KR102285375B1 - 증기 발생기의 검사 - Google Patents

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Abstract

증기 발생기 튜브 프로브는 증기 발생기 튜브로의 진입을 위하여 구성된 헤드의 기단 부분과 헤드의 말단 부분 사이에 결합된 전자 프로브를 포함하는 프로브 헤드 및, 복수개의 인터록킹 부분들을 포함하는 유연한 금속성 도관을 포함하고 샤프트의 말단 부분에 결합된 프로브 샤프트를 구비하고, 각각의 인터록킹 부분은 적어도 하나의 인접한 인터록킹 부분에 움직일 수 있게 고정된다.

Description

증기 발생기의 검사{Inspecting A Steam Generator}
본 발명은 전체적으로 원자로 시스템의 증기 발생기에 조합된 배관의 검사 및/또는 시험(예를 들어, 비파괴 시험 또는 NDT)에 관한 것이며, 보다 상세하게는, 헬리컬로 구성된 배관들과 같은 증기 발생기 배관을 검사 및/또는 시험하는 방법에 관한 것이다.
원자로에서, 핵물질의 코어는 반응이 발생될 수 있도록 원자로 내부의 작은 체적에 제한된다. 많은 예에서, 원자로 코어의 연료 보급이 필요하기 전에 수년과 같은 연장된 기간 동안 제어된 핵반응이 지속될 수 있다. 따라서, 물을 증기로 변환시키는 열원으로서 사용될 때, 적절하게 설계된 원자로는 탄소가 없고, 안정적이고, 높은 신뢰성의 에너지원을 제공할 수 있다.
원자로는 물과 같은 작동 유체를 이용할 수 있으며, 물은 대기압보다 현저하게 높은 압력에서 증기로 변환될 수 있다. 가압된 증기는 기계적 에너지를 전류로 변환시키기 위하여 터빈을 구동하도록 이용될 수 있다. 다음에 증기는 물로 응축되고, 작동 유체의 증발은 매일 그리고 매년 계속될 수 있다. 원자로의 일 특징은 증기 발생기인데, 이것은 입력측에서 액체 냉각제를 받아들이고(예를 들어, 몇개의 인접한 간격의 얇은 벽으로 이루어진 금속 튜브들의 매트릭스의 내측 직경(ID)을 통하여 플러싱(flushing)된다), 원자로의 열원을 증기 발생기 튜브들의 외측 직경(OD)에 노출시킴으로써 냉각제를 증발시키고, 증발된 냉각제를 터빈의 입력부로 제공한다.
증기 발생기 튜브들은 때때로 결함을 검사할 필요성이 있을 수 있는데, 상기 결함은 튜브들의 구조적인 완전성을 손상시킬 수 있어서, OD 상의 방사성 열 유체가 ID 상의 증발된 액체와 잠재적으로 혼합되는 것을 허용함으로써 터빈으로 흐른다. 그러한 검사는 튜브 보어를 통해 와전류 프로브(eddy current probe)를 삽입함으로써 수행되며, 와전류 프로브는 프로브 샤프트상에 장착된 전자석 코일을 가진 프로브 헤드를 포함한다. 그러나, 상기 프로브 샤프트들은 제한된 유연성을 가지며, 예를 들어 튜브들이 다수의 또는 복합적인 빈틈 없는 반경 굽힘부를 가지거나 또는 튜브들이 굽혀지는 영역들에 있을 때 튜브들의 보어를 통해 통과하는 것이 곤란하다.
본 발명은 증기 발생기의 검사를 개선하기 위한 것이다.
하나의 일반적인 구현예에서, 증기 발생기 튜브 프로브는, 증기 발생기 튜브 안으로 진입하도록 구성된 헤드의 기단 부분과 헤드의 말단 부분 사이에 결합된 전자 프로브를 포함하는 프로브 헤드(probe head); 및, 샤프트의 말단 부분에 결합되고 유연한 금속성 도관을 포함하는 프로브 샤프트(probe shaft)로서, 상기 금속성 도관은 각각의 인터록킹 부분이 적어도 하나의 인접한 인터록킹 부분에 움직일 수 있게 고정된 복수개의 인터록킹 부분들을 포함하는, 프로브 샤프트;를 포함한다.
일반적인 구현예와 조합될 수 있는 제 1 양상은 프로브 헤드의 말단 단부로부터 또는 말단 단부에 인접한 곳으로부터 프로브 샤프트를 통해 연장된 케이블을 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 2 양상에서, 케이블은 다수 가닥의 케이블(multi-strand cable)을 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 3 양상에서, 유연한 금속성 도관은 스테인레스 스틸 스퀘어 락(square lock) 도관을 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 4 양상에서, 전자 프로브는 와전류 검사 프로브(eddy current test probe)를 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 5 양상에서, 와전류 검사 프로브는 자체 참조 보빈 코일 프로브(self referencing Bobbin coil probe)를 포함한다.
다른 일반적인 구현예에서, 증기 발생기 튜브를 검사하기 위한 방법은, 프로브 샤프트에 결합된 프로브 헤드를 포함하는 증기 발생기 튜브 프로브를 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 삽입하는 단계; 기체를 증기 발생기 튜브 안으로 순환시키는 단계; 및, 프로브 샤프트와 증기 발생기 튜브 사이의 환형부 안에 배치된 순환 기체의 적어도 일부로써, 증기 발생기 튜브의 적어도 일부를 통하여 증기 발생기 튜브 프로브를 강제하는 단계;를 포함한다.
일반적인 구현예와 조합될 수 있는 제 1 양상에서, 증기 발생기 튜브는 복수개의 회전부들을 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 2 양상에서, 증기 발생기 튜브의 일부를 통하여 증기 발생기 튜브 프로브를 강제하는 단계는: 증기 발생기 튜브 프로브를 복수개의 회전부(turn)를 통하여 그리고 증기 발생기 튜브의 유출부를 통하여 강제하는 것을 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 3 양상에서, 증기 발생기 튜브는 헬리컬 코일 증기 발생기 튜브를 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 4 양상은 증기 발생기 튜브 프로브의 프로브 헤드를 증기 발생기 튜브의 유입부를 향하여 안내하는 단계를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 5 양상은 프로브 헤드를 증기 발생기 튜브의 유입부와 정렬하도록 프로브 헤드의 위치를 적어도 2 개의 방향에서 조절하는 단계;를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 6 양상은 정렬된 프로브 헤드를 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 강제하는 단계를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 7 양상은 증기 발생기 튜브의 유입부에 인접하게 위치된 프로브 위치 선정 안내 조립체의 제 1 유입부 안으로 프로브 헤드를 강제하는 단계를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 8 양상은 프로브 위치 선정 안내 조립체의 제 2 유입부 안으로 기체를 순환시키는 단계를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 9 양상은 프로브 위치 선정 안내 조립체의 유출부로부터 증기 발생기 튜브의 유입부로 프로브 헤드 및 기체를 함께 강제하는 단계를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 10 양상은 증기 발생기 튜브 프로브를 증기 발생기 튜브의 일부를 통해 강제하는 단계 동안 프로브 샤프트와 증기 발생기 튜브 사이의 접촉에 기초하여 프로브 샤프트상의 마찰 저항력을 판단하는 단계를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 11 양상은 판단된 마찰 저항력에 기초하여, 증기 발생기 튜브 안으로 순환된 기체의 압력 또는 유량을 조절하는 단계를 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 12 양상은 기체가 공기를 포함한다.
다른 일반적인 구현예에서, 증기 발생기 튜브 검사 시스템은, 증기 발생기 튜브 안으로 진입하도록 구성된 헤드의 기단 부분과 헤드의 말단 부분 사이에 결합된 전자 프로브를 포함하는 프로브 헤드; 및, 샤프트의 말단 부분에 결합되고 유연한 금속성 도관을 포함하는 프로브 샤프트로서, 상기 금속성 도관은 각각의 인터록킹 부분이 적어도 하나의 인접한 인터록킹 부분에 미끄러질 수 있게 고정된 복수개의 인터록킹 부분들을 구비하는, 프로브 샤프트;를 포함하는, 와전류 검사 프로브;프로브 샤프트의 적어도 일부를 스풀(spool)로부터 이송시키도록 구성된 프로브 전달 장치; 및, 가압 공기 유동을 증기 발생기 튜브로 전달하는 도관을 포함하는 공기 공급부;를 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 1 양상은 프로브 헤드의 말단 부분으로부터 또는 말단 부분에 인접한 곳으로부터 프로브 샤프트를 통하여 연장된 케이블을 더 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 2 양상에서, 케이블은 다수 가닥(multi-strand)의 케이블을 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 3 양상에서, 유연한 금속성 도관은 스테인레스 스틸 스퀘어 락(squre lock) 도관을 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 4 양상에서, 전자 프로브는 와전류 검사 프로브를 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 5 양상에서, 와전류 검사 프로브는 자체 참조 보빈 코일 프로브(self referencing Bobbin coil probe)를 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 6 양상에서, 프로브 전달 장치는: 스풀로부터 프로브 샤프트의 일부를 이송하도록 구성된 모터 장치(motorized apparatus)를 포함하는 프로브 구동부; 및, 모터 장치로부터 프로브 샤프트의 일부를 수용하고 프로브 헤드의 기단 부분을 증기 발생기 튜브의 유입부와 정렬시키도록 구성된 프로브 위치 선정 구동부;를 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 7 양상에서, 프로브 위치 선정 구동부는 프로브 헤드의 기단 부분을 증기 발생기 튜브의 유입부와 정렬시키기 위하여 프로브 헤드를 적어도 2 개 방향으로 병진시키도록 구성된다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 8 양상에서, 프로브 전달 장치는 프로브 위치 선정 안내 조립체를 더 포함하고, 상기 프로브 위치 선정 안내 조립체는: 프로브 헤드를 수용하도록 구성된 제 1 유입 부분; 제 1 유입 부분에 결합된 진입부를 포함하는 반경화된 부분(radiused portion); 및, 반경화된 부분의 출구에 결합되고, 제 1 개구를 통해 프로브 헤드를 수용하도록 그리고 제 2 개구를 통해 가압 공기 유동을 수용하도록 구성된, 제 2 유입 부분;을 포함한다.
