ES2256602T3 - Procedimiento y dispositivo para la realizacion de trabajos de mantenimiento en el lado secundario de un generador nuclear de vapor. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la realización de trabajos de mantenimiento en el lado secundario de un generador nuclear de vapor, especialmente para la inspección o retirada de un cuerpo extraño (30), que se encuentre entre los tubos calefactores (6) de un generador nuclear de vapor (2), en el que en la periferia del haz de tubos calefactores (4a, 4b) se ha dispuesto una vía de guiado (12), en la que a continuación por lo menos un vehículo (16; 16-1 a 16-6) está encarrilado con una lanza extraíble (130) y de mando a distancia a lo largo de la vía de guiado (12) en una posición (41-46), en la que en la dirección de salida, la lanza se puede introducir en el interior del haz de tubos (4a, 4b) entre los tubos calefactores (6) y con un aparato de mantenimiento, dispuesto en su extremo libre, especialmente un aparato de inspección o herramienta de retirada (150), con mando a distancia y que se puede introducir en la separación.

Description

Procedimiento y dispositivo para la realización de trabajos de mantenimiento en el lado secundario de un generador nuclear de vapor.

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo para la realización de trabajos de mantenimiento en el lado secundario de un generador nuclear de vapor, especialmente para la inspección o retirada de una cuerpo extraño, que se encuentra entre los tubos calefactores de un generador nuclear de vapor.

En la fabricación de un generador nuclear de vapor o en los trabajos de reparación y de mantenimiento en su lado secundario, puede ocurrir que dentro del haz de tubos, en los intersticios que se encuentran entre los tubos calefactores, permanezcan cuerpos extraños, que debido a un así llamado "fretting" puedan provocar un daño de los tubos calefactores. La detección y la retirada de tales cuerpos extraños, que en los generadores de vapor verticales generalmente se encuentran en la plataforma de tubos, son problemáticas, debido a la disposición estrecha y al gran número de tubos calefactores que desembocan en la plataforma de tubos - un generador nuclear de vapor contiene, en general, aproximadamente de 4000 a 5000 tubos separados por un estrecho intersticio entre tubos calefactores. Hasta ahora se ha tratado de alcanzar y retirar cuerpos extraños con herramientas utilizadas manualmente sobre la plataforma de tubos. Esto es hasta cierto punto problemático, ya que estos trabajos de retirada, debido a las condiciones de espacio muy estrechas, son relativamente difíciles y exigen un elevado dispendio de tiempo, que, debido a la elevada potencia de dosis local en un generador de vapor, lleva a una carga de radiación elevada para el personal.

Para poder limpiar la plataforma de tubos entre tubos calefactores de un generador de vapor de esta clase, se conoce, por ejemplo, por el documento WO90/09850 y el EP 05 016 48 B1, introducir en el callejón o separación de tubos relativamente ancha de un generador de vapor de esta clase una lanza flexible, que se desvía 90º y se puede introducir desde la separación del tubo en los intersticios entre los tubos calefactores. Con este dispositivo conocido, sin embargo, no es posible, alcanzar los intersticios de tubos en una dirección perpendicular a la separación de tubos. La suciedad o cuerpos extraños que, vistos desde la separación de tubos, se encuentran detrás de los tubos calefactores, se pueden coger sólo en malas condiciones. Además, el acercamiento de regiones en la periferia exterior del haz de tubos calefactores es problemático debido a la flexibilidad de las lanzas utilizadas y con la mayor inestabilidad con una longitud de extracción creciente del extremo de lanza.

Alternativamente, se conoce por el documento DE 38 05 285 A1, utilizar un dispositivo de lanza en el que alrededor de la periferia exterior del haz de tubos se ha montado en la plataforma del generador de vapor una vía sobre la que se encuentra un carro desplazable, desde la cual se inyecta fluido a alta presión a través de una ventana en un recubrimiento que rodea el haz de tubos en su periferia. El montaje de una pista de esta clase sobre la plataforma de tubos requiere un dispendio de tiempo y debido a las circunstancias constructivas (piezas montadas posteriormente) no es posible para muchos generadores de vapor.

El documento FR-A-2 544 123 da conocer un dispositivo de reparación con un vagón, que puede desplazarse tanto en la separación de tubos como también en la periferia del haz de tubos.

