SE527920C2 - Besiktningsapparat samt sätt för undersökning av strålpumpsbalkar i kärnreaktorer - Google Patents

Description

co oo oo no . g 4 o o o o o o o a o o Q oooo o o u u o u oo oooø oooo o: LU CD uno. o a o o u o o o oo ao CD LU ooh o I 009 527 920 reaktorvatten från ett inkommande stigarrör till ett strålpumpsmnnstycke.

Sprickor i en strålpumpsbalk kan förorsaka att en rörkrök lossnar från sitt normala läge, vilket kan störa pumpens funktion. Det är följaktligen önskvärt att kunna fastställa det fysiska tillståndet hos strålpumpsbalkar med regelbundna tidsavstånd och exempelvis genom ultraljudsundersökning. I vissa fall sker detta genom att strålpumpsbalkarna monteras bort ur reaktorn och transporteras till ett laboratorium för prov. I andra fall utförs en ultraljudsbesiktning av strålpumpsbalkarna på plats inuti reaktorkärlet.

Uppfinningen i sammandrag En del av uppfinningen avser en besiktningsapparat för under- sökning av strålpumpsbalkar hos kärnreaktorer. Kärnreaktorn innefattar åtminstone en strålpump, varvid varje strålpump har en strålpumpsbalk och en strålpumpsbalkbult. Apparaten inne- fattar en bottenplatta, som är monterad grensle på en strål- pumpsbalk. Plattan har en balkbultsöppning, vilken är så dimensionerad att den mottaga en strålpumpsbalkbult. En första sondhållare är ansluten till ett första sidostycke hos plattan och en andra sondhållare är ansluten till ett andra sidostycke hos plattan. Det första sidostycket är beläget mittför det andra sidostycket. Varje hållare har en inställningscylinder, anordnad att vid aktivering komma i kontakt med strålpumpsbalken.

En annan del av uppfinningen avser ett förfarande för besikt- ning av en strålpumpsbalk i en kärnreaktor. Denna innefattar åtminstone en strålpump, varvid varje strålpump har en strål- pumpsbalk och en strålpumpsbalkbult. Enligt förfarandet monte- ras en besiktningsapparat på en strålpumpsbalk, varefter strålpumpsbalken avsökes med hjälp av apparaten.

Besiktningsapparaten innefattar en bottenplatta, som är monterad grensle över en strålpumpsbalk. Bottenplattan har en balkbultsöppning, vilken är så dimensionerad att den kan mottaga en strålpumpsbalkbult. En första sondhållare är nog oo o den 527 920 förbunden med ett första sidostycke hos plattan och en andra sondhållare är förbunden med ett andra sidostycke hos plattan.

Det första sidostycket är beläget mittför det andra sidostycket. vardera hållaren har en inställningscylinder, anordnad att vid aktivering bringas i kontakt med strâlpumpsbalken.

Presentation av ritningarna Fig. 1 visar i perspektiv och med delar avlägsnade en sektion genom ett tryckkärl till en kokvattenreaktor.

Fig. 2 är en perspektivvy som med delar avlägsnade visar en strålpumpsenhet enligt fig. 1.

Fig. 3 visar den i fig. 2 illustrerade strålpumpsbalken i sidovy.

Fig. 4 visar i perspektivvy en besiktningsapparat i enlighet med en utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 5 visar den i fig. 4 illustrerade apparaten sedd under- ifrån.

Fig. 6 är en perspektivvy, som visar apparaten enligt fig. 4 monterad på en strålpumpsbalk.

Detaljerad beskrivning av uppfinningen Nedan beskrivs mer i detalj en besiktningsapparat, som kan genomföra volumetriska och ytrelaterade undersökningar av strålpumpsbalkar. Apparaten undersöker balkens armområden medelst självjusterande nedsänkbara ultraljudssonder och undersöker balkens hâlområde medelst varandra motbelägna ultraljudsonder, som kan ha en arbetsmod av typ sändning- mottagning. Apparaten möjliggör undersökning av strålpumpsbalkar på plats inuti reaktorn utan att pumparna behöver demonteras.

