DISPOSITIVO DE INSPECCIÓN A DISTANCIA DE TUBOS GENERADORES DE VAPOR O LA ELIMINACIÓN DE MATERIAL DEL EXTERIOR DE, O ENTRE DICHOS TUBOS.

Dispositivo de inspección a distancia de tubos generadores de vapor o la eliminación de material del exterior de, o entre dichos tubos Referencia cruzada a solicitudes relacionadas [0001] Esta solicitud está relacionada, en virtud de la sección 35 U.S.C. 119 (e), con la Solicitud Provisional Nº 60/347.334. Antecedentes de la invención Campo de la invención [0002] La presente invención se refiere a dispositivos para la inspección de la región en conjunto de un generador de vapor por encima de la placa tubular o la eliminación de material del exterior de, o entre los tubos. La región en conjunto se compone de dos regiones hemisféricas que se extienden desde la segunda fila de tubos más allá de la última fila de tubos y hasta la corona anular de cada lado de la línea de tubos. El suministro y la capacidad de inspeccionar a distancia la región en conjunto sobre la parte superior de la placa tubular es un elemento importante de cualquier programa de mantenimiento de generadores de vapor. Los principales motivos para inspeccionar la región en conjunto incluyen la necesidad de supervisar la eficacia de las operaciones de limpieza de lodos, para determinar la tendencia a ensuciarse de la superficie de las placas tubulares y los tubos, para confirmar las piezas sueltas potenciales identificadas a través del programa de inspección de corrientes parásitas y para buscar y recuperar objetos extraños. Descripción de la técnica relacionada [0003] Se conocen en la técnica dispositivos para inspeccionar las paredes exteriores de los conductos, tales como los tubos intercambiadores de calor de un generador de vapor, por ejemplo en las Patentes de Estados Unidos 5.982.839 y 5.963.030. Además, se conocen en la técnica anterior dispositivos para inspeccionar las paredes interiores de los tubos intercambiadores de calor de un generador de vapor, por ejemplo, en las Patentes de Estados Unidos 6.357.310, 5.254.944, 5.313.838, 4.901.578 y 3.994.173. Generalmente, dichos dispositivos incluyen sondas ultrasónicas, y/o sondas de corrientes parásitas para inspeccionar la existencia de fisuras en las paredes de los tubos, como se muestra en las Patentes de Estados Unidos 5.105.876, 5.025.215 y 4.955.235. Sin embargo, antes de que pueda apreciarse detalladamente la determinación y el manejo de dichos dispositivos de inspección, es necesario un cierto conocimiento de la estructura, operación y problemas de degradación por corrosión asociados con los tubos intercambiadores de calor en los generadores de vapor. [0004] Los generadores de vapor nucleares se componen de tres partes principales, incluyendo un lado secundario, una placa tubular y un lado primario que hace circular agua caliente desde un reactor nuclear. El lado secundario del generador incluye una pluralidad de tubos intercambiadores de calor con forma de U, así como una entrada para la admisión de un flujo de agua. Los extremos de entrada y de salida de los tubos con forma de U en el lado secundario del generador se montan en la placa tubular que aísla de manera hidráulica el lado primario del generador del lado secundario. A su vez, el lado primario incluye una lámina divisora que aísla de manera hidráulica los extremos de entrada de los tubos con forma de U de los extremos de salida. El agua caliente que fluye desde el reactor nuclear se deja entrar en la sección del lado primario que contiene cada uno de los extremos de entrada de los tubos con forma de U. El agua caliente fluye a través de estas entradas, hacia arriba a través de la placa tubular, y circula por los tubos con forma de U que se extienden en el lado secundario del generador. Este agua del reactor transfiere su calor a través de las paredes de los tubos intercambiadores de calor con forma de U hasta el agua de alimentación no radiactiva que fluye a través del lado secundario del generador, convirtiendo de esta manera el agua de alimentación en vapor no radiactivo que, a su vez, alimenta las turbinas de un generador eléctrico. Después de que el agua del reactor circule a través de los tubos con forma de U, fluye de vuelta a través de la placa tubular, a través de las salidas de los tubos con forma de U, y hasta la sección de salida del lado primario, en el que vuelve a circular de vuelta al reactor nuclear. [0005] Durante un período de tiempo, el lodo puede acumularse en los espacios anulares entre los tubos intercambiadores de calor y las placas tubulares o las placas de soporte que los rodean. A pesar del hecho de que los tubos intercambiadores de calor se forman a partir de una aleación resistente a la corrosión, tal como Inconel RTM, estos productos químicos corrosivos, en combinación con el agua caliente que fluye por dichos tubos, puede causar varias formas diferentes de degradación por corrosión. Si no se controla, dicha corrosión, en última instancia, puede dar lugar a fisuras en las paredes de los tubos, lo que puede causar fugas de agua a través de las paredes de estos tubos. Además de reducir la eficacia del generador de vapor en su conjunto, dichas fugas pueden causar elementos radiactivos trasportados por el agua desde el lado primario del generador para contaminar el agua no radiactiva del lado secundario, por lo tanto convirtiendo de forma no deseada en radiactivo el vapor creado por el 2   generador. [0006] Con el fin de evitar que dicha degradación por corrosión cree fugas en los tubos intercambiadores de calor, se han desarrollado varios procedimientos de mantenimiento, tal como "enfundando" y "cubriendo" los tubos muy corroídos. Para reparar los tubos en los estados lo más prematuramente posible y por lo tanto evitar la necesidad de tubos de cubrición, se han usado tanto sondas ultrasónicas elongadas como sondas de corrientes parásitas para inspeccionar si existe degradación en las paredes exteriores e interiores de dichos tubos intercambiadores de calor lo que indica el comienzo de un patrón corrosivo. [0007] Desafortunadamente, cada tipo de dispositivo de inspección externa e interna tiene una capacidad limitada para poder colocarse fácilmente y de forma eficaz en el sitio de los tubos de pequeño diámetro en un