이전의 양상들중 그 어느 양상과도 조합될 수 있는 제 9 양상에서, 제 2 유입 부분은 프로브 헤드 및 가압 공기 유동을 함께 증기 발생기 튜브의 유입부로 제공하도록 구성된 유출부를 포함한다.
다른 일반적인 구현예에서, 원자로 파워 시스템의 튜브형 부분 검사 장치는, 검사 프로브에 결합된 와전류 전자 프로브; 및, 검사 프로브에 결합되고, 복수개의 망원경식 조인트(telescopic joint)를 가진 유연한 도관을 포함한다.
다른 일반적인 구현예에서, 증기 발생기 튜브의 검사 방법은, 증기 발생기 튜브 프로브를 헬리컬 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 삽입하는 단계로서, 증기 발생기 튜브 프로브는 프로브 샤프트에 결합된 프로브 헤드를 포함하고, 상기 프로브 샤프트는 복수개의 인터록킹 부분들을 포함하는 유연한 금속성 도관을 포함하는, 증기 발생기 튜브 부분의 삽입 단계; 및, 증기 발생기 튜브 프로브를 헬리컬 증기 발생기 튜브의 적어도 일부를 통해 강제하는 단계;를 포함한다.
일반적인 구현예와 조합될 수 있는 제 1 양상은, 증기 발생기 튜브 프로브를 헬리컬 증기 발생기 튜브의 일부를 통해 강제하는 단계와 실질적으로 동시에 헬리컬 증기 발생기 튜브를 통하여 기체의 유동을 순환시키는 단계를 더 포함한다.
본 발명에서 설명된 증기 발생기 튜브 검사 프로브(또는 증기 발생기 프로브)의 다양한 구현예들은 다음의 특징들중 하나, 일부, 전부 또는 전무를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프로브는 길게 헬리컬식으로 형상화된 튜브들 및 다수의 굽힘부를 포함하는 튜브들의 와전류 검사(eddy current inspection)를 허용할 수 있다. 더욱이, 프로브는 프로브/튜브 마찰을 극복하기 위하여 추가적인 구동 협조 방법(예를 들어, 수압과 같은 방법)에 대한 필요성 없이 표준적인 프로브 구동 기계를 이용하여 상기 및 다른 증기 발생기 튜브들의 검사를 용이하게 할 수 있다.
본 명세서에 설명된 주제의 하나 이상의 구현예들에 대한 상세한 내용은 첨부된 도면들과 아래에 기재되어 있다. 본 발명의 다른 특징, 양상 및 장점들은 상세한 설명, 도면 및 청구 범위로부터 명백해질 것이다.
도 1 은 증기 발생기를 가진 원자로 시스템을 도시하는 블록 다이아그램이다.
도 2a 및 도 2b 는 복수개의 열 전달 튜브들을 포함하는 예시적인 증기 발생기를 도시한다.
도 3 은 증기 발생기 프로브의 예시적인 구현예를 도시한다.
도 4a 는 증기 발생기 프로브 시스템의 예시적인 구현예를 도시한다.
도 4b 는 증기 발생기 프로브 시스템에서 사용될 수 있는 안내 튜브 위치 선정기의 예시적인 구현예의 정면도이다.
도 5 는 증기 발생기 프로브를 위한 프로브 위치 선정기의 예시적인 구현예를 도시한다.
도 6 및 도 7 은 증기 발생기 튜브를 검사 및/또는 시험하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 1 은 제 2 냉각 시스템(130)을 구비하는 예시적인 원자력 시스템(5)을 도시한다. 제 2 냉각 시스템(130)은 증기 발생기(7)를 포함하거나 또는 증기 발생기에 유체 결합되며, 상기 증기 발생기는 원자력 시스템(5)에 있는 제 1 냉각제(10)로부터 열을 수용하는 급수(17)를 위한 열전달 경로를 제공한다. 일부 양상에서, 증기 발생기(7)는 복수개의 튜브(예를 들어, 금속 또는 다른 튜브 또는 도관)들을 포함할 수 있으며, 튜브들은 하나 이상의 굽힘부 또는 전환부를 포함할 수 있다. 일부 양상에서, 증기 발생기(7)는 튜브들의 안전 및 완전성을 보장하도록 예를 들어 도 4a 에 도시된 증기 발생기 프로브 시스템(probe system)에 의해 시험될 수 있다. 일부 양상들에서, 예를 들어, 튜브들은 증기 발생기 프로브 시스템의 일부인, 도 3 에 도시된 것과 같은, 증기 발생기 프로브에 의해 시험될 수 있다.
도시된 구현예에서, 원자로 코어(6)는 원자로 용기(2)에 의해 둘러싸인다. 원자로 용기(2) 안에 있는 물 또는 나트륨과 같은 제 1 냉각제(10)는 원자로 코어(6)를 둘러싼다. 원자로 코어(6)는 원자로 코어(6)를 그것의 측부 둘레에서 둘러싸는 쉬라우드(shroud, 12)내에 더 위치된다. 핵분열 이벤트의 결과로서 제 1 냉각제(10)가 원자로 코어(6)에 의해 가열될 때, 제 1 냉각제(10)는 쉬라우드(12)로부터 라이저(riser, 8)의 밖으로 지향된다. 이것은 더 많은 제 1 냉각제(10)를 쉬라우드(12) 안으로 유인하는 원자로 코어(6)에 의해 제 1 냉각제(10)가 원자로 코어 안으로 유인되고 그에 의해 가열되는 결과를 가져온다. 라이저(8)를 통해 전달되는 물(10)은 열교환기 또는 증기 발생기(7)에 의해 냉각되고 환형부(annulus, 16)를 향하여 지향되며 다음에 자연 순환을 통해 원자로 용기(2)의 저부로 복귀한다.
원자로 용기(2)는 격납 용기(4)에 의해 둘러싸인다. 격납 용기(4)는 반응기 용기(2)로부터의 증기 또는 물이 주위 환경으로 배출될 수 없도록 설계된다. 가압된 증기(11)는 원자로 용기내의 압력을 유지 및 제어하는 수단으로서 원자로 용기(2)내의 히터를 가지고 생성될 수 있다. 원자로 용기내의 압력을 유지 및 제어하는 추가적인 수단으로서 원자로 용기의 상부에서 물 스프레이(water spray)가 이용될 수 있다. 증기 밸브(3)가 제공되어 증기(11)를 원자로 용기(2)로부터 격납 용기(4)로 배출한다. 일 구현예에서, 원자로 용기(2)는 부분적인 진공내에 둘러싸인다. 격납 공간내에서 원자로 용기 외부의 부분적인 진공은 격납 공간내의 가연성 기체의 존재를 감소시키고 원자로 용기를 위한 단열 공간을 형성하도록 이용될 수 있다.
증기 발생기(7)는 터빈(132) 및 발전기(134)로 전기를 발전하기 위하여 급수(17) 및 증기(13)를 제 2 냉각 시스템(130)내에서 순환시킨다. 급수(17)는 증기 발생기(7)를 통과하는데, 여기에서 급수는 증기로 비등하고 증기는 과열된다. 제 2 냉각 시스템(130)은 콘덴서(136) 및 선택적인 급수 펌프(138)를 구비할 수 있다. 제 2 냉각 시스템(130)내의 증기(13) 및 급수(17)는 원자로 용기(2)내의 제 1 냉각제로부터 격리됨으로써, 이들은 서로 혼합되거나 또는 직접 접촉될 수 없다. 제 2 냉각 시스템(130)과의 열교환을 통하여 그리고 원자로 작동을 통한 발열의 결과로서 전개되는 온도 및 압력 편차의 결과로서 제 1 냉각제(10)는 원자로 용기(2)를 통해 순환한다. 따라서, 순환 효율은 원자로 모듈(5)의 물리적인 디자인 및 기하 형상 뿐만 아니라 그것의 열적 특성에 의존한다.
도 2a 는 복수개의 열전달 튜브들을 포함하는 예시적인 증기 발생기(15)를 도시한다. 일부 구현예에서, 증기 발생기(15)는 헬리컬 코일 증기 발생기일 수 있는데, 증기 발생기의 하나 이상의 튜브들은 그것을 통하여 작동 유체(예를 들어, 물 또는 다른 유체)가 순환되는 구불구불하거나 또는 헬리컬의 유체 경로를 형성하도록 감길 수 있다. 증기 발생기(15)는 도 4a 에 도시된 증기 발생기 프로브 시스템 및/또는 도 3 에 도시된 증기 발생기 프로브에 의해 시험될 수 있는 헬리컬 코일 증기 발생기의 특정한 유형 및 설계의 예이다. 그러나, 본 발명은 도 4a 에 도시된 증기 발생기 프로브 시스템 및/또는 도 3 에 도시된 증기 발생기 프로브가 도 2a 및 도 2b 에 도시된 헬리컬 코일 증기 발생기 이외의 다른 유형 또는 디자인의 증기 발생기들을 시험할 수 있다는 점을 고려한다.
증기 발생기(15)는 일부 양상들에서 증기 발생기(7)로서 이용될 수 있고, 하나 이상의 증기 발생기들 또는 번들(bundle)들을 포함할 수 있는데, 이것은 급수를 수용하도록 구성된 하부의 일체형 튜브시트(tubesheet)/플리넘(plenum)(IPT)(20) 및, 원자로 코어로부터 예를 들어 도 1 의 제 2 냉각 시스템(130)에서와 같은 터빈으로 증기를 이송시키도록 구성된 하나 이상의 상부 ITP(integral tubesheet plenum, 34,36)를 포함한다. 하부 ITP(2) 및 상부 IPT(34,36)는 열 하우징(thermal housing, 18)에 장착된 것으로 도시되어 있다. 하나의 구현예에서, 하우징(18)은 도 1 의 라이저(8) 및/또는 환형부(16)를 포함하며, 그것을 통하여 제 1 냉각제(10)는 원자로 코어(6)를 지나서 순환한다. 일체형 증기 발생기 및 증기 발생기(15)는 도 1 의 격납 용기(4) 또는 원자로 용기(2)와 같은 압력 용기내에 위치될 수 있다.
