RU2187103C2 - Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии - Google Patents

Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии Download PDF

Info

Publication number
RU2187103C2
RU2187103C2 RU99117128/28A RU99117128A RU2187103C2 RU 2187103 C2 RU2187103 C2 RU 2187103C2 RU 99117128/28 A RU99117128/28 A RU 99117128/28A RU 99117128 A RU99117128 A RU 99117128A RU 2187103 C2 RU2187103 C2 RU 2187103C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sensor
vver
fuel
rod
fuel element
Prior art date
Application number
RU99117128/28A
Other languages
English (en)
Other versions
RU99117128A (ru
Inventor
И.Г. Чапаев
Ю.А. Жуков
В.И. Батуев
С.И. Вихрюк
Е.А. Филиппов
А.М. Лузин
А.Н. Петров
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" filed Critical Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов"
Priority to RU99117128/28A priority Critical patent/RU2187103C2/ru
Publication of RU99117128A publication Critical patent/RU99117128A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2187103C2 publication Critical patent/RU2187103C2/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение при изготовлении и контроле тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). Расширение технологических возможностей устройства достигается за счет того, что устройство содержит транспортный стол-накопитель, датчик "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000 на транспортном столе-накопителе", транспортное средство ввода на контроль и вывода с контроля ТВЭЛа, узел зажима ТВЭЛа и его поворота вокруг своей оси, привод датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" в виде штока пневмоцилиндра и датчик "наличие ТВЭЛа в зоне контроля", иммерсионную ванну, пьезоэлектрический преобразователь (излучающий и приемный), блок управления и датчик "наличие ТВЭЛа на позиции узла загрузки". На транспортном столе-накопителе на расстоянии от датчика "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000 на транспортном столе-накопителе", равном разнице между ТВЭЛами ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, установлен датчик "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-440 на транспортном столе-накопителе". Устройство снабжено блоком электронной коммутации, сообщенным с блоком управления и обоими датчиками "наличие ТВЭЛа на транспортном столе-накопителе". Между стенкой иммерсионной ванны и корпусом пневмоцилиндра соосно штоку-приводу датчика установлена съемная компенсационная вставка с толщиной, равной разнице между высотой заглушек ТВЭЛ ВВЭР-1000 и ВВЭР-440. Шток-привод датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" и поршень пневмоцилиндра выполнены как винтовая пара. Датчик "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" установлен соосно штоку-приводу датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" в задней стенке пневмоцилиндра с возможностью соосно штоку-приводу перемещаться как винтовая пара с задней стенкой корпуса пневмоцилиндра. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к атомной промышленности и может найти применение на предприятиях изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ). Известно, что загерметизированные заглушками с двух сторон и сварными швами оболочки ТВЭЛов работают в очень тяжелых условиях:
1) мощное радиационное воздействие всех видов облучения на оболочку и ее сварные швы;
2) высокая температура топливного сердечника;
3) высокое давление теплоносителя;
4) коррозионное воздействие теплоносителя с внешней стороны и топлива и газовых продуктов деления - с внутренней стороны;
5) плотный контакт оболочки с топливом вследствие его распухания и т.д.
На основе анализа условий эксплуатации к сварным швам также предъявляются весьма жесткие требования, и осуществление контроля каждого сварного шва на стадии изготовления ТВЭЛа является обязательным.
Известно устройство ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛов, содержащее пьезоэлектрический преобразователь, транспортное средство ввода на контроль и вывода с контроля ТВЭЛ и блок управления (см. Патент США 3575042).
Известное устройство не обеспечивает проведение ультразвукового контроля длинномерных цилиндрических ТВЭЛ с особотонкостенными оболочками малого диаметра. В нем отсутствует узел, обеспечивающий точное центрирование ТВЭЛа в зоне контроля, что особенно важно при проведении ультразвукового контроля на концах длинномерных ТВЭЛов малого диаметра - 9,1 мм, загерметизированных с одного конца электронно-лучевой сваркой заглушки к оболочке, а с другой контактно-стыковой сваркой (КСС-2) заглушки к оболочке под давлением инертного газа под оболочкой.
