CN103649639A - 用于修理稳压器的方法，及用于实施该方法的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对稳压器（2）的有缺陷的加热元件（6）进行加工的方法，该稳压器（2）包括沿着纵轴（L）延伸的罐（4）和在所述罐（4）内延伸的细长的加热元件（6），以及至少一个隔板（8,10），所述加热元件（6）穿过所述隔板，所述隔板能够保持所述加热元件之间的横向间距。根据一方面，至少一个隔板（8,10）在所述加热元件（6）周围处被切断，以使所述加热元件与所述隔板（8,10）分离，从而从所述罐（4）中取出所述加热元件（6）。

Description

用于修理稳压器的方法,及用于实施该方法的设备

本发明涉及一种对稳压器的有缺陷的加热元件进行加工的方法，该稳压器包括沿纵轴延伸的罐，和在该罐中延伸的细长的加热元件，及至少一个隔板，该加热元件穿过该隔板，且该隔板能保持加热元件之间的横向间距。

加压水核反应堆具有用于反应堆中的冷水循环的初级回路，和稳压器，该稳压器位于初级回路的分支，以保持某些预定范围的初级回路的水压力。在反应堆的操作过程中，该稳压器还起到补偿初级回路中的水体积的变化的功能。

该稳压器包括水罐，在该罐下部延伸的细长的加热元件或“加热棒”，和用于在该罐的上部喷洒冷水的喷嘴。该稳压器包括位于其下部的水，和位于其上部的蒸汽泡，其中所述下部与初级回路连接。通过利用加热棒蒸发水控制水的压力，然后通过喷射冷凝蒸汽，以控制该蒸汽泡的体积和压力。

该罐沿着竖直方向的纵轴延伸。该加热棒穿过该罐的底壁，延伸至平行于纵轴的该罐的内部。

该稳压器包括至少一个隔板，通常为两个隔板，以将该加热棒在横向上固定在合适位置。每个隔板安装至该罐的内部。

操作时，该加热棒可能会出现故障，从而有必要将其取出和更换。

为了取出加热棒，通常需要对所述加热棒施加向下牵引力（拉力），以通过该底壁取出该加热棒。

但是，存在这种情况，在该情况下损坏的加热棒具有变形部分，使它不能通过向下牵引经所述罐的底壁被取出。

文件FR 2666679公开了一种用于取出具有凸起的损坏的加热棒的方法，其中该加热棒被切断，然后该加热棒的断片通过该罐的顶壁上的检查服务孔取出。

但是，该方法有几个缺点，使得该方法的实施长、困难且有风险。

考虑到该隔板的几何形状，机械设备的访问及非直接目视的操作非常困难，这对于加热棒断片的取出同样是真实存在的。现存的风险包括难以恢复的碎片的产生，机械损坏和相邻棒的损坏。此外，该过程不能提供孔的表面状态的恢复，隔板或板中的该孔用于加热棒的通过，这阻碍了随后用新的棒更换损坏的加热棒。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介入方法，用于取出具有明显损害的损坏的加热棒，而不管该棒在稳压器中的位置，不会对相邻棒造成危险，且能够用新的棒替换取出的棒。

