窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)，該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)包括:沿軸向延伸的用于檢測(cè)的管，特別是蒸汽發(fā)生器管；以及環(huán)繞的套筒、特別是套管，該套筒以空心圓柱形的間隙與該管徑向地間隔。本發(fā)明還涉及用于安裝該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在核技術(shù)反應(yīng)設(shè)備中使用蒸汽發(fā)生器通常是已知的。在一種特殊的實(shí)施方式中，多個(gè)類圓柱形的蒸汽發(fā)生器呈星狀地圍繞核反應(yīng)堆設(shè)置。每個(gè)單獨(dú)的蒸汽發(fā)生器附有其單獨(dú)的組件，在此為位于其中心的蒸汽發(fā)生器管，即所謂的“鍋爐中柱”，該蒸汽發(fā)生器管支承蒸汽發(fā)生器的整個(gè)重量。這類蒸汽發(fā)生器管由于較高的重量負(fù)載而具有約30mm至35mm的壁厚，其中管徑超過(guò)500_。出于技術(shù)原因，這類蒸汽發(fā)生器管通常由套管環(huán)繞，該套管以約8mm至15mm的間隙距離環(huán)繞該蒸汽發(fā)生器管并且確保了絕熱保護(hù)的功能。
[0003]為了確保最大程度的安全性，需對(duì)蒸汽發(fā)生器管、特別是其焊接接合處定期地進(jìn)行檢測(cè)，從而可以排除各個(gè)蒸汽發(fā)生器管的材料疲勞或者其他損壞出現(xiàn)的可能。在這類檢測(cè)中，通過(guò)相應(yīng)的檢測(cè)設(shè)備優(yōu)選掃描式地在蒸汽發(fā)生器管的外部移動(dòng)。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，檢測(cè)設(shè)備可以理解為是所有能夠想到的測(cè)量探頭的類型，比如超聲波探頭或者其他類似設(shè)備，也可以理解為是例如能夠從蒸汽發(fā)生器管的外壁的特定表面區(qū)域采樣的交互式工具。為了使這類檢測(cè)設(shè)備移動(dòng)，已知一種能夠在軌道式的環(huán)上繞其半徑移動(dòng)的操縱器，該環(huán)必須圍繞易于接近的管安裝。
[0004]對(duì)此的缺陷已證明為，通過(guò)環(huán)繞蒸汽發(fā)生器管的套管嚴(yán)格限制了接近已安裝好的蒸汽發(fā)生器管。蒸汽發(fā)生器管與套管之間的間隙大小例如僅為10_，這阻礙了使用常規(guī)技術(shù)來(lái)檢測(cè)由套管環(huán)繞的蒸汽發(fā)生器管。在檢測(cè)的時(shí)期將套管拆除由于與之相關(guān)的較高的費(fèi)用而并不實(shí)際。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]由該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的在于，提供一種窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)，該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)在非常狹窄的間隙內(nèi)仍可以以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現(xiàn)在已安裝好的、由套筒或套管環(huán)繞的待檢測(cè)的管(特別是蒸汽發(fā)生器管)上放置檢測(cè)設(shè)備。本發(fā)明的任務(wù)還在于，說(shuō)明一種用于安裝該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
[0006]該目的通過(guò)上述類型的窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)。該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的特征在于，套筒具有沿軸延伸的開口，該開口具有橫向于軸向延伸的開口角，而且在開口的徑向上方設(shè)置有沿軸能夠移動(dòng)支承系統(tǒng)，該支承系統(tǒng)支承具有檢測(cè)設(shè)備的環(huán)，該環(huán)以能夠圍繞待檢測(cè)的管旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置在間隙中，在間隙中，通過(guò)支承系統(tǒng)的相應(yīng)軸向運(yùn)動(dòng)以及環(huán)的相應(yīng)旋轉(zhuǎn)而能夠?qū)z測(cè)設(shè)備放置在蒸汽發(fā)生器管上。
