CN220320458U - 应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及核岛一回路领域，公开了一种应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，包括用于安装在阀门上的执行装置、与执行装置连接的控制装置；执行装置包括外壳、竖向设置在外壳内的导向筒；内窥镜装置包括可移动穿设在导向筒内的内窥镜插入管；外壳的顶部设有插入孔，外壳的底部设有通孔；在外壳内，导向筒正对在插入孔和通孔之间，并且导向筒相对外壳可上下移动，通过通孔进入阀门的阀腔内；内窥镜插入管沿着导向筒进入阀腔内，以对阀门内部进行检查。本实用新型的阀门空泡腐蚀检查系统，实现检查的自动化操作，能够显著降低人员受照剂量，并能够高效稳定的完成阀门空泡腐蚀的检查作业。

Description

应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统

技术领域

本实用新型涉及核岛一回路领域，尤其涉及一种应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统。

背景技术

在发电厂中，腐蚀是导致代价高昂和关键停机的主要因素之一。燃煤电厂和核电厂的水蒸汽回路本身就容易腐蚀，因为金属部件经常与水接触。在这种情况下，监测或防止腐蚀的措施至关重要，尤其是腐蚀事件的发生可能直接影响发电厂的安全性和经济型。压水堆核电厂一回路包含了核电站最重要的设备，如反应堆压力容器、蒸汽发生器、稳压器、堆内构件、一回路管道、阀门、主泵等，这些设备的可靠性关系到整个核电站的安全运行，腐蚀是影响这些设备完整性和寿期最重要的因素之一，主要的腐蚀模式有一回路应力腐蚀开裂、硼酸腐蚀、辐照引起的应力腐蚀开裂、流加速腐蚀以及空泡腐蚀。

其中，空泡腐蚀又称气蚀或空蚀，是一种特殊形态的磨损腐蚀，空泡腐蚀造成的破坏会破坏管道和阀门，最终可能导致系统故障。因此，空泡腐蚀对核电厂阀门和管道的安全性有着重大威胁，因此需要对这种腐蚀现象进行定期检查与监控，避免阀门或管道因此遭到破坏或失效。

传统的检查方式为机组停机检查期间，对阀门进行解体，通过手持相机深入阀门腔体内部进行检查，或者采用适用性更高的内窥镜进行更加细致的检查，但是存在以下问题：(1)、检验人员必须全程在充满放射性的环境中进行操作，由于检查需要的时间较长，人员受照剂量大。(2)、现场环境比较复杂，部分空间比较狭窄，人员进入较为困难，手持操作局限性较大。(3)、手持相机的方式检查范围小，容易造成漏检。手持内窥镜插入管进行检查存在插入管在管道内方向难控制，因此检查完整性不够，在只解体单个阀门的情况下，不能很好的对相邻阀门进行同时检查。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种实现远程操作、降低人员受照剂量的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，包括用于安装在阀门上的执行装置、内窥镜装置、与所述执行装置连接的控制装置；

所述执行装置包括用于配合在阀门上的外壳、竖向设置在所述外壳内的导向筒；所述内窥镜装置包括可移动穿设在所述导向筒内的内窥镜插入管；

所述外壳的顶部设有用于所述内窥镜插入管通过的插入孔，所述外壳的底部设有连通阀门的阀腔的通孔；

在所述外壳内，所述导向筒正对在所述插入孔和通孔之间，并且所述导向筒相对所述外壳可上下移动，通过所述通孔进入阀门的阀腔内；所述内窥镜插入管沿着所述导向筒进入阀腔内，以对阀门内部进行检查。

优选地，所述导向筒包括直筒部、连接在所述直筒部朝向所述通孔的端部上的柔性导向节；所述柔性导向节相对所述直筒部可弯曲。

优选地，所述执行装置还包括驱使所述柔性导向节弯曲或伸直的连动机构；

所述连动机构包括连动电机及同步带；所述连动电机与所述直筒部相对固定设置，所述连动电机的输出轴设有绕线轮；所述同步带绕覆在所述绕线轮上，所述同步带的相对两端分别靠近并延伸所述直筒部的轴向延伸，两端的末端分别连接在所述柔性导向节弯曲的相对两侧上。

