MXPA06014315A - Un metodo para inspeccionar o utilizar herramientas en un entorno de reactor nuclear. - Google Patents

Abstract

Un método para inspeccionar o utilizar herramientas en un ambiente bajo el agua de un recipiente de seguridad de reactor nuclear, un depósito de combustible gastado o un foso de equipo, que incluye hacer flotar una plataforma para transportar dispositivos y/o herramientas de inspección sobre un sitio objetivo por debajo del agua y desplegar los dispositivos o herramientas hacia el sitio objetivo bajo el agua; la plataforma se puede acoplar a una pluma cuyo extremo opuesto está portado por un carro que se mueve alrededor de un área del piso rodeando el depósito; alternativamente la plataforma se puede mover en forma independiente a lo largo de la superficie del agua mediante propulsores.

Description

UN METODO PARA INSPECCIONAR O UTILIZAR HERRAMIENTAS EN UN ENTORNO DE REACTOR NUCLEAR ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención se refiere un método para desplegar equipo de examinación y/o soporte no destructivo para inspección submarina y reparación de soldaduras y estructuras mecánicas en un entorno de reactor nuclear y particularmente se refiere a la transportación y despliegue de herramientas de inspección y/o trabajo en el entorno submarino en cualquiera de un recipiente de seguridad del reactor nuclear, un depósito de combustible gastado o un foso del equipo en un sitio del reactor nuclear. Las soldaduras sumergidas y estructuras mecánicas en un entorno de reactor nuclear tal como un recipiente de seguridad del reactor nuclear, un depósito de combustible gastado o un foso del equipo requieren examinación no destructiva periódica para evaluar su integridad estructural y reparar, si es necesario, con el fin de asegurar confiabilidad continua y rendimiento de sus funciones. Estas examinaciones normalmente se realizan durante interrupciones del servicio cuando existe una alta intensidad de reparación simultánea/trabajo de modificación que se realiza en áreas adyacentes, con frecuencia con acceso muy limitado. La examinación no destructiva y equipo de soporte para realizar el trabajo de reparación puede incluir, por ejemplo, varios dispositivos de herramientas propios, cámaras, carretes de cable, dispositivos de empuje-tracción, brazos/ensambles telescópicos, sistemas hidráulicos, mangueras de vacio, sondas de corriente parásita y otro equipo. El equipo utilizado para transportar y colocar equipo de examinación no destructivo para examinación de y trabajo en soldaduras sumergidas y otras estructuras han incluido puentes, plataformas y sumergibles. Los puentes y plataformas únicamente tienen una cantidad limitada de espacio de trabajo con el resultado de que las tareas a ser realizadas a partir de los mismos con frecuencia deben realizarse en series extendiendo así las duraciones de interrupción de servicio de toda la planta. También, cuando se utiliza un puente de reabastecimiento de combustible para inspección u otro trabajo, ninguna otra actividad es posible a partir del puente de reabastecimiento de combustible durante el movimiento de combustible. Los sumergibles eliminan la necesidad de utilizar el puente o plataforma para la mayoría de las tareas reduciendo así los conflictos de programación y permitiendo que se realice el trabajo en paralelo. Sin embargo, los sumergibles tienen un costo inicial elevado y tienden a ser cotosos y relativamente complejos desde una perspectiva de mantenimiento mientras se maneja su perfil y sistemas de suministro. Por consiguiente, se ha desarrollado la necesidad de un método para suministrar equipo a ser utilizado en el rendimiento de examinaciones no destructivas submarinas y trabajo de reparación en una manera que evita la obstrucción de o interferencia con otras actividades que ocurren en la cercanía de las examinaciones o reparación, es decir, movimiento de combustible nuclear y proporciona versatilidad y capacidad para trabajo de trayectoria crítica y no crítica en el recipiente de segundad del reactor nuclear, foso del equipo, y depósito de combustible gastado.

