WO2009125028A1 - Dispositivo de tapon para bombas de chorro instaladas en vasijas de centrales nucleares - Google Patents

Dispositivo de tapon para bombas de chorro instaladas en vasijas de centrales nucleares Download PDF

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WO2009125028A1
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pump
nozzles
jet
cap
caps
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PCT/ES2008/070067
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Inventor
José Antonio IZQUIERDO MENDOZA
Miguel Marti Gomez
Carlos Cantos Tejedor
Angel ARGILÉS
Francisco Pomares Martinez
José VILANOVA
Alberto Vidondo Gil
José TOMÉ DE LA CONCEPCIÓN
Carlos Gavilan Moreno
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Iberdrola, S.A.
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04F—PUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00—Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/44—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F04F5/02 - F04F5/42
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C15/00—Cooling arrangements within the pressure vessel containing the core; Selection of specific coolants
    • G21C15/24—Promoting flow of the coolant
    • G21C15/243—Promoting flow of the coolant for liquids
    • G21C15/25—Promoting flow of the coolant for liquids using jet pumps
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • Plug device for jet pumps installed in nuclear power plant vessels.
  • the present invention is framed in the nuclear sector and more specifically in the field of BWR (Boiling Water Reactor) technology vessels.
  • BWR Biting Water Reactor
  • the use of these plugs is carried out in the decontamination of the recirculation loops (channeled) and in the maintenance work of the valves of the recirculation loops (blind).
  • Blind plugs of the jet pumps are used to seal the five outlets of the jet pump nozzle so that the reactor recirculation loop can be isolated during maintenance maneuvers on the recirculation pump drive valves , manual and automatic.
  • Channeled plugs are used to close the decontamination circuit of the recirculation loops, preventing the cleaning solution from spreading in the reactor. That is to say they establish the closed circuit.
  • the assembly of the marketed caps is carried out in several subsets, while the device of the invention is a single piece, that is to say in a single set.
  • This device includes two caps holder caps, so that one of them serves to plug the even nozzles, while the other closes the odd nozzles of each jet pump.
  • the combination of both plug units allows adjusting the values of the flow rates in the decontamination, so that the flow and the pressure losses are forced by certain jet pumps and prevented by others.
  • Each of these covers is mounted on a common base and at the end of two articulated arms in the central area, which are operated by mechanical or pneumatic means.
  • the installation is carried out by applying the corresponding cap on the nozzles of the jet pump, once the base of the cap is supported on the part of the jet pump mixer through a guide that allows the capping device to be centered on it.
  • the jet pump is also carried out in individual reactions, a lower one that supports both the introduction of the cap into the pump and the disassembly of the same and another upper reaction that serves to allow the closure of the cap against the nozzles of the pump. jet, which are located on the cap.
  • Each of the caps holder caps is mounted on the corresponding arm tiltingly on a central point, which allows the self-alignment of the plane of the caps with the plane of the nozzles to be sealed.
  • caps bearing caps are joined or are a single cover, which in this case incorporates the five caps in the appropriate arrangement and are operated by means of a single arm and clamping spindle.
  • the canalized plug allows fluid circulation during decontamination work with a section equivalent to 32 mm. To do this, seal the three odd nozzles of the jet pump, while driving the remaining two nozzles to a flow outlet.
  • Figure 1 represents a side elevation view of a blind plug device.
  • Figure 2 corresponds to a top plan view of the same anterior plug.
  • Figures 3 and 4 respectively show an elevation view, partially sectioned, and a plan of a canalized plug.
  • this device includes five plugs (6) mounted in a suitable arrangement to close the five outlets of the jet pump nozzle, in order to allow isolating the reactor recirculation loop during the maneuvers of maintenance on the recirculation pump supply valves.
  • the plugs (6) are mounted with the following arrangement: two plugs on a lid (1) and three on the lid (2), in all cases the trio of plugs located on the lid ( 2) they are blind, while the pair of caps located on the lid (1) in example of figures 1 and 2 are blind, but in the example of figures 3 and 4 they are channeled as will be explained later.
  • Each cover (1-2) is mounted on the end of an arm (4) articulated on a common base (3) and operated from a spindle (5), so that starting from a position in which both covers are heated towards below, these are introduced into the jet pump below the five nozzles outlets and are operated until they are placed in the horizontal position represented in Figures 1 and 3 in which all the outlets would be sealed.
  • the base (3) of the device rests on the mixer piece of the jet pump (10), the guide (12) being the centering of the plugging device in two phases a first approach and a finer one made with the adjusting screw (15) used to ensure the parallelism of the surface of
  • the tilting assembly of the covers (1-2) on the arms (4), at an intermediate point (7) allows the self-alignment of the plane of the plugs (6) with the plane of the nozzles to be sealed.
  • the lower reaction (8) supports both the introduction of the cap into the pump and its disassembly.
  • the upper reaction (9) serves to allow the closure of the cap against the nozzles of the jet pump, which are located on the cap.
  • the device can also be mounted on a single arm and support cover which would have more versatility.
  • FIGS 3 and 4 show the operation of the canalized plug.
  • the flow inlet (11) is made by two nozzles of the five of the jet pump.
