[發明專利]CEPR核電站控制棒驅動機構焊縫超聲掃查器的定位裝置

有效

• 申請號: 201510258876.0
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號: CN104979028B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 洪茂成;張利強;向文欣;肖學柱;邵春兵;馬官兵;肖開華;吳健榮;湯建幫;諶梁;孫加偉;寧方卯
• 申請（專利權）人: 中廣核檢測技術有限公司;臺山核電合營有限公司;蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種CEPR核電站控制棒驅動機構焊縫超聲掃查器的定位裝置。

背景技術

核電站反應堆控制棒驅動機構(以下簡稱CRDM)是用于控制反應堆反應性的伺服裝置，具體是用于提升、下降、保持或快插控制棒，以完成反應堆啟動、功率調節、功率維持、工況停轉和事故工況下的快速停堆，是直接影響核反應堆正常運行和安全可靠的關鍵裝備之一。

目前，我國擁有的第二代和第三代壓水堆核電機組均使用磁力提升型控制棒驅動機構，其主要由鉤爪組件、驅動桿組件、控制棒、磁軛線圈組件和棒位探測器組件等5部分組成。CEPR機組的控制棒驅動機構共計89根，其控制棒通過螺栓連接方式安裝于反應堆壓力容器頂蓋上方，呈矩陣分布。單根控制棒驅動機構的長度約為5.2m。

CEPR核電站的控制棒驅動機構的控制棒是核電站反應堆冷卻劑系統壓力邊界的直接組成部分，由5段直徑各異的奧氏體或馬氏體不銹鋼管對焊連接而成，包括下部的耐壓殼和上部的驅動桿行程套筒，焊縫表面和根部經過機加工處理(除末端的端塞焊縫CW4/5根部)。根據相關核電站在役檢查大綱的規定，對CRDM的4條焊縫均需實施超聲或渦流檢查。對于用于CRDM控制棒對接異種金屬焊縫CW1/2，其是強制性檢查的超聲必檢焊縫。CW1/2焊縫的表面均是圓柱形，與二代電站的Ω形不同。該焊縫掃查具有的特點和難點是：

1)其周邊均為CRDM的陣列，相鄰兩個之間的距離有限。理論管壁之間的最小間距約為248mm，故人員無法抵達；

2)所在區域為核電在役檢查輻射環境中的黃色高輻照區，即使是在附近，人員也不可久留；

3)軸向和周向定位精度和重復定位精度要求高，一般需要達到±2mm左右；

4)焊縫離固定螺栓頂端位置較近，最近處只有39mm，超聲探頭的檢查可移動行程、活動空間有限。

5)如何確保掃查器水平和垂直方向的安裝和定位，是檢查質量得到保證的前提。

由于CEPR機組控制棒驅動機構的內部銷爪組件占據了控制棒的內部空間，且在役檢查時不取出，導致沒有足夠的空間從CRDM的管道內部實施控制棒CW1/2焊縫的超聲檢查。因此，對于CEPR機組CRDM的控制棒，超聲檢查只能在控制棒外壁實施，這樣，檢查設備掃查器必須通過驅動機構高達5.2 m的驅動桿行程套筒的頂端安裝至待檢位置。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種CEPR核電站控制棒驅動機構焊縫超聲掃查器的定位裝置，其可進行周向精細定位，定位精度高。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種CEPR核電站控制棒驅動機構控制棒焊縫超聲掃查器的定位裝置，包括用于套設在控制棒外的殼體、設置在所述殼體上的至少一個周向定位組件，掃查器的超聲掃查探頭設置在所述殼體內，所述周向定位組件包括可轉動地設置在所述殼體的擺動架、設置在所述擺動架上的抵緊件、連接在所述擺動架或抵緊件上的用于控制擺動架轉動的柔性調整索，所述周向定位組件具有兩個工作狀態，在第一個工作狀態時，擺動架及抵緊件與殼體相靠攏以使該定位裝置安裝在待檢控制棒上；在第二個工作位置時，擺動架及抵緊件相對殼體展開，且所述抵緊件抵緊與待測的控制棒相鄰的控制棒。

優選地，當所述周向定位組件在第二個工作狀態時，所述抵緊件可相對所述擺動架水平移動地設置在擺動架上。

更優選地，所述周向定位組件還包括設置在所述擺動架上的定位氣缸，所述抵緊件設置在所述定位氣缸的活塞桿上。

進一步地，所述擺動架通過樞軸可轉動地設置在殼體上，所述樞軸的軸心線水平設置且與所述定位氣缸的活塞桿的軸心線相垂直。

優選地，所述抵緊件的端部具有與控制棒相匹配的呈弧形的接觸部，所述接觸部具有彈性。

優選地，所述周向定位組件為一對，一對所述周向定位組件的抵緊件可分別與位于待檢控制棒相對兩側的控制棒相抵緊，當所述周向定位組件在第二個工作狀態時，所述定位氣缸的活塞桿水平設置。

優選地，所述殼體的下端沿其周向間隔開設有多個定位槽，所述定位槽具有朝向正下方的槽口且與控制棒的法蘭盤固定螺栓一一對應地設置，當所述周向定位組件在第二個工作狀態時，所述固定螺栓插入相應的定位槽中。

優選地，該定位裝置還包括軸向定位組件，所述軸向定位組件包括設置在殼體內的用于套設在控制棒上的楔形定位塊，控制棒的下部具有一個臺階面，當所述楔形定位塊與該臺階面相抵時，所述超聲掃查探頭到達控制棒最下部的焊縫處。