CN109964283A - 用于核反应堆设备的目视检查的水下照明装置及相应方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种照明装置,包括沿延伸方向(A)延伸的至少一个长支撑件(8),其设计成插入至待检查的核反应堆设备的空间(26)中,并设置有由所述支撑件(8)承载的光源(10),以照亮所述支撑件(8)所插入的空间(26)。
Description
技术领域
本发明涉及核反应堆设备的水下目视检查领域。
背景技术
有时需要对水下核反应堆设备进行目视检查,例如位于核电站的水池中的核燃料组件。
核燃料组件包括沿纵轴彼此平行延伸的一束核燃料棒。核燃料棒彼此横向间隔开。沿着纵轴观察,核燃料棒布置在大致规则的虚拟网络的节点处。核燃料棒通常布置成排,这些排由排之间限定的空间或间隙分开。在操作中,间隙允许冷却流体的流动以用作核反应的慢化剂,并且沿着纵轴从核燃料组件的底部流至顶部。
核燃料组件包括支撑杆的框架。
在加压水反应堆(PWR)核燃料组件中,框架通常包括沿着纵轴间隔开的下喷嘴与上喷嘴,以及所述连接下喷嘴与所述上喷嘴的导向管。核燃料棒在所述下喷嘴和所述上喷嘴之间延伸。所述导向管布置在虚拟网络的一些节点处,因此集成在核燃料棒的排中。所述导向管的直径通常大于所述核燃料棒的直径,使得在与导向管对准时排之间的间隙更窄。
框架还包括固定在导向管上并被所述核燃料棒横穿的格栅。所述格栅包括定位格架用于纵向及横向地保持燃料棒,并且还可以设计成使在间隙中流动的冷却流体的流动发生偏转。所述格栅还可以包括混合格栅,其对所述核燃料棒没有支撑功能并且主要用于使冷却流体的流动发生偏转。格栅例如由联锁板形成。
对于核燃料组件在水下的目视检查,可以使用包括图像传感器与光源的水下可视化系统,所述光源被布置成照亮由所述图像传感器从前面,即从所述图像传感器朝着场景的方向所感知到的场景。为了检查,所述图像传感器朝着核燃料组件的侧面定向,并且所述光源照亮该侧面,以便可视化,例如在从发光的侧面向内延伸至所述核燃料棒束的核燃料棒的排之间限定的间隙。
然而,外围核燃料棒及限定核燃料组件的侧面的格栅的周边格栅被强烈照亮,而少量光进入限定在从侧面延伸至核燃料棒束内部的核燃料棒的排之间的间隙。对照物的差异使得间隙中的观察深度限于几厘米。
使用包括图像传感器与光源的水下可视化系统能够清楚地进行上述检查,该光源布置成在背光中照亮核燃料棒束。图像传感器与光源布置在核燃料组件的相对侧。所述光源通过所述核燃料棒束朝着所述图像传感器照亮。这种可视化系统使得能够以中国皮影(ombres chinoises)的方式检测所述光源与所述图像传感器之间的异常阻挡光。
然而,这种可视化系统仅能够检测相对较大的物体,例如定位格架板或移位的混合格栅的一部分。
此外,当检测到异常时,不可能确定与该异常位于核燃料组件中的侧面的距离。此外,观察窗在两排之间的间隙中减小,其中至少一排包含至少一个导向管:例如在两排之间约1.5毫米宽,其中至少一排包含至少一根导向管,与此相比而仅由核燃料棒组成的两排之间的宽度大约为2.5毫米。
能够使用包括光纤照明装置的可视化系统,该光纤照明装置具有光纤并且可插入至核燃料棒的排之间的间隙中以照亮这些间隙。
然而,这种光纤可视化系统非常昂贵并且在检查辐射核燃料组件时的寿命限制为几小时,因为辐射,特别是燃料棒发出的辐射导致这些光纤快速降解。另外,由于光纤的直径小,所提供的光量有限,并且图像传感器获得的图像质量低。
发明内容
本发明的目的之一是提出一种水下照明装置,使得能够促进与改善核反应堆设备,特别是核燃料组件的水下目视检查。
为此,本发明提出了一种用于检查核反应堆设备的水下照明装置,其中所述照明装置包括沿延伸方向伸长的至少一个支撑件,所述至少一个支撑件设计成插入至待检核反应堆设备的空间中,并且设置有由支撑件承载的光源,以照亮所述支撑件所插入的空间。
