窄间隙检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种窄间隙检测系统，该窄间隙检测系统包括:沿轴向延伸的用于检测的管，特别是蒸汽发生器管；以及环绕的套筒、特别是套管，该套筒以空心圆柱形的间隙与该管径向地间隔。本发明还涉及用于安装该窄间隙检测系统的方法。
【背景技术】
[0002]在核技术反应设备中使用蒸汽发生器通常是已知的。在一种特殊的实施方式中，多个类圆柱形的蒸汽发生器呈星状地围绕核反应堆设置。每个单独的蒸汽发生器附有其单独的组件，在此为位于其中心的蒸汽发生器管，即所谓的“锅炉中柱”，该蒸汽发生器管支承蒸汽发生器的整个重量。这类蒸汽发生器管由于较高的重量负载而具有约30mm至35mm的壁厚，其中管径超过500_。出于技术原因，这类蒸汽发生器管通常由套管环绕，该套管以约8mm至15mm的间隙距离环绕该蒸汽发生器管并且确保了绝热保护的功能。
[0003]为了确保最大程度的安全性，需对蒸汽发生器管、特别是其焊接接合处定期地进行检测，从而可以排除各个蒸汽发生器管的材料疲劳或者其他损坏出现的可能。在这类检测中，通过相应的检测设备优选扫描式地在蒸汽发生器管的外部移动。在本发明的范围内，检测设备可以理解为是所有能够想到的测量探头的类型，比如超声波探头或者其他类似设备，也可以理解为是例如能够从蒸汽发生器管的外壁的特定表面区域采样的交互式工具。为了使这类检测设备移动，已知一种能够在轨道式的环上绕其半径移动的操纵器，该环必须围绕易于接近的管安装。
[0004]对此的缺陷已证明为，通过环绕蒸汽发生器管的套管严格限制了接近已安装好的蒸汽发生器管。蒸汽发生器管与套管之间的间隙大小例如仅为10_，这阻碍了使用常规技术来检测由套管环绕的蒸汽发生器管。在检测的时期将套管拆除由于与之相关的较高的费用而并不实际。
【发明内容】
[0005]由该现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种窄间隙检测系统，该窄间隙检测系统在非常狭窄的间隙内仍可以以简单的方式实现在已安装好的、由套筒或套管环绕的待检测的管(特别是蒸汽发生器管)上放置检测设备。本发明的任务还在于，说明一种用于安装该窄间隙检测系统的方法。
[0006]该目的通过上述类型的窄间隙检测系统得以实现。该窄间隙检测系统的特征在于，套筒具有沿轴延伸的开口，该开口具有横向于轴向延伸的开口角，而且在开口的径向上方设置有沿轴能够移动支承系统，该支承系统支承具有检测设备的环，该环以能够围绕待检测的管旋转的方式设置在间隙中，在间隙中，通过支承系统的相应轴向运动以及环的相应旋转而能够将检测设备放置在蒸汽发生器管上。
[0007]本发明的基本构思在于，将支承相应的检测系统的环放置在空心圆柱形的间隙中。该检测系统的高度以及环的厚度这样选择，即，不超过间隙的大小，例如为8_，其中，环的轴向长度可以例如为250_。通过环沿着开口的轴向延伸的轴向运动或者通过环的旋转可以以类似于扫描的形式将检测设备放置在待检测的蒸汽发生器管上。该开口在其整个轴向长度上不必具有一个并且相同的开口角，只要保持支承系统能够接近，该开口角完全可以变化。
