SE513983C2 - Anordning och förfarande för inspektion av ett rör med avseende på degradering av röret - Google Patents

Description

515 985 2 så, att klyvningsprocessen på lämpligt sätt styres. De rörliga inre komponenterna hos varje CRDM, som förskjuter sin respekti- ve, därmed förbundna styrstav, sträcker sig genom en termisk hylsa monterad i och omgiven av CRDM-genomgångsröret. Hylsan är fritt roterbar och axiellt rörlig inuti genomgångsröret. Av- sikten med den termiska hylsan är att åstadkomma en mätning av termisk isolering för genomgångsröret. Själva genomgångsröret är svetsat till tryckkärlet.

Sökandena har upptäckt att, beroende på degraderingen hos väggen i genomgångsröret, genom väggen gående sprickor kan upp- stå i genomgångsröret tillräckliga för att orsaka läckage av det borerade kylmedlet från reaktortryckkärlet. En sådan rör- läcka kan slutligen leda till oönskade reaktivitetsanomalier i reaktorkärnan på grund av att innehållet av borerat modera- torkylmedel, som användes för att medverka vid klyvnings- processen, momentant minskas av läckan. Dessutom kan, emedan röret utgör en del av reaktortryckgränsen, varje sådan läcka påverka trycket och sålunda temperaturen hos moderatorkylmed- let. Variation i kylmedeltemperaturen påverkar även kärn- reaktivitetenxpå ett oönskat sätt. Sådana reaktivitetsanomalier är icke önskade av säkerhetsskäl. Det är därför klokt att inspektera CRDM-genomgångsrören avseende varje degradering eller spricka som kan leda till kylmedelsläckage. En sådan inspektion kan man försöka göra med hjälp av en virvelströmsin- spektionsanordning, sonnavger elektromagnetisk energi, eller av en ultraljudinspektionsanordning, som utsänder ljudenergi, som breder ut sig i genomgångsröret för att upptäcka eventuell degradering i röret. En sådan inspektionsanordning är före- trädesvis i stånd att inspektera röret radiellt och axiellt genom att förflyttas både radiellt och axiellt för att avsöka röret för degradering.

Vid enligt känd teknik typiska förfaranden för rörinspek- tion anordnas en inspektionsanordning centralt i ett rör och flyttas sedan enbart radiellt och axiellt för att avsöka röret för degradering. Sökandena har emellertid upptäckt att när det är fråga om CRDM-genomgångsrör, utgör den termiska hylsan, som är koncentriskt monterad i CRDM-genomgångsröret, en barriär mot lämplig inspektion av genomgångsröret. Detta emedan när det är 513 983 3 fråga om CRDM-genomgångsrör, en central placering av inspek- tionsanordningen i genomgångsröret också nödvändigtvis kräver att den är centralt anordnad inuti hylsan, emedan hylsan är koncentriskt monterad inuti genomgångsröret. Därför placeras hylsan mellan inspektionsanordningen och genomgångsröret och utgör sålunda en barriär mot lämplig inspektion av röret. Denna barriär stör på ett oönskat sätt den elektromagnetiska eller ljudenergi, som. utsändes radiellt och, mottages av inspek- tionsanordningen. Denna störning orsakas av de cflikformiga materialegenskaperna hos hylsan. Dvs. den "tillverkade" termiska hylsan kan innehålla icke-homogena eller olikformiga materialegenskaper som varierar från nominella konstruktion- svärden. Sådana olikformiga materialegenskaper påföres genom radiellt och axiellt varierande elektromagnetiska och ljudegen- skaper orsakade av radiellt och axiellt varierande hylsdensitet även fastän hylsan nominellt är utformad av ett enda material (t.ex. "INCONEL ALLOY 600"). Dessutom kan en sådan hylsa ha radiellt och axiellt varierande dimensioner, som skiljer sig från nominella värden beroende på 'variationer i den till- verkningsprocess, som används för att göra hylsan. T.ex. kan axiella partier av en sådan hylsa ha en oval tvärsektion snarare än en perfekt rund tvärsektion. Sådana olikformiga materialegenskaper och dimensioner stör de inspektionssensor- signaler, som mottages under inspektionsprocessen, emedan när- varon av flagor, som upptäckes av inspektionsanordningen, kommer att på ett oönskat sätt maskeras av de över volymen varierande (dvs. olikformiga eller inhomogena) materialegenska- perna hos den mellanliggande hylsan. Därför är ett problem inom tekniken, att inspektera ett sådant genomgångsrör, även i närvaro av en mellankommande hylsa, som har olikformiga materialegenskaper och dimensioner.

Anordning och förfarande för inspektion av rörorgan för degradering är kända. En sådan anordning beskrivs i det allmänt tillgängliga US patentet 4 856 337 med titeln "Apparatus and Method for Providing A Combined Ultrasonic And Eddy Current Inspection of A Tube", utfärdat 15 augusti 1989 i namnet Michael J. Metala m.fl. Ehuru detta patent beskriver en in- spektionsanordning för inspektion av ett rör, synes detta 513 983 4 patent inte beskriva en anordning och förfarande för lämplig inspektion av ett genomgångsrör för en styrstavsdrivmekanism av det slag, som typiskt återfinnes i tryckkärl för kärnkraftreak- torer.

Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att åstadkomma en anordning och ett förfarande för att inspektera ett CRDM-genomgångsrör för degradering, även i närvaro av en mellanliggande hylsa, som har olikformiga materialegenskaper och dimensioner.

