Sistema para amortiguar la vibración experimentada por una línea.

Sistema para amortiguar la vibración experimentada por una línea (110) integrada con una estructura (105),

comprendiendo el sistema un conjunto de sujeción excéntrico (ECA) (200), en el que el ECA (200) se acopla con unsoporte en la estructura (105), comprendiendo el ECA (200):

un elemento de chaveta (210) que comprende: una porción de vástago que comprende una porciónroscada situada en un extremo anterior, y una porción de cabeza situada en un extremo posterior;

un elemento excéntrico (220) que comprende: una base que comprende un centro, en el que la base seacopla al soporte; un árbol, en el que un extremo posterior del árbol está unido de manera excéntrica a labase; una abertura que pasa a través del elemento excéntrico, en el que la abertura permite que elelemento de chaveta (210) pase a través del elemento excéntrico;

un elemento de leva (230) que comprende: una cavidad, en el que una porción interior de la cavidad esmayor que el diámetro exterior del árbol, permitiendo que el elemento de leva (230) se comunique demanera deslizante a lo largo del árbol; una porción de recepción, en el que la porción de recepción seacopla a la línea (110); una abertura de leva, en el que la abertura de leva se encuentra aproximadamenteperpendicular a la cavidad;

un elemento de sujeción (240) que comprende: un rebaje que comprende al menos un resalte,en el que el rebaje recibe el elemento de leva (230) y el al menos un resalte evita que el elemento de leva(230) pase a través del elemento de sujeción, y en el que

el elemento de sujeción (240) permite que una porción del elemento excéntrico (220) pase a través; unbrazo de sujeción que sujeta una porción de la línea (110) recibida por el elemento de leva; y

una abertura del elemento de sujeción (240), en el que la abertura del elemento de sujeción (240) estásituada aproximadamente perpendicular al receso;

en el que el ECA (200) es ajustable para acoplarse al soporte y recibir la línea (110);

permitiendo que la estructura (105), la línea (110), y el ECA (200) formen una unidad integrada que reducenel nivel de vibración experimentado por la línea (110).

Sistema para amortiguar la vibración experimentada por una línea Antecedentes de la invención La presente solicitud se refiere en general a reactores nucleares, y más particularmente, a un sistema para amortiguar el nivel de vibración experimentada por líneas, o conductos, de detección dentro de un recipiente de presión de un reactor nuclear.

Un tipo de reactor nuclear, un reactor de agua en ebullición (BWR) convencional se muestra en la figura 1. Durante el funcionamiento del reactor, el agua refrigerante que circula en el interior de un recipiente de presión del reactor (RPV) 10 se calienta por la fisión nuclear que se produce en el núcleo 35 de combustible nuclear. El agua de alimentación es admitida en el RPV 10 a través de una entrada de agua de alimentación 15 y un tubo rociador de agua de alimentación 20. El agua de alimentación fluye hacia abajo a través de un anillo de descenso 25, que es una región anular entre el RPV 10 y un revestimiento 30 del núcleo.

El revestimiento 30 del núcleo es un cilindro de acero inoxidable que rodea el núcleo de combustible nuclear 35, que incluye una pluralidad de conjuntos de haces de combustible 40 (sólo unos pocos se ilustra en la figura 1) . Una guía superior 45 y una placa de núcleo 50 soportan cada uno de los conjuntos de haces de combustible 40.

El agua de refrigeración fluye hacia abajo a través del anillo de descenso 25 y al interior de la cámara impelente inferior 55 del núcleo. Entonces el agua en el cámara implemente inferior 55 del núcleo fluye hacia arriba a través del núcleo de combustible nuclear 35. En particular, el agua entra en los conjuntos de haces de combustible 40, en el que se establece una capa límite de ebullición. Una mezcla de agua y vapor sale del núcleo de combustible nuclear 35 y entra en la cámara impelente superior 60 del núcleo debajo de la cabeza de recubrimiento 65. La mezcla de vapor-agua fluye entonces a través de columnas de alimentación 70 en la parte superior de la cabeza de recubrimiento 65 y entra en los separadores de vapor 75, que separan el agua del vapor. El agua separada se recircula de vuelta al anillo de descenso 25 y el vapor fluye hacia fuera del RPV 10 y a una turbina de vapor, o similar, (no ilustrada) .

