蒸汽发生器上部管束检查工具的制作方法

专利名称:蒸汽发生器上部管束检查工具的制作方法
蒸汽发生器上部管束检查工具[0001]相关申请的交叉引用[0002]本申请要求2009年5月27日提交的名称为“Steam Generator Upper Bundle Inspection Tools (蒸汽发生器上部管束检查工具)”的、系列号为No. 61/181，560的美国 临时专利申请的优先权，并且通过参引的方式将其全部结合进本文。技术领域：
[0003]本发明总体上涉及检查设备的领域，更具体地涉及发电厂蒸汽发生器检查设备， 并且再更具体地涉及核电厂蒸汽发生器检查设备。
背景技术：
[0004]在核反应堆发电厂中，使用核反应堆容器来生成用于产生蒸汽和电的热量。反应 堆容器通常为封装有核燃料和冷却水构成的堆芯的压力容器。这样的核发电厂通常包括三 个主要组成部分盛装燃料的反应堆容器，反应堆容器产生过热水用于输送到一个或更多 蒸汽发生器，蒸汽发生器输出蒸汽以驱动多级蒸汽轮机从而产生电力。[0005]过热水通过管道被输送到蒸汽发生器。这些管道将水供给到蒸汽发生器内的众多 管中。这些管呈U形，其将水供回到蒸汽发生器出口处的管道以重新循环回到反应堆。核 蒸汽发生器中的管通常形成为倒“U”，其通过通道分开、由多个支撑板保持在一起并以周期 性的竖向间隔分开。每个管排的高度可以超过三十二英尺。被使用的六个到八个或者更多 支撑板中的每个均沿竖向以三英尺到六英尺的间隔分开。在蒸汽发生器中，用冷水使装载 过热水的管骤冷，这产生了驱动轮机以发电的蒸汽。[0006]这种用于产生蒸汽的步骤存在几个问题。用来使管骤冷的水往往具有杂质和化学 物，它们会既腐蚀蒸汽发生器管又腐蚀支撑板、还会导致其它损坏。即使为了符合安全规定 而要求对核蒸汽发生器进行周期性检查，但是，监测蒸汽发生器的清洁度仍然成问题。对于 世界各地还在使用的很多陈旧的核反应堆而言，蒸汽发生器的高腐蚀性环境尤其成问题。[0007]过去，蒸汽发生器管和支撑板并不能实现视觉检查。以前信息是通过不能充分检 查管和支撑板的所有部分的复杂系统来收集的。由于高辐射性的环境和管道的热度，直观 视觉上的人工检查通常被限制为每六个月的周期每人在三到五分钟之间。这段时间周期不 能提供太多对腐蚀、孔洞和泄漏进行仔细检查的机会。由于热度、辐射性以及使管分开的通 道的窄度，很难在支撑板处的狭窄通道和管分离间隙内进行检查。[0008]管通常在四叶形孔处延伸穿过支撑板。这些开口提供了流通特征以改善发生器中 的水流和减少在支撑板处的沉淀物堆积。尽管如此，四叶形开口必须接触管的一些小区域 导致在管上产生材料堆积区域，或者甚至导致“被板滤掉”的材料粘附在管上。这些材料将 加剧管的过早腐蚀。通过已知的检查设备，除了与通道交界的管外，其它所有管上的这种情 况都不能被检测到。[0009]此外，蒸汽发生器内的组成部件的走向给设计用于检查这样的区域的可用设备提 供了极大的挑战。在蒸汽发生器底部处的插入孔(也称作检查孔)通常小到直径为五到六英寸。出于这种应用的目的，这样的入口将被广义地称为进出口。发生器内的流量分配板 常常阻碍任何在发生器内操控装备的空间。在蒸汽发生器内三十英尺高或更高的高度处的 检查提供了重大的工程学挑战。另外，管排之间的流体槽口通常小于两英寸宽，而且管分隔 间隙尺寸通常小于一英寸(低至大约O. 3英寸)。
发明内容