Alternativamente, se ha previsto en el dispositivo de mantenimiento dado a conocer por el documento WO92/07363 disponer en un recubrimiento que rodea un haz de tubos un carril, que es flexible en dirección longitudinal y rígido en una dirección transversal a ella. Sobre este carril se desplaza un vehículo. El vehículo se ha dispuestos para ello en una cinta de acero, que es guiada en el carril y se puede enrollar o desenrollar desde un rodillo dispuesto fuera del generador de vapor, de tal manera que el carro se desliza sobre el carril en dirección periférica alrededor del haz de tubos calefactores. El dispositivo conocido no permite, sin embargo, un acceso al interior de las intersticios de los tubos.

Durante el funcionamiento de un generador de vapor de esta clase se producen, además, en la zona de la plataforma de tubos, entre los tubos calefactores, sedimentaciones, que podrían provocar corrosiones y fisuras en el material de los tubos calefactores, y se deben eliminar regularmente.

La invención tiene como objetivo un procedimiento para la realización de trabajos de mantenimiento, en el lado secundario de un generador nuclear de vapor, especialmente para la inspección o retirada de un cuerpo extraño que se encuentre entre los tubos calefactores de un generador nuclear, con el cual se reducen, por una parte, los riesgos de salud para el personal de servicio y por otra, mejora la cuota de retiradas con éxito con relación al procedimiento conocido por el estado actual de la técnica. La presente invención tiene, además, como objetivo proponer un dispositivo para la realización del procedimiento.

El objetivo citado en primer lugar se consigue, según la invención, con un procedimiento con las características de la reivindicación 1. Con el procedimiento según la invención, se dispone en la periferia del haz de tubos calefactores una vía de guiado, sobre la que por lo menos se encuentra encarrilado un vehículo, y se puede desplazar con mando a distancia a lo largo de la vía de guiado a una posición en la que la dirección de extracción de una lanza está alineada con un intersticio entre los tubos calefactores. Después de alcanzar esta posición, se introduce en el intersticio la lanza con un aparato de mantenimiento dispuesto en su extremo libre, especialmente un aparato de inspección o una herramienta de retirada, con mando a distancia.

Mediante estas medidas, es posible acercarse a una serie de intersticios desde distintas posiciones periféricas, con lo cual se facilita considerablemente los trabajos de mantenimiento. Mediante el procedimiento según la invención se incrementa, por una parte, la probabilidad con la que se descubren un cuerpo extraño y, por otra parte, es posible una inspección a fondo del cuerpo extraño, que facilitan la decisión sobre una estrategia de retirada adecuada. Además, es también posible una retirada partiendo de diferentes posiciones de acercamiento y, de este modo, mejorar la posibilidad de realizar una retirada con éxito. También los trabajos de mantenimiento entre las intersticios pueden realizarse con más garantías de éxito por el acercamiento desde diferentes direcciones con una tobera de inyección dispuesta en el extremo libre.

En una configuración especialmente ventajosa de la invención, la vía de guiado es flexible en su dirección longitudinal y rígida transversalmente a ella, y se sujeta en la periferia del haz de tubos calefactores por el ejercicio de una fuerza de tracción que actúa en dirección periférica. La utilización de una vía de guiado sujeta en la periferia del haz de tubos calefactores permite un montaje rápido y simple, y la vía de guiado sólo se apoya en los tubos calefactores y no son necesarios otros elementos de soporte.

El segundo objetivo se consigue con las características de la reivindicación 6, cuyas ventajas resultan análogamente de las ventajas explicadas del procedimiento según la invención.

Otras configuraciones ventajosas de la invención resultan de las subreivindicaciones.

Para continuar explicando la invención, se remite al ejemplo de realización de los dibujos, en el que muestran:

la figura 1, una representación esquemática de principio de un dispositivo según la invención, con una pluralidad de vehículos, que están dispuestos encarrilados en una vía de guiado, dispuesta en el perímetro del haz de tubos,

las figuras 2 y 3, disposiciones alternativas de la vía de guiado en el perímetro del haz de tubos,

la figura 4, un vehículo según la invención en la posición de trabajo en una vista lateral,

la figura 5, el vehículo en una sección transversal paralela al plano de guiado asimismo en un estado encarrilado,

las figuras 6 y 7, una configuración alternativa del dispositivo según la invención en una vista por encima, perpendicular y paralela respectivamente a la vía de guiado.

