CN103415891B - 用于检查蒸汽发生器的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种检查设备（11），其包括长且柔韧的第一视频探头（12），用于插入蒸汽发生器的外壳内并被配置为能够通过由隔板和流管限定的流体通道开口移动，所有都被放置在外壳内部，所述第一视频探头（12）包括至少一个铁磁体元件（15）。所述检查设备还包括长且柔韧的用于插入流管中的第二探头（16），所述第二探头包括至少一个永久磁铁（17，18），所述永久磁铁设计成用于与第一探头的至少一个铁磁体元件配合，从而当第二探头插入所述流管中并在其中移动时，并且当第一探头插入蒸汽发生器的外壳内并位于插入第二探头的流管的外表面附近时，第二探头能够沿着流管的外表面驱动第一探头。

Description

用于检查蒸汽发生器的设备

技术领域

本发明涉及一种用于检查蒸汽发生器的设备。

背景技术

蒸汽发生器特别用于核电站，在其中形成热交换器，这些热交换器包括两个不同的回路，分别是主要回路和次要回路，该主要回路中，来自于反应器的热水以非常高的压力循环，在次要回路中，使其中的水沸腾。因此，形成蒸汽，接着蒸汽从蒸汽发生器逸出，并用于旋转联接至交流发电机的涡轮机。

图1示出了蒸汽发生器1的部分，呈现圆柱形外壳的形式，包括设计用于连接主要回路的下部2，和设计用于蒸汽出口和干燥蒸汽的上部3。

蒸汽发生器1包括称为保护罩4的外壳和称为外壳裙部5的内壳。金属流管6位于由外壳裙部5界定的体积内。这些金属流管6通常是上下颠倒的U形，并被设计为循环主要回路中的水。接着金属流管6与外壳裙部5内的次要回路的水进行热交换。这些管6被安装在下部2的称为管状板7的支撑板上，并穿过彼此相互平行且规律地彼此隔开的隔板8，隔板8可以避免管6相对于彼此的任何移动。每个隔板8形成所谓的水流通道9，水流通道9相对于隔板8径向延伸。

隔板8包括用于管6的通道的开口10，这些开口一方面用管来提供接触区域以确保其握持，另一方面根据对应的隔板8的位置为来自于次要回路的水或蒸汽界定通道区域。这些开口通常是交叉的形状或具有四叶形状，这样每个开口与相应的管界定了四个规律地绕管分布的瓣，这些瓣形成前述通道区域，并且通常被称为“叶通道”。

在蒸汽发生器的操作过程中，存在于发生器的外壳中的水被带到高温高压以产生蒸汽。然后，管和旋风分离器的其他金属部件在极端条件下不可避免地引起腐蚀。

如果没有干预，腐蚀的相关沉积物会在管状板7和隔板8上堆积，并可能至少部分地堵塞前述通道区域，这对蒸汽发生器的出口不利，如果阻塞水平达到较高值，对其安全操作也不利。

事实上，高的阻塞率可能导致在蒸汽发生器的某些区域的管过多震动的出现，这些震动可能导致管裂缝的迅速蔓延并因此在主要和次要回路之间产生泄露。

这种高阻塞率还可以导致在次要回路中水的震荡现象，以及隔板、流管和内壳上显著的机械力。

因此，有用的是，能够进入管6和隔板8之间的连接区域，以在其中放置仪器，例如视频探头，使得能够检查那些区域。

为了检查蒸汽发生器的外壳，特别是至少部分前述的通道区域，已知的是使用一种检查系统，该检查系统包括视频探头和用于插入如文件FR2914394中描述的探头的设备。

这种系统允许监测并测量上部隔板以及中间隔板的通道区域的阻塞。

然而，这种检查系统仅能够从上方观察通道区域中的阻塞，而不能获得在板入口处（即，在次要回路中的流体的循环方向）阻塞的形状的信息，这可能导致阻塞水平的错误估计。

发明目的

本发明的目的在于解决该缺陷。

因此，在本发明的基础上的技术问题是提供一种用于检查蒸汽产生器的设备，其具有简单且价格划算的结构，同时允许有效、容易且迅速地检查蒸汽发生器。

为此，本发明涉及一种用于检查蒸汽发生器的检查设备，包括密封外壳，所述密封外壳容纳有用于第一流体的多个流管，以及至少一个隔板，所述隔板被设计成用于保持管并具有一组管通道开口，所述外壳被设计为容纳第二流体，该检查设备包括：

