TW201730894A - 用於核子反應器中的定位及檢驗設備 - Google Patents

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Abstract

裝置無須使用遠高於反應器核心的橋或其他更換燃料結構而在核子反應器中定位檢驗及操作工具。裝置能經由允許有限移動的夾緊選擇性接合至像是蒸汽圍堰的反應器內結構。夾具能包括允許受控制,相對於該結構精確地定位該裝置的一或多個滾筒。裝置包括該工具能黏貼至其的延伸部分。經由接合結構的選擇性脫離,裝置能在載置結構上的阻礙物上方移動。裝置更包括控制部分,使得位於該反應器外側的操作者能在該裝置載置在靜止結構上時移動其。該控制部分能更使用該延伸部分在其他方向上移動該檢驗工具。裝置可在水中使用或淹沒其他液體中,並可包括容許供電或從該反應器外側的操作者直接介接的電源線或機器延伸部分。

Description

用於核子反應器中的定位及檢驗設備
本發明係關於一種用於核子反應器中的定位及檢驗設備。
圖1係先前技術之核子爐心側板10的選擇性視圖,可使用在像是BWR的核子反應器中。爐心側板10可定位在環形降流區20中,其係形成在側板10及反應器壓力槽(未圖示)的內壁之間接收液體冷卻劑流並將其朝下導引至在爐心30之底部的入口的環形空間。側板10可係環繞爐心30的圓柱形結構,其將反應器分割為在側板10之相反徑向側上的此等朝下及朝上冷卻劑流。一或多個噴射泵組合件40可襯起環形降流區20並以此方式導引冷卻劑流。
在導引向下通過爐心側板10後,冷卻劑可向上流過側板10內側的爐心30。爐心30典型地係由數個燃料組合件(未圖示)所填充,其在操作期間經由核分裂產生熱,且脫離爐心30的冷卻劑可含有相當的能量並可能 係沸騰的。此含能液體向上流過並離開爐心30及側板10,可能流入蒸汽分離及乾燥結構,且最終流至將該含能流轉變為電的渦輪及發電機。側板10的頂部分15可截止於此種乾燥結構下方,且各種爐心設備可位於可稱為蒸汽圍堰之頂部分15附近的側板10上或接合至其。一或多個角撐板16可在側板10的頂部分15附近對準,以支撐或接合側板頭部(未圖示)、煙囪、或乾燥結構。
在反應器停用期間,諸如,更換燃料停用或其他維護期間,可開啟及檢驗反應器槽,並可將槽的內部結構移除。在停用期間,在反應器上方及爐心30及側板10上方20-30呎的荷重設備,諸如,橋及吊運車,可移動及將新燃料組合件裝載在爐心30中。在此期間,側板10、爐心30、及/或其他組件的視覺檢驗能使用從反應器上方的橋或其他荷重設備操作的視訊或攝影機設備完成。
範例實施例包括可用於以精確定位及最小振動在核子反應器中檢驗的裝置或工具。範例裝置包括偏壓在核子反應器中的靜止結構之不同側的滾筒,使得該裝置能至少在一方向上,諸如,藉由滾動,移動,同時另外剛性地固定至該結構。範例裝置可使用攝影機、超音波發射器、或任何其他檢驗裝置或工具,其可附接至可延伸臂而到達可能在反應器內深處之具有精確位置的期望位置。範例裝置可將滾筒載置在可樞轉臂上,使得滾筒能藉由旋轉 及/或偏壓該臂而選擇性地與該載置結構接合。若裝置包括各對在臂上的數個滾筒對,獨立對因此能脫離以跨越角撐板或該結構的其他凸起物,而仍藉由其他滾筒對保持可動地夾緊。此種選擇性的脫離及偏壓能藉由可延伸連接器驅動,像是氣壓缸或致動器。在將範例裝置潛入並附接至在反應器深處的蒸汽圍堰的同時,裝置可更包括可用於從上方,諸如,位於反應器上方的操作者,控制裝置的控制部分或機器延伸部分。該延伸部分,像是驅動桿,能旋轉以在保持載置在靜止結構上的同時在一方向上移動該裝置。該延伸部分能更移動至不同位置並旋轉以在其他方向上移動檢驗裝置或工具。額外滾筒、連接器、框架、及引導結構可確保範例裝置係可固定的並可僅在期望方向上移動。範例方法包括藉由旋轉該延伸部分以在該結構附近移動設備、重定位延伸部分、然後旋轉該重定位延伸部分以分別移動檢驗裝置或工具而操作此種裝置。在移動期間,可將任何滾筒或夾具釋放或可移動其以避開結構的凸起物或其他干擾部分。