最后，本发明提供一种方法，其中该方法涉及切割该加热元件周围的至少一个隔板，从而从所述隔板拆卸该加热元件，随后从该罐中取出该加热元件。

根据其他的实施方式，单独考虑或根据任何技术上可能的组合，该方法包括一个或多个以下特征：

取出一个单件形式的加热元件；

通过拉拽该加热元件的上端部分和／或推动该加热元件的下端部分，取出加热元件，优选通过穿过该罐的壁延伸至该罐的外部的下端部分；

通过放电切削工具切削所述隔板或每个隔板，该放电切削工具包括放电头和放电电极；

所述电极绕所述加热元件滑动，进而该电极以这样的方式下降：该电极切割环绕所述加热元件的所述隔板或每个隔板。；

使用待取出的该加热元件附近的加热元件和/或用于穿过所述隔板或每个隔板的用于水循环的水循环孔作为参考点，来定位所述切削工具，从而将该切削工具固定至隔板；

该电极为管状；

加热元件（6）通过所述罐（4）的外面的罐壁从该加热元件的贯穿通道套管处脱离；

将更换的加热元件定位在被取出的加热元件的位置；

该加热元件通过一段板固定至所述隔板上，该一段板连接并固定至该隔板，并包括用于更换的加热元件通过的通孔；

利用该更换的加热元件附近的加热元件，和/或用于穿过所述隔板或每个隔板的水循环的孔作为参考点来定位该一段板； 

在从该罐中取出该加热元件之前，该取出的加热元件放置于该罐内的处理容器中。

本发明还涉及一种工具设备，用于取出稳压器的加热元件，该加热元件通过至少一个隔板固定在该稳压器的罐内，该工具设备包括放电切削工具，该放电切削工具包括支撑架和由滑动地安装在该支撑架上的电极架承载的管状放电电极。

根据其他实施例，单独考虑或根据任何技术上可能的组合，该工具设备包括一个或多个以下特征：

夹持装置，该夹持装置能够夹持延伸至该电极架的内部的加热元件；

用于将该切削工具定位并固定至隔板的底座，从而能够利用该损坏的加热元件附近的加热元件和/或用于穿过该隔板的水循环的孔作为参考点来定位所述切削工具；

紧固件，用于将该切削工具固定至隔板，该紧固件包括适于插入到两个部件的对齐的孔中的主体，支撑凸缘和可伸缩的夹持指，其中在夹紧元件的作用下，所述可伸缩的夹持指可以在位于所述主体内部的收缩位置和突出到该主体外部的伸展位置之间移动，从而将其中有所述主体穿过的所述两个部分一起夹紧在在所述凸缘与所述夹持指之间。

附图说明

参考仅作为示例给出的附图，通过阅读以下说明，将更加明白本发明和其优点，其中：

图1为加压水核反应堆的稳压器在竖直平面内的剖视图；

图2和3为与图1视角类似，展示了根据本发明的方法，在取出损坏的加热棒的步骤中，稳压器的底部；

图4为用于定位切削工具设备的、接至该稳压器的顶部隔板的底座的局部示意剖视图；

图5为稳压器的局部剖视图，展示了通过更换的加热棒替换损坏的加热棒的步骤。

具体实施方式

如图1所示的稳压器2包括罐4，延伸至该罐4的内部的细长的加热元件或加热棒6，用于将该加热棒6保持在该罐4内的下隔板8和上隔板10，和喷嘴11。

该罐4沿着竖直方向的纵轴L延伸。该罐包括沿纵轴L延伸的管状圆柱壳12，其轴向末端由顶部凸壁14和底部凸壁16封闭。

该顶壁14被检查服务孔20穿透，使得能够进入该罐4的内部。该喷嘴11安装在该顶壁14上，从而向下喷淋水。

该底壁16被用于水循环的孔22穿透，使得该罐4通过流动装置（fluid means）连接至该核反应堆的初级回路。

该加热棒6穿过底壁16，延伸至该罐4的底部。该加热棒6为细长的，且相互平行地延伸，并平行于纵轴L。该加热棒6沿着几个同心圆形行分布在该纵轴L周围，在此处为三行。

该下隔板8和上隔板10将该加热棒6固定在合适位置，横向穿过该罐4的内部。每个加热棒6穿过该下隔板8和该上隔板10。该下隔板8和该上隔板10都在其外缘连接至该罐4。

该下隔板8和上隔板10沿着该纵轴间隔开。该下隔板8为圆盘形。该上隔板10为环形，并包括具有大的直径的中央孔。

该下隔板8和上隔板10都包括用于加热棒的孔24，加热棒6穿过该孔24，和用于水循环的孔26，孔26用于穿过该下隔板8和该上隔板10的水循环。

该罐包括贯穿该底壁16的四个管状套管28。每个套管28以严密密封的方式焊接至底壁16。每个加热棒6穿过相应的套管28延伸。每个加热棒6以严密密封的方式焊接至相应的套管。

例如，该加热棒6为电加热棒。每个加热棒6包括外壳和散热元件，该散热元件在该加热外壳内导电地延伸。每个加热棒6包括位于其末端、位于该罐4的外部的电连接器30，用于电力供给。