-长且柔韧的第一视频探头，设计成通过蒸汽发生器的开口插入其外壳内并被配置为能够通过由隔板和流管界定的流体通道开口移动，第一视频探头包括至少一个铁磁体元件，

-长且柔韧的第二探头，设计成通过蒸汽发生器的外壳的开口插入流管，第二探头包括至少一个永久磁铁，所述永久磁铁设置成与第一探头的至少一个铁磁体元件配合，从而当第二探头插入所述流管中并在其中移动时，并且当第一探头插入蒸汽发生器的外壳并位于插入第二探头的流管的外表面附近时，第二探头能够沿着流管的外表面驱动第一探头。

由于第一探头的铁磁体元件和第二探头的永久磁铁的磁耦合，所以可以从流管的基本整个直线部分从下到上地保持、引导和驱动第一探头，从而可以从每个隔板处进入部分地由所述流管界定的至少一个流体通道开口（被称为叶通道）。

此外，事实上，第一探头可以由第二探头从下到上驱动，使得可以在每个隔板的入口定位至少一个叶通道的电视图像，并且因此定位其中的污垢的形状以及阻塞截面尺寸。

此外，沿着流管的外表面驱动第一探头能够观察其中的污垢。

因此，通过沿着多个预选的流管执行连续的检查，可以获得阻塞水平的更好估计，从而避免现有技术的设备的缺陷。

优选地，第二探头在其远端附近包括具有至少一个平面的永久磁铁，所述平面相对于第二探头的总体方向以小于45°的角度延伸，优选地所述平面基本平行于第二探头的总体方向，所述第二探头还包括旋转装置，所述旋转装置被设置为使所述永久磁铁围绕基本平行于第二探头的总体方向的轴线旋转。这些设置可以在第一探头安装期间在垂直漂移的情况下参考叶通道重新调整第一探头，或者在临近参考叶通道的叶通道处定向第一探头，以便观察它们。

优选地，具有至少一个平面的永久磁铁是平行六面体，例如具有正方形截面。

有利地，具有至少一个平面的永久磁铁包括基本上沿第二探头的总体方向延伸的纵向轴线，该旋转驱动装置被设置为使所述永久磁铁围绕其纵向轴线旋转。

该旋转驱动装置例如包括电动机，其中输出轴可旋转地与具有至少一个平面的永久磁铁配合。该输出轴可以在旋转中直接与所述永久磁铁配合，或者与支撑元件旋转配合，如法兰，被旋转固定至所述永久磁铁。

优选地，第二探头包括相对于彼此纵向偏移的多个永久磁铁，第一探头包括相对于彼此纵向地偏移的多个铁磁体元件，每个铁磁体元件被设置为通过磁耦合与第二探头的永久磁铁之一配合。这些设置可以确保通过第二探头优化第一探头的引导和驱动。

根据本发明的一个实施例，永久磁铁与具有至少一个平面的永久磁铁不同，大致是圆柱形的并优选具有圆形截面。

优选地，第二探头包括多个垫片，每个垫片均位于与具有至少一个平面的永久磁铁不同的两个相邻的永久磁铁之间。

优选地，所述铁磁体元件或每个铁磁体元件包括安装在第一探头外表面上的集磁环。

根据本发明的一个实施例，第一探头包括照明装置，所述照明装置设置为照亮第一探头远端附近的区域。

有利地，该照明装置包括至少一个第一光学纤维，该第一光学纤维包括连接至光源的第一端和在第一探头的远端形成的第二端。

优选地，第一探头是纤维镜。

根据本发明的一个实施例，第一探头包括空气推进装置，设置为在第一探头的远端或其附近推进空气。这种空气推进装置特别可以清洁第一探头的视频镜头。该空气推进装置包括例如毛细管，大致沿第一探头的整体长度延伸，并连接至压缩空气源。

