Un dispositivo de sujeción (30) para el soporte o la sustitución estructural de una junta de soldadura fisurada entre unos tubos conectados (16,

18), comprendiendo el dispositivo de sujeción: una carcasa de sujeción primaria (32), una carcasa de sujeción secundaria (34), un montaje de bisagra que une de manera rotacional entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34), al menos un perno de empalme (38) y al menos una contratuerca de perno de empalme (40) unidas entre sí para conectar entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) y, de esta manera, fijar las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) sobre los lados opuestos de los tubos conectados (16, 18) en relación enfrentada, extendiéndose el al menos un perno de empalme (38) a través de unas porciones de las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) que no encajan con los tubos conectados (16, 18), al menos unos primero y segundo pasadores laterales (42) insertados dentro de las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34), respectivamente, estando los al menos primero y segundo pasadores laterales (42) asentados en unos orificios correspondientes (44) maquinados dentro de los tubos conectados (16, 18), caracterizado porque al menos unos primero y segundo protectores de pasador laterales (78, 80) se corresponden con al menos los primero y segundo pasadores laterales (42), estando los al menos primero y segundo protectores de pasador laterales (78, 80) situados sobre las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34), respectivamente, encajando una porción (72) de cada uno de los al menos primero y segundo pasadores laterales (42) con una porción complementaria (74, 76) de los al menos primero y segundo protectores de pasador laterales (78, 80), respectivamente, para impedir la rotación de los al menos primero y segundo pasadores laterales (42) y, de esta forma, retener una precarga sobre cada uno de los al menos primero y segundo pasadores laterales (42)

La presente invención se refiere al campo de las redes de tuberías de rociado del núcleo en el funcionamiento de reactores de agua en ebullición (BWRs) y, más concretamente, a un dispositivo de reparación para sustituir estructuralmente unas juntas soldadas fisuradas del empalme de la junta de deslizamiento del tubo vertical de bajada para rociar el núcleo.

Antecedentes de la invención

Con carácter común a la mayoría de los BWRs en funcionamiento, el agua de refrigeración para rociar el núcleo es suministrada a la zona del núcleo del reactor mediante tuberías internas respecto de la vasija del reactor. Las redes de tuberías de rociado del núcleo en los sistemas de los BWRs operativos son de estructura soldada. Las soldaduras en las tuberías del sistema de rociado del núcleo originales son susceptibles de Fisuración Intergranular por Tensocorrosión (IGSCC).

La porción inferior de las tuberías internas para rociar el núcleo de los BWRs habitualmente se designa como “tuberías verticales de bajada”. Hay un total de cuatro tubos verticales de bajada, los cuales suministran agua de refrigeración a las tuberías aspersoras interiores al escudo 14. Dos de estos tubos verticales de bajada 10 situados sobre un lado del escudo 14 se muestran en la Figura 1. Cada uno de los tubos verticales de bajada 10 consiste en dos segmentos de tubería verticales separadas 16 y 18, los cuales son unidos entre sí en el momento del montaje de la vasija del reactor mediante un empalme de junta deslizante 20, tal y como se muestra en la vista en sección transversal en la Figura 2. El segmento inferior 18 del tubo vertical de bajada 10, incorpora un receptáculo 22, el cual es soldado en fábrica al segmento interior vertical 18 de la tubería por medio de una soldadura P7. Durante el montaje de la vasija del reactor, el segmento de tubería superior 16 del tubo vertical de bajada es recortado en cuanto a su longitud para acoplarse con el segmento inferior 18. Un manguito 24, el cual se desliza sobre el segmento de tubería superior 26 del tubo vertical de bajada es a continuación insertado dentro del receptáculo 22, cubriendo de esta forma una junta 16 situada entre los segmentos de tubería superior e inferior 16 y 18. Unas soldaduras en ángulos circunferenciales, P5 y P6, son entonces aplicadas para cerrar homéricamente la junta deslizante 26 con el segmento de tubería superior 16 del tubo vertical de bajada y con el receptáculo 22, respectivamente. Merece destacarse que aun cuando los tubos verticales de bajada separados pueden penetrar en el escudo14 a diferentes alturas, típicamente, los empalmes de junta deslizante 20 están todos situados a la misma altura en una vasija de reactor 12.