根据特定实施例,所述照明装置可以包括以下可选特征中的一个或多个,单独或以任何技术上可行的组合采用:
至少一个光源或每个光源是发光二极管、白炽灯泡或放电灯;
所述支撑件具有板或刀片的形式或具有杆的形状;
所述支撑件有芯部;
所述支撑件有覆盖所述芯部的至少一个薄片;
所述支撑件具有板或刀片形式的芯部,夹在两个薄片之间;
所述支撑件包括位于所述芯部与覆盖所述芯部的薄片之间的树脂层;
所述支撑件包括至少一个内部通道,所述至少一个内部通道用于使至少一个电力电缆在至少一个光源与所述支撑件的两个端部中的一者之间通过;
所述照明装置设计成随着基本垂直定向的所述支撑件浮动,其中所述支撑件的一端靠近水面或在水面上,而所述支撑件的另一端保持浸没;
所述光源以并联方式被供电;
所述照明装置包括用于对由所述支撑件承载的所述光源进行供电的能量源和/或用于对远离所述支撑件的光源进行供电并且通过电力电缆被连接至所述光源的能量源;
所述照明装置包括保持装置,所述保持装置设计成通过与至少一个表面的摩擦力和/或通过卡接至特别是所述核反应堆设备上来将所述支撑件保持在所述支撑件所插入的空间中,所述至少一个表面限定了该空间;
所述保持装置包括呈弹簧片或垫的形式的至少一个保持构件,优选地是可压缩的,所述保持装置设计成通过摩擦力保持所述支撑件;
所述支撑件设计成插入至所述核反应堆设备的多个并联管中的管之间的限定空间中;
所述支撑件设计用于插入至核燃料组件的两排核燃料棒之间;
所述支撑件设计成插入至蒸汽发生器的多个平行管中的管之间限定的空间中;
所述照明装置包括沿着所述支撑件布置的光源;
所述支撑件包括至少一个边缘以及沿着所述边缘布置的光源;以及
所述支撑件包括在所述支撑件的延伸方向上延伸的至少一个侧边缘和沿着所述侧边缘布置的光源,和/或限定所述支撑件的端部的端边缘及沿着所述端边缘布置的光源。
本发明还涉及一种在核反应堆设备的空间进行照明的方法,包括插入至如上所述的水下照明装置的空间。
附图说明
通过阅读仅作为示例并参考附图给出的以下描述,将更好地理解本发明及其优点,其中:
图1示出了核燃料组件部分与水下可视化系统的透视图,该系统包括用于照亮核燃料组件内部的根据本发明的水下照明装置;
图2和图3分别示出了图1的水下照明装置的组装透视图与分解透视图;
图4示出了根据图2的IV-IV的水下照明装置的剖视图;
图5示出了漂浮在水体表面上的水下照明装置的正视图;
图6示出了根据变型的水下照明装置的透视图;以及
图7至图9示出了根据变型的水下照明装置的俯视图。
具体实施方式
图1的可视化系统2被设计成使水下的核反应堆设备可视化。因此,可视化系统2设计成在水下工作。
可视化系统2包括图像传感器4与照明装置6。所述图像传感器4与所述照明装置6设计成在水下操作。所述照明装置6被设计用来照亮所述图像传感器4拍摄的场景。
所述图像传感器4例如是摄像机或照相机。
所述照明装置6包括伸长的支撑件8,所述支撑件8设计成插入至待照明的空间26中,并设置有由所述支撑件8承载的多个光源10,以照亮所述支撑件8所插入的空间26。
每个光源10例如是发光二极管(或LED(发光二极管),白炽灯泡(萤火虫灯泡)或放电灯,优选地是小型化的。
产生具有光的不同波长范围的光谱的不同类型的灯泡使得能够在某些情况下高亮某些化学化合物(例如某些氧化物或沉积物)。
在一个实施例中,由所述支撑件8承载的所述多个光源10是相同类型的。在特定情况下,所有光源10都是发光二极管。
可以在同一所述支撑件8上组合不同类型的多个光源10以利用多个光谱。
可以用于所述照明装置6的多个发光二极管的示例是由AVAGO或SmartLED二极管销售的HSMW-C625二极管,White Hyperbright LED,型号AL 1283,由OSRAM公司销售。
