給傳熱管內(nèi)部輸送工具的方法和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及工具輸送系統(tǒng)，更具體地，涉及給傳熱管內(nèi)部遠(yuǎn)程地輸送工具的方法和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在壓水反應(yīng)堆核電站中，蒸汽發(fā)生器換熱器將來自反應(yīng)堆堆芯的水的熱能轉(zhuǎn)換成蒸汽，從而驅(qū)動渦輪發(fā)電機(jī)。為了傳遞熱量，同時維持流過反應(yīng)堆堆芯的高壓水和被轉(zhuǎn)換成蒸汽的低壓水之間的分離，蒸汽發(fā)生器由提供了大傳熱表面積的數(shù)千個小直徑管構(gòu)成。蒸汽發(fā)生器中的管的數(shù)量典型地在大約4000到15000的范圍內(nèi)。某些蒸汽發(fā)生器采用每根大約60英尺(18.3米)長的長直管。大部分蒸汽發(fā)生器由U形管構(gòu)成，或由具有通過長度較短的水平管被結(jié)合在一起的兩個90度彎部的豎長段構(gòu)成。所有的管都終止于一塊厚板，即已知的管板，管板上被鉆出大量的孔，所述孔捕捉所述管的端部，并與下封頭交界，下封頭形成了用于來自反應(yīng)堆堆芯的主冷卻劑的入口增壓室和出口增壓室。在電站運(yùn)行期間，流過反應(yīng)堆堆芯的高壓水傳遞一定量的放射性顆粒穿過蒸汽發(fā)生器，部分顆粒被沉積在管的內(nèi)表面上。電站運(yùn)行后，蒸汽發(fā)生器變成輻射源。
[0003]明智地利用渦流探針的定期檢查，以保證蒸汽發(fā)生器傳熱管的結(jié)構(gòu)完整性。由于蒸汽發(fā)生器內(nèi)的高輻射場，機(jī)器人和遠(yuǎn)程控制的機(jī)動化裝置被用于定位并移動渦流探針穿過所述管。設(shè)備、人力、電站停機(jī)時間的成本以及使員工輻射暴露最小化的好處強(qiáng)烈地要求優(yōu)化渦流檢查工藝的性能和能力。
[0004]通過如下步驟來執(zhí)行所述檢查:將位于蒸汽發(fā)生器外側(cè)的卷繞探針經(jīng)柔性管道推入所述下封頭的蒸汽發(fā)生器增壓室內(nèi)并到達(dá)機(jī)械操縱器，然后機(jī)械操縱器在蒸汽發(fā)生器的傳熱管內(nèi)引導(dǎo)所述探針。目前的系統(tǒng)典型地只使用剛性軸來推動探針穿過所述管道和傳熱管。這些系統(tǒng)容易卡住，使檢查困難。少部分系統(tǒng)使用指向傳熱管端部的開放式空氣射流來驅(qū)動探針穿過傳熱管，但是所獲得的探針驅(qū)動力很小，而且空氣射流容易使放射性污染物分散，使得所述方法不合需要。
[0005]所以，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種使渦流探針以最小的阻力容易穿過輸送管道以及穿過換熱器管的渦流輸送系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明的另一個目標(biāo)是提供能被有效地展開且將使放射性污染物的擴(kuò)散最小化的輸送系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]通過一種用于將工具遠(yuǎn)程地傳遞穿過換熱器的傳熱管的工具輸送系統(tǒng)來實現(xiàn)所述的和其他的目標(biāo)，所述換熱器具有通過第一管端與傳熱管的內(nèi)部流體連通的歧管增壓室、以及用于接近所述增壓室的進(jìn)入口。所述工具輸送系統(tǒng)包括:可密封的輸送管道，所述輸送管道的尺寸被設(shè)計成從所述增壓室外側(cè)的第一位置穿過所述進(jìn)入口延伸到第一管端；柔性軸，所述柔性軸用于經(jīng)所述輸送管道將所述工具推到所述傳熱管內(nèi)。第一密封件被支撐在所述柔性軸的前部的附近，并且當(dāng)所述柔性軸在所述傳熱管內(nèi)被插入一個指定距離后，在所述傳熱管的內(nèi)部和所述柔性軸之間形成基本上不透流體的可滑動的密封。第二密封件位于輸送管道的待定位在所述增壓室外側(cè)的一部分上，第二密封件得到支撐，從而在所述柔性軸和所述輸送管道的內(nèi)部之間形成基本上不透流體的密封且使得柔性軸能滑動穿過所述第二密封件。流體入口形成在輸送管道上，所述流體入口與所述輸送管道的內(nèi)部流體連通、且在第二密封件和第一管端之間，用于引入流體從而沿傳熱管的內(nèi)部驅(qū)動所述工具。優(yōu)選地，第三密封件被支撐在所述輸送管道的被配置成與所述第一管端交界的一端處。第三密封件被構(gòu)造成在所述第一管端和所述輸送管道之間形成基本不透流體的密封，同時使得工具和柔性軸能夠穿過其中。所述柔性軸足夠剛硬以向前推動所述工具，直到所述第一密封件位于所述傳熱管內(nèi)，從而在所述柔性軸和所述傳熱管的內(nèi)部之間形成基本上不透的密封。
[0008]在一個實施例中，第四密封件被設(shè)置在第二密封件的上游；所述第四密封件被構(gòu)造成在所述柔性軸和所述輸送管道之間提供基本上不透流體的密封，同時使柔性軸能滑動穿過所述第四密封件，并且在所述輸送管道的內(nèi)部在所述第二密封件和所述第四密封件之間的空間形成腔室，所述腔室具有穿過腔室壁的端口，通過該端口可以施加負(fù)壓通風(fēng)。理想地，第一密封件和第二密封件都被配置成使得所述工具和所述柔性軸能離開所述輸送管道，該輸送管道優(yōu)選地通過機(jī)械臂以與所述第一管端(89)密封地流體連通的方式得到支撐。
