TWI260647B - Guide tube camera inspection fixture and method of use - Google Patents

Description

0) 、先前技術、内容、實施方式及圖式簡單說明) 0) 本發明 官檢查攝 法。 大致右的 ’關原子爐，且更特別地是有關一控 機：固定架及檢查一原子爐中之控制棒導 制棒 管之 導 方 一沸水十 八反應爐（Boiling Water Reactor，下文簡稱 BWR) 士會 /51' 丄 皿& 力容器（React〇r Pressure Vessel，下文簡稱 RPV)籲 典型具有_大致圓柱形狀，且例如藉著一底蓋及一可移去 之頂蓋在兩端封閉。一頂部導引件典型係在該RPV内之一爐 〜豐片上方隔開。一爐心侧板典型圍繞著該爐心及係藉著 _ Μ +反支撐結構所支撐。該側板特別具有一大致圓柱形狀 及圍繞著該爐心疊片及該頂部導引件兩者。在此於該圓柱 形反應爐壓力容器及該圓柱形侧板之間定位有一空間或環 形縫隙。 該反應爐之爐：心包含一列陣具方形剖面之燃料束。由下 _ 方藉著一燃料棒支撐件支撐該燃料束。每一燃料支撐件支 撐一群四組之燃料束。可藉著將控制棒插入該爐心減少該 爐心中所產生之熱量，且可藉著由該爐心縮回控制棒增加 所產生之熱量。於一些B WR中，該控制棒具有十字形剖面， 並具有能插入一群四組燃料束間之葉片。 藉著延伸穿過該反應爐容器底部之控制棒驅動器驅動該 -控制棒。藉著控制棒驅動器（C ο n t r ο 1 - R 〇 d - D r i ν e，下文簡稱 · CRD)外殼支撐該控制棒驅動器，該外殼係延伸穿過該容器 底部之管子。該CRD外殼支撐控制棒導管（Control-Rod- 1260647 _ (2) I發明說明續頁

