CS278691A3 - Apparatus being provided with a laser, particularly for nuclear reactor piping decontamination - Google Patents

Description

-1- 2 786-91^ potrubí nukleárního

Zařízení 3 použitím laseru zejs

Oblast techniky Předložený vynález 3e týká zařízení 3 použitímlaseru,jehož svazek paprsků o velkém výkonu je vysílán dotěžko přístupných pracovních míst· Použití 3e vztahuje zej-ména na dekontaminaci potrubí laserovými paprsky nebo analo-gicky provedené Čá3ti primárního vodního okruhu parního generá-toru nukleární elektrárny přetlakového vodního typu nebo nádo-by takového parního generátoru·

Dosavadní stav techniky Přenos laserových paprsků vzdušnou cestou až dopracovních mÍ3t v potrubích zejména v potrubích je obtížný alaserové generátory jsou obvykle příliš nesklané než,aby moh-ly být vsunuty do těchto potrubí.Použití optických vláken propřenos laserových paprsků je známý > ale výkon přenášený těmi-to optickými vlákny je značně omezen při některých aplikacíchjako je například dekontaminace laserovými paprsky. Cílem vynálezu je vytvoření takového zařízení, které by umožňovalo přenoe větších laserových výkonů až doobtížně přístupných pracovních mÍ3t.

Podstata vynálezu

Ze shora uvedených důvodů je předmětem vynálezu zařízení s použitím laseru,které obsahuje :-laserový generátor ·9 -2- -optické vlákno,jehož vstup je připojen k výstupu laserového generátoru ; - zesilovač laserových paprsků,jehož vstup je připojen kvýstupu optického vlákna j a - prostředky pro přenoe laserových paprsků vysílaných zesilova-čem vzdušnou drahou až k pracovnímu místu .

Podle dalších význaků vynálezu : - zařízení určené k pracovnímu využití zejména uvnitř potrubí a obdobných prostorů obsahuje noenou kolejnici opatřenou pro-středky k montáži do potrubí citlivě sledující jeho 03u,vozíkuložený pohyblivě na této nosné kolejnici, zesilovač laserovýchpaprsků unášený vozíkem a zařízení k přenosu těchto paprsků aprostředky k jejich rozmítání 3 dopadem na pracovní místa navnitřních 3těnách potrubí ; - otočné a rozmítací zařízení uložené na nosné kolejnici jezpůsobilé k rozmítání po vnitřní stěně v úhlových výsečíchradiální roviny $ - nosnou kolejnici o víceúhelníkovém průřezu a n-stranách,přičemž otočné zařízení je uzpůsobeno k natáčení po krocích 360/n; - rozmítací zařízení tvořené kmitající trubkou pro vedení a cirku-laci zesílených laserových paprsků a odrazné zrcátko upevněné na základně této trubky ; - 3ací trysku namontovanou na konci vodící trubky ; - prostředky k pružnému přitlačení, sací trysky na vnitřní 3těnu. -3- Přehled obrázků na výkresech. Příklad realizace podle vynálezu je v dalším pop- sán 3e zřetelem k připojeným výkresům,na kterých i -Obr.l je pohled na soustavu přístrojů uspořádaných v zah- nutém potrubí podle vynálezu, při čemž pohled je provedenapohledem na řez osou tohoto potrubí $ - Obr.2 částečný řez detailu 11 v Obr.l ve zvětšeném měřítkuj - Obr.3 pohled na zařízení v řezu III-IU na Obr.4 ; - Obr.4 pohled na zařízení ve směru šipky 4 na Obr.3 · Příklad provedení vynálezu

Zařízení znázorněné na výkresech je určeno pro dekon-taminaci úseku potrubí o poměrně velkém průměru, které tvoříčá3t primárního okruhu vody parního generátoru nukleárního reak-toru na přetlakovou vodu. V příkladu je znázorněn zahnutý úsekpotrubí.

