ES2318214T3 - Dispositivo para inspeccionar componentes de instalaciones sumergidos en agua. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la inspección de componentes de instalaciones sumergidos en agua, especialmente para la inspección ultrasónica de tornillos (16) en el escudo protector de núcleo (18) de un recipiente de presión de un reactor nuclear, con un vehículo subacuático (2) teledirigido mediante el que, con ayuda de unidades de accionamiento dispuestas en el mismo, puede aproximarse a posiciones de inspección y que en la cara frontal (4) está equipado con un soporte (6), giratorio exclusivamente sobre un eje de giro (10) orientado paralelo a un eje central longitudinal (8) del vehículo subacuático, perpendicular a la cara frontal (4) y dotado de un dispositivo de retención (12) para un cabezal de inspección (14) montado sobre el soporte (6) a distancia del eje de giro (10) y comprendiendo el soporte (6) un anillo (62), cuyo centro se encuentra en el eje de giro (10) y fijado al árbol (24) de un primer accionamiento rotativo (22) mediante al menos un rayo radial (64).
Description
Dispositivo para inspeccionar componentes de
instalaciones sumergidos en agua.
El invento trata de un dispositivo para la
inspección de componentes de instalaciones sumergidos en agua,
especialmente para la inspección ultrasónica de tornillos en el
escudo protector de núcleo de un recipiente de presión de un
reactor nuclear.
En una serie de casos de aplicación, es
necesario realizar una inspección de componentes de instalaciones
relevantes para la seguridad, que se encuentran sumergidos en
lugares difícilmente accesibles. Por ejemplo, componentes de
instalaciones relevantes para la seguridad son los tornillos con los
que se fija en el recipiente de presión del reactor nuclear el
escudo protector de núcleo al barrilete. Para posibilitar una
inspección ultrasónica de dichos tornillos es necesario, por
control remoto a una profundidad de agua de hasta 10 m, posicionar
sobre la cabeza del tornillo un cabezal de inspección ultrasónica
con la ayuda de un manipulador dispuesto fuera del pozo del
reactor.
En lugar de utilizar un manipulador dispuesto
fuera del pozo del reactor, es conocido, por ejemplo por el
documento JP 2000-338291 A, con la ayuda de un torno
de cable dispuesto en la máquina de carga de elementos
combustibles, bajar verticalmente al recipiente de presión inundado
del reactor un cuerpo de soporte para una pluma, en cuyo extremo
libre se encuentra dispuesto un cabezal de inspección, hasta
asentarlo sobre una placa de anclaje superior. De este modo, con la
ayuda de la pluma puede inspeccionarse un perno atornillado a la
placa de anclaje. Para conseguir una mayor
flexibilidad respecto al posicionamiento del cabezal de inspección, se conoce por el documento JP 042 40 597 A o el documento JPG0201250, que muestran un dispositivo según la parte introductora de la reivindicación 1 y de la reivindicación 2, utilizar para la inspección de un plaqueado de una pileta de desactivación, un vehículo subacuático teledirigido dotado de un cabezal de inspección ultrasónica. Un vehículo subacuático de este tipo, debido a los accionamientos, dispositivos de iluminación y cámaras necesarios para su libre maniobrabilidad, tiene un peso intrínseco relativamente elevado y, no por último, dimensiones correspondientemente grandes, debidas al cuerpo flotante relativamente voluminoso necesario, de modo que no pueden alcanzarse, sin más, los sitios en la zona de bordes interiores, por ejem-
plo, los tornillos en zonas angulares del escudo protector de núcleo de un recipiente de presión de un reactor nuclear.
flexibilidad respecto al posicionamiento del cabezal de inspección, se conoce por el documento JP 042 40 597 A o el documento JPG0201250, que muestran un dispositivo según la parte introductora de la reivindicación 1 y de la reivindicación 2, utilizar para la inspección de un plaqueado de una pileta de desactivación, un vehículo subacuático teledirigido dotado de un cabezal de inspección ultrasónica. Un vehículo subacuático de este tipo, debido a los accionamientos, dispositivos de iluminación y cámaras necesarios para su libre maniobrabilidad, tiene un peso intrínseco relativamente elevado y, no por último, dimensiones correspondientemente grandes, debidas al cuerpo flotante relativamente voluminoso necesario, de modo que no pueden alcanzarse, sin más, los sitios en la zona de bordes interiores, por ejem-
plo, los tornillos en zonas angulares del escudo protector de núcleo de un recipiente de presión de un reactor nuclear.