En el caso de que se produjera una fisura en una cualquiera de las tres soldaduras de empalme de junta deslizante, P5, P6 y / o P7, se perdería la integridad estructural del empalme de junta deslizante del tubo vertical de bajada 20. Una reparación preventiva sería instalar un dispositivo de sujeción, el cual impediría la separación del empalme de junta deslizante del tubo vertical de bajada en el caso de que se produjera la fisuración circunferencial a lo largo de la pared. La presente invención tiene por objeto un dispositivo de reparación instalado a distancia, el cual estruturalmente sustituye las juntas soldadas fisuradas del empalme de junta deslizante, del tubo vertical de bajada para rociar el núcleo. Un dispositivo de sujeción de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 se conoce a partir del documento US 2008/0144761 A1.

Breve descripción de la invención

En una forma de realización ejemplar de la invención, un dispositivo de sujeción para el soporte o la sustitución estructural de una junta de soldadura fisurada entre tubos conectados comprende una carcasa de sujeción primaria, una carcasa de sujeción secundaria, un montaje de bisagra que une de manera rotatoria entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria, al menos un perno de empalme y al menos una contratuerca del perno de empalme unidas entre sí para conectar entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria y, de esta forma, fijar las carcasas de sujeción primaria y secundaria sobre los lados opuestos de los tubos conectados en relación enfrentada, extendiéndose el al menos un perno de empalme a través de porciones de las carcasas de sujeción primaria y secundaria que no encajan con los tubos conectados, al menos unos primero y segundo pasadores laterales insertados dentro de las carcasas de sujeción primaria y secundaria, respectivamente, estando los al menos primero y segundo pasadores asentados dentro de unos correspondientes orificios cónicos maquinados en los tubos conectados, y correspondiéndose los al menos unos primero y segundo protectores de pasador laterales con los al menos primero y segundo protectores laterales, estando los al menos protectores de pasador laterales situados sobre las carcasas de sujeción primaria y secundaria, respectivamente, encajando una porción de cada uno de los al menos unos primero y segundo pasadores laterales con una porción complementaria de los al menos primero y segundo protectores de pasador laterales, para impedir la rotación de los al menos primero y segundo pasadores laterales y, de esta forma, mantener una precarga de cada uno de los al menos primero y segundo pasadores laterales.

En una forma de realización ejemplar adicional de la invención, un procedimiento de soporte o de sustitución estructural de una junta de soldadura fisurada entre los tubos conectados utilizando un dispositivo de sujeción

40

45

comprende las etapas de la provisión de una carcasa de sujeción primaria con una primera extensión, la provisión de una carcasa de sujeción secundaria con una segunda extensión, la provisión de un montaje de bisagra, que une entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria sobre un primer lado utilizando el montaje de bisagra, la inserción de al menos un perno de empalme a través de las primera y segunda extensiones de las carcasas de sujeción primaria y secundaria, la unión de las carcasas de sujeción primaria y secundaria entre sí sobre un segundo lado correspondiente a las primera y segunda extensiones mediante el acoplamiento de al menos un perno de empalme con al menos una correspondiente contratuerca de perno de empalme para, de esta manera, fijar las carcasas de sujeción primaria y secundaria sobre los lados opuestos de los tubos conectados en relación enfrentada, la constitución de al menos un primer orificio en los tubos conectados en un área que abarque la junta de soldadura fisurada utilizando la carcasa de sujeción primaria como guía, la constitución de al menos un segundo orificio en los tubos conectados en un área que abarque la junta de soldadura fisurada utilizando la carcasa de sujeción secundaria como guía, la inserción de al menos un primer pasador lateral dentro de una porción curvada de la carcasa de sujeción primaria para que al menos un primer pasador lateral se asiente dentro del primer orificio constituido en el tubo, la inserción de al menos un segundo pasador lateral dentro de una porción curvada de la carcasa de sujeción secundaria para que el al menos un segundo pasador lateral se asiente dentro del segundo orificio constituido en el tubo, la provisión sobre la porción curvada de la carcasa de sujeción primaria de al menos un primer protector de pasador lateral correspondiente a al menos un primer pasador lateral, la provisión de la porción curvada de la carcasa de sujeción secundaria de al menos un segundo protector de pasador lateral correspondiente a al menos un segundo pasador lateral, incorporando los al menos un primero y un segundo pasadores laterales unos dientes que se sitúan en contacto con unos dientes complementarios de los al menos un primero y segundo protectores de pasador lateral para impedir la rotación de los al menos primero y segundo pasadores laterales para, de esta manera, mantener las precargas sobre los al menos primero y segundo pasadores laterales.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se expone una descripción detallada de la invención, solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

