CZ279994A3 - Checking apparatus and checking procedure - Google Patents

Description

Oblast techniky Předložený vynález se zaměřuje na oblast kontrolních zařízení a způsobu kontroly. Obzvláště se předložený vynález orientuje na kontrolní zařízení pro atomové elektrárny.

Dosavadní stav techniky

Jak Je znázorněno na obrázku 1 , zahrnují atomové elektrárny charakteristicky tři hlavní hednotlivé součásti, a to reaktor, který produkuje přehřátou vodu, která se dopravuje k Jednomu nebo k několika parním generátorům; tento Jeden nebo několik parních generátorů, které vytvářejí páru; a výkonovou turbinu poháněnou vytvářenou párou, která produkuje elektrickou energii. Atomové elektrárny mohou mít míle trubek a potrubních vedení, která musí být kontrolována a prohlížena kvůli korozi, netěsnosti a poškození. Tyto oblasti zahrnují vanu reaktoru, trubkovou stěnu, nosné desky a trubkoví uvnitř parního generátoru.

Zejména Je obtížné kontrolovat všechny oblasti tohoto zařízení obsahujícího primární vanu a parní generátor. Tyto oblasti Jsou často vysoce radioaktivní a mohou propouštět kontaminované kapaliny. Typicky Je přímá lidská kontrola těchto klíčových oblastí parního generátoru a reaktorové vany omezená na několik minut v šestiměsíční periodě.

Existuje celá řada vydaných patentů, které uveřejňují zařízení pro kontrolu a opravy Jaderné elektrárny. Americký patent č. 4,573,027 uveřejňuje zařízení na kontrolování a opravování trubek parního generátoru Jaderného reaktoru. Toto zařízení zahrnuje manipulátor, který lze vložit do komory a který může být zajištěný na trubkové .stěně, aby podpíral dálkově řízené a monitorované přístroje a nástroje. Tento manipulátor zahrnuje podpěrné rameno, které Je v axiálním směru délkově nastavitelné, hlavní rameno, které Je k podpěrnému ramenu připojené a Je vůči němu relativně pohyblivé, a nosič příslušenství, který js připojený k uvedenému hlavnímu ramenu.

- 2 Americký patent č. 4,653,971 představuje zařízení na voli telné polohování nástroje neseného vozidlem, které se pohybu Je po perforované desce, přičemž toto zařízení využívá koleno, které vykyvuje teleskopické rameno do požadované polohy.

Podobně představuje americký patent č. 4,945,979 vylepšené robotické rameno pro provádění operace ucpávání trubek. Také tento systém zahrnuje kolenový ovládací mechanismus.

Americký patent č. 4,205,939 uveřejňuje přístroj pro dálkové opravování trubek v parním generátoru. Tento přístroj zahrnuje výložník namontovaný otočně na sloupu a systém pro otáčení tohoto sloupu a spolu s ním 1 výložníku. Tento zveřejněný přístroj zahrnuje dále nástroj, který Je ovladatelný na trubkách.

Americký patent č. 4,231,419 představuje manipulátor pro kontrolování a opravování trubek výměníků tepla. Skrze vstup v

ní hubici se zavede a odstraňuje kontrolní rameno a otočné rameno vede vysouvatelnou a zasouvatelnou podpěru náustku s náustkem, který může být vyrvnán do otvorů trubek. Americký patent č. 4,919,194 uveřejňuje způsob polchování robota pro kontrolování a udržování parního generátoru v Jaderné elektrárně.

Americký patent č. 4,302,772 představuje zařízení pro televizní kontrolu vnitřního povrchu uzavřené cylindrické nádoby, která má vertikální přístup a přístupový otvor ve vrch ní části nádoby. Toto zařízení zahrnuje televizní kameru a alespoň Jedno plošné osvětlovací těleso pro osvětlení oblasti, která se má kontrolovat. Kamera Je zavěšena na ohebné trubce, která se za krutu udržuje tuhá a skrze níž procházejí kabely elektrického přívodu pro kameru a plošné světlo.

Americký patent č. 4,424,531 představuje kontrolní zařízení na kontrolování vnitřních prostorů v instalacích Jaderného reaktoru. Toto zařízení zahrnuje kameru uspořádanou na nastavitelné trubce. Americký patent č. 4,967,092 uveřejňuje přístroj pro optické přezkušování vnitřního profilu trubky. Tento přístroj zahrnuje snímač, který Je umístěný v trubce a je v této trubce podélně pohyblivý.

