ES2260394T3 - Procedimiento de reparacion de una junta laberintica de un difusor de una bomba primaria de una central nuclear. - Google Patents
Procedimiento de reparacion de una junta laberintica de un difusor de una bomba primaria de una central nuclear.Info
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Abstract
Un procedimiento de reparación de una junta laberíntica de un difusor (30) de una bomba primaria (1) de central nuclear, comprendiendo dicho difusor (30) una falda periférica (31) provista en su base de un fondo circular (32) que consta de un orificio (33) provisto de dicha junta laberíntica, caracterizado porque consiste en: - realizar en el fondo circular un mandrinado (40) de diámetro mayor que el orificio (33) para retirar una porción central (32a) del fondo (32) y eliminar la junta laberíntica, - reducir, en la proximidad del mandrinado (40), el espesor de la porción restante (32b) del fondo (32), - formar sobre el borde del mandrinado (40), un chaflán (36), - posicionar al nivel de dicho mandrinado (40) una pieza de repuesto (41) que consta de un orificio central (42), estando provisto el borde periférico de esta pieza (41) de un chaflán (43), - realizar al nivel de los dos chaflanes (36; 43) un cordón de soldadura (44) continuo y estanco, - nivelar los rebordes del cordón de soldadura (44), y - realizar en el orificio central (42) de la pieza de repuesto (41) unos labios que forman una nueva junta laberíntica.
Description
Procedimiento de reparación de una junta
laberíntica de un difusor de una bomba primaria de una central
nuclear.
El presente invento se refiere a un
procedimiento de reparación de una junta laberíntica de un difusor
de una bomba primaria de central nuclear.
Las bombas primarias de central nuclear constan
de un árbol de propulsión a rotación de una rueda y, encima de
dicha rueda y concéntricamente a dicho árbol, un intercambiador de
calor que forma una barrera térmica, una cubierta de barrera
térmica que consta de una falda periférica provista en su base de
una corona que se extiende por debajo del intercambiador de calor y
un difusor de bomba que consta de una falda periférica concéntrica
con dicha falda periférica de la cubierta de barrera térmica, y
provista en su base de un fondo circular que se extiende por debajo
de la corona de dicho cuerpo.
Este tipo de bomba primaria consta igualmente de
un anillo denominado anillo laberíntica dispuesto entre el
intercambiador de calor y el árbol, así como de un cuerpo sobre el
que se fijan el intercambiador de calor y la falda periférica de la
cubierta de barrera térmica. Este cuerpo está unido a la cubierta de
barrera térmica por elementos de unión.
Además, el fondo circular del difusor consta de
un mandrinado central de pasaje del árbol provisto de una sucesión
de anillos circunferenciales y superpuestos que forman una junta de
labios de tipo labe-
rinto.
rinto.
Esta junta laberíntica está por lo tanto
dispuesta en una pieza maciza y el fondo circular del difusor que
porta dicha junta laberíntica están dispuestos en una zona de
transición entre el agua caliente del circuito primario que está a
una temperatura del orden de 300°C y la zona refrigerada de la
bomba, que está a una temperatura de alrededor de 40°C.
El fondo circular del difusor y de hecho la
junta laberíntica están sometidos a un gradiente térmico importante
que favorece la formación de fisuras de fatiga térmica sobre los
labios del esta junta.
El invento tiene por lo tanto como objeto un
procedimiento de reparación de la junta laberíntica de un difusor
de una bomba primaria de central nuclear, comprendiendo dicho
difusor una falda periférica provista en su base de un fondo
circular que consta de un orificio provisto de dicha junta
laberíntica, caracterizado porque consiste en:
- realizar sobre el fondo circular un mandrinado
de mayor diámetro que el orificio para retirar una porción central
del fondo y eliminar la junta laberíntica,
- reducir, en la proximidad del mandrinado, el
espesor de la porción restante del fondo,
- formar un chaflán en el borde del
mandrinado,
- posicionar al nivel de dicho mandrinado una
pieza de repuesto que consta de un orificio central, estando
provisto el borde periférico de esta pieza de un chaflán,
- realizar al nivel de dichos chaflanes un
cordón de soldadura continuo y estanco,
- alisar los rebordes del cordón de soldadura,
y
- realizar en el orificio central de la pieza de
repuesto unos labios que forman una nueva junta laberíntica.
De acuerdo con otras características del
invento:
- el eje de simetría de los chaflanes de la
porción restante del fondo circular y de la pieza de repuesto es
paralelo al eje del orificio central,
- el eje de simetría de los chaflanes de la
porción restante del fondo circular y de la pieza de repuesto forma
con el eje del orifico central un ángulo agudo cuyo vértice está
situado por debajo de dicho fondo circular,
- la cara inferior de la pieza de repuesto está
situada sensiblemente en el mismo plano que la cara inferior del
fondo circular del difusor,
- la cara inferior de la pieza de remplazamiento
está situada por encima de la cara inferior del fondo circular del
difusor.