Sammanfattning I sin vidaste utformning är uppfinningen en anordning för inspektion av ett rör (70) för degradering, varvid röret har en innerdiameter (71), omgivande en hylsa (120), roterbart och förskjutningsbart anordnad i röret, varvid hylsan har en inner- diameter (130) och oregelbundna materialegenskaper, känneteck- nad av: (a) en stödkropp (200), dimensionerad för att anordnas inom hylsans innerdiameter; (b) en expanderbar blåsa (240), omgivande nämnda stödkropp och förbunden med denna för att intimt ingripa mot hylsans innerdiameter för att säkra stöd- kroppen mot innerdiametern; (c) en sensor (250/260), förbunden med stödkroppen för avkänning av rörets degradering, vilken sensor är anordnad att utsända energi, som genomtränger hylsan och röret, och anordnad att avkänna energistörningar i hylsan och röret; och (d) en rotator (340), förbunden med stödkroppen för rotation av stödkroppen, varigenom stödkroppen, blåsan, sensorn och hylsan samtidigt roterar inuti rörets innerdiameter när rotatorn roterar stödkroppen så, att sensorn radiellt avkänner röret beträffande degradering och varigenom hylsan är stationär i förhållande till sensorn när rotatorn roterar stödkroppen så, att.materialegenskaperna hos hylsan är radiellt oförändrade i förhållande till sensorn.

I sin vidaste form är uppfinningen också ett förfarande för inspektion av ett rör (70) för degradering, varvid röret har en innerdiameter (71), omgivande en roterbar och för- skjutbar hylsa (120), varvid hylsan har en innerdiameter (130) och olikformiga materialegenskaper, kännetecknat av stegen att: a) anordna en stödkropp (200) inuti hylsans innerdia- meter, varvid stödkroppen har en expanderbar blåsa (240), om- 513 985 givande stödkroppen och förbunden därmed, och att stödkroppen har en därmed förbunden sensor (250/260); (kn säkra.stödkroppen mot hylsans innerdiameter genom att expandera blåsan till intimt ingrepp med innerdiametern; (c) att driva sensorn så att den avger energi, som genomtränger hylsan och röret,och att avkänna energistörningar i hylsan och röret, för avkänning av degradering i röret; och (d) rotera stödkroppen genom att driva en rotator (340), förbunden med stödkroppen, varigenom stöd- kroppen, blåsan, sensorn och hylsan samtidigt roterar inuti rörets innerdiameter när rotatorn roterar stödkroppen så, att sensorn radiellt avsöker röret för degradering och varigenom hylsan är stationär relativt sensorn när rotatorn roterar stödkroppen så, att materialegenskaperna hos hylsan är radiellt oförändrade i förhållande till sensorn.

Ett särdrag hos föreliggande uppfinning är anordnandet av en stödkropp, anpassad för att anordnas i en fritt roterbar och axiellt rörlig CRDM termisk hylsa, en expanderbar blåsa förbunden med kroppen för att ingripa med hylsan för att säkra stödkroppen till hylsan, en sensor förbunden med stödkroppen för avkänning av degraderingen i röret och en rotator förbunden med stödkroppen för att rotera stödkroppen, sensorn och hylsan för radiell avsökning av röret för degradering.

Ett annat särdrag hos föreliggande uppfinning är anord- nandet av en tryck/dragmekanism förbunden med stödkroppen för förskjutning av stödkroppen, sensorn och hylsan för axiell av- sökning av röret för degradering.

En fördel hos föreliggande uppfinning är att hylsans materialegenskaper är oföränderliga i förhållande till sensorn, eftersom stödkroppen, sensorn och hylsan roteras och förskjuts emedan hylsan är stationär i förhållande i sensorn.

Dessa och andra särdrag och fördelar hos föreliggande uppfinning blir uppenbara för fackmannen vid läsning av följande detaljerade beskrivning när denna görs i samband med ritningarna, i vilka visas och beskrives illustrativa utföran- den av uppfinningen.

Kort beskrivningen av ritningarna Ehuru beskrivningen avslutas med krav, som särskilt pekar ut och distinkt anger uppfinningens egenheter, förmodas att 513 983 6 uppfinningen förstås bättre av följande beskrivning i samband med bifogade ritningar i vilka: fig. 1 i partiell 'vertikalsektion visar ett typiskt kärnkraftreaktortryckkärl med delar avlägsnade för tydlighets skull, tryckkärlet är anordnat i en reaktorkavitet och har ett topplock genombrutet av ett flertal styrstavsdrivmekanismer- (CRDM)-genomgångsrör; fig. 2 visar i vertikalsektion ett av genomgångsrören; fig. 3 visar i partiell vertikalsektion tryckkärlet med inklädnaden avlägsnad och monterad på en plattform för in- spektion av genomgångsrör; fig¿_¿ visar i skärning uppfinningen i drifttillstånd för att inspektera röret; fig. 5 visar i partiell skärning uppfinningen i drift- tillstånd för att inspektera röret; fig. 6 visar i partiell sektion en första sensor för att inspektera röret för axiellt orienterad degradering; fig. 7 är en vy i horisontalsektion av den första sensorn enligt sektionslinjen 7-7 i fig. 6; fig. 8 visar i partiell sidovy en andra sensor för att inspektera röret för omkretsorienterad degradering; och fig. 9 är en vy i horisontalsektion av den andra sensorn utefter sektionslinjen 9-9 i fig. 8.

Beskrivning av föredragna utföranden Med hänvisning till fig. 1 och 2 visas en typiska kärn- kraftsreaktor, allmänt angiven med 10, för att producera värme genom styrd klyvning av (icke visat) klyvbart material.