BREVE DESCRIPCION DE UNA MODALIDAD PREFERIDA De acuerdo con un aspecto preferido de la presente invención, se proporciona una método para inspeccionar o utilizar herramientas en el entorno submarino de por lo menos un recipiente de seguridad del reactor nuclear, un depósito de combustible gastado o un foso del equipo en un sitio del reactor nuclear que comprende los pasos de (a) hacer flotar una plataforma en la superficie de agua en un depósito de agua que cubre una porción de un recipiente de seguridad del reactor nuclear, el depósito de combustible gastado y el foso del equipo, y (b) desplegar un dispositivo de inspección o una herramienta de la plataforma de flotación a un sitio objetivo por debajo de la superficie de agua para inspeccionar o realizar trabajo en un sitio objetivo. En otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para inspeccionar o utilizar herramientas en el entorno submarino de por lo menos uno de un depósito de combustible gastado o un foso del equipo en un sitio del reactor nuclear que comprende los pasos de. (a) remover un secador de vapor a partir de un recipiente de seguridad del reactor nuclear y colocar el secador en uno del depósito de combustible gastado y foso del equipo; (b) soportar una estructura del secador de vapor adyacente a la superficie de agua en un depósito de agua que cubre una porción de uno del depósito de combustible gastado y el foso del equipo; y (c) desplegar un dispositivo de inspección o una herramienta de la estructura a un sitio objetivo por debajo de la superficie de agua para inspeccionar o realizar trabajo en el sitio objetivo.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una ilustración esquemática recortada de una construcción del reactor que ilustra una construcción de contención y protección. La figura 2 es una vista en perspectiva en fragmentos de la cavidad o área de depósito superior del recipiente de seguridad del reactor nuclear con el domo de presión superior removido y que ilustra un área del suelo alrededor del recipiente; La figura 3 es una vista en perspectiva que ilustra un mecanismo para desplegar una plataforma de flotación del área del suelo alrededor del área de depósito superior para soportar el transporte y despliegue de herramientas de inspección y otras herramientas a un sitio submarino; La figura 4 es una vista en perspectiva de una forma adicional de una plataforma de flotación de conformidad con una modalidad preferida de la presente invención; La figura 5 es una vista en perspectiva de un mecanismo adicional para desplegar la plataforma de flotación; y La figura 6 es una vista en planta esquemática de una construcción del reactor que ilustra un depósito para almacenamiento de combustible gastado y foso del equipo a lo largo del depósito superior que cubre el recipiente de seguridad del reactor nuclear; La figura 7 es una vista en perspectiva en fragmentos de una estructura montada a las asas del secador de vapor que se ubica en un depósito de combustible gastado o en un foso del equipo. Con relación ahora a los dibujos, particularmente a la figura 1 , se ¡lustra un recipiente de seguridad del reactor nuclear 10 que es rodeado por una pared de protección del reactor 12, ambos colocados en un pozo seco 14. El recipiente de seguridad del reactor nuclear 10 está colocado dentro de una estructura de contención 16 rodeada por una construcción de protección 18. En la figura 1 , el domo de presión superior 20 del recipiente de seguridad del reactor nuclear se ilustra asegurado al recipiente 10. En una cavidad superior o área de depósito 22 por arriba del domo de presión 20, el recipiente de seguridad del reactor nuclear está rodeado por un área de suelo 24, es decir, un área por arriba del nivel del agua en la cavidad inundada o depósito superior 22. Se apreciará que cuando el trabajo se realice dentro del recipiente de seguridad del reactor nuclear 10, el nivel del agua en el área del depósito 22 se eleve a una elevación corta del área del suelo 24, por ejemplo aproximadamente 15.24 centímetros por debajo del área del suelo 24, de manera que, tras la remoción del domo de presión 20, el interior del recipiente se seguridad del reactor nuclear se mantenga bajo el agua. En la figura 2, el domo de presión 20 ha sido removido del recipiente 10 exponiendo los pernos 27 típicamente utilizados para asegurar el domo al recipiente 10 De acuerdo con una modalidad preferida de la presente invención, se proporciona un método para transportar y desplegar equipos de inspección y otros equipos de trabajo para inspección submarina y trabajo en estructuras de soldadura y mecánicas. Con relación de nueva cuenta a la figura 2, se ilustra una plataforma de flotación 30 asegurada en un extremo a una pluma telescópica, que por ejemplo se extiende y se pliega 32. El extremo opuesto de la pluma 32 se conecta a una guía 34 para movimiento en pivote alrededor de un eje horizontal. La guía 32 puede desplazarse alrededor de un carril 35 a lo largo del área del suelo 24. La plataforma 30 incluye un carrete de cable 36 y un motor 38 para desplegar el cable 40 desde y un cable retráctil 40 en el carrete de cable 36. El cable 40 porta en su extremo inferior cualquiera o más de las herramientas de inspección o trabajo anotadas anteriormente. Se apreciará que la invención no se limite a ningún tipo particular de herramienta de inspección o de trabajo sino que pueda utilizarse para ubicar cualquier herramienta de inspección o trabajo en cualquier sitio submarino en un entorno de construcción nuclear para realizar cualquier tarea capaz de ser realizada por una herramienta submarina. La plataforma 30 puede comprender esencialmente cualquier forma de estructura que pueda flotar en la superficie del agua en el área del depósito 22. Por ejemplo, la plataforma 30 puede formarse de un ensamble de dispositivo de flotación asegurados juntos para soportar el carrete de cable, motor, cable y otro equipo en la superficie del agua en el depósito 22. Al ubicar la guía 32 en una posición circunferencial seleccionada a lo largo del carril 35, y con la capacidad de que la pluma 32 se extienda y se contraiga y que también se mueva en pivote alrededor de un eje horizontal en la conexión entre la pluma y la guía 34, se apreciará que el cable 40 pueda ubicarse verticalmente sobre cualquier sitio objetivo submarino deseado que deba inspeccionarse o en el cual el trabajo deba ser realizado y sin importar el nivel del agua en el área del depósito 22. El control del motor 38 y el carrete de cable 36 puede desde luego lograrse utilizando conexiones eléctricas que pasan a través de la pluma 32 al motor 38 desde una estación de control en el área de suelo 24 o en otro lugar. El control inalámbrico también puede efectuarse. Con relación a la figura 3, se ilustra una modalidad adicional de una plataforma de trabajo de flotación. En la figura 3, la plataforma de flotación 50 puede comprender un ensamble de dispositivos de flotación por ejemplo pontones que soporten una cubierta 52 en donde se montan los soportes laterales 54 que montan en forma pivotal el extremo de una pluma telescópica 56 a la plataforma de flotación 50. También se ilustra en la figura 3 un impulsor de cable 58 acoplado a una polea 60 para guiar el cable a través de una abertura central 62 en la cubierta 52 de la plataforma 50. El cable se extiende desde el carrete 60 a lo largo de la pluma 56 a un carrete de cable 64 montado en un carro 66. El extremo exterior de la pluma 56 se monta en pivote horizontal portado por un carro 66 para movimiento en pivote alrededor de un eje horizontal 68. El pivote horizontal es, a su vez montado en un pivote vertical indicado por el eje 70. El movimiento de la pluma alrededor de los ejes vertical y horizontal puede controlarse por motores o manualmente. El carro 66 puede tener ruedas 72 que permiten al carro girar a lo largo de la superficie de suelo 24 o guiarse en los rieles de la superficie del suelo. También, el carrete de cable 64 puede cargarse por resorte para desviar el cable para retracción. Al montar la pluma en ejes horizontales y verticales, la pluma puede oscilar lateralmente desplazando la plataforma 50 a lo largo de la superficie del agua en una trayectoria generalmente similar a un arco y puede acomodar cambios elevacionales dependiendo del nivel del agua en el área del depósito del recipiente de seguridad del reactor nuclear. Al extender o contraer la pluma telescópica 56 en conjunto con el movimiento controlado de la pluma alrededor de los ejes horizontales y verticales, la plataforma 50 puede ubicarse en cualquier ubicación superficial dentro del área del depósito y de esta manera descansar verticalmente sobre el sitio objetivo para la inspección o trabajo. Cuando se ubica apropiadamente, el impulsor de cable 58 se activa para extender el cable que porta la herramienta al sitio objetivo submarino para realizar la inspección o trabajo. Se apreciará que el carrete de cable 64 no deba de ser portado por el carro 62 pero pueda ubicarse directamente en la plataforma 50 como en la modalidad ilustrada en la figura 2.