하부 IPT(20)은 제 1 측부(20A) 및 제 2 측부(20B)를 구비하는 것으로 도시되어 있다. 일부 구현예에서, 제 1 측부(20A) 는 제 1 튜브 시트인 반면에, 제 2 측부(20B)는 제 2 튜브 시트이다. 하부 ITP(20)는 원호형, 원형 또는 타원형 형상을 가지는 것으로 더 도시되어 있다. 하부 ITP(20)는 수직 방향으로 지향된 주 축(major axis, 27)을 구비하는데, 제 1 및 제 2 측부(20A,20B)는 축(27)의 대향하는 측에 위치된다. 하나 이상의 튜브 시트(20A,20B)들은 타원형 ITP(20)를 형성할 수 있다. 제 1 및 제 2 튜브 세트(23,24)들은 주 축(27)의 대향하는 측들에서 타원형 ITP(20)에 유체 결합될 수 있다. 제 2 하부 ITP(미도시)는 하우징(18)의 제 2 의 대향하는 측에서 하부 ITP(20)로서 포함될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 하부 ITP 도 위에서 설명된 바와 같이 제 1 및 제 2 측을 포함할 수도 있다.
열전달 튜브(23)의 제 1 세트는 하부 ITP(20)의 제 1 측부(20A)에 유체 결합된다. 일 구현예에서, 열 전달 튜브(23)의 제 1 세트는 제 1 측부(20A)으로부터 돌출된 복수의 스터브(stub)들에 유체 결합된 복수의 튜브들을 구비한다. 제 1 세트의 열전달 튜브(23)들은 실질적으로 시계 방향으로 하우징(18) 둘레에 감긴 것으로 도시되어 있다. 단순하게 도시하기 위하여, 하우징(18)의 둘레에 제 1 세트의 열전달 튜브(23)들이 감기는 회수는 대략 1 과 3/4 인 것으로 도시되어 있는데 반하여, 실제에 있어서는 코일들이 감기는 회수는 튜브들의 헬리컬 각도, 길이, 회전 직경에 대응하는 수회의 회전수 또는 그 어떤 회전수라도 포함할 수 있다.
열전달 튜브(24)의 제 2 세트는 제 1 세트의 열전달 튜브(23)들에 대향하는 하부 ITP(20)의 제 2 측(20B)에 유체 결합된다. 일 구현예에서, 제 2 세트의 열전달 튜브(24)들은 제 2 측(20B)으로부터 돌출된 복수개의 스터브(stub)들에 유체 결합된 복수개의 튜브들을 포함한다. 제 2 세트의 열전달 튜브(24)들은 실질적으로 시계 반대 방향으로 하우징(18)의 둘레에 감긴 것으로 도시되어 있다. 간단하게 나타내기 위하여, 제 2 세트의 열전달 튜브(24)들이 하우징(18)의 둘레에 감기는 회수는 대략 1 과 1/4 로 도시되었지만, 다른 구현예에서 더 많거나 더 적은 회전수를 포함한다.
일 구현예에서, 코일들의 회전수는 3 과 1/4 내지 4 와 3/4 사이이다. 다른 구현예들은 더 적거나 또는 더 많은 코일들의 회전수를 포함할 수 있다. 코일 세트들의 회전 방향은 상이하거나 또는 반대의 회전 방향일 수 있다.
복수개의 튜브들은 튜브들의 위치가 내측 칼럼으로부터 외측 칼럼으로 천이되면서 튜브들의 길이 변화를 최소화시키도록 중심축 둘레에서 변화하는 수 또는 변화하는 회전을 이용하여 형성될 수 있다. 튜브들의 경로도 튜브들 길이 변화의 최소화를 돕도록 조절될 수 있다. 열전달 튜브들의 헬리컬 각도는 대응하는 코일들의 상이한 반경 방향 위치들을 고려하도록 변화될 수 있다. 일부 양상에서, 튜브들을 실질적으로 동등한 길이로 함으로써 각각의 튜브/세트를 통한 동등한 유체 유동 및 일정한 압력 강하가 증진된다.
하부 ITP(20)가 하우징(18)의 하부 단부에 부착된 것으로 도시된 반면에, 상부 ITP(34,36)는 하우징(18)의 상단부에 부착된 것으로 도시되어 있다. 제 2 하부 ITP(도 2b 참조, 28)도 하우징(18)의 하부 단부에 부착된다. 제 2 하부 ITP 에 연결된 열교환 튜브들은 점선을 이용하여 도 2a 에 도시되어 있으며, 이는 하부 ITP(20)에 연결된 열전달 튜브(23,24)의 제 1 번들과 관련되어 있는 실선으로 도시된 열교환 튜브들로부터 구분된다.
일 구현예에서, 제 1 하부 ITP 와 관련된 열전달 튜브(23,24)들은 제 1 증기 발생기 번들(steam generator bundle)을 형성하는 반면에, 제 2 하부 ITP(28, 도 2b)와 관련된 열전달 튜브(25,26)들은 제 2 증기 발생기 번들을 형성한다. 주어진 증기 발생기 번들은 열전달 튜브들의 추가적인 세트들을 포함할 수 있으며, 예를 들어 열전달 튜브(25) 또는 열전달 튜브(26)들을 포함할 수 있다. 일 구현예에서, 하부 ITP(20)에 대한 열전달 튜브들의 연결에 대하여 설명된 것과 유사하게, 열전달 튜브의 추가적인 세트들은 튜브 시트들의 대향하는 측에서 ITP(28, 도 2b)에 연결된다.
열전달 튜브(24A, 24B)(집합적으로 열전달 튜브(24))는 상부 ITP(34)의 동일측에 연결된 것으로 도시되어 있다. 열전달 튜브(26A, 26B, 26C)(집합적으로 열전달 튜브(26))들은 ITP(36)의 동일측에 연결된 것으로 도시되어 있다. 제 1 세트의 열전달 튜브(23)들은 제 2 세트의 열전달 튜브(24)로서 상부 ITP(34)의 반대측에 연결된 것으로 이해될 수 있다. 마찬가지로, 제 3 세트의 열전달 튜브(25)들은 제 4 세트의 열전달 튜브(26)로서 상부 ITP(36)의 반대측에 연결된 것으로 이해될 수 있다.
하부 ITP(20)는 제 1 및 제 2 세트의 열전달 튜브(30,23,24)들에 유체 결합된다. 하부 ITP 에 진입하는 2 차적인 냉각제 또는 급수는 제 1 및 제 2 세트의 열전달 튜브(23,24)에서 증기로 변환된다. 하나 이상의 상부 ITP(34,36)들은 증기 발생기로부터 멀어지게 증기를 이송시키도록 구성된다. 제 1 세트의 열전달 튜브(23)들은 하부 ITP(20)와 상부 ITP(36) 사이의 높이에서 제 2 세트의 열전달 튜브(24)들을 넘어간다. 제 1 상부 ITP(34)는 제 1 세트의 열전달 튜브(23) 및 제 2 세트의 열전달 튜브(24) 양쪽에 유체 결합될 수 있다. 제 1 세트의 열전달 튜브(23)들은 제 2 세트의 열전달 튜브(24)의 측으로부터 반대측에서 제 1 상부 ITP(34)에 연결될 수 있다. 제 2 상부 ITP(36)는 제 3 세트의 열전달 튜브(25) 및 제 4 세트의 열 전달 튜브(26) 양쪽에 유체 결합될 수 있다. 일 구현예에서, 제 1 상부 ITP(34)는 제 2 상부 ITP(36)로서 증기 발생기의 반대측상에 위치된다. 제 2 하부 ITP(28)(도 2b)는 제 3 세트의 열전달 튜브(25) 및 제 4 세트의 열전달 튜브(26) 양쪽을 통하여 제 2 상부 ITP(36)에 유체 결합될 수 있다.
원자로 코어(6)(도 1)를 통해 하우징(18)의 내부까지 통과하는 제 1 냉각제는 도 1 과 관련하여 설명된 것과 유사하게 하우징(18)의 외측 둘레에서 아래로 순환하며, 열전달 튜브(23,24,25,26)들을 지난다. 열전달 튜브들의 열십자(crisscross) 구성의 특징에 의해, 열전달 튜브(23,24,25,26)들에 의한 그들 사이에서의 제 1 냉각제의 유동은 교번하는 튜브들을 지나서 떨어짐으로써 증기 발생기(15)를 통한 일관되고 균일한 유량을 보장한다. 위에서 설명된 바와 같이, 제 1 냉각제의 유동은 열전달 튜브(23,24,25,26)를 통해 유동하는 제 2 냉각제가 가열되어 증기로 전환되게 한다. 열전달 튜브들을 코일로 감음으로써, 제 1 냉각제로부터 제 2 냉각제로의 열전달을 최대화하기 위하여 주어진 축방향 실린더에 대하여 튜브들의 표면적을 증가시킬 수 있다.