Reaktorn 10 är anordnad i en reaktorkavitet 12, som begränsas av en upptagande struktur 14 med en övre yta 16. Reaktorn 10 innefattar ett reaktortrycktank 20 öppen vid sin övre ände och med ett flertal inloppsmunstycken 30 och utloppsmunstycken 40 anbringade vid dess övre parti (endast ett av varje munstycke visas). Ett halvsfäriskt reaktorkärlslock 50, som kan vara av kolstål, är monterat på toppen av trycktanken 20 och är av- tätande förbundet med den öppna överänden av trycktanken 20 så, att topplocket 50 avtätande tillsluter trycktanken 20. Den inkapslande trycktanken 20 medger på detta sätt lämplig tryck- sättning av det (icke visade) kylmediet, som cirkulerar genom 513 983 7 trycktanken 20 när reaktorn 10 är i drift. Kylmedlet kan vara avsaltat borvatten, hållet vid ett relativt högt tryck eller ungefär 17,24 MPa (2500 psia) och en temperatur på ungefär 343,33 grader C (650 grader Fahrenheit).

Fortfarande med hänvisning till fig. 1 och 2 är i reaktorn 10 anordnad en kärnreaktorkärna, i stort angiven med 55, som innehåller ett flertal kärnbränsleaggregat 57, som innehåller det klyvbara materialet. Utformade genom topplocket 50 finns ett flertal topplocksöppningar 20 för att upptaga respektive rör av ett flertal huvudsakligen rörformiga, styr- stavsdrivmekanismen (CRDM) genomgående rör 70, varvid varje genomgångsrör 70 har en innerdiameter 71. Varje genomgângsrör 70 är fäst till topplocket 50 med svetsar 77. Genomgångsröret 70 kan tillverkas av korrosionsfast "INCONEL ALLOY 600", som i viktprocent innehåller ungefär 76,0% nickel, 0,08% kol, 0,5% magnesium, 8,0% järn, 0,008% svavel, 0,25% koppar och 15,5% krom. Genomgångsröret 70 har ett proximalt ändparti 72 och ett distalt ändparti 73, som avgränsar en öppen första mynning 74 respektive en öppen andra mynning 75. Den öppna andra mynningen 75 bildar själv en ringformad, fasad krage 76 av skäl som anges nedan. Såsom de användes häri betyder terminologin "proximalt ändparti" det ändparti som är närmare reaktornkärnan 55 och terminologin "distalt ändparti" betyder det parti som är längre bort från reaktorkärnan 55. Dessutom innehåller varje CRDM genomgångsrör 70 en icke visad styrstavsdrivaxel som sträcker sig därigenom, varvid drivaxeln ingriper med åtminstone ett förskjutbart (icke visat) styrstavsknippe, som innefattar absorbtions- eller giftmaterial för styrning av klyvningspro- cessen i reaktorkärnan 55.

Med hänvisning återigen till fig. 1 och 2 är med genom- gångsröret 70 förbunden en CRDM, allmänt angiven såsom 90, för axiell förskjutning av drivstaven 80 och sålunda det därmed förbundna styrstavsknippet. CRDM 90 omfattar ett huvudsakligen rörformigt tryckhus 100, som kan vara av "TYPE 304" rostfritt stål, som i viktprocent består av ungefär 0,08% kol, 20% krom, 11% nickel och 78,92% järn. Med tryckhuset 100 är förbundet ett elektromagnetiskt spolstapelaggregat 110 för att elektromagne- tiskt axiellt flytta drivstaven 80 när spolstapelaggregatet 110 515 983 aktiveras elektriskt.

När reaktorn 10 är i drift kommer kylmediet in i tanken och cirkulerar därigenom huvudsakligen i riktningen hos de pilar, som visas i fig. 1. När kylmedlet cirkulerar genom tanken 20 cirkulerar det även över bränsleaggregaten 57 för att medverka i klyvningsprocessen och för att avlägsna det värme, som produceras genom klyvning av det klyvbara material som innehålles i. bränsleaggregaten 57. Spolstapelaggregatet 110 förskjuter axiellt styrstavsknippet in i och ut ur bränsle- aggregat 57 för att på lämpligt sätt styra klyvningsprocessen däri. Det värme som genereras av bränsleaggregaten 57 överföres slutligen till en turbingenerator för produktion av elektrici- tet på ett sätt som är välkänt inom tekniken för kärnkraftpro- ducerad elektricitet.

Såsom bäst syns i fig. 2, omger diametern 71 i genom- gångsröret 70 en huvudsakligen rörformad termisk hylsa 120, koncentriskt monterad i röret 70 av skäl som skall strax skall anges. Hylsan 120 har en innerdiameter 130. Hylsan 120 har ett proximalt ändparti 140 och ett distalt ändparti 150, som ut- formar en öppen första mynning 160 och respektive en öppen andra mynning 170. Det distala ändpartiet 150 på hylsan har en ringformíg fläns 180, som omger den öppna andra mynningen 170 för att montera hylsan 120 på en fasad krage 76 på röret 70.

Flänsen 180 är monterad på kragen 76, så att hylsan 120 är fritt upphängd därifrån inuti rörets 70 innerdiameter 71. Man erfar från beskrivningen ovan att flänsen 180 inte är fäst till kragen 76; snarare vilar flänsen 180 bara på kragen 76 och är därför cirkulärt glidbar på kragen 76. Sålunda är hylsan 120 fritt roterbar och axiellt rörbar (dvs. förskjutbar) inuti in- nerdiametern 71, emedan hylsan 120 är fritt roterbart glidbar på kragen 76 och fritt axiellt upphängd inuti innerdiametern 71.