[0007]本發(fā)明的基本構(gòu)思在于，將支承相應(yīng)的檢測(cè)系統(tǒng)的環(huán)放置在空心圓柱形的間隙中。該檢測(cè)系統(tǒng)的高度以及環(huán)的厚度這樣選擇，即，不超過(guò)間隙的大小，例如為8_，其中，環(huán)的軸向長(zhǎng)度可以例如為250_。通過(guò)環(huán)沿著開口的軸向延伸的軸向運(yùn)動(dòng)或者通過(guò)環(huán)的旋轉(zhuǎn)可以以類似于掃描的形式將檢測(cè)設(shè)備放置在待檢測(cè)的蒸汽發(fā)生器管上。該開口在其整個(gè)軸向長(zhǎng)度上不必具有一個(gè)并且相同的開口角，只要保持支承系統(tǒng)能夠接近，該開口角完全可以變化。
[0008]檢測(cè)系統(tǒng)其他因?yàn)轶w積太大而不能放置在間隙中的所有組件設(shè)置在待形成在套筒或套管中的開口的徑向上方，該開口例如1.5m長(zhǎng)并具有90°的開口角。這特別是涉及用于環(huán)的支承系統(tǒng)，該支承系統(tǒng)能夠與環(huán)一起軸向移動(dòng)并且設(shè)置用于使位于間隙中的環(huán)旋轉(zhuǎn)。通過(guò)在套管中形成開口并且將所有體積過(guò)大的部件設(shè)置在開口的徑向上方以有利的方式實(shí)現(xiàn)了，即使在已存在有套管的情況下檢測(cè)設(shè)備仍可以借助該支承系統(tǒng)而在間隙內(nèi)部移動(dòng)。
[0009]優(yōu)選該檢測(cè)設(shè)備設(shè)置用于檢測(cè)徑向內(nèi)側(cè)管的外表面，當(dāng)然通過(guò)該檢測(cè)系統(tǒng)也可以檢測(cè)徑向外側(cè)套筒的內(nèi)表面。徑向外側(cè)的套筒可以是環(huán)繞待檢測(cè)管的熱保護(hù)管。套筒也可以具有另一種外壁，該外壁不必在整個(gè)圓周上圍繞待檢測(cè)管。這意味著，待檢測(cè)管在整個(gè)圓周上由空心圓柱形的間隙或者自由空間或窄間隙環(huán)繞，從而實(shí)現(xiàn)了按照本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)的使用。因此，本發(fā)明適用于檢測(cè)具有環(huán)繞管的空心圓柱形間隙或窄間隙的、在核技術(shù)設(shè)備的很多地方中常遇到的多種管道類型。
[0010]根據(jù)按照本發(fā)明的窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的特別的設(shè)計(jì)方式，通過(guò)在間隙中軸向延伸的平面的連接部件，檢測(cè)設(shè)備與環(huán)連接，并以此使檢測(cè)設(shè)備也能夠放置在開口并不沿其延伸的軸向間隙區(qū)域中。這類連接板的使用以有利的方式使窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的軸向的可及范圍延長(zhǎng)，該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的可及范圍在不存在該連接部件或連接板的情況下被限制在開口的軸向長(zhǎng)度上。當(dāng)連接板和開口的長(zhǎng)度分別約為1.5m時(shí)，在連接板安裝在環(huán)的一側(cè)上并隨后安裝在環(huán)的另一側(cè)上的情況下，總共能夠覆蓋約4.5m的軸向檢測(cè)長(zhǎng)度。檢測(cè)設(shè)備所需的連接導(dǎo)線設(shè)置在連接板中或者設(shè)置在連接板上，該連接導(dǎo)線可以根據(jù)檢測(cè)設(shè)備的類型而變化。因此，檢測(cè)設(shè)備和連接板理想地形成為一個(gè)單元，例如當(dāng)需要其他探頭時(shí)，該單元能夠更換為其他單元。
[0011]根據(jù)按照本發(fā)明的窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的另一種的設(shè)計(jì)方式，平面的連接部件的環(huán)側(cè)端部上設(shè)置有橫向于軸方向而引入開口的扁平電纜，該扁平電纜具有用于檢測(cè)設(shè)備的連接導(dǎo)線。扁平電纜的使用防止在環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中發(fā)生導(dǎo)線的卷繞，確切的說(shuō)，防止在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中該扁平電纜類似于在卷軸上卷曲，例如在環(huán)的相應(yīng)的環(huán)繞凹槽中卷曲。