在一个实施例中,每个光源10具有例如零点几毫米到几毫米的宽度,例如0.3毫米到3毫米,而所述多个光源10之间的间隔大约为几毫米,特别是5毫米至50毫米,例如约10毫米。
所述多个光源10由所述支撑件8承载,使得当所述支撑件8插入至该空间时它们位于待检查空间的内部。因此可以从所述内部照亮所述待检查空间。
所述支撑件8沿延伸方向A伸长。所述支撑件8具有用于处理所述支撑件8的近端8A与用于插入至待照亮空间的远端8B。
如图1所示,所述照明装置6包括沿延伸方向A上的支撑件8分布的一系列光源10,优选地以规则方式,即具有固定间距。
该系列的光源10布置在与所述远端8B相邻的一部分长度上。在一个变型中,该系列的多个光源10基本分布在所述支撑件8的整个长度上。通常,所述多个光源10分布在所述支撑件8的至少一部分长度上。
所述支撑件8设计成插入至待检查的狭窄空间26中,所述空间26通常具有一毫米到几毫米的宽度,例如宽度小于10毫米,特别是小于5毫米,特别是甚至小于3毫米,尤其是小于2.5毫米。
所述支撑件8例如在垂直于所述延伸方向A的至少一个方向上具有最大尺寸,其小于10毫米,特别是小于5毫米,更特别是小于3毫米,尤其小于1.5毫米的。
这里的所述支撑件8具有板或基本扁平的细长刀片的形状。所述支撑件8沿着包括所述延伸方向A的延伸平面P延伸。
所述支撑件8的垂直于其延伸平面P的厚度为小于10毫米,特别是小于5毫米,更特别甚至是小于3毫米,且特别是小于1.5毫米。
所述支撑件8具有多个边缘,包括在所述延伸方向A上延伸的两个侧边缘,以及位于所述支撑件8的所述近端8A和所述远端8B端部的两个端边缘。
在所示的示例中,所述多个光源10沿着所述支撑件8的边缘布置。这里的承载所述多个光源10的边缘是沿着所述支撑件8在所述近端8A与所述远端8B之间延伸的侧边缘。
如图所示,所述支撑件8具有矩形轮廓。它有两个平行的长边边缘与两个平行的短边边缘。所述多个光源10布置在其中一个长边缘上。
所述多个光源10定向成基本在照明方向E上产生光束。这里的所述照明方向E基本平行于支撑件8的所述延伸平面P。此外,所述照明方向E基本垂直于所述延伸方向A。这里的每个光源10定向为在所述照明方向E上照明。
这里的所述照明装置6包括在所述支撑件8的仅一个所述侧边缘上的多个光源10。替代地或可选地,光源10沿着所述支撑件8的两个长侧边缘和/或在一个所述端边缘上布置,即限定所述支撑件8的所述远端8B的边缘。
所述支撑件8不一定具有矩形轮廓。所述支撑件8可以优选地是椭圆形的。所述侧边缘不需要彼此平行或甚至是直的。非直线边缘使得能够修改由沿边缘布置的光源10产生的光束的取向。
位于所述支撑件8的所述远端8B处的所述端边缘不一定是直线的。替代地,它可以是三角形、弓形或至少部分圆形或尖顶拱的形状,以便于将所述支撑件8插入至待照亮的所述空间26内。
所述照明装置6包括固定在所述支撑件8上的基部12。基部12被固定在支撑件8的近端8A。这里的基部12固定在所述支撑件8的一个短的端边缘上。
所述基部12被设计成在水下处理所述照明装置6。如图1所示,杆14用于通过所述基部12远程操纵所述照明装置6。
承载所述多个光源10的所述支撑件8可以插入至待仔细检查的空间中以从内部照亮该空间,从而提高所述图像传感器4从该狭窄空间的外部拍摄的该狭窄空间的图像质量。
可选地,并且如图1所示,所述照明装置6包括保持装置15,所述保持装置15包括至少一个保持构件16,所述保持构件16布置在所述支撑件8上并且设计成通过与所述支撑件8所插入的空间的侧表面的摩擦力配合,以将所述支撑件8保持在所述空间中的适当位置。
这里的所述保持装置15包括布置在所述支撑件8的侧面上的保持构件16,用于与所述支撑件8所插入的空间的侧表面接触,并且通过对该侧表面的摩擦力将所述支撑件8保持在适当位置。