Guide Tubes，下文簡稱CRGTs)，而有助於導引該控制棒之 垂直移動。該燃料支撐件係安座在該CRGTs上。 操作BWRs之内部結構係易受各種腐蝕及裂化處理之影 響。應力腐I虫開裂（Stress Corrosion Cracking，下文簡稱 S C C )係一種習知現象，其發生在反應爐零組件中諸如暴露 至高溫水之結構構件、管道、控制棒導管、緊固零件、及 焊接點。該反應爐零組件係遭受與譬如熱膨脹差異、容納 該反應爐冷卻水所需之操作壓力、及諸如殘留應力來自焊 接、冷加工及其他不均質金屬處理等其他應力來源有關之 各種應力。此外，水化學反應、焊接、熱處理及輻射可增 加零組件中之金屬對S C C之易受影響性。 典型於反應爐暫時停工期間檢查易受腐蝕及裂化處理影 響之B WR内部結構。檢查項目可包含超音波檢查及利用一 攝影機之目視檢查。典型藉著已沉入水中之反應爐之工人 用手操作攝影機。基於工人能停留在該反應爐内之有限時 間，該目視檢查.法係費時的。亦基於有時候由水中上升之 熱氣流所造成之水流、及使用該攝影機之手握方法，能改 變該攝影機之拍攝品質。該攝影機拍攝有時候係不能接受 的，且工人必須重複該目視檢查及重建該不堪用攝影機拍 攝。檢查之重複部份加長該反應爐之停工時間及造成較高 之維修成本。 發明内容 於一論點中，提供一種用以檢查原子爐控制棒導管之内 部表面之導管檢查攝影機固定架。該導管攝影機固定架包 1260647 _ (3) I發明說明續頁 含一底板、一具有第一端點及第二端點之單元體塔、及一 耦合至該單元體塔之托架。該單元體塔係耦合至該底板， 且架構該托架以支撐一檢查攝影機。 於另一論點中，提供一種用以檢查原子爐控制棒導管之 内部表面之檢查攝影機總成。該檢查攝影機總成包含一耦 合至攝影機固定架總成之檢查攝影機。該導管攝影機固定 架包含一底板、一具有第一端點及第二端點之單元體塔、 及一耦合至該單元體塔之托架。該單元體塔係耦合至該底 板，且架構該托架以支撐一檢查攝影機。 於另一論點中，提供一種目視檢查原子爐控制棒導管之 内部表面之方法。該方法包含將一檢查攝影機總成插入一 導管並插至一預定位置，且對該導管之内側表面照相。該 檢查攝影機總成包含一底板、一具有第一端點及第二端點 且耦合至該底板之單元體塔、及一耦合至該單元體塔之托 架，該檢查攝影機耦合至該托架。 實施方式 在下面更詳細地敘述一種用以檢查原子爐控制棒導管之 内部表面之導管檢查攝影機固定架裝置。該固定架支撐一 在水中用於這些檢查之攝影機。該攝影機係保持在一固定 位置，而不須工人握住該攝影機，且於該目視檢查過程期 間提供攝影機之穩定性。該攝影機固定架藉著取消水流、 由水中上升之熱氣流、及手握攝影機用法之效應提供有品 質之攝影機拍攝。亦因為在此無任何移動零件，大幅減少 外來物質之排除，及亦減少捕獲污染物之裂缝數目。該導 1260647 _ (4) I發明說明續頁 管檢查攝影機固定架裝置係由任何合適之材料製成，譬如 鋁、鋼鐵、不銹鋼、及工程設計用塑膠材料。 現在參考各圖面，圖1係一沸水式原子爐壓力容器（RPV) 1 0之局部切開剖視圖。RP V 1 0具有一大致圓柱形狀，且在 一端點由一底蓋1 2所封閉，而在其另一端點則由一可移去 之頂蓋1 4所封閉。一侧壁1 6由底蓋1 2延伸至頂蓋1 4。側壁 1 6包含一頂部凸緣1 8。頂蓋1 4係附著至頂部凸緣1 8。一圓 柱形爐心側板2 0圍繞著一反應爐爐心2 2。側板2 0之一端點 由一侧板支撐件2 4所支撐，且在另一端點包含一可移去之 側板頭蓋2 6。一環形缝隙2 8係形成於侧板2 0及侧壁1 6之 間。一呈環狀之泵浦平台3 0延伸於側板支撐件2 4及RP V側壁 1 6之間。泵浦平台3 0包含複數圓形開口 3 2，每一開口插有 一噴射泵3 4。噴射泵3 4係環設於爐心侧板2 0之圓周。一入 口提昇管3 6係藉著一換接總成3 8耦合至二喷射泵3 4。每一 喷射泵34包含一入口混合器40及一擴散器42。入口提昇管 3 6及二連接之喷射泵34形成一喷射泵總成44。 在包含可裂變物質之燃料束4 6之爐心2 2内部會產生熱 量。向上循環經過爐心2 2之水至少局部轉變成蒸汽。蒸汽 分離器4 8將水與蒸汽分開。剩餘之水係藉著蒸汽乾燥器5 0 由該蒸汽移去。該蒸汽經過一接近容器頂蓋1 4之蒸汽出口 52而離開RP V 1 0。 藉著插入及縮回諸如铪之中子吸收物質之控制棒5 4，便 可調節爐心2 2中所產生之熱量。在控制棒5 4插入燃料束4 6 之範圍内，其吸收中子而將以其他方式用於增進於爐心2 2 1260647 _ (5) I發明說明續頁 中生熱之連鎖反應。 控制棒導管5 6由控制棒驅動器5 8垂直延伸至爐心支撐板 6 0。控制棒導管5 6限制控制棒5 4之非垂直運動，及亦於插 入及縮回期間維持控制棒5 4之垂直運動。控制棒驅動器5 8 施行該控制棒5 4之插入及縮回。控制棒驅動器5 8延伸穿過 · 底蓋12。 