Fortfarande med hänvisning till fig. 2 kan hylsan 120 eventuellt ej vara homogen. Sålunda kan hylsan 120 ha olik- formiga materialegenskaper. Dvs. hylsan 120 kan äga icke homo- gena eller olikformiga materialegenskaper, som varierar från nominellakonstruktionsvärden.Sådanaolikformiganmterialegen- skaper kan undanröjas genom radiellt och axiellt varierande 513 983 9 elektriska och ljudegenskaper orsakade av radiellt och axiellt varierande densitet även fastän hylsan 120 är utformad av ett enda material (dvs. "INCONEL ALLOY 600"). Dessutom kan en sådan hylsa 120 ha radiellt och axiellt varierande dimensioner som avviker från nominella värden beroende på variationer i den använda tillverkningsprocessen för att göra hylsan 120. Sådana olikformiga materialegenskaper stör inspektion av röret 70 för degradering (icke visat), emedan närvaro den upptäckta flagan kommer att på ett oönskat sätt maskeras av de volumetriskt varierande (dvs. icke-homogena) materialegenskaperna hos hylsan 120. Det är emellertid icke desto mindre önskvärt att in- spektera CRDM-genomgångsrören 70 för degradering, även i när- varo av den mellanliggande hylsan 120, som kan ha olikformiga materialegenskaper och dimensioner.

Om vi nu ser på fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 och 9 visas föremålet för föreliggande uppfinning, som är en anordning, allmänt angiven såsom 190, för inspektion av ett rörorgan för degradering, vilket rörorgan kan vara en styrstavdrivmekanisms genomgångsrör 70 av den typ, som man typiskt finner i kärn- kraftreaktortryckkärl 10. Anordningen 190 omfattar en lång- sträckt, huvudsakligen cylindrisk stödkropp 200 dimensionerad för att anordnas inom hylsans 120 innerdiameter 130 och förflyttad längs hylsans 120 längdaxel. Stödkroppen 200 har en ytteryta 210 och en genomgående kanal 220, som slutar i en öppning 230 på ytterytan 210 av skäl som lämnas nedan. Om- givande en del av stödkroppen 200 och tätande förbundet med denna finns anordnat säkringsorgan, såsom en flexibel, radiellt expanderbar och sammandragbar blåsa 240, för att tätt ingripa med hylsans 120 innerdiameter 130 för att säkra stödkroppen 200 mot innerdiametern 130. Blåsan 240 avgränsar en variabel inre volym 245 som är i stånd att mottaga en vätska, såsom vatten, för trycksättning av blåsan 240 för radiell expansion till tätt ingrepp med hylsans 120 innerdiameter 130. Dessutom täcker blåsan 240 öppningen 230. I det föredragna utförandet kan blåsan 240 vara av “PELLETHANE CPR-2103-55d", som kan erhållas från UpJohn Company CPR Division, i Torrance, California.

Fortfarande med hänvisning till fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 och 9 är med stödkroppen 200 förbundet ett sensororgan, såsom en 513 983 första virvelströmssensor 250, för avkänning av degraderingen i genomgångsröret 70. I det föredragna utförandet av upp- finningen kan det också finnas en andra virvelströmssensor 260 förbunden med stödkroppen 200 för avkänning av degradering i genomgångsröret 70. Den första sensorn 250 är i stånd att avkänna axiellt orienterad gradering och den andra sensorn 260 är i stånd att avkänna cirkulärt orienterad degradering i röret 70. Sensorerna 250/260 är var och en anpassade att radiellt utsända elektromagnetisk energi, som genomtränger hylsan 120 och röret 70 för att däri generera elektromagnetiska virvel- strömsstörningar (icke visade). Sensorer 250/260 är också anordnade för att mottaga eller avkänna de virvelströmmar, som genereras i hylsan 120 och röret 70. Såsom är välkänt inom tekniken är formen och intensiteten hos virvelströmmar, som genereras i hylsan 120 och röret 70, en funktion av den konti- nuitet hos materialet som omfattar hylsan 120 och röret 70.

Sålunda påverkas ändringar i de genererade virvelströmmarna av varje diskontinuitet (t.ex. degradering) som finnes i materia- let. Sensorer 250/260 avkänner dessa förändringar för att upptäcka sådana diskontinuiteter. Återigen med hänvisning till fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 och 9 innefattar varje sensor 250/260 ett hus 170a/170b respektive, förbundna med stödkroppen 200. Dessutom kan, förbundna med sensorns 260 hus 270b och sålunda indirekt förbundna med stöd- kroppen 200, finnas centreringsorgan, såsom en diskformad centreringsanordning 275 för att centrera stödkroppen 200 (förutom sensorerna 250/260 och därmed förbundna blåsan 240) i innerdiametern 71. Varje hus 270a/270b kan ha ett hål 280a/280b respektive, därigenom för att medge den opåverkade transmis- sionen och avkänningen av den elektromagnetiska energin. Inne- sluten i huset 270a och förbunden med stödkroppen 200, såsom med ett stöd 285, finns en axialtransmissionsspole, häri be- tecknad som axialspole 290 för att utsända elektromagnetiskt flöde för att uppsnappa axiellt orienterad (icke visad) de- gradering i röret 70. Axialspolen 290 kan vara halvringformad i tvärsektion och ha en längsaxel orienterad huvudsakligen vinkelrätt i förhållande till rörets 70 längsaxel. Dessutom finns, innesluten i huset 270b och förbundet med stödkroppen /\ 513 983 11 200, såsom genom ett stöd 295, en cirkulär transmissionsspole, häri betecknad såsom omkretsspole 300 för utsändning av elektromagnetiskt flöde för att uppsnappa (icke visad) om- kretsorienterad degradering i röret 70. Omkretsspolen 300 kan vara i huvudsak halvringformig i tvärsektion och ha en längs- axel, orienterad huvudsakligen parallell i förhållande till rörets 70 längsaxel. Förbunden med varje spole 290/300 och centralt anordnad i ett urtag 310, utformat av varje halvrund spole 290/300, finns en huvudsakligen cylindrisk mottagarkärna eller -spole 320, som kan vara ferrit, för mottagning eller avkänning av de elektromagnetiska virvelströmmar som genereras i hylsan 120 och röret 70.