在一个实施例中,所述保持装置15包括在所述支撑件8的两个相对侧面中的仅一个上的至少一个保持构件16。在另一个实施例中,所述保持装置15包括在所述支撑件8的两个相对的侧面中的每一个上的至少一个保持构件16,。所述支撑件8包括在支撑件8的同一面上的单个保持构件16或多个保持构件16。在一个变型中,所述一个或多个保持构件16可以固定在所述支撑件8的所述远端8B的长侧边缘或短侧边缘上。
这里的所述保持装置15包括固定在所述支撑件8的侧面上的摩擦垫形式的保持构件16。
可选地,所述垫是可压缩的。由于所述支撑件8插入至空间,因此所述垫被配置为被压缩。这确保了所述垫与被检查空间的侧壁之间的良好接触。在一个实施例中,可压缩垫由合适密度的泡沫制成,该泡沫由可以在核环境中的水下使用的材料形成,例如聚乙烯。
这里的所述垫沿与所述支撑件8相同的方向伸长。所述垫基本布置在所述支撑件8的侧边缘之间的中间。在一个变型中,所述垫可以不同地布置在支撑件8的侧边缘之间。
如图1所示,所述可视化系统2用于检查核燃料组件18,所述核燃料组件18包括沿着纵轴L彼此平行延伸的核燃料棒22的束20与导向管28。
所述核燃料组件18沿纵轴L伸长。图1中仅示出了所述核燃料组件18的一个部分。实际上,所述核燃料组件18具有约为3至6米的长度。
每个核燃料棒22都是管的形式,其内部布置有核燃料并且在两端封闭。燃料,例如以堆叠在管中的芯块柱的形式提供。
每个导向管28的形式为在一端开口的管,并且用于接收用于监测反应的测量仪器,或者控制杆插入至导向管中使得可以控制反应。
因此,所述核燃料组件18的形式是由所述核燃料棒22与所述导向管28构成的多个平行管。
所述核燃料棒22与所述导向管28布置在平行的排24中,在它们之间界定间隙或空间26,其中每个空间26界定在相邻的两排24之间。
所述核燃料组件18具有侧面18A,其中在图1中仅可见两个相邻的侧面18A。每个侧面18A由核燃料棒22的排24形成。
所述核燃料组件18包括例如核燃料棒22的束20与导向管28,其中所述核燃料棒22与所述导向管28布置在虚拟规则格栅的节点处,通常具有正方形或六边形的基部。所述核燃料组件18则包括四个或六个侧面18A。
在图1中仅示出了一小部分核燃料棒22。实际上,方形底的核燃料组件18的束20可包括具有10×10至19×19位置的网络。六边形底的核燃料组件18的束20可以包括例如6至10个环,即核燃料棒22或导向管28的127至331位置。
所述核燃料组件18的束20包括至少一个导向管28。所述导向管28占据网络的一个位置,而其它位置由核燃料棒22占据。单导向管件28在图1中示出。
在下文中,“排”或“核燃料棒的排”表示排24,其仅包括核燃料棒22或由核燃料棒22形成的排24以及替换排24中的核燃料棒22的至少一个导向管28。
所述核燃料组件18包括由核燃料棒22与导向管28横穿的格栅30。格栅30附接至导向管28。
格栅30例如是定位格架,其被设计成纵向与横向地保持所述核燃料棒22,并且可选地,使在所述核燃料棒22之间流动的冷却流体的流动偏转。
在一个变型中,所述格栅30是混合格栅,其对所述核燃料棒22没有支撑功能,并且主要用于使在核燃料棒22之间循环的冷却流体的流动偏转。
所述照明装置6设计用于将所述支撑件8插入至由两个相邻且平行的排24限定的空间26中。
这里的所述支撑件8可以插入至由两排24限定的空间26中,并且所述支撑件8的插入在延伸方向A基本垂直于所述核燃料组件18的所述纵轴L。
所述支撑件8的厚度(垂直于所述支撑件8的所述延伸平面P截取)明显小于所述空间26的宽度。
所述支撑件8与所述保持装置15的累积厚度大于所述空间26的累积厚度。从而所述保持装置15与用于限定所述空间26的排24中的一个的至少一些核燃料棒22和/或导向管28接触,以确保通过摩擦力进行保持。
在两排24核燃料组件18之间限定的所述空间26的宽度通常小于5毫米。