10‧‧‧爐心側板
15‧‧‧頂部分
16‧‧‧角撐板
20‧‧‧環形降流區
30‧‧‧爐心
40‧‧‧噴射泵組合件
100‧‧‧組合件
110‧‧‧可旋轉偏壓臂
112‧‧‧氣壓缸
150、161、162‧‧‧滾筒
155‧‧‧框架
159‧‧‧掣動框架
165‧‧‧軸點
180‧‧‧操作桿
181‧‧‧彈簧
185‧‧‧下齒輪
186‧‧‧齒輪
187‧‧‧傳動部分
190‧‧‧檢驗臂
191‧‧‧應用端
195‧‧‧壓痕
198‧‧‧齒輪軌道
210、212、215、280、290、291‧‧‧方向
範例實施例將藉由詳細地描述隨附圖式而變得更明顯,其中相似元件係藉由相似參考數字表示,圖示僅經由說明提供且因此未限制彼等所描畫的項目。
圖1係先前技術的核動力槽爐心側板的圖示。
圖2係載置至蒸汽圍堰之範例實施例檢驗組合件的圖示。
圖3係來自圖2之範例實施例檢驗組合件的另一圖示。
圖4係來自圖2之範例實施例檢驗組合件的輪廓圖示。
因為此係專利文件,當閱讀及理解其時,應施用一般廣義的架構規定。於此文件中描述及顯示的一切係落在隨附之申請專利範圍的範圍內之專利標的的範例。本文揭示的任何特定結構及功能細節只用於描述如何產生及使用範例實施例或方法的目的。未具體地於本文揭示的數個不同實施例落在申請專利範圍的範圍內;因此,申請專利範圍可用許多替代形式具現且不應視為受限於僅於本文陳述的範例實施例。
將理解雖然可能在本文中使用術語第一、第二等以描述各種元件,此等元件不應受此等術語限制。此等術語僅用於在元件間進行區分。例如,能將第一元件稱為第二元件,且相似地,能將第二元件稱為第一元件,而不脫離範例實施例的範圍。如本文所使用的,術語「及/或」包括一或多個關聯列舉項目的任何及所有組合。
將理解當將元件指稱為「連接」、「耦接」、「匹配」、「附接」、或「固定」至另一元件時, 其能直接連接或耦接至該另一元件或可存在中間元件。相反地,當將元件指稱為「直接連接」或「直接耦接」至另一元件時,沒有中間元件存在。用於描述元件間的關係的其他用辭應以相似方式解釋(例如,「其間」對「正在其間」、「相鄰」對「直接相鄰」等)。相似地,諸如「通訊地連接」的術語包括二裝置之間的資訊交換路由的所有變化,包括無線或非無線地連接的中間裝置、網路等。
如本文所使用的,除非語言另外使用像是「唯一」、「單一」、及/或「一個」的辭明顯地指示,單數形「一(a)」、「一(an)」、及「該」企圖包括單數及複數形。將更理解當在本文中使用時,術語「包含(comprise)」、「包含(comprising)」、「包括(include)」、及/或「包括(including)」指定所陳述特性、步驟、操作、元件、想法、及/或組件的存在,但自身未排除存在或加入一或多個其他特性、步驟、操作、元件、組件、想法、及/或彼等的群組。
也應注意到下文討論的結構及操作可用圖式中描述及/或提及的次序以外的次序發生。例如,連續顯示的二操作及/或圖式實際上可同時執行,或有時可用反序執行,取決所包含的功能/行動。相似地,下文描述之範例方法內的獨立操作可重複地、獨立地、或循序地執行,以提供除了下文描述的單一操作外之操作的迴路或其他系列。應假定具有下文描述的特性及功能之採用任何可運行組合的任何實施例落在範例實施例的範圍中。
發明人已新認識到使用由在爐心上方數尺的更換燃料設備,諸如,更換燃料橋、吊運車、起重機等,所支撐的攝影機或其他視訊拍攝設備從此種更換燃料設備視覺檢驗核子反應器爐心會導致低劣檢驗。例如,來自吊運車移動或操作設備的振動,或甚至人員在橋上的腳步,在由該吊運車支撐的攝影機向下延伸數十尺至反應器爐心中的同時,能經由此種振動導致其喪失圖片品質及可驗證位置。更換燃料設備的移動及距離在相關於受檢驗的物件驗證任何攝影機或其他檢驗裝置,像是超音波測試器,的位置上進一步混合了困難。因此,在停用期間從在反應器上方數尺的更換燃料設備實行檢驗典型地需要數種不同的位置驗證機制並避免由人導致的移動或振動,或必須重複檢驗至令人滿意為止。