Известно устройство ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛов, содержащее транспортное средство ввода на контроль и вывода с контроля ТВЭЛа, узел зажима и поворота ТВЭЛа вокруг своей оси, излучающий и приемный пьезоэлектрические преобразователи и блок управления (см. Книга 2. Разработка, производство и эксплуатация ТВЭЛов энергетических реакторов. М., Энергоатомиздат. , 1995 г. , под редакцией Ф.Г.Решетникова, стр. 275-276, рис. 21.12).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛ, автоматической линии после электронно-лучевой сварки заглушки к оболочке и контактно-стыковой сварки другой заглушки к оболочке, содержащее транспортный стол-накопитель, датчик наличия ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000 на столе-накопителе, транспортное средство ввода на контроль и вывода с контроля ТВЭЛа, узел зажима ТВЭЛа и его поворота вокруг своей оси, привод датчика наличия ТВЭЛа в зоне контроля в виде штока пневмоцилиндра и датчик наличия ТВЭЛа в зоне контроля, иммерсионную ванну, пьезоэлектрический преобразователь (излучающий и приемный) и блок управления (см. устройство ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛов автоматической линии, "Патент Российской Федерации 2070740" "Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов" от 17.05.1994 г., опубликован 20.12.1996 г., М кл. G 21 С 21/02, фиг.22, 80).
Устройство предназначено для ультразвукового контроля сварного шва электронно-лучевой сварки заглушки к оболочке и контактно-стыковой сварки другой заглушки к другому концу оболочки ТВЭЛа для реактора ВВЭР-1000 Аналогичное предназначение имеет и устройство, описанное в книге 2 Ф.Г. Решетникова. Разработка, производство и эксплуатация ТВЭЛов энергетических реакторов, на стр. 275-276, т.е. устройство предназначено для контроля одного типа и конструкции ТВЭЛ.
Для водо-водяного реактора ВВЭР-1000 длина стержневого ТВЭЛа составляет 3837 мм и диаметр 9,1 мм, а для ВВЭР-440 длина составляет ≈2500 мм и диаметр 9,1 мм, отличаются по длине и заглушки. В силу конструктивных отличий ТВЭЛов ультразвуковой контроль сварных соединений можно осуществлять только одного типа, так как иначе возможно несовпадение зоны контроля со сварным швом.
Технической задачей изобретения является расширение технологических возможностей устройства ультразвукового контроля сварных швов как ТВЭЛов ВВЭР-1000, так и ТВЭЛов ВВЭР-440.
Эта техническая задача решается тем, что в устройстве ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛа автоматической линии после электронно-лучевой сварки заглушки к оболочке и контактно-стыковой сварки другой заглушки к другому концу снаряженной оболочки, содержащем транспортный стол-накопитель, датчик "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000 на столе накопителе", транспортное средство ввода на контроль и вывода с контроля ТВЭЛа, узел зажима ТВЭЛа и его поворота вокруг своей оси, привод датчика наличия ТВЭЛа в зоне контроля в виде штока пневмоцилиндра и датчик наличия ТВЭЛа в зоне контроля, иммерсионную ванну, пьезоэлектрический преобразователь (излучающий и приемный), блок управления и датчик "наличие ТВЭЛа на позиции узла загрузки"; согласно изобретению на транспортном столе-накопителе на расстоянии от датчика "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000", равном разнице между ТВЭЛами ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, установлен датчик "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-440", устройство снабжено блоком электронной коммутации, сообщенным с блоком управления и обоими датчиками "наличие ТВЭЛа на транспортном столе", а между стенкой иммерсионной ванны и корпусом пневмоцилиндра соосно штоку-приводу датчика установлена съемная компенсационная вставка с толщиной, равной разнице между высотой заглушек ТВЭЛ ВВЭР-1000 и ВВЭР-440.
Другими отличиями является то, что шток-привод датчика "наличие ТВЭЛа" и поршень пневмоцилиндра выполнены как винтовая пара, датчик "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" установлен соосно штоку-приводу датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" в задней стенке пневмоцилиндра с возможностью соосно штоку-приводу перемешаться как винтовая пара с задней стенкой корпуса пневмоцилиндра.
Размещение на транспортном столе второго датчика "наличие ТВЭЛа" позволит использовать транспортный стол как для контроля сварочного шва ТВЭЛа ВВЭР-1000, так и ТВЭЛа ВВЭР-440.
Выполнение в устройстве блока электронной коммутации, сообщенного с блоком управления и с датчиками "наличие ТВЭЛа на транспортном столе", позволит переключать работу устройства либо на контроль сварочного шва ТВЭЛа ВВЭР-1000, либо ТВЭЛа ВВЭР-440.
