TAPÓN PARA TOBERA DE VAPOR DE REACTOR NUCLEAR.

Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear.

La presente invención se refiere a un tapón para tobera de vapor de reactor nuclear que resiste la contrapresión de prueba,

establecida en 0,6 kg/cm2 y permite mantener la integridad de la barrera, sin tener en cuenta la presión hidrostática provocada por el nivel de la piscina, durante los trabajos de mantenimiento de las válvulas de seguridad y alivio, de las válvulas de aislamiento y durante la realización de las pruebas de fugas de las válvulas de aislamiento de vapor principal del reactor nuclear, comprendiendo unos sellos neumáticos inflables que llevan a cabo un sellado activo y pasivo contra la superficie interior de la tobera de vapor del reactor, donde la creación de un laberinto por parte de los sellos activos crea un sellado pasivo secundario que incrementa la capacidad de sellado del tapón.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un tapón para tobera de vapor de reactor nuclear que resiste la contrapresión de prueba, establecida en 0, 6 kg/cm2 y permite mantener la integridad de la barrera, sin tener en cuenta la presión hidrostática provocada por el nivel de la piscina, durante los trabajos de mantenimiento de las válvulas de seguridad y alivio, de las válvulas de aislamiento y durante la realización de las pruebas de fugas de las válvulas de aislamiento de vapor principal del reactor nuclear.

El objeto de la invención consiste en un tapón para tobera de vapor de reactor nuclear que comprende unos sellos neumáticos inflables que llevan a cabo un sellado activo y neumático contra la superficie interior de la tobera de vapor del reactor. Los sellos neumáticos activos generan un laberinto, al expansionarse contra la tobera, que a su vez constituye un cierre laberintico secundario de tipo pasivo.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Se conocen en el estado de la técnica los tapones para tobera de vapor de un reactor nuclear que se utilizan para taponar las toberas y de esta manera poder realizar los trabajos de mantenimiento de las válvulas de seguridad y alivio, de las válvulas de aislamiento y para poder realizar las pruebas de fugas de las válvulas de aislamiento de vapor principal (con sus siglas en inglés MSIV´s, Main Steam Isolation Valves) del reactor nuclear.

Entre los anteriores se conocen los tapones para tobera de vapor de un

reactor nuclear de tipo activo-pasivo, entre los cuales los hay que presentan una banda hinchable que sella en el interior de la tobera, y un sello de una junta toroidal de elastómero que sella el exterior de la tobera.

La zona de cierre activo de este tipo de tapón no absorbe irregularidades de la tobera, haciendo que la estanqueidad sea escasa. Así mismo dado lo estrecho de la zona hinchable, el rozamiento con el interior de la tobera es pequeño, y por lo tanto con poca presión, inferior a 0, 6 kg/cm2, por lo que el tapón se desplaza, haciendo que la prueba de la MSIV´s haya que hacerla en el sentido inverso al estipulado, incrementando por lo tanto el valor de las fugas. Este valor “aumentado” hace que las MSIV´s tengan un alto mantenimiento preventivo, con el consiguiente aumento de dosis y coste.

Se conocen otros tipos de tapones activos-pasivos diseñados para centrales nucleares, con los que se consigue llevar a cabo la presión sobre el interior de la tobera por efecto de la presión de un elemento metálico gracias a un sistema hidráulico, pero que lleva a cabo identaciones o marcas sobre la misma. La presión que se debe realizar sobre la tobera es considerable, ya que posee poca superficie de rozamiento y debe poder resistir elevadas presiones, del orden de 14 kg/cm2. Por ello, el diseño de estos tapones es débil en el sentido de conseguir la presión para generar un rozamiento que resista la presión de la prueba de fugas de las válvulas de aislamiento de vapor principal.

Se conocen otros tapones donde el accionamiento es totalmente mecánico, es decir la expansión del tapón en el interior de la tobera es por la acción de mecanismos en el interior del tapón. El sellado se hace de forma pasiva por la acción de una junta elastomérica que cierra contra el interior de la tobera. Este tapón, ejerce presión sobre la tobera, pero presenta el inconveniente de que ante un fallo del mecanismo, es muy difícil su retirada. Así mismo, debido a la propia naturaleza del mecanismo, presenta limitaciones en la carrera del mecanismo y en la holgura de las piezas a la hora de absorber irregularidades, fundamentalmente ovalidades en la tobera.

Se conocen otros tapones donde el sistema está formado por un motor neumático que comprime una junta de goma, procediendo a su expansión y cierre contra la pared interior de la tobera. Adicionalmente posee un sello inflable, pero ante un fallo del sistema neumático, bien por el suministro o por avería del motor, la extracción del tapón se ve muy comprometida.

El tapón para tobera de vapor de reactor nuclear de la presente invención resiste la contrapresión de prueba, establecida en 0, 6 kg/cm2 y permite mantener la integridad de la barrera, sin tener en cuenta la presión hidrostática provocada por el nivel de la piscina.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un tapón para tobera de vapor de reactor nuclear que comprende un chasis en el que van dispuestos uno o varios anillos metálicos en cuya periferia van dispuestos al menos dos sellos neumáticos inflables expandibles contra la superficie interior de la tobera para llevar a cabo el cierre de la misma.

El tapón para tobera comprende además un sistema de alimentación de aire dispuesto en el interior del tapón, que se encuentra conectado a los sellos neumáticos inflables, de manera que el tapón es de tipo activo y neumático.

El tapón comprende un conector y un colector de inflado dispuestos entre el sistema de alimentación y los sellos neumáticos inflables que transmiten la presión de inflado del sistema de alimentación a dichos sellos neumáticos inflables.