Para que con un vehículo subacuático de este
tipo pueda posicionarse el cabezal de inspección también en puntos
difícilmente accesibles se conoce, básicamente por el documento EP 0
461 506 B1, disponer el cabezal de inspección en el extremo libre
de un brazo manipulador de seis ejes. Sin embargo, controlar un
brazo de manipulador de este tipo movible tan libremente es
complicado y, debido a los momentos de torsión ejercidos por la
fuerza de gravedad sobre el vehículo subacuático libremente
flotante en función de la posición del brazo del manipulador,
resulta dificultoso mantenerlo en un estado flotante estático.
Debido a dichos motivos, el vehículo subacuático conocido se
encuentra dotado de una pluralidad de ventosas con las que debe ser
fijado a una superficie lisa, de modo que la zona de aplicación se
encuentra limitada a partes del equipo con paredes lisas.
El invento tiene el objetivo de presentar un
dispositivo para la inspección mediante un vehículo subacuático de
los componentes de instalaciones sumergidos, técnicamente no
complicado y que pueda utilizarse también en zonas angulares de un
escudo protector de núcleo.
El objetivo mencionado se consigue, según el
invento, mediante un dispositivo con las características de la
reivindicación 1 y mediante un dispositivo con las características
de la reivindicación 2. Conforme a dichas características, el
dispositivo para la inspección de componentes de instalaciones
sumergidos, especialmente para la inspección ultrasónica de
tornillos en el escudo protector de núcleo de un recipiente de
presión del reactor nuclear, comprende un vehículo subacuático
telecontrolado mediante el que, con ayuda de unidades de
accionamiento dispuestas en el mismo, puede aproximarse a posiciones
de inspección, y en la cara frontal está equipado con un soporte
giratorio exclusivamente sobre un eje de giro orientado paralelo a
un eje central longitudinal del vehículo subacuático, perpendicular
a la cara frontal y dotado de un dispositivo de retención para un
cabezal de inspección montado sobre el soporte a distancia del eje
de giro. Mediante esta medida es posible, con el vehículo
subacuático en posición estática, llevar el cabezal de inspección a
diferentes posiciones relativas al vehículo subacuático, de modo
que también es posible una inspección de componentes de
instalaciones que se encuentran desplazados respecto al eje central
longitudinal del vehículo subacuático.
En una fabricación especialmente favorable del
invento, el soporte dotado del cabezal de inspección se encuentra
balanceado de tal modo que, independientemente de la posición de
giro del cabezal de inspección, no se presenta prácticamente ningún
momento de torsión actuante sobre el soporte, alrededor del eje de
giro, debido a la fuerza de gravedad. Mediante dicha medida, con un
vehículo subacuático flotante libremente, es posible aproximarse a
diferentes puntos de inspección, sin que para el balanceo y
mantenimiento del estado flotante se requieran otras medidas de
control complicadas.
Otras configuraciones favorables del invento se
describen en las demás subreivindicaciones.
Para una explicación detallada del invento se
remite al ejemplo de fabricación del dibujo. Se muestra en:
la figura 1, en un diagrama de principio
esquemático, un dispositivo, según el invento, en una aplicación
para la inspección ultrasónica de tornillos en el escudo protector
de núcleo de un recipiente de presión de un reactor nuclear,
las figuras 2 a 4, el dispositivo, según el
invento, en una representación en perspectiva, una vista desde
arriba sobre la cara frontal y una vista lateral.
Según la figura 1, el dispositivo comprende como
vehículo básico un vehículo subacuático 2 teledirigido, como el
conocido, por ejemplo, bajo el nombre comercial "SUSI" de
Framatome ANP GmbH. Según el invento, el vehículo subacuático 2 se
encuentra dotado en su cara frontal 4 de un soporte 6, montado en el
vehículo subacuático 2 de forma giratoria sobre un eje de giro 10
orientado paralelo al eje central longitudinal 8, extendido
perpendicular a la cara frontal 4, del vehículo subacuático 2. En
el soporte 6 se encuentra dispuesto a distancia del eje de giro 10,
un dispositivo de retención 12, dotado de un cabezal de inspección
14, en el ejemplo de fabricación, un cabezal de inspección
ultrasónica, tal como se lo conoce por el documento EP 0 452 516
A1.
En la figura se ilustra una situación como
resulta en la inspección ultrasónica de tornillos 16 en el escudo
protector de núcleo 18 de un recipiente de presión de un reactor.