Fig. 1 visar i sektion och med delar avlägsnade ett tryckkärl till en kokvattenreaktor. Tryckkärlet 10 är väsentligen 527 920 nu .ao cylindriskt till formen och tillslutet vid den ena änden medelst en bottenkupol 12 och vid den andra änden medelst en demonterbar takkupol 14. En sidovägg l6 sträcker sig från bottenkupolen 12 till takkupolen 14. Sidoväggen 16 har en fläns 18. Kupolen 14 är fäst på flänsen 18. En cylindriskt formad härdmantel 20 omger reaktorhärden 22. Manteln 20 uppbäres vid en ände av ett mantelstöd 24 och innefattar ett löstagbart mantellock 26 vid den andra änden. Ett ringformat utryme 28 bildas mellan manteln 20 och sidoväggen 16. Ett pumpdäck 30, som är ringformat, sträcker sig mellan mantelstödet 24 och tryckkärlets sidovägg 16. finns ett flertal cirkulära öppningar 32 och i var och en av dessa finns en strålpump 34. Strålpumparna 34 är fördelade cirkelformigt runt härdmanteln 20. Ett inkommande stigarrör 36 är anslutet till två strålpumpar 34 via en övergångsenhet 38.

Varje strålpump 34 har en inloppsblandare 40 och en diffusor 42. Stigarröret 36 och två anslutna strålpumpar 34 bildar en strålpumpsenhet 44.

I pumpdäcket 30 Värme alstras inuti härden 22, som innehåller bränsleknippen 46 av klyvbart material. Vatten strömmar uppåt genom härden 22 och omvandlas åtminstone delvis till ånga. Ängavskiljare 48 avskiljer ångan från vattnet, som återcirkuleras. Resterande vatten avlägsnas ur ångan med hjälp av ångseparatorer 50. Ãngan avgår från tryckkärlet 10 genom ett ångutlopp 52 nära kärlets övre kupol 14.

Den mängd värme som alstras i härden 22 regleras genom inskjutning och utdragning av styrstavar 54 av neutronabsorberande material, såsom exempelvis hafnium. I den utsträckning som styrstaven 54 är införd i bränsleknippet 46 absorberar den neutroner, vilka annars skulle vara tillgängliga för att befordra den kedjereaktion som alstrar värme i härden 22. Ledrör 56 för styrstavarna 54 svarar för att dessa skall bibehålla en vertikala rörelse vid inskjutning och utdragning. Drivorgan 58 för styrstavarna ombesörjer införande och utdragning av styrstavarna 54. Dessa drivorgan 58 sträcker sig genom bottenkupolen 12. nnnn oo o 0 o a con Olli -w o II O' OO 'Û 9 o 0 I o I o u 0 0 . Q C I .g nano unna 0 O .o:c,:Il UI 527 920 o u. n n n p o n u u. o. s a s n nu a; o. n u-u v o o u nu o u. n o c I 1 n v u vn au Bränsleknippena 46 hålls på rätt plats av en härdplatta 60, som är belägen vid härdens 22 botten. En övre styrskiva 62 riktar in bränsleknippena 46 då de sänks ned i härden 22.

Härdskivan 60 och den övre styrskivan 62 uppbärs av härdmanteln 20.

Fig. 2 visar i perspektivvy och med delar avlägsnade en strål- pumpsenhet 44. Strålpumpsenheten 44 innefattar ett stigarrör 36, som är förbundet med ett par strålpumpar 34 via en över- gångsenhet 38. Varje strålpump 34 har ett strålpumpsmunstycke 64, ett suginlopp 66, en inloppsblandare 40 och en diffusor 42 (visade i fig. 1). Munstycket 64 befinner sig i suginloppet 66, som är beläget vid en första ände 68 hos inloppsblandaren 40. Övergångsenheten 38 innefattar ett mellanstycke 70 och två rörkrökar 72. Vardera rörkröken 72 är ansluten till ett strålpumpsmunstycke 64. Från mellanstycke 70 utgår stödarmar 74, 76, 78 och 80. Ett tvärstycke 82 sammanbinder stödarmarna 74 och 76 och ett tvärstycke 84 (delvis avlägsnat i fig. 2) förbinder stödarmarna 78 och 80 med varandra. En strålpumpsbalk 86 sträcker sig mellan stödarmarna 74 och 78.