Med referens återigen till fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 och 9 finns förbunden med ett proximalt ändparti 140 av stödkroppen 200 den böjliga ledningen 330 av skäl som anges nedan. I in- grepp med ledningen 300 och därför förbunden med stödkroppen 200, finns rotationsorgan såsom en rotator 340 för rotering av ledningen 300 kring dess längsaxel. Man förstår att när led- ningen 300 roterar kring sin längsaxel, roterar även stöd- kroppen 200, som är förbunden med denna, kring sin längsaxel i samma omfattning. Rotatorn 340 är därför anordnad att samtidigt rotera blåsan 240, sensorer 250/260 och hylsa 120 relativt rörets 70 innerdiameter 71 när rotatorn 340 roterar ledningen 330, som är förbunden med stödkroppen 200. Från beskrivningen omedelbart här ovan förstås att hylsan 120 är stationär i för- hållande till sensorerna 250/260 när rotatorn 300 roterar stöd- kroppen 200, emedan hylsan 120 är fäst till stödkroppen 200 medelst den uppblåsta blåsan 240. På detta sätt är materiale- genskaperna hos hylsan 120, genom vilken den elektriska energin sändes och mottages, radiellt oförändrad i förhållande till sensorerna 250/260. Återigen med referens till fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 och 9 finns förskjutningsorgan, som ingriper med ledningen 330 och därför är förbundna med stödkroppen 200, såsom en stöt/drag- mekanism 350 för att förskjuta (dvs. skjuta och draga) stöd- kroppen 200. Dvs. stöt/dragmekanismen 350 förskjuter samtidigt stödkroppen 200, sensorerna 250/260, blåsan 240 och hylsan 120 relativt rörets 70 innerdiameter 71 när stöt/dragmekanismen 350 513 983 12 förskjuter stödkroppen 200. Man inser från beskrivningen omedelbart härovan, att hylsan 120 är stationär i förhållande till sensorerna 250/260 när stöt/dragmekanismen 350 förskjuter stödkroppen 200, emedan hylsan 120 är fäst till stödkroppen 200 medelst den uppblåsta blåsan 240. På detta sätt är material- egenskaperna hos hylsan 120, genom vilken den elektromagnetiska energin sändes och mottages, axiellt oförändrade relativt sensorerna 250/260. Rotatorn 340 och tryck/dragmekanismen 350 kan vara av den typ som är beskriven exempelvis i allmänt tillgängliga US patent 4 901 578 med titeln "Probe Carrier Drive Assembly", utfärdat 20 februari 1990 i namnet Bernard A.

Brill III, vilken beskrivning härigenom medtages såsom refe- rens.

Hed hänvisning åter till fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 och 9 är en böjlig fluidmatarledning 360 i flytande förbindelse med blåsan 240 av skäl som beskrives nedan. I vätskeförbindelse med ena änden av ledningen 360 finns ett vätskematningsorgan, såsom en vätskereservoir 370, för att lämna en fluid (t.ex. vatten eller luft) till blåsan 240 för att trycksätta blåsan 240 så att tryckblåsan 240 expanderar radiellt för att intimt ingripa med hylsans 120 innerdiameter 130. Den andra änden av ledningen 360 är i förbindelse med kanalen 220, utformad i stödkroppen 200. Ledningen 360 sträcker sig genom ledningen 330. En solenoidventil 380 kan vara i fluidförbindelse med, och i ett stycke förbunden med ledningen 380 för att på lämpligt sätt styra fluidflödet till kanalen 220 och för att bortleda fluiden från kanalen 220. Man förstår från beskrivningen härovan att fluiden ledes till kanalen 220, blåsan 240 expanderar radiellt för att ingripa med innerdiametern 130 och när fluid bortledes från kanalen 220, drar blåsan 240 ihop sig radiellt för att lösgöras från innerdiametern 130. Äter med referens till fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8 och 9 finns, elektriskt förbundna med sensorerna 250/260, såsom genom elektriskt ledande trådar 385, aktivator/registreringsorgan såsom ett aktivator/registreringsinstrument 390 för att regi- strera närvaron av degradering, som avkännes av sensorerna 250/260. Trådar 385 sträcker sig genom ledningen 330 och genom en passage 387, utformad i stödkroppen 200. Vid det föredragna 513 983 13 utförandet av uppfinningen innefattar aktivatorn/ registrerings- instrumentet 390 en katodstrålerör-(CRT)-monitor för att visa bilder av den degradering, som avkännes av senorerna 250/260.

Aktivator/registreringsinstrumentet 390 kan också innefatta ett pappersremsediagram för att permanent registrera de bilder,som avkännes av sensorerna 250/260. Dessutom innefattar, såsom be- skrivits ovan, aktivator/registreringsinstrumentet 390 organ för aktivering och drift av sensorer 250/260 så, att sensorerna 250/260 på lämpligt sätt sänder elektromagnetisk energi och sedan detekterar de resulterande virvelströmmar, som genereras i hylsa 120 och rör 70.

Såsom bäst synes i fig. 3 är en plattform 400 anordnad på överytan 16 av inneslutningsstrukturen 14. Topplocket 50 är monterat därpå för att på lämpligt sätt utföra inspektionen av röret 70. I detta avseende har plattformen 400 tvärs igenom gående öppningar 410 för passage av stödkroppen 200 och dess tillhörande blåsa 240, sensorer 250/260 och ledning 330.