当所述照明装置6的所述支撑件8插入至空间26内部时,所述光源10可以从所述内部照亮所述空间26。
如图1所示,所述照明装置6布置成从侧面18A插入至所述核燃料棒束22内部,而所述图像传感器4布置成与该相同的面18A相对以拍摄至少一个图像。替代地或可选地,所述图像传感器4或一个或多个额外图像传感器布置成面向相邻的侧面18A或相对的侧面18A。
优选地,当所述照明装置6的所述支撑件8在相邻的两排24之间的空间26中基本垂直于纵轴L接合时,所述光源10布置成在与核燃料棒22的束20的纵轴L平行或垂直的照明方向E上照亮,如图1所示。
在所示的示例中,所述光源10布置在所述支撑件8的下侧边缘上,并且布置成当所述支撑件8接合在空间26中时沿着纵轴L并向下照亮。
替代地或可选地,光源10可以布置在所述支撑件8的上边缘上,并且布置成当所述支撑件8接合在空间26中时沿着纵轴L并向上照亮。
替代地或可选地,光源10可以布置在所述远端8B的端部边缘上,并且布置成当所述支撑件8接合在空间26中时沿着垂直于纵轴L的方向照亮。
优选地,可插入至两排24核燃料棒22之间的插入件8的有用长度基本等于沿核燃料棒22的排24的横向延伸方向截取的束20的宽度。因此,所述照明装置6在核燃料组件18的基本整个深度上有效地照亮空间26。
图2与3以透视图的方式分别示出了所述照明装置6的组装以及分解。
如图3所示,所述照明装置6包括设计成向所述光源10供应电能的供应装置32。
所述电源供应装置32设计成通过电力电缆34和/或从嵌入所述照明装置6中的电源36接收电能,例如蓄电池或电池。
包括可能的板上能量源36的供应装置32例如容纳在基部12中(图3)。
在一个实施例中,所述电源供应装置32设计成连续地或以脉冲方式向每个光源10供电。脉冲电源使得能够限制光源10的电力消耗和/或能量耗散,同时针对图像传感器4的图像捕捉允许足够连续的照亮,其中脉冲频率例如至少是30千赫,特别是约45千赫。可以通过增加光源10的数量来补偿与脉冲电源相关的亮度损失。
另一方面,由于核环境(硼水,热以及辐射),光源10发出的光量可能随时间减小。为了补偿这种光量损失,可以安装最初具有明显大于所需照明功率的最大照明功率的光源10,并且适应光源10的电源以产生所需的照明功率。因此,在照明装置6的寿命期间对光源10的电源的修改使得能够逐渐补偿由于使用条件而导致的光源10逐渐的功率损失。光源10的电源的适配可以例如通过可调脉冲反馈(也称为切割或“脉冲宽度调制”)来实现。
光源10优选地以并联方式被供给电能。因此,即使光源10发生故障,也可以继续向其它光源10供应电能。
支撑件8包括至少一个内部通道用于电源连接42通过,电源连接42用于向电源10提供电能。如图3所示,这里的支撑件8包括主通道38及辅助通道40,其中每个辅助通道40从主通道38延伸至光源10。每个辅助通道40在承载光源10的边缘与主通道38之间延伸。主通道38沿支撑件8延伸至支撑件8的近端8A。
主通道38与辅助通道40的深度可以为例如0.2毫米至1.0毫米量级,例如,深度为0.4毫米量级。
每个光源10通过相应的电源连接42(仅示出一个)连接至供应装置32,通过辅助通道40及主通道38从光源10延伸至供应装置32。
支撑件8是多层的并且包括呈板或刀片形式的芯部44,其中,这里的芯部44具有两个相对的面,并且至少一个薄片46覆盖芯部44的一个面。这里的支撑件8包括两个薄片46,芯部44夹在两个薄片46之间。
这里两个薄片46在是明显分开的。或者,它可以是同一张薄片折叠成的两个部分,以覆盖芯部44的两个相对面。
主通道38与辅助通道40形成在芯部44的至少一个面上,并且通过覆盖在芯部44的该面上的薄片46以密封方式封闭。
光源10与承载所述光源10的边缘齐平和/或从该边缘回置。这避免了在照明装置6的操作期间损坏光源10。支撑件8的边缘实际上是支撑件8的裸露部分。
