ES2208041B2 - Herramienta automatizada con control a distancia para inspeccionar el difusor de una bomba de chorro de un reactor nuclear. - Google Patents
Herramienta automatizada con control a distancia para inspeccionar el difusor de una bomba de chorro de un reactor nuclear.Info
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Abstract
Herramienta automatizada con control a distancia para inspeccionar el difusor de una bomba de chorro de un reactor nuclear. Un aparato de inspección (82) para inspeccionar soldaduras en una bomba de chorro (62) de un reactor nuclear que incluye un subconjunto de sonda (130) acoplado rotativa y linealmente desplazable a una estructura de bastidor (84) configurada para fijarse a una brida superior (18) de la vasija de presión del reactor (10). El subconjunto de sonda incluye una pluralidad de brazos de sonda (136) acoplados por pivote a un alojamiento (134), incluyendo cada brazo de sonda de un sensor (140). Los brazos de sonda pueden pivotar reducido a iso par. Un subconjunto de inserción (144) se acopla a la entrada de succión (68) de la bomba de chorro y está dimensionado para recibir el subconjunto de sonda y guiar al subconjunto de sonda al interior de la bomba de chorro a través de la entrada de succión de la bomba de chorro.
Description
Herramienta automatizada con control a distancia
para inspeccionar el difusor de una bomba de chorro de un reactor
nuclear.
Esta invención se refiere, en general, a
herramientas de inspección y, más concretamente, a herramientas de
inspección para examinar las soldaduras del conjunto de bombas de
chorro de un reactor nuclear.
La vasija de presión de un reactor nuclear (RPV)
de un reactor de agua hirviendo (BWR) tiene una forma genéricamente
cilíndrica y está cerrada por ambos extremos, por ejemplo, por una
tapa inferior y por una tapa superior extraíble. Normalmente,
existe una guía superior espaciada por encima de la placa del
núcleo dentro de la RPV. Una envuelta del núcleo, o envuelta, rodea
normalmente el núcleo y está soportada por una estructura de soporte
de la envuelta. En concreto, la envuelta tiene una forma
genéricamente cilíndrica y rodea tanto la placa del núcleo como la
guía superior. Existe un espacio, o anillo, situado entre la vasija
de presión cilíndrica del reactor y la envuelta con forma
cilíndrica.
En un BWR, las bombas de chorro tubulares huecas
situadas en el interior del anillo de la envuelta proporcionan el
flujo de agua necesario al núcleo del reactor. La parte superior de
la bomba de chorro, conocida como mezclador de entrada, se sitúa
lateralmente y está soportada en dos contactos rígidos opuestos en
el interior de los soportes del retenedor, por una cuña que trabaja
por gravedad. Los soportes del retenedor soportan el mezclador de
entrada fijándolo al adyacente tubo de subida de la bomba de
chorro. La parte inferior de la bomba de chorro, conocida como
difusor, está acoplada al mezclador de entrada por una junta
deslizante. La junta deslizante entre el mezclador de entrada de la
bomba de chorro y el collar del difusor de la bomba de chorro tiene
una tolerancia operativa diametral de 3,8 mm aproximadamente para
acomodar el movimiento relativo axial de expansión térmica entre las
partes inferior y superior de la bomba de chorro y permitir fugas
del flujo por la presión de accionamiento dentro de la bomba.
El mezclador de entrada y el difusor, debido a su
gran tamaño, se forman al soldar conjuntamente una pluralidad de
secciones cilíndricas. Concretamente, los extremos respectivos de
las secciones cilíndricas adyacentes se unen mediante una soldadura
circunferencial. Durante el funcionamiento del reactor, las uniones
con soldadura circunferencial pueden experimentar fisuración
intergranular por corrosión debida a la tensión (IGSCC), y
fisuración por corrosión debida a la tensión asistida por la
irradiación (IASCC) en zonas afectadas por el calor de soldadura lo
que puede mermar la integridad estructural de la bomba de
chorro.
Es importante inspeccionar periódicamente las
soldaduras del mezclador de entrada y del difusor de la bomba de
chorro para determinar si se ha producido alguna fisura. Aunque
puedan realizarse las inspecciones en el anillo, o región entre la
envuelta y la pared de la vasija de presión, es probable que estas
inspecciones sean únicamente inspecciones parciales debido a las
limitaciones para acceder a la región anular del reactor. Cualquier
inspección en el anillo se ve obstaculizada por el número de
componentes y limitada además por cualquier utensilio de reparación
de la envuelta presente en el anillo. De este modo, es altamente
ventajoso realizar la inspección de las soldaduras de la bomba de
chorro desde el interior del mezclador de entrada de la bomba de
chorro y del difusor de la bomba de chorro.