La Figura 1 es una vista isométrica de tuberías verticales de bajada.

La Figura 2 es una vista en sección transversal de tuberías verticales de bajada.

La Figura 3 es una vista isométrica del montaje de sujeción de junta deslizante.

La Figura 4 es una vista isométrica del montaje de sujeción de junta deslizante... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de sujeción (30) para el soporte o la sustitución estructural de una junta de soldadura fisurada entre unos tubos conectados (16, 18), comprendiendo el dispositivo de sujeción:

una carcasa de sujeción primaria (32),

una carcasa de sujeción secundaria (34),

un montaje de bisagra que une de manera rotacional entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34),

al menos un perno de empalme (38) y al menos una contratuerca de perno de empalme (40) unidas entre sí para conectar entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) y, de esta manera, fijar las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) sobre los lados opuestos de los tubos conectados (16, 18) en relación enfrentada, extendiéndose el al menos un perno de empalme (38) a través de unas porciones de las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) que no encajan con los tubos conectados (16, 18),

al menos unos primero y segundo pasadores laterales (42) insertados dentro de las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34), respectivamente, estando los al menos primero y segundo pasadores laterales (42) asentados en unos orificios correspondientes (44) maquinados dentro de los tubos conectados (16, 18),

caracterizado porque

al menos unos primero y segundo protectores de pasador laterales (78, 80) se corresponden con al menos los primero y segundo pasadores laterales (42), estando los al menos primero y segundo protectores de pasador laterales (78, 80) situados sobre las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34), respectivamente,

encajando una porción (72) de cada uno de los al menos primero y segundo pasadores laterales (42) con una porción complementaria (74, 76) de los al menos primero y segundo protectores de pasador laterales (78, 80), respectivamente, para impedir la rotación de los al menos primero y segundo pasadores laterales (42) y, de esta forma, retener una precarga sobre cada uno de los al menos primero y segundo pasadores laterales (42).

2. El dispositivo de sujeción (30) de la reivindicación 1, en el que cada una de las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) incluye al menos una almohadilla de contacto (48) y al menos una almohadilla de amortiguación

(50) para su puesta en contacto con una superficie exterior de los tubos conectados (16, 18) a los cuales se aplican las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34), teniendo la al menos una almohadilla de contacto (48) un radio de curvatura nominal con respecto a un radio de curvatura nominal de los tubos conectados (16, 18) que asegura que el dispositivo de sujeción (30) encaja con los tubos conectados (16, 18) de manera estable.

3. El dispositivo de sujeción de la reivindicación 1, en el que el montaje de bisagra está compuesto por una pluralidad de charnelas de bisagra unidas a las carcasas de sujeción primaria y secundaria y por un pasador de bisagra insertado a través de la pluralidad de charnelas de bisagra para unir de manera rotatoria entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria.