El BWR también incluye un sistema de recirculación de refrigerante que proporciona el flujo de convección forzada a través del núcleo 35 de combustible nuclear necesario para alcanzar la densidad de potencia requerida. Una porción del agua es succionada desde el extremo inferior del anillo de descenso 25 a través de la salida de agua de recirculación 80 y forzada por una bomba de recirculación (no ilustrada) en una pluralidad de conjuntos de bomba de chorro 85 (se ilustra una en la figura 1) a través de las entradas de agua de recirculación 90. Los conjuntos de bomba de chorro 85 están normalmente distribuidos circunferencialmente alrededor del revestimiento 30 del núcleo y proporcionan el flujo del núcleo del reactor requerido. Un BWR típico tiene dieciséis a veinticuatro mezcladores de entrada 95.

Tal como se ilustra en la figura 1, un conjunto de bomba de chorro 85 convencional comprende un par de mezcladores de entrada 95. Cada mezclador de entrada 95 tiene un codo soldado al mismo, el cual recibe agua de conducción a presión desde una bomba de recirculación (no ilustrada) a través de un elevador de entrada 100. Un tipo de mezclador de entrada 95 comprende un conjunto de cinco boquillas distribuidas circunferencialmente en ángulos iguales alrededor del eje del mezclador de entrada (no ilustrado en las figuras) . Aquí, cada boquilla es cónica radialmente hacia el interior en la salida de la boquilla. Esta boquilla convergente activa el conjunto de bomba de chorro 85. Una abertura de entrada secundaria (no ilustrada) está radialmente fuera de las salidas de las boquillas. Por lo tanto, como chorros de agua salen de las boquillas, el agua del anillo de descenso 25 se introduce en el mezclador de entrada 95 a través de la abertura de entrada secundaria, donde se produce entonces la mezcla con el agua de la bomba de recirculación. El agua fluye entonces hacia el difusor 105.

Cada conjunto de bomba de chorro 85 tiene una línea de detección 110 (ilustrada en la figura 2) que está en comunicación fluida con una pluralidad de tomas de presión en la parte superior del difusor 105 y con instrumentación (no mostrada) situada fuera del RPV 10. Estas líneas de detección 110 permiten que el flujo del núcleo sea medido y monitorizado. El flujo a través y fuera de los conjuntos de bomba de chorro 85 contiene fluctuaciones de la presión procedentes de diversas fuentes en el sistema del reactor. Estas fluctuaciones de presión pueden tener frecuencias próximas a uno o más modos de vibración naturales de la tubería de la línea de detección 110. Los modos de vibración experimentados por la línea de detección 110 dependen de la separación y de la rigidez de los bloques de soporte 115, que conectan la línea de detección 110 de la tubería al difusor 105. Además de las fluctuaciones de presión, puede haber otras fuentes de vibración que pueden tener frecuencias próximas a uno o más modos de vibración naturales de la tubería de la línea de detección 110. Cuando la frecuencia de excitación que pasa está cerca de las frecuencias naturales de la tubería de la línea de detección 110, en una posición particular, la vibración de la tubería 110 ejerce cargas en sujeciones de soporte. Esto ha causado craqueo fatiga cíclica y el fallo de la tubería 110 y de las sujeciones soldadas a los bloques de soporte 115. Esto puede resultar en la pérdida de la indicación de flujo del núcleo, que puede requerir la parada de la planta.

Actualmente, los operadores del RPV 10 pueden utilizar un sistema de amortiguación de los modos de vibración experimentados por las líneas de detección 110. El sistema actual puede incorporar uno o más bloques de soporte 115 adicionales, o similares, para amortiguar la vibración o cambiar la frecuencia de la línea 110.

Hay algunos problemas posibles con los sistemas actualmente conocidos para la amortiguación de la vibración. Los sistemas actualmente conocidos son personalizados y requieren mediciones precisas de la configuración actual del difusor 105 y la línea de detección 110. Estos sistemas también pueden desviar la línea de detección 110 durante la instalación. Estos sistemas requieren generalmente un mayor tiempo de instalación y exponen a los operadores a periodos más largo plazo de radiactividad.

Por las razones mencionadas anteriormente, hay una necesidad de un nuevo sistema de amortiguación de la vibración experimentada por la línea de detección 110. El sistema no debe requerir mediciones precisas de la configuración existente, tal como el difusor 105. El sistema debe ser adaptable a una variedad de configuraciones y permitir ajustes después de la instalación. El sistema no debe desviar la línea de detección 110. El sistema no debe requerir componentes hechos para el cliente. El sistema debe reducir el tiempo de instalación y disminuir la exposición de los operadores a la radiactividad.