加热棒6可能损坏，从而将其取出并替换成为必要。

图2和图3展示了基于本发明的方法，用于取出损坏的加热棒6的步骤。

根据本发明的方法，切断该损坏的加热棒6周围的至少一个隔板，从而从被切断的该隔板或每个隔板拆下该损坏的加热棒6（图2和3）。

此外，从该底壁16拆下该损坏的加热棒6。

为了做到这一点，从套管28伸出至该罐4的外部的该损坏的加热棒6的下端被拆除，以使该损坏的加热棒6沿着该套管28滑向该罐4的内部。

然后，通过在该加热棒的上端部施加向上的牵引力取出该损坏的加热棒6，如果需要，可推动突出该罐4的外部的、该损坏的加热棒6的下端部（图3中的箭头F），从而朝向该罐的内部的方向提高该损坏的加热棒6。

然后，通过检查服务孔20从该罐4中取出该损坏的加热棒6，该损坏的加热棒6优选预先放置于保持容器中，假定该损坏的加热棒6被弄脏且可能不再完整。

根据本发明，至少切断位于该损坏的加热棒的变形部分上方的隔板，由于该变形部分阻止该损坏的加热棒6滑动穿过位于其上方的隔板。

根据具体情况，能够不切断所有的隔板。如果该变形部分位于最下面的隔板下方，那么需要切断全部隔板。如果该变形部分位于两个隔板之间，且该损坏的加热棒6能够滑动穿过位于该变形部分下方的所述隔板或每个隔板，那么仅仅需要切断位于该变形部分上方的隔板，或者切断所有的隔板。

本发明的方法可对任何损坏的加热棒进行，包括没有明显变形、但是由于该加热棒和隔板和/或套管28之间的摩擦太大，通过向下牵引很难取出的加热棒。

用于取出加热棒的工具设备40如图2至4所示。

如图2和3所示，该工具设备40包括切削工具42和用于将该切削工具42固定至该上隔板10的底座43。

该切削工具42包括支撑架44，沿着滑动轴A可滑动地安装在该支撑架44上的放电头45，由安装至该放电头45上的电极架47承载的放电电极46，以及夹持装置48，该夹持装置48能够夹持加热棒6的顶端，从而利用该切削工具42将该加热棒46向上拉起。

该支撑架44和放电头45的局部如图2和3中的阴影部分所示，而该底座43，该电极46，该电极架47和该夹持装置48为剖视图，用于说明目的。

该支撑架44包括沿着该滑动轴A间隔开、并由立柱（未示出）连接的底部喷嘴50和顶部喷嘴52。该底部喷嘴50为环形。

该支撑架44包括沿着该滑动轴在该顶部喷嘴和底部喷嘴52之间延伸的滑动导轨54。该放电头45以可滑动的方式安装在该滑动导轨54上。

该电极46为管状环形的，位于该滑动轴A的中心。它具有环形切削刃。该电极46被该放电头45电力驱动。

该电极架47为沿着该滑动轴A延伸的管状。该电极安装至该电极架47的下端。该电极架47的上端连接至该放电头。

随着该放电头45的移动，该电极46和该电极架47滑动通过该底部喷嘴50。

该夹持装置48位于电极架47上，与电极46间隔一定距离，位于放电头45附近。它包括卡爪60，该卡爪60包括夹紧元件62，该夹紧元件62在执行器64的作用下可径向朝向该支撑管54的中心移动，以夹紧延伸入该电极架47内部的加热棒6的末端。在此处，该卡爪60包括直径方向相对的两个夹紧元件62。

该底座43适于定位并固定至该上隔板10，底座43相对于该损坏的加热棒6定位，并承载于相邻的加热棒6之间的上隔板10上。

该底座43适于容纳支撑于底座43上的切削工具42。该底座43具有中央通道，用于使该电极架47移动穿过该底座43。

该底座43包括下支撑板66，上环形座68，和在该下支撑板66和该上座68之间延伸的立柱70。

该上座68设置为支撑该切削工具42的底部喷嘴50。该上座68和该底部喷嘴50设置为通过相应锥形承载表面彼此依靠，从而能够为切削工具42定中心。该底部喷嘴50包括用于固定至该上座68的装置，例如夹紧螺钉。