Zařízení v podstatě obsahuje nosnou kolejnici 2 ,vozík 2. uložený pohyblivě na této noené kolejnici, září zení £pro výrobu laserových paprsků o velkém výkonu a zařízení Jj.k přenosu těchto paprsků vzdušnou drahou až na vnitřní 3těnuprvního úseku 1 potrubío

Nosná kolejriice £ /Obr.3/ še3fiihelníkového prů-řezu je zahnutého tvaru,jejíž podélná osa souhlasí s osouprvního úseku 1 potrubí. Na jedné 3traně je provedeno přímo-čaré prodloužení 6 této kolejnice do druhého úseku 8 nonsedíníms prvním úsekem po trubí, které je opatřeno středíním zařízením 4 roztahovat pomocí Šroubového zvedáku 9 na konci prodloužení 6.Ba druhé etraně je nosná kolejnice 2 prodloužena otáčivým za-řízením 10fkteré je úsekem kolejnice téhož šestiúhelníkovéhoprůřezu jako nosná kolejnice 2^ který se může otáčet kolem aréosy po krocích do 60° pomocí neznázorněného motoru uloženéhov kolejnici. Otáčivé zařízení 10 otáčí ee kolem pevné osynosné kolejnice 2 a na svém volném konci unáší náboj 11 upí-nacích ramen 12,která unášejí středící prstenec 13 při svémotáčení. Pomocí většího počtu radiálních šroubů 1A. namonto-vaných radiálně na tomto prstenci lze uvést osu nosné kolej-nice 2. do stejné polohy a osou zahnutého úseku X dostatečněpřesným způsobem.

Jak patrno z obr. 3 je vozík £ téhož stejnolehlé-ho Šestiúhelníkového průřezu jako nosná kolejnice 2, mezikterými j3ou na jedné etraně vloženy dva páry volně otočnýchválečků 13, a na druhé straně pár motoricky poháněných váleč-ků 16 motorovou redukční převodovkou 17· Vozík je možno tak-to uvést do jakéhokoliv mÍ3ta podél noené kolejnice 2 nebona prodlouženích 6 a 10 této kolejnice.

Zařízení £ pro výrobu laserových paprsků je tvoře-no na jedné straně laserovým generátorem 18 impulsního typu « YAG, který je namontován na pevné nosné podložce 19 mimo po-trubí a je vybaven příslušným napájecím zařízením, ovládáníma chlazením a na druhé straně zesilovačem 20 laserových pa-prsků upevněným na vozíku 3. Výstup generátoru 18 je připo-jen na vetup optického vlákna 21, jehož výstup je 3pojen 3e 5 vstupem zesilovače 20. Tento zesilovač na 3vém výstupu vysí-lá paralelní zesílený evazek paprsků. Jakožto číselný příkladlze uvést, že optické vlákno je způsobilé přenášet maximálnívýkon 20MW, laserový generátor 18 dodává špičkový výkon té-hož řádu a zesilovač 20 se zesilovacím činitelem 2 umožňujína výstupu tohoto zesilovače získat laserový 3vazek paprskůo špičkovém výkonu řádu 100MW, který vyhovuje tomuto použi-tí.

Zařízení k přenosu vzdušnou cestou obsahuje vodícítrubku 21 v jejíž základně /obr.2/ je vytvořen vstupní otvor 22 svazku laserových paprsků zesílených zesilovačem 20.

Odrazné zrcátko 23 má sklon 45° a je upevněno proti otvo-ru 22 ve vodící trubce 21. Soustava vodící trubky a odraz-ného zrcátka může býti unášena úhlovým natáčením v radiálnírovině pomocí motoru 24 umístněného na vozíku 2..

Nasávací tryska 23 je posuvně namontována navolném konci vodící trubky 21 a je přitlačována na vnitřníetěnu potrubí pružinou 26 . Opěru ^potrubí této nasávací trysky 23 tvoří volně uložený trubkový nástavec 27 opatřený otáči-vými kladičkami. Ohebná hadička 28 připojuje sací try3ku 25. k neznázoměnémn čerpadlu. Jestliže nasáté produkty mohou býtodhozeny do téhož potrubí,může být toto čerpadlo upevněno navozíku 3_.V opačném případě je namontováno na 3tálém mÍ3těvně uvedeného potrubí.