光源10容纳在芯部44的边缘的凹口48中,其中每个凹口48接收至少一个光源10,这里是相应的光源10。因此,光源10可以与承载所述光源10的支撑件8的边缘齐平或从其回置。
如图4所示,支撑件8可选地包括在芯部44及覆盖芯部44的一个面的至少一个薄片46之间的树脂层50。在设有通道的芯部44的表面上,树脂50填满所述通道。在示例性实施例中,芯部44由不锈钢制成,且树脂50是环氧树脂。
在替代实施例中,支撑件8被除去了覆盖所述芯部44的薄片。然后,支撑件8由例如金属的芯部44组成,其中设置有用于光源10的壳体及用于光源10的电源连接42的通道,其中这些壳体及通道填充有树脂50,用于保护光源10及电源连接42。
在所示的示例中,每个电源连接42包括多根导线,其中每根导线将光源10的相应端子与用于光源10的电源供应的电源供应装置32连接。特别地,每个光源10是偶极子,并且每个电源连接42包括两根导线。
替代地,至少一个光源10,并且特别是每个光源10,一端电连接至芯部44(导电的),另一端电连接至电源连接42,使得电源10通过芯部44及电源连接42电连接至供应装置32。
当芯部44用作将至少一个光源10连接至供应装置32的电导体时,芯部44优选地与其环境电隔离。为此,芯部44覆盖有至少一个电绝缘薄片46和/或涂有电绝缘树脂,例如填充壳体和/或通道的树脂50,用于接收光源10和/或电源连接42。
如图5所示,照明装置6设计成浮动的。例如,如果照明装置6在其处理期间被释放,这可能是有用的。
优选地,照明装置6设计成浮动,其支撑件8基本垂直定向,其近端8A靠近水的表面,并且其远端8B(用于插入至待检查的空间)在水表面的下方。这使得能够将可能被更多辐射或放射性污染的远端8B保持浸没在水下。
照明装置6例如具有浮子,该浮子布置在基部12上或容纳在基部12中,基部12附接至支撑件8的近端8A。浮子例如是中空体或密度小于水的物体。
应该注意的是,图5的照明装置6具有细长的支撑件8,其远端8B处的边缘不是直线的而是拱形的。该边缘更特别的是凸状的。
另一方面,图5的照明装置6包括在支撑件8的每个侧边缘上的一系列光源10。它还包括在支撑件8的远端8B的边缘上的一系列光源。
在操作中,为了核燃料组件18的目视检查,例如为了移除异物,在核燃料组件18的两排24核燃料棒22之间插入至少一个照明装置6。使用手动操纵杆14进行插入,如图1所示,或使用机器人夹具。
通过尝试不同的排24和核燃料组件18的不同侧面,可以测试照明装置6的几个位置,以便确定提供对异物位于其中的区域的令人满意的照明的位置。
照明装置6可以从侧面18A插入,移动体将从该侧面移除,例如用于快速干预。
替代地,照明装置6可以从相邻的侧面18A插入,或者从与将要进行干预的侧面相对的侧面18A插入,并且提供足以进行干预的最佳照明和/或自由空间。
在另一种用途中,除了背光之外,还可以使用照明装置6。在背光检查期间检测到可疑阴影的情况下,可以将照明装置6插入至核燃料棒22的束20中以便更好地照亮可疑区域,接近可能的异常。
照明装置6特别适用于核燃料棒22的束20中的照明空间26,以寻找异常或异物。
照明装置6可以用于核反应堆的其它设备的检查,特别是具有难以通过可视化系统2访问的狭窄空间的那些设备。
照明装置6尤其设计用于照亮核设备的多个平行管中的管之间的限定空间,特别是在两排平行管之间限定的空间之间。
支撑件8可以方便地插入至多个平行管之间限定的空间中,支撑件8的延伸方向A垂直于平行管的延伸方向。
照明装置6特别适用于核反应堆的蒸汽发生器的检查,该核反应堆的蒸汽发生器包括包含多个彼此靠近的平行管的附加物。照明装置6的支撑件8可以插入管之间的空间中照亮这些空间以进行目视检查。
蒸汽发生器的管之间的限定空间的宽度例如在5和15毫米之间,优选地小于10毫米。