제 1 세트의 열전달 튜브(23)는 증기 발생기의 외측 층에서 열전달 튜브(23A)의 열(row)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 마찬가지로, 제 4 세트의 열전달 튜브(26)는 외측 층에서 열전달 튜브(26A)들의 열(row)을 포함하는 것으로서 도시되어 있다. 제 2 및 제 3 세트의 열전달 튜브(24,25)들은 하우징(18) 둘레에서 열(23A, 26A)로부터 반대 방향으로 감싸는 열전달 튜브들의 대응하는 열(row)을 가지는 것으로 이해될 수 있다. 열전달 튜브(23A,26A)들의 열은 증기 발생기(15)의 외측 층을 형성하는 것으로 이해될 수 있는 반면에, 증기 발생기(15)의 다음의 내측 층은 제 2 및 제 3 세트의 열전달 튜브(24A,25A, 도 2b)들의 대응하는 열들에 의해 형성되는 것으로 이해될 수 있다. 일 구현예에서, 열전달 튜브(23A,26A)들의 열은 하우징(18) 둘레에서 동일한 방향으로 회전하는 코일들의 인접한 열을 형성한다.
ITP(20)의 타원 형상은 열전달 튜브(23,24)들의 수평 및 수직 부착 양쪽을 허용한다. ITP(20)를 실질적으로 수직 방향으로 지향시키는 것은 최소의 벽 두께를 허용하며, 증기 발생기에 걸친 압력 손실을 최소화시키고 원자로 용기내에서의 제 1 냉각제 유동에 대한 임피던스 및 단면적을 감소시키는 유체 역학적 형상을 제공한다. 상부 및 하부 IPT 들이 전체적으로 수직 방향으로 지향되는 것으로 설명되었지만, 다른 구현예들은 실질적으로 수평 방향으로 ITP 들을 지향시키는 것을 포함한다.
튜브 세트(23,24)들의 초기 섹션은 하부 ITP 들 위로 충분한 간극을 제공하기 위하여, 코일들의 중간 부분들보다 더 가파른 각도로 하부 ITP(20)에 연결될 수 있다. 튜브 세트(23,24)들은 다양한 코일들의 헬리컬 각도들 사이에서의 차이를 감소시키도록 가파른 각도의 부분을 오프셋시키는 상대적으로 얕은 각도를 가진 부분을 포함할 수도 있다.
도 2b 는 도 2a 의 증기 발생기(15)를 통해 취한 단면(x-x)을 도시한다. 상부 ITP(34,36)는 대향하는 측에서 하우징(18)에 연결되는 것으로 도시되어 있다. 하부 ITP(28)는 하우징(18)의 배면측에 연결된 것으로 점선으로써 도시되고, 하부 ITP(20)의 제 1 및 제 2 측부(20A,20B)와 관련하여 위에서 설명된 것과 유사하게 제 1 및 제 2 측부(28A,28B)들을 포함하는 것으로서 도시되어 있다.
하부 ITP(20)(도 2a)에서 기원하는 열전달 튜브(23,24)들은 실선의 원으로서 도시된 반면에, 하부 ITP(28)에서 기원하는 열전달 튜브(25,26)들은 오직 명확성의 목적을 위하여 점선의 원으로서 도시되어 있다. 단면(x-x)은 하우징 주위에 감긴 열전달 튜브들의 변화하는 층 또는 열(row)의 열십자 특성을 나타내도록 의도되었다. 예를 들어, 가장 내측의 제 1 층은 열전달 튜브(23C,26C)를 구비하는 것으로서 도시되어 있다. 제 2 층은 열전달 튜브(24B,25B)를 구비하는 것으로서 도시되어 있다. 제 3 층은 열전달 튜브(23B,26B)들을 구비하는 것으로서 도시되어 있다. 제 4 층은 열전달 튜브(24A,25A)들을 포함하는 것으로서 도시되어 있다. 외측 층은 열전달 튜브(23A,26A)들을 구비하는 것으로서 도시되어 있다. 물론, 도면에 도시된 것보다 더 적거나 더 많은 열전달 튜브들의 층들이 있을 수 있다. 하나의 구현예에서, 열전달 튜브들은 하부 ITP (20,28)들을 상부 ITP(34,36)들에 각각 결합함에 있어서 서로를 넘어서 가로지르는 교번하는 회전 방향을 가지는 코일을 포함한다. 예를 들어, 열전달 튜브(26)들은 26A,25A,26B,25B 및 마지막으로 26C 의 패턴으로 열전달 튜브(25)를 넘어 가로지르거나 또는 번갈아서 교차한다.
도시된 특정 구현예들이 2 개의 하부 ITP 및 2 개의 상부 ITP 를 설명하는 반면에, 다른 구현예들은 더 적거나 또는 더 많은 하부 및 상부 ITP 를 포함할 수 있고, 따라서 튜브들 또는 증기 발생기들의 더 적거나 또는 더 많은 세트들을 포함할 수 있다. 주어진 제한 공간에 대하여 표면적을 최대화시키는 것에 더하여, 튜브들을 코일로 구성하는 것은 액체를 튜브들의 외측으로 보내게 하여 둘러싸는 과열된 제 1 냉각제에 더욱 근접하게 하고 따라서 이는 보다 효율적인 급수의 증기 전환을 증진시킨다.
도 3 은 증기 발생기 프로브(300)의 예시적인 구현예로서, 일부 구현예들에서, 이것은 예를 들어 도 2 에 도시된 열전달 튜브(23 내지 26)들과 같은 하나 이상의 증기 발생기 튜브들을 시험하도록 (예를 들어, 와전류 검사(eddy current test)) 이용될 수 있다. 물론, 증기 발생기 프로브(300)는 헬리컬 유형이 아닌 증기 발생기들의 다른 열전달 튜브들을 시험하도록 이용될 수 있다. 일부 양상들에서, U 굽힘, 반경화된 부분, 헬리컬 튜브 및 튜브의 직선 부분들을 포함하는 증기 발생기의 모든 튜브의 전체 길이를 네비게이션(navigation) 하도록 프로브(300)가 (예를 들어 길이, 직경 및 다른 것에서) 설계될 수 있다. 예를 들어, 증기 발생기 튜브들은 직선형(예를 들어 "once through") 튜브들뿐만 아니라, 변화하는 반경의 U 튜브, 정사각형 굽힘 및 변화하는 반경의 U 굽힘의 조합을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 증기 발생기 프로브(300)는 유연성 프로브 샤프트(310)에 결합된 (예를 들어, 일체형으로, 분리형으로 또는 영구적으로 결합된) 프로브 헤드(305)를 구비한다. 도시된 프로브 헤드(305)는 유연성 도관의 일부에 의해 전자 프로브(330)에 결합된 프로브 팁(320)을 구비한다. 일부 양상들에서, 프로브 팁(320)은 뾰족하거나 둥근 부분(325)을 구비하며, 이것은 검사 및/또는 시험을 위하여 증기 발생기 튜브 안으로 프로브 헤드(305)의 진입을 용이하게 하는데 도움을 준다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 뾰족한 부분(325)은 탄환 형상일 수 있어서 튜브 안으로의 진입을 용이하게 하고, 일부 양상들에서 튜브내의 하나 이상의 굽힘부의 내비게이션을 용이하게 한다.
전자 프로브(330)는 일부 양상들에서 셀프 리퍼런싱(self-referencing) 또는 디퍼런셜(differential) 보빈 코일 프로브일 수 있다. 다른 유형의 프로브들도 고려되며, 예를 들어, 다른 유형의 와전류 코일(eddy current coil)로서, 팬케이크 코일(pancake coil) 또는 플러스 포인트 코일(plus point coil)과 같은 것이거나 또는 모터화된 회전 코일 및, 양방향 전류를 발생시키는 멀티 코일 어레이(multi-coil array)를 고려하며, 이는 증기 발생기 튜브내의 결함을 보다 잘 검출하기 위한 것이다. 예를 들어, 결함은 몇가지 방식으로 명백해질 수 있다. 예를 들어, 증기 발생기 튜브내의 특정의 결함은 튜브들의 제 1 및/또는 제 2 측에서, 통상적으로 지지부 또는 튜브 상부의 시트 인터페이스에서의 다수 또는 단일의 축방향 및 원주 방향 크랙(crack)들을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 결함은 작동중에 튜브 진동에 의해 야기되는 아반티 진동(Avanti-vibration) 바아 및/또는 튜브 지지부에서의 마모와 같은 마멸(fretting)을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 결함은 튜브-대(對)-튜브의 마모를 포함할 수 있다. 따라서, 전자 프로브(330)의 유형은 튜브의 유형, 잠재적인 결함의 유형 또는 이들 양쪽 모두, 또는 다른 기준에 기초할 수 있다.
프로브 샤프트(310)는 유연성 금속 도관과 같은 유연성 도관(flexible conduit)으로 구성되며, 즉, 다수의 인터록킹(interlocking)(예를 들어, 망원경식(telescoping)) 부분들(예를 들어, 링들)(315)로 구성된다. 일부 양상에서, 프로브 샤프트(310)의 유연성은 인접한 인터록킹 부분(315)들에 대한 각각의 인터록킹 부분(315)의 자유도 또는 움직임에 대부분 기초할 수 있다. 인터록킹 부분(315)들은 증기 발생기 튜브의 굽힘부, 헬리컬 튜브 또는 다른 직선이 아닌 부분들을 통하여 증기 발생기 프로브(300)의 움직임을 용이하게 하도록 프로브 샤프트(310)의 굽힘을 허용할 수 있다. 더욱이, 일부 양상들에서, 프로브 샤프트(310)의 구성 및/또는 재료는 특정의 적용예(예를 들어, 증기 발생기 튜브의 특정의 유형 및/또는 형상)에 대하여 (예를 들어, 유연성, 굽힘, 축방향 & 반경 방향 강성도, 오프셋 등을 조절함으로써) 맞춤 제작될 수 있다.