Drift De olika CRDM 90, spolstaplarna 110 och tryckhuset 100 avlägsnas från varje CRDM genomgångsrör 70. Plattformen 40 anordnas på ytan 16 av upptagningsstrukturen 14. Topplocket 50 och dess tillhörande genomgångsrör 70 borttages från tanken 20 och anordnas på plattformen 400. Därefter anordnas apparaten 190 tillräckligt nära topplocket 50 för att utföra inspektions- processen.

I detta avseende införes stödkroppen 200 med avstånds- manövrering genom en av öppningarna 410 i plattformen 400, genom öppna mynningen 160 och in i hylsans 120 innerdiameter 130 genom lämpligt medel såsom en lämplig (icke visad) robotan- ordning. Stödkroppen 200 centreras i innerdiametern 130 genom centreringsanordning 275. Tryck/dragmekanismen 350 drives för att skjuta stödkroppen 200 utefter hylsans 120 längsaxel.

Stödkroppen 120 förskjutes i hylsan 120 tills en av sensorerna, t.ex. sensor 250, når ett förutbestämt axiellt läge (t.ex. in- till och parallellt med svetsen 77) i hylsan 120. Driften av tryck/dragmekanismen 350 stannas sedan och ventilen 380 på- verkas för att lämna vätska från reservoiren 370, till kanalen 200 och sedan genom öppningen 230 in till den variabla volymen 513 983 14 245 för att öka volymen av den variabla volymen 245 för att expandera blåsan 240 till intimt ingrepp med innerväggen 130.

När blåsan 230 ingriper med innerväggen 130 säkrar den stöd- kroppen 200 mot innerväggen 130. Rotatorn 340 drives för att rotera ledningen 330 och sålunda stödkroppen 200 genom en vinkel obetydligt större än 360% När stödkroppen 200 roterar, roterar sensorerna 250/260 i samma utsträckning för att radiellt avsöka hylsan 120 och röret 70. För att utföra av- sökningen drives aktivatorn/registreringsinstrumentet 390 så, att det medför att sensorns 250 axialspole 290 (och/eller sensorns 260 omkretsspole 300) utsänder elektromagnetisk energi radiellt utåt så, att den elektromagnetiska energin breder ut sig genom hylsa 120 och rör 70. Aktivatorn/registreringsinstru- mentet 390 drives också så, att det låter mottagarspolen 320 avkänna de virvelströmmar, som genereras i hylsan 120 och röret 70. När aktivatorn/registreringsinstrumentet 390 och sensorerna 250/260 är i drift, visas bilder av degraderingen på den CRT- monitor, son1hör till aktivatorn/registreringsinstrumentet 390.

Dessutom.kan ett pappersremsdiagram 395 skrivas av aktivatorn/- registreringsinstrumentet 390 för att registrera degraderingen för senare undersökning, om så önskas.

Sedan sensorn 250 (och sensorn 260) fullbordat sin rota- tion på något mer än 360°, stoppar rotatorn 340 och tryck/- dragmekanismen 350 drives igen för att axiellt stega fram stödkroppen 200 och sålunda sensor 250 (och också sensor 260), som är förbundna därmed, till en annan axiell position i hylsan 120. Rotatorn 340 drives igen på det sätt som beskrivits ovan, för att radiellt avsöka en annan del av röret 70. Efter att den önskade avsökningen av rör 70 är fullbordad, manövreras ventilen 380 för att tömma fluiden från blåsen 240 för att avlasta blåsan 240 och lossgöra blåsan 240 från innerdiametern 130. Sedan blåsan 240 lossat från innerdiametern 130 avlägsnas den från hylsan 120 i huvudsakligen motsatt ordning för dess införande i hylsan 120.

Man förstår från«den omedelbart föregående beskrivningen, att sensorer 250/260 radiellt avsöker en första del av röret 70 genom att flyttas av rotatorn 340 och sedan stegas fram axiellt genom att förflyttas av tryck/dragmekanismen 350. Vid denna 513 983 punkt är sensorerna 250/260 i läge för att radiellt avsöka en andra del av röret 70. Alternativt kan sensorerna 250/260 flyttas för att axiellt avsöka en längsgående första del av röret 70 genom att förflyttas av tryck/dragmekanismen 350 och sedan radiellt stegas fram genom att förflyttas av rotatorn 340. Vid denna punkt är sensorerna 250/260 i läge för att axiellt avsöka en andra del av röret 70. Dessutom kan rotatorn 340 och tryck/dragmekanismen 350 drivas samtidigt för att skruvformigt avsöka röret 70. Skruvformig rörelse hos sensorer- na utför den erforderliga avsökningen på kortare tid. Dessutom behöver sensorerna 250/260 inte vara virvelströmssensorer; snarare kan sensorerna 250/260 vara ultraljudsensorer för att radiellt utsända ljudenergi (dvs. ljudvågor), som genomtränger hylsan 120 och röret 70 och för att mottaga ljudenergi som reflekteras därifrån. När ultraljudsensorer användes placeras en lämplig koppling (t.ex. avsaltat vatten) mellan hylsan 120 och röret 70 för att effektivt leda ljudvågorna genom dem. Man förstår vidare, att sensorerna 250/260 är i stånd att avsöka svetsar 77 för degradering på väsentligen samma sätt som de användes för att avsöka röret 70 för degradering.