發明人已進一步新認識到因為目標不在操作者的正下方,在實施上述檢驗時在核能電廠中的檢驗及工具使用活動及與目標,諸如,更換燃料橋或反應器周邊,在徑向上的偏移干擾有效工具的使用。在此種環境中,操作者可需要倚靠及/或採用工具的傾斜工作軌跡,其使視覺複雜化並使目標及相對於目標之使用者的精準徑向或垂直定位難以決定。下文描述的範例實施例使用藉由範例實施例致能的獨特解決方案解決由發明人所認識到的此等及其他問題。
本發明係可使用在核子反應器及相似環境中的檢驗裝置。與本發明相反,少數於下文討論的範例僅說 明能使用為本發明及/或與本發明結合之各式各樣不同組態的子集。
圖2及3係可使用在核子反應器中之範例實施例檢驗組合件100的圖示。如圖2所示,組合件100可連同在爐心側板,諸如,圖1之側板10,之頂部的蒸汽圍堰15使用。以沒有蒸汽圍堰15,但具有描繪移動之方向的方式將組合件100再次顯示在圖3中,組合件100可能在蒸汽圍堰15(圖2)上。範例實施例組合件100可移除地接合至蒸汽圍堰15,並可在其附近移動以從蒸汽圍堰15檢驗設備及反應器組件。例如,組合件100可包括一或多個頂滾筒150,其允許組合件100垂直地座落在蒸汽圍堰15的邊緣或輪緣上,且在頂滾筒150旋轉的同時,沿著蒸汽圍堰15圓周地移動(圖3中的方向215)。
因為蒸汽圍堰15可相對固定至並接近核子反應器之爐心中的結構,範例實施例組合件100可藉由在蒸汽圍堰15上滾動的滾筒150有利地定位在離開此種結構的可驗證及固定的垂直位置,以及可沿著蒸汽圍堰15有角度地移動至其他期望位置。頂滾筒150可自由地或選擇性地旋轉且甚至可由本地馬達或經由機器驅動驅動,以在圓周方向上促進期望移動或靜止定位(圖3中的方向215)。
範例實施例組合件可更包括可移除地接合至蒸汽圍堰15的邊緣或輪緣以將組合件100固定在期望徑向位置的結構。例如,一或多對夾緊的滾筒可接合至角撐 板16及其他結構自其凸出之蒸汽圍堰15的輪緣。如圖4所示,成對的內部滾動夾筒161及外部滾動夾筒162可接合蒸汽圍堰15的相對垂直側。成對的內部及外部滾筒161及162允許組合件100徑向地座落在蒸汽圍堰15的邊緣或輪緣並藉由滾筒161及162的旋轉沿著蒸汽圍堰15圓周地移動(圖3中的方向215)。此接合可更經由在蒸汽圍堰15上滾動之內部及外部滾動夾筒161及162促進組合件100定位在離開結構的可驗證及固定的徑向位置(圖3中的徑向方向290)。滾筒161及162可自由地或選擇性地旋轉且甚至可由本地馬達或經由機器驅動驅動,以在圓周方向上促進期望移動或靜止定位(圖3中的方向215)。將結合圖4於下文進一步描述可用於旋轉滾筒161及162之機器驅動部分的範例。
範例實施例檢驗組合件100在載置至蒸汽圍堰15的同時可在徑向方向上保持靜止(圖3中的方向290),雖然在其他方向上可能係可移動的。以此方式,範例組合件100可連續地與蒸汽圍堰15定位,且使用範例實施例組合件100檢驗的任何結構可使用與蒸汽圍堰15的已知關係驗證。可強行使內部滾動夾筒161及外部滾動夾筒162座落在蒸汽圍堰15的相對側以將組合件100固定在徑向方向(圖3中的方向290)上。例如,如圖2所示,外部滾筒162可連接至可旋轉偏壓臂110,其繞著軸點165擺動以在方向210上繞著軸點165移動外部滾筒162(圖3)。內部滾筒161可接近或在軸點165之軸的正上 方,使得外部滾筒162能與內部滾筒161扭緊或夾緊蒸汽圍堰15。此種間隔可在軸點165產生內部滾筒161及外部滾筒162之間的轉矩臂,防止組合件100的徑向移動以及組合件100在210方向上的旋轉二者(圖3)。當然,其他接合結構可選擇性使範例組合件100與蒸汽圍堰15匹配,包括基於彈簧的滾筒夾具,或彈性或機器夾具及附件。