일부 양상들에서, 프로브 샤프트(310)는 스테인레스 스틸 스퀘어-락 도관(square lock conduit)으로 구성된다 (예를 들어, 3/8" 또는 증기 발생기 튜브 직경 및 다른 기준에 따른 다른 크기로 구성된다). 예를 들어, 프로브 샤프트(310)는 스테인레스 스틸(예를 들어, 304,316 또는 400 시리즈 스트레인레스 스틸) 또는 황동과 같은 다른 재료로 구성될 수 있다. 그 어떤 경우에도, 프로브 샤프트(310)는 녹과 부식에 저항성을 가질 수 있고, 0.375 내지 0.400 인치 범위의 내측 직경, 0.500 내지 0.530 인치의 외측 직경 및, 1 내지 3/4 인치의 굽힘 반경을 가진다. 상이한 특성/치수를 가진 다른 스퀘어 락 도관 또는 다른 유연성 도관들도 본 발명에서 프로브 샤프트(310)를 위하여 고려된다. 예를 들어, 프로브 샤프트(315)는 2 개의 예로서, Nylaflow® 폴리 튜빙(poly tubing) 또는 압출된 폴리 샤프트일 수 있다. 프로브 샤프트(310)의 재료 및/또는 치수들의 다른 예는 본 발명의 범위내에 있다.
일부 양상들에서, 증기 발생기 튜브의 내측 표면과 샤프트(310)의 접촉 면적을 감소시키도록, 프로브 샤프트(310)의 외부 또는 외측 표면은 샤프트(310)를 따라서 (예를 들어 다수의 간격을 두고) 압출된 비드(bead) (또는 다른 상승된 표면)들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 양상들에서, 비드 또는 다른 상승된 표면들만이 튜브의 내측 표면과 접촉함으로써, 표면적을 감소시키고 그리고 연장에 의해 샤프트(310)와 튜브 사이의 마찰을 감소시킨다.
프로브(300)의 도시된 구현예에서, (점선으로 도시된) 코어(340)는 프로브 샤프트(315) 및/또는 프로브 헤드(305)의 내측 체적의 적어도 일부를 통하여 연장된다. 일부 구현예들에서, 코어(340)는 프로브(300)의 일부만을 통하여 연장될 수 있다; 다른 구현예들에서, 코어(340)는 프로브(300)의 전부 또는 대부분을 통하여 연장될 수 있다. 더욱이, 일부 구현예들에서, 프로브(300)는 코어(340)를 포함하지 않을 수 있다.
코어(340)는 와이어(예를 들어, 금속성 또는 비금속성) 또는 편조 와이어(braided wire)(예를 들어, 금속성 또는 비금속성)로 구성될 수 있어서 프로브(300)에 축방향 강도 및/또는 견고성을 제공한다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 코어(340)는 증기 발생기 튜브를 통하여 그리고/또는 그 안으로 프로브(300)의 삽입을 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 코어(340)는 프로브 샤프트(310)의 강도 및/또는 견고성을 제공 및/또는 조절할 수도 있다.
도시된 프로브(300)는 통신 라인(335)을 구비하기도 하는데, 이것은 프로브 샤프트(315)를 통하여 연장되고 전자 프로브(330)에 결합된다. 통신 라인(335)은 전자 프로브(335)와 예를 들어 제어 시스템(예를 들어, 컴퓨터, 마이크로프로세서 베이스 콘트롤러, 랩탑, 태블릿, 스마트폰 또는 다른 제어 시스템) 사이에서 통신 경로(예를 들어, 전기 또는 전자 신호, 아날로그 또는 디지털 신호등)를 제공한다. 예를 들어, 와전류 프로브로서, 전자 프로브(330)는 프로브의 팁에 대한 일 표면(예를 들어, 증기 발생기 튜브의 내부 표면)의 변위를 측정할 수 있다. 프로브(330)의 팁에 위치하는 코일은 프로브(330)의 팁 둘레에 전기장을 발생시키도록 전력이 인가된다. 도전성 표면(예를 들어 증기 발생기 튜브의 내부 표면)이 전기장에 배치되고 프로브(330)로부터의 거리가 기록될 때, 이러한 갭(gap)에서의 변화는 프로브(330)에 대한 전압 흐름의 변화에 의해 판단될 수 있다. 그러한 변화는 분석을 위하여 통신 라인(335)을 통해 제어 시스템으로 송신될 수 있다.
도 4a 는 증기 발생기 프로브 시스템(400)의 예시적인 구현예를 도시한다. 일부 구현예들에서, 시스템(400)은 프로브 푸셔(probe pusher, 415), 파워 모듈(power module, 475) 및 지지부(405)상에 장착된 가압 기체 공급부(465)를 구비한다. 시스템(400)은 롤러(435)들의 하나 이상의 세트(예를 들어, 4 개 세트들이 도시됨)를 포함하는 안내 튜브 위치 선정기(430)를 더 구비하는데, 롤러들의 세트는 증기 발생기 프로브(420)를 수용하고, (일부가 도 4a에 도시된) 증기 발생기(455)의 특정한 증기 발생기 튜브(460)로의 진입을 위하여 증기 발생기 프로브(420)를 위치시키거나 또는 위치 선정을 돕는다.
증기 발생기 프로브 시스템(400)은 도시된 바와 같이 증기 발생기 프로브(420)의 일부(예를 들어, 도 3 에 도시된 프로브 샤프트(315))인 유연성 프로브 샤프트의 길이를 (예를 들어, 연속적인 코일로) 유지할 수 있는 스풀(410)을 구비하기도 한다. 프로브 푸셔(415)는 증기 발생기 프로브(420)를 스풀(410)로부터 수용할 수 있고, 프로브(420)를 증기 발생기 튜브(460)를 향하여, 그것을 통해 그리고/또는 그 안으로 이송시킬 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예들에서, 프로브 푸셔(420)는 힘을 증기 발생기 프로브(430)로 가하는 트랙 구동부를 구비할 수 있어서 프로브(420)를 안내 튜브 위치 선정기(430)를 향하여, 그 안으로 그리고/또는 그것을 통해 강제하며 다음에 증기 발생기 튜브(460)를 향하여, 그 안으로 그리고/또는 그것을 통해 강제한다. 프로브 푸셔(415)의 예시적인 구현예는 예를 들어, CoreStar OMNI-200 TIP, a Zetec 3D, a Zetec Dual 10D, a Zetec MIZ80iD TIP, a R/D Tech TTS 회전 프로브 드라이브 시스템, 또는 Inetec integrated 프로브 위치 선정 및 푸싱(probe positioning and pushing system)을 포함할 수 있다. 다른 유형의 프로브 푸셔(415)들도 본 발명에 의해 고려된다. 프로브 푸셔(415)는 120 VAC 50/60 Hz 전력에서 작동될 수 있고, 비례 제어 테이크업 스풀(proportional control take-up spool)로써 0.1 내지 100 인치/초 사이의 속도로 증기 발생기 프로브(520)를 이송시킨다.
안내 튜브 위치 선정기(430)는 모터화되거나 자유롭게 회전하는 롤러(435)들을 구비하는데, 이것은 증기 발생기 프로브(420)를 수용하고 프로브(420)를 증기 발생기 튜브(460)를 향하여 (모두 또는 부분적으로) 안내한다. 일부 구현예에서, 안내 튜브 위치 선정기는 적어도 4 방향(예를 들어, 측부-대(對)-측부 및 상하)으로 증기 발생기 튜브 프로브(420)의 병진을 제공함으로써 프로브(420)가 증기 발생기 튜브(460)로 진입하도록 프로브를 위치시킬 수 있다.
도 4b 를 참조하면, 예를 들어, 안내 튜브 위치 선정기(430)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 안내 튜브 위치 선정기(430)는 증기 발생기 프로브(420)를 수용할 수 있는 안내 튜브 트롤리(trolley, 431)내에 통공(432)을 포함한다. 트롤리(431)는 트랙(434)상에서 2 개의 수직 방향(예를 들어, 수직으로 상방향 및 수직으로 하방향)으로 움직일 수 있는 지지 플레이트(438)상에 장착되는데, 트랙(434)은 (예를 들어, 플레이트(438)의 양측에 있는) 구동 기어(433)와 맞물린다. 트랙(434)상에서의 플레이트(438)의 병진은 트롤리(431)를 특정의 수직 방향으로 병진시킬 수도 있다. 더욱이, 트롤리(431)는 (예를 들어, 기어 또는 스프로킷과 같은) 구동 기어(437)들에 의해 구동되는 연속적인 표면(436)(예를 들어, 벨트 또는 체인)상에서 2 개의 수평 방향들로 병진 가능하다. 따라서, 증기 발생기 프로브(420)는 그것이 통공(432)을 통해 연장될 때 다수의 방향들에서 병진될 수 있다. 일부 양상들에서, 증기 발생기 프로브(420)는 반경 방향으로 병진될 수도 있으며 (예를 들어, 회전축 또는 회전축들 둘레에서 조절될 수 있으며), 예를 들어 튜브시트 또는 액세스(access)가 그러한 병진을 필요로 할 때 그렇게 병진될 수 있다. 일부 양상들에서, 전체 위치 선정 시스템(430)의 회전이 발생될 수 있거나 또는 플레이트(438)의 회전만이 발생될 수 있다.
도 4a 를 참조하면, 파워 모듈(475)은 안내 튜브 위치 선정기(430)에 (전력 라인(48)에 의해) 전기적으로 결합될 수 있어서 전력을 예를 들어 구동 기어(433,437)들에 제공한다. 파워 모듈(475)은 전력을 프로브 푸셔(415)에 제공할 수도 있다. 일부 구현예들에서, 파워 모듈(475)은 독립형 및/또는 비의존적 전력원(예를 들어, 배터리, 발전기 또는 다른 전원)일 수 있다. 그러나, 파워 모듈(475)은 전력망 또는 다른 전원일 수 있다. 더욱이, 시스템(400)에 있는 다른 구성 요소들로 전력을 제공할 수 있는 것으로 설명되었을지라도, 그러한 구성 요소들은 파워 모듈(475)에 의해 공압적으로, 태양열로, 유압으로, 또는 다르게 동력을 받을 수 있다.