Endast i exemplifierande syfte och inte på begränsande sätt kan CRDM-genomgångsröret 70, som kan vara "INCONEL ALLOY 600", ha en ytterdiameter på ungefär 102 mm för att passa i öppningen 60 och en innerdiameter 71 på ungefär 70 mm. Genom- gångsröret 70 kan också ha en längd på ungefär 900 mm. Hylsan 120, som kan vara “TYPE 304" rostfritt stål, kan ha en ytterdi- ameter på ungefär 63,5 mm för att passa inuti röret 70 och en innerdiameter 130 på ungefär 54 mm för att upptaga CRDM-kompo- nenter. Den ovala avvikelsen eller förvridningen av hylsan 120 från nominella konstruktionsvärden kan vara ungefär 2 mm.

Aktivatorn/registeringsinstrumentet 390 kan vara av den typ, som är förbunden med Hocking Vector S900 lågfrekvensvirvel- strömssystem, som kan erhållas från R.L. Holliday Company, Incorporated i Pittsburgh, Pennsylvania. Den mimina datainsam- lingshastigheten hos systemet från R.L. Holliday Company är sådan att den åstadkommer en datapunkt vid ungefärligen varje grad (ungefär 0,5 mm av rörets 70 omkrets) vid rotation av sensorerna 250/260. Ett sådant virvelströmssystem innefattar en 513 983 16 kraftmatningsmodul, en frekvensgeneratormodul, en kanalmodul och en förstärkarmodul. Ett sådant virvelströmssystem är i stånd att fungera vid frekvensinställningar på 1, 3, 10, 30, 100, 300 och 1000 kHz så, att de optimala funktionsinställ- ningarna hos sensorerna 250/260 kan väljas. Sökandena har upptäckt att sensordrift vid ungefär 1-10 kHz lämnar optimala resultat vid avkänning av degradering i rör 70. Såsom betraktat häri mäter detta virvelströmssystem sensortransmissions- signaler vid ungefär 10 volt spets-till-spets i sensortrans- missions/avkänningsmode. Sensorsignalerna visas av detta system som.Lissajous (dvs. pseudo-impedansplan) tidshistoriska data på monitorn och/ eller remsdiagram 395, som hör till aktivatorn/- registreringsinstrumentet 390. Alternativt kan data visas som datakartor i Z-teta "X-scan"-stil på monitorn och/eller rems- diagram 395. Åter endast i exemplifierande syfte och inte såsom be- gränsning, kan varje sensor 250/260 innefatta en enhetlig fält- virvelströmspole för utsändning av elektromagnetisk energi och en spole med ferritkärna för avkänning av de virvelströmmar, som åstadkommas av den utsända elektromagnetiska energin.

Sändarspolen kan vara bearbetad från en torroidkärna med spolar lindade för att åstadkomma en uppmätt, ungefärligen 100 ohms resistans vid ungefär 1 kHz. Avkänningsspolen kan ha en ferrit- kärna bearbetad från en ferritstång med spolar lindade för att åstadkomma en uppmätt, ungefärlig 100 ohms resistans vid ungefär 2,45 kHz.

Det är uppenbart från beskrivningarna häri, att en fördel hos föreliggande uppfinning är att materialegenskaperna hos hylsan 120 är oförändrade relativt sensorerna 250/260 och stöd- kroppen 200, sensorerna 250/260, blåsan 240 och hylsan 120 roteras och förskjuts medan hylsan 120 är stationär i för- hållande till sensorerna 250/260 beroende på att hylsan 120 är säkrad mot stödkroppen 120 av blåsan 240. Sålunda är material- egenskaperna hos hylsan 120, genom vilken den elektromagnetiska energin sändes och mottages, oföränderliga i förhållande till sensorerna 250/260. På detta sätt är de virvelströmssignaler, som mottages av sensorerna 250/260, inte maskerade av oönskat varierande interferens beroende på inhomogeniteten hos hylsan 513 šss 17 120.

Ehuru uppfinningen är helt visad och beskriven häri, är det inte avsett att uppfinningen såsom visad och beskriven är begränsad till visade detaljer, emedan olika modifieringar kan erhållas med hänsyn till uppfinningen utan att avvika från uppfinningens anda eller ändamål eller dess ekvivalenter. T.ex. behöver säkringsorganet inte 'vara blåsan 240; snarare 'kan säkringsorganen vara radiellt utåt rörliga fingrar anordnade för att ingripa med hylsans 120 innerdiameter 130 för att säkra stödkroppen 200 mot innerdiametern 130 under inspektionsproces- sen. Såsom ett annat exempel kan hylsan 120 ha ett hål genom sin vägg, varvid hålet är beläget motsatt antingen sensor 250 eller 260 eller båda sensorerna 250 och 260 så, att inspek- tionssignalen som utsändes och avkännes av sensorerna inte passerar genom det material, som innehåller hylsan 120.

Därför är vad som åstadkommes en anordning och ett för- farande för inspektion av rörformade organ för degradering även i närvaro av en mellanliggande hylsa, som har oenhetliga materialegenskaper och dimensioner.