4. El dispositivo de sujeción (30) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la al menos una contratuerca de perno de empalme (40) está roscada sobre el al menos un perno de empalme (38) para provocar que las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) queden sujetas en posición sobre los tubos conectados (16, 18) en virtud de una fuerza de tracción mecánica impuesta por el al menos un perno de empalme (38) que queda sujeto en posición a través de las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) mediante la al menos una contratuerca de perno de empalme (38).

5. El dispositivo de sujeción (30) de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que un extremo distal (54) del al menos un perno de empalme (38) está maquinado para que tenga un diámetro exterior ligeramente más pequeño que un diámetro interior de un collarín de embutición (56) de la al menos una contratuerca de perno de empalme (40) y está maquinado con una pluralidad de acanaladuras (58) para facilitar la embutición del al menos un collarín de embutición (56) de la contratuerca de perno de empalme sobre el extremo distal (54) del al menos un perno de empalme (38).

6. El dispositivo de sujeción de la reivindicación 4, en el que el al menos un collarín de embutición (56) de la contratuerca de perno de empalme (40) tiene un grosor de pared que facilita la embutición de el al menos un collarín de embutición (56) de la contratuerca (40) del perno del empalme sobre el extremo distal del al menos un perno de empalme (38).

7. El dispositivo de sujeción de la reivindicación 1, en el que una porción inferior de los tubos conectados incorpora un primer pasador lateral y un segundo pasador lateral asentados en unos orificios correspondientes situados en la porción inferior, y en el que una porción superior del tubo conectado presenta un primer pasador lateral y dos segundos pasadores laterales asentados en unos correspondientes orificios existentes en la porción exterior.

8. El dispositivo de sujeción de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el al menos un protector de pasador lateral (78, 80) está conformado como una horquilla compuesta por dos brazos en voladizo (82, 84) unidos en un extremo (86), y en el que las porciones complementarias (74, 76) son una pluralidad de dientes /(74, 76) situados en los extremos distales (88) de los dos brazos en voladizo (82, 84) que encajan con una pluralidad de dientes de trinquete(72) sobre una porción intermedia del al menos un pasador lateral (42).

9. El dispositivo de sujeción de la reivindicación 4, en el que una pluralidad de pernos de empalme conectan entre sí las carcasas de sujeción primaria y secundaria, y en el que una correspondiente pluralidad de contratuercas de perno de empalme están roscadas sobre la pluralidad de pernos de empalme para fijar las carcasas de sujeción primaria y secundaria sobre los lados opuestos de los tubos conectados.

10. El dispositivo de sujeción (30) de la reivindicación 4, en el que las porciones de las carcasas de sujeción primaria y secundaria comprenden unas extensiones primaria y secundaria (41, 43), respectivamente, que incluyen unos orificios para alojar el al menos un perno de empalme (38) y unas superficies de asentamiento esféricas (64, 68) que rodean los orificios que se acoplan con, o bien la al menos una cabeza esférica de forma complementaria (62) del al menos un perno de empalme (38), o bien con al menos una tuerca esférica de forma complementaria (66) que forma parte de la al menos una contratuerca de perno de empalme (40).

11. El dispositivo de sujeción de acuerdo con la reivindicación 8, en el que las porciones curvadas (33, 35) de las carcasas de sujeción primaria y secundaria (32, 34) incluyen cada una al menos un orificio (37) a través del cual se inserta al menos un pasador lateral (42), incluyendo el al menos un orificio (37) una superficie de asentamiento (39) que se opone a, pero que no está conectada por, una superficie inferior (45) de la porción intermedia (65) del pasador lateral (42) cuando el pasador lateral (42) se inserta completamente dentro del orificio (37), teniendo el pasador lateral (42) un extremo distal de forma cónica (70) dentro de un orificio correspondiente de forma cónica

(44) maquinado dentro de los tubos conectados (16, 18) para precluir el contacto entre sí de la superficie de asentamiento (39) y la superficie inferior (45).