Установка съемной компенсационной вставки соосно штоку между стенкой иммерсионной ванны и корпусом пневмоцилиндра позволит вести контроль сварочного шва ТВЭЛа ВВЭР-440.
Выполнение штока-привода датчика в виде винтовой пары с поршнем пневмоцилиндра и датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" как винтовой пары с задней стенкой пневмоцилиндра позволит переключать контроль с ТВЭЛов ВВЭР-1000 на ТВЭЛы ВВЭР-440 и наоборот.
На чертежах представлено устройство ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛ ВВЭР-1000 и ТВЭЛ ВВЭР-440, где
на фиг.1 - функциональная схема устройства;
на фиг.2 - схема жесткого позицирования ТВЭЛа в зоне контроля;
на фиг.3 - блок схема размещения датчиков;
на фиг.4 - пневмоцилиндр с датчиком.
Устройство ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛов ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 автоматической линии после электронно-лучевой сварки одной заглушки к одному концу оболочки контактно-стыковой сварки другой заглушки к другому концу оболочки содержит транспортный стол-накопитель 1, датчик 2 "наличие ТВЭЛа 3 ВВЭР-1000 на столе-накопителе 1", транспортное средство 4 ввода на контроле и вывода 5 с контроля ТВЭЛа 3 реверсивным двигателем 6 и прижимным роликом 7, узел зажима 8 ТВЭЛа 3 в виде цанги и втулки 9, узел 10 поворота ТВЭЛа 3 вокруг своей оси, привод 11 датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" в виде штока пневмоцилиндра 12 датчика 13 "наличие ТВЭЛа в зоне контроля", иммерсионную ванну 14, пьезоэлектрический преобразователь (изучающий и приемный) 15, и блок управления 16, и датчик 17 "наличие ТВЭЛа на позиции узла загрузки".
На транспортном столе-накопителе 1 на расстоянии от датчика 2 "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000", равном разнице ΔL между ТВЭЛами ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 L-L1=ΔL, установлен датчик 18 "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-440". Устройство снабжено блоком 19 электронной коммутации, сообщенным с блоком 16 управления и обеими датчиками 2, 18 "наличие ТВЭЛа на транспортном столе 1", между стенкой иммерсионной ванны 14 и корпусом пневмоцилиндра 12 соосно штоку-приводу 11 датчика установлена съемная компенсационная вставка 20 с толщиной, равной разнице между высотой заглушек ТВЭЛ ВВЭР-1000 и ВВЭР-440.
Второй вариант выполнения заключается в том, что привод 11 датчика - шток пневмоцилиндра 12 - и его поршень 21 выполнены как винтовая пара.
Третий вариант выполнения заключается в том, что в задней стенке пневмоцилиндра 12 с возможностью соосно штоку-приводу 11 перемещаться установлен датчик 13 и выполнен с задней стенкой пневмоцилиндра 12 как винтовая пара.
Устройство работает следующим образом.
Оболочка после сварки заглушки на электронно-лучевой установке поступает на транспортный стол-накопитель, откуда транспортным средством-рольгангом 4 на контроль сварного шва.
Если контролю подвергается сварной шов оболочки для ТВЭЛов ВВЭР-1000, то остаются включенными датчики 2, 17 и выключенным датчик 18 через блок электронной коммутации 19. В иммерсионной ванне оболочка 3 торцом заглушки упирается в привод 11 датчика "наличие оболочки в зоне контроля" - штока пневмоцилиндра 12 и через датчик 13 "наличие оболочки в зоне контроля" подается сигнал через блок управления 16 на срабатывание узла зажима - цанги 8 во втулке 9 и узла поворота 10 оболочки вокруг своей оси. При полном повороте пьезоэлектрическим преобразователем 15 осуществляется сканирование сварного шва оболочки и ее возврат в исходное положение с помощью транспортного средства 5, прижимного ролика 7 и реверсивного двигателя 6.
После снаряжения таблеточным ядерным топливом и герметизации оболочки другой заглушкой и сварочным швом контактно-стыковой сварки (КСС-2) под давлением инертного газа под оболочкой сварочный шов ТВЭЛа 3 проходит аналогичный контроль на другом устройстве ультразвукового контроля.
При контроле сварочного шва ТВЭЛа ВВЭР-440 остаются включенными датчики 18, 17 и отключен датчик 2, между стенкой иммерсионной ванны 14 должна быть установлена компенсационная вставка 20, или шток-привод 11 датчика должен быть повернут в поршне 21, или датчик 13 "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" должен быть повернут в задней стенке корпуса так, чтобы ТВЭЛ 3 жестко фиксировался в осевом направлении штоком-приводом 11 датчика для обеспечения сканирования сварочного шва ТВЭЛа ВВЭР-440 по аналогии со сканированием ТВЭЛа ВВЭР-1000.
Устройство прошло испытание и получены положительные результаты по ультразвуковому контролю сварочных швов ТВЭЛов ВВЭР-1000 и ВВЭР-440.

