Procedimiento y aparato para un conjunto de tapón de tubería expansible con casquillo dividido.

Un conjunto (1) de tapón de tubería expansible que comprende:

un tapón (10) mecanizado por descarga eléctrica

(EDM) adaptado para taponar un orificio perforado por mecanizado por descarga eléctrica, teniendo el tapón (10) EDM que tiene un primer extremo y un segundo extremo,

una tuerca (12) de trinquete en el primer extremo del tapón (10) EDM,

un tapón (14) de tubería en el segundo extremo del tapón (10) EDM, estando el tapón (14) de tubería conectado a la tuerca (12) de trinquete a través de un perno (14c) del tapón que tiene roscas que se acoplan con las roscas proporcionadas la tuerca (12) de trinquete, pudiendo la tuerca (12) de trinquete configurarse para retener de forma apretada el perno (14c) del tapón para traccionar del perno (14c) del tapón y el tapón (14) de tubería hacia el tapón (10) EDM, y

un conjunto (16) de casquillo expansible entre el tapón (10) EDM y el tapón (14) de tubería, estando el conjunto (16) de casquillo expansible configurado para expandirse a medida que el tapón (14) de tubería se tracciona hacia el tapón (10) EDM, comprendiendo el conjunto (16) de casquillo expansible

una pluralidad de secciones (16a) de casquillo con huecos (16c) longitudinales entre las secciones (16a) de casquillo, teniendo cada sección (16a) de casquillo una pared longitudinal que forma una sección de pared longitudinal del conjunto (16) de casquillo expansible y una base (16d) de la sección de casquillo plana que existe según aproximadamente un ángulo normal con respecto a la pared longitudinal de la sección (16a) de casquillo que forma una sección de base plana del conjunto (16) de casquillo expansible, y caracterizado por un anillo (16b) de retención circular configurado para mantener las secciones (16a) de casquillo juntas, incluyendo el anillo de retención un hueco (16b1) que se acopla con una protuberancia (16d1) situada en la base (16d) de una de las secciones (16a) de casquillo, estando la protuberancia configurada para asegurar que el anillo (16) de retención no gire mientras que el anillo (16) de retención mantiene las secciones (16a) de casquillo juntas; y

una ranura (16f) del anillo de retención situada entre la pared longitudinal y la sección (16d) de base plana de cada sección (16a) de casquillo, estando la ranura (16f) del anillo de retención configurada para mantener el anillo de retención (16) en la posición cerca de la base del conjunto de casquillo.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E11192591.

Solicitante: GE-HITACHI NUCLEAR ENERGY AMERICAS LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3901 CASTLE HAYNE ROAD WILMINGTON, NC 28401 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SPRAGUE,Robin D, LENTNER,Bruce J.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES... > TUBERIAS O TUBOS; EMPALMES U OTROS ACCESORIOS PARA... > F16L55/00 (Dispositivos o accesorios para utilizarlos con o en relación con los sistemas de tubos (F16L 1/00 - F16L 53/00, F16L 57/00, F16L 59/00 tienen prioridad; reparación o montaje de los tubos sobre o bajo el agua F16L 1/26; boquillas B05B; limpieza de tuberías B08B 9/02, p. ej. eliminación de obstrucciones B08B 9/027; dispositivos para evitar que revienten las canalizaciones por efecto del hielo E03B 7/10; para instalaciones de fontanería doméstica E03C 1/00; dispositivos para reparar las fugas de los tubos o canalizaciones de los aparatos cambiadores de calor F28F 11/00))
  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > REACTORES NUCLEARES (reactores de fusión, reactores... > Vasijas de presión; Vasijas de contención; Contención... > G21C13/067 (para caños, p. ej. pozos de carga; Dispositivos de cierre de seguridad para tapones)

PDF original: ES-2546737_T3.pdf

 

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Ilustración 1 de Procedimiento y aparato para un conjunto de tapón de tubería expansible con casquillo dividido.
Ilustración 2 de Procedimiento y aparato para un conjunto de tapón de tubería expansible con casquillo dividido.
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Ilustración 4 de Procedimiento y aparato para un conjunto de tapón de tubería expansible con casquillo dividido.
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Procedimiento y aparato para un conjunto de tapón de tubería expansible con casquillo dividido.