使用已经存在于核反应堆中的设备(例如杆14或机器人夹具)可以容易地操纵照明装置6。
布置在照明装置6上的自主电源的使用避免了必须提供电力电缆34的风险并且限制了使用工具或相邻图像传感器4钩住。
照明装置6不限于上述实施例和变型。
图6的照明装置6与图1至4和5的照明装置的不同之处在于支撑件8的形状,这里的支撑件8具有细长杆的形状,光源10沿着细长杆布置。这里,光源10以规则的方式沿着杆以固定间距布置。
这里的支撑件8具有基本为圆形的截面。照明装置6包括布置在杆的近端8A处的基部12。
在所示的示例中,照明装置6包括一系列光源10,这些光源围绕支撑件8螺旋地分布在以延伸方向A为中心的螺旋中。替代地或可选地,照明装置6的装置包括沿着支撑件8的母线对齐的至少一系列光源10,以相对于杆的延伸方向A在相同的照明方向E上基本径向地照亮。照明装置6可包括沿支撑件8的相应母线对齐的若干系列光源10。
这里的基部12表示为与支撑件8同轴的圆柱形状。或者,基部12可以为任何形状,例如平行六面体形状。
如图7中所示,可选地或替代地,保持装置15包括呈弹簧片形式的至少一个保持构件16。如这里所示,保持装置15包括在支撑件8的两个相对面中的每一个上的弹簧片形式的至少一个保持构件16。
类似地,如图8所示,可选地或替代地,照明装置6包括至少一个保持构件16,该保持构件16设计成卡接在核燃料棒22上。更具体地,位于侧面18A上的外围核燃料束20的杆上。这里的保持装置15包括两个保持构件16,每个保持构件适于卡接至两排24的相应排24的核燃料棒22上,照明装置6的支撑件8插入至这两排24之间。保持构件16例如位于支撑件8的近端8A附近,以在支撑件8插入至空间26的末端处卡接在外围核燃料棒22上。
图9的保持装置15与图1至图5的保持装置的不同之处在于,它包括多个彼此固定形成梳状的平行支撑件8,使得支撑件8可同时插入至相应的空间26中以照亮延伸区域。每个支撑件8承载一系列光源10。两个相邻支撑件8之间的空间等于两个相邻空间26之间的间距的整数倍N,N等于或大于1。支撑件8之间的间距优选是恒定的。在一个变型中,支撑件8之间的至少两个空间是不同的。
图1的核燃料组件18是压水反应堆(PWR)核燃料组件。它具有布置在方形底网络中的核燃料棒束20。
照明装置6还可以用于检查BWR(沸水反应堆)的核燃料组件。
这种核燃料组件没有导向管,但是相比之下具有管箱,核燃料棒束在该管箱内延伸并且设计成引导冷却流体沿着核燃料棒流动。为了核燃料棒之间的空间的目视检查,首先必须移除管箱,以便然后插入至照明装置6。
此外,照明装置6可以用于核燃料组件,其束根据任何阵列布置,特别是布置在如图1和图6至图8所示的方形底的网络中的束,但也可以用于矩形底网络(未示出)或六边形网络,如图9所示。
Claims (20)
1.一种用于检查核反应堆设备的水下照明装置,其中,所述照明装置包括沿延伸方向(A)延伸的至少一个支撑件(8),所述至少一个支撑件被设计成插入至待检查的核反应堆设备的空间(26)中并设置有由所述支撑件(8)承载的光源(10),所述光源用于照亮所述支撑件(8)所插入的空间(26)。
2.根据权利要求1所述的照明装置,其中,至少一个光源(10)或每个光源(10)是发光二极管、白炽灯泡或放电灯。
3.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)具有板或刀片的形状或者具有杆的形状。
4.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)具有芯部(44)。
5.根据权利要求4所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)具有覆盖所述芯部(44)的至少一个薄片(46)。