Claims (12)

10 15 20 25 30 513 985 20 PATENTKRAV

1. Anordning för inspektion av ett rör (70) med avseende på degradering av nämnda rör, varvid röret (70) har en innennantelyta (71), som omger en hylsa (120), vilken är roterbart och förskjutningsbart anordnad i röret (70), varvid hylsan (120) uppvisar en innermantelyta (130) och besitter oenhetliga materialegenskaper, kännetecknad av, (a) en stödkropp (200) vilken är dimensionerad att anordnas inom den av hylsans innermantelyta (130) bildade innerdiametem; (b) en expanderbar blåsa (240) vilken omger nämnda stödkropp (200) och är förbunden med denna för att intimt bringas i ingrepp mot hylsans (120) innennantelyta (130) för att därigenom säkra stödkroppen (200) mot hylsans innerrnantelyta (l30); (c) en sensor (250,260) vilken är förbunden med stödkroppen (200) för att avkänna en degradering hos röret (70), vilken sensor (250, 260) är anordnad att utsända energi, vilken tränger genom hylsan (130) och röret (70) och vilken är anordnad att avkänna stömingar i energin i hylsan (130) och röret (70); och (d) en rotator (340) vilken är förbunden med stödkroppen (200) och anordnad att rotera denna, varigenom stödkroppen (200), b1åsan(240), sensorn (250, 260) och hylsan (130) samtidigt roterar inför rörets innerrnantelyta (71) då rotatom (340) roterar stödkroppen (200), varvid sensorn (250, 260) radiellt kan avkänna röret (70) med avseende på degrade- ring och varvid hylsan (130) är stationär i förhållande till sensorn (250, 260) under sådan rotation, varigenom hylsans (130) materialegenskaper är radiellt oförändrade i förhållande till sensom (250, 260).

2. Anordning enligt krav 1, vilken vidare är kännetecknad av en tryck/dragrnekanism (350), vilken är förbunden med stödkroppen (200) för förflyttning av stödkroppen (200) i förhållande till rörets (70) innennantelyta (71), varvid stödkroppen (200), sensom (250, 260), blåsan (240), och hylsan (130) samtidigt är anordnade att förskjutas längs rörets (70) innermantelyta (71) när tryck/dragmekanismen (350) förskjuter stödkroppen (200) så att sensom (250, 260) axiellt avkänner röret (70) med avseende på degradering och varigenom hylsan (130) är stationär relativt sensom (250, 260) när tryck/dragmekanismen (350) förskjuter stödkroppen (200), varigenom hylsans (130) materialegenskaper är axiellt oförändrade i förhållande till sensorn (250, 260). 10 15 20 25 30 513 983 21

3. Anordning enligt krav 1, vilken är ytterligare kännetecknad av, att en vätskereservoir (370) är anordnad i förbindelse med blåsan för att avge en vätska till blåsan förexpansion av denna för uppnående av ett intimt ingrepp med hylsans innermantelyta (130).

4. Anordning enligt krav 1, vilken är ytterligare kännetecknad av ett ativerings/registre- ringsinstrument (390) förbundet med sensom för aktivering av sensorn och för registrering av den degradering som avkännes av sensorn.

5. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av, att sensorn är en virvelströmsensor (250, 260) för utsändning och avkärming av elektromagnetisk energi.

6. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av, att sensorn är en ultraljudsensor (250, 260) för utsändning och avkänning av ljudenergi.

7. Förfarande för inspektion av ett rör (70) med avseende på degradering, varvid röret uppvisar en innermantelyta (71) som omger en roterbart och förskjutbart anordnad hylsa (120), varvid hylsan (120) uppvisar en innerrnantelyta (130) och olikformade material- egenskaper, kännetecknat av stegen (a) att man anordnar en stödkropp (200) innanför hylsans innerrnantelyta, varvid stödkrop- pen (200) uppvisar en expanderbar blåsa (240), vilken omger stödkroppen (200) och är förbunden med denna och att stödkroppen uppvisar en därmed förbunden sensor (250, 260); (b) att man säkrar stödkroppen (200) mot hylsans innermantelyta (130) genom att expandera blåsan till intimt ingrepp med nämnda innerrnantelyta; (c) att man driver sensorn att avge energi, vilken genomtränger hylsan och röret för att avkänna röret med avseende på degradering; och (d) att man roterar stödkroppen genom att driva en rotator (340), vilken är förbunden med stödkroppen, varvid stödkroppen, blåsan, sensorn och hylsan samtidigt roteras innanför rörets innermantelyta (71) när rotatorn roterar stödkroppen så att sensorn radiellt avsöker röret med avseende på degradering och varvid hylsan är stationär relativr sensorn när rotatorn roterar stödkroppen så att hylsans materialegenskaper är radiellt oförändrade i förhållande till sensorn. 10 15 20 513 983 22

8. Förfarande enligt krav 7, vilket är ytterligare kännetecknat av, att man törskjuter stöd- kroppen (200) relativt rörets innermantelyta (71) genom att driva en med stödkroppen för- bunden tryck/dragmekanism (350), varigenom stödkroppen, blåsan, sensom, och hylsan samtidigt förskjuts innanför rörets innerrnantelyta när tryck/dragrnekanismen förskj uter stödkroppen så att sensorn axiellt avkärmer röret med avseende på degradering och varvid hylsan är stationär relativt sensom när tryck/dragmekanismen förskjuter stödkroppen så att hylsans materialegenskaper är axiellt oförändrade i förhållande till sensom.

9. Förfarande enligt krav 7, vari nämnda steg att säkra stödkroppen mot hylsans innerman- telyta är kännetecknat av att man tillför en vätska till blåsan från en vätskereservoir (370).

10. Förfarande enligt krav 7, vilket ytterligare är kännetecknat av, att man driver en aktiva- tor/registreringsapparat (3 90) vilken är elektriskt törbnden med sensom för aktivering av sensom och för registrering av den degradering som avkännes av sensorn.

11. ll. Förfarande enligt krav 7, vari steget att driva sensom är kännetecknat av, att man driver en virvelströmsensor (250, 260) för utsändning och avkänning av elektromagnetisk energi.

12. Förfarande enligt krav 7, vari steget att driva sensom är kännetecknat av, att man driver en ultraljudsensor (250, 260) för utsändning och avkärming av ljudenergi.