12. El dispositivo de sujeción (30) de acuerdo con la reivindicación 8, en el que la pluralidad de dientes de trinquete

(72) se extiende alrededor de un perímetro de la sección intermedia (65) del al menos un pasador lateral (42) engranando los dientes de trinquete (72) con unos dientes correspondientes (74, 76) situados sobre el al menos un protector de pasador lateral (78, 80) cuando el protector de pasador lateral (78, 80) es alojado dentro de la al menos una depresión de hendidura (45, 47) situada sobre la carcasa de sujeción primaria o secundaria (32, 34), estando los correspondientes dientes (74, 76) y los dientes de trinquete (72) configurados para limitar la rotación del al menos un pasador lateral (42) en una dirección que reduce la precarga aplicada sobre el al menos un pasador lateral (42).

13. Un dispositivo de sujeción (30) de acuerdo con la reivindicación 12, en el que al menos un pasador lateral (42) incluye una cabeza de forma hexagonal (61) y un surco con forma de “V” (63) maquinado dentro de la cabeza hexagonal que constituye un elemento característico del herramental diseñado para facilitar la retención del al menos un pasador lateral (42) para la disposición a distancia del al menos un pasador lateral (42) dentro de un reactor durante la instalación del dispositivo de sujeción (30) sobre los tubos conectados (16, 18).

14. Un dispositivo de sujeción de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la carcasa de sujeción primaria incluye una pluralidad de almohadillas de amortiguación y una pluralidad de almohadillas de contacto que encajan con los tubos conectados y en el que la carcasa de sujeción secundaria incluye una sola almohadilla de amortiguación y una sola almohadilla de contacto que encajan con los tubos conectados.

15. Un procedimiento de soporte o sustitución estructural de una junta de soldadura fisurada entre los tubos conectados utilizando un dispositivo de sujeción , comprendiendo el procedimiento las etapas de:

la provisión de una carcasa de sujeción primaria con una primera extensión,

la provisión de una carcasa de sujeción secundaria con una segunda extensión,

la provisión de un montaje de bisagra;

la unión entre sí de las carcasas de sujeción primaria y secundaria sobre un primer lado utilizando el montaje de bisagra,

la inserción de al menos un perno de empalme a través de las primera y segunda extensiones de las carcasas de sujeción primaria y secundaria,

la unión entre sí de las carcasas de sujeción primaria y secundaria sobre un segundo lado correspondiente a las primera y segunda extensiones mediante el acoplamiento del al menos un perno de empalme con al menos una correspondiente contratuerca de perno de empalme para , de esta manera, fijar las carcasas de sujeción primaria y secundaria sobre los lados opuestos de los tubos conectados en relación enfrentada,

la formación de al menos un primer orificio dentro de los tubos conectados en un área que abarca la junta de soldadura fisurada utilizando la carcasa de sujeción primaria como guía,

la formación de al menos un segundo orificio de los tubos conectados en un área que abarca la junta de soldadura fisurada utilizando la carcasa de sujeción secundaria como guía,

la inserción de al menos un primer pasador lateral dentro de una porción curvada de la carcasa de sujeción primaria para que al menos un primer pasador lateral se asiente dentro del primer orificio formado dentro del tubo, la inserción de al menos un segundo pasador lateral dentro de una porción curvada de la carcasa de sujeción secundaria para que el al menos un segundo pasador lateral se asiente dentro del segundo orificio formado dentro del tubo,

la provisión sobre la porción curvada de la carcasa de sujeción primaria del al menos un primer protector de pasador lateral correspondiente al al menos un primer pasador lateral, la provisión sobre la porción curvada de la carcasa de sujeción secundaria de al menos un segundo protector de pasador lateral correspondiente al al menos un segundo pasador lateral,

teniendo cada uno de los al menos un primero y segundo pasadores laterales unos dientes que se sitúan en contacto con unos dientes complementarias de los al menos un primero y segundo protectores de pasador para impedir la rotación de los al menos primero y segundo pasadores laterales para, de esta manera, retener las precargas sobre los al menos primero y segundo pasadores laterales.