燃料束4 6由位在爐心2 2基座之爐心疊片6 0所對齊。當燃 料束46降低進入爐心22時，一頂部導引件62對齊燃料束 # 46。爐心疊片60及頂部導引件62由爐心側板20所支撐。圖2 _ 係按照本發明一具體實施例之檢查攝影機固定架裝置7 0之 立體圖。於一示範具體實施例中，檢查攝影機固定架裝置 70包含一底板72及一柄合至底板72之單元體塔74。詳言 之，單元體塔7 4之第一端點部份7 6係耦合至底板7 2，以致 單元體塔74大致垂直於底板72。底板72及單元體塔74係藉 著任何合適之方法耦合在一起。於該示範具體實施例中， 單元體塔74係藉著焊接耦合至底板72。於另一具體實施例 鲁 中，單元體塔74係藉著扣件而耦合至底板72。於又另一具 體實施例中，單元體塔74之第一端點76部份包含螺紋，而 可嚙合一底板7 2中之螺孔。於該示範具體實施例中，單元 體塔74係焊接至底板72之中心。然而，於另一選擇具體實 施例中，單元體塔7 4係耦合至底板7 2中心以外之區域。底 板72之形狀及尺寸係設計成可以承接在控制棒導管5 6中。 · 於該示範具體實施例中，底板7 2係圓形。然而，於另一選 -擇具體實施例中，底板7 2之形狀匹配導管5 6之形狀，譬如 -10- 1260647 _ (6) I發明說明續頁、 十字形、長方形、γ字形、及任何其他合適之多邊形。複 數開口 7 8亦延伸穿過底板7 2。 一托架8 0係耦合至單元體塔7 4之第二端點部份8 2。托架 8 0由單元體塔7 4延伸，以致該托架8 0大致平行於底板7 2。 托架8 0及單元體塔7 4係藉著任何合適之方法耦合在一起。 ’ 於該示範具體實施例中，托架8 0係藉著焊接耦合至單元體 塔7 4。於另一具體實施例中，托架8 0係藉著扣件及/或夾緊 元件耦合至單元體塔74。於又另一具體實施例中，單元體 籲 塔7 4之第二端點部份8 0包含螺紋，而可嚙合托架8 0中之螺 . 孔。 一檢查攝影機84係耦合至托架80。一輸入/輸出纜線86係 附著至檢查攝影機84。檢查攝影機84係定位於托架80及底 板7 2之間。一鑽孔8 8延伸穿過托架8 0。設計鑽孔8 8之尺寸 以承接檢查攝影機84。檢查攝影機84係藉著任何合適之方 法固定至托架8 0。於一具體實施例中，定位螺釘延伸穿過 托架8 0及嚙合在鑽孔8 8内之攝影機8 4。於另一具體實施例 · 中，攝影機8 4具有一螺紋端點部份，且鑽孔8 8包含螺紋， 設計該螺紋之尺寸以用螺紋嚙合該攝影機之螺紋端點部份 84。 一提昇裝置轉接器9 0係附著至單元體塔7 4之第二端點部 份8 0。架構提昇裝置轉接器9 0以耦合至一提昇裝置，譬如 處理桿、繩索、及遙控工具操作器。 < 檢查攝影機固定架裝置7 0係用於目視檢查控制棒導管5 6 * 之内側表面。於反應爐1 0之暫時停工期間，在控制棒5 4係 -11 - 1260647 ⑺ 由控制棒導管5 6移去之後，裝置7 0係插入 5 6。特別地是一處理杆（未示出）係連接至提 9 0，且一工人將裝置7 0降入控制棒導管5 6 置◦藉著一由輸入/輸出纜線86載送至攝影機 檢查攝影機8 4，及在導管5 6之内側表面用攝 相。然後在拍攝更多攝影機照片之前，裝置 内旋轉至將攝影機8 4定位在一新的圓周位置 在進一步拍攝攝影機照片之前於導管5 6内升 攝影機8 4定位在一新的軸向位置。當完成導 之檢查時，裝置7 0係由導管5 6升高及插入下 管5 6。當完成導管5 6之檢查時，由反應爐爐 7 0及由該處理杆解開。 雖然已以各種特定具體實施例之觀點敘述 該技藝之人士將認知能以在申請專利之精神 正項實現本發明。 圖式簡單說明 圖1係一沸水式原子爐壓力容器之局部切開 圖2係按照本發明一具體實施例之檢查攝 置之立體圖。 圖式代表符號說明 10 沸水式原子爐壓力容器 12 底蓋 14 可移去之頂蓋 16 侧壁 發明說明續頁 * 一控制棒導管 昇裝置轉接器 内側之適當位 8 4之信號作動 影機拍攝或照 70可在導管56 。裝置7 0亦可 高或降低以將 管5 6内部表面 一欲檢查之導 心22升高裝置 本發明，熟練 及範圍内之修 剖視圖。 影機固定架裝 1260647 (8) I發明說明續頁 18 頂 部 凸 緣 20 爐 心 側 板 22 反 應 爐 爐 心 24 侧 板 支 撐 件 26 可 移 去 之 側 板 頭 蓋 28 環 形 縫 隙 30 泵 浦 平 台 32 開 P 34 噴 射 泵 36 入 U 提 昇 管 3 8 換 接 總 成 40 入 α 混 合 器 42 擴 散 器 44 喷 射 泵 總 成 46 燃 料 束 48 蒸 汽 分 離: 器 50 蒸 汽 乾 燥 器 52 汽 出 π 54 控 制 棒 56 控 制 棒 導 管 5 8 控 制 棒 驅 動 器 60 爐 心 支 撐 板 62 頂 部 導 引 件 70 檢 查 攝 影 機 固 定 架裝置