Claims (3)

1. Устройство ультразвукового контроля сварных швов ТВЭЛа автоматической линии после электронно-лучевой сварки заглушки к оболочке и контактно-стыковой сварки другой заглушки к другому концу снаряженной оболочки, содержащее транспортный стол-накопитель, датчик "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000 на транспортном столе-накопителе", транспортное средство ввода на контроль и вывода с контроля ТВЭЛа, узел зажима ТВЭЛа и его поворота вокруг своей оси, привод датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" в виде штока пневмоцилиндра и датчик "наличие ТВЭЛа в зоне контроля", иммерсионную ванну, пьезоэлектрический преобразователь (излучающий и приемный), блок управления и датчик "наличие ТВЭЛа на позиции узла загрузки", отличающееся тем, что на транспортном столе-накопителе на расстоянии от датчика "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-1000 на транспортном столе-накопителе", равном разнице между ТВЭЛами ВВЭР-1000 и ВВЭР-440, установлен датчик "наличие ТВЭЛа для ядерного реактора ВВЭР-440 на транспортном столе-накопителе", устройство снабжено блоком электронной коммутации, сообщенным с блоком управления и обоими датчиками "наличие ТВЭЛа на транспортном столе-накопителе", а между стенкой иммерсионной ванны и корпусом пневмоцилиндра соосно штоку-приводу датчика установлена съемная компенсационная вставка с толщиной, равной разнице между высотой заглушек ТВЭЛ ВВЭР-1000 и ВВЭР-440.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шток-привод датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" и поршень пневмоцилиндра выполнены как винтовая пара.
3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что датчик "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" установлен соосно штоку-приводу датчика "наличие ТВЭЛа в зоне контроля" в задней стенке пневмоцилиндра с возможностью соосно штоку-приводу перемещаться как винтовая пара с задней стенкой корпуса пневмоцилиндра.
RU99117128/28A 1999-08-06 1999-08-06 Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии RU2187103C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99117128/28A RU2187103C2 (ru) 1999-08-06 1999-08-06 Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99117128/28A RU2187103C2 (ru) 1999-08-06 1999-08-06 Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU99117128A RU99117128A (ru) 2001-07-10
RU2187103C2 true RU2187103C2 (ru) 2002-08-10