將範例實施例組合件100接合至蒸汽圍堰15的任何結構可選擇性地脫離以避開角撐板16或處理可在有角度的方向(圖3中的方向215)上中斷沿著蒸汽圍堰15之移動的其他結構。此種脫離可不干擾範例組合件100在蒸汽圍堰15上的其他固定載置。例如,在遭遇從蒸汽圍堰15之頂輪緣凸出的角撐板16時,外部滾動夾筒162可選擇性脫離或係可移動的,使得組合件100可在沿著蒸汽圍堰15的圓周方向上繼續移動而不從蒸汽圍堰15分離。此種移動可藉由彈簧阻力推臂110及外部滾筒162而獲容許以夾緊蒸汽圍堰15,或選擇性的脫離可如圖2所示地藉由以氣壓缸112旋轉偏壓臂110而實現。
例如,氣壓缸112可經由來自跑線至組合件100的氣動管線(未圖示)或來自遠端控制之致動器的致動在方向210(圖3)上旋轉偏壓臂110。氣壓缸112的此種致動可在方向212(圖3)上導致脹縮、在選擇性地靠緊或遠離蒸汽圍堰15的方向210(圖3)上旋轉外部滾動夾筒162。在氣壓缸112收縮的實例中,外部滾筒162可從蒸 汽圍堰15及其上的角撐板16旋轉離開。當範例組合件100沿著蒸汽圍堰15在有角度的方向215(圖3)上移動時,此種移動可容許外部滾筒162通過角撐板16上方。在氣壓缸112膨脹的實例中,外部滾筒162可如上文討論地朝向蒸汽圍堰15旋轉並可動地將組合件100固定至其。
如圖2及3所示,範例實施例檢驗組合件100可包括一對臂110,各臂具有滾筒161及162及接合至單一剛性框架155的氣壓缸112。經由使用連接至共享框架155的複數個偏壓臂110,只要以滾筒161及162偏壓在蒸汽圍堰15而使一臂110保持夾緊,在將組合件100保持固定在蒸汽圍堰15的徑向方向(圖3中的方向290)上的同時,選擇性地脫離任何其他偏壓臂(等)110以容許滾筒重定位並可能避開阻礙物係可能的。亦即,滾筒162可獨立地跨越角撐板16或其他組件而沒有框架155由於其他固定滾筒而在方向290或210(圖3)上偽移動的可能性。以此方式,在維持至少一個滾動夾筒對161/162偏壓並固定至蒸汽圍堰15的同時,操作者可,諸如,經由氣動管線或無線致動器獨立地收縮關聯氣缸112,選擇性僅脫離接近或鄰接阻礙物,諸如,角撐板16,的此等滾筒,因此整體上維持框架155及範例實施例組合件100與蒸汽圍堰15耦接。
在具有選擇性可控的氣壓缸112的一對偏壓臂110顯示在圖2及3的範例中以控制滾筒161及162對 的定位及夾緊的同時,已理解當經由選擇性的個別脫離避開阻礙物的同時,其他可選擇性地移動的結構,諸如,軌道及齒輪、磁鐵、球卡式夾具、基於彈簧的滾筒等,可等同地用於提供範例組合件100在徑向方向215(圖3)上的移動及相關於蒸汽圍堰15維持固定徑向位置及定向。
如圖3所示,範例實施例檢驗組合件100包括連接至框架155的操作桿180,其可連接至具有應用端191的檢驗臂190。檢驗臂190可相關於框架155移動。例如,檢驗臂可藉由可滑動地與掣動框架159接合而可在徑向方向290上伸縮。檢驗臂190可包括成形為用以固定工具的應用端191,諸如,包括攝影機或超音波測試器的檢驗裝置。應用端191在圖3中顯示為光面方形鉗以固定攝影機或其他工具的匹配方形端;然而,能將任何其他形狀或可移動夾緊結構使用為應用端191。檢驗臂190及/或應用端191可更沿著組合件100的其餘部分/與其分開地或與其結合地在任何維度上活動,諸如,在方向291上垂直地或在方向291之軸附近有角度地活動。以此方式,在範例實施例組合件100另外保持在蒸汽圍堰或其他結構上的固定徑向及垂直位置的同時,能將檢驗裝置或其他工具接合在應用端191中並經由檢驗臂190及/或應用端191的移動移動至期望徑向及垂直位置。
