Procedimiento para suministrar una herramienta dentro de una bomba de chorro de reactor nuclear sumergida.

Un procedimiento de suministro de una herramienta dentro de una tubería sumergida incluye el control del movimiento de un dispositivo de suministro de herramientas en una piscina operando al menos un accionador propulsor situado sobre el dispositivo de suministro de herramientas. El dispositivo de suministro de herramientas se acopla a una entrada a la tubería y se inserta una herramienta del dispositivo de suministro de herramientas a través de la entrada y dentro de la tubería

Procedimiento para suministrar una herramienta dentro de una bomba de chorro de reactor nuclear sumergida.

Referencia cruzada a solicitudes relacionadas

Esta solicitud está relacionada con la Solicitud de EE. UU. nº 11/104,583, expediente de Agente nº 176942-1, presentada el 12 de abril de 2005, coincidente con la presente solicitud.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a un procedimiento para suministrar una herramienta dentro de una tubería sumergida y, más concretamente, a un procedimiento para suministrar una herramienta de inspección para examinar una bomba de chorro sumergida de un reactor nuclear.

Antecedentes de la invención

Las tuberías, tales como tubos o equipos de forma cilíndrica, con frecuencia están sumergidas en una piscina de agua o de otro líquido. Con frecuencia es necesario suministrar una herramienta de mantenimiento o una sonda de inspección a la tubería sumergida. Por ejemplo, un vaso a presión de reactor (RPV) de un reactor de agua hirviendo (BWR) típicamente tiene tuberías sumergidas que es necesario inspeccionar durante mantenimientos de rutina. Las bombas de chorro tubulares huecas con tuberías internas están dispuestas dentro de un anillo para suministrar al núcleo del reactor el flujo de agua necesario. La bomba de chorro incluye una parte superior, conocida como mezclador de entrada, y una parte inferior, conocida como difusor. El mezclador de entrada y el difusor, debido a su gran tamaño, se forman soldando una pluralidad de secciones cilíndricas y cónicas entre sí. Específicamente, los extremos respectivos de las secciones cilíndricas contiguas se unen con una soldadura circunferencial. Durante la operación del reactor, las juntas de soldadura circunferencial pueden experimentar agrietamiento por corrosión por tensión intergranular (IGSCC) y agrietamiento por corrosión por tensión asistida por irradiación (IASCC) a las zonas afectadas por el calor de la soldadura que pueden disminuir la integridad estructural de la bomba de chorro.

Es importante examinar las soldaduras del mezclador de entrada y del difusor de la bomba de chorro para determinar si se ha producido algún agrietamiento. Aunque se pueden realizar exámenes del anillo o de la región entre el revestimiento y la pared de un vaso a presión, estos exámenes es probable que sean solamente inspecciones parciales debido a las limitaciones de acceso en la región anular del reactor. Así pues, las soldaduras de la bomba de chorro con frecuencia se examinan mediante una herramienta de inspección situada dentro del mezclador de entrada de la bomba de chorro y del difusor de la bomba de chorro. Dicha herramienta de inspección realiza exámenes ultrasónicos y/o de corriente de Foucault de las soldaduras de la bomba de chorro desde el interior del mezclador de entrada y del difusor de la bomba de chorro de un reactor nuclear.

Típicamente, el personal operacional situado sobre un puente de reposición de combustible sobre la superficie de la piscina manipula pértigas y otros dispositivos de suspensión mecánica para situar un conducto en el mezclador de entrada de cada bomba de chorro a inspeccionar. En un solo BWR, puede haber hasta 20 bombas de chorro y, por consiguiente, hay que conectar y/o resituar 20 conductos durante la operación. Una vez situado el conducto en la entrada una de bomba de chorro, el conducto se sujeta a la entrada usando otra pértiga de manipulación. Cuando las entradas de las bombas de chorro están sumergidas, con frecuencia hasta 15,24 m bajo la superficie de la piscina, la manipulación manual de estas pértigas y del conducto es difícil y lenta. Una vez que un conducto está conectado a una entrada de bomba de chorro, se coloca en la piscina un dispositivo de suministro de herramientas mecánicas. Típicamente, el sistema de suministro de herramientas se coloca en la piscina usando una grúa puente y, seguidamente, se transfiere a un montacargas monorraíl sobre el puente de reposición de combustible. Seguidamente, el sistema de suministro de herramientas se desciende sobre un soporte o saliente superior de la cabeza de la parte superior del vaso a presión del reactor de RPV abierto. El sistema de suministro de herramientas se sitúa entre dos bombas de chorro contiguas, de manera tal que se pueda usar la misma posición para inspeccionar ambas bombas sin tener que desplazar el sistema de suministro de herramientas. El sistema de suministro de herramientas se conecta al conducto con un cono de localización y es necesario que uno de los operadores acople el conducto, que está conectado a un brazo flexible situado en la parte inferior del sistema de suministro de herramientas, con el cono. El brazo debe ser manipulado manualmente por el operador desde el puente de reposición de combustible usando una cuerda para descender el sistema de suministro de herramientas hasta que el cono se acople con el conducto.

Una vez que el sistema de suministro de herramientas se ha acoplado con el conducto, se inserta la herramienta o sonda de inspección en cada uno de los conductos y entradas de bomba de chorro para realizar la inspección del interior del conjunto de bomba de chorro. Una vez que se ha inspeccionado la primera bomba de chorro contigua, el sistema de suministro de herramientas se desconecta del primer conducto y se desplaza al segundo conducto y se repiten fijación, inserción e inspección. El sistema de suministro de herramientas se debe separar del soporte o saliente de la cabeza de las dos primeras bombas de chorro y desplazarlo manualmente hasta una posición entre las otras dos de las bombas de chorro a inspeccionar. Este proceso manual se repite hasta que todas las bombas de chorro hayan sido inspeccionadas. Con frecuencia, el operador utiliza al menos una cámara sumergida para ayudar en el movimiento, manipulación, conexión y separación de los componentes sumergidos.