Según la figura 1, un generador 2 comprende un haz de tubos calefactores 4, que contiene una pluralidad de tubos calefactores 6 dispuestos en filas paralelas. Los tubos calefactores 6 atraviesan una plataforma de tubos 8, que separa el lado primario el generador de vapor 2 del lado secundario. Los tubos calefactores 6 se encuentran perpendiculares a la plataforma de tubos 8, y en el dibujo perpendicular al plano del mismo. Una separación de tubos divide el haz de tubos calefactores 4 en dos mitades 4a, 4b, entrando en una mitad 4a el agua de refrigeración del circuito primario en el haz de tubos calefactores 4 y saliendo en la otra mitad 4b del haz de tubos calefactores 4.

En el ejemplo de realización se han dispuesto los tubos calefactores 6 en filas paralelas entre ellas, de tal manera que los tubos calefactores 6 de las filas contiguas están separadas entre ellas en una mitad de la separación.

La mitad 4a del haz de tubos 4 está dotado en su perímetro exterior de una vía de guiado 12a, representada sólo esquemáticamente en la figura, que mediante un dispositivo de sujeción 14 dispuesto fuera del generador de vapor 2 sujeta el perímetro exterior del haz de tubos 4 y, de este modo, está fijado en el haz de tubos calefactores 4. En el ejemplo de realización representado, una vía de guiado 12a está sujeto sólo el perímetro exterior semicircular de la mitad del lado de entrada 4a y guiada por la guía 15 a través de los orificios de acceso 13, situados enfrente de la separación de tubos 10 hacia el dispositivo de sujeción 14.

En la vía de guiado 12a están encarrilados varios vehículos 16-1 a 16-4 del mismo tipo, que están unidos mediante conductores de mando y de evaluación, con un dispositivo de mando y de evaluación 20, dispuesto fuera del generador de vapor 2, con el cual los diferentes vehículos 16-1 a 16-4 se controlan y se pueden desplazar a diferentes posiciones del perímetro del haz de tubos 4.

La vía de guiado flexible 12a está colocada a una altura aproximada de 250 a 300 mm por encima de la plataforma de tubos 8, alrededor del perímetro exterior del haz de tubos calefactores del lado de entrada y de salida 4, y cargados con muelle por el dispositivo de sujeción 14. El dispositivo de sujeción 14 se ha diseñado de tal manera que las fuerzas de tracción, que actúan sobre la vía de guiado 12a, se distribuyen uniformemente sobre los tubos calefactores 6 dispuestos en el perímetro exterior, por debajo de los límites de tracción de cargas admisibles.

Otros dos vehículos 16-5 y 16-6 se han encarrilado en otra vía de guiado 12b, que es de igual construcción a la vía de guiado 12a. La vía de guiado 12b está introducida a través de la separación de tubos 10 y se apoya en el borde de los tubos calefactores 6, que forman la separación de tubos 10 de la mitad 4b del haz de tubos calefactores 4, no estando representado en la figura, por razones de simplificación, los dispositivos de sujeción necesarios para la sujeción de la vía de guiado 12b.

Cada vehículo 16-1 a 16-6 se puede mandar con ayuda del dispositivo de mando y de evaluación 20 de forma independiente, de tal manera que los vehículos 16-1 a 16-6 se pueden desplazar, tanto independientemente, uno de otro, como también en los aparatos de mantenimiento, inspección o de recuperación que se encuentran en los vehículos 16-1 a 16-6 para cada uno de los vehículos 16-1 a 16-6 que se puede mandar separadamente.

En la figura 1, se ha representado ahora una situación en la que un cuerpo extraño 30, se encuentra en el interior del haz de tubos del lado de la entrada 4. Este cuerpo extraño 30 puede alcanzarse partiendo de diferentes posiciones en el perímetro exterior del haz de tubos 4 o en la separación de tubos 10. En el ejemplo de realización son éstas, debido a la disposición hexagonal de los tubos calefactores 6, seis direcciones o intersticios 15, que se muestran mediante las flechas 31 a 36, que desembocan en el perímetro del haz de tubos calefactores 4 y las posiciones 41, 46. En estas posiciones 41, 46 se desplazan ahora los vehículos 16-1 a 16-6 a través del dispositivo de mando y de evaluación 20.