操作桿180可操作及/或移動範例實施例檢驗組合件100的一或多個不同組件。如圖3所示,操作桿180可包括與檢驗臂190之齒輪軌道198匹配的下齒輪 185。當操作桿180在方向280上旋轉時,檢驗臂190可藉由與齒輪軌道198嚙合的齒輪185在方向290上徑向地伸縮,且當檢驗臂190在掣動框架159上滑動時在方向290上驅動檢驗臂190。如圖2所示,檢驗臂190可包括沿著其長度方向通過掣動框架159的一或多個壓痕195,其可包括彈簧或與壓痕195之一者匹配並阻擋檢驗臂190的進一步自由伸縮的其他偏壓元件。以此方式,檢驗臂190可基於壓痕195的間距以已知或期望間隔延伸並阻擋由掣動框架159所給予的進一步移動。
如更於圖3所示的,操作桿180的下齒輪185可更定位成與組合件100之框架155中的圓周驅動齒輪186匹配。操作桿180可藉由在方向280上的旋轉進一步旋轉圓周驅動齒輪186。操作桿180可藉由在檢驗臂190及驅動齒輪186之間橫向地或垂直地移動而在二者之間區分,以在任何時間僅有齒輪軌道198或齒輪186之齒的一者與下齒輪185接觸。當然,齒輪185也可同時接近檢驗臂190、齒輪186、及/或任何其他結構。
圖4係範例實施例檢驗組合件100之輪廓的詳細圖示,顯示可用操作桿180驅動的部分可能結構。如圖4所示,操作桿180的齒輪185可與齒輪軌道198及驅動齒輪186垂直地分開;亦即,齒輪185可取決垂直移位僅接合驅動齒輪186及齒輪軌道198的一者。彈簧181可向下偏壓齒輪185,使得預設與驅動器齒輪186接合,且向上力必須由桿180的操作者所給予以向上移動並接合齒 輪軌道198。桿180的下幹可由框架155所固持以允許下齒輪185在驅動齒輪186及齒輪軌道198之間的有限垂直移動,藉由圖4的匹配垂直箭號指示。
如結合圖2於上文所討論的,圓周驅動齒輪186可推動一或多個內部滾動夾筒161(圖2)。例如,如圖4所示,驅動齒輪186可連接至驅動齒輪186及軸點165之間的一或多個傳動部分187。傳動部分187可係經由軸點165在驅動齒輪186及滾筒161(圖2)之間轉移旋轉的延伸部分,諸如,齒輪箱或隨齒輪186及軸點165旋轉以轉動內部滾筒161的鏈或帶。以此方式,當操作桿180與驅動齒輪186接合並在方向280(圖3)上旋轉時,可藉由傳動部分187將力傳輸至偏壓蒸汽圍堰15的一或多個內部滾筒161。以此方式,範例實施例檢驗組合件可經由操作桿180的旋轉在圓周方向215(圖3)上移動。當操作桿180對抗著彈簧181昇高使得下齒輪185與齒輪軌道198相配時,範例桿180的相似旋轉可取而代之地移動檢驗臂190。
操作桿180可垂直地延伸數尺而到達遠高於蒸汽圍堰15的人類操作者,可能全程在任何開啟及淹沒的反應器外側。操作桿180可包括由彈簧181圍繞的U形接頭或可撓部分,以在仍將旋轉轉移至齒輪185的同時,容許部分非垂直/離軸定位。操作桿180可更包括空間或浮筒以抵銷桿180或整體組合件100的任何重量,當淹沒在反應器冷卻劑中時,在來自此種浮筒或凹洞的張力下, 導致更佳地垂直定位桿180。量距儀、旋轉計數器、及電感測器等可結合桿180使用以結合齒輪186及/或檢驗臂190追蹤及/或顯示操作桿180的精確位置及/或轉動數。以此方式,使用者可能精確地追蹤範例組合件100的圓周移動及/或檢驗臂190之徑向伸/縮的程度。
雖然將範例實施例檢驗組合件100顯示成具有驅動組合件100之各種特性的操作桿180,包括圓周方向驅動滾筒及檢驗臂,已理解任何數目的動力提供裝置及動力組件可使用在組合件100中。例如,操作桿180可藉由如上述相同地操作的操作者推動以自動地旋轉及上昇/下降以與期望組件交互作用;或操作桿180在範例實施例中可驅動其他滾筒、臂、及應用端移動。或者,例如,一或多個遠端操作的馬達可控制滾筒150、161、及162、檢驗臂190、及偏壓臂110之任一者或全部的移動或偏壓。以此方式,遠端使用者仍可控制組合件在方向215上的移動、滾筒161及162的致動及釋放、及/或檢驗臂190的徑向或垂直移動。此種馬達可相等地與感測器配對,其量測及報告組合件100之任何受控制元件上的移動程度或力。此種感測器及控制部分可更推動及控制與應用端191配對的任何檢驗裝置,諸如,攝影機或超音波測試器。