Fragmento de la descripción:

Procedimiento y aparato para un conjunto de tapón de tubería expansible con casquillo dividido Antecedentes de la invención Campo de la invención Las realizaciones ejemplares se refieren a un conjunto de tapón de tubería expansible que se puede utilizar en una tubería ascendente de un conjunto de un conjunto de bomba de chorro del Reactor de Agua en Ebullición (BWR) . El conjunto de tapón de tubería se puede utilizar para asegurar un collarín o soporte de tubería en la tubería ascendente para la reparación de la tubería ascendente. El conjunto de tapón de tubería incluye un tapón de tubería que actúa como una cuña para expandir secciones de casquillo para asegurar un ajuste hermético dentro de un orificio que puede perforación de forma coincidente para asegurar la existencia de un orificio uniforme en la tubería ascendente, así como el collarín o el soporte que se pueden formar en la tubería ascendente. Una forma fina de las secciones de casquillo y la existencia de huecos estrechos entre las secciones de casquillo mitigan la fuga a niveles aceptables, especialmente en entornos inundados tales como la región del anillo donde existe la tubería ascendente con el Reactor de Agua en Ebullición (BWR) .

Técnica relacionada Un recipiente a presión del reactor (RPV) de un reactor de agua en ebullición (BWR) tiene típicamente una forma generalmente cilíndrica y está cerrado en ambos extremos (por ejemplo, por un cabezal inferior y un cabezal superior desmontable) . Una guía superior está normalmente separada por encima de una placa de núcleo dentro del RPV. Una mortaja del núcleo, o mortaja, rodea típicamente el núcleo y se soporta por una estructura de soporte de la mortaja. Particularmente, la mortaja tiene una forma generalmente cilíndrica y rodea tanto la placa de núcleo como la guía superior. Hay un espacio o anillo entre el recipiente a presión del reactor cilíndrico y la mortaja cilíndricamente conformada.

En el BWR, bombas de chorro tubulares huecas de un conjunto de bomba de chorro se colocan dentro del anillo de la mortaja. El conjunto de bomba de chorro acepta agua energizada desde fuera del sistema de recirculación del reactor y proporciona el flujo de agua del núcleo del reactor requerido al reactor a través de difusores. La formación de grietas diminutas en la tubería ascendente puede requerir a veces la reparación, lo que puede exigir la formación de un collarín o soporte en la superficie externa de la tubería ascendente.

Convencionalmente, la formación de un collarín o soporte en la superficie redondeada de la tubería ascendente puede causar complicaciones, especialmente en el caso donde el acceso al diámetro interno de la tubería ascendente no está disponible. Específicamente, las superficies externas de un tapón que se pueden utilizar para asegurar el collarín o soporte a la superficie circunferencial de la tubería ascendente pueden estar fuera de alineación con los orificios perforados en el collarín, el soporte, o en la propia tubería ascendente, causando vibraciones y fugas. Adicionalmente, los tapones convencionales pueden no proporcionar fuerzas radiales (presión) para asegurar un ajuste hermético entre un tapón y los orificios del collarín y/o de la tubería ascendente.

El documento EP 1519088 describe un tapón para cerrar orificios en piezas durante operaciones mecánicas de perforaciones profundas o de roscado en presencia de un líquido bajo presión, tal como fluido de corte. El tapón comprende un cuerpo de metal en la forma de un manguito cilíndrico que tiene a lo largo de una parte de su longitud una serie de aletas flexibles que se expanden radialmente a partir de una posición contraída, y un vástago de expansión que pasa a través y se traslada axialmente en el cuerpo y que ofrece un cabezal cónico que acopla y expande dichas aletas flexibles cuando el tapón se ajusta y tiene que bloquearse en un orificio correspondiente. Los documentos SU 434 200 y SU 586 350 describen disposiciones similares.