Breve descripción de la invención De acuerdo con una realización de la presente invención, un sistema para amortiguar la vibración experimentada por una línea integrada con una estructura, comprendiendo el sistema un conjunto de sujeción excéntrico (ECA) , en el que el ECA se acopla con un soporte sobre la estructura, el ECA comprende: un elemento de chaveta que comprende: una porción de vástago que comprende una porción roscada situada en un extremo anterior, y una porción de cabeza situada en un extremo posterior; un elemento excéntrico que comprende: una base que comprende un centro, en la que la base se acopla al soporte; un árbol, en el que un extremo posterior del árbol está unido de manera excéntrica a la base; una abertura que pasa a través del elemento excéntrico, en el que la abertura permite que el elemento de chaveta pase a través del elemento excéntrico; un elemento de leva que comprende: una cavidad, en la que una porción interior de la cavidad es mayor que el diámetro exterior del árbol cilíndrico, permitiendo que el elemento de leva se comunique de manera deslizante a lo largo del árbol cilíndrico; una porción de recepción, en la que la porción de recepción se acopla a la línea; una abertura de leva, en la que la abertura de leva se encuentra aproximadamente perpendicular a la cavidad; un elemento de sujeción que comprende: un rebaje que comprende al menos un resalte, en el que el rebaje recibe el elemento de leva y el al menos un resalte evita que el elemento de leva pase a través del elemento de sujeción, y en el que el elemento de sujeción permite que una porción del... [Seguir leyendo]

1. Sistema para amortiguar la vibración experimentada por una línea (110) integrada con una estructura (105) , comprendiendo el sistema un conjunto de sujeción excéntrico (ECA) (200) , en el que el ECA (200) se acopla con un soporte en la estructura (105) , comprendiendo el ECA (200) :

un elemento de chaveta (210) que comprende: una porción de vástago que comprende una porción roscada situada en un extremo anterior, y una porción de cabeza situada en un extremo posterior; un elemento excéntrico (220) que comprende: una base que comprende un centro, en el que la base se acopla al soporte; un árbol, en el que un extremo posterior del árbol está unido de manera excéntrica a la base; una abertura que pasa a través del elemento excéntrico, en el que la abertura permite que el elemento de chaveta (210) pase a través del elemento excéntrico; un elemento de leva (230) que comprende: una cavidad, en el que una porción interior de la cavidad es mayor que el diámetro exterior del árbol, permitiendo que el elemento de leva (230) se comunique de manera deslizante a lo largo del árbol; una porción de recepción, en el que la porción de recepción se acopla a la línea (110) ; una abertura de leva, en el que la abertura de leva se encuentra aproximadamente perpendicular a la cavidad; un elemento de sujeción (240) que comprende: un rebaje que comprende al menos un resalte, en el que el rebaje recibe el elemento de leva (230) y el al menos un resalte evita que el elemento de leva (230) pase a través del elemento de sujeción, y en el que el elemento de sujeción (240) permite que una porción del elemento excéntrico (220) pase a través; un brazo de sujeción que sujeta una porción de la línea (110) recibida por el elemento de leva; y una abertura del elemento de sujeción (240) , en el que la abertura del elemento de sujeción (240) está situada aproximadamente perpendicular al receso; en el que el ECA (200) es ajustable para acoplarse al soporte y recibir la línea (110) ; permitiendo que la estructura (105) , la línea (110) , y el ECA (200) formen una unidad integrada que reducen el nivel de vibración experimentado por la línea (110) .

2. Sistema según la reivindicación 1, que también comprende un conector del ECA (200) , en el que el conector del ECA (200) comprende una tuerca que se acopla con la porción roscada del elemento de chaveta, y en el que el conector del ECA (200) aplica una carga de compresión para presionar juntos la excéntrica, la leva y elementos de sujeción.

3. Sistema según la reivindicación 2, que también comprende al menos una arandela, en el que la arandela comprende una porción de trinquete que impide que el conector del ECA (200) se suelte después de haber sido apretado, y en el que un diámetro exterior de la arandela del conector del ECA (200) impide que pase a través del elemento de sujeción.

4. Sistema según la reivindicación 3, que también comprende una arandela de bloqueo integrada con la tuerca, en el que la arandela de bloqueo comprende una abertura que permite que el elemento de chaveta (210) pase a través, y una serie de ranuras alrededor de una periferia de un diámetro exterior de la arandela de bloqueo, en el que las ranuras se acoplan con la porción de trinquete de la al menos una arandela.