优选地，所述执行装置还包括设置在所述外壳内，连接并驱动所述导向筒上下移动的驱动机构。

优选地，所述驱动机构包括驱动电机、与所述驱动电机的驱动轴相接的丝杠；所述丝杠在所述外壳内竖向设置且与所述导向筒相平行，并且所述丝杠通过螺纹座与所述导向筒连接。

优选地，所述执行装置还包括设置在所述外壳内的导向机构；

所述导向机构包括至少一个竖向设置在所述外壳内的滑轨、横向设置在所述外壳内并与所述滑轨活动配合的连接板；

所述导向筒朝向所述插入孔的一端固定在所述连接板上，所述螺纹座套设在所述丝杠上并固定在所述连接板上；所述驱动电机驱动所述丝杠转动，所述螺纹座带动所述连接板及导向筒沿着滑轨在所述丝杠的轴向上来回移动。

优选地，所述执行装置还包括将所述内窥镜插入管送入或送出所述导向筒的送线机构；

所述送线机构包括送线电机、主动轮和从动轮；

所述送线电机设置在所述外壳内上端，所述主动轮和从动轮分别设置在所述内窥镜插入管的两侧并与所述内窥镜插入管相接触，所述主动轮连接在所述送线电机的输出轴上。

优选地，所述送线机构还包括固定在所述外壳内上端并设置在所述主动轮和从动轮上方的导线管；所述导线管还对接在所述插入孔下方，引导所述内窥镜插入管从所述主动轮和从动轮之间通过并进入所述导向筒。

优选地，所述执行装置还包括设置在所述外壳的顶部并与所述插入孔相对连通的导线器；所述导线器远离所述插入孔的一端开口呈喇叭状。

优选地，所述执行装置还包括监控机构；所述监控机构包括设置在所述外壳内的监控摄像头。

本实用新型的有益效果：应用于核岛一回路，通过执行装置配合在阀门上并将内窥镜装置的内窥镜插入管导入阀门内部以进行空泡腐蚀检查，无需人员手持相机进入阀门内部进行检查，解决空间狭窄进入困难的问题，实现检查的自动化操作，能够显著降低人员受照剂量，并能够高效稳定的完成阀门空泡腐蚀的检查作业，具有高的现场实用价值。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型一实施例的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统的执行装置在阀门上的结构示意图；

图2是图1所示执行装置的内部结构示意图；

图3是图2中导向筒的结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，包括执行装置、内窥镜装置以及控制装置。执行装置用于安装在阀门上，内窥镜装置配合执行装置对阀门内部进行空泡腐蚀检查。控制装置连接执行装置，用于控制执行装置的启闭等动作，并且能够实现远程控制，以避免存在的放射性物质对操作人员的辐射危害。

如图1、图2所示，其为本实用新型一实施例的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统中执行装置10在阀门100上的安装示意图。

其中，执行装置10可包括外壳11、设置在外壳11内的导向筒12、驱动机构13。外壳11用于配合在阀门100上，实现整个执行装置10在阀门100上的安装定位。导向筒12竖向设置在外壳11内，对内窥镜装置的内窥镜插入管20起到导向作用，引导内窥镜插入管20插入阀门100内部以进行检查。驱动机构用于连接并驱动导向筒12在外壳11内进行上下移动，从而导向筒12可伸出外壳11进入阀门100内部，或者离开阀门100返回外壳11内部。

具体地，外壳11为中空的壳体，壳体的底部设有法兰盖111。外壳11在阀门100上安装时，将阀门100的阀盖取下，将法兰盖111配合在阀门100的阀体上，进一步可通过紧固件等实现法兰盖111在阀体100上的紧固。外壳11的底部设有贯穿法兰盖111的通孔112，该通孔112能够连通外壳11内部空间和阀门100的阀腔。外壳11的顶部设有插入孔(未图示)，用于内窥镜插入管20通过进入外壳11及导向筒12内。外壳11的外表面可设置提手，方便执行装置10在阀门100上的取放。

