给传热管内部输送工具的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明总体上涉及工具输送系统，更具体地，涉及给传热管内部远程地输送工具的方法和设备。
【背景技术】
[0002]在压水反应堆核电站中，蒸汽发生器换热器将来自反应堆堆芯的水的热能转换成蒸汽，从而驱动涡轮发电机。为了传递热量，同时维持流过反应堆堆芯的高压水和被转换成蒸汽的低压水之间的分离，蒸汽发生器由提供了大传热表面积的数千个小直径管构成。蒸汽发生器中的管的数量典型地在大约4000到15000的范围内。某些蒸汽发生器采用每根大约60英尺(18.3米)长的长直管。大部分蒸汽发生器由U形管构成，或由具有通过长度较短的水平管被结合在一起的两个90度弯部的竖长段构成。所有的管都终止于一块厚板，即已知的管板，管板上被钻出大量的孔，所述孔捕捉所述管的端部，并与下封头交界，下封头形成了用于来自反应堆堆芯的主冷却剂的入口增压室和出口增压室。在电站运行期间，流过反应堆堆芯的高压水传递一定量的放射性颗粒穿过蒸汽发生器，部分颗粒被沉积在管的内表面上。电站运行后，蒸汽发生器变成辐射源。
[0003]明智地利用涡流探针的定期检查，以保证蒸汽发生器传热管的结构完整性。由于蒸汽发生器内的高辐射场，机器人和远程控制的机动化装置被用于定位并移动涡流探针穿过所述管。设备、人力、电站停机时间的成本以及使员工辐射暴露最小化的好处强烈地要求优化涡流检查工艺的性能和能力。
[0004]通过如下步骤来执行所述检查:将位于蒸汽发生器外侧的卷绕探针经柔性管道推入所述下封头的蒸汽发生器增压室内并到达机械操纵器，然后机械操纵器在蒸汽发生器的传热管内引导所述探针。目前的系统典型地只使用刚性轴来推动探针穿过所述管道和传热管。这些系统容易卡住，使检查困难。少部分系统使用指向传热管端部的开放式空气射流来驱动探针穿过传热管，但是所获得的探针驱动力很小，而且空气射流容易使放射性污染物分散，使得所述方法不合需要。
[0005]所以，本发明的目标是提供一种使涡流探针以最小的阻力容易穿过输送管道以及穿过换热器管的涡流输送系统。
[0006]本发明的另一个目标是提供能被有效地展开且将使放射性污染物的扩散最小化的输送系统。
【发明内容】
[0007]通过一种用于将工具远程地传递穿过换热器的传热管的工具输送系统来实现所述的和其他的目标，所述换热器具有通过第一管端与传热管的内部流体连通的歧管增压室、以及用于接近所述增压室的进入口。所述工具输送系统包括:可密封的输送管道，所述输送管道的尺寸被设计成从所述增压室外侧的第一位置穿过所述进入口延伸到第一管端；柔性轴，所述柔性轴用于经所述输送管道将所述工具推到所述传热管内。第一密封件被支撑在所述柔性轴的前部的附近，并且当所述柔性轴在所述传热管内被插入一个指定距离后，在所述传热管的内部和所述柔性轴之间形成基本上不透流体的可滑动的密封。第二密封件位于输送管道的待定位在所述增压室外侧的一部分上，第二密封件得到支撑，从而在所述柔性轴和所述输送管道的内部之间形成基本上不透流体的密封且使得柔性轴能滑动穿过所述第二密封件。流体入口形成在输送管道上，所述流体入口与所述输送管道的内部流体连通、且在第二密封件和第一管端之间，用于引入流体从而沿传热管的内部驱动所述工具。优选地，第三密封件被支撑在所述输送管道的被配置成与所述第一管端交界的一端处。第三密封件被构造成在所述第一管端和所述输送管道之间形成基本不透流体的密封，同时使得工具和柔性轴能够穿过其中。所述柔性轴足够刚硬以向前推动所述工具，直到所述第一密封件位于所述传热管内，从而在所述柔性轴和所述传热管的内部之间形成基本上不透的密封。
[0008]在一个实施例中，第四密封件被设置在第二密封件的上游；所述第四密封件被构造成在所述柔性轴和所述输送管道之间提供基本上不透流体的密封，同时使柔性轴能滑动穿过所述第四密封件，并且在所述输送管道的内部在所述第二密封件和所述第四密封件之间的空间形成腔室，所述腔室具有穿过腔室壁的端口，通过该端口可以施加负压通风。理想地，第一密封件和第二密封件都被配置成使得所述工具和所述柔性轴能离开所述输送管道，该输送管道优选地通过机械臂以与所述第一管端(89)密封地流体连通的方式得到支撑。