Las características y ventajas del invento
aparecerán en el transcurso de la descripción que sigue, dada a
título de ejemplo y haciendo referencia a los dibujos anexos, en los
que:
- la figura 1 es una semivista esquemática en
corte axial de una parte de una bomba primaria de central
nuclear,
- las figuras 2 a 4 son semivistas en corte
axial del fondo circular del difusor que muestran las diferentes
etapas del procedimiento de reparación conforme al invento.
- En la figura 1 se ha representado
esquemáticamente una parte de una bomba primaria de una central
nuclear y que es una bomba del tipo helicocentrífuga de una etapa,
de aspiración vertical y descarga horizontal.
Esta bomba, designada por la referencia 1,
comprende un árbol 2 de impulsión en rotación de una rueda 3 fijada
por medios apropiados a la base de dicho árbol 2. Esta bomba 1
comprende igualmente, por encima de la rueda 3 y concéntricamente
al árbol 2, un intercambiador de calor 10 que forma una barrera
térmica, una cubierta de barrera térmica 20 y un difusor 30.
El intercambiador de calor 10 está compuesto de
una multitud de tubos 11 concéntricos y repartidos en forma de
capas superpuestas y hay dispuesto un anillo 4 entre el árbol 2 y el
intercambiador de calor 10.
Este anillo 4 consta interiormente, en su parte
superior y en su parte inferior respectivamente de una junta
mecánica 4a de tipo laberinto.
La cubierta de barrera térmica 20 está formada
por una falda periférica 21 que se extiende en toda la altura del
intercambiador de calor 10 y provista en su base de una corona
circular 22 que se extiende por debajo de dicho intercambiador de
calor 10.
El difusor 30 está formado por una falda
periférica 31 que rodea la falda periférica 21 de la cubierta de
barrera térmica 20 y provista en su base de un fondo circular 32 que
se extiende por debajo de la corona 22 de dicha cubierta de barrera
térmica 20.
La bomba primaria 1 comprende igualmente un
cuerpo 5 sobre el cual se fijan el intercambiador de calor 10 y la
falda térmica 21 de la cubierta de barrera térmica 20.
La falda 21 de cubierta de barrera térmica 20
está fijada sobre el cuerpo 5 por elementos de unión 6 constituidos,
por ejemplo, por pasadores.
Tal como se representa en la figura 1, la corona
22 del cuerpo de barrera térmica 20 habilita con el fondo circular
32 del difusor 30 una cámara inferior de agua fría designada en su
conjunto por la referencia 7.
El fondo circular 32 del difusor 30 está
provisto de un orificio 33 de paso del árbol 2 y que consta de una
sucesión de anillos circunferenciales y superpuestos que forman una
junta de labios, igualmente denominada junta laberíntica 34.
De manera clásica, la rueda 3 solidaria en
rotación con el árbol 2 aspira el fluido del circuito primario, y
este fluido es evacuado por un orificio de descarga 8, una de cuyas
partes se representa en la figura 1 y que está situado en el
lateral del difusor 30.
Este difusor 30 está por lo tanto en contacto
con el fluido del circuito primario que está a una temperatura del
orden de 300°C. De este modo, el fondo circular 32 del difusor 30
que consta de la junta laberíntica 34 está dispuesto en una zona de
transición entre el agua caliente del circuito primario que está a
la temperatura de alrededor de 300°C y la zona refrigerada de la
bomba que está a una temperatura de alrededor de 40°C. Por ello, el
fondo circular 32 y, por lo tanto, la junta laberíntica 34, están
sometidos a un importante gradiente térmico que favorece la
formación de fisuras de fatiga térmica en los anillos de esta
junta.
Para remplazar esta junta laberíntica 34, el
procedimiento de acuerdo con el invento consiste por lo tanto en
realizar en el fondo circular 32 del difusor 30, un mandrinado 40
(Fig. 2) de diámetro d1 superior al diámetro d2 del orificio 33
para retirar una porción central 32a de dicho fondo circular 32 y
eliminar la junta laberíntica 34 fisurada.
Después, mediante una operación de mecanización
apropiada, se reduce, en la proximidad del mandrinado 40, el
espesor de la porción restante 32b del fondo 32, formando por
ejemplo una garganta 35 cuya geometría está determinada con el fin
de reducir el factor de intensidad de tensiones termomecánicas en el
fondo 32 del difusor 30.
Después de esta operación de mecanización, se
forma en el fondo del mandrinado 40 un chaflán 36, tal como el
representado en la figura 2.