外壳11内部进一步可分隔为上下两个腔室，上方腔室120为小腔室，主要用于容纳电机等电器件，下方腔室110为大腔室，用于导向筒12等安装其中。

以图1、图2所示执行装置10在阀门100上的竖向安装为例，导向筒12竖向设置在外壳11内(下方腔室110内)且正对在插入孔和通孔112之间，从而插入孔、导向筒12和通孔112可依次连通。导向筒12为两端开放的筒体，其内部通道作为内窥镜插入管20的导向通道，用于内窥镜插入管20插入并引导内窥镜插入管20进入阀腔内。内窥镜插入管20能够从外壳11顶部的插入孔进入导向筒12内，沿着导向筒12进入阀腔内，以对阀门100内部进行检查。

导向筒12在外壳11内可上下移动。在导向筒12向下移动时，导向筒12朝向通孔112的一端可穿过通孔112并进入阀腔内。在导向筒12向上移动时，导向筒12离开阀门100，收容在外壳11内。

驱动机构13提供动力驱使导向筒12在外壳11内上下移动，在本实施例中，如图2所示，驱动机构13可包括驱动电机131、与驱动电机131的驱动轴相接的丝杠132。丝杠132在外壳11内竖向设置，该丝杠132的轴向与导向筒12的轴向同向，即两者在轴向上相平行。丝杠132通过螺纹座133与导向筒12连接。当驱动电机131启动后，驱动轴转动带动丝杠132转动，螺纹座133与丝杠132的螺纹配合，使得丝杠132在转动时螺纹座133能够沿着丝杠132的轴向来回移动，同时带动导向筒12也在丝杠132的轴向上来回移动，进而也是相对外壳11进行上下移动。

螺纹座133可直接与导向筒12固定连接，或者通过导向机构与导向筒12连接。

在其他实施例中，驱动电机131和丝杠132等的配合也可采用直线电机代替，通过直线电机连接并驱动导向筒12的上下移动。

优选地，在图2所示实施例中，执行装置10还包括设置在外壳11内的导向机构14。导向机构14进一步包括至少一个滑轨141、与滑轨141活动配合的连接板142。滑轨141竖向设置在外壳11内，例如设置在外壳11的内壁上，滑轨141的长度方向与导向筒12和丝杠132的轴向均平行。连接板142横向设置在外壳11内并与滑轨141活动配合，能够沿滑轨141的长度方向来回移动。

结合导向机构14的设置，导向筒12在外壳11内位于连接板142和通孔112之间。导向筒12朝向插入孔的一端(即远离通孔112的一端)固定在连接板142上，连接板142上也设有孔部连通导向筒12，从而保持导向筒12与外壳11顶部的插入孔相对连通。

驱动电机131以驱动轴朝下设置在外壳11内上端(外壳11内部的上方腔室120内)，丝杠132一端向上与驱动电机131的驱动轴相接，另一端向下抵接在外壳11的内底面上。螺纹座133套设在丝杠132上并固定在连接板142上，从而螺纹座133通过连接板142与导向筒12连接。当驱动电机131驱动丝杠132转动时，螺纹座133带动连接板142及导向筒12沿着滑轨141在丝杠132的轴向上来回移动。

进一步地，在如图2所示实施例中，外壳11的相对两内壁分别设有滑轨141，连接板142配合在两个滑轨141之间，实现连接板142的平衡和稳定上下移动。丝杠132和导向筒12均处于两个滑轨141之间。

内窥镜装置包括内窥镜主机(未图示)、与内窥镜主机连接的内窥镜插入管20。内窥镜主机独立于执行装置10设置，内窥镜插入管20通过外壳11顶部的插入孔插入外壳11内并进入导向筒12内，在导向筒12内可移动穿设，能够沿着导向筒12进出阀门100。内窥镜插入管20拍摄到的图像、视频等通过内窥镜主机显示。

由于对阀门100内部的空泡腐蚀检查包括阀门密封面、阀门与管道连接处等位置，因此内窥镜插入管20竖向进入阀腔后需要水平方向延伸进行检查。对此，导向筒12通过端部的可弯曲设置，能够将导向通道的竖向路径转变为水平路径，引导内窥镜插入管20竖向进入阀腔后水平方向延伸进行检查。