[0012]根據(jù)本發(fā)明一個(gè)另外的變型，平面的連接部件的軸向長(zhǎng)度不超過(guò)開口的軸向長(zhǎng)度而且平面的連接部件能夠沿軸取向地穿過(guò)開口而引入間隙中。因此以有利的方式簡(jiǎn)化了窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)在由套管環(huán)繞的蒸汽發(fā)生器管上的安裝。
[0013]在按照本發(fā)明的窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的另一種的設(shè)計(jì)變體中，環(huán)由多個(gè)環(huán)形連接的環(huán)區(qū)段組成，其中這樣選擇各個(gè)環(huán)區(qū)段的弧度，即，環(huán)區(qū)段能夠橫向于軸向取向地穿過(guò)開口而引入間隙中。通用使用多個(gè)(例如5或6個(gè))環(huán)區(qū)段可以使環(huán)繞蒸汽發(fā)生器管的環(huán)能夠分塊地引入間隙中。這些例如由不銹鋼或鋁制成的環(huán)取段可以通過(guò)相應(yīng)螺栓連接或者鉸接而相互間穩(wěn)固地連接。
[0014]在按照本發(fā)明的窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)選的設(shè)計(jì)方式中，支承系統(tǒng)具有用于軸向移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置。該驅(qū)動(dòng)裝置可以具有發(fā)動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)輥或齒輪，該驅(qū)動(dòng)輥或齒輪以相應(yīng)的齒條而處于有效連接的狀態(tài)。以這種方式可以有利地簡(jiǎn)化自動(dòng)檢測(cè)。
[0015]根據(jù)該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方式，支承系統(tǒng)具有用于環(huán)的旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)裝置。該驅(qū)動(dòng)裝置理想地還同時(shí)包含用于環(huán)的導(dǎo)向裝置，從而使環(huán)相對(duì)于支承系統(tǒng)能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的放置，例如是一個(gè)滑動(dòng)軸承，通過(guò)該滑動(dòng)軸承在其一個(gè)側(cè)面的橫截面邊緣環(huán)繞環(huán)。由此也以有利的方式簡(jiǎn)化了自動(dòng)檢測(cè)。
[0016]根據(jù)該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施方式，環(huán)具有至少一排環(huán)繞的、等距設(shè)置的嵌合孔，借助這些嵌合孔能夠使驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)在嵌合孔上轉(zhuǎn)換為環(huán)的旋轉(zhuǎn)。這一排環(huán)形的嵌合孔在此具有齒條的功能，設(shè)置在支承系統(tǒng)中的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置的齒輪嵌入其中。代替這些嵌合孔還能夠考慮嵌合凹槽。借助靜摩擦力，例如通過(guò)橡膠輪，也可以實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換。
[0017]對(duì)應(yīng)于按照本發(fā)明的窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的另一種變型，設(shè)置有至少一個(gè)與套管連接的軸向?qū)к?，在該?dǎo)軌上支承系統(tǒng)能夠與環(huán)一同移動(dòng)。這類導(dǎo)軌例如可以暫時(shí)地焊接或者旋緊在套管上。在此，齒條的使用也是有利的，因?yàn)檫@樣防止了驅(qū)動(dòng)的滑脫而且能夠以較高的精確度實(shí)施支承系統(tǒng)與其所支承的環(huán)的定位。最理想的是該支承系統(tǒng)與導(dǎo)軌形成為一個(gè)預(yù)制好的單元，該預(yù)制好的單元隨后在導(dǎo)軌的至少一個(gè)端部上與套筒連接。以此有利地簡(jiǎn)化了安裝。