En identisk strålpumpsbalk (icke visad) sträcker sig mellan stödarmarna 76 och 80. Av fig. 3 framgår att balken 86 innefattar en förhöjd central del 88 samt klackar 90. Balkens 86 ändar vilar i urtagningar 92, som befinner sig i stödarmarna 74 och 78. En balkbult 94 innefattar en flersidig skalle 96, ett gängat parti 98 och en plan ände 100 med en undre lageryta 102, som anligger mot en skiva 104, vilken befinner sig i ett motbeläget hål 105 hos rörkröken 72. Bulten 94 står i gängingrepp med ett qängförsett bulthål 106 i balken 86.

En låsenhet 110 förhindrar att bulten 94 kan lossna. Lås- enheten 110 innefattar en låshylsa 112 och en låsskiva 114.

Hylsan 112 har en bottendel 116 vid en första ände 118 och ett hål 120, som sträcker sig från den första änden 118 till en andra ände 122. Hålet 120 har sådana dimensioner och sådan form, att detsamma kan med passning mottaga bultskallen 96. nnnn ua oo o o o o o o oooo o o o I Qcc onoo Oo b) O 527 920 u o no one Fig. 4 visar i perspektivvy en besiktningsapparat 130 enligt en exemplifierande utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 5 visar apparaten 130 sedd underifrån och fig. 6 är en perspektivvy som visar apparaten 130 monterad på en strålpumpsbalk 86. Fig. 4, har en fotplatta 132 med varandra motbelägna första och andra och 6 utvisar att apparaten 130 sidostycken 134 och 136 samt varandra motbelägna tredje och fjärde sidostycken 138 och 140. En öppning 142 för balkbulten sträcker sig genom plattan 132. öppningen 142 är dimensionerad för mottagande av bulten 94 och fotplattans 132 bottenyta 144 har ett säte 146, dimensionerat för mottagande av låshylsan 112 och låsskivan 114, så att fotplattan 132 kan i ett grenslande läge monteras på balken 86.

En första sondhållare 148 är ansluten till det första sido- stycket 134 hos plattan 132 och en andra sondhållare 150 är ansluten till plattans 132 andra sidostycke 136. Ultraljuds- sonder 152 och 154 är monterade i den första hållaren 148 och ultraljudssonder 156 och 158 är monterade i den andra hållaren 150. Sonder 152, 154, 156 och 158 är så monterade i hâllarna 148 och 150 att de sonder som befinner sig i den första hålla- ren 148 blir motbelägna de sonder som är monterade i den andra hållaren 150. Sonden 152 är motbelägen sonden 158 och sonden 154 är motbelägen sonden 156. Detta utförande möjliggör drift i en "sändning-mottagning"-mod, varvid en sond sänder ut ultraljudsignaler och den andra sonden mottager en del av dessa signaler.

Den första sondhållaren 148 har en urtagning 160 och den andra sondhållaren 150 har en urtagning 162. De båda urtagningarna 160 och 162 är dimensionerade för att kunna mottaga klackar 90 hos balken när apparaten 130 monteras på balken 86. Den första hållaren 148 och den andra hållaren 150 innefattar pneumatiska inställningscylindrar 164 resp. 166. När dessa cylindrar 164 och 166 aktiveras, skjuter de in i urtagningarna 160 resp. 162 för att bringas i ingrepp med klackarna 90, varigenom apparaten 130 blir fasthållen på balken 86 och hindras från :uaz 00:: :ou: :ooz -o:. .0:. il!- I-o o.¶l,o..o I..c .:.. .:.' u) UI O 527 920 o i nu un att skaka under avsökningsoperationen. Enligt en alternativ utföringsform är cylindrarna 164 och 166 hydraulcylindrar.

Ett första hållarorgan 168 är ledbart förbunden med det tredje sidostycket 138 och ett andra hållarorgan 170 är ledbart förbunden med det fjärde sidostycket 140. Ett hål 172 sträcker Hålet 172 är dimensionerat för mottagning av en nedsänkbar ultraljudssond 174. En låsskruv 176 håller sonden 174 på plats i hålet 172.