Seria deseable poder facilitar una herramienta de
inspección que fuera capaz de realizar inspecciones por
ultrasonidos y/o por corrientes parásitas de las soldaduras de la
bomba de chorro desde el interior del mezclador de entrada de la
bomba de chorro y del difusor en un reactor nuclear. También seria
deseable poder facilitar una herramienta de inspección que se
pudiera operar a distancia y que facilitara información relativa a
la posición de los elementos fijos en el interior del reactor.
En una realización ejemplar, un aparato de
inspección para inspeccionar soldaduras en una bomba de chorro de
un reactor nuclear se instala en el interior de una bomba de chorro
e inspecciona las soldaduras circunferenciales en el mezclador de
entrada de la bomba de chorro y en el difusor de la bomba de
chorro. El aparato de inspección incluye una estructura de bastidor
configurada para fijarse a una brida superior de la vasija de
presión (RPV) del reactor. Un primer motor eléctrico se acopla de
forma desplazable a la estructura de bastidor y se acopla
operativamente a un cable de accionamiento flexible. Al cable
flexible se acopla un cabezal de herramienta. El cabezal de
herramienta incluye una primera parte acoplada a una segunda parte
por una primera junta en U flexible, y un subconjunto de sonda
acoplado a la segunda parte por una segunda junta en U
flexible.
La estructura de bastidor incluye un elemento de
bastidor alargado, un elemento de fijación del bastidor que se
extiende desde una parte de extremo de elemento de bastidor
alargado, y una rueda de apoyo acoplada a la otra parte de extremo
del elemento de bastidor alargado. El elemento de fijación del
bastidor se configura para fijarse a la brida superior de la vasija
de presión del reactor al retirar la tapa de la vasija de presión
del reactor. Cuando se instala el aparato de inspección en la RPV,
la rueda de apoyo se acopla a la pared lateral de la RPV. Un carril
alargado se acopla al elemento de bastidor alargado y se extiende
sustancialmente por toda la longitud del elemento de bastidor.
El subconjunto de sonda incluye un alojamiento de
sonda y una pluralidad de brazos de sonda acoplados por pivote al
alojamiento en un extremo de cada brazo de sonda. Cada brazo de
sonda incluye un sensor acoplado al extremo opuesto del brazo de
sonda. Los brazos de sonda pueden moverse de forma pivotante entre
una primera posición donde los brazos de sonda son paralelos a un
eje longitudinal del subconjunto de sonda, y una segunda posición
donde los brazos de sonda forman un ángulo con el eje longitudinal
del subconjunto de sonda. En la segunda posición, los sensores
contactan la superficie interna de la bomba de chorro para
inspeccionar las soldaduras. Los sensores que se le han fijado son
sondas con transductores ultrasónicos y/o sondas con transductores
de corrientes parásitas. El primer motor eléctrico gira el cable de
accionamiento alrededor del eje longitudinal del cable de
accionamiento. Este giro axial del cable de accionamiento hace que
el subconjunto de sonda gire alrededor del eje longitudinal del
cabezal de herramienta y mueva los sensores circunferencialmente
alrededor de la pared interna de la bomba de chorro.
Un segundo motor eléctrico se instala en un carro
el cual se acopla de forma desplazable a un carril alargado. El
segundo motor eléctrico mueve el carro a lo largo del carril. El
primer motor eléctrico también se monta en el carro. El movimiento
del carro a lo largo del carril mueve el cable flexible y el cabezal
de herramienta unido de tal forma que sitúa el cabezal de
herramienta a varias altitudes verticales en el interior de la
vasija de presión del reactor.
Un subconjunto de inserción se acopla a la
entrada de la bomba de chorro. El subconjunto de inserción se
dimensiona para recibir el cabezal de herramienta y el cable de
accionamiento flexible conectado y guiar el cabezal de herramienta y
el cable de accionamiento flexible al interior de la bomba de
chorro a través de la entrada de la bomba de chorro. El subconjunto
de inserción incluye una parte de tubo alargada, un cono de
posicionamiento fijado a un extremo de la parte de tubo, y una
abrazadera de fijación fijada al otro extremo de la parte de tubo.
La abrazadera de fijación se configura para fijarse a la entrada de
succión de la bomba de chorro. En concreto, la abrazadera de
fijación incluye una placa acoplada a la parte de tubo. La placa
incluye una muesca dimensionada para recibir la pared lateral de la
entrada de succión de la bomba de chorro. La abrazadera de fijación
incluye además, un brazo de acoplamiento acoplado por pivote a la
placa y un conjunto de trinquete acoplado al brazo de acoplamiento.
El brazo de acoplamiento se puede mover para engancharse con la
entrada de la bomba de chorro apretando el conjunto de
trinquete.
El aparato de inspección anteriormente descrito
realiza inspecciones ultrasónicas y/o por corrientes parásitas de
las soldaduras de la bomba de chorro desde el interior del
mezclador de entrada y del difusor de la bomba de chorro en un
reactor nuclear sin tener que desmontar la bomba de chorro. Además,
la herramienta de inspección se opera a distancia y proporciona
información sobre la posición relativa a los elementos fijos en el
interior del reactor.