有利地，检查装置包括第一插入和定位装置，所述第一插入和定位装置用于将第一探头插入并定位在蒸汽发生器的外壳中，所述第一插入和定位装置包括：

-支撑轨，设计用于通过蒸汽发生器的外壳开口，沿基本水平的插入方向插入两排流管之间，

-引导和保持装置，设计用于固定在外壳的开口上并设置为将该支撑轨引导和保持在插入方向，

-车，可移动地安装在支撑轨上，并设置有多向头，

-柔性软管，包括第一端部和第二端部，第一端部安装在车的多向头上，第二端部设计成从蒸汽发生器的外部伸出，该第一视频探头设计为插入在柔性软管中并在其中移动，

-扫描装置，被设置为在横向于插入方向的至少一个第一方向上移动车的多向头，和

-平移运动装置，被设置为沿支撑轨平移车。

该扫描装置例如被设置为旋转多向头以允许其围绕枢转点摆动。

有利地，检查设备包括第二插入和定位装置，所述第二插入和定位装置用于将第二探头插入并定位在蒸汽发生器的外壳中，包括：

-第一和第二支撑轨，被设计用于固定在支撑板的内表面上，从而使它们基本平行于彼此延伸，

-第三支撑轨，可平移地安装在第一和第二支撑轨上，平行于所述第一和第二支撑轨的延伸方向，

-车，可移动地安装在第三支撑轨上，

-引导护套，包括第一端部和第二端部，第一端部安装在车上，第二端部被设计成从蒸汽发生器的外部伸出，该第二探头被设计插入引导护套并在其中移动，和

-第一和第二移动装置，被设置为移动第三支撑轨以及安装在其上的车，以将引导护套的第一端部定位在支撑板中形成的液体流体通道的对面，在支撑板上形成流管。

优选地，检查设备包括第二探头驱动装置，该第二探头驱动装置被设置为在流管中移动第二探头。

该第二探头驱动装置包括例如至少两个滚筒，具有大致平行的轴线，彼此基本相对并间隔开以限定探头通道，每个滚筒抵靠探头并且滚筒的至少一个被机动化。根据本发明的一个实施例，该驱动装置被安装在卷线机上，将第二探头设计为卷绕在所述卷线机上。

附图说明

使用下面的描述，并参考附图中示出的该检查设备的一个实施例作为非限定性示例，将会更好地理解本发明。

图1是传统的蒸汽发生器的局部剖面示图。

图2是根据本发明的检查设备的局部立体示图。

图3是图2的检查设备的局部放大俯视图。

图4和图5是图2的检查设备在两个不同的操作位置的局部立体图。

图2至图5示出了一种用于检查核电站的蒸汽发生器1的检查设备11。

具体实施方式

检查设备11包括长且柔韧的第一视频探头12。该第一视频探头12有利地是纤维镜，例如具有大约2mm的直径。第一视频探头12包括外部护套13，装备有视频镜头（图中未示出）的头14被安装在该外部护套13的远端。第一视频探头12进一步包括照明装置（图中未示出），设置用于照亮位于第一探头远端附近的区域。

有利地，照明装置包括在外部护套13中延伸的至少一个光纤或光纤束，所述光纤或光纤束大致在外部护套13的整个长度上延伸。所述光纤或每个光纤包括连接至光源的第一端（图中未示出）和在第一探头远端形成的第二端。