En cada uno de los vehículos 16-1 a 16-6, se encuentran una lanza extraíble, cuya dirección de salida está dirigida a uno de los intersticios que se puede alcanzar en las posiciones 41 a 46.

Con ayuda de los vehículos 16-1 a 16-6, se pueden acercar de este modo cada posición interior desde 6 direcciones diferentes. Esto permite una inspección exacta de una parte extraña 30 desde distintas direcciones, de tal manera que se facilita la decisión para una estrategia adecuada de retirada, es decir, la elección de una herramienta de retirada adecuada, así como la dirección de retirada.

En la disposición alternativa de la vía de guiado 12 según la figura 2, abraza éste de forma continua el haz de tubos calefactores 4, es decir, ambas mitades 4a y 4b en el perímetro exterior del haz.

En la disposición según la figura 3, abraza la vía de guiado 12a sin interrupción de continuidad en una sola pieza la mitad 4a del haz de tubos calefactores 4 en el perímetro exterior, que está formado por el semicírculo exterior y la parte del perímetro que se desplaza en línea recta de la separación de tubos 10. La otra vía de guiado 12b rodea la mitad del haz de tubos 4b sólo en el semicírculo exterior.

Según la figura 4 la vía de guiado 12 comprende una vía de guiado 12 una cinta de 50 a 100 mm de anchura, que en su dirección longitudinal, es decir, perpendicular al plano del dibujo, es flexible, de tal manera que se pueden adaptar a la periferia en forma de arco del haz de tubos calefactores 4. Transversalmente, es decir, paralelamente a los tubos calefactores 6 es una cinta 120 rígida a la flexión, de tal manera que ésta con el vehículo encarrilado 16 no se puede unir con el eje longitudinal. En el lado plano, alejado del vehículos 16 de la cinta 120, con la que se apoya en el tubos calefactor 6, se ha dispuesto, además, un recubrimiento antideslizante 122, que evita un deslizamiento vertical. La altura de montaje h de la vía de guia-
do 12 es para ello de aproximadamente 250 a 300 mm.

En la cinta 120 se ha dispuesto una cadena de rodillos 124, en el ejemplo de realización una cadena de rodillos múltiple, cuyos elementos de cadena 156 están dotados en cada lado con una brida en ángulo 126, que forma conjuntamente una cadena de varias elementos, sobre la que se ha encarrilado el vehículos 16 con ayuda de un cerrojo de palanca de liberación 128 en unión de forma.

En el vehículo 16 se ha sujetado una lanza 130, que puede entrar y salir en línea recta, como esto se puede ver por la flecha doble 132. Como lanza 130 se ha previsto una cinta de acero, que está guiada en una unidad de desvío 134, dispuesta en el vehículo 16, que desvía la cinta de acero 90º y acciona ésta mediante un accionamiento de disco dentado 136, que encaja en las escotaduras de la cinta en unión de forma. La unidad de desvío 134 está dispuesta basculante mediante un primer accionamiento basculante 138 alrededor de un primer eje basculante 140, con lo cual la lanza 130 se pueden dirigir en una separación de tubos (véase figura 1) que se puede alcanzar en cada posición de marcha. Con un segundo accionamiento basculante 142 puede bascular la unidad de desvío 134 alrededor de un segundo eje basculante 144. El primer eje basculante 140 discurre paralelo a los tubos calefactores 6 y el segundo eje basculante 144 perpendicular a ellos, es decir, horizontal (perpendicular al plano del dibujo). Mediante la basculación alrededor del segundo eje basculante 144, el extremo libre de la lanza 130, que lleva un aparato de mantenimiento, una aparato de inspección o una herramienta de retirada 150, se puede posicionar en diferentes posiciones de altura con relación a la vía de guiado 12, de tal manera que se puede alcanzar cada lugar en la plataforma de tubos 8.