La figura 1 es un corte, con algunas partes
suprimidas, de una vasija de presión de un reactor nuclear de agua
hirviendo.
La figura 2 es una vista en perspectiva, con
algunas partes suprimidas, de un conjunto de bomba de chorro
mostrado en la figura 1.
La figura 3 es una vista lateral de un aparato de
inspección según una realización de la presente invención.
La figura 4 es una vista lateral del cabezal de
herramienta del aparato de inspección mostrado en la figura 3.
La figura 5 es una vista lateral del cabezal de
herramienta mostrado en la figura 4, con los brazos de sonda en una
posición completamente retraída.
La figura 6 es una vista lateral del cabezal de
herramienta mostrado en la figura 4, con los brazos de sonda en una
posición completamente extendida.
La figura 1 es un corte con una rotura, con
algunas partes suprimidas, de una vasija de presión de un reactor
nuclear (RPV) 10 de agua hirviendo. La RPV 10 tiene una forma
genéricamente cilíndrica y está cerrada en uno de sus extremos por
una tapa inferior 12 y en el otro extremo por una tapa superior
extraíble 14. Una pared lateral 16 se extiende desde la tapa
inferior 12 hasta la tapa superior 14. La pared lateral 16 incluye
una brida superior 18. La tapa superior 14 está fijada a la brida
superior 18. Una envuelta 20 del núcleo conformada cilíndricamente
rodea al núcleo del reactor 22. La envuelta 20 está soportada en un
extremo por el soporte 24 de la envuelta e incluye, en el otro
extremo, la tapa 26 de la envuelta extraíble. Entre la envuelta 20
y la pared lateral 16 se forma un anillo 28. Una plataforma 30 de
bombas, con forma circular, se extiende entre el soporte de la
envuelta 24 y la pared lateral 16 de la RPV. La plataforma 30 de
bombas incluye una pluralidad de aberturas circulares 32, cada una
de las cuales aloja un conjunto de bomba de chorro 34. Los
conjuntos de bombas de chorro 34 se distribuyen circunferencialmente
alrededor de la envuelta del núcleo 20.
El calor se genera en el interior del núcleo 22,
el cual contiene haces de combustible 36 de material fisionable. El
agua circulada hacia arriba a través del núcleo 22 se convierte, al
menos parcialmente, en vapor. Los separadores de vapor 38, separan
el vapor del agua, la cual es recirculada. El agua residual se
retira del vapor mediante los secadores de vapor 40. El vapor sale
de la RPV 10 a través de la salida de vapor 42 cercana a la tapa
superior de la vasija 14.
La cantidad de calor generado en el núcleo 22 se
regula insertando y retirando unas barras de control 44 de un
material que absorbe neutrones, como por ejemplo, hafnio. A medida
en que se inserta una barra de control 44 en el haz de combustible
36, ésta absorbe neutrones que de otra forma estarían disponibles
para fomentar reacciones en cadena que generarían calor en el núcleo
22. Los tubos guía de las barras de control 46 mantienen el
movimiento vertical de las barras de control 44 durante su
inserción y retirada. Los accionadores 48 de barra de control
realizan la inserción y la retirada de las barras de control 44.
Los accionadores 48 de barras de control se prolongan a través del
cabezal inferior 12.
Los haces de combustible 36 se alinean por medio
de una placa 50 del núcleo situada en la base del núcleo 22. Una
guía superior 52 alinea los haces de combustible 36 a medida que
son descendidos dentro del núcleo 22. La placa 50 del núcleo y la
guía superior 52 están soportadas por la envuelta 20 del núcleo.
La figura 2 es una vista en perspectiva, con
algunas partes suprimidas, de un conjunto de bomba de chorro 34.
Una boquilla de entrada 54 se extiende a través de la pared lateral
16 de la RPV 10 y se acopla al conjunto de bomba de chorro 34. El
conjunto de bomba de chorro 34 incluye un manguito térmico 56, que
se extiende a través de la boquilla 54, un codo inferior (visible
únicamente en parte en la figura 2), y un tubo de subida 58. El
tubo de subida 58 se prolonga entre, y es sustancialmente paralelo
a, la envuelta 20 y la pared lateral de la RPV 16. Unos anclajes de
subida 60 estabilizan el tubo de subida 58 dentro de la RPV 10.
El tubo de subida 58 se acopla a dos bombas de
chorro 62, por un conjunto de transición 64. Cada bomba de chorro
62 incluye una tobera 66 de bomba de chorro, una entrada de succión
68, un mezclador de entrada 70 y un difusor 72. La tobera 66 de
bomba de chorro se encuentra en la entrada de succión 68 la cual se
encuentra en un primer extremo 74 del mezclador de entrada 70. El
difusor 72 se acopla a un segundo extremo 76 del mezclador de
entrada 72 mediante una junta deslizante 78. Debido a su gran
tamaño, tanto el mezclador de entrada 70 como el difusor 72 están
formados por múltiples secciones cilíndricas. Juntas 80 soldadas
circunferenciales unen entre sí las secciones cilíndricas.