Två hål 178 och 180 sträcker sig genom det andra hållarorganet sig genom det första hållarorganet 168. 170. Hålen 178 och 180 är dimensionerade för mottagning av nedsänkbara ultraljudssonder 182 resp. 184. Låsskruvar 186 och 188 håller sonderna 182 och 184 på plats i hålen 178 resp. 180. Vridningsrörelse hos hållarorganen 168 och 170 möjliggör självinställning och korrekt lägesorientering av de nedsänkbara ultraljudssonderna 174, 182 och 184. Tryckfjädrar 190 utövar en nedåtriktad kraft på hållarorganen 168 och 170 så att hållarorganen 168 och 170 hålls i anliggning mot balken 86, varigenom sonderna 174, 182 och 184 hålls på ett förutbestämt avstånd från balken 86 och i rätt läge relativt balken 86. Tryckfjädrar 190 är fästa vid konsoler 192 och 194, anslutna till fotplattans 132 sidostycken 134 och 136.

Ett lyftningsorgan 196 är förbundet med plattan 132.

Lyftningsorganet 196 innefattar en U-formad bygel 198 som är förbunden med plattan 132, och ett anslutningsorgan 200, som går ut från bygeln 198. Organet 200 är avsett att kunna hopkopplas med en (icke visad) hanteringsstång. Enligt andra utföringsformer ansluts organet till rep, till en kran eller till en automatisk verktygsmanipulator.

Vid användning sänks apparaten 130 ner mot balken 86 med användande av en (icke visad) hanteringsstång eller vilket som helst annat lämpligt lyftningsorgan, kopplat till lyftnings- organet 196. Apparaten 130 placeras så på balken 86 att balk- bulten 94 kommer in i bultöppningen 106 samt låsskivan 114 ansluter till sätet 146. När apparaten 130 bringas i läge på balken 86, kommer hållarorganen 168 och 170 i kontakt med balkens 86 armar, varigenom hållarorganen 168 och 170 vrids så g g nuet g .o ut o o I u 0 g o g e o I 000 :QIO It oss; no en I o-'n wo an oo o n o I I oo 527 920 att de nedsänkbara ultraljudssonderna 174, 182 och 184 kommer i rätt läge relativt balken 86. Då aktiveras inställnings- cylindrarna 164 och 166 varigenom apparaten 130 lägesfixeras vid balken 86 till förhindrande av skakning under avsöknings- förloppet. Sedan avsöks balken 86 med användande av ultra- ljudssonderna 152, 154, 156 och 158 samt de nedsänkbara ultra- ljudssonderna 174, 182 och 184. När avsökningsförloppet är fullbordat, avlastas inställningscylindrarna och apparaten 130 lyftes upp från balken 86.

Uppfinningen har här beskrivits med anknytning till olika särskilda utföringsformer, men fackmannen inser att uppfin- ningen kan utövas i modifierad form inom ramen för kravens uppfinningstanke och skyddsomfång.

Claims (14)

527 920 Patentkrav

1. Besiktningsapparat (130) för inspektion av strålpumpsbalkar (86) i en kärnreaktor (10), vilken reaktor har åtminstone en strålpump (34), varvid varje strålpump innefattar en strålpumpsbalk och en balkbult (94), k ä n n e t e c k n a d a v att den nämnda apparaten innefattar; en fotplatta (132), vilken är anbringbar grensle på en strålpumpbalk och har en bultöppning (142) av sådan storlek att den kan mottaga en strålpumpsbalkbult; en första sondhållare (148), som är förbunden med ett första sidostycke (134) hos den nämnda plattan; och en andra sondhållare (150), som är förbunden med ett andra sidostycke (136) hos plattan, varvid nämnda första sidostycke är beläget mittemot det nämnda andra sidostycket, samt var och en av hållarna innefattar en inställningscylinder (164, 166), vilken är anordnad att i aktiverat tillstånd kontakta strålpumpsbalken.

