斜度为4°～6°。
4.按照权利要求1所述的钻削式取堵管装置，其特征在于：所述夹爪体(3)的内壁向外壁倾斜的斜度段轴向开设有若干个矩形开口槽(11)。
5.按照权利要求1所述的钻削式取堵管装置，其特征在于：所述拉杆(2)的另一端为阶梯轴结构，该阶梯轴结构的直径较小的轴段设置外螺纹，在该设置有外螺纹的轴段掏设有径向通透的矩形槽；所述夹爪体(3)另一端内壁为阶梯孔结构；所述拉杆(2)的阶梯轴结构的大直径轴段与小直径轴段构成的阶梯与所述夹爪体(3)的阶梯孔结构的大直径孔与小直径孔形成的阶梯之间设置有压缩弹簧(4)。
6.按照权利要求5所述的钻削式取堵管装置，其特征在于：所述拉杆(2)的阶梯轴结构的大直径轴段外径与所述夹爪体(3)的阶梯孔结构的大直径孔内径匹配；所述拉杆(2)的阶梯轴结构的小直径轴段外径与所述夹爪体(3)的阶梯孔结构的小直径孔内径匹配。
7.按照权利要求5所述的钻削式取堵管装置，其特征在于：所述夹爪体(3)的另一端设有径向的圆柱销孔，该径向的圆柱销孔中设置有与该孔匹配并且穿过所述拉杆(2)的径向通透的矩形槽的圆柱销(5)，所述拉杆(2)的径向通透的矩形槽宽度与所述圆柱销(5)的直径匹配。
8.按照权利要求1所述的钻削式取堵管装置，其特征在于：所述定位稳定工具安装孔(9)有4个，该4个定位稳定工具安装孔(9)的布置方式与传热管孔(13)排列方式一致，所述钻头导向孔(8)的中心在任意2个定位稳定工具安装孔(9)中心构成的线段上，并位于该线段的中点。
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