La figura 3 es una vista lateral de un aparato de
inspección 82 según una realización de la presente invención. El
aparato de inspección 82 incluye una estructura de bastidor 84
configurada para fijarse a la brida superior 18 de la vasija de
presión del reactor 10.
La estructura de bastidor 84 incluye un elemento
de bastidor alargado 86, un elemento de fijación 88 del bastidor
que se extiende desde una primera parte de extremo 90 del elemento
de bastidor alargado 86, y una rueda de apoyo 92 acoplada a una
segunda parte de extremo 94 del elemento de bastidor alargado 86.
El elemento de fijación del bastidor 88 está configurado para
fijarse a la brida superior 18 de la vasija de presión del reactor
10 cuando se retira la tapa superior 14 de la vasija de presión del
reactor. Concretamente, el elemento de fijación 88 del bastidor
incluye un taladro 96 para perno, dimensionado para recibir un
perno 98 de cabeza superior de la RPV. Al instalar el aparato de
inspección 82 en la RPV 10, la rueda de apoyo 92 se engancha en la
pared lateral 16 de la RPV 10. Un ojo de elevación 100 se fija a la
primera parte de extremo 90 del elemento de bastidor 86 para
facilitar la elevación del aparato de inspección 82 y ponerlo en
posición en la RPV 10. Un carril alargado 102 se fija al elemento
de bastidor 86. El carril 102 se extiende desde la primera parte de
extremo 90 hasta la segunda parte de extremo 94 del elemento de
bastidor 86. Un carro 104 se acopla al carril 102 de forma
desplazable, y es desplazable a lo largo de la longitud del carril
102. Un primer motor eléctrico 106 se fija al carro 104 y se acopla
operativamente al carril 102. El funcionamiento del primer motor
eléctrico 106 hace que el carro 104 se desplace a lo largo del
carril 102.
Un segundo motor eléctrico 108 se monta en un
carro 104 y se acopla operativamente a un primer extremo 110 de un
cable de accionamiento flexible 112. Concretando, el segundo motor
eléctrico 108 se acopla a una caja de engranajes 114 la cual se
acopla a un eje motriz 116 mediante un acoplamiento del eje 118. El
eje motriz 116 se une al primer extremo 110 del cable de
accionamiento flexible 112. Un cabezal de herramienta 120 se acopla
a un segundo extremo 122 del cable flexible 112. En funcionamiento,
el segundo motor eléctrico 108 gira el cable de accionamiento 112
alrededor del eje longitudinal del cable de accionamiento 112. El
funcionamiento del primer motor eléctrico 106 hace que el carro 104
se desplace a lo largo del carril 102 lo que hace que el cabezal de
herramienta 120 sea desplazado a varias posiciones en la RPV 10.
Normalmente, la estructura de bastidor 84 está fijada a la RPV 10 de
tal forma que el elemento de bastidor 86 se sitúa verticalmente a
lo largo de la pared lateral 16 de la RPV. En consecuencia, el
movimiento del carro 104 a lo largo del carril 102 orientado
verticalmente cambia la posición vertical del cabezal de
herramienta 120 en la RPV 10. Un controlador de movimiento (que no
se muestra) se acopla operativamente al carro 104 y supervisa el
movimiento y la posición del cabezal de herramienta 120. Puede
usarse cualquier controlador de movimiento apropiado conocido.
La figura 4 es una vista lateral del cabezal de
herramienta 120 del aparato de inspección 82. El cabezal de
herramienta 120 incluye una primera parte 124 acoplada a una
segunda parte 126 por una junta en U flexible 128, y un subconjunto
de sonda 130 acoplado a la segunda parte por una segunda junta en U
flexible 132. Un manguito de calibrado 133 se acopla al extremo del
subconjunto de sonda 130.
El subconjunto de sonda 130 incluye un
alojamiento de sonda 134 y tres brazos de sonda 136 (de los que se
muestra uno) acoplados por pivote al alojamiento 134 en un primer
extremo 138 de cada brazo de sonda 136. Cada brazo de sonda 136
incluye un sensor 140 acoplado a un segundo extremo 142 de cada
brazo de sonda 136.