-13 - 1260647 _ (9) I發明說明續頁

72 底 板 74 單 元 體 塔 76 第 一 端 點 78 開 α 80 托 架 82 第 ，— 端 點 部 份 84 檢 查 攝 影 機 86 輸 入 /輸出 纜線 88 鑽 孔 90 提 昇 裝 置 轉 接器

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Claims (1)

1260647 拾、申請專利範圍 1 . 一種用以檢查原子爐控制棒導管（5 6)之内部表面之導管 檢查攝影機固定架（7 0 )，該導管攝影機固定架包含： 一底板（7 2 ); 一單元體塔（74)，其具有第一端點（76)及第二端點 (8 2 )，該單元體塔耦合至該底板；及 一托架（8 0 )，其設計成可耦合至該單元體塔以支撐一 檢查攝影機（8 4 )。 2. 如申請專利範圍第1項之導管檢查攝影機固定架（70)，尚 包含一提昇裝置轉接器（90)，設計成用以耦合至一提昇 裝置。 3. 如申請專利範圍第2項之導管檢查攝影機固定架（70)，其 中該提昇裝置轉接器（90)耦合至該單元體塔（74)之第一 端點（76)。 4. 如申請專利範圍第1項之導管檢查攝影機固定架（70)，其 中該單元體塔（74)之第二端點（82)耦合至該底板（72)之 中央。 5. 如申請專利範圍第4項之導管檢查攝影機固定架（70)，其 中該單元體塔（7 4 )係大致垂直於該底板（7 2 )。 6. 如申請專利範圍第1項之導管檢查攝影機固定架（70)，其 中該底板（7 2)之形狀及尺寸設計成可以承接在一導管内 側。 7. 如申請專利範圍第1項之導管檢查攝影機固定架（70)，其 1260647 申請專利範圍續頁 中該底板（72)包含複數貫穿其間之開口（78)。 8. 一種用以檢查原子爐控制棒導管（5 6)之内部表面之檢查 攝影機總成，該總成包含一耦合至攝影機固定架總成 (70)之檢查攝影機（84)，該攝影機固定架總成包含： 一底板（72); 一單元體塔（74)，其具有第一端點（76)及第二端點 (8 2 )，該單元體塔耦合至該底板；及 一托架（80)，其耦合至該單元體塔，該檢查攝影機（84) 耦合至該托架。 9. 如申請專利範圍第8項之總成，尚包含一提昇裝置轉接 器（90)，設計成用以耦合至一提昇裝置。 1 0.如申請專利範圍第9項之總成，其中該提昇裝置轉接器 (90)耦合至該單元體塔（74)之第一端點（76)。 11.如申請專利範圍第8項之總成，其中該單元體塔（74)之第 二端點（8 2 )係耦合至該底板（7 2)之中央。