Al final de la lanza libre 130, se ha dispuesto, además, un microendoscopio o una cámara, que permite el posicionado exacto del cabezal de la lanza y, de este modo, la herramienta de retirada o del aparato de inspección 150. Una cámara 148 dispuesta en el vehículo 16 con iluminación permite el acercamiento, con mando a distancia a una posición de la separación de tubos para permitir una introducción de la lanza 130 en la separación de tubos.

Alternativamente a ello, se pueden utilizar también la lanza 130 como portador para una lanza flexible de limpieza, con una o varias toberas de inyección o como portador para sondas de prueba.

La sondas de inspección, que se encuentran en el extremo libre de la cinta o los conductores eléctricos necesarios para la cámara o las varillas de maniobra accionadas mecánicamente necesarios para el accionamiento de la herramienta, están guiadas en el cuerpo de la cinta.

Según la figura 5, se han dispuesto en el vehículo 16, dos accionamientos de rueda de cadena 52 que marchan sincronizados, que cada uno de ellos engrana con los eslabones de la cadena 156 de la cadena de rodillas múltiples 154. En la figura, se reconocen también los eslabones angulares 126, colocados en cada eslabón de cadena, que forman una vía flexible en dirección longitudinal, en la que el vehículo 16 está encarrilado. En la figura se reconoce, además, el accionamiento de disco dentado 136 para la lanza 130 en forma de cinta.

En vez de una cadena de rodillos 124 se puede prever, según la figura 6, como vía de guiado 12 también una correa dentada flexible 160, que presenta un puente central 162, que engrana con una rueda de accionamiento 164 dispuesta el vehículo 16. En el ejemplo de realización se han previsto asimismo dos ruedas de accionamiento 164 accionadas sincronizadas, que están dispuestas basculantes en el vehículo 16 y mediante el muelle 165 engranan cargadas con muelle en la correa dentada 160.

La correa dentada 160 presenta en ambos lados laterales (lados longitudinales) como elemento de guiado 166 un destalonado, que forma un carril para el encarrilado de un vehículo 16 adaptado constructivamente a la correa dentada 160. En la tira 168, en forma de L, dispuesta en el vehículo 16 engranan las correas dentadas 160 en los destalonados 166. También en este ejemplo de realización se asegura el vehículo 16 con ayuda de un cerrojo de palanca de sujeción 170 en el carril formado por los elementos de guía 166 a ambos lados.

La cinta flexible que forman la lanza 130 se arrastra en el vehículo 16 en una casete 172, cargada con muelle, desde la cual, con ayuda del accionamiento de disco dentado 136 se pueden entrar y salir.

En la figura 7 se pueden reconocer claramente los fresados posteriores 166. En esta representación se pueden ver también los accionamientos basculantes 138 y 142 para el desplazamiento basculante de la lanza 130 alrededor del primer y segundo eje basculante 140 y 144 respectivamente.

Lista de signos de referencia

2	generador de vapor
4	haz de tubos calefactores
6	tubo calefactor
8	plataforma de tubos
10	separación de tubos
12	vía de guiado
13	orificio de inspección
14	dispositivo de sujeción
15	guiado
16	vehículo
20	dispositivo de mando y de evaluación
30	cuerpo extraño
31-36	flecha
41-46	posición
120	cinta
122	recubrimiento antideslizante

124	cadena de rodillos
126	tira angular
128	cerrojo de palanca de sujeción
130	lanza
132	flecha doble
134	unidad de desvío
136	accionamiento de disco dentado
138	primer accionamiento basculante
140	primer eje basculante
142	segundo accionamiento basculante
144	segundo eje basculante
148	cámara

150	herramienta de retirada
152	accionamiento de rueda dentada
154	rueda de cadena
156	eslabón de cadena
160	correa dentadas
162	puente central
164	rueda de accionamiento
165	muelle de brazos
166	fresado de destalonado
168	tira
170	cerrojo de palanca de sujeción
172	casete de retorno.