El aparato de inspección 82 incluye un
subconjunto de inserción 144 que se acopla a la entrada de succión
68 de la bomba de chorro 62. El subconjunto de inserción 144 está
dimensionado para recibir el cabezal de herramienta 120 y el cable
flexible de accionamiento conectado 112, y para guiar al cabezal de
herramienta 120 al interior de la bomba de chorro 62 a través de la
entrada de succión 68. El subconjunto de inserción 144 incluye una
parte de tubo alargada 146, un cono de posicionamiento 148 unido a
un primer extremo 150 de la parte de tubo 146 y una abrazadera de
fijación 152 fijada a un segundo extremo 154 de la parte de tubo
146. La abrazadera de fijación 152 está configurada para fijarse a
la bomba de chorro 62 en la entrada de succión 68. Concretamente, la
abrazadera de fijación 152 incluye una placa 156 acoplada a la
parte de tubo 143. La placa 156 incluye una muesca 158 dimensionada
para recibir una pared lateral 160 de la bomba de chorro 62. La
abrazadera de fijación 152 incluye además un brazo de acoplamiento
162 acoplado por pivote a la placa 152, y un conjunto de trinquete
164 acoplado al brazo de acoplamiento 162. El brazo de acoplamiento
162 se engancha por movimiento con la pared lateral de la bomba de
chorro 160 apretando el conjunto de trinquete 164.
Con referencia a las figuras 5 y 6, los brazos de
sonda 136 pueden moverse de forma pivotante entre una primera
posición (mostrada en la figura 5) donde los brazos de sonda 136
son paralelos al eje longitudinal del subconjunto de sonda 130, y
una segunda posición (mostrada en la figura 6) donde los brazos de
sonda 136 forman un ángulo con el eje longitudinal del subconjunto
de sonda 130. En la segunda posición, los sensores 140 contactan la
superficie interna de la bomba de chorro 62 para inspeccionar las
juntas soldadas 80. Un cilindro neumático 166 situado en la segunda
parte del cabezal de herramienta 126, se acopla operativamente a
los brazos de sonda a través de los brazos de soporte de la sonda
168. Los brazos de soporte 168 se acoplan por pivote a los brazos de
sonda 136 entre un primer extremo 170 y un segundo extremo 172 de
los brazos de sonda 136. Los brazos de soporte 168 también están
acoplados al alojamiento de sonda 134 de forma que puedan deslizar
y están acoplados operativamente al cilindro neumático 166. La
activación del cilindro neumático 166 hace que los brazos de
soporte 168 se deslicen a lo largo del carril 174 unido al
alojamiento de sonda 130 que hace que los brazos de sonda 136 se
muevan entre la primera posición (véase figura 5) y la segunda
posición (véase figura 6).
Los sensores 140 son sondas con transductores
ultrasónicos o sondas con transductores de corrientes parásitas. En
concreto, el subconjunto de sonda 130 puede contener cualquier
combinación de sondas de transductores ultrasónicos y/o sondas con
transductores de corrientes parásitas en función de la inspección
deseada, esto es, inspección volumétrica y/o inspección superficial.
El manguito de calibrado 133 incluye una muesca sobre la superficie
interna para comprobar los parámetros de una señal de corrientes
parásitas, y una muesca sobre la superficie externa para comprobar
los parámetros de una señal del transductor ultrasónico para
conseguir los parámetros de trabajo óptimos durante la inspección
de soldaduras. Antes de instalar el aparato de inspección 82 dentro
de la bomba de chorro 62, se realiza un calibrado total de los
sensores 140.
Para inspeccionar juntas soldadas 80, el aparato
de inspección 82 se instala en la RPV 10 afirmando el elemento de
fijación 88 del bastidor a la brida superior 18 de la RPV con un
perno 98 de cabeza superior. Tras la instalación el elemento de
bastidor alargado 86 se encuentra en posición vertical con la rueda
de apoyo 92 acoplada a la pared lateral 16 de la RPV.
El subconjunto de inserción 144 se instala sobre
la bomba de chorro 62 situando la parte de tubo 146 en la entrada
de succión 68 con la pared lateral 160 de la bomba de chorro
situada en la muesca 158 de la placa 156. El conjunto de trinquete
164 se aprieta a continuación para mover el brazo de acoplamiento y
acoplarlo con la pared lateral 160, para fijar el subconjunto de
inserción 144 en posición.
El subconjunto de sonda 130 se posiciona
posteriormente adyacente a la junta soldada 80 de la bomba de
chorro que se va a escanear, activando el primer motor eléctrico
106 para que desplace el carro 104 a lo largo del carril 102
haciendo que el cable flexible de accionamiento 112 y el cabezal de
herramienta 120 se extiendan desde la parte inferior de la
estructura de bastidor 84 y se desplacen verticalmente en sentido
descendente hacia el subconjunto de inserción 144 montado sobre la
bomba de chorro 62. El cabezal de herramienta 130 se inserta dentro
del cono de posicionamiento 148 y es guiado a través de la parte de
tubo 146 y al interior de la bomba de chorro 62. En una posición
vertical predeterminada adyacente a la junta soldada 80, el primer
motor eléctrico 106 se detiene. Se extienden entonces los brazos de
sonda 136 accionando el cilindro neumático, lo que hace que los
brazos de soporte 168 se deslicen a lo largo del carril 174 lo que
hace que los brazos de sonda 136 pivoten hasta la posición de
escaneado con los sensores 140 en contacto con la superficie interna
de la pared lateral 160 de la bomba de chorro 62.