[0010]在此公开的本构想的多个方面总体上涉及兑币机，其构造用以提供安全措施以防 未授权的应用和/或使用，并防止从兑币机发放伪造凭单或可转让票据。[0011]在本构想的一些方面中，一种用于检查蒸汽发生器的内部的检查系统包括第一构 架和第二伸缩式构架，第二伸缩式构架具有枢转地附连于第一构架的近端和承载输送舱的 远端，该输送舱限定有储存库。该检查系统包括第一自动检查载体(vehicle)，该第一自动 检查载体的尺寸被设计为能被装入输送舱储存库内并且其自身限定有储存库。第一自动检 查载体包括驱动系统、至少一个检查摄像头和至少一个照明系统。第一自动检查载体还包 括将第一自动检查载体连接到输送舱的缆线。该检查系统还包括第二自动检查载体，第二 自动检查载体的尺寸被设计为能被装入第一自动检查载体储存库内。第二自动检查载体包 括至少一个检查摄像头和至少一个照明系统并且还包括将第二自动检查载体连接到第一 自动检查载体的缆线。[0012]在本构想的另一方面，一种用于检查蒸汽发生器的内部的载体式检查系统 (vehicular inspection system)包括磁检查载体,该磁检查载体包括驱动系统,该驱动系 统使用磁体、电磁体或磁体和电磁体的组合以利于磁检查载体的沿着包含铁类金属的竖向 表面的竖向运动，该磁检查载体限定有储存库并且包括至少一个检查摄像头和至少一个照 明系统，此外该磁检查载体还包括将该磁检查载体在远端处连接到在蒸汽发生器外部的缆 线管理系统、视频屏幕、电源和控制器中一个或更多个的缆线。载体式检查系统还包括管束 间自动检查载体，管束间自动检查载体的尺寸被设计为能被装入磁检查载体储存库内，管 束间自动检查载体包括驱动系统、至少一个检查摄像头和至少一个照明系统并且此外还包 括将管束间自动检查载体连接到磁检查载体的缆线。[0013]又在本构想的另一方面中，用于检查蒸汽发生器的内部的载体式检查系统包括第 一检查载体，第一检查载体包括双履带(track)驱动系统、多个检查摄像头和多个灯，第一 检查载体包括限定内部储存库的底座，磁检查载体此外还包括将磁检查载体连接到远端控 制器的缆线。管束间自动检查载体也被设置并包括单履带驱动系统，管束间自动检查载体 的尺寸被设计为能被装入第一检查载体内部储存库内，管束间自动检查载体包括多个检查 摄像头和多个灯并且此外包括将管束间自动检查载体连接到第一检查载体的缆线。[0014]本发明的以上概述不是意为表示体现了每个实施方式或者每一个方面。本发明具 有的另外的特征和益处从下面给出的详细的说明、附图和权利要求
将变得显而易见。


[0015]通过结合附图阅读下面的具体实施方式
部分，本发明的其它目的及优点将变得显 而易见。[0016]图1示出了根据本构想至少一些方面的用于蒸汽发生器的竖向部署系统(vertical deployment system, VDS)的立体图。[0017]图2a_2b示出了图1的VDS的一部分的视图，其示出了根据本构想至少一些方面 的输送舱。[0018]图3示出了被插入蒸汽发生器中的、根据本构想的至少一些方面的上图中的VDS。[0019]图4示出了在蒸汽发生器内处于安装并折叠的状态下的、根据本构想的至少一些 方面的上图中的VDS。[0020]图5示出了在蒸汽发生器内处于安装并伸展的状态下的、根据本构想的至少一些 方面的上图中的VDS。[0021]图6示出了在蒸汽发生器内处于安装并伸展的状态下的、根据本构想的至少一些 方面的上图中的VDS的另一视图。[0022]图7示出了在蒸汽发生器内处于安装并伸展的状态下的、根据本构想的至少一些 方面的上图中的VDS的另一视图，其中部署有自行装置(rover)。[0023]图8示出了根据本构想的至少一些方面的输送舱、部署的自行装置和部署的管束 间自行装置的另一视图。[0024]图9示出了根据本构想的至少一些方面的输送舱的视图，自行装置保持在该输送 舱内。[0025]图10示出了根据本构想的至少一些方面的、部署的自行装置和部署的管束间自 行装置的视图。[0026]图1la示出了根据本构想的至少一些方面的用于检查蒸汽发生器的检查载体的 另一实施方式。[0027]图1lb示出了根据本构想的至少一些方面的、部署有管束间自行装置的图1la的 检查载体。