[0009]在實施例之一中，第一密封件包括與多個周向內(nèi)側(cè)段重疊的多個周向外側(cè)段，所述周向外側(cè)段和周向內(nèi)側(cè)段沿朝外的方向被偏置。優(yōu)選地，第一密封件包括具有入口的流體路徑，所述流體路徑的入口在第一密封件的上游側(cè)且與所述周向內(nèi)側(cè)段的朝內(nèi)表面流體連通。在另一個實施例中，第一密封件包括周向交替的密封墊和彈性泡沫體密封段，其中，所述泡沫體密封段貼合所述密封墊和所述傳熱管的內(nèi)壁，從而在所述內(nèi)壁和所述工具之間形成基本不透流體的可滑動的密封。
[0010]本發(fā)明還預(yù)期一種通過進(jìn)入口和增壓室將工具輸送到換熱器的傳熱管內(nèi)的方法。所述方法包括:將輸送管道插入到換熱器的增壓室內(nèi)，并且所述輸送管道的一端與傳熱管的一端流體連通，所述輸送管道的第二端位于所述增壓室的外側(cè)。所述方法將所述工具插入所述輸送管道的第二端內(nèi)；在所述工具的后側(cè)將柔性軸插入所述輸送管道的第二端內(nèi)，從而所述工具位于所述柔性軸和所述傳熱管之間。所述方法隨后推動所述柔性軸和所述工具穿過所述輸送管道并進(jìn)入所述傳熱管內(nèi)；利用第一密封件圍繞所述傳熱管的內(nèi)壁的圓周可滑動地密封所述柔性軸，從而形成基本上不透流體的密封、同時使所述柔性軸能在所述傳熱管內(nèi)移動。所述方法驅(qū)動柔性軸從輸送管道的第二端的外側(cè)穿過第二密封件，從而在管道的第二端處可滑動地密封柔性軸。所述方法隨后強(qiáng)迫流體進(jìn)入所述輸送管道并且由此進(jìn)入傳熱管的所述一端內(nèi)，從而驅(qū)動所述工具穿過所述傳熱管的內(nèi)部的一部分。在一個實施例中，所述方法包括利用被支撐在輸送管道和傳熱管之間的第三密封件形成基本不透流體的密封的步驟，同時所述第三密封件被配置以使得柔性軸和工具能滑動穿過其中。優(yōu)選地，所述方法包括穿過第二密封件和第三密封件之間的輸送管道形成流體入口，用于引入流體以驅(qū)動所述工具穿過傳熱管的內(nèi)部的一部分。
[0011]在另一個實施例中，所述方法包括如下步驟:產(chǎn)生一個被附接到所述輸送管道的第二端的腔室，所述腔室通過利用第四密封件將在所述腔室的內(nèi)壁和柔性軸之間部分柔性軸可滑動地密封而形成，所述第四密封件由在輸送管道的第二端與第四密封件之間延伸的導(dǎo)管支撐，從而在所述導(dǎo)管的內(nèi)部在第二密封件和第四密封件之間產(chǎn)生一個所述柔性軸能滑動穿過的腔室；同時一個流體聯(lián)接件被設(shè)置在所述腔室內(nèi)用于施加負(fù)壓通風(fēng)。優(yōu)選地，所有的密封件被配置以使得柔性軸和工具能從傳熱管的內(nèi)部離開輸送管道。
【附圖說明】
[0012]通過結(jié)合附圖閱讀下面的優(yōu)選實施例的描述能獲得本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其中:
[0013]圖1是能應(yīng)用本發(fā)明的輸送系統(tǒng)的豎直蒸汽發(fā)生器的局部剖開透視圖；
[0014]圖2是圖1的蒸汽發(fā)生器的下封頭的一半的剖視圖，它示意地展示了被連接到U形傳熱管的一端并利用機(jī)械臂支撐的本發(fā)明一個實施例的輸送系統(tǒng)；
[0015]圖3是圖2中所示實施例的可滑動第一密封件的透視圖，它形成了柔性軸和傳熱管內(nèi)部之間的密封交界部；
[0016]圖4是圖3中所示密封件沿4-4的剖視圖；
[0017]圖5是圖3的密封件沿5-5的剖視圖；
[0018]圖6是輸送管道一端的剖視圖，它畫出配合圖2所示實施例使用的管板密封件；
[0019]圖7是圖2中所示的輸送管道的組合的管道流體入口和負(fù)壓通風(fēng)腔室部分的剖視圖；
[0020]圖8是圖7中所示的管道流體入口和負(fù)壓通風(fēng)腔室的端視圖，其示出了組件的流體入口端；
[0021]圖9是圖3，4和5中所示的第一密封件的替換實施例的透視圖；
[0022]圖10是圖9中所示的第一密封件的替換實施例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0023]參見附圖，圖1示出了采用多個U形管的蒸汽或蒸氣發(fā)生器10，所述U形管形成管束，以提供傳遞來自管內(nèi)流動的主流體的熱量所需的加熱面，從而使包圍管外側(cè)的次流體蒸發(fā)或沸騰。蒸汽發(fā)生器10包括具有豎直定向的管狀下殼體部14、豎直定向的上殼體部15、包封上端的頂罩或碟形封頭16、以及包封下端的基本半球形的下封頭18的容器。下殼體部14的直徑小于上殼體部15，下殼體和上殼體通過截頭圓錐形的殼體段20進(jìn)行連接。管板22在下殼體部14的底端處被附接到下封頭18，且具有設(shè)置在其中接收U形管端部的多個孔24。分隔板26被設(shè)置在下封頭