Una pluralidad de dichos tornillos 16 se encuentran dispuestos,
como se muestra en la figura, en posiciones angulares del escudo
protector de núcleo 18 que no pueden ser alcanzadas directamente
(en forma central), debido a las dimensiones relativamente grandes
del vehículo subacuático 2. Ahora es posible, utilizando el soporte
giratorio o pivoteable 6, inspeccionar tornillos 16 en posiciones
angulares, aún cuando el vehículo subacuático 2 se encuentra
desplazado lateralmente respecto a dichas posiciones angulares.
Según la figura 2, el vehículo subacuático 2,
sólo dibujado en forma esquematizada, se encuentra dotado en su
cara frontal 4 de una cámara 20 con iluminación integrada, mediante
la cual el movimiento traslativo del vehículo subacuático 2 puede
controlarse en forma visual. En el lado inferior del vehículo
subacuático 2 se encuentra dispuesto un primer accionamiento
rotativo 22 con un árbol 24 en el que del lado frontal se encuentra
fijado el soporte 6. El soporte 6 se encuentra constituido de un
anillo 62, fijado mediante rayos 64 a la cara frontal del árbol 24
y que puede pivotarse, en el ejemplo de fabricación, girarse en
forma sinfín sobre el eje de giro 10. En el anillo 62 se encuentra
dispuesto un dispositivo de retención 12 en el cual el cabezal de
inspección 14 está montado en forma cardánica. Un segundo
accionamiento rotativo 26 posibilita una rotación del cabezal de
inspección 14 sobre su eje central 28, para permitir un asiento
correcto sobre la cabeza del tornillo, por ejemplo de polígono
interior. Los anillos colectores eléctricos, no mostrados, sirven
para el suministro de corriente a ambos accionamientos rotativos y
la alimentación del cabezal de inspección ultrasónica 14. Con ello
se consigue una rotación sinfín del soporte 6.
En la cara frontal del anillo 62 se encuentran
dispuestos una pluralidad de elementos de soporte 66, en el ejemplo
pernos axialmente paralelos, que en un posicionamiento incorrecto
impiden un daño al cabezal de inspección 14 y sirven para la
orientación del vehículo subacuático 2 (eje longitudinal
perpendicular a la pared).
Opuesto al cabezal de inspección 14 se
encuentra, además, un contrapeso 68 para la compensación de la
carga. En otras palabras: el soporte 6 equipado con el cabezal de
inspección 14 se encuentra balanceado de tal modo, que la fuerza de
gravedad no ejerce virtualmente ningún momento de torsión en el
soporte 6 sobre el eje de giro 10, independientemente de la
posición de giro del cabezal de inspección 6. Mediante dicha medida,
aún con un movimiento giratorio del soporte 6, es facilitado el
cumplimiento de un estado flotante estático y, con ello, la
aproximación a una posición de inspección.
En la vista desde arriba sobre la cara frontal,
según la figura 3, puede observarse que, por medio de un giro del
soporte 6 sobre el eje de giro 10 dispuesto distanciado del eje
central longitudinal 8, en el ejemplo en el borde debajo del
vehículo subacuático, el cabezal de inspección 14 puede ser llevado
a posiciones laterales alineadas aproximadamente con el borde
lateral 30, es decir, con el borde lateral del vehículo subacuático
2.
En lugar de un anillo 62 mostrado en las
figuras, puede disponerse como soporte 12 para el cabezal de
inspección 14 también un disco transparente de un material
sintético.
Según la figura 4, el cabezal de inspección 14
se encuentra montado elásticamente en el dispositivo de retención
12 y en la dirección de su eje transmisor o central 28. Ello se
ilustra mediante la flecha doble. Los elementos de soporte 66
fuerzan una posición paralela al eje del cabezal de inspección 14
respecto al tornillo a inspeccionar y evitan una sobrecarga o daño
del cabezal de inspección 14 debido a la deriva lateral del vehículo
subacuático 2.
El cabezal de inspección 14 se posiciona ahora
encima de la cabeza de tornillo con la ayuda del vehículo
subacuático 2 y es colocado al ras por medio del control apropiado
de las unidades de accionamiento del vehículo subacuático 2. El
posicionamiento y acoplamiento correctos pueden controlarse mediante
los radioecos registrados por el cabezal de inspección 14. Mediante
las unidades de accionamiento dispuestas en el vehículo subacuático
2, el cabezal de inspección 14 es sujetado hasta la finalización de
la inspección ejerciendo una ligera presión sobre la cabeza del
tornillo. Debido a la precisión del control del vehículo subacuático
2 no se requieren otras medidas de acoplamiento para el
mantenimiento de la posición de inspección.