일부 구현예에서, 파워 모듈(475)은 제어 전자부를 포함할 수도 있으며, 예를 들어, 하드웨어, 소프트웨어 및/또는 시스템(400)의 일부 또는 전부를 제어하도록 수행될 수 있는 미들웨어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 파워 모듈(475)은 프로세서 베이스의 제어 시스템을 구비할 수 있는데, 이것은 디지털 전자 회로, 또는 콤퓨터 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어 또는 이들중 하나 이상의 조합을 포함한다. 예를 들어, 파워 모듈(475)은 전자-기계 베이스의 콘트롤러(또는 콘트롤 시스템) 뿐만 아니라, 마이크로프로세서 기초의 콘트롤러(또는 콘트롤 시스템)를 포함할 수 있다. (예를 들어, 시스템(400)과 관련된 하나 이상의 방법 또는 프로세스를 제어하는) 제어 시스템내의 로직(logic) 또는 명령은 하나 이상의 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있으며, 즉, 데이터 프로세싱 장치에 의한 수행을 위하여 또는 데이터 프로세싱 장치의 작동을 제어하도록 컴퓨터 저장 매체상에 엔코딩된 컴퓨터 프로그램 명령들의 하나 이상의 모듈들로서 구현된다. 대안으로서 또는 추가적으로, 프로그램 명령들은 인공적으로 발생되고 전파된 일시적이지 않은 신호로 엔코딩되며, 예를 들어, 기계-발생의 전기적, 광학적 또는 전자기적 신호로 엔코딩되며, 이러한 신호는 데이터 프로세싱 장치에 의한 수행을 위하여 적절한 수신 장치로 송신되는 정보를 엔코딩하도록 발생된다.
제어 시스템은 클라이언트(client) 및 서버(server) 및/또는 마스터 및 슬레이브 콘트롤러를 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 일반적으로 서로 이격되고, 통상적으로 통신 네트워크를 통해 상호 작용한다. 클라이언트와 서버의 관계는 개별적인 컴퓨터상에서 실행되고 서로 클라이언트-서버 관계를 가지는 컴퓨터 프로그램에 의해 발생된다. 일부 양상에서, 제어 시스템은 시스템(400)의 하나 이상의 도시된 구성 요소들과 통신 요소들(예를 들어, 유선 또는 무선)을 통하여 통신 가능하게 결합된 메인 콘트롤러(예를 들어, 마스터)를 나타낸다.
도시된 바와 같이, 시스템(400)은 (도 5 와 관련하여 설명되는) 프로브 위치 선정기(445)상에 또는 그에 인접하게 위치된 카메라(440)(스틸 카메라 또는 동영상 카메라)를 포함한다. 카메라(440)는 예를 들어 파워 모듈(475)의 제어 시스템에 통신 가능하게 결합될 수 있고 실시간 또는 근(近) 실시간 이미지(예를 들어, 정지 이미지 및/또는 비디오)를 제어 시스템의 사용자에 제공하여 증기 발생기 프로브(420)를 증기 발생기 튜브(460)의 개구에 인접하게 위치시키는데 도움을 준다. 그러한 이미지의 도움으로, 사용자는 증기 발생기 프로브(420)의 위치를 (예를 들어 안내 튜브 위치 선정기(430)로써) 보다 정확하게 조작할 수 있어서 증기 발생기 프로브(420)를 증기 발생기 튜브(460) 안으로 삽입할 수 있다.
도시된 가압 기체 공급부(465)는 도관(470)을 통하여 가압 기체 또는 유체(예를 들어, 공기 또는 다른 유체)의 유동을 프로브 위치 선정기(445)의 출구에 위치되거나 또는 그에 인접하게 위치된 노즐(450)로 제공한다. 일부 구현예들에서, (아래에 보다 상세하게 설명되는 바와 같이) 가압 기체(예를 들어, 공기)의 유동은 프로브(420)로 튜브(460)를 시험하는 동안 증기 발생기 프로브(420)와 실질적으로 동시에 증기 발생기 튜브(460)를 통하여 그리고/또는 그 안으로 제공된다.
도 5 는 증기 발생기 프로브를 위한 프로브 위치 선정기(500)의 예시적인 구현예를 도시한다. 일부 양상에서, 프로브 위치 선정기(500)는 도 4a 에 도시된 프로브 위치 선정기(445)와 동일하거나 실질적으로 유사할 수 있다. 일반적으로, 도시된 프로브 위치 선정기(500)는 원자로 시스템의 증기 발생기의 증기 발생기 튜브(예를 들어, 튜브(23-26), 튜브(460) 또는 다른 것)를 통하여, 그리고/또는 증기 발생기 튜브 안으로, 증기 발생기 프로브(예를 들어, 프로브(300), 프로브(420) 또는 다른 것)의 진입을 용이하게 하는데 도움이 될 수 있다. 일부 양상들에서, 도시된 프로브 위치 선정기(500)는 PVC 도관, 금속 도관 또는 다른 튜브형 구성 요소들과 함께 만들어질 수 있다. 프로브 위치 선정기(500)는 예를 들어 도 4a 및 도 4b 에 도시된 위치 선정기(430)와 같은 안내 튜브 위치 선정기와 통합될 수 있거나 또는 결합될 수 있다.
도시된 바와 같이, 프로브 위치 선정기(500)는 유입부(505)를 구비하며, 유입부는 안내 튜브 위치 선정기에 접합되거나 또는 연결될 수 있으며 튜브형 연장부(510)(예를 들어, 가변적인 길이의 연장부)에 접합되거나 연결될 수 있다(예를 들어 나사 결합된다). 튜브형 연장부(510)는 커플링(515)을 통하여 반경부(radius, 520)에 결합된다. 반경부(520)는 일부 양상에서 가변적이거나 또는 굽힐 수 있어서 각도 범위가 조절된다 (예를 들어, 60 내지 120 도 사이에서 조절된다).
반경부(520)는 프로브 유입부(535) 및 기체 유동 유입부(530)를 구비하는 y 커플링(coupling, 525)에 결합된다. 따라서, y 커플링(525)은 증기 발생기 프로브를 프로브를 프로브 유입부(535)를 통하여 그리고/또는 그것의 안으로 수용할 수 있으며 또한 가압 기체(예를 들어, 가압 기체 공급부로부터의 공기)의 유동을 기체 유동 유입부(530)를 통하여 그리고/또는 그 안으로 수용하며, 프로브 및 기체의 유동을 함께 유출부(540)에 접합시킬 수 있다. 유출부(540)는 증기 발생기 튜브의 유입부(또는 유출부)에 위치되거나 그에 가깝게 위치될 수 있거나 그리고/또는 그에 결합될 수 있어서, 프로브 및 기체의 유동이 증기 발생기 튜브에 진입할 수 있게 한다.
도 6 은 증기 발생기 튜브를 검사 및/또는 시험하는 예시적인 방법(600)을 도시한다. 일부 양상에서, 상기 방법(600)은 (증기 발생기 프로브(420 또는 300) 또는 다른 프로브를 포함하는) 증기 발생기 프로브 시스템(400)의 전부 또는 일부를 이용하여 수행될 수 있거나, 또는 증기 발생기 프로브를 가지고 증기 발생기 튜브를 시험하는 다른 시스템을 이용하여 수행될 수 있다.
방법(600)은 증기 발생기 프로브(예를 들어, 프로브(300))의 프로브 헤드(예를 들어, 프로브 헤드(305))가 증기 발생기 튜브의 유입부를 향하여 안내될 때 단계(602)에서 시작될 수 있다. 예를 들어, 일부 양상에서, 프로브 푸셔(예를 들어, 프로브 푸셔(415)는 자동 또는 반자동 제어 시스템에 기초하거나 또는 프로브 푸셔의 사용자 제어하에서 프로브 헤드(그리고 증기 발생기 프로브의 나머지)를 증기 발생기 튜브의 유입부(또는 유출부)를 향하여 강제할 수 있다.
단계(604)에서, 프로브 헤드의 위치는 프로브 헤드를 증기 발생기 튜브의 유입부와 정렬하도록 적어도 일 방향에서 조절된다. 일부 양상에서, 예를 들면, 프로브 헤드의 위치는 안내 튜브 위치 선정기(예를 들어, 안내 튜브 위치 선정기(430)로써 조절될 수 있다. 예를 들어, 도 4b 를 참조하여 설명된 바와 같이, 안내 튜브 위치 선정기(430)는 증기 발생기 프로브(그리고 프로브 헤드)의 위치를 수직으로 그리고/또는 수평으로 조절하여 프로브 헤드를 증기 발생기 프로브의 유입부와 정렬시킬 수 있다.
단계(606)에서, 정렬된 증기 발생기 프로브는 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 삽입된다. 일부 양상에서, 튜브를 통한 작동 유체의 유동 방향에 의해 정의된 바와 같이 튜브의 유입부 안으로 프로브가 삽입될 수 있다 (예를 들어, "탑 다운(top down)" 삽입). 다른 양상에서, 튜브를 통한 작동 유체의 유동 방향에 의해 정의된 바와 같이 튜브의 유출부 안으로 프로브가 삽입될 수 있다 (예를 들어, "바텀 업(bottom up)" 삽입)
단계(608)에서, 증기 발생기 프로브는 증기 발생기 튜브의 유입부를 통해 강제되고, 일부 양상에서, 튜브를 시험하도록 튜브를 통하여 강제되기 시작한다 (예를 들어 와전류 시험)
단계(610)에서, 기체(예를 들어, 공기)의 유동은 증기 발생기 튜브 안으로 순환된다. 단계(612)에서, 순환되는 기체의 적어도 일부를 가지고 증기 발생기 튜브의 적어도 일부를 통해 증기 발생기 프로브가 강제된다. 예를 들어, 기체의 유동은 단계(608)와 실질적으로 동시에 튜브를 통해 제공될 수 있어서, 프로브 및 기체 유동은 동시에 증기 발생기 튜브를 통해 제공된다. 일부 양상에서, 기체의 유동은 증기 발생기 튜브의 내부 표면과 증기 발생기 프로브 사이에서 환형(annulus)으로 순환될 수 있다. 일부 양상에서, 순환된 공기는 증기 발생기 프로브가 증기 발생기 튜브를 통해 강제될 때 증기 발생기 프로브를 버퍼링 또는 완충(cushion)시킬 수 있으며, 그에 의하여, 프로브와 튜브 사이의 마찰 접촉을 (전체적으로 또는 부분적으로) 감소시킨다. 예를 들어, 증기 발생기 프로브의 프로브 샤프트 둘레에서 튜브 안으로의 기체 유동(예를 들어, 공기 유동)의 순환은, 프로브가 증기 발생기 튜브를 통해 삽입 및/또는 철회될 때, 발생되는 마찰 및 결과적인 저항(drag)을 억제하는데 도움을 줄 수 있다.