Claims (16)

1. Procedimiento para la realización de trabajos de mantenimiento en el lado secundario de un generador nuclear de vapor, especialmente para la inspección o retirada de un cuerpo extraño (30), que se encuentre entre los tubos calefactores (6) de un generador nuclear de vapor (2), en el que en la periferia del haz de tubos calefactores (4a, 4b) se ha dispuesto una vía de guiado (12), en la que a continuación por lo menos un vehículo (16; 16-1 a 16-6) está encarrilado con una lanza extraíble (130) y de mando a distancia a lo largo de la vía de guiado (12) en una posición (41-46), en la que en la dirección de salida, la lanza se puede introducir en el interior del haz de tubos (4a, 4b) entre los tubos calefactores (6) y con un aparato de mantenimiento, dispuesto en su extremo libre, especialmente un aparato de inspección o herramienta de retirada (150), con mando a distancia y que se puede introducir en la separación.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en la que el vehículo (16; 16-1 a 16-6) marcha independiente.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la vía de guiado (23), en su dirección longitudinal es flexible, y es dirigida en dirección transversal y se puede sujetar en la periferia del haz de tubos calefactores (4a, 4b) ejerciendo una fuerza de tracción que actúan en la dirección periférica.

4. Procedimiento según la reivindicación 1, 2 ó 3 en el que con la lanza (130) mediante la basculación alrededor de un primer eje y un segundo eje de basculación perpendicular (140 y 142 respectivamente) se puede dirigir al plano de separación o a la posición del cuerpo extraño (30) dentro de la separación.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2, 3 ó 4, en el que varios vehículos (16-1 a 16-6) están montados sobre carriles, pueden desplazarse independientemente uno de otro, para poder realizar un mantenimiento, inspección o una serie de manipulaciones simultáneas o sucesivas necesarias para el retirada del cuerpo extraño (30) desde varias direcciones simultáneamente (31-36).

6. Dispositivo para la realización de trabajos de mantenimiento en el lado secundario de un generador nuclear de vapor, especialmente para la inspección o retirada de un cuerpo extraño (30) que se encuentre entre los tubos calefactores (6) de un generador nuclear de vapor (2) con una lanza (130), que se puede introducir en un intersticio entre los tubos calefactores (6), que en su extremo libre llevan un aparato de mantenimiento, especialmente un aparato de inspección con herramienta de retirada (150), y se ha dispuesto extraído sobre un vehículo (16), caracterizado por una vía de guiado, que se pueden colocar en la periferia del haz de tubos calefactores a lo largo de la cual pueden desplazarse el vehículo, pudiéndose introducir la lanza con mando distancia en el intersticio.

7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el que el vehículo (16) es automotriz.

8. Dispositivo según la reivindicación 6 ó 7, en el que la vía de guiado (12) en dirección longitudinal es flexible y transversalmente a ella rígida, y se puede sujetar por el ejercicio de una tensión de tracción contra los tubos calefactores (6) dispuestos en la periferia del haz de tubos calefactores (4a, 4b).

9. Dispositivo según la reivindicación 8, en el que la vía de guiado (12) comprende una cadena de rodillos (124, cuyos elementos de cadena (156) están dotados en sus flancos laterales exteriores cada uno de ellos con un elementos de guiado (125), formando los elementos de guiado (126) giratorios entre ellos un carril flexible en dirección longitudinal.

10. Dispositivo según la reivindicación 8, en el que la vía de guiado (12) comprende una correa dentada (160), que en sus flancos laterales exteriores está dotados cada uno de ellos con un elementos de guiado (166), que forman una vía flexible en dirección longitudinal.

11. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 10, en la que la lanza (130) puede girar alrededor del vehículo (16) alrededor de un primer y un segundo eje de basculación perpendicular a él (140 ó 144).

12. Dispositivo según la reivindicación 11, en el que en el que el primer eje basculante (140) discurre en una primera vía de guiado (12) un vehículo sobre carriles paralelo al eje transversal de la vía de guiado (12).

13. Dispositivo según la reivindicación 12, en el que el segundo eje de giro (144) discurre paralelo a la dirección de marcha del vehículo (16).

14. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 13, en el que la lanza (130) es una cinta flexible, que es accionada por una accionamiento de rueda dentada (136), dispuesta en el vehículo (16).

15. Dispositivo según una de las reivindicaciones 6 a 14, dotado de un dispositivo de mando y de evaluación (20) para el mando a distancia de varios vehículos (16-1 a 16-6).

16. Dispositivo según la reivindicación 15, en el que los vehículos (16-1 a 16-6) son automotrices y pueden desplazarse y mandase independientemente uno de otro.