El/los anillo/s metálico/s se une/n al chasis del tapón a través de unos medios de unión que se encuentran equidistribuidos en el chasis del tapón.

El tapón así constituido soporta la presión de la prueba de fugas de las válvulas de aislamiento sin la colaboración de la presión hidrostática de la piscina y minimiza la presión ejercida sobre la tobera para el anclaje y sellado.

Los sellos neumáticos inflables se encuentran separados entre sí una determinada distancia a través de unos medios de separación que permiten establecer un sellado secundario pasivo de tipo laberíntico cuando los sellos entran en contacto con la superficie interior de la tobera de vapor, debido a los huecos que se crean entre dos sellos neumáticos adyacentes, lo que permite anular las fugas que pudieran producirse durante el cierre debido a la perdida de carga que es absorbida por los citados huecos del laberinto.

Este sellado pasivo complementa, en caso de necesidad, el sellado activo llevado a cabo por los sellos neumáticos inflables por contacto con la superficie interior de la tobera de vapor, sellado activo llevado a cabo durante los trabajos de mantenimiento de las válvulas de seguridad y alivio, de las válvulas de aislamiento y durante la realización de las pruebas de fugas de las válvulas de aislamiento de vapor principal del reactor nuclear.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1. Muestra una vista en sección lateral del tapón para tobera de vapor de reactor nuclear de la presente invención dispuesto en el interior de una tobera antes de llevar a cabo el cierre de la misma.

Figura 2. Muestra un detalle en sección de dos de los sellos neumáticos inflables dispuestos cada uno en uno de los anillos intermedios cuando se encuentran expandidos contra la superficie interna de la tobera debido a la entrada de aire al interior del mismo.

Figura 3. Muestra una vista en planta de los medios de unión que se encuentran equidistribuidos en el chasis del tapón.

Figura 4. Muestra una vista en planta del tapón para tobera de la presente invención donde se han retirado los sellos neumáticos inflables para observar con mayor claridad el chasis del mismo.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A la vista de las figuras se describe a continuación un modo de realización preferente de tapón para tobera de vapor de reactor nuclear de la presente invención.

En la Figura 1 se observa una vista en sección lateral dispuesto en el interior de la tobera (22) antes de llevarse a cabo el cierre. Este tapón comprende un chasis metálico (19) en el que van dispuestos un anillo externo

(7) que se encuentra adyacente a cinco anillos intermedios (6) adyacentes entre sí, adyacentes a su vez a un anillo interno (4) que apoya sobre un resalte interno circunferencial (17) del chasis metálico (19) del tapón. Por el interior de dicho chasis (19) se encuentra dispuesto un tubo de venteo (23) que comunica la tobera (22) con el exterior.

Tanto los anillos intermedios (6) como el anillo externo (7) y el anillo interno (4) , de material metálico, comprenden un rebaje circunferencial periférico...

1. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear caracterizado porque comprende un chasis (19) en el que van dispuestos uno o varios anillos (4, 6, 7) metálicos en cuya periferia van dispuestos al menos dos sellos neumáticos inflables (5) expandibles contra la superficie interior de la tobera (22) para llevar a cabo el cierre de la misma.

2. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 1 caracterizado porque comprende además un sistema de alimentación de aire dispuesto en el interior del tapón, que se encuentra conectado a los sellos neumáticos inflables (5) .

3. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 2 caracterizado porque comprende adicionalmente un conector (11) y un colector de inflado (8) dispuestos entre el sistema de alimentación y los sellos neumáticos inflables (5) .

4. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 3 caracterizado porque comprende siete anillos metálicos, donde uno de ellos es un anillo externo (7) que se encuentra adyacente a cinco anillos intermedios (6) adyacentes entre sí, adyacentes a su vez a un anillo interno (4) que apoya sobre un resalte interno circunferencial (17) del chasis metálico (19) del tapón.

5. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 4 caracterizado porque cada uno de los anillos metálicos (4, 6, 7) comprende un rebaje circunferencial periférico (18) donde se encuentra alojado cada uno de los sellos neumáticos inflables (5) .

6. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 5 caracterizado porque cada uno de los anillos metálicos (4, 6, 7) comprende un conducto (21) que comunica el colector de inflado (13) con cada uno de los sellos neumáticos inflables (5) .

7. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 6 caracterizado porque los anillos metálicos (4, 6, 7) se unen al chasis (19) del tapón a través de unos medios de unión que se encuentran equidistribuidos en dicho chasis (19) del tapón.

8. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 7 caracterizado porque los medios de unión comprenden tornillos (1) , tuercas (9) , arandelas (10, 16) y separadores (8) .

9. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 1 caracterizado porque los sellos neumáticos inflables (5) se encuentran separados entre sí a través de unos medios de separación que permiten establecer un sellado secundario pasivo de tipo laberíntico cuando los sellos entran en contacto con la superficie interior de la tobera (22) , debido a los huecos (24) creados entre dos sellos neumáticos (5) adyacentes.

10. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicaciones 5 y 9 caracterizado porque los medios de separación son un tramo circunferencial

(20) de los anillos metálicos (4, 6, 7) adyacente al rebaje circunferencial periférico (18) de los mismos (4, 6, 7) donde se aloja cada sello neumático inflable (5) .

11. Tapón para tobera de vapor de reactor nuclear según reivindicación 10 caracterizado porque los sellos neumáticos inflables (5) absorben irregularidades u ovalidades de hasta 4 mm en superficie interna de la tobera (22) .