일부 양상들에서, 단계(612)는 증기 발생기 프로브를 소망된 위치로 증기 발생기 튜브 안에 삽입하는 것을 포함할 수 있다. 일단 프로브가 소망의 위치에 위치되면, 검사 데이터(예를 들어, 와전류 데이터)가 기록될 수 있다. 그러한 검사 데이터는 튜브로부터 프로부를 회수하는 동안 튜브 안의 하나 이상의 결함들의 존재 및 크기를 (전부 또는 부분적으로) 식별할 수 있다.
단계(614)에서, 프로브와 증기 발생기 튜브 사이의 접촉에 기초한 증기 발생기 프로브의 프로브 샤프트(또는 다른 구성 요소)상의 마찰 저항력이 판단될 수 있다. 예를 들어, 일부 양상에서, 마찰 저항력의 평가는 프로브 푸셔에 의한 증기 발생기 프로브의 추진에 필요한 토크(torque)의 양에 기초하여 판단될 수 있다.
마찰 저항력을 판단 또는 평가하는 다른 기술도 본 발명에 의해 고려된다. 일부 양상에서, 예를 들어, 그러한 마찰을 극복하는데 필요한 힘에 기초하여 마찰을 계산하도록 로드 셀(load cell)이 이용될 수 있다. 일부 양상들에서, 프로브 푸셔는 "트랙션 콘트롤(traction control)" 시스템을 구비할 수 있는데, 이것은 프로브 샤프트상의 공전 휘일 엔코더(idler wheel encoder) 및 전기 구동 모터상의 부하를 모니터한다. 만약 구동 부하가 증가하고 프로브 샤프트가 (예를 들어, 사용자가 설정한) 속도 허용치(speed tolerance)내에서 움직이지 않는다면, 구동 휘일상의 핀치 압력(pinch pressure)이 증가되어 미끄러짐을 회피한다. 만약 구동 모터상의 부하가 설정된 쓰레숄드를 초과하고 공전 엔코더(idler encoder)에서 프로브 샤프트가 움직이지 않는 것으로 나타난다면, (예를 들어 프로브 푸셔 유형에 따라서) 프로브 샤프트 또는 고무 구동 벨트 또는 휘일들에 대한 손상을 회피하기 위하여 (예를 들어, 자동적으로) 시스템이 정지될 수 있다.
단계(616)에서, 증기 발생기 튜브 안으로 순환되는 기체의 유량 또는 압력은 조우하는 결정 마찰 저항력에 기초하여 (예를 들어 자동적으로) 조절될 수 있다. 일부 양상에서, 결정되거나 또는 평가된 힘이 감소될 때, 기체(예를 들어, 공기)의 압력 또는 유량은 감소될 수도 있다. 결정되거나 평가된 힘이 증가함에 따라서, 기체(예를 들어, 공기)의 압력 또는 유량이 증가되어 증기 발생기 튜브를 통하여 증기 발생기 프로브를 강제하는 것을 도울 수 있다. 다른 예로서, 예를 들어 U 굽힘부, 헬리컬 부분들, 또는 다른 만곡되거나 또는 반경 섹션(radiused section)들과 같은 증기 발생기 튜브의 특정 부분들에 증기 발생기 프로브가 접근할 때 기체의 유량 또는 압력이 증가될 수 있다.
일부 양상들에서, 프로브 푸셔 구동 모터상의 전기적인 부하 및 프로브 샤프트의 엔코딩된 움직임을 모니터하는 피드백 루프를 통하여 상기와 같은 조절이 수행될 수 있다. 예를 들어, 프로브 푸셔에 의해 (소프트웨어, 하드웨어, 미들웨어 또는 이들의 조합에서) 수행된 제어 알고리듬은 자동화된 시퀀스 제어를 가질 수 있는데, 이것은 예를 들어 기지(旣知)의 위치에 위치된 튜브 지지 구조체와 같은 것으로부터의 데이터에 있는 랜드마크 신호(landmark signal)를 검출함으로써, 또는 프로브 샤프트 아이들러 휘일 엔코더(probe shaft idler wheel encoder)의 해독(readout)에 의해, 프로브의 위치에 기초하여 자체 조절된다.
도 7 은 증기 발생기 튜브를 검사 및/또는 시험하기 위한 예시적인 방법(700)을 도시한다. 일부 양상들에서, 방법(700)은 도 5 에 도시된 프로브 위치 선정기(500) 뿐만 아니라, 증기 발생기 프로브로써 증기 발생기 튜브를 시험하기 위한 다른 시스템 또는 증기 발생기 프로브(420 또는 300) 또는 다른 프로브를 포함하는 증기 발생기 프로브 시스템(400)의 일부 또는 전부를 이용하여 수행될 수 있다. 일부 양상들에서, 상기 방법(700)은 (예를 들어 단계(604)들과 단계(606) 사이에서) 방법(600)의 일부로서 수행될 수 있다.
방법(700)은 증기 발생기 프로브(예를 들어 프로브(300)의 프로브 헤드(예를 들어, 프로브 헤드(305))가 프로브 위치 선정기의 제 1 유입부 안으로 강제될 때 단계(702)에서 시작될 수 있다. 예를 들어, 도 5 에 도시된 바와 같이, 프로브 헤드는 예시적인 프로브 위치 선정기(500)의 유입부(505) 안으로 (예를 들어, 프로브 푸셔에 의해) 강제될 수 있다. 증기 발생기 프로브의 프로브 헤드 및, 부착된 프로브 샤프트는 연장부(510), 커플링(515), 반경부(520)를 통하여 y-커플링(525) 안으로 (예를 들어 유입부(535)를 통해) 강제될 수 있다.
단계(704)에서, 가압 기체(예를 들어, 공기)의 유동은 프로브 위치 선정기의 제 2 유입부 안으로 순환된다. 예를 들어, 도 5 에 도시된 바와 같이, 가압 기체는 y 커플링(525)의 유입부(530)를 통해 순환될 수 있다. 기체는 공기, 다른 기체일 수 있거나 또는 물, 오일 또는 다른 액체와 같은 다른 유체일 수 있다.
단계(706)에서, 증기 발생기 프로브의 프로브 헤드 및 기체는 프로브 위치 선정기의 유출부로부터 증기 발생기 튜브의 유입부로 제공된다. 예를 들어, 도 5 에 도시된 바와 같이, 프로브 및 기체는 유출부(540)를 통해 증기 발생기 튜브 안으로 제공될 수 있다. 일부 양상들에서, 증기 발생기 프로브는 기체의 그 어떤 유동도 없이 (프로브 위치 선정기를 통하여) 증기 발생기 튜브 안으로 삽입될 수 있다. 튜브 안으로의 증기 발생기 프로브의 삽입에 후속하여, 가압 기체의 유동이 제 2 유입부로 제공되어 증기 발생기 프로브를 증기 발생기 튜브 안으로 합류시킬 수 있다.
비록 여기에 제공된 구현예들이 주로 가압수 원자로를 설명하였을지라도, 상기 구현예들이 설명된 바와 같은 다른 유형의 파워 시스템들 또는 일부 명백한 변형을 가진 예에 적용될 수 있다는 점은 당업자에게 명백하다. 예를 들어, 구현예들 및 그것의 변형예들은 나트륨 액체 금속 원자로, 페블-베드(pebble-bed) 원자로, 또는 제한된 작동 공간을 가진 추진 시스템과 같이, 공간내에서 작동하도록 설계된 원자로와 함께 작동될 수도 있다. 특정의 구현예들은 원자로에 있는 헬리컬 코일 증기 발생기의 사용을 설명하는 반면에, 증기 발생기는 통상적인 증기 발전 설비와 함께 작동되도록 제작될 수도 있다. 마찬가지로, 증기 발생기는 자연 순환 또는 강제 순환으로써 작동되도록 구성될 수 있다.
다수의 구현예들이 설명되었다. 그럼에도 불구하고, 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 만약 설명된 기술들의 단계들이 상이한 시퀀스로 수행되거나, 또는 만약 하나 이상의 단계들이 추가되거나 대체되거나, 또는 만약 개시된 시스템들의 구성 요소들이 상이한 방식으로 조합되었거나, 또는 만약 구성 요소들이 다른 구성 요소들에 의해 대체되거나 보충되었다면, 유리한 결과가 달성될 수 있다. 따라서, 다른 구현예들은 다음의 청구 범위내에 속한다.