如图4所示，展示了底座43的下部的横截面，为与图2和3所不同的截面，该支撑板66包括中央孔72，用于该损坏的加热棒的上端部分6通过。

该加热棒彼此接近，该支撑板66还具有用于与已经移除的棒相邻的棒通过的孔。

该支柱70的高度大于该加热棒6突出该上隔板10上面的末端部分的长度。因此该上座68位于该加热棒6的上端上方。

该支撑板66包括紧固件80，该紧固件80设置为适于安装至该上隔板10的用于水循环的相应的孔内，以相对于该损坏的加热棒6定位该支撑板66，并将其固定至该上隔板10。

每个紧固件80包括管状主体82和可枢转的夹持指84，该管状主体82具有径向向外突出的支撑凸缘83，该枢转的夹持指84可转动地安装于该管状主体82内，且可以在该管状主体82内部的缩回位置（如图4左侧所示）和突出至该管状主体82外部的伸展位置（如图4右侧所示）之间穿过该管状主体82的侧窗。

每个紧固件80设置在该支撑板66的孔内，其支撑凸缘83抵靠在孔周围的该支撑板66的上表面处。该支撑凸缘83固定在该支撑板66，例如通过螺钉。

每个紧固件80包括执行机构86，用于驱动该夹持指84。该执行机构86包括控制元件88和连杆90，该控制元件88以滑动的方式安装在该管状主体82内，该连杆90连接该控制元件88和夹持指84，以使该控制元件88的轴向运动导致该夹持指84的转动。该执行机构86包括夹紧螺钉92，该夹紧螺钉92拧入该管状主体82的螺纹部分，且靠紧该控制元件88，从而该夹紧螺钉92的拧紧将移动该控制元件88，从而将该夹持指84移动至该伸展位置。

该夹紧螺钉92的拧紧使该夹持指84抵向该上隔板10的下表面，从而将该支撑板66和该上隔板10相互夹紧在该支撑凸缘83和该夹持指84之间。

操作时，该底座43放置在该上隔板10上，使每个紧固件80插入上隔板10上的用于水循环的孔26内。驱动每个紧固件80，以使该支撑板66固定至该上隔板10。

随后将该切削工具42定位并固定至该底座43（图2）。然后，向下移动该电极架47，以切断该上隔板10，随后切断该下隔板（图3）。

该环形管状电极46能够在单一通道上进行切断。一种变形方式为，该电极46可以具有沿着一个圆弧或两个直径方向相对的圆弧延伸的切削刃。在这种情况下，隔板的切削在几个通道中进行，通过使电极在滑动轴A周围的通道之间枢轴转动来实现。通常，沿着一条线、以连续地方式在单一通道或以非连续的方式在几个通道切削所述隔板或每个隔板8、10。

一旦该加热棒6摆脱每个隔板8，10，驱动该夹持装置48，以夹持该损坏的加热棒6，随后升高该电极架47，以对该损坏的加热棒施加向上的牵拉力。

根据本发明的方法，如果被取出的该损坏的加热棒6的套管28可以再次使用，那么更换的加热棒安装在该取出的损坏的加热棒6的位置。

为了这样做，如图5所示，一段板94连接至该隔板。该一段板94包括用于该加热棒的孔96，使该更换的加热棒6的通过。

根据该方法，利用该隔板8、10的水循环孔26和/或相邻的加热棒6作为参考点，定位该一段板94。

该一段板94包括紧固孔97，设计为面对该隔板8、10的水循环孔26，用于插入与图5所示的一样的该紧固件80。

该一段板94包括定位凹口98，用于容纳与更换的加热棒6相邻的加热棒。

因此，该更换的加热棒6通过该套管28插入，并通过该板部分94的加热棒孔98。

本发明能够容易地取出损坏的加热棒，而不需要切断稳压器内部的加热棒，来将其从隔板取出，并将其从稳压器移出。这使得取出明显变形的加热棒成为可能，该明显变形使得该加热棒的切断变得困难。如果该加热棒已经被损坏，那么例如该加热棒的切断可产生大量碎片，这些碎片很可能分散到初级回路中，并损坏该核反应堆的其他元件，例如核燃料组件。本发明能够容易地用更换的加热棒替换损坏的加热棒。本发明的取出工具设备很简单，并能够控制实施，不会对稳压器的完整性及重新启动安装造成任何风险。