Kruhová ohebná hadička 29 vede až do vozíku 2loptické vlákno 21. elektrické vodiče k napájení motorů 17 a 24 a zesilovačem 20, a případně neznázorněné trubičky přivá- 6 dějicící chladící vodu pro zrcátko a zesilovač a ohebnou hadič- ku 28. Při uvedení do chodu vozík £ v každé poloze podélnoené kolejnice _2, unáší motor 24 vodící trubku .21 sem a tantakovým způsobem,že volně uložený trubkový nástavec 27 3e pře-mísťuje na vnitřní stěně úseku potrubí 1 v kruhovém oblouku oamplitudě podstatně větší než 60°, a zařízení 4 pro vytvářenilaserových paprsků je uvedeno do Činnosti· Zesílený evazek lase-rových paprsků dopadá po odrazu na zrcátku 25 na 3těnu a zajišťu-je v místech dopadu dekontaminaci a tím zametá celý kruhový oblank.Po každém pohybu tam a zpátky vodící trubky, vozík se pohne ponosné kolejnici £ dopředu o jeden krok,3vazek laserových paprsků3e soustředí tak,že celá sekce o více než 60° úseku potrubí jedekontaminována·

Potom je vozík přesunut na otáčivé zařízení 10fkte-ré 3Θ otočí o 60°,které vozík 2. natočí do nové úhlové polohy aprovede 3β dekontaminace jak dříve popsáno při překrytí před-chozího sektoru.

Jak patrno zařízení lze použít pro jakýkoliv tvar a orientaci v prostoru očisťovaného potrubí. Kromě toho,3e zřetelem k použití svazku paralelních laserových paprsků, ne-* ní třeba s velkou přesností regulovat vzdálenost mezi zrcátkem25 a 3těnou potrubí.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NAROK

   O σ'

   2 786-91^

   1. Zařízení k pracovnímu využití laseru zejména kdekontaminaci vnitřních 3těn potrubí nebo obdobných prosto-rů parního generátoru nukleární elektrárny, vyznačující 3etímtže obsahuje laserový generátor /18/,optické vlákno /21/,jehož V3tup je 3pojen s výstupem laserového generátoru ,zesilovač /20/ laserových paprsků,jehož V3tup je epojen 3výstupem optického vlákna a prostředky /5/ k přenosu lasero-vých paprsků vysílaných zesilovačem vzdušnou cestou až kpracovnímu místu· ’ 2. Zařízení podle nároku 1 ,vyznačující 3e tím,že obsahuje nosnou kolejnici /2/ opatřenou prostředky / 7, 9, 11 až 14 / k montáži do potrubí /1/ citlivě sledující03U tohoto potrubí a vozík /5/ pohyblivě uložený na noonékolejnici /2/, zesilovač / 20/ umístěný na vozíku /5/ aprostředky /5/ k přenoeu obsahující zařízení /21 až 24/ krozmítání laserových paprsků do mÍ3t na vnitřních stěnáchpotrubí /1/. 3· Zařízení podle nároku /2/, vyznačující se tím,ženosná kolejnice /2/ obsahuje otočné zařízení /10/ ,přičemžrozmítací zařízení /21 až 24/ je způsobilé k rozmítání vv radiální rovině v úhlových sekcích na vi/třních 3těnách.
2. 4. Zařízení podle nároku /3/, vyznačující 3e tím,ženosná kolejnice /2/ je víceúhelníkového průřezu o n stranách,přičemž otočné zařízení /10/ je uzpůsobeno k natáčení pokrocích 360/n · 2 786-91 / - 8 - 5· Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 2 až 4, vyznačující oe tím,že rozmítací zařízení /21 až 24 / obsa- huje kmitající vodící trubku /21/, pro cirkulací ze3Íle- odrazné ných laserových paprsků a^zrcátko /23/ upevněné za základnětéto trubky ·
3. 6. Zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím,že na konci vodící trubky /21/ je namontována nasávací tryska /25/ · 7· Zařízení podle nároku 5 nebo 6 ,vyznačující setím,že obsahuje prostředky /26,27/ k pružnému přitlačenínasávací trysky na vnitřní stěnu·.