6.根据权利要求5所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)具有形状为板或者刀片的芯部(44),夹在两个薄片(46)之间。
7.根据权利要求5或6所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)包括位于所述芯部(44)与覆盖所述芯部(44)的薄片(46)之间的树脂层(50)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)包括至少一个内部通道(38,40),所述至少一个内部通道用于使至少一条供电线在至少一个光源(10)与所述支撑件(8)的两个端部中的一者之间通过。
9.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,所述照明装置被设计成随着基本垂直定向的所述支撑件(8)浮动,所述支撑件(8)的一端靠近或在水面上并且所述支撑件(8)的另一端保持浸没。
10.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述光源(10)以并联方式被供电。
11.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,包括用于对由所述支撑件(8)承载的所述光源(10)进行供电的能量源和/或用于对远离所述支撑件(8)的光源(10)进行供电并且通过电力电缆(34)被连接至所述光源(10)的能量源。
12.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,包括保持装置(15),所述保持装置设计成通过与至少一个表面的摩擦力和/或通过卡接至特别是所述核反应堆设备上来将所述支撑件(8)保持在所述支撑件(8)所插入的空间(26)中,所述至少一个表面限定了该空间(26)。
13.根据权利要求12所述的照明装置,其中,所述保持装置(15)包括呈弹簧片或垫的形式的至少一个保持构件(16),所述弹簧片或垫优选地是可压缩的,所述保持装置设计成通过摩擦力保持所述支撑件(8)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)设计成插入至所述核反应堆设备的多个平行管中的管之间的限定空间中。
15.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)设计成插入至核燃料组件(18)的两排(24)核燃料棒(22)之间。
16.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)设计成插入至蒸汽发生器的多个平行管中的管之间的限定空间中。
17.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,包括沿着所述支撑件(8)布置的光源(10)。
18.根据前述权利要求中任一项所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)包括至少一个边缘以及沿着所述边缘布置的光源(10)。
19.根据权利要求18所述的照明装置,其中,所述支撑件(8)包括在所述支撑件(8)的延伸方向(A)上延伸的至少一个侧边缘和沿着所述侧边缘布置的光源(10),和/或限定所述支撑件(8)的端部(8B)的端边缘以及沿着所述端边缘布置的光源(10)。
20.一种在核反应堆设备的空间(26)中进行照明的方法,其中,所述方法包括将根据前述权利要求中任一项所述的水下照明装置(6)插入至所述空间(26)中。
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