Con relación a la figura 4, se ilustra otra forma de plataforma de flotación 80. En esta modalidad, la plataforma 80 comprende un ensamble de dispositivos de flotación, por ejemplo pontones, que portan una estructura 82 para soportar un carrete de cable 84, y un motor reversible 86 para impulsar el carrete de cable 84. La plataforma 80 puede adherirse al área del suelo 24 por medio de un par de líneas flexibles 88. Los extremos fuera del costado de las líneas 88 pueden fijarse al área del suelo o a una guía móvil o carro como se describió previamente. Para colocar la plataforma 80, propulsores direccíonalmente controlados 80 pueden ser portados por la plataforma 80. Los propulsores pueden tener impulsores accionados por un motor eléctrico que pueden girar alrededor de los ejes verticales para impartir empuje a la plataforma 80 en cualquier dirección lateral, es decir, girar 360° alrededor de un eje vertical. Al colocar de manera giratoria los propulsores 90, la plataforma 80 puede ser transportada hacia y desplegada sobre un sitio objetivo bajo el agua. Una de las líneas 88 puede portar el suministro de energía para el motor 86 para impulsar el carrete de cable 84 así como impulsar y ubicar los propulsores 90. La plataforma flotante 80 de esta modalidad se ilustra también en la figura 2 aunque podrá apreciarse que solamente se utilizarán normalmente las plataformas 30 u 80. Haciendo referencia ahora al dibujo de la figura 5, se ilustra otro mecanismo para ubicar las herramientas de inspección o de trabajo. En esta modalidad, la plataforma flotante 91 porta un carrete de cable y un motor en forma similar a la de la modalidad anterior para desplegar el cable para suspender las herramientas de inspección o de trabajo en la ubicación deseada. En esta modalidad, la plataforma 91 también incluye 4 carretes de cable 93 a los cuales están unidos los cables 94. Los extremos opuestos de los cables 94 se unen en ubicaciones fijas alrededor del área del piso arriba del recipiente de seguridad del reactor. Los carretes de cable 93 están orientados a 90° uno con relación al otro y por lo tanto los cables 94 están orientados a 90° con relación uno al otro. Al enrollar y desenrollar selectivamente varios de los carretes de cable 43, la plataforma flotante 91 se puede ubicar arriba de una ubicación de inspección o de trabajo dentro del recipiente de seguridad del reactor, de manera que las herramientas de inspección o de trabajo pueden bajarse para realizar su función. Por ejemplo, al enrollar el cable en uno de los carretes 93 y desenrollar el cable desde el carrete opuesto 93 y desenrollar los cables de los dos carretes de cable restantes, la plataforma flotante se puede desplazar a lo largo de la dirección del cable que está siendo enrollado en el carrete de cable. De esta manera al enrollar y desenrollar de manera variada los distintos cables, la plataforma se puede desplazar sobre cualquier ubicación pretendida en el recipiente de seguridad del reactor. Podrá apreciarse que los movimientos realizados al utilizar cuatro carretes de cable en esta modalidad, también se pueden lograr utilizando cables fijos y un mecanismo impulsor para mover la plataforma flotante a lo largo de la longitud del cable. También se podrá apreciar que se puede lograr un movimiento similar utilizando rodillos impulsores en lugar de los carretes de cable 93.