[0028]图12a至12c示出了根据本构想的至少一些方面的、图1la至Ilb的检查载体从 沿着蒸汽发生器护封(wrapper)的运动过渡到蒸汽发生器支撑板的一系列运动。[0029]图12d是根据本构想的至少一些方面的、被设置在顶部蒸汽发生器支撑板上的检 查载体的前视图。[0030]图12e_12f示出了根据本构想的至少一些方面的、图1la至Ilb的检查载体从沿 着蒸汽发生器支撑板的运动过渡到蒸汽发生器护封的一系列运动。[0031]图12g至12h是设置在顶部蒸汽发生器支撑板上的、根据本构想的至少一些方面 的部署有管束间自行装置的检查载体的立体剖视图。[0032]图13示出了根据本构想的至少一些方面的、图1la至Ilb的检查载体的另一视 图。[0033]图14示出了用于图1至10的VDS的控制器布局的示例。[0034]尽管本发明容许不同的改型和替代形式，但是，在图中以示例的方式示出了特定 的实施方式，并将在本文中详细地描述这些实施方式。然而，应当理解，本发明不意为局限 于所公开的具体形式。更确切地说，本发明将覆盖落在由所附权利要求
限定的本发明的精 神和范围内的所有改型、等同方案和替代方案。
具体实施方式
[0035]图1至图9示出了竖向部署系统(VDS) 100的不同方面，该竖向部署系统在结构上 总体上对应于2000年11月14日授予Gay等人的系列号为No. 6，145，583的美国专利中公 开的用于检查蒸汽发生器内部的设备。该设备构造为通过视觉的方式检查蒸汽发生器管 (其包括蒸汽发生器管的上部)、支撑板的顶部和底部、护封至支撑板的焊缝以及其它蒸汽 发生器内部结构。[0036]总体上说，VDS 100被设计用于竖向提升器具、传感器、工具和/或有效负载约 30-33英尺或更多(这取决于待检查的具体类型的蒸汽发生器的结构)。在附图中，所示出 的蒸汽发生器为FRAMAT0ME的68/19型，但是该VDS也可以用于其它蒸汽发生器中，例如但 不限于Westinghouse的F型蒸汽发生器以及其它的蒸汽发生器。VDS 100能够部署于在检 查孔入口的中央或下方具有流量分配板(FDB) 275 (见图3)的蒸汽发生器机型上，该检查孔 入口最小具有4”(102毫米)直径的、通入蒸汽发生器的畅通入口。在替代构造中，可部署 式支撑装置能够与轨道组件110组合使用，以提供对另一蒸汽发生器部件或表面的支撑。 在再一种构造中，轨道组件可简单地连接至进出口 205使得轨道组件以悬臂方式伸到蒸汽 发生器内。蒸汽发生器支撑板225还必须具有大致尺寸为直径大约3. 5”(89毫米)的流孔 或对于矩形切口来说具有相当的宽度的流孔，或者更大。[0037]VDS 100包括两个主结构部件、轨道组件110 (例如“第一构架(first boom) ”)和 伸缩式构架组件120 (例如“第二构架(second boom)”)。在本构想的至少一些方面，伸缩 式构架组件120包括下文描述的液压致动叠置缸组和处于远端的输送舱130。[0038]如图1至5中示出，VDS 100的轨道组件110例如被设置成穿过蒸汽发生器200 壁的进出口 205，并通过进出口安装板(未示出)附连至进出口凸缘(未示出)。当轨道组 件110在近端处被附连至进出口 110时，该轨道组件提供了稳定支架，其为伸缩式构架组件 120的部署提供了系统稳定性，如美国专利No. 5，265，129、美国专利No. 5，504，788和美国 专利No. 6，145，583中所示；在此以参引的方式将这些专利中的每个的全文均结合在本文 中。轨道组件110在远端处、在枢转夹135处附连于伸缩式构架组件120，该枢转夹135能 够手动地进行致动或者通过诸如旋转式致动器或线型致动器之类的常规致动设备进行致 动。