Tal como se representa en la figura 3, se
posiciona una pieza de repuesto 41 al nivel del mandrinado 40 y
esta pieza de repuesto 41 consta de un orificio central 42 cuyo
diámetro d3 corresponde sensiblemente al diámetro d2 del orificio
33 de la porción central 32a retirada anteriormente.
El borde periférico 41a de esta pieza de
repuesto 41 está provisto igualmente de un chaflán 43.
Tal como se representa en la figura 3, el eje de
simetría A de los chaflanes 36 y 43 forman con el eje XX del
orificio central 42 un ángulo agudo \alpha cuyo vértice O está
situado por debajo del fondo circular 32 del difusor 30, como se
representa en la figura 3.
De acuerdo con una variante, el eje de simetría
A de los chaflanes 36 y 43 puede ser paralelo al eje XX del
orificio central 42.
Después de haber situado esta pieza de repuesto
41 de tal manera que el chaflán 43 esté situado enfrente del
chaflán 36 de la porción restante 32b del fondo 32, se realiza al
nivel de estos dos chaflanes un cordón de soldadura 44 continuo y
estanco, de la manera representada en la figura 3.
El cordón de soldadura 44 es realizado, por
ejemplo, mediante un procedimiento TIG automatizado o por soldadura
con electrodo o por cualquier otro procedimiento de soldadura.
Después, se nivelan los rebordes superior e
inferior del cordón de soldadura 44 y se controla este cordón de
soldadura mediante un control no destructivo, por ejemplo por
ultrasonidos.
Finalmente, se realiza sobre el borde interno
del orificio central 42 de la pieza de repuesto 41 de los labios 45
que forman una nueva junta laberíntica, como la representada en la
figura 4.
La forma geométrica de la pieza de repuesto 41
está determinada para que la cara inferior esté situada por debajo
de la cara inferior del fondo circular 32 del difusor 30.
De acuerdo con una variante, la cara inferior de
la pieza de repuesto 41 está situada sensiblemente en el mismo
plano que la cara inferior del fondo circular 32 del difusor 30.
De una manera general, el procedimiento de
soldadura para formar el cordón de soldadura 44 es elegido para
minimizar la deformación en el difusor 30.
El conjunto de las diferentes operaciones de
reparación de la junta se realizan en un medio confinado.
Además, la nueva geometría de la porción 41
sobre la que se realiza la nueva junta laberíntica permite rebajar
el factor de intensidad de las tensiones gracias a una modificación
del campo de las tensiones termomecánicas.
Esta geometría permite igualmente transformar
una parte de las tensiones en una deformación que no conlleva
ningún inconveniente para el buen funcionamiento de la bomba
primaria.
Esta modificación permite reducir los riesgos de
formación de fisuras en los labios de la junta laberíntica.
Claims (5)
1. Un procedimiento de reparación de una junta
laberíntica de un difusor (30) de una bomba primaria (1) de central
nuclear, comprendiendo dicho difusor (30) una falda periférica (31)
provista en su base de un fondo circular (32) que consta de un
orificio (33) provisto de dicha junta laberíntica,
caracterizado porque consiste en:
- realizar en el fondo circular un mandrinado
(40) de diámetro mayor que el orificio (33) para retirar una
porción central (32a) del fondo (32) y eliminar la junta
laberíntica,
- reducir, en la proximidad del mandrinado (40),
el espesor de la porción restante (32b) del fondo (32),
- formar sobre el borde del mandrinado (40), un
chaflán (36),
- posicionar al nivel de dicho mandrinado (40)
una pieza de repuesto (41) que consta de un orificio central (42),
estando provisto el borde periférico de esta pieza (41) de un
chaflán (43),
- realizar al nivel de los dos chaflanes (36;
43) un cordón de soldadura (44) continuo y estanco,
- nivelar los rebordes del cordón de soldadura
(44), y
- realizar en el orificio central (42) de la
pieza de repuesto (41) unos labios que forman una nueva junta
laberíntica.
2. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el eje de simetría de
los chaflanes (36; 43) de la porción restante (32b) del fondo
circular (32) y la pieza de repuesto (41) es paralelo al eje del
orificio central (42).
3. Un procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque el eje de simetría de
los chaflanes (36; 43) de la porción restante (32b) del fondo
circular (32) y de la pieza de repuesto (41) forma con el eje del
orificio central (42) un ángulo agudo cuyo vértice está situado por
debajo de dicho fondo circular (32).
4. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la cara
inferior de la pieza de repuesto (41) está situada sensiblemente en
el mismo plano que la cara inferior del fondo circular (32) del
difusor (30).
5. Un procedimiento de acuerdo con una
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado
porque la cara inferior de la pieza de repuesto (41) está situada
por encima de la cara inferior del fondo circular (32) del difusor
(30).
Applications Claiming Priority (2)
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