Podrá apreciarse que se puede utilizar uno o más tipos diferentes de plataformas en cualquier recipiente de segundad de reactor para ubicar los dispositivos y/o las herramientas de inspección bajo el agua en un sitio objetivo. Además las plataformas flotantes de la presente no solamente se pueden utilizar en el depósito superior 22 del recipiente de seguridad del reactor, sino que también se pueden utilizar en el foso inundado del equipo o en el depósito de almacenamiento de combustible en la construcción del reactor para propósitos similares. Por ejemplo, y haciendo referencia a la vista plana esquemática de una porción de una construcción de reactor que se ilustra en la figura 6, el depósito superior 22 puede tener una pared protectora con una puerta re movible 100 entre el pozo del reactor 102 y el depósito de almacenamiento de combustible gastado 104. El foso del equipo 106 puede tener bloques protectores 108 separando el pozo del foso. Cualquiera de las distintas plataformas que se describen en la presente se puede utilizar en estas áreas inundadas con agua a elevaciones correspondientes a la elevación del agua en el depósito superior 22. En una modalidad adicional de la presente que se ilustra en la figura 7, se ilustra esquemáticamente un secador de vapor 1 10 que se sitúa en el depósito de combustible gastado o el foso del equipo. Las asas de montaje 1 12 que se utilizan para montar el secador de vapor adyacente al extremo superior del recipiente de seguridad del reactor, se pueden utilizar para soportar una estructura 1 14 arriba del secador de vapor. La estructura puede comprender dos brazos de soporte que se intersecan en el centro del secador de vapor. El centro de la estructura puede montarse pivotalmente en una pluma 116 que porta el dispositivo de inspección 118 desde un cable para pivotar alrededor del eje vertical del secador en 360°. La pluma 116 puede ser telescópica o puede estar fija en su longitud si se desea. Al montar la estructura 114 en el secador de vapor, la operación de la herramienta de inspección se simplifica haciendo posible que el operador accione la herramienta en el mismo sistema coordinado que se utiliza para seguir y reportar el progreso de inspección y los resultados. Por ejemplo, la ubicación angular de la pluma de inspección será la misma que la posición coordinada para las ubicaciones de inspección en la parte exterior del secador. La extensión y la retracción del cable de inspección se pueden calibrar para representar la elevación del secador. Adicionalmente, debido a que el eje radial y ascendente para el dispositivo de inspección se alinea y se calibra con el sistema coordinado polar del secador, los artículos se pueden medir utilizando la información de retroalimentación de la ubicación del dispositivo de inspección directamente desde un controlador de movimiento. Se puede añadir un dispositivo de señalamiento, que no se muestra, a la cabeza de inspección para mejorar la precisión de la medición. Alternativamente, la estructura se puede montar en asas de montaje en el depósito de combustible gastado o en el foso del equipo y sumergirse por debajo del nivel del agua en el depósito y en el foso. Esto hace posible el espacio para pasar sobre la plataforma de recarga de combustible y la plataforma de trabajo.