generador de vapor nuclear sin dejar de ser capaz de informar perfectamente al operador del tamaño, forma y tipo de una fisura inducida por corrosión en un tubo de pequeño diámetro de un generador de vapor nuclear. Se conocen bien sondas adjuntas a los cables de alimentación elongados de diversos diseños para la inspección del interior de un tubo, como se ilustra en las Patentes de Estados Unidos 5.279.168, 5.174.165 y 5.174.164. Sin embargo, cada uno de estos sistemas implica conjuntos de alimentación y cables que son laboriosos y complicados de instalar en el sitio y no permiten la inspección del exterior del tubo de una región en conjunto. Además, la necesidad subyacente de impulsar la operación de inspección a distancia de tubos de pequeño diámetro en un generador de vapor nuclear es la reducción de la exposición a la radiación del ser humano. La operación manual de los dispositivos de inspección y recuperación delante de las bocas de inspección manual del generador de vapor es un trabajo de dosis intensivas de radiación. Como consecuencia, la exposición prevista de alta radiación con frecuencia hace que los servicios públicos dejen objetos extraños en sus generadores de vapor y excluyan por completo la inspección visual de la parte superior de la placa tubular de sus planes de inspección. Además, con la puesta en práctica de programas de corrientes parásitas analistas de riesgos que permiten extender los intervalos de inspección más allá de un ciclo operativo, existe la necesidad de satisfacer las medidas reguladoras sobre fugas de los tubos inducidas por piezas sueltas al omitir las inspecciones de las corrientes parásitas durante uno o más ciclos. [0008] A partir del documento de patente EP0501648, se conoce un aparato para la ubicación y eliminación de objetos extraños con una geometría de difícil acceso que utiliza una lanza flexible formada por segmentos de barra de manguera individuales colgados sobre cables para proporcionar una estructura que es flexible a lo largo de su longitud y bastante rígida en una dirección transversal a su longitud. Extendiéndose desde los canales de trabajo del bloque de boquilla de la lanza hay un par de recolectores con múltiples puntas. Se proporciona una cámara de sonda de vídeo en miniatura en el bloque de boquilla entre los dos recolectores. Cada uno de los recolectores esta conectado a un cable de accionamiento, que se extiende a través de la lanza flexible hasta un control manual. La cámara está conectada mediante un cable a circuitos de procesamiento de vídeo adecuados para la generación de imágenes en una pantalla de vídeo. El cable también aloja un manojo de fibra óptica que transporta luz al área provista de servicios... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo (1) para la inspección de tubos o la eliminación de material inconsistente del exterior de, o entre los tubos, que comprende: un conjunto de riel (9) que se extiende longitudinalmente que tiene un extremo proximal y uno distal; medios de montaje del lugar de trabajo (4, 5) unidos al extremo proximal del conjunto de riel (9); una varilla flexible elongada (3) guiada a lo largo del conjunto de riel (9); una bobina receptora (2) unida a los medios de montaje del lugar de trabajo (4, 5) para soportar de manera enrollada un extremo de la varilla flexible elongada (3); un medio de transporte (10, 15) unido para un movimiento longitudinal a lo largo del conjunto de riel (9); y una sonda de inspección (11) o un dispositivo para eliminar el material inconsistente unido a un segundo extremo de la varilla flexible elongada (3), en el que el conjunto de riel (9) incluye un riel elongado (9) que tiene un soporte (13) unido al extremo distal para obtener un movimiento giratorio desde una posición alineada con un eje longitudinal del riel (9) hasta una posición transversal al eje longitudinal del riel, en el que la varilla flexible elongada (3) incluye una sección central no circular (12) que define un canal interior elongado para la recepción de una sonda o la eliminación del cableado del dispositivo y dos alas planas que se extienden longitudinalmente opuestas (22) sobre cada lado de la sección central no circular (12) en la que cada ala (22) tiene una fila longitudinal de orificios de indexación (20) formados en la misma situada alejada de la sección no circular (12), y el medio de transporte (10, 15) recibe el segundo extremo de la varilla flexible elongada (3) e incluye un medio de tracción (17, 18) para realizar el movimiento indexado de la varilla flexible (3) desde una dirección a lo largo del eje longitudinal del riel (9) hasta una dirección transversal al eje longitudinal del riel (9). 2. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el medio de tracción (17, 18) para realizar el movimiento indexado de la varilla flexible elongada (3) incluye un motor de indexación (17) y una rueda de indexación (18) conectada al mismo y que tiene al menos un conjunto de clavijas de indexación separadas circunferencialmente (19) para acoplar los orificios de indexación (20) de una ala plana que se extiende longitudinalmente (22) de la varilla flexible elongada (3). 3. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la varilla flexible elongada (3) está hecha de bandas de metal flexible. 4. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 3, en el que la varilla flexible elongada (3) está hecha de Nitinol o bandas de acero inoxidable de la serie 400. 5. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el medio de transporte (10) incluye un carro (10) y un motor de carro (15) sujeto al carro (10) que está conectado a un mecanismo de vástago de tracción (16) que se extiende en el riel (9) a lo largo de su eje longitudinal. 6. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sonda (11) es una sonda de vídeo de fibra óptica. 7. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sonda (11) incluye un transductor. 8. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sonda (11) incluye un detector de corrientes parásitas. 9. El dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el riel (9) tiene una configuración con forma de U o con forma de L y el medio de transporte (10, 15) y la varilla flexible elongada (3) se apoyan en el riel (9). 7   8   9     11