为实现导向筒12的可弯曲，在本实施例中，如图2、图3所示，导向筒12在结构上可包括直筒部121和柔性导向节122；直筒部121竖直设置在外壳11内，柔性导向节122连接在直筒部121朝向通孔112的端部上，该柔性导向节122相对直筒部121可弯曲。在第一状态下，柔性导向节122呈竖直连接在直筒部121的端部上，这样导向筒12内部的导向通道为直线通道；在第二状态下，柔性导向节122呈弯曲状(或弧状)，与直筒部121之间存有夹角，如90°夹角等等，这样导向筒12内部的导向通道为具有弯度的通道，例如L形通道。在第二状态下，内窥镜插入管20竖向进入直筒部121，沿着柔性导向节122拐弯后伸出导向筒12，从而能够在阀腔内水平前进以进行检查。

对于导向筒12的柔性导向节122，其可以是由多个关节连接形成的多节管，也可以是波纹管。

为实现导向筒12的弯曲控制，执行装置10进一步还可包括驱使柔性导向节122弯曲或伸直的连动机构。

连动机构具体可包括连动电机151及同步带152。结合图2及图3，连动电机151与直筒部121相对固定设置，例如设置在连接板142上。连动电机151的输出轴设有绕线轮；同步带152绕覆在绕线轮上，同步带152的相对两端分别靠近并延伸直筒部121的轴向延伸，同步带152的两端末端分别连接在柔性导向节122弯曲的相对两侧上。优选地，连接板142上设有两个绕线轮，两个绕线轮对应在导向筒12的两侧间隔分布，其中一个连接在连动电机151的输出轴上；同步带152绕覆在两个绕线轮上。

当连动电机151启动，输出轴带动其上的绕线轮顺时针或逆时针转动时，绕线轮带动其上绕覆的同步带152也向对应方向移动，直筒部121一侧因移动变短的同步带分段拉动柔性导向节122向该侧方向弯曲，柔性导向节122另一侧的同步带分段则相应变长。通过连动电机151的正反转控制，能够通过同步带拉动柔性导向节122的左右摆动，满足导向通道的不同方向延伸及阀门100内的不同方向检查。

为实现内窥镜插入管20的自动控制以进出导向筒12及阀门100，执行装置10进一步还可包括将内窥镜插入管20送入或送出导向筒12的送线机构。

在图2所示实施例中，送线机构包括送线电机161、主动轮162和从动轮163。送线电机161设置在外壳11内上端(如外壳11的上方腔室120内)；主动轮162和从动轮163也设置在外壳11内上端，主动轮162连接在送线电机161的输出轴上。主动轮162和从动轮163分别处于内窥镜插入管20的两侧并与内窥镜插入管20相接触。送线电机161启动后，通过其输出轴带动主动轮162转动，主动轮162带动其接触的内窥镜插入管20向下或向上移动，从动轮163辅助引导内窥镜插入管20向下或向上移动。

送线机构进一步还包括导线管164，导线管164固定在外壳11内上端并设置在主动轮162和从动轮163上方。导线管164还对接在插入孔下方，引导内窥镜插入管20从主动轮162和从动轮163之间通过并进入导向筒12。

进一步地，执行装置10还包括导线器17；导线器17设置在外壳11的顶部并与插入孔相对连通。导线器17远离插入孔的一端开口呈喇叭状，方便内窥镜插入管20插入导线器17内。内窥镜插入管20插入导线器17后，依次经过导线管164、主动轮162和从动轮163之间的间隔进入导向筒12。

又进一步地，执行装置10还包括监控机构(未图示)；监控机构包括监控摄像头。监控摄像头设置在外壳11内，对外壳11内部的相关动作进行监控，监控图像、视频等通过控制装置进行显示、储存。其中，监控摄像头对外壳11内部的相关动作进行监控包括内窥镜插入管20插入导向筒12的动作、导向筒12上下移动及进出阀门100的动作等等。

本实用新型的阀门空泡腐蚀检查系统中，控制装置(未图示)作为整个系统的控制中枢，进一步包括有电控部分、显示部分和软件控制部分，用于控制执行装置10完成相应的操作。

本实用新型的阀门空泡腐蚀检查系统在核岛一回路中使用时，将执行装置10安装在待检查的阀门100上，可通过远程控制执行装置10内驱动机构13、导向机构14、送线机构等机构的启动，驱使导向筒12移动进入阀门100的阀腔内、驱使内窥镜插入管20沿着导向筒12进入阀腔内，通过内窥镜插入管20对阀腔内腐蚀区域进行观察，内窥镜插入管20还可以通过管道进入相邻阀门100内，对相邻阀门100内腐蚀区域也进行观察。在控制装置和内窥镜主机界面上，对腐蚀区域进行图像采集、分析、测量，存储检查结果。