  • the outlet (14) is made by the plug (13), channeled in this case.

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Abstract

Dispositivo de tapón para bombas de chorro instaladas en vasijas de centrales nucleares, que comprende dos tapas (1-2) que forman dos unidades de taponado independientes, una aplicada en la bomba par que incorpora dos tapones (6) y la otra en la bomba impar de cada conjunto de bomba de chorro, que incorpora tres tapones (6), ambas montadas sobre una base común (3) en el extremo de sendos brazos (4), articulados en la zona central, que se accionan por medios mecánicos o hidroneumáticos. Los tapones pueden ser ciegos en cuyo caso se usan para sellar las cinco salidas de la tobera de la bomba de chorro, o canalizados que se emplean para cerrar el circuito de descontaminación de los lazos de recirculación, impidiendo que la solución de limpieza se disperse en el reactor.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de tapón para bombas de chorro instaladas en vasijas de centrales nucleares.
Objeto de la invención
La presente invención se enmarca en el sector nuclear y más concretamente en el ámbito de las vasijas de tecnología BWR (Boiling Water Reactor) . La utilización de estos tapones se realiza en las labores de descontaminación de los lazos de recirculación (canalizados) y en las labores de mantenimiento de las válvulas de los lazos de recirculación (ciegos) .
Los tapones ciegos de las bombas de chorro se usan para sellar las cinco salidas de la tobera de la bomba de chorro de forma que se pueda aislar el lazo de recirculación del reactor durante las maniobras de mantenimiento en las válvulas de impulsión de la bomba de recirculación, manual y automática. Los tapones canalizados se usan para cerrar el circuito de descontaminación de los lazos de recirculación, impidiendo que la solución de limpieza se disperse en el reactor. Es decir establecen el circuito cerrado.
Antecedentes de la invención
Actualmente existen tapones comercializados por otras firmas para realizar las dos funciones, canalizar y taponar, pero con distintas desventajas que son superadas por estos tapones.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) En primer lugar el diámetro equivalente de paso de los tapones hasta ahora comercializados es de H" (13.7 itim.) mientras que los ahora desarrollados son de 1" (33 iran. )
El montaje de los tapones comercializados se realiza en varios subconjuntos, mientras que el dispositivo de la invención es una sola pieza, es decir en un conjunto único.
Descripción de la invención
Este dispositivo incluye dos tapas porta tapones, de forma que una de ellas sirve para taponar las toberas pares, mientras que la otra cierra las toberas impares de cada bomba de chorro. La combinación de ambas unidades de tapón (ciego y canalizado) permite ajustar los valores de los caudales en la descontaminación, de forma que se fuerza el flujo y las perdidas de carga por determinadas bombas de chorro y se impide por otras.
Cada una de estas tapas se monta sobre una base común y en el extremo de sendos brazos articulados en la zona central, que se accionan por medios mecánicos o neumáticos. La instalación se realiza aplicando el tapón correspondiente sobre las toberas de la bomba de chorro, una vez apoyada la base del tapón sobre la pieza del mezclador de la bomba de chorro a través de una guia que permite centrar el dispositivo de taponado en ella. El apoyo del dispositivo en la
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) bomba de chorro se efectúa también en sendas reacciones, una inferior que sirve de apoyo tanto en la introducción del tapón en la bomba como en el desmontaje del mismo y otra reacción superior que sirve para permitir el cierre del tapón contra las toberas de la bomba de chorro, que se encuentran sobre el tapón.
Cada una de las tapas porta tapones se monta en el brazo correspondiente de forma basculante sobre un punto central, lo que permite la auto alineación del plano de los tapones con el plano de las toberas a obturar. Asi mimo, se ha previsto colocar entre el brazo que soporta cada tapa y la guia de apoyo de la base en la boca del mezclador de la bomba de chorro, un tornillo de ajuste que permite asegurar el paralelismo de la superficie de sellado del tapón, con el plano de las toberas a taponar de la bomba de chorro.
Opcionalmente las tapas portadoras de tapones están unidas o son una sola tapa, que incorpora en este caso los cinco tapones en la disposición adecuada y se accionan por medio de un único brazo y husillo de apriete.
Además, dentro de la unidad inventiva de este dispositivo, se han desarrollado dos modelos que denominaremos, tapón ciego y canalizado. La utilidad de cada uno de ellos es la que se muestra a continuación:
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) El tapón ciego sirve únicamente para sellar las cinco toberas de la bomba de chorro.
El tapón canalizado posibilita una circulación de fluido durante las labores de descontaminación con una sección equivalente a 32 mm. Para ello sella las tres toberas impares de la bomba de chorro, al tiempo que conduce las dos toberas restantes a una salida de flujo.
Descripción de las figuras
Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 representa una vista en alzado lateral de un dispositivo de tapón ciego.
La figura 2 se corresponde con una vista en planta superior del mismo tapón anterior.
Las figuras 3 y 4 muestran respectivamente una vista en alzado, parcialmente seccionada, y una planta de un tapón canalizado.