[0009]在实施例之一中，第一密封件包括与多个周向内侧段重叠的多个周向外侧段，所述周向外侧段和周向内侧段沿朝外的方向被偏置。优选地，第一密封件包括具有入口的流体路径，所述流体路径的入口在第一密封件的上游侧且与所述周向内侧段的朝内表面流体连通。在另一个实施例中，第一密封件包括周向交替的密封垫和弹性泡沫体密封段，其中，所述泡沫体密封段贴合所述密封垫和所述传热管的内壁，从而在所述内壁和所述工具之间形成基本不透流体的可滑动的密封。
[0010]本发明还预期一种通过进入口和增压室将工具输送到换热器的传热管内的方法。所述方法包括:将输送管道插入到换热器的增压室内，并且所述输送管道的一端与传热管的一端流体连通，所述输送管道的第二端位于所述增压室的外侧。所述方法将所述工具插入所述输送管道的第二端内；在所述工具的后侧将柔性轴插入所述输送管道的第二端内，从而所述工具位于所述柔性轴和所述传热管之间。所述方法随后推动所述柔性轴和所述工具穿过所述输送管道并进入所述传热管内；利用第一密封件围绕所述传热管的内壁的圆周可滑动地密封所述柔性轴，从而形成基本上不透流体的密封、同时使所述柔性轴能在所述传热管内移动。所述方法驱动柔性轴从输送管道的第二端的外侧穿过第二密封件，从而在管道的第二端处可滑动地密封柔性轴。所述方法随后强迫流体进入所述输送管道并且由此进入传热管的所述一端内，从而驱动所述工具穿过所述传热管的内部的一部分。在一个实施例中，所述方法包括利用被支撑在输送管道和传热管之间的第三密封件形成基本不透流体的密封的步骤，同时所述第三密封件被配置以使得柔性轴和工具能滑动穿过其中。优选地，所述方法包括穿过第二密封件和第三密封件之间的输送管道形成流体入口，用于引入流体以驱动所述工具穿过传热管的内部的一部分。
[0011]在另一个实施例中，所述方法包括如下步骤:产生一个被附接到所述输送管道的第二端的腔室，所述腔室通过利用第四密封件将在所述腔室的内壁和柔性轴之间部分柔性轴可滑动地密封而形成，所述第四密封件由在输送管道的第二端与第四密封件之间延伸的导管支撑，从而在所述导管的内部在第二密封件和第四密封件之间产生一个所述柔性轴能滑动穿过的腔室；同时一个流体联接件被设置在所述腔室内用于施加负压通风。优选地，所有的密封件被配置以使得柔性轴和工具能从传热管的内部离开输送管道。
【附图说明】
[0012]通过结合附图阅读下面的优选实施例的描述能获得本发明的进一步理解，其中:
[0013]图1是能应用本发明的输送系统的竖直蒸汽发生器的局部剖开透视图；
[0014]图2是图1的蒸汽发生器的下封头的一半的剖视图，它示意地展示了被连接到U形传热管的一端并利用机械臂支撑的本发明一个实施例的输送系统；
[0015]图3是图2中所示实施例的可滑动第一密封件的透视图，它形成了柔性轴和传热管内部之间的密封交界部；
[0016]图4是图3中所示密封件沿4-4的剖视图；
[0017]图5是图3的密封件沿5-5的剖视图；
[0018]图6是输送管道一端的剖视图，它画出配合图2所示实施例使用的管板密封件；
[0019]图7是图2中所示的输送管道的组合的管道流体入口和负压通风腔室部分的剖视图；
[0020]图8是图7中所示的管道流体入口和负压通风腔室的端视图，其示出了组件的流体入口端；
[0021]图9是图3，4和5中所示的第一密封件的替换实施例的透视图；
[0022]图10是图9中所示的第一密封件的替换实施例的剖视图。
【具体实施方式】
[0023]参见附图，图1示出了采用多个U形管的蒸汽或蒸气发生器10，所述U形管形成管束，以提供传递来自管内流动的主流体的热量所需的加热面，从而使包围管外侧的次流体蒸发或沸腾。蒸汽发生器10包括具有竖直定向的管状下壳体部14、竖直定向的上壳体部15、包封上端的顶罩或碟形封头16、以及包封下端的基本半球形的下封头18的容器。下壳体部14的直径小于上壳体部15，下壳体和上壳体通过截头圆锥形的壳体段20进行连接。管板22在下壳体部14的底端处被附接到下封头18，且具有设置在其中接收U形管端部的多个孔24。分隔板26被设置在下封头