Para escanear la junta soldada 80, se activa el
segundo motor eléctrico 108 para hacer girar el cable flexible de
accionamiento 112 alrededor de su eje, lo que hace que los sensores
140 se muevan circunferencialmente alrededor de la junta soldada
80. Se usa un sistema de toma de datos (que no se muestra) para
registrar los datos de escaneo de los sensores 140. El segundo motor
eléctrico 108 se detiene cuando el escaneado ha finalizado. Los
brazos de sonda 136 entonces se retraen, al menos parcialmente, de
tal forma que los sensores 140 no estén en contacto con la pared
lateral 160. El primer motor eléctrico se acciona entonces para que
desplace el carro 104 lo que hace que el subconjunto de sonda 130
se desplace hasta una posición diferente, adyacente a otra junta
soldada 80. Se extienden entonces los brazos de sonda 136, como se
describió más arriba, y se escanea la junta soldada 80 deseada, como
se describió anteriormente.
Para retirar el aparato de inspección 82 de la
RPV 10, los brazos de sonda 136 se retraen totalmente y el carro
104 se desplaza verticalmente hacia arriba para hacer que el
cabezal de herramienta 130 salga de la bomba de chorro 62 a través
de la parte de tubo 146 del subconjunto de inserción 144. Una vez
que el cabezal de herramienta 130 ha sido retraído completamente,
el subconjunto de inserción 144 se retira de la bomba de chorro 62
aflojando el conjunto de trinquete 164, lo que hace que el brazo de
acoplamiento 162 se aleje de la pared lateral 160 de la bomba de
chorro 62. El subconjunto de inserción 144 puede entonces elevarse
de la bomba de chorro 62. La estructura de bastidor 84 se retira a
continuación retirando el perno 98 de cabeza superior y elevando la
estructura de la RPV 10 utilizando el ojo 100 de elevación.
El aparato de inspección 82 anteriormente
descrito realiza inspecciones ultrasónicas y/o por corrientes
parásitas de juntas soldadas 80 de una bomba de chorro desde el
interior del mezclador de entrada 70 y del difusor 72 de la bomba
de chorro en un reactor nuclear 10 sin tener que desmontar la bomba
de chorro 62. Además, el aparato de inspección 82 se opera a
distancia y puede escanear múltiples juntas soldadas 80 con una
única inserción en el interior de una bomba de chorro 62.
Aunque la invención se ha descrito en términos de
varias realizaciones específicas, los expertos en la técnica
reconocerán que la invención puede ser llevada a la práctica con
modificaciones que estén comprendidas dentro del espíritu y ámbito
de las reivindicaciones.
Claims (20)
1. Un aparato de inspección (82) para
inspeccionar las soldaduras en una bomba de chorro (62) de un
reactor nuclear, constando la bomba de chorro de un mezclador de
entrada (70) y de un difusor (72), constando el reactor nuclear de
una vasija de presión del reactor (10) con una brida superior (18),
constando el mencionado aparato de inspección de:
una estructura de bastidor (84) configurada para
fijarse a una brida superior de una vasija de presión del
reactor;
un motor eléctrico (108) montado en la mencionada
estructura de bastidor;
un cable de accionamiento flexible (112) acoplado
operativamente al mencionado primer motor eléctrico;
un cabezal de herramienta (120) acoplado al
mencionado cable flexible, constando el mencionado cabezal de
herramienta de un subconjunto de sonda (130), pudiéndose girar el
mencionado subconjunto de sonda alrededor de un eje longitudinal
del mencionado cabezal de herramienta; y
un subconjunto de inserción (144) configurado
para acoplarse a la entrada de succión (68) de la bomba de chorro,
estando dimensionado dicho subconjunto de inserción para recibir el
mencionado cabezal de herramienta y el mencionado cable de
accionamiento flexible y para guiar el mencionado cabezal de
herramienta y el cable de accionamiento flexible dentro de la
entrada de succión de la bomba de chorro.
2. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 1, en el cual la mencionada estructura de bastidor
(84) consta de:
un elemento de bastidor alargado (86) con una
primera parte (90) de extremo y una segunda parte (94) de
extremo;
un elemento de fijación (88) del bastidor que se
extiende desde la mencionada primera parte de extremo del
mencionado elemento de bastidor alargado, estando configurado el
mencionado elemento de fijación del bastidor para fijarse a la
brida superior (18) del reactor (10); y
una rueda de apoyo (92) acoplada a la mencionada
segunda parte de extremo del mencionado elemento de bastidor
alargado.
3. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 2, en el cual la mencionada estructura de bastidor
(84) consta además de:
un carril alargado (102) unido al mencionado
elemento de bastidor alargado (86); y
un carro (104) acoplado al mencionado carril de
forma desplazable, estando montado el mencionado motor eléctrico
(108) en el mencionado carro, siendo capaz el mencionado motor
eléctrico de girar el mencionado cable de accionamiento (112)
alrededor del eje longitudinal del mencionado cable de
accionamiento, haciendo que el mencionado giro axial del mencionado
cable de accionamiento que el mencionado subconjunto de sonda (130)
gire alrededor del eje longitudinal del mencionado cabezal de
herramienta (120).
4. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 1, en el cual el mencionado cabezal de herramienta
(120) consta además de una primera parte (124) acoplada a una
segunda parte (126) por una primera junta elástica en U (128),
estando acoplada la mencionada segunda parte al mencionado
subconjunto de sonda (130) por una segunda junta elástica en U
(132).
5. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 1, en el cual el mencionado subconjunto de sonda
(130) consta de un alojamiento de sonda (134) y una pluralidad de
brazos de sonda (136), teniendo cada uno de los mencionados brazos
de sonda un primer extremo (138) y un segundo extremo (142), estando
acoplados por pivote al mencionado alojamiento cada uno de los
mencionados brazos de sonda en el mencionado primer extremo del
mencionado brazo de sonda, constando cada uno de los mencionados
brazos de sonda de un sensor (140) acoplado al mencionado segundo
extremo del mencionado brazo de sonda, pivotando el mencionado
brazo de sonda entre una primera y una segunda posición, siendo los
mencionados brazos de sonda en la mencionada primera posición,
paralelos a un eje longitudinal del mencionado subconjunto de
sonda, formando los mencionados brazos de sonda en la mencionada
segunda posición un ángulo con el mencionado eje longitudinal del
mencionado subconjunto de sonda.
6. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 5, en el cual el mencionado subconjunto de sonda
(130) consta de tres brazos de sonda (136).
7. Una aparato de inspección (82) según la
reivindicación 5, en el cual el mencionado sensor (140) consta de
una sonda con transductor ultrasónico o una sonda con transductor
de corrientes parásitas.
8. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 1, en el cual el mencionado subconjunto de inserción
(144) consta de una parte de tubo (146) alargada con un primer
extremo (150) y un segundo extremo (154), un cono de
posicionamiento (148) unido al mencionado primer extremo de la
mencionada parte de tubo, y una abrazadera de fijación (152)
configurada para fijarse a la entrada de succión (68) de la bomba
de chorro.
9. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 8, en el cual la mencionada abrazadera de fijación
(152) consta de una placa (156) acoplada al mencionado segundo
extremo (154) de la mencionada parte de tubo (146), constando la
mencionada placa de una muesca (158) dimensionada para recibir un
extremo de la entrada de succión (68) de una bomba de chorro.
10. Un aparato de inspección (82) según la
reivindicación 9, en el cual la mencionada abrazadera de fijación
(152) consta además de un brazo de acoplamiento (162) acoplado a la
mencionada placa (156) de forma que pueda pivotar, y un conjunto de
trinquete (164) acoplado al mencionado brazo de acoplamiento,
pudiendo acoplarse por movimiento el mencionado brazo de
acoplamiento con la entrada de succión (68) de la bomba de chorro
apretando el mencionado conjunto de trinquete.
11. Un procedimiento para inspeccionar las
soldaduras circunferenciales en una bomba de chorro (62) de un
reactor nuclear desde el interior de la bomba de chorro, constando
el reactor nuclear de una vasija de presión (10) del reactor con
una brida superior (18), constando la bomba de chorro de una entrada
de succión (68), comprendiendo el mencionado procedimiento:
acoplar un aparato de inspección (82) a una
vasija de presión del reactor, constando el mencionado aparato de
inspección de:
una estructura de bastidor (84) configurada para
fijarse a una brida superior de una vasija de presión del
reactor;
un motor eléctrico (108) montado en la estructura
de bastidor;
un cable de accionamiento flexible (112) acoplado
operativamente al motor eléctrico;
un cabezal de herramienta (120) acoplado al cable
flexible, constando el cabezal de herramienta de un subconjunto de
sonda (130) giratorio alrededor de un eje longitudinal del cabezal
de herramienta; y de
un subconjunto de inserción (144) configurado
para acoplarse a una entrada de succión de una bomba de chorro,
estando dimensionado el subconjunto de inserción para recibir el
cabezal de herramienta y el cable de accionamiento flexible y para
guiar el cabezal de herramienta y el cable de accionamiento
flexible dentro de la entrada (70) de la bomba de chorro;
insertar el subconjunto de sonda dentro de la
bomba de chorro;
posicionar el conjunto de sonda adyacente a la
soldadura circunferencial (80) en la bomba de chorro; y escanear la
soldadura circunferencial con el conjunto de sonda.
12. Un procedimiento según la reivindicación 11
en el cual la estructura de bastidor (84) consta de:
un elemento de bastidor alargado (86) con una
primera parte de extremo (90) y una segunda parte de extremo
(94);
un elemento de fijación (88) del bastidor que se
extiende desde la primera parte de extremo del elemento de bastidor
alargado, estando configurado el elemento de fijación del bastidor
para fijarse a la brida superior (18) de la vasija de presión del
reactor (10); y
una rueda de apoyo (92) acoplada a la segunda
parte de extremo del elemento de bastidor alargado;
y el acoplamiento de un aparato de inspección
(82) a una vasija de presión del reactor que consta de la etapa de
fijar del elemento de fijación del bastidor a la brida superior de
la vasija de presión del reactor.