[0008]检测系统其他因为体积太大而不能放置在间隙中的所有组件设置在待形成在套筒或套管中的开口的径向上方，该开口例如1.5m长并具有90°的开口角。这特别是涉及用于环的支承系统，该支承系统能够与环一起轴向移动并且设置用于使位于间隙中的环旋转。通过在套管中形成开口并且将所有体积过大的部件设置在开口的径向上方以有利的方式实现了，即使在已存在有套管的情况下检测设备仍可以借助该支承系统而在间隙内部移动。
[0009]优选该检测设备设置用于检测径向内侧管的外表面，当然通过该检测系统也可以检测径向外侧套筒的内表面。径向外侧的套筒可以是环绕待检测管的热保护管。套筒也可以具有另一种外壁，该外壁不必在整个圆周上围绕待检测管。这意味着，待检测管在整个圆周上由空心圆柱形的间隙或者自由空间或窄间隙环绕，从而实现了按照本发明的检测系统的使用。因此，本发明适用于检测具有环绕管的空心圆柱形间隙或窄间隙的、在核技术设备的很多地方中常遇到的多种管道类型。
[0010]根据按照本发明的窄间隙检测系统的特别的设计方式，通过在间隙中轴向延伸的平面的连接部件，检测设备与环连接，并以此使检测设备也能够放置在开口并不沿其延伸的轴向间隙区域中。这类连接板的使用以有利的方式使窄间隙检测系统的轴向的可及范围延长，该窄间隙检测系统的可及范围在不存在该连接部件或连接板的情况下被限制在开口的轴向长度上。当连接板和开口的长度分别约为1.5m时，在连接板安装在环的一侧上并随后安装在环的另一侧上的情况下，总共能够覆盖约4.5m的轴向检测长度。检测设备所需的连接导线设置在连接板中或者设置在连接板上，该连接导线可以根据检测设备的类型而变化。因此，检测设备和连接板理想地形成为一个单元，例如当需要其他探头时，该单元能够更换为其他单元。
[0011]根据按照本发明的窄间隙检测系统的另一种的设计方式，平面的连接部件的环侧端部上设置有横向于轴方向而引入开口的扁平电缆，该扁平电缆具有用于检测设备的连接导线。扁平电缆的使用防止在环的旋转运动中发生导线的卷绕，确切的说，防止在旋转运动中该扁平电缆类似于在卷轴上卷曲，例如在环的相应的环绕凹槽中卷曲。
[0012]根据本发明一个另外的变型，平面的连接部件的轴向长度不超过开口的轴向长度而且平面的连接部件能够沿轴取向地穿过开口而引入间隙中。因此以有利的方式简化了窄间隙检测系统在由套管环绕的蒸汽发生器管上的安装。
[0013]在按照本发明的窄间隙检测系统的另一种的设计变体中，环由多个环形连接的环区段组成，其中这样选择各个环区段的弧度，即，环区段能够横向于轴向取向地穿过开口而引入间隙中。通用使用多个(例如5或6个)环区段可以使环绕蒸汽发生器管的环能够分块地引入间隙中。这些例如由不锈钢或铝制成的环取段可以通过相应螺栓连接或者铰接而相互间稳固地连接。
[0014]在按照本发明的窄间隙检测系统的一个优选的设计方式中，支承系统具有用于轴向移动的驱动装置。该驱动装置可以具有发动机以及驱动辊或齿轮，该驱动辊或齿轮以相应的齿条而处于有效连接的状态。以这种方式可以有利地简化自动检测。
[0015]根据该窄间隙检测系统的一个特别优选的设计方式，支承系统具有用于环的旋转的驱动装置。该驱动装置理想地还同时包含用于环的导向装置，从而使环相对于支承系统能够转动的放置，例如是一个滑动轴承，通过该滑动轴承在其一个侧面的横截面边缘环绕环。由此也以有利的方式简化了自动检测。
[0016]根据该窄间隙检测系统的另一个实施方式，环具有至少一排环绕的、等距设置的嵌合孔，借助这些嵌合孔能够使驱动装置的转动在嵌合孔上转换为环的旋转。这一排环形的嵌合孔在此具有齿条的功能，设置在支承系统中的相应驱动装置的齿轮嵌入其中。代替这些嵌合孔还能够考虑嵌合凹槽。借助静摩擦力，例如通过橡胶轮，也可以实现旋转运动的转换。