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el elemento de leva (230) comprende un asiento, que recibe la línea (110) , y en el que el asiento (250) restringe el movimiento de traslación de la línea (110) .

6. Sistema según la reivindicación 5, en el que la abertura del elemento de sujeción (240) comprende roscas y recibe un perno de elevación, en el que el perno de elevación (260) comprende una porción de cabeza, una porción de árbol roscado, y una porción de arandela integrada situada entre la porción de cabeza y la porción de árbol roscado.

7. Sistema según la reivindicación 6, en el que la porción de arandela integrada comprende una serie de ranuras alrededor de una periferia de un diámetro exterior.

8. Sistema según la reivindicación 7, que también comprende al menos una arandela, en el que la al menos una arandela comprende una porción de trinquete que impide que el perno de elevación (260) se afloje después de haber sido apretado.

9. Sistema según la reivindicación 8, en el que la porción de arandela integrada se acopla con la porción de trinquete, y en el que el elemento de sujeción, el elemento de leva, el asiento, la porción de arandela y la línea (110) se presionan entre sí mediante una carga de compresión aplicada por el perno de elevación.

10. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un diámetro exterior del árbol es menor que un diámetro interior de la base.

11. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 3 a 10, en el que un extremo anterior del árbol comprende una ranura, en el que la ranura fija la arandela al elemento excéntrico.

12. Sistema para reducir la vibración experimentada por una línea de detección dentro de un recipiente de presión

de un reactor nuclear, comprendiendo el sistema:

un conjunto de bomba de chorro; un elevador de entrada; un difusor; una línea de detección situada adyacente al difusor mediante por lo menos un bloque de soporte, y un conjunto de sujeción excéntrico (ECA) , en la que el ECA se acopla con un soporte en el difusor, comprendiendo el ECA:

una chaveta que comprende: un árbol, en el que el árbol comprende: una porción roscada situada en un extremo anterior, y una porción de cabeza situada en un extremo posterior; una excéntrica que comprende: una base que comprende un centro, en el que la base se acopla con el soporte; un árbol cilíndrico, en el que un extremo posterior del árbol cilíndrico está excéntricamente unido a la base; una abertura que pasa a través de la excéntrica, en la que la abertura permite que la chaveta pase a través de la excéntrica; una leva que comprende: una cavidad, en el que un diámetro interior de la cavidad es mayor que el diámetro exterior del árbol cilíndrico, lo que permite que la leva se mueva a lo largo del árbol cilíndrico; una porción de recepción, en el que la porción de recepción recibe la línea de detección; una abertura de la leva, en el que la abertura de la leva se encuentra adyacente a la cavidad; una sujeción que comprende: un rebaje que comprende al menos un resalte, en el que el rebaje recibe la leva y el al menos un resalte impide que la leva pase a través de la sujeción, y en el que la sujeción permite que una porción de la excéntrica pase a través; un brazo de la sujeción que sujeta una porción de la línea de detección recibida por la leva; y una abertura de sujeción, en la que la abertura de sujeción se encuentra adyacente al rebaje; en el que el ECA es ajustable en múltiples direcciones para acoplar el soporte y recibir la línea de detección, permitiendo que el difusor, la línea de detección, y el ECA se unan, lo que reduce la vibración experimentada por la línea de detección.

13. Sistema según la reivindicación 12, que también comprende un conector del ECA, en el que el conector del ECA comprende una tuerca que se acopla con la porción roscada de la chaveta, y en el que la excéntrica, la leva, y la sujeción se presionan entre sí mediante una carga de compresión aplicada por el conector del ECA cuando se aprietan sobre la chaveta.

14. Sistema según la reivindicación 13, que también comprende al menos una arandela, en el que la arandela comprende una porción de trinquete que impide que el conector del ECA se afloje después de haber sido apretado, y en el que un diámetro exterior de la arandela impide que el conector del ECA pase a través de la sujeción.

15. Sistema según la reivindicación 14, que también comprende una arandela de bloqueo integrada con la tuerca, en la que la arandela de bloqueo comprende una abertura que permite que la chaveta pase a través, y una serie de ranuras alrededor de una periferia de un diámetro exterior de la arandela de bloqueo, en el que las ranuras coinciden con la porción de trinquete de la al menos una arandela.