Nakonec americký patent č. 4,7Q2,B78 představuje zařízení pro zkoumání a opravování předmětů na trubkové stěně parního generátoru. Toto zařízení zahrnuje sáně, které mají sní mač a kleštinu, která Je připojená k ohebné trubce, která má kontrolní prostředek.

Zatímco se má každý z výše uvedených mechanizmu používat pro kontrolování a/nebo opravování Jaderných elektráren a zahrnuje použití robotických manipulátorů nebo ramen, žádný nebyl úspěšně použit prc ulehčení snadné ruční kontroly primární nádrže reaktoru operátorem nebo kontrolu parního generátoru a přidruženého trubkoví. Většina z výše uvedených zařízení vyžaduje použití komplexních mechanických systémů, které musejí být ovládány z nějakého odlehlého stanoviště.

Existuje dlouhotrvající požadavek na víceúčelové a pro všechna hlediska vhodné kontrolní zařízení Jaderných elektráren, které může být použito pro kontrolu vany reaktoru, oblastí parního generátoru, trubkoví a potrubních vedení i dalších oblastí uvnitř Jaderné elektrárny. Také existuje dlouhotrvající potřeba kontrolního zařízení, které by bylo pro držení v ruce a přenosné a které by mohlo být použito pro kontrolu rozsáhlých částí Jaderné elektrárny, přičemž by mohlo být užíváno i pro velké množství aplikací v nejaderných elektrárnách.

Podstata vynálezu

V souladu s touto dlouho pociťovanou potřebou Jsou popsány kontrolní zařízení a způsob kontroly. U Jednoho z nejvýhodnějších tělesných vytvoření zahrnuje vynález výložníkový prostředek pro přivedení do místa, které má být kontrolováno, a prostředek videokamery upevněný k Jednomu konci uvedeného výložníkového prostředku, aby dovolil vizuální, kontrolu řečeného místa, která se má kontrolovat.

Podle druhého tělesného vytvoření se vynález orientuje na kontrolní zařízení Jaderné elektrárny, která obsahuje výlcžníkový prostředek pro zavedení do místa v Jaderné elektrárně které se má kontrolovat, a prostředek videokamery upevněný k Jednomu konci řečeného výložníkového prostředku prc umožnění vizuální kontroly zmíněného kontrolovaného místa v uvedené jaderné elektrárně.

Podle dalšího tělesného vytvoření zahrnuje předložený vynález ústrojí pro kontrolování primární nádrže Jaderného reaktoru, Tento vynález dále zahrnuje výložníkový prostředek pro zavedení do primární nádrže Jaderného reaktoru a prostředek videokamery s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou připevněný ke konci zmíněného výložníkového prostředku prc vizuální kontrolu uvedené primární nádrže.

Předložený vynález se také orientuje na způsob kontrolování částí jaderné elektrárny. Tento způsob zahrnuje kroky zavedení výložníku k části elektrárny, která se má kontrolovat, přičemž řečený výložník má kameru s Integrovaným obvodem s nábojovou vazbou, která Je na něm připevněna pro umožnění vizuální kontroly uvedené části, která se má kontrolovat.

Zařízení podle předloženého vynálezu může.být použito ke kontrole primární nádrže reaktoru, parního generátoru a dalších obtížně dosažitelných částí provozu. Předložený vynález Je navržený pro držení a manipulací v ruce. Dále Je roztažltelný pomocí několika teleskopických členů a může se roztáhnout až na 32 stop.

Toto kontrolní zařízení podle předloženého vynálezu využívá u Jednoho výhodného provedení videokameru s nábojovou vazbou, která usnadňuje kontrolu vybraných částí provozu. U Ještě dalších tělesných vytvoření zahrnuje kontrolní zařízení prostředek pro udržování kontrolního zařízení ve vertikální poloze.

Zatímco Jedno výhodné tělesné vytvoření a aplikace předloženého vynálezu Je orientována na kontrolu Jaderné elektrár ny, Je třeba si uvědomit, že kontrolní zařízení podle předloženého vynálezu může být použito pro značný počet nenukleárních příbuzných aplikací včetně kontroly chemických zařízení, ropných rafinerií, čističek odpadních vod a zařízeních, tspelných elektráren na spalování fosilního paliva a dalších aplikací. Tyto a další výhody předloženého vynálezu budou ozřejměny v podrobném popisu a nárocích, která následují.