2. Apparat (130) enligt krav 1, hos vilken varje sondhållare (148, 150) innefattar åtminstone en ultraljudssond (152-156), placerad för undersökning av strålpumpsbalken (86).

3. Apparat (130) enligt krav 2, hos vilken varje sondhållare (148, 150) innefattar två ultraljudssonder (152-156), placerade för undersökning av strålpumpsbalken (86), så att de nämnda ultraljudssonderna hos den första sondhållaren blir motbelägna de nämnda ultraljudssonderna hos den nämnda andra sondhållaren.

4. Apparat (130) enligt krav 1, vilken vidare innefattar åtminstone en nedsänkbar ultraljudssond (174), som är ledbart 527 920 IO anordnad på ett tredje sidostycke (138) hos den nämnda Plattan (132) och åtminstone en nedsänkbar ultraljudssond (182, 184), som är ledbart monterad på ett fjärde sidostycke (140) h0S den nämnda plattan.

5. Apparat (130) enligt krav 4, innefattande en nedsänkbar ultraljudssond (174), som är ledbart monterad på det nämnda tredje sidostycket (138), och två nedsänkbara ultraljudssonder (182, 184), som är ledbart monterade på det nämnda fjärde sidostycket (140).

6. Apparat (130) enligt krav 4, vilken vidare innefattar ett första hållarorgan (168), som är ledbart förbundet med det nämnda tredje sidostycket (138) hos den nämnda plattan (132), och ett andra hållarorgan (170), som är ledbart förbundet med det nämnda fjärde sidostycket (140) os den nämnda plattan.

7. Apparat (130) enligt krav 6, hos vilken varje hâllarorgan (168, 170) innefattar åtminstone ett hål (172), som sträcker sig därigenom, varvid varje hål är dimensionerat för mottagning av en nedsänkbar ultraljudssond (174, 182, 184).

8. Apparat (130) enligt krav 1, vilken vidare innefattar ett lyftningsorgan (196), som är anslutet till plattan (132), varvid det nämnda lyftningsorganet är anordnat att samman- kopplas med en lyftanordning.

9. Apparat (130) enligt krav 1, hos vilken den nämnda inställningscylindern (164, 166) innefattar en pneumatisk inställningscylinder.

10. Sätt att besiktiga en strâlpumpsbalk (86) i en kärnreaktor (10), vilket sätt innefattar att montera en fotplatta (132) av en besiktningsapparat (130) på en strålpumpsbalk, att ansluta en första sondhâllare (148) till ett första sidostycke (134) hos den nämnda plattan, 527 920 Il att ansluta en andra sondhållare (150) till ett andra sidostycke (136) hos plattan, att anordna en inställningscylinder (164, 166) i varje hållare, vilka cylindrar är anordnade att i aktiverat tillstånd kontakta strålpumpsbalken och att avsöka strâlpumpsbalken med hjälp av besiktningsapparaten.

11. Sätt enligt krav 10, vilket sätt vidare innefattar att placera besiktningsapparaten på balken så att en balkbult (94) mottages i en bultöppning (142) hos besiktningsapparatens fotplatta (132) samt att aktivera inställningscylindrarna (164, 166) för kontakt med strâlpumpsbalken, i syfte att förhindra skakningsrörelser hos apparaten under avsökningsförfarandet.

12. Sätt enligt krav 11, enligt vilket, i stegen innefattande att ansluta sondhållarna (148, 150), sondhållarna anordnads för att avsöka strålpumpsbalken (86), så att en ultraljudssond i den första sondhållaren är belägen mittemot en ultraljudssond i den andra sondhâllaren.

13. Sätt enligt krav 10, vilket sätt vidare innefattar att ledbart montera en ultraljudssond (174) vid ett tredje sidostycke (138) hos fotplattan (132), samt att ledbart montera en ultraljudssond (182, 184) vid ett fjärde sidostycke (140) hos fotplattan.

14. Sätt enligt krav 13, vilket sätt innefattar att ledbart ansluta ett första hållarorgan (168) till fotplattans (132) tredje sidostycke (138), och att ledbart ansluta ett andra hållarorgan (170) till plattans fjärde sidostycke (140).