5. 원자력 시스템 7. 증기 발생기
10. 제 1 냉각제 12. 원자로 용기
17. 급수 130. 제 2 냉각 시스템

Claims (26)

  1. 유연성 도관을 통해 서로 결합된 프로브 팁(probe tip) 및 전자 프로브(electronic probe)를 구비하는 프로브 헤드(probe head)로서, 상기 프로브 팁은 상기 전자 프로브의 말단에 위치하고 증기 발생기 튜브로의 진입을 위해 구성되며, 상기 유연성 도관은 복수개의 금속성 인터록킹 부분들(metallic interlocking portions)을 구비하고, 상기 금속성 인터록킹 부분들의 개별적인 하나들은 상기 금속성 인터록킹 부분들중 적어도 인접한 하나에 움직일 수 있게 결합되는, 프로브 헤드; 및,
    상기 프로브 헤드의 기단 부분에 결합되고 복수개의 다른 금속성 인터록킹 부분들을 가지는 다른 유연성 도관을 구비한 프로브 샤프트(probe shaft)로서, 상기 다른 금속성 인터록킹 부분들의 개별적인 하나들은 다른 금속성 인터록킹 부분들중 적어도 인접한 하나에 움직일 수 있게 고정되는, 프로브 샤프트;를 포함하는, 증기 발생기 튜브 프로브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    프로브 헤드의 기단 부분으로부터 또는 기단 부분에 인접한 곳으로부터 프로브 샤프트를 통해 연장된 케이블을 더 포함하는, 증기 발생기 튜브 프로브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    케이블은 다수 가닥의 케이블(multi-strand cable)인, 증기 발생기 튜브 프로브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 다른 유연성 도관은 스테인레스 스틸 스퀘어-락(square-lock) 도관을 포함하는, 증기 발생기 튜브 프로브.
  5. 제 1 항에 있어서,
    전자 프로브는 와전류 검사 프로브(eddy current test probe)를 포함하는, 증기 발생기 튜브 프로브.
  6. 제 5 항에 있어서,
    와전류 검사 프로브는 자체 참조 보빈 코일 프로브(self referencing Bobbin coil probe)를 포함하는, 증기 발생기 튜브 프로브.
  7. 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 증기 발생기 튜브 프로브를 삽입하는 단계로서, 증기 발생기 튜브 프로브는 프로브 샤프트에 결합된 프로브 헤드를 구비하고, 상기 프로브 헤드는, 전자 프로브 및, 상기 프로브 헤드의 말단에 있는 프로브 팁을 구비하고, 상기 프로브 샤프트의 일부는 상기 전자 프로브와 상기 프로브 팁 사이에서 연장되고 상기 전자 프로브를 상기 프로브 팁에 결합시키고, 상기 프로브 샤프트는 움직일 수 있게 서로 결합된 복수개의 금속성 인터록킹 부분들을 가지는, 유연성 도관을 구비하는, 증기 발생기 튜브 프로브의 삽입 단계;
    기체를 증기 발생기 튜브 안으로 순환시키는 단계; 및,
    프로브 샤프트와 증기 발생기 튜브 사이의 환형부 안에 배치된 순환 기체의 적어도 일부에 의하여, 증기 발생기 튜브의 적어도 일부를 통하여 증기 발생기 튜브 프로브를 강제하는 단계;를 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    증기 발생기 튜브는 복수개의 회전부들을 포함하고, 증기 발생기 튜브의 일부를 통하여 증기 발생기 튜브 프로브를 강제하는 단계는:
    증기 발생기 튜브 프로브를 복수개의 회전부(turn)를 통하여 그리고 증기 발생기 튜브의 유출부를 통하여 강제하는 것을 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    증기 발생기 튜브는 헬리컬 코일 증기 발생기 튜브를 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    증기 발생기 튜브 프로브의 프로브 헤드를 증기 발생기 튜브의 유입부를 향하여 안내하는 단계;
    프로브 헤드가 증기 발생기 튜브의 유입부와 정렬되도록 프로브 헤드의 위치를 적어도 2 개의 방향에서 조절하는 단계; 및,
    정렬된 프로브 헤드를 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 강제하는 단계;를 더 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    증기 발생기 튜브의 유입부에 인접하게 위치된 프로브 위치 선정 안내 조립체의 제 1 유입부 안으로 프로브 헤드를 강제하는 단계;
    프로브 위치 선정 안내 조립체의 제 2 유입부로 기체를 순환시키는 단계; 및,
    프로브 위치 선정 안내 조립체의 유출부로부터 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 프로브 헤드 및 기체를 함께 강제하는 단계;를 더 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    증기 발생기 튜브 프로브를 증기 발생기 튜브의 일부를 통하여 강제하는 단계 동안 프로브 샤프트와 증기 발생기 튜브 사이의 접촉에 기초하여 프로브 샤프트상의 마찰 저항력을 판단하는 단계; 및,
    판단된 마찰 저항력에 기초하여, 증기 발생기 튜브 안으로 순환된 기체의 압력 또는 유량을 조절하는 단계를 더 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  13. 제 7 항에 있어서,
    기체는 공기를 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  14. 유연성 금속 도관을 통해 서로 결합된 전자 프로브 및 프로브 팁을 구비하는 프로브 헤드로서, 상기 프로브 팁은 증기 발생기 튜브로의 진입을 위해 구성되고, 상기 유연성 금속 도관은 움직일 수 있게 서로 결합된 복수개의 인터록킹 부분들을 구비하는, 프로브 헤드; 및, 프로브 헤드의 기단 부분에 결합되고 복수개의 다른 인터록킹 부분들을 가진 다른 유연성 금속 도관을 포함하는 프로브 샤프트로서, 각각의 다른 인터록킹 부분은 적어도 하나의 인접한 다른 인터록킹 부분에 미끄러질 수 있게 고정되는, 프로브 샤프트;를 구비하는 증기 발생기 검사 프로브;
    프로브 샤프트의 적어도 일부를 스풀(spool)로부터 이송시키도록 구성된 프로브 전달 장치; 및,
    가압 공기 유동을 증기 발생기 튜브로 전달하는 도관을 포함하는 공기 공급부;를 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    프로브 헤드의 기단 부분으로부터 또는 기단 부분에 인접한 곳으로부터 프로브 샤프트를 통하여 연장된 케이블을 더 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    케이블은 다수 가닥(multi-strand)의 케이블을 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서,
    유연한 금속성 도관은 스테인레스 스틸 스퀘어-락(squre-lock) 도관을 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  18. 제 14 항에 있어서,
    전자 프로브는 와전류 검사 프로브를 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  19. 제 18 항에 있어서,
    와전류 검사 프로브는 자체 참조 보빈 코일 프로브(self referencing Bobbin coil probe)를 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  20. 제 14 항에 있어서,
    프로브 전달 장치는:
    스풀로부터 프로브 샤프트의 일부를 이송하도록 구성된 모터 장치(motorized apparatus)를 포함하는 프로브 구동부; 및,
    모터 장치로부터 프로브 샤프트의 일부를 수용하고 프로브 헤드의 말단 부분을 증기 발생기 튜브의 유입부와 정렬시키도록 구성된 프로브 위치 선정 구동부;를 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  21. 제 20 항에 있어서,
    프로브 위치 선정 구동부는 프로브 헤드의 말단 부분을 증기 발생기 튜브의 유입부와 정렬시키기 위하여 프로브 헤드를 적어도 2 개 방향으로 병진시키도록 구성되는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  22. 제 20 항에 있어서,
    프로브 전달 장치는 프로브 위치 선정 안내 조립체를 더 포함하고, 상기 프로브 위치 선정 안내 조립체는:
    프로브 헤드를 수용하도록 구성된 제 1 유입 부분;
    제 1 유입 부분에 결합된 진입부를 포함하는 반경화된 부분(radiused portion); 및,
    반경화된 부분의 출구에 결합되고, 제 1 개구를 통해 프로브 헤드를 수용하도록 그리고 제 2 개구를 통해 가압 공기 유동을 수용하도록 구성된, 제 2 유입 부분;을 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  23. 제 20 항에 있어서,
    제 2 유입 부분은 프로브 헤드 및 가압 공기 유동을 함께 증기 발생기 튜브의 유입부로 제공하도록 구성된 유출부를 포함하는, 증기 발생기 튜브 검사 시스템.
  24. 와전류 전자 프로브;
    와전류 전자 프로브의 말단에 있는 팁;
    와전류 전자 프로브를 팁에 결합시키고, 복수개의 망원경식 조인트들(telescoping joints)을 구비하고, 상기 와전류 전자 프로브와 팁 사이에서 연장되는, 굽힘 가능 샤프트; 및,
    와전류 전자 프로브에 결합되고 상기 와전류 전자 프로브로부터 기단으로 연장된 다른 굽힘 가능 샤프트로서, 복수개의 다른 망원경식 조인트들을 구비하는, 다른 굽힘 가능 샤프트;를 포함하는, 원자로 파워 시스템의 튜브형 부분 검사 장치.
  25. 증기 발생기 튜브 프로브를 헬리컬 증기 발생기 튜브의 유입부 안으로 삽입하는 단계로서, 증기 발생기 튜브 프로브는 프로브 샤프트에 결합된 프로브 헤드를 포함하고, 상기 프로브 헤드는 유연성 도관을 통해 전자 프로브에 결합된 프로브 팁을 구비하고, 상기 프로브 팁은 전자 프로브의 말단에 있고, 상기 프로브 샤프트의 일부는 상기 전자 프로브와 상기 프로브 팁 사이에서 연장되고 상기 전자 프로브를 상기 프로브 팁에 결합시키고, 상기 프로브 샤프트의 일부는 복수개의 인터록킹 부분들을 가진 유연성 도관을 구비하고, 상기 인터록킹 부분들의 개별적인 하나들은 상기 인터록킹 부분들의 적어도 인접한 하나에 움직일 수 있게 결합되고, 상기 프로브 샤프트는 복수개의 다른 인터록킹 부분들을 구비하는 다른 유연성 도관을 구비하는, 증기 발생기 튜브 프로브의 삽입 단계; 및,
    증기 발생기 튜브 프로브를 헬리컬 증기 발생기 튜브의 적어도 일부를 통해 강제하는 단계;를 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    증기 발생기 튜브 프로브를 헬리컬 증기 발생기 튜브의 일부를 통해 강제하는 단계와 실질적으로 동시에 헬리컬 증기 발생기 튜브를 통하여 기체의 유동을 순환시키는 단계를 더 포함하는, 증기 발생기 튜브의 검사 방법.
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