Como alternativa a las realizaciones ejemplares descritas a continuación, los orificios cónicos con tapones cónicos se han considerado para formar de forma segura un collarín o soporte en la tubería ascendente. Sin embargo, la falta de control durante las marcas de mecanizado por descarga eléctrica ("EDM") no puede garantizar tolerancias estrechas en un ángulo cónico, lo que da como resultado una conexión débil entre un collarín y una tubería ascendente, en fugas, así como en la deformación o agrietamiento de los componentes.

Sumario de la invención La invención reside en un conjunto de tapón de tubería expansible y un procedimiento correspondiente como se define en las reivindicaciones adjuntas, que se pueden utilizar en una tubería ascendente de un conjunto de bomba de chorro del Reactor de Agua en Ebullición (BWR) . El conjunto de tapón de tubería se puede utilizar para asegurar un collarín o soporte en la tubería ascendente para la reparación de la tubería ascendente. El conjunto de tapón de tubería incluye un tapón de tubería en ángulo que actúa como una cuña para expandir las secciones de casquillo para presionar las secciones de casquillo contra un diámetro interno de un orificio en el collarín y en la tubería ascendente. Una forma fina de las secciones de casquillo y un ligero ángulo (minuto) del tapón de tubería permiten la existencia de tolerancias estrechas entre el diámetro externo del conjunto de tapón de tubería instalado y el diámetro interno de los orificios del collarín y de la tubería ascendente. Un ajuste hermético subsiguiente entre el

conjunto de tapón de tubería, el collarín y la tubería ascendente mitiga las vibraciones entre los componentes, y del mismo modo minimiza la fuga a niveles aceptables para su uso en el entorno inundado del anillo donde existe el conjunto de la bomba de chorro en el BWR.

Breve descripción de los dibujos Las realizaciones de la invención se describirán a continuación, a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto de bomba de chorro del reactor nuclear de agua en ebullición (BWR) con un conjunto de tapón expansible, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 2 es una vista en perspectiva en ángulo lateral frontal de un conjunto de tapón de tubería expansible, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 3 es una vista en ángulo lateral posterior de un conjunto de tapón de tubería expansible, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 4 es una vista en despiece frontal de un conjunto de tapón de tubería expansible, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 5 es una vista en despiece posterior de un conjunto de tapón de tubería expansible, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 6 es una vista en perspectiva de un tapón de tubería de un conjunto de tapón de tubería, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 7 es una vista detallada de una sección de casquillo de un conjunto de tapón de tubería, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 8 es una vista detallada de un conjunto de casquillo y de un anillo de retención de un conjunto de tapón de tubería, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 9 es una vista detallada de un conjunto de casquillo con un anillo de retención instalado, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 10 es una vista en perspectiva de un conjunto de tapón del EDM de un conjunto de tapón de tubería, de acuerdo con una realización ejemplar;

La Figura 11 es una vista en perspectiva de un retenedor de un conjunto de tapón de tubería, de acuerdo con una realización... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un conjunto (1) de tapón de tubería expansible que comprende:

un tapón (10) mecanizado por descarga eléctrica (EDM) adaptado para taponar un orificio perforado por mecanizado por descarga eléctrica, teniendo el tapón (10) EDM que tiene un primer extremo y un segundo extremo, una tuerca (12) de trinquete en el primer extremo del tapón (10) EDM, un tapón (14) de tubería en el segundo extremo del tapón (10) EDM, estando el tapón (14) de tubería conectado a la tuerca (12) de trinquete a través de un perno (14c) del tapón que tiene roscas que se acoplan con las roscas proporcionadas la tuerca (12) de trinquete, pudiendo la tuerca (12) de trinquete configurarse para retener de forma apretada el perno (14c) del tapón para traccionar del perno (14c) del tapón y el tapón (14) de tubería hacia el tapón (10) EDM, y un conjunto (16) de casquillo expansible entre el tapón (10) EDM y el tapón (14) de tubería, estando el conjunto (16) de casquillo expansible configurado para expandirse a medida que el tapón (14) de tubería se tracciona hacia el tapón (10) EDM, comprendiendo el conjunto (16) de casquillo expansible una pluralidad de secciones (16a) de casquillo con huecos (16c) longitudinales entre las secciones (16a) de casquillo, teniendo cada sección (16a) de casquillo una pared longitudinal que forma una sección de pared longitudinal del conjunto (16) de casquillo expansible y una base (16d) de la sección de casquillo plana que existe según aproximadamente un ángulo normal con respecto a la pared longitudinal de la sección (16a) de casquillo que forma una sección de base plana del conjunto (16) de casquillo expansible, y caracterizado por un anillo (16b) de retención circular configurado para mantener las secciones (16a) de casquillo juntas, incluyendo el anillo de retención un hueco (16b1) que se acopla con una protuberancia (16d1) situada en la base (16d) de una de las secciones (16a) de casquillo, estando la protuberancia configurada para asegurar que el anillo (16) de retención no gire mientras que el anillo (16) de retención mantiene las secciones (16a) de casquillo juntas; y una ranura (16f) del anillo de retención situada entre la pared longitudinal y la sección (16d) de base plana de cada sección (16a) de casquillo, estando la ranura (16f) del anillo de retención configurada para mantener el anillo de retención (16) en la posición cerca de la base del conjunto de casquillo.

2. El conjunto (1) de tapón de tubería de la reivindicación 1, en el que cada sección (16a) de casquillo comprende además:

una protuberancia (16d1) de alineación longitudinal que sobresale de una superficie interna de la pared longitudinal de la sección (16a) de casquillo.

3. El conjunto (1) de tapón de tubería de la reivindicación 2, en el que el tapón (14) de tubería comprende además:

canales (14a) de alineación longitudinalmente colocados a lo largo de una superficie externa del tapón (14) de tubería, estando cada canal (14a) de alineación configurado para acoplarse con uno de las protuberancias (16e) de alineación de las secciones (16a) de casquillo, en el que el tapón (14) de tubería tiene forma cónica con un extremo ahusado encarado hacia el tapón (10) EDM, estando la forma cónica del tapón (14) de tubería configurada para hacer que los huecos (16c) longitudinales en el conjunto (16) de casquillo aumenten en tamaño y que el diámetro total del conjunto (16) de casquillo se expanda a medida que el tapón (14) de tubería se tracciona hacia el tapón (10) EDM a través de la tuerca (12) de trinquete.

4. El conjunto de tapón de tubería de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el tapón EDM comprende además:

un orificio (10c) central que penetra el centro del tapón (10) EDM, estando el orificio central configurado para permitir que el perno (14c) del tapón penetre en el tapón EDM y se conecte a la tuerca (12) de trinquete, un orificio (10a) central rebajado en el primer extremo del tapón EDM para retener la tuerca (12) de trinquete, y un rebaje (10b) en el primer extremo del tapón EDM situado cerca del orificio (10a) central rebajado, un retenedor (22) en forma de J que tiene dientes (22a) anti-giratorios configurados para poner en contacto con los dientes (12b) en la tuerca (12) de trinquete para asegurar que la tuerca (12) de trinquete pueda girar solamente en una dirección.

5. El conjunto de tapón de tubería de la reivindicación 4, en el que el rebaje (10b) del tapón EDM comprende además:

una abertura (10b4) situada entre el rebaje (10b) y el orificio (10a) central rebajado del tapón EDM, permitiendo la abertura que los dientes (22a) anti-giratorios del retenedor (22) se pongan en contacto con los dientes (12a) de la tuerca (12) de trinquete, y al menos tres muescas (10b1) a lo largo de los lados del rebaje (10b) , estando las muescas (10b1) configuradas para acoplarse con al menos tres orejetas o rebordes (22b1) en el retenedor (22) para proporcionar tres puntos de contacto para asegurar que el retenedor (22) permanece sujeto de forma segura en el rebaje (10b) .

6. Un conjunto (50) de bomba de chorro del Reactor de Agua en Ebullición (BWR) que comprende: una tubería (51) ascendente, un collarín circular que rodea la tubería ascendente, y un conjunto (1) de tapón de tubería expansible que penetra un orificio recto en el collarín y en la tubería (51)

ascendente, el (1) de tapón de tubería de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5.