Realización preferente de la invención
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) Como se puede observar en las figuras referenciadas este dispositivo incluye cinco tapones (6) montados en una disposición adecuada para cerrar las cinco salidas de la tobera de la bomba de chorro, a fin de permitir aislar el lazo de recirculación del reactor durante las maniobras de mantenimiento en las válvulas de impulsión de la bomba de recirculación. Tal y como se aprecia en las figuras los tapones (6) se montan con la siguiente disposición: dos tapones sobre una tapa (1) y tres sobre la tapa (2), en todos los casos el trio de tapones situado en la tapa (2) son ciegos, mientras que la pareja de tapones ubicada en la tapa (1) en ejemplo de las figuras 1 y 2 son ciegos, pero en el ejemplo de las figuras 3 y 4 están canalizados tal y como se explicará más adelante.
Cada tapa (1-2) se monta en el extremo de un brazo (4) articulado en una base común (3) y accionado desde un husillo (5), de forma que partiendo de una posición en la que ambas tapas están caldas hacia abajo, éstas se introducen en la bomba de chorro por debajo de las cinco salidas de la tobera y se accionan hasta colocarlos en la posición horizontal representada en las figuras 1 y 3 en la cual se obturarían todas las salidas. La base (3) del dispositivo se apoya sobre la pieza del mezclador de la bomba de chorro (10), siendo la guia (12) la que realiza el centrado del dispositivo de taponado en dos fases una primera aproximación y otra más fina efectuada con el tornillo de ajuste (15) que sirve para asegurar el paralelismo de la superficie de
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) sellado del tapón, con el plano de las toberas a taponar de la bomba de chorro.
El montaje basculante de las tapas (1-2) en los brazos (4), en un punto intermedio (7) permite la autoalineación del plano de los tapones (6) con el plano de las toberas a obturar.
La reacción inferior (8) sirve de apoyo tanto en la introducción del tapón en la bomba como en el desmontaje del mismo.
La reacción superior (9) sirve para permitir el cierre del tapón contra las toberas de la bomba de chorro, que se encuentran sobre el tapón.
El dispositivo también puede montarse sobre una única tapa brazo y soporte con lo cual tendría más versatilidad.
En las figuras 3 y 4 se aprecia el funcionamiento del tapón canalizado. La entrada del flujo (11) se realiza por dos toberas de las cinco de la bomba de chorro. La salida (14) se realiza por el tapón (13), canalizado en este caso.
Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invención, asi como un ejemplo de realización preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos descritos podrán ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteración de
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) las características esenciales de la invención que se reivindican a continuación:
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1.- Dispositivo de tapón para bombas de chorro instaladas en vasijas de centrales nucleares, caracterizado porque comprende dos tapas (1-2) que forman dos unidades de taponado independientes, una aplicada en la bomba par que incorpora dos tapones (6) y la otra en la bomba impar de cada conjunto de bomba de chorro, que incorpora tres tapones (6), ambas montadas sobre una base común (3) en el extremo de sendos brazos (4), articulados en la zona central, que se accionan por medios mecánicos o hidroneumáticos, aplicando el tapón correspondiente sobre las toberas de la bomba de chorro una vez apoyada la base (3) del tapón sobre la pieza del mezclador de la bomba de chorro (10), a través de una guia (12) que centra el dispositivo de taponado en ella, y en sendas prolongaciones de dicha base (3) consistentes en una reacción inferior (8) que sirve de apoyo tanto en la introducción del tapón en la bomba como en el desmontaje del mismo y en una reacción superior (9) que sirve para permitir el cierre del tapón contra las toberas de la bomba de chorro, que se encuentran sobre el tapón.
2.- Dispositivo, según la reivindicación anterior, caracterizado porque las tapas (1) que constituyen cada unidad de taponado se montan en el brazo correspondiente (4) de forma basculante sobre un punto central (7), lo que permite la auto alineación del plano de los tapones (6) con el plano de las toberas a obturar.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
3.- Dispositivo, según las reivindicaciones anteriores caracterizado porque las tapas portadoras de tapones están unidas o son una sola tapa, que incorpora en este caso los cinco tapones (6) en la disposición adecuada y se accionan por medio de un único brazo (4) y husillo de apriete (5).
4.- Dispositivo, según las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque entre el brazo (4) y la guia de apoyo (12) en la boca del mezclador de la bomba de chorro se dispone de un tornillo de ajuste
(15) que permite asegurar el paralelismo de la superficie de sellado del tapón, con el plano de las toberas a taponar de la bomba de chorro.
5. Dispositivo, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque todos los tapones (6), tanto situados en las toberas de la bomba par como en la bomba impar de tres toberas, son ciegos sellando cuando están operativos las cinco toberas de la bomba de chorro.
6. Dispositivo, según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los tapones (6) situados en las toberas de la bomba impar de tres toberas son ciegos, mientras que los dos tapones situados en las toberas de la bomba par presentan sendas entradas de fluido
(11) que comunican a través un brazo canalizado (13) hacia una salida (14) posibilitando la circulación de fluido durante las labores de descontaminación,
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26) mientras que las tres toberas de la bomba de chorro están selladas.
HOJA DE SUSTITUCIÓN (REGLA 26)
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