[0039]在至少一种构造中，齿条传动伺服马达附连于进出口安装板，并且手动曲柄摇把 140驱动在远端处附连于紧固至伸缩式构架组件120的枢转夹135的联动机构(例如齿轮 (系)或齿轮(系)与杆(组))。一旦VDS 100被插入穿过图3-5中所示的管通道或(如 有时被称为)“无管通道”并且被紧固，伸缩式构架组件120就能够通过机械曲柄摇把140 而被竖立起来。管通道是由最内部的倒U形管形成的狭窄区域。蒸汽进入U形弯曲部的一 侧(高温管道)并且绕管道的U形弯曲部行进、在蒸汽发生器中用冷水使其骤冷并绕行到U 形弯曲部的另一侧(低温管道)。手动曲柄摇把140能够操作从而既能够部署伸缩式构架 120又能够使伸缩式构架缩回到缩回位置用于缩回VDS 100。替代手动曲柄，能够替代地使 用一个或更多致动器(例如线型致动器、旋转式致动器或者其组合等)。如图3中所示，在 将VDS 100紧固到蒸汽发生器200的进出口 205之后，被缩回或被叠置的VDS穿过带凸缘 的进出口并穿过蒸汽发生器护封201水平地伸展到蒸汽发生器中。在这种构造中，伸缩式 构架组件120对齐成基本上平行于轨道组件110，以利于插入穿过进出口 205。[0040]VDS 100最初被设置成靠近蒸汽发生器200的基部并在管通道(即由最内部的倒U形管210形成的狭窄区域)内，并且更具体地是穿过蒸汽发生器200的“无管通道”，如图 3中所示。在这个被安装的构造中，VDS 100系统为大约90”长、4”高以及4”宽。如果发 电厂空间有结构和困难方面的要求，则可在安装过程中通过可插入或可移除部分将这段长 度调节成更长或更短的长度。[0041]一旦将VDS 100水平地安装穿过入口部分，如图3中所示，则伸缩式构架组件120 及其携带的输送舱130在管通道中被升高到大约30”的高度的竖向位置，并通过伸缩式构 架组件120叠置缸组的致动而伸展穿过蒸汽发生器的支撑板225中的流体槽口 220，如图4 中所示。图5示出了伸缩式构架组件120及所携带的输送舱130持续伸展到更高的支撑板 225中相继地更高的流体槽口 220，如在图6中进一步示出。[0042]在输送舱130的顶部部分处设置有摄像头134，其可包括固定的摄像头或如图2b 中所示的PTZ摄像头(pan,tilt and/or zoom camera)。输送舱130本身可被固定于伸缩 式构架组件120的远端或者替代地通过相连的驱动系统(例如马达、旋转式致动器等)以 可旋转的方式附连至伸缩式构架组件120的远端从而转动输送舱130经过选定的范围。摄 像头134提高了操作者导航输送舱130沿竖向通过流体槽口 220的能力，并且对于PTZ摄 像头实施方式而言也提供了附加的视觉检查能力。图7示出了伸展穿过内部流体槽口 220 并伸展到蒸汽发生器200支撑板225上方的输送舱130。[0043]轨道组件110构造为移进或移出蒸汽发生器200以使伸缩式构架组件120与沿着 支撑板225的流体槽口 220中的所期望的一个对齐。轨道组件110可以略微地进退移动或 摇动以利于伸缩式构架组件120的竖向移动，从而使输送舱130与每个支撑板225中的流 体槽口 220保持对齐。伸缩式构架组件120能够沿着流体槽口 220伸缩地伸展到蒸汽发生 器200中的任何期望的竖向位置。如上文指出的，支撑板225被设置成以大约三英尺到六 英尺(取决于蒸汽发生器的构成和模型)的间隔以彼此隔开的关系沿竖向贯穿蒸汽发生器 200的整个高度。[0044]如图3至5中所描绘，例如，液压控制的伸缩式构架组件120被起动从而在蒸汽发 生器200内沿竖向伸展到期望高度。伸缩式构架组件120的竖向移动和/或轨道组件110 的水平移动可以由电脑控制，或者替代地手动地控制。当伸缩式构架组件120最初在期望 的水平位置处部署到的一竖向位置时，核实该水平位置。