所述光纤或每个光纤的第二端优选地被定向以使得来自光源的光在大致对应于镜片检测区域的区域汇聚。

根据本发明的可选实施例，所述光纤或每个光纤的第二端可被连接至光扩散装置。

第一视频探头12进一步包括第二光纤，所述第二光纤被设置为向显示设备传输由镜片提供的图像，以允许使用者观察由镜片提供的图像。

第一探头还包括多个铁磁体元件15，这些铁磁体元件彼此纵向地偏移预定的距离。每个铁磁体元件有利地由围绕第一探头12的外部护套13安装的集磁环构成。

第一视频探头12被设计为通过蒸汽发生器1中的开口（例如手孔或眼孔）插入蒸汽发生器1的外壳内，并被配置为可移动地穿过由隔板8和流管6界定的流体通道开口10a，如图4和5所示。

检查设备11还包括长且柔韧的第二探头16。第二探头16一方面包括外部护套（图中未示出），另一方面包括多个永久磁铁，所述多个永久磁铁容纳在外部护套中，以预定距离彼此纵向偏移。

该第二探头16更为特别地包括位于第二探头远端附近的第一类型的永久磁铁17，以及多个第二类型的永久磁铁18。

第一类型的永久磁铁17优选地是平行六面体，并且有利地具有正方形截面。第一类型的永久磁铁17位于外部护套的内部，这样其四个侧面大致平行于第二探头16的总体方向延伸。

第二类型的永久磁铁18大致是圆柱形的，具有圆形截面。该第二类型的每个永久磁铁18的纵向轴线大致在第二探头16的总体方向延伸。

第二探头16进一步包括旋转驱动装置，所述旋转驱动装置被设置为使第一类型的永久磁铁17围绕纵向轴线旋转。该旋转驱动装置例如包括电动机19，其中输出轴21可旋转地与支撑法兰22联接，该支撑法兰22与第一类型的永久磁铁17旋转地固定。

第二探头16还包括定心装置23，所述定心装置23被设置以将发动机19的输出轴21的中心定在永久磁铁17的纵向轴线上。

此外，第二探头16包括多个基本相同的垫片24，每个垫片都位于两个临近的第二类型永久磁铁18之间。

第二探头16设计为穿过蒸汽发生器的外壳的开口（例如主要回路进水口或出水口）插入到流管6中。

第二探头16的每个永久磁铁17，18被设置成通过磁耦合与第一探头12的铁磁体元件15之一相配合，这样，当第二探头插入所述流管并在其中移动时，并且当第一探头12插入蒸汽发生器的外壳并位于第二探头插入的流管的外表面附近时，第二探头16沿着流管的外表面驱动第一探头。

此外，检查设备11包括第一插入和定位装置（图中未示出），用于将第一探头12插入并定位在蒸汽发生器的外壳内。

第一插入和定位装置优选地包括：

-支撑轨，设计成通过蒸汽发生器的外壳开口（例如手孔或眼孔），沿基本水平的插入方向，插入到两排流管6之间，

-引导和保持装置，设计成固定在外壳的开口上并设置成将该支撑轨引导和保持在插入方向上，

-车，可移动地安装在支撑轨上并设置有多向头，

-柔性软管，包括第一端部和第二端部，第一端部被安装在车的多向头上，第二端部被设计成从蒸汽发生器的外部伸出，该第一视频探头12被设计为插入柔性软管中并在其中移动，

-扫描装置，被设置为在横向于插入方向的至少一个第一方向上移动车的多向头，以及

-平移运动装置，被设置为沿支撑轨平移车。

第一插入和定位装置被设置为允许操作者，一方面通过沿着支撑轨移动车并且定向多向头以在需要的弯曲管附近定位柔性软管的远端，另一方面通过在柔性软管内移动第一探头12，来轻松地将第一探头12的远端定位在流管6的外表面附近，并且优选地定位在外表面的母线上。