Přehled obrázků na výkresech

Obrázek 1 znázornění částí Jaderná elektrárny.

Obrázek 2 Je perspektivní pohled na ruční kontrolní systém podle předloženého vynálezu.

Obrázek 3 je celkový pohled na výkyvný 3 naklápěcí mechanismus použitý s ručním kontrolním systémem podle předloženého vynálezu.

Obrázek 4 Je perspektivní pohled na ruční kontrolní systém předloženého vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Předložený vynález Je popisován s odkazem na přiložené obrázky, ve kterých Jsou použita tatáž čísla tam, kde je to použitelné. Předložený vynález je podle výhodných tělesných vytvoření orientován na zařízení pro kontrolování částí jaderné elektrárny. Avšak pro odborníky v této oblasti techniky bude okamžitě zřejmé, že toto kontrolní zařízení podle předloženého vynálezu není žádným způsobem omezeno na kontrolu jaderné elektrárny a může být použito pro rozsáhlou řadu podobných nejaderných aplikací. Nevýlučné příklady možných alternativních použití zahrnují kontrolu chemických zařízení, ropných rafinérií, čistíren odpadních vod a zařízení tepelných elektráren vytápěných uhlím a fosilním palivem.

Pokud se týká obrázku 2, zahrnuje kontrolní zařízení 1 0 podle předloženého vynálezu u nejvýhodnějšího tělesného vytvoření výložníkový prostředek 12 pro nastavení do místa, které se má kontrolovat. Tento výložníkový prostředek 12 je konstruován Jako ruční a Je na distálním konci upevněný k prostředku videokamery 14.

U Jednoho výhodného tělesného vytvoření zahrnuje výložníkový prostředek 12 několik teleskopických členů 15, které se mohou nastavovat manuálně a mechanicky zablokovat na pevná délce pomocí řady pojistných prostředků nebo svšrek 15. Tím- 6 to způsobem se může volitelně nastavovat délka tohoto výložníkového prostředku. Podle Jednoho výhodného tělesného vytvoření má výlcžníkový prostředek 12 obsahovat dost teleskopických členů 16 . aby zajistily roztažení výložníkového prostředku 12 na celkovou délku asi 32 stop. Tato délka Je dostačující pro umožnění úplného vertikálního prozkoumání Jaderného parního generátoru a dalších obtížně dosažitelných míst zařízení.

Jak Je ukázáno na obrázku 2, může být zařízení 10 podle předloženého vynálezu podepřeno ve vertikální poloze prostřednictvím podstavce, Jako Je trojnožkový stojan 20. Stojan 20 dovoluje zařízení, aby bylo přidržováno ve zvolené poloze, zatímco například operátor pozorně sleduje vzdálený televizní monitor, s nímž Je.elektricky propojen prostředek kamery, takže se snímky mohou přenášet na vzdálený televizní monitor.

Jak bylo zmíněno výše, má k sobě distální konec výložníkového prostředku 12 připevněný prostředek videokamery 14 namontovaný na výkyvném a naklápěcím mechanizmu 22. Jak Je ukázáno na obrázku 3, sestává tento výkyvný a naklápěcí mechanizmus 22 ze skříně 24 se sklopným otočným členem 26. Tento otočný člen 26 zajišťuje možnost vertikálního výkyvu prostředku videokamery 14 přibližně o 180 ^σ. Podle Jednoho výhodného tělesného vytvoření má být videokamera schopná také naklopení o 359 °. Tímto způsobem může videokamera 14 kompletně kontrolovat zvolená místo nebo část zařízení.

Prostředek videokamery 14 s výhodou přenáší videosnímky na televizní monitor umístěný na odlehlém stanovišti. Podle Jednoho výhodného provedení obsahuje videokamera technologii Integrovaného obvodu s nábojovou vazbou. Objevení snímačů obrazu s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou dovolilo, aby se televizní kamery vyráběly ve velmi malých velikostech. (Yiontážní sestava detektoru s Integrovaným obvodem s nábojovou vazbou se polohuje tak, aby dostala optické snímky z čoček kamery tak, že může přeměnit složky získaného obrazu na odpovídající elektrické signály. Elektrická obvody spojené v * se snímači přeměňují signály složek snímku na standardní videosignály pro použití pro televizní přijímací monitory. Fcd le předloženého vynálezu mohou obvody s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou zahrnovat například model Sony

A-755O-026A, který pracuje tak, že přeměňuje optické snímky získané z čočkové soustavy na elektrická videosignály. Tato soustava čoček muže podle tohoto výhodného provedení za hrnovat například model Sony VCL08SBYA.