範例實施例檢驗組合件100因此可載置至核子反應器環境中的蒸汽圍堰或其他結構並可在其上移動。將數種不同檢驗裝置或其他工具安裝在組合件100上並在反應器爐心或其他操作區域附近移動。因為範例組合件在 保持垂直及徑向靜止的同時,可在圓周或有角度方向上移動,載置在組合件100上的檢驗裝置或工具可相關於像是蒸汽圍堰的已知結構維持在設定位置。儀器臂的移動可提供離散及已知的徑向或垂直定位,其可始終靠著組合件100的已知位置決定。
將範例實施例檢驗組合件100組態成在淹沒在反應器冷卻劑中的核子反應器環境中操作。因此,組合件100整體可由在反應器及放射性環境中維持彼等的物理特徵的材料製造。例如,玻璃、像是HDPE的硬塑膠、像是英高鎳的鎳合金、不銹鋼、及/或鋯合金全部可使用為組合件100的各種組件而沒有顯著退化或汙染的風險。相似地,雖然僅以機器及氣動特性說明範例實施例檢驗組合件100,任何電感測器、控制部分、或馬達可係防水的並配置有適當有線或無線連接以容許水下作業及操作。
範例實施例及方法因此已描述,熟悉本技術的人士將理解範例實施例可經由常規實驗變化及取代而仍落在以下申請專利範圍的範圍中。例如,簡單地經由適當地訂定範例實施例的尺寸,爐心側板頂部上的蒸汽圍堰以外的各式各樣的不同結構,以及蒸汽圍堰的不同尺寸及組態均與範例實施例及方法相容並可使用其,且落在申請專利範圍的範圍內。不將此種變化視為脫離此等申請專利範圍的範圍。
15‧‧‧頂部分
16‧‧‧角撐板
100‧‧‧組合件
110‧‧‧可旋轉偏壓臂
112‧‧‧氣壓缸
150、161、162‧‧‧滾筒
155‧‧‧框架
159‧‧‧掣動框架
165‧‧‧軸點
180‧‧‧操作桿
190‧‧‧檢驗臂
191‧‧‧應用端
195‧‧‧壓痕

Claims (20)

  1. 一種在停機的核子反應器中使用的定位設備,其中該設備包含:夾具,組態成夾緊在該核子反應器中的蒸汽圍堰的相對側上,其中該夾具允許該設備沿著該蒸汽圍堰的圓周運動,並防止該設備相對於該蒸汽圍堰的徑向及垂直移動;及可從該夾具延伸的臂,其中該臂組態成保持工具。
  2. 如申請專利範圍第1項之設備,其中該夾具包括組態成靠著該蒸汽圍堰之相對側滾動的至少二滾筒。
  3. 如申請專利範圍第2項之設備,更包含:複數個可旋轉臂,各臂包括該滾筒的至少二者,其中將該二滾筒的第一滾筒定位在該可旋轉臂的軸點,且其中將該二滾筒的第二滾筒定位成遠離該軸點以容許該第二滾筒靠著該蒸汽圍堰之與該第一滾筒的相對側旋轉。
  4. 如申請專利範圍第3項之設備,更包含:框架,該複數個可旋轉臂各者在該軸點可旋轉地接合至該框架;及複數個氣壓缸,該複數個氣壓缸各者連接在該可旋轉臂的一者及該框架之間。
  5. 如申請專利範圍第1項之設備,其中該可延伸臂可在相對於該設備的徑向方向及垂直方向的至少一方向上移動。
  6. 如申請專利範圍第1項之設備,更包含: 從該夾具垂直地朝上延伸的驅動桿,其中該驅動桿經由該驅動桿的旋轉連接至並移動該夾具及該臂的至少一者。
  7. 如申請專利範圍第6項之設備,其中該驅動桿可垂直移動以僅連接至並移動該夾具及該臂的一者。
  8. 如申請專利範圍第7項之設備,更包含:傳動,組態成沿著該蒸汽圍堰在該圓周方向上驅動該夾具,其中該驅動桿包括組態成與該臂及該傳動嚙合使得該驅動桿的該旋轉在該圓周方向上延伸該臂或移動該設備的齒輪。
  9. 一種在停機的核子反應器中使用的定位設備,其中該設備包含:框架;接合至該框架的複數個滾筒對,其中各滾筒對包括可移動以夾緊並固定該框架至該核子反應器中之結構的二滾筒,其中該二滾筒在夾緊時允許該框架在相對於該結構的第一方向上移動且不允許該框架在垂直於該第一方向的第二方向上移動;及可從該框架延伸的臂,其中該臂組態成保持工具。
  10. 如申請專利範圍第9項之設備,其中該第一方向係有角度的,其中該第二方向係徑向的,且其中該設備組態成可在水下操作。