13. Un procedimiento según la según la
reivindicación 12 en el cual la estructura de bastidor (84) consta
además de:
un carril alargado (102) fijado al mencionado
elemento de bastidor alargado (86); y
un carro (104) acoplado al mencionado carril de
forma desplazable, estando montado el motor eléctrico (108) sobre
el carro, siendo capaz el motor eléctrico de girar el cable de
accionamiento (112) alrededor del eje longitudinal del cable de
accionamiento, haciendo que el giro axial del cable de accionamiento
del subconjunto de sonda (130) gire alrededor del eje longitudinal
del cabezal de herramienta (120); y
el posicionamiento del subconjunto de sonda
comprende la etapa de desplazar el carro a lo largo del carril
alargado.
14. Un procedimiento según la reivindicación 11,
en el cual el cabezal de herramienta (120) consta además de una
primera parte (124) acoplada a una segunda parte (126) por una
primera junta en U flexible (128), estando acoplada la mencionada
segunda parte al subconjunto de sonda (130) por una segunda junta
en U flexible (132).
15. Un procedimiento según la reivindicación 11
en el cual el subconjunto de sonda (130) consta de un alojamiento
de sonda (134) y de una pluralidad de brazos de sonda (136),
teniendo cada brazo de sonda (136) un primer extremo (138) y un
segundo extremo (142), estando acoplado por pivote cada brazo de
sonda al alojamiento en el primer extremo del brazo de sonda,
constando cada brazo de sonda de un sensor (140) acoplado al
segundo extremo del brazo de sonda, pudiendo pivotar los brazos de
sonda entre una primera posición y una segunda posición, siendo los
brazos de sonda en la primera posición paralelos a un eje
longitudinal del subconjunto de sonda, y formando los brazos de
sonda en la segunda posición un ángulo con el eje longitudinal del
subconjunto de sonda, y el escaneado de la soldadura
circunferencial (80) comprende la etapa de pivotar los brazos de
sonda desde la primera posición hasta la segunda posición de tal
forma que los sensores estén en contacto con la superficie interna
de la bomba de chorro (62).
16. Un procedimiento según la reivindicación 15,
en el cual el mencionado subconjunto de sonda (130) consta de tres
brazos de sonda (136) y de tres sensores (140), y el escaneado de
la soldadura circunferencial (80) comprende la etapa de pivotar los
tres brazos de sonda desde la primera posición hasta la segunda
posición de tal forma que los tres sensores estén en contacto con la
superficie interna de la bomba de chorro (62).
17. Un procedimiento según la reivindicación 16,
en el cual los sensores (140) constan de al menos una sonda con
transductor ultrasónico y una sonda con transductor de corrientes
parásitas.
18. Un procedimiento según la reivindicación 11,
en el cual el subconjunto de inserción (144) consta de una parte de
tubo (146) alargada con un primer extremo (150) y un segundo
extremo (154), un cono de posicionamiento (148) unido al primer
extremo de la parte de tubo, y una abrazadera de sujeción (152)
configurada para fijarse a la entrada de succión (68) de la bomba de
chorro, y el acoplamiento del aparato de inspección (82) a la
vasija de presión del reactor (10) consta de la etapa de fijar la
abrazadera de fijación a la entrada de succión de la bomba de
chorro.
19. Un procedimiento según la reivindicación 18,
en el cual la abrazadera de fijación (152) consta de una placa
(156) acoplada al segundo extremo (154) de la parte de tubo (146),
constando la placa de una muesca (158) dimensionada para recibir un
extremo de la entrada de succión (68) de una bomba de chorro, y la
fijación de la abrazadera de fijación a la entrada de succión de la
bomba de chorro comprende la etapa de posicionamiento de la
abrazadera de fijación de forma que el extremo de entrada de
succión de la bomba de chorro se sitúe en la muesca de la
placa.
20. Un procedimiento según la reivindicación 19,
en el cual la abrazadera de fijación (152) consta además de un
brazo de acoplamiento (162) acoplado por pivote a la placa (156), y
de un conjunto de trinquete (164) acoplado al brazo de
acoplamiento, siendo desplazable el brazo de acoplamiento para
engancharse en el interior de la entrada de succión (68) de la
bomba de chorro al apretar el conjunto de trinquete, y la fijación
de la abrazadera de fijación a la entrada de succión de la bomba de
chorro comprende la etapa de apretar el conjunto de trinquete para
enganchar por movimiento el brazo de acoplamiento a la bomba de
chorro (62).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20040601 Kind code of ref document: A1 |
|
| FD2A | Announcement of lapse in spain |
Effective date: 20220401 |