Family

ID=20223555

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99117128/28A RU2187103C2 (ru) 1999-08-06 1999-08-06 Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187103C2 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2238553C2 (ru) * 2002-10-31 2004-10-20 ООО "Компания Нординкрафт" Способ бесконтактного ультразвукового контроля сортового проката и труб и установка для его осуществления

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517152A (en) * 1981-12-12 1985-05-14 Krautkramer Gmbh Method of testing fuel element tubes for defects
EP0178860A2 (en) * 1984-10-15 1986-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Detecting water in nuclear fuel rods
RU2070740C1 (ru) * 1994-05-17 1996-12-20 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов
RU2107960C1 (ru) * 1995-07-03 1998-03-27 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов и их разбраковки

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4517152A (en) * 1981-12-12 1985-05-14 Krautkramer Gmbh Method of testing fuel element tubes for defects
EP0178860A2 (en) * 1984-10-15 1986-04-23 Siemens Aktiengesellschaft Detecting water in nuclear fuel rods
RU2070740C1 (ru) * 1994-05-17 1996-12-20 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов
RU2107960C1 (ru) * 1995-07-03 1998-03-27 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов и их разбраковки

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2238553C2 (ru) * 2002-10-31 2004-10-20 ООО "Компания Нординкрафт" Способ бесконтактного ультразвукового контроля сортового проката и труб и установка для его осуществления

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3186810B2 (ja) 実質的に一定断面を有する細長形状部品の超音波非破壊検査用装置
US4302286A (en) Reactor vessel in-service inspection assembly and ultrasonic centering device
JPH0358478B2 (ru)
RU2187103C2 (ru) Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии
US8891724B2 (en) Dual-cooled nuclear fuel rod having annular plugs and method of manufacturing the same
ZA839376B (en) Procedure and device for detecting failed fuel rod cladding tubes in water-cooled nuclear reactors
RU2155395C1 (ru) Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов
JP2012526999A (ja) 原子力発電所の原子炉圧力容器に接続された主冷却材配管の環状溶接継目の検査方法および装置
US4938918A (en) Element immersed in coolant of nuclear reactor
US6904817B2 (en) Method and apparatus for examining obstructed welds
JPH05180980A (ja) 核燃料棒の超音波検査方法と装置
CN211697239U (zh) 一种定位格架导向管与定位格架点焊缝剪切力检测夹具
KR20020009431A (ko) 용접 결합을 평가하기 위한 맨드럴-지지형 인장력 검사
JP2000094169A (ja) 燃料棒端栓溶接方法及び装置
Yoda et al. Development and application of laser peening system for PWR power plants
CN217638856U (zh) 一种筒体焊缝超声自动检测装置
JPH07209261A (ja) 原子炉圧力容器の検査装置
CN212159663U (zh) 一种适用于角形件检查的涡流阵列探头
Gupta Laser applications in Indian nuclear power programme
JP4000032B2 (ja) 炉底部作業装置および作業方法
JPH03261897A (ja) シュラウド検査装置
US4606109A (en) Element immersed in coolant of nuclear reactor
RU2231833C2 (ru) Способ изготовления технологического образца-свидетеля тепловыделяющего элемента
JP4664770B2 (ja) レーザ保全装置
RU99117128A (ru) Устройство ультразвукового контроля сварных швов тепловыделяющих элементов автоматической линии

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070807