En otros sistemas y procedimientos, se puede situar un conjunto accionador de sonda al nivel superior de la sonda fuera del difusor de la bomba de chorro. Dicho conjunto accionador de sonda permite el desplazamiento axial de la sonda insertada usando un carrete de recogida y un conjunto de ruedas de guiado para elevar y descender la cabeza de la sonda. Sin embargo, dichos sistemas son de difícil colocación y requieren una considerable participación del operador y requieren incluso su colocación manual sobre cada bomba de chorro.

Así pues, todos los sistemas y procedimientos actuales requieren la manipulación manual de pértigas para fijar, desplazar y operar herramientas sumergidas. Con frecuencia, estos procedimientos requieren más de un operador. Así pues, los sistemas y procedimientos actuales de inspección del interior de una tubería sumergida tal como el de una bomba de chorro de reactor nuclear que puede estar sumergida a 15,24 m bajo la superficie de una piscina de agua son difíciles, lentos y costosos. Con frecuencia, dichas tareas llegan a ser elemento crítico de un procedimiento de reposición de combustible de un reactor nuclear. Así pues, cualquier oportunidad de reducir el tiempo necesario puede disminuir el tiempo de desconexión o tiempo muerto del reactor y, por consiguiente, constituye un ahorro de coste significativo para el operador del reactor.

Sumario de la invención

Los inventores de la presente han logrado diseñar un procedimiento para situar, insertar y operar remotamente una herramienta dentro de una tubería sumergida. Esto incluye la situación, inserción y operación de una herramienta de inspección dentro de una bomba de chorro de un reactor nuclear. Las diferentes realizaciones de la invención proveen un procedimiento y un sistema mejorados de inspección de tuberías sumergidas, tales como bombas de chorro, que pueden hacer posible que el suministro de la herramienta sea realizado por menos personal de operación y pueden posibilitar la reducción de costes y de tiempos.

De acuerdo con un aspecto de la invención, un procedimiento para el suministro de una herramienta dentro de una tubería sumergida incluye la generación de una señal de vídeo desde un dispositivo de suministro de herramientas sumergida en una piscina y el control del desplazamiento del dispositivo de suministro de herramientas dentro de la piscina operando al menos un motor de propulsión situado sobre el dispositivo de suministro de herramientas. Un dispositivo de suministro de herramientas se acopla a una entrada de la tubería y se inserta una herramienta del dispositivo de suministro de herramientas a través de la entrada y dentro de la tubería. Se controla la posición de la herramienta en la tubería, se retira la herramienta de la entrada de la...

1. Un procedimiento para suministrar una herramienta dentro de una bomba de chorro de reactor nuclear sumergida en una piscina de reactor, caracterizado porque comprende:

la recepción de una pluralidad de comandos a través de una instalación de comunicación;

el control del movimiento de un dispositivo de suministro de herramientas en la piscina, incluyendo dicho control operar al menos un accionador propulsor situado sobre el dispositivo de suministro de herramientas;

acoplamiento del dispositivo de suministro de herramientas a una entrada de la bomba de chorro;

la inserción de una herramienta del dispositivo de suministro de herramientas a través de la entrada y dentro de de la bomba de chorro,

en el que el control, el acoplamiento y la inserción son cada uno en respuesta a al menos uno de los comandos recibidos.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la recepción de una entrada de un operador situado remotamente respecto del dispositivo de suministro de herramientas, la generación de una pluralidad de comandos en función de la entrada de operador recibida, y la transmisión de comandos al dispositivo de suministro de herramientas por medio de una instalación de comunicación.

3. El procedimiento de la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además la generación de una señal de vídeo indicativa del dispositivo de suministro de herramientas en la piscina y la transmisión de la señal de vídeo a un dispositivo de pantalla asociado con el operador.

4. El procedimiento de la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además la generación de una señal indicativa de la posición del dispositivo de suministro de herramientas dentro de la piscina, la transmisión de la señal de posición a un monitor de posición asociado con el operador, y el seguimiento de la posición de la herramienta insertada.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la activación y la desactivación de una sonda de inspección incluida en la herramienta.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además el control de una posición de la herramienta insertada dentro de la bomba de chorro.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque comprende además la extracción de la herramienta de la bomba de chorro y el desacoplamiento del dispositivo de suministro de herramientas de la entrada.

8. El procedimiento de la reivindicación 1 caracterizado porque incluye la inserción de una o más herramientas a través de la entrada y dentro de la bomba de chorro por medio de una guía del dispositivo de suministro de herramientas, incluyendo dicho acoplamiento el enganche por compresión de una parte de la guía a un borde de la entrada, estabilizando dicho acoplamiento al menos parcialmente una posición del dispositivo de suministro de herramientas respecto de la entrada y de la bomba de chorro.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque la inserción incluye el suministro de la herramientas a través de la entrada y dentro de una parte conformada cilíndricamente o cónicamente de la bomba de chorro, incluyendo dicho suministro el control de un cable de soporte entre el dispositivo de suministro de herramientas y la herramienta, en el que la inserción incluye la provisión de una línea umbilical conectada entre la herramienta y un dispositivo de control de la herramienta para controlar una operación de la herramienta.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, caracterizado porque incluye además la generación de una señal de vídeo indicativa de la posición y operación de la guía alrededor de la entrada.