Podle Jednoho možného tělesného vytvoření muže být malý vídeopřijímač upravený podél výložníkcvého prostředku 12 nebo na některém z teleskopických členů 16 a elektricky přízpů sobený prostředku kamery 14 tak, že videosnímek kontrolované oblasti může být přímo pozorován uživatelem kontrolního zařízení, jako by tuto oblast kontoloval on nebo ona přímo. Podle Jednoho výhodného provedení je malý videopřiJímač například Sony WALKMAN, který je sevřený nebo Jinak namontovaný na teleskopickém členu 16 nebo výložníkovém prostředku 12 V případě, kdy je malý videopřijímač přímo připojený ke kontrolnímu zařízení, nemusí být nezbytné hnát elektrické linky zpět k odlehlému stanovišti proto, aby mohl na vzdáleném ter minálu zkoumat kontrolovanou oblast další Jedinec. Avšak bylo by možné hnát přídavné linky zpět do odlehlé oblastí, aby mohla kontrolovanou oblast zkoumat Jak osoba u odlehlého ter minálu tak i Jedinec, který skutečně provádí tuto kontrolu.

Prostředek videokamery 14 bude s výhodou zahrnovat mechanizmus automatického nastavení ohniskové vzdálenosti, který může být společně s výkyvným a naklápěcím prostředkem 24 řízený vzdáleným operátorem neznázorněnou pákou ručního řízení v odlehlém stanovišti. Jak Je ukázáno na obrázku 2, mohcu být Jak výkyvný a nakiápěcí mechanizmus 22 tak i automatická ohnisková vzdálenost volitelně řízeny obsluhou kontrolního zařízení prostřednictvím ovládací skříňky 25 s aktivačními tlačítky 25a namontovanými na výložníkovém prostředku 12♦ Páka ručního řízení může být také přisazena k ovládací skříňce 25, aby mchla obsluha kontrolního zařízení snadněji manipulovat s prostředkem kamery a s výkyvným a naklápěcím

Navíc Ještě může ovládací skříňka zahrnovat regulátory pro elektromechanické vysouvání výložníkového prostředku 12 a teleskopických členů 16 na požadovanou délku.

v

Obrázky 2 a 4 ukazují spojovací kabely 26. které usnadňují dálkové ovládání automatického nastavení ohniskové vzdálenosti a výkyvného a naklápěcího mechanizmu 28. Kabaly 28 vedou od videokamery k uzavřenému okruhu telévitního monitoru umístěného na odlehlém stanovišti.

Při práci kontrolního zařízení vytvořeného podle předloženého vynálezu se délka výložníku zpočátku nastavuje zajištěním polohy teleskopických členů 16 pojistnými prostředky 18 nebo případně roztažením výložníkového prostředku elektro mechanickými regulátory. Výložníkový prostředek 12 s přiřazenou videokamerou s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou se pak zavede do postavení v agregátu, který se má kontrolovat. Kamera s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou přenáší snímek přes kabely 26 k odlehlému televiznímu minitoru, nebo k videopřljímači připevněnému na výložníkcvém prostředku 12 nebo na teleskopických členech 16. V Jiném případě může být poloha kamery s Integrovaným obvodem s nábojovou vazbou měněna nastavením výkyvného a naklápěcího mechanizmu 22 buď dálkově, nebo ovládáním tlačítek umístěných na ruční ovládací skřínce 25 upevněná na výložníkovém prostředku 12.

Jak Je znázorněno na obrázku 4, může obsluha 30 použít náhlavní soupravu 32. přičemž může být řízena a směrována do vhodné polohy vzdálenou obsluhou, která sleduje televizní monitor na odlehlém stanovišti.

Zařízení podle předloženého vynálezu se může používat pro velké množství aplikací v Jaderná elektrárně. Toto zařízení může být například použita pro kontrolu primární nádrže reaktoru. V tomto případě se výložník obsahující kameru s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou spouští do primární nádrže reaktoru revizním otvorem. Videokamera s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou připevněná k Jeho konci se pak nastavuje výkyvným a naklápěcícm mechanizmem 22 , aby kontrolovala různá části nádrže reaktoru, která se má zkoumat a kontrolovat. Jak Je znázorněno na obrázku 4, může být zaříze ní podle předloženého vynálezu používáno také pro kontrolu trubkoví přehříváku a potrubního vedení 34.