本实用新型的阀门空泡腐蚀检查系统实现了对核岛一回路中阀门的空泡腐蚀缺陷的VT检查(目视检查)，较RT检查更为敏感。整个系统的安装、操作简单，较于传统方式(现场隔离---射线机准备--现场布置--拍片--洗片--看片等)，大大提高了检查效率，降低了人员的放射性环境工作时间；对现场条件要求低甚至几乎无要求，可缩短大修工期。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，包括用于安装在阀门上的执行装置、内窥镜装置、与所述执行装置连接的控制装置；

所述执行装置包括用于配合在阀门上的外壳、竖向设置在所述外壳内的导向筒；所述内窥镜装置包括可移动穿设在所述导向筒内的内窥镜插入管；

所述外壳的顶部设有用于所述内窥镜插入管通过的插入孔，所述外壳的底部设有连通阀门的阀腔的通孔；

在所述外壳内，所述导向筒正对在所述插入孔和通孔之间，并且所述导向筒相对所述外壳可上下移动，通过所述通孔进入阀门的阀腔内；所述内窥镜插入管沿着所述导向筒进入阀腔内，以对阀门内部进行检查。

2.根据权利要求1所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述导向筒包括直筒部、连接在所述直筒部朝向所述通孔的端部上的柔性导向节；所述柔性导向节相对所述直筒部可弯曲。

3.根据权利要求2所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述执行装置还包括驱使所述柔性导向节弯曲或伸直的连动机构；

所述连动机构包括连动电机及同步带；所述连动电机与所述直筒部相对固定设置，所述连动电机的输出轴设有绕线轮；所述同步带绕覆在所述绕线轮上，所述同步带的相对两端分别靠近并延伸所述直筒部的轴向延伸，两端的末端分别连接在所述柔性导向节弯曲的相对两侧上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述执行装置还包括设置在所述外壳内，连接并驱动所述导向筒上下移动的驱动机构。

5.根据权利要求4所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述驱动机构包括驱动电机、与所述驱动电机的驱动轴相接的丝杠；所述丝杠在所述外壳内竖向设置且与所述导向筒相平行，并且所述丝杠通过螺纹座与所述导向筒连接。

6.根据权利要求5所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述执行装置还包括设置在所述外壳内的导向机构；

所述导向机构包括至少一个竖向设置在所述外壳内的滑轨、横向设置在所述外壳内并与所述滑轨活动配合的连接板；

所述导向筒朝向所述插入孔的一端固定在所述连接板上，所述螺纹座套设在所述丝杠上并固定在所述连接板上；所述驱动电机驱动所述丝杠转动，所述螺纹座带动所述连接板及导向筒沿着滑轨在所述丝杠的轴向上来回移动。

7.根据权利要求1-3任一项所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述执行装置还包括将所述内窥镜插入管送入或送出所述导向筒的送线机构；

所述送线机构包括送线电机、主动轮和从动轮；

所述送线电机设置在所述外壳内上端，所述主动轮和从动轮分别设置在所述内窥镜插入管的两侧并与所述内窥镜插入管相接触，所述主动轮连接在所述送线电机的输出轴上。

8.根据权利要求7所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述送线机构还包括固定在所述外壳内上端并设置在所述主动轮和从动轮上方的导线管；所述导线管还对接在所述插入孔下方，引导所述内窥镜插入管从所述主动轮和从动轮之间通过并进入所述导向筒。

9.根据权利要求1-3任一项所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述执行装置还包括设置在所述外壳的顶部并与所述插入孔相对连通的导线器；所述导线器远离所述插入孔的一端开口呈喇叭状。

10.根据权利要求1-3任一项所述的应用于核岛一回路的阀门空泡腐蚀检查系统，其特征在于，所述执行装置还包括监控机构；所述监控机构包括设置在所述外壳内的监控摄像头。