[0017]对应于按照本发明的窄间隙检测系统的另一种变型，设置有至少一个与套管连接的轴向导轨，在该导轨上支承系统能够与环一同移动。这类导轨例如可以暂时地焊接或者旋紧在套管上。在此，齿条的使用也是有利的，因为这样防止了驱动的滑脱而且能够以较高的精确度实施支承系统与其所支承的环的定位。最理想的是该支承系统与导轨形成为一个预制好的单元，该预制好的单元随后在导轨的至少一个端部上与套筒连接。以此有利地简化了安装。
[0018]按照本发明的一个特别有利的变型，环能够旋转至少360°。因此可以容易地扫描蒸汽发生器管的整个圆周。
[0019]根据按照本发明的窄间隙检测系统的一个特别优选的设计方式，该窄间隙检测系统具有控制装置，借助该控制装置能够协调支承系统的轴向运动以及环的旋转运动。控制装置例如可以是具有屏幕输出设备以及操作面板的计算机设备，该计算机设备也实现了与检测设备的交互作用。
[0020]按照本发明的目的也通过一种方法得以实现，该方法用于为窄间隙检测系统安装沿轴向延伸的用于检测的蒸汽发生器管以及安装环绕的套管，该套管以空心圆柱体的间隙与蒸汽发生器管径向间隔，该方法包括以下步骤:
[0021 ]-在该套管中设置轴向延伸的开口，该开口具有横向于轴向延伸的开口角，
[0022]-将多个环区段相继地引入间隙中并将环区段以环形的方式连接成为一个能够旋转的环，
[0023]-将沿着开口延伸的导轨与套管连接，
[0024]-在导轨上设置用于环的可移动的支承系统，借助该导轨，环在间隙中能够沿着开口轴向地延伸并能够旋转，
[0025]-将检测设备与环连接。
[0026]以此安装的检测系统的相应的优点已在上述内容中进行了说明。在检测结束之后，可以再次拆除该窄间隙检测系统并且再次关闭套管的开口，例如通过之前移除的管套区段的焊接。
[0027]其他有利的设计方式在其他从属权利要求中给出。
【附图说明】
[0028]借助附图中示出的实施例进一步详细地描述本发明、其他的实施方式以及其他优点。附图中:
[0029]图1示出了具有蒸汽发生器管的示例性的核反应堆，
[0030]图2示出了第一种示例性的蒸汽发生器检测系统，
[0031]图3示出了第二种示例性的蒸汽发生器检测系统以及
[0032]图4示出了分段的环。
【具体实施方式】
[0033]图1以示意性的俯视图10示出了一个示例性的核反应堆16，该核反应堆设置在反应堆容器14中。该反应堆容器14由多个蒸汽发生器13星状地环绕，蒸汽发生器管12或“锅炉中柱”在这些蒸汽发生器中分别位于中心。从处于运行中的反应堆容器14中流出的、已被加热的冷却介质连续地引导至蒸汽发生器13中，在该蒸汽发生器中设置有热交换器，该热交换器使冷却介质冷却并产生水蒸气。水蒸气另外可以用于产生电能。已冷却的冷却介质随后再次引导回反应堆容器14中。为了改善绝热性，蒸汽发生器管12由各个绝热管环绕，该绝热管以大约为8mm至15mm的窄间隙而设置。
[0034]图2以示意性的截面图示出了第一种示例性的蒸汽发生器检测系统20。蒸汽发生器管22沿假想的中心轴44延伸，该蒸汽发生器管具有例如500mm的内径以及30mm至35mm的壁厚。该蒸汽发生器管22由设置用于绝热的套管24围绕。具有厚度约12mm的空心圆柱形的间隙28在蒸汽发生器管22的径向外表面和套管24的径向内表面之间