  11. 如申請專利範圍第9項之設備,其中在夾緊時僅允許該滾筒對的一對在該第一方向上移動且不允許在該第 二方向上移動。
  12. 如申請專利範圍第9項之設備,更包含:可旋轉地接合至該框架的複數個夾臂,其中各夾具對以該二滾筒相關於該夾具臂的軸點分隔開的方式載置在該夾具臂的對應一者上。
  13. 如申請專利範圍第12項之設備,更包含:複數個可延伸連接器,各者接合在該夾具臂的對應一者及該框架之間,其中該可延伸連接器組態成伸縮以旋轉該對應夾具臂並在該結構的相對側上夾緊該滾筒。
  14. 如申請專利範圍第9項之設備,更包含:驅動,組態成強迫旋轉該二滾筒的至少一者以在該第一方向上驅動該框架。
  15. 如申請專利範圍第14項之設備,其中該驅動更組態成選擇性地在該第二方向上伸縮該臂。
  16. 如申請專利範圍第15項之設備,其中該驅動包括連接至該框架並可在二位置之間移動的驅動桿,且其中該驅動桿在該二位置的第一位置旋轉時在該第二方向上伸縮該臂,且其中該驅動桿在該二位置的第二位置旋轉時在該第一方向上驅動該框架。
  17. 如申請專利範圍第16項之設備,其中該結構係該核子反應器的蒸汽圍堰,且其中該設備更包含:複數個頂滾筒,接合至該框架並組態成繞著該蒸汽圍堰的頂部滾動並防止該框架的垂直移動。
  18. 一種使用設備檢驗停機的核子反應器的方法,該 設備包括夾靠在該核子反應器中的蒸汽圍堰之相對側的複數個滾筒,該設備包括組態成將檢驗裝置固定至該設備的可延伸臂,該設備包括從該設備垂直地朝上延伸至該核子反應器外側之操作者的選擇操縱桿,該方法包含:在第一位置旋轉該操縱桿以旋轉該滾筒並沿著該蒸汽圍堰圓周地移動該設備;將該操縱桿移動至第二位置;及在該第二位置旋轉該操縱桿以從該蒸汽圍堰徑向地移動該臂。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法,更包含:釋放該滾筒的至少一者以在該蒸汽圍堰圓周方向上跨越結構。
  20. 如申請專利範圍第18項之方法,其中將該操縱桿移動至該第二位置包括垂直地提昇該操縱桿以脫離該滾筒並接合該臂,且其中該設備在該旋轉、該移動、及該旋轉時始終在水下。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10566098B2 (en) * 2015-11-16 2020-02-18 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Positioning and inspection apparatuses for use in nuclear reactors
JP2018197793A (ja) 2017-05-23 2018-12-13 キヤノン株式会社 画像形成装置
US10672525B2 (en) * 2017-09-21 2020-06-02 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc Positioning and inspection apparatuses for use in nuclear reactors
US11257598B2 (en) 2018-10-22 2022-02-22 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Positioning and inspection apparatuses for use in nuclear reactors
US11538598B2 (en) 2018-10-29 2022-12-27 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Flow restricting slip joint clamps and methods for use in a nuclear reactor jet pump