7. Un procedimiento de unión de un collarín circular a una tubería ascendente de un conjunto (50) de bomba de chorro del Reactor de Agua en Ebullición (BWR) , comprendiendo el procedimiento: formar el collarín circular alrededor de una superficie externa de la tubería (51) ascendente,

perforar un orificio recto a través del collarín y de la tubería (51) ascendente, insertar un conjunto (1) de tapón de tubería expansible en el orificio, incluyendo el conjunto (1) de tapón de tubería, un tapón (10) mecanizado por descarga eléctrica (EDM) adaptado para taponar un orificio perforado por mecanizado por descarga eléctrica, teniendo el tapón (10) EDM un primer extremo y un segundo extremo, una tuerca (12) de trinquete en el primer extremo del tapón (10) EDM, un tapón (14) de tubería en el segundo extremo del tapón (14) EDM, un conjunto (16) de casquillo expansible entre el tapón (10) EDM y el tapón (14) de tubería, conectar el tapón (14) de tubería a la tuerca (12) de trinquete a través de un perno (14c) del tapón, penetrando el perno (14c) del tapón el tapón (10) EDM y teniendo roscas que se acoplan con las roscas proporcionadas en la tuerca (12) de trinquete , traccionar el tapón (14) de tubería hacia el tapón (10) EDM apretando la tuerca (12) de trinquete en el perno (14c) del tapón, y expandir el diámetro del conjunto de casquillo (16) a medida que el tapón (14) de tubería se tracciona hacia el tapón (10) EDM.

8. El procedimiento de la reivindicación 7, que comprende además:

conformar el conjunto (16) de casquillo a partir de una pluralidad de secciones (16a) de casquillo separadas, formando cada sección (16a) de casquillo una sección de pared longitudinal del conjunto (16) de casquillo, mantener las secciones (16a) de casquillo separadas juntas mediante un anillo (16b) de retención circular, y asegurar el anillo (16b) de retención en una posición fija en el conjunto (1) de casquillo mediante un hueco (16b1) del anillo de retención, ajustándose el hueco (16b1) del anillo de retención sobre una protuberancia (16d1) situada en el conjunto (16) de casquillo.

9. El procedimiento de la reivindicación 7 u 8, que comprende además:

conformar el tapón (14) de tubería de forma cónica con un extremo ahusado encarado hacia el tapón (10) EDM, expandir el diámetro del casquillo (16) que se produce debido a la superficie externa cónica del tapón (14) de tubería presionando contra la superficie interna del conjunto (16) de casquillo, haciendo que los huecos (16c) entre las secciones (16a) de casquillo independientes se expandan, a medida que el tapón (14) de tubería se tracciona hacia el tapón (10) EDM.

10. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 9, que comprende además:

conformar un orificio (10a) central rebajado en el primer extremo del tapón (10) EDM para retener la tuerca (12) de trinquete en el orificio (10a) central,

conformar un rebaje (10b) en el primer extremo del tapón (10) EDM y situado cerca del orificio (10a) central, colocar un retenedor (22) en forma de J con dientes (22a) anti-giratorios en el rebaje (10b) , retener el retenedor (22) en forma de J en el hueco (10b) a través de tres puntos de contacto que se proporcionan entre el retenedor (22) en forma de J y el rebaje (10b) , y permitir que los dientes (22a) anti-giratorios del retenedor (22) en forma de J contacten con los dientes (12b) en una superficie externa de la tuerca (12) de trinquete para asegurar que la tuerca (12) de trinquete pueda girar solamente en una dirección.

11. El procedimiento de cualquiera de las reivindicaciones 7 a 10, que comprende además: conformar el tapón (10) EDM en una forma cilíndrica, proporcionar roscas (18) sobre una superficie circunferencial externa del tapón EDM, mecanizar roscas (61) en el orificio en el collarín (60) , y enroscar las roscas (18) del tapón EDM en las roscas (61) del collarín (60) para asegurar que el tapón (10) EDM

se fije de forma segura al collarín (60) .