根据本发明的一个实施例，扫描装置被设置为旋转多向头以允许其围绕枢转点摆动。

有利地，检查设备11包括用于驱动第一探头12的装置（图中未示出），被设置为在柔性软管中移动第一探头。

此外，检查设备11包括第二插入和定位装置（图中未示出），用于将第二探头16插入并定位在蒸汽发生器的外壳中。

该第二插入和定位装置优选地包括：

-第一和第二支撑轨，被设计用于固定在支撑板的内表面上，从而大致平行于彼此延伸，

-第三支撑轨，可平移地安装在第一和第二支撑轨上，平行于所述第一和第二支撑轨的延伸方向，

-车，可移动地安装在第三支撑轨上，

-引导护套，包括第一端部和第二端部，第一端部安装在车上，第二端部被设计为从蒸汽发生器的外部伸出，该第二探头16被设计成插入到引导护套中并在其中移动，以及

-第一和第二移动装置，被设置成移动第三支撑轨和安装在其上的车，从而使引导护套的第一端部位于支撑板中形成的流体通道的对面，在支撑板上形成流管。

有利地，检查设备11包括用于驱动第二探头16的装置（图中未示出），被设置为在流管中移动第二探头。

用于驱动第二探头的装置包括例如具有大致平行的轴线的至少两个滚筒，基本上彼此相对并间隔开以限定探头通道，每个滚筒抵靠探头并且滚筒的至少一个被机动化。根据本发明的一个实施例，用于驱动第二探头的装置被安装在卷线机上，将第二探头设计为卷绕在所述卷线机上。

一种使用根据本发明的检查设备11来监测蒸汽发生器1的方法，将在下描述。

该检查方法包括下述步骤：

a）将第二探头16插入蒸汽发生器的主要回路的进水口或出水口，

b）将第二探头16的远端插入在支撑板7中形成的液体流体通道，在支撑板7中形成预选的流管6，

c）在所述流管6中移动第二探头16直到其远端位于预定水平，该预定水平大致对应于在蒸汽发生器的外壳内形成的手孔或眼孔，

d）将第一探头12插入前述手孔或眼孔，

e）将第一探头12的远端定位在所述流管6的外表面附近，

f）将第二探头16的永久磁铁17与安装在第一探头12的远端附近的铁磁体元件15相配合，

g）在流管6中移动第二探头16，以沿流管6的外表面驱动第一探头12（参见图4和图5），从而在每个隔板8处观察部分地由所述流管界定的至少一个叶通道。

根据该方法的一个可选实施方式，该方法包括一个步骤，该步骤包括旋转第一类型的永久磁铁，以使第一探头12的远端围绕流管6旋转，从而将流管6的远端与待分析的叶通道相对地对准，或者查看由每个隔板8和流管6界定的不同的叶通道。有利地，当第一探头12的头部被定位于临近隔板8时（例如距离其10cm或更短处），实施该步骤。

有利地，使用第二插入和定位装置来实施步骤a）至c），使用第一插入和定位装置来实施步骤d）和e）。

根据该方法的一个可选实施方式，该方法包括一个优先于步骤g）的步骤，该步骤包括旋转永久磁铁17，以使第一探头12的远端围绕流管6旋转，从而确保安装在第一探头12的远端附近的永久磁铁17和铁磁体元件15之间的完美的磁耦合。这种耦合通过由第一探头12提供的图像的移动证实。

当然，本发明绝不仅限于上述作为例子的检查设备的实施例，相反地，包含了其中所有可选的实施例。

Claims (14)

1.一种用于检查蒸汽发生器(1)的检查设备(11)，包括密封外壳(3)，所述密封外壳(3)容纳有用于第一流体的多个流管(6)，以及至少一个隔板(8)，所述隔板(8)被设计为用于保持流管并具有一组管通道开口(10)，所述密封外壳被设计为容纳第二流体，所述检查设备包括：

-长且柔韧的第一视频探头(12)，设计成通过蒸汽发生器的开口插入蒸汽发生器的外壳并被配置为能够通过由隔板和流管界定的流体通道移动，所述第一视频探头(12)包括至少一个铁磁体元件(15)，