这种核实或者可以通过视觉的方 式(例如通过参照管柱或其它可视性界标)实现、或者可以通过机械或机电设备(例如机 械测距仪器，诸如带轮或齿轮、旋转编码器等)实现、或者可以借助于一个或更多定位传感 器实现。为了利于伸缩式构架组件120的水平或侧向移动，优选设有对准仪器，该对准仪器 (未示出)包括多组对准导向部(例如指状突起)，这些对准导向部能够选择性地被从静止 的缩回位置向外或从伸出位置向内气动地驱动。当每组对准导向部伸出时，一组导向部接 触U形管的高温分支(hot leg)、一组导向部接触同一 U形管的“低温”分支(“colcTleg)。[0045]伸缩式构架组件120的液压控制由常规的电驱动液压泵系统提供。当前优选的 用于伸缩式构架组件120的液压泵包括离心式叶片泵、泄压阀、两个比例控制阀、电磁隔断 阀、流体储器和压力计。控制电力和信号从主控制台通过单根缆线供入，并且操作泵的主 110V AC电力从泵本地的电源获得。与液压驱动相对，伸缩式构架组件120可替代地包括气 压驱动的设计。[0046]VDS 100的操作受主操作站控制，在该主操作站处能够将来自VDS仪表和摄像头(以及通过VDS部署的系统)的数据存储在物理存储介质中或物理存储介质上和/或 观看这些数据。图14为用于VDS 100的一种可能的控制装置配置的方案。区域监测器 300、控制接口计算机302、可选辅助电子器件304和液压泵306优选地位于生物防护罩 (bioshield) 308外部并且将它们的缆线310引向控制电子器件312以及电和气源314，控 制电子器件312以及电和空气源314邻近发生器进入开口 321设置。齿条和小齿轮传动装 置316附连至轨道组件110，轨道组件110附连到枢转夹135。本发明的控制硬件可选地被 分成初级控制硬件和操作站硬件，其中初级控制硬件设立在蒸汽发生器平台处。在这个构 造中，初级控制硬件包括两个小手提箱大小的箱312、314，即容纳主控制台312的第一箱和 容纳大型供电电源的第二箱314。工厂供给的AC电力和压缩空气被供给到这些箱用于系统 操作。切换式供电装置从主控制台箱向计算机硬件提供电力。[0047]主控制台312提供系统手动控制能力。用于马达负载、照明装置、摄像头和支持电 路的电力由大型供电电源箱314通过适当的电连接器317提供。线318指代用于输送舱 130和所有相关系统的控制缆线，包括但不限于电力缆线、A/V缆线、供气线路等，以操作所 有输送舱系统和子系统。所有系统部件连接件端接于主控制台302处。用于该设备的操作 站优选为包括有运行图形用户界面(例如微软视窗 平台)的控制计算机302、相关的控 制硬件304、视频监测装备300和视频记录装备以及音频通信装备。在一种实施方式中，音 频通信设备连接蒸汽发生器平台和操作站以辅助设立、安装和/或操作。[0048]如上所述，VDS 100被用于进入蒸汽发生器的内部区域，具体地是不同的支撑板 225高度处。诸如图7中所示，在将伸缩式构架组件120的远端伸展到期望的支撑板225之 后，机器人或“自行装置” 150被部署离开输送舱130，诸如图8中所示。自行装置150通过 索缆/带缆(tether/umbilical cable) 155受控制,索缆/带缆155容纳了用于自行装置 150和所有相关系统的操作和有效保持所需的全部控制、视频和辅助导线。用于自行装置 150的机载装备可包括但不限于一个或更多摄像头或视频记录设备、一个或更多LED组件 或其它照明系统、一个或更多检测探头、涡流传感器和部署工具和/或收回工具。[0049]自行装置150底座包括主框架152，全部部件都附连到主框架152上或安置在主框 架152内。双聚合物履带154装配在框架中心线的两侧上并由相应的与闭环控制系统一起 使用的直流伺服齿轮马达或者允许使用开环控制系统的直流步进马达独立地驱动。