[0018]按照本發(fā)明的一個(gè)特別有利的變型，環(huán)能夠旋轉(zhuǎn)至少360°。因此可以容易地掃描蒸汽發(fā)生器管的整個(gè)圓周。
[0019]根據(jù)按照本發(fā)明的窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)特別優(yōu)選的設(shè)計(jì)方式，該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)具有控制裝置，借助該控制裝置能夠協(xié)調(diào)支承系統(tǒng)的軸向運(yùn)動(dòng)以及環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)?？刂蒲b置例如可以是具有屏幕輸出設(shè)備以及操作面板的計(jì)算機(jī)設(shè)備，該計(jì)算機(jī)設(shè)備也實(shí)現(xiàn)了與檢測(cè)設(shè)備的交互作用。
[0020]按照本發(fā)明的目的也通過(guò)一種方法得以實(shí)現(xiàn)，該方法用于為窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)安裝沿軸向延伸的用于檢測(cè)的蒸汽發(fā)生器管以及安裝環(huán)繞的套管，該套管以空心圓柱體的間隙與蒸汽發(fā)生器管徑向間隔，該方法包括以下步驟:
[0021 ]-在該套管中設(shè)置軸向延伸的開口，該開口具有橫向于軸向延伸的開口角，
[0022]-將多個(gè)環(huán)區(qū)段相繼地引入間隙中并將環(huán)區(qū)段以環(huán)形的方式連接成為一個(gè)能夠旋轉(zhuǎn)的環(huán)，
[0023]-將沿著開口延伸的導(dǎo)軌與套管連接，
[0024]-在導(dǎo)軌上設(shè)置用于環(huán)的可移動(dòng)的支承系統(tǒng)，借助該導(dǎo)軌，環(huán)在間隙中能夠沿著開口軸向地延伸并能夠旋轉(zhuǎn)，
[0025]-將檢測(cè)設(shè)備與環(huán)連接。
[0026]以此安裝的檢測(cè)系統(tǒng)的相應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)已在上述內(nèi)容中進(jìn)行了說(shuō)明。在檢測(cè)結(jié)束之后，可以再次拆除該窄間隙檢測(cè)系統(tǒng)并且再次關(guān)閉套管的開口，例如通過(guò)之前移除的管套區(qū)段的焊接。
[0027]其他有利的設(shè)計(jì)方式在其他從屬權(quán)利要求中給出。
【附圖說(shuō)明】
[0028]借助附圖中示出的實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地描述本發(fā)明、其他的實(shí)施方式以及其他優(yōu)點(diǎn)。附圖中:
[0029]圖1示出了具有蒸汽發(fā)生器管的示例性的核反應(yīng)堆，
[0030]圖2示出了第一種示例性的蒸汽發(fā)生器檢測(cè)系統(tǒng)，
[0031]圖3示出了第二種示例性的蒸汽發(fā)生器檢測(cè)系統(tǒng)以及
[0032]圖4示出了分段的環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0033]圖1以示意性的俯視圖10示出了一個(gè)示例性的核反應(yīng)堆16，該核反應(yīng)堆設(shè)置在反應(yīng)堆容器14中。該反應(yīng)堆容器14由多個(gè)蒸汽發(fā)生器13星狀地環(huán)繞，蒸汽發(fā)生器管12或“鍋爐中柱”在這些蒸汽發(fā)生器中分別位于中心。從處于運(yùn)行中的反應(yīng)堆容器14中流出的、已被加熱的冷卻介質(zhì)連續(xù)地引導(dǎo)至蒸汽發(fā)生器13中，在該蒸汽發(fā)生器中設(shè)置有熱交換器，該熱交換器使冷卻介質(zhì)冷卻并產(chǎn)生水蒸氣。水蒸氣另外可以用于產(chǎn)生電能。已冷卻的冷卻介質(zhì)隨后再次引導(dǎo)回反應(yīng)堆容器14中。為了改善絕熱性，蒸汽發(fā)生器管12由各個(gè)絕熱管環(huán)繞，該絕熱管以大約為8mm至15mm的窄間隙而設(shè)置。
[0034]圖2以示意性的截面圖示出了第一種示例性的蒸汽發(fā)生器檢測(cè)系統(tǒng)20。蒸汽發(fā)生器管22沿假想的中心軸44延伸，該蒸汽發(fā)生器管具有例如500mm的內(nèi)徑以及30mm至35mm的壁厚。該蒸汽發(fā)生器管22由設(shè)置用于絕熱的套管24圍繞。具有厚度約12mm的空心圓柱形的間隙28在蒸汽發(fā)生器管22的徑向外表面和套管24的徑向內(nèi)表面之間