[發明專利]核反應堆蒸汽發生器豎直接管內壁的超聲檢查系統

有效

• 申請號: 201611262271.X
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN108269626B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 朱性利;周禮峰;羅玉文;邱進杰;樂磊;陳姝;張志義;蔡家藩;劉暢
• 申請（專利權）人: 核動力運行研究所;中核武漢核電運行技術股份有限公司
• 主分類號: G21C17/017
• 分類號: G21C17/017
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 李東斌

本發明涉及蒸汽發生器接管內壁超聲檢查技術領域，具體公開了一種核反應堆蒸汽發生器豎直接管內壁的超聲檢查系統。該系統包括運載平臺、超聲檢查裝置以及快速連接機構，運載平臺固定在蒸汽發生器冷端水室人孔中，并與超聲檢查裝置通過快速連接機構實現快速連接和脫離；其中，運載平臺可帶動超聲檢查裝置在蒸汽發生器出水接管中升降、擺動，實現對出水管與主泵連接焊縫內壁的超聲檢查。該超聲檢查系統，運載平臺可在蒸汽發生器冷端水室外快速安裝運載平臺和超聲檢查裝置；借助運載平臺可將超聲檢查裝置送至各被檢接管內；超聲檢查裝置通過自身多個機構運動可實現被檢接管內定位、安裝，并可實現周向、軸向超聲掃查。

技術領域

本發明屬于蒸汽發生器接管內壁超聲檢查技術領域，具體涉及一種核反應堆蒸汽發生器豎直接管內壁的超聲檢查系統。

背景技術

AP1000核反應堆是我國從美國西屋引進的第三代核電機組，根據ASME規范的相關要求，該機組的蒸汽發生器出水接管與主泵連接焊縫作為主回路的設備連接焊縫，屬于法規必檢內容，我國核安全監管部門也相應提出了該連接焊縫的在役檢查要求，并已納入到三門、海陽的在役檢查大綱。可以預知，未來所有的AP1000核反應堆均需執行該項目的檢查。

截止目前，核電機組的蒸汽發生器接管焊縫的超聲檢查，均選擇從焊縫外壁的接近方式。而AP1000蒸汽發生器與主泵連接焊縫為厚壁焊縫，受超聲檢驗方法本身的局限性，需從連接焊縫內壁實施檢查，且檢驗范圍為焊縫內壁1/3壁厚。

AP1000蒸汽發生器下封頭是一個直徑約4500mm的半球體，內部隔板將下封頭分為冷端水室、熱端水室，其出水接管為豎直接管。蒸汽發生器出水接管與主泵的連接焊縫從內部實施超聲檢驗時，冷端水室唯一渠道是水室人孔，人孔直徑僅457.2mm，而連接焊縫的內徑657.4mm，且接管與人孔存45°夾角，下封頭水室結構特征給檢查裝置的可達性帶來極大困難。

在役檢查時，蒸汽發生器和主泵區域為高環境輻射區，并有體內沾污風險；蒸汽發生器水室內存在輻射熱點，對安裝人員身體健康造成直接影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種核反應堆蒸汽發生器豎直接管內壁的超聲檢查系統，其可以按照預定軌跡運動，將超聲檢查裝置送至被檢接管內，超聲檢查裝置依靠自身運動在接管內定位、安裝，并進行豎直接管內壁超聲檢查，從而實現安裝人員在水室外安裝、操作檢查設備實現對類似AP1000蒸汽發生器出水接管與主泵連接焊縫從焊縫內壁進行超聲檢驗的目的。

本發明的技術方案如下：一種核反應堆蒸汽發生器豎直接管內壁的超聲檢查系統，該系統包括運載平臺、超聲檢查裝置以及快速連接機構，運載平臺固定在蒸汽發生器冷端水室人孔中，并與超聲檢查裝置通過快速連接機構實現快速連接和脫離；其中，運載平臺可帶動超聲檢查裝置在蒸汽發生器出水接管中升降、擺動，實現對出水管與主泵連接焊縫內壁的超聲檢查。

所述的運載平臺包括平臺支架、第一桿、第二桿以及轉臺，其中，第一桿貫穿安裝在轉臺上，并可實現第一桿沿垂直轉臺的方向進行運動；轉臺通過平臺支架固定在蒸汽發生器冷端水室人孔中；第一桿通過轉臺中芯軸的轉動而轉動；第二桿通過轉動關節與第一桿上端固定連接。

所述的平臺支架為圓盤結構，并在該圓盤結構上垂直安裝有一對定位板；所述定位板上開有銷釘滑槽以及銷釘插孔，轉臺通過銷釘與定位板中的銷釘滑槽以及銷釘插孔，將轉臺固定在平臺支架上。

所述的定位板中銷釘滑槽的軸心與其中第一銷釘插孔軸心的連線平行于平臺支架中圓盤結構所在的平面，銷釘滑槽的軸心與其中第二個銷釘插孔軸心的連線與平臺支架中圓盤結構所在的平面呈45°夾角。

所述的轉臺由轉臺座、轉臺芯軸和渦輪蝸桿嚙合結構組成，轉臺座通過平臺支架上定位板上的銷釘與平臺支架連接定位，轉臺芯軸則與轉臺座通過軸承連接，并在蝸輪蝸桿驅動下實現轉臺芯軸相對于轉臺座的轉動。

所述的平臺支架為三分之一圓盤結構，其上一對定位板的間距為?L＝a+0.5mm，其中，a為轉臺的寬度。