EP3935650A4 (en) 2019-03-04 2022-11-16 GE-Hitachi Nuclear Energy Americas LLC UNDERWATER TOOL POSITIONING SYSTEMS AND METHODS

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5600687A (en) 1995-09-22 1997-02-04 General Electric Company Steam dam slide with cable manipulator for radially positioning hoisted load in annulus
US6169776B1 (en) * 1998-09-15 2001-01-02 General Electric Company Methods and apparatus for examining a nuclear reactor shroud
US7092477B2 (en) 2002-10-01 2006-08-15 Westinghouse Electric Co Llc BWR inspection manipulator
US20070146480A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Judge John J Jr Apparatus and method for inspecting areas surrounding nuclear boiling water reactor core and annulus regions
US7769123B2 (en) * 2007-06-20 2010-08-03 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas, Llc Inspection, maintenance, and repair apparatuses and methods for nuclear reactors
US20100067644A1 (en) * 2008-09-12 2010-03-18 D Auvergne Hector A Thorium-based nuclear reactor and method
DE102010017031A1 (de) * 2010-05-19 2011-11-24 Schenck Rotec Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Änderung der Drehwinkellage eines Luftreifens auf einer Felge
US9802277B2 (en) * 2014-07-18 2017-10-31 Lincoln Global, Inc. Tank welding fixture
US10029270B2 (en) * 2014-11-17 2018-07-24 Airbus Operations Gmbh Support trolley for supporting a door of an aircraft
US10566098B2 (en) * 2015-11-16 2020-02-18 Ge-Hitachi Nuclear Energy Americas Llc Positioning and inspection apparatuses for use in nuclear reactors

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