[0050]为了利于蒸汽发生器内部的操作和检测，有利地设置有多个机载摄像头组件以提 供对蒸汽发生器内部以及紧邻自行装置的周边的视觉反馈以利于导航。在一个方面中，第 一摄像头组件(其可以是黑白摄像头或采用LED照明的彩色摄像头或利用红外LED的红外 摄像头)155被装配在爬行器的前部。在另一方面中，第二摄像头组件(未示出)被装配在 自行装置150的另一侧上(例如后侧或侧向侧)。设有多个摄像头的这些用于自行装置150 的摄像头系统有利地包括利用LED照明的彩色摄像头和利用红外LED的红外摄像头的组 合。对蒸汽发生器的无管通道或其它可进入部分的检测可以利用一个或更多自行装置150 摄像头来完成，而自行装置150安全地保持在输送舱130内。[0051]管束间检测(即蒸汽发生器U形管203之间的检测)能通过部署小型机械化自行 装置160离开自行装置150的凹腔或储存库158来实现，该自行装置160自身包括机载视 频和照明装置(彩色视频、红外、紫外、CCD等)并可选地包括一个或更多另外的传感器和/ 或工具(例如收回工具)。管束间自行装置包括驱动系统(例如马达操作的皮带、履带、轮子等)，其允许管束间检查自行装置侧向运动离开自行装置150并进入管束区域。为利于管 束间自行装置160在蒸汽发生器U形管之间的运动，管束间自行装置160的宽度必需相应 地小于相邻U形管的间隔的宽度(例如小于O. 5”，小于大约O. 25”等)，并且在至少一个方 面中宽度为大约O. 25”。[0052]管束间自行装置160包括面向前方的摄像头164，诸如由加利福尼亚州阿纳海姆 市的Digital Peripheral Systems, Inc.制造的Q-SEE QMSCC超微型彩色摄像头,该摄像 头直径为4. 6毫米并且长度接近17毫米。在另一方面中，管束间自行装置160的机载视频 和照明装置包括视频探头，该视频探头包括挠性不锈外壳或叠层挠性棒，其含有结构加强 物以在允许一定挠性的同时提供结构支撑并且含有所有相关联的摄像头和照明装置导线。 可选地，还设置有面向后方的摄像头和/或面向下方的摄像头(前部和/或后部)，并且具 有附带照明装置(例如LED、红外LED等)。管束间自行装置160还可以可选地包括传感器 (例如非破坏性测试/检测等)和/或收回(例如抓取)工具。[0053]管束间自行装置160通过缆线(例如电缆、A/V线缆等)169附连到自行装置150 上，缆线169可统一在外部缆线外壳内，其进而被连接到转鼓上，转鼓被构造成在管束间自 行装置160分别向外运动和运动返回穿过蒸汽发生器管203柱时收放缆线169。管束间自 行装置160的管束间定位在至少某些方面通过电子解码(例如与转鼓组合使用的旋转解码 器)与机载视频能力相结合实现，以提供对部署距离和管位置的反馈。[0054]一旦VDS 100被插入并且伸缩式构架组件120被锁定在竖立位置，则稳定支架 (未示出)会被降低以进一步稳定系统。然后，通过诸如系列解码器(string encoder)等 传感器提供的高度位置反馈，伸缩式构架组件120通过叠置液压缸被沿竖向部署到期望的 支撑板高度。一旦输送舱130处于期望的高度处，就可将自行装置150从输送壳体部署到 支撑板225上，标记管柱并通过其机载视频系统开始检测。系统的收回开始于将管束间自 行装置160撤回到自行装置150的储存库158中，将自行装置150撤回到输送舱130的储 存库132中。一旦自行装置150被紧固在位，则叠置缸组缓慢地释放流体压力以将系统降 低至图4中所示的折叠状态，然后通过伸缩式构架组件120的旋转进入图3中所示的插入 状态。然后VDS 100被从进出口 205脱离并被去除。[0055]然后起动液压控制的伸缩式构架组件120从而允许该设备沿竖向伸展到期望的 高度，其可促使该