Předložený vynález byl popsán s poukazem na přiložené obrázky. Je třeba si uvědomit, že i další tělesná vytvoření od povídají charakteru předloženého vynálezu a že skutečná podstata a rozsah předloženého vynálezu se mají určovat ve vzta hu k nárokům, které jsou připojené.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Kontrolní zařízení jaderná elektrárny, vyznačující se t í m, že zahrnuje teleskopický výložníkový prostředek /12/ pro zavedení uvedeného zařízení do obtížně dosažitelného místa v jaderné elektrárně, které se má kontrolovat, a prostředek videokamery /14/ upevněný k jednomu konci zmíněného výložníkového prostředku /12/ pro umožnění vizuální kontroly uvedeného obtížně dosažitelného místa uvnitř zmíněné jaderné elektrárny, které se má kontrolovat, přičemž zmíněný prostředek videokamery /14/ je dále připojený k výkyvnému a naklápěcímu prostředku /22/ přimontovanému k řečenému konci uvedeného výložníkového prostředku /12/.
2. 2. Kontrolní zařízení podle nároku 1,vyznačující se t í m, že uvedený prostředek videokamery /14/ je připevněný k výkyvnému a naklápěcímu prostředku /22/ připojenému ke konci zmíněného výložníkového prostředku /12/.
3. 3. Kontrolní zařízení podle nároku 1,vyznačující se t í m, že zmíněný prostředek videokamery /14/ je integrovaný obvod s nábojovou vazbou.
4. 4. Kontrolní zařízení podle nároku 1,vyznačuj ící se t í m, že uvedený výložníkový prostředek /12/ zahrnuje několik teleskopických členů /16/.
5. 5. Kontrolní zařízení podle nároku 1, vyznačující se t í m, že dále zahrnuje prostředek pro podepření zmíněného zařízení ve vertikální poloze.
6. 6. Kontrolní zařízení podle nároku 1,vyznačující se t í m,,že dále zahrnuje videopřijímač připojený k výlcžníkcvému prostředku /12/ pro získání videosnímků kontrolovaného místa.
7. 7. Kontrolní zařízení jaderná elektrárny vyznačující se t í m, že obsahuje ruční teleskopický výlcžníkcvý prostředek /12/ pro zavedení do obtížně dosažitel nšho místa v jaderné elektrárně, které ss má kontrolovat a prostředek s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou, který je připevněný ke konci uvedeného výložníkového pro středku /12/ pro umožnění vizuální kontroly zmíněného místa, která se má v uvedená jaderné elektrárně kontrolo vat.

   B. Kontrolní zařízení podle nároku 7,vyznačující se t í m, že uvedený výložníkový prostředek /12/ zahr nuje několik teleskopických členu /16/
8. 9. Kontrolní zařízení podle nároku 7, vyznačující se t í m, že uvedená videokamera je připojená k výkyv nému a naklápěcímu mechanizmu /22/ připevněnému ke konci zmíněného výložníkového prostředku /12/.
9. 10. Kontrolní zařízení podle nároku 7,vyznačující se t í m, že uvedená videokamera je součástka s nábojovou vazbou.
10. 11. Kontrolní zařízení podle nároku 7,vyznačující se t í m, že uvedený výložníkový prostředek /12/ zahr nuje několik teleskopických členu /16/.
11. 12. Kontrolní zařízeni podle nároku 9, vyznačujíc í se t í m, že výkyvný a naklápěcí prostředek /22/ je řízený ovládací skříňkou /25/ upevněnou k řečenému výlož níkovému prostředku /12/.
12. 13. Kontrolní zařízení podle nároku 12, v y z n a č u j í c se t í m, že dále zahrnuje videcpřijímač přimontovaný k výložníkovámu prostředku /12/ pro zkoumání kontrolovaného místa obsluhou kontrolního zařízení.
13. 14. Způsob kontroly obtížně dosažitelných částí Jadarné elektrárny, vyznačující se tím, žs zahrnuje zavedení teleskopického ručního výložníku do obtížně dosa žitelného místa v Jaderné elektrárně, které se má kontrolovat, přičemž uvedený výložník má kameru s integrovaným obvodem s nábojovou vazbou připojenou k Jeho Jednomu konci, aby dovolila vizuální kontrolu zmíněného obtížně dosa žltelnenc místa, které se má kontrolovat.