Aunque la invención ha sido descrita junto con lo que se considera actualmente la modalidad más práctica y preferida, deberá entenderse que I invención no está limitada a la modalidad descrita, sino que por el contrario, se pretende cubrir las distintas modificaciones y las disposiciones equivalentes que se incluyen dentro del espíritu y el alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un método para inspeccionar o utilizar herramientas en un ambiente bajo el agua de por lo menos un recipiente de seguridad de reactor nuclear 10, un depósito de combustible gastado 104 o un foso de equipo 106 en un sitio de reactor nuclear, que comprende los pasos de: (a) flotar una plataforma 30, 50 80 ó 91 en la superficie del agua en un depósito de agua que se encuentra sobre una porción de uno de un recipiente de seguridad de tractor 10, el depósito de combustible gastado 104 y el foso del equipo 106; y (b) desplegar un dispositivo de inspección 118 o una herramienta desde la plataforma flotante 30 hasta el sitio objetivo por debajo de la superficie del agua para inspeccionar o realizar un trabajo en el sitio objetivo.

2.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye proporcionar por lo menos un propulsor 90 en la plataforma 80 para impulsar la plataforma hacia una ubicación a lo largo de la superficie del agua que se encuentra sobre el sitio objetivo bajo el agua dentro de dicho uno de un recipiente de seguridad 10, el depósito de combustible gastado 104 y el foso del equipo 106.

3.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye acoplar una pluma telescópica 32, 56 entre la plataforma flotante 30, 50 y una estructura de soporte de pluma alrededor del depósito de agua 22.

4. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque incluye desplazar la plataforma 30, 50 hacia, o en alejamiento de la estructura de soporte extendiendo y retrayendo la pluma 32, 56.

5. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque incluye hacer girar la pluma 32 alrededor de un eje que se extiende generalmente en forma vertical para desplazar lateralmente la plataforma 30 a lo largo de la superficie del agua.

6. - El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque incluye desplazar la estructura de soporte de pluma alrededor del depósito 22.

7. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye soportar el peso del dispositivo o la herramienta de inspección 1 18 únicamente desde la plataforma flotante 30.

8. - El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de desplegar incluye extender un cable 40 desde la plataforma para soportar el dispositivo o la herramienta de inspección 1 18 adyacente al sitio objetivo dentro de dicho uno del recipiente de segundad del reactor 10, el depósito de combustible gastado 104 y el foso del equipo 106.

9.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye proporcionar un impulsor de cable 58 en la plataforma 50, y extender o retraer un cable 40 soportando el dispositivo o la herramienta de inspección 118 desde el impulsor de cable 58.

10.- El método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye acoplar una pluma telescópica 32 entre la plataforma flotante 30 y una estructura de soporte de pluma alrededor del depósito de agua 22, proporcionando un carrete de cable 36 en la estructura de soporte y un impulsor de cable 38 en la plataforma flotante 30, ubicar un cable 40 a lo largo de la estructura de pluma entre el carrete de cable 36 y el impulsor de cable 38, y extender el cable 40 desde la plataforma 30 para soportar el dispositivo o la herramienta de inspección 118 en forma adyacente al sitio objetivo en dicho uno del recipiente de seguridad del reactor 10, el depósito de combustible gastado 104 y el foso del equipo 106.