-长且柔韧的第二探头(16)，设计成通过蒸汽发生器的外壳的开口插入流管，所述第二探头包括至少一个永久磁铁(17,18)，所述永久磁铁设置成与第一视频探头的至少一个铁磁体元件相配合，从而当第二探头插入所述流管中并在其中移动时，并且当第一视频探头插入蒸汽发生器的外壳内并位于插入第二探头的流管的外表面附近时，第二探头能够沿着流管的外表面驱动第一视频探头。

2.根据权利要求1所述的检查设备，其特征在于，所述第二探头(16)在其远端附近包括具有至少一个平面的永久磁铁(17)，所述平面相对于第二探头的总体方向以小于45°的角度延伸，所述第二探头还包括旋转装置，所述旋转装置设置成使所述永久磁铁围绕基本平行于第二探头的总体方向的轴线旋转。

3.根据权利要求2所述的检查设备，其特征在于，所述至少一个平面基本平行于第二探头的总体方向。

4.根据权利要求2所述的检查设备，其特征在于，所述具有至少一个平面的永久磁铁(17)包括基本上沿第二探头的总体方向延伸的纵向轴线，并且所述旋转驱动装置设置成使所述永久磁铁围绕其纵向轴线旋转。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的检查设备，其特征在于，所述第二探头(16)包括相对于彼此纵向地偏移的多个永久磁铁(17,18)，所述第一视频探头(12)包括相对于彼此纵向地偏移的多个铁磁体元件(15)，每个铁磁体元件被设置成通过磁耦合与第二探头的永久磁铁之一相配合。

6.根据权利要求2所述的检查设备，其特征在于，所述永久磁铁(18)与具有至少一个平面的永久磁铁(17)不同，大致是圆柱形。

7.根据权利要求6所述的检查设备，其特征在于，所述永久磁铁(18)与具有至少一个平面的永久磁铁(17)不同，具有圆形横截面。

8.根据权利要求5所述的检查设备，其特征在于，所述永久磁铁(18)与具有至少一个平面的永久磁铁(17)不同，大致是圆柱形的。

9.根据权利要求8所述的检查设备，其特征在于，所述永久磁铁(18)与具有至少一个平面的永久磁铁(17)不同，具有圆形横截面。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的检查设备，其特征在于，所述每个铁磁体元件(15)包括安装在第一视频探头(12)外表面上的集磁环。

11.根据权利要求1至4中任一项所述的检查设备，其特征在于，所述第一视频探头(12)包括照明装置，所述照明装置设置成照亮第一视频探头远端附近的区域。

12.根据权利要求1至4中任一项所述的检查设备，其特征在于，所述第一视频探头(12)是纤维镜。

13.根据权利要求1至4中任一项所述的检查设备，其特征在于，所述检查设备包括第一插入和定位装置，用于将第一视频探头(12)插入并定位在蒸汽发生器的外壳中，所述第一插入和定位装置包括：

-支撑轨，设计成通过蒸汽发生器的外壳开口，沿基本水平的插入方向插入到两排流管之间，

-引导和保持装置，设计成固定在所述外壳开口上并设置成将所述支撑轨引导和保持在插入方向，

-车，可移动地安装在所述支撑轨上，并设置有多向头，

-柔性软管，包括第一端部和第二端部，第一端部被安装在车的多向头上，第二端部被设计成从蒸汽发生器的外部伸出，所述第一视频探头被设计为插入在柔性软管中并在其中移动，

-扫描装置，被设置成在横向于插入方向的至少一个第一方向上移动所述车的多向头，以及

-平移运动装置，被设置成沿所述支撑轨平移所述车。

14.根据权利要求1至4中任一项所述的检查设备，其特征在于，所述检查设备包括第二探头驱动装置，所述第二探头驱动装置被设置成在流管(6)中移动所述第二探头。