- 2
- vehículo subacuático
- 4
- cara frontal
- 6
- soporte
- 8
- eje central longitudinal
- 10
- eje de giro
- 12
- dispositivo de retención
- 14
- cabezal de inspección
- 16
- tornillo
- 18
- escudo protector de núcleo
- 20
- cámara
- 22
- primer accionamiento rotativo
- 24
- árbol
- 26
- segundo accionamiento rotativo
- 28
- eje central
- 30
- borde lateral
- 62
- anillo
- 64
- rayo
- 66
- elemento de soporte
- 68
- contrapeso
Claims (9)
1. Dispositivo para la inspección de componentes
de instalaciones sumergidos en agua, especialmente para la
inspección ultrasónica de tornillos (16) en el escudo protector de
núcleo (18) de un recipiente de presión de un reactor nuclear, con
un vehículo subacuático (2) teledirigido mediante el que, con ayuda
de unidades de accionamiento dispuestas en el mismo, puede
aproximarse a posiciones de inspección y que en la cara frontal (4)
está equipado con un soporte (6), giratorio exclusivamente sobre un
eje de giro (10) orientado paralelo a un eje central longitudinal
(8) del vehículo subacuático, perpendicular a la cara frontal (4) y
dotado de un dispositivo de retención (12) para un cabezal de
inspección (14) montado sobre el soporte (6) a distancia del eje de
giro (10) y comprendiendo el soporte (6) un anillo (62), cuyo centro
se encuentra en el eje de giro (10) y fijado al árbol (24) de un
primer accionamiento rotativo (22) mediante al menos un rayo radial
(64).
2. Dispositivo para la inspección de componentes
de instalaciones sumergidos en agua, especialmente para la
inspección ultrasónica de tornillos (16) en el escudo protector de
núcleo (18) de un recipiente de presión de un reactor nuclear, con
un vehículo subacuático (2) telecontrolado mediante el que, con
ayuda de unidades de accionamiento dispuestas en el mismo, puede
aproximarse a posiciones de inspección y que en la cara frontal (4)
está equipado con un soporte (6) giratorio exclusivamente sobre un
eje de giro (10) orientado paralelo a un eje central longitudinal
(8) del vehículo subacuático, perpendicular a la cara frontal (4) y
dotado de un dispositivo de retención (12) para un cabezal de
inspección (14) montado sobre el soporte (6) a distancia del eje de
giro (10) y disponiendo como soporte (6) un disco ópticamente
transparente.
3. Dispositivo, según la reivindicación 1 ó 2,
en el que el soporte (6) equipado con el cabezal de inspección (14)
se encuentra balanceado de tal modo, que la fuerza de gravedad no
ejerce virtualmente sobre el soporte (6) ningún momento de torsión
sobre el eje de giro (10), independientemente de la posición de giro
del cabezal de inspección (6).
4. Dispositivo, según la reivindicación 1, 2 ó
3, en el que el eje de giro (10) se encuentra dispuesto distanciado
del eje central longitudinal (8).
5. Dispositivo, según la reivindicación 4, en el
que el eje de giro (10) se encuentra dispuesto en el borde del
vehículo subacuático (2).
6. Dispositivo, según la reivindicación 5, en el
que la disposición del eje de giro (10) en el vehículo subacuático
(2) y la distancia del dispositivo de retención (12) se encuentran
coordinados entre sí, por el eje de giro de tal modo, que el
cabezal de inspección (14) puede ser llevado a posiciones mutuamente
opuestas que se proyectan por fuera del borde lateral del vehículo
subacuático (2) o, al menos, se encuentran dispuestas en su
proximidad.
7. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el soporte (6) se encuentra
dotado de una pluralidad de elementos de soporte (66) dispuestos en
sentido circunferencial sobre el eje de giro (10) y distanciados
uno del otro en dicho sentido circunferencial.
8. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones precedentes, en el cual el cabezal de inspección
(14) está montado en forma cardánica en el dispositivo de retensión
(12).
9. Dispositivo, según una de las
reivindicaciones precedentes, en el que el cabezal de inspección
(14) se encuentra montado en el dispositivo de retención (12) en
forma giratoria sobre el eje central (28) paralelo al eje de giro
(10).
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|---|---|---|---|
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