Claims (17)

1. 一种对稳压器（2）的有缺陷的加热元件（6）进行加工的方法，该稳压器（2）包括沿着纵轴（L）延伸的罐（4）和在所述罐（4）内延伸的细长的加热元件（6），以及至少一个隔板（8,10），所述加热元件（6）穿过所述隔板，所述隔板能够保持所述加热元件之间的横向间距，

其中，至少一个隔板（8,10）在所述加热元件（6）周围处被切断，以使所述加热元件与所述隔板（8,10）分离，从而从所述罐（4）中取出所述加热元件（6）。

2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热元件以一个单件的形式被取出。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过拉拽所述加热元件（6）的上端部分和/或推动所述加热元件（6）的下端部分取出所述加热元件（6），优选地，此时所述加热元件的下端部分延伸穿过所述罐（4）的壁并伸出到所述罐（4）的外部。

4. 根据权利要求1至3中的任意一项所述的方法，其特征在于，通过放电切削工具（42）切削所述隔板或每个隔板（8,10），所述放电切削工具（42）包括放电头（45）和放电电极（46）。

5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电极（46）绕所述加热元件（6）滑动，进而该电极（46）以这样的方式下降：该电极切割环绕所述加热元件（6）的所述隔板或每个隔板。

6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，利用待取出的加热元件（6）附近的所述加热元件和/或用于穿过所述隔板或每个隔板（8,10）的水循环的孔（26）作为参考点，定位所述切削工具，从而将所述切削工具（42）固定至隔板（10）。

7. 根据权利要求4至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述电极（46）为管状。

8. 根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述加热元件（6）通过所述罐（4）的外面的罐壁从该加热元件的贯穿通道套管处脱离。

9. 根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，更换的加热元件（6）定位于被取出的加热元件（6）的位置。

10. 根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述加热元件通过一段板固定至所述隔板，所述一段板连接并固定至所述隔板，且包括用于供更换的加热元件通过的通孔。

11. 根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用所述更换的加热元件（6）附近的所述加热元件（6），和/或用于穿过所述隔板或每个隔板（8,10）的水循环的孔作为参考点，来定位所述一段板（94）。

12. 根据前面任意一项权利要求所述的方法，其特征在于，在从所述罐中取出所述加热元件（6）之前，取出的加热元件（6）被放置于所述罐内的处理容器内。

13. 一种工具设备，用于取出被至少一个隔板（8,10）保持在稳压器（2）的罐（4）内的所述稳压器（2）的加热元件（6），所述工具设备包括用于切削环绕所述加热元件的隔板的放电切削工具（42），该放电切削工具（42）包括支撑架（44）和由滑动地安装在所述支撑架（44）上的电极架（47）承载的放电电极（46）。

14. 根据权利要求13所述的工具设备，其特征在于，所述电极为管状。

15. 根据权利要求13或14所述的工具设备，其特征在于，所述切削工具（42）包括夹持装置（48），该夹持装置（48）能够夹持延伸入所述电极架（47）内部的加热元件（6）。

16. 根据权利要求13至15中任意一项所述的工具设备，包括用于将所述切削工具（42）定位并固定至隔板（10）的底座（43），从而能够利用所述损坏的加热元件附近的加热元件和/或用于穿过所述隔板（10）的水循环的孔作为参考点，来定位所述切削工具（42）。

17. 根据权利要求13至16中任意一项所述的工具设备，包括用于将所述切削工具（42）固定至隔板（10）上的紧固件（80），所述紧固件（80）包括主体（82）、支撑凸缘（83）和可伸缩的夹持指（84），所述主体（82）适于插入到两个部件（66,10）的对齐的孔中，其中，在一夹紧元件（92）的作用下，所述可伸缩的夹持指（84）能够在位于主体（82）内部的收缩位置和伸出到主体（82）外部的伸展位置之间移动，从而将其中有所述主体（82）穿过的所述两个部分（66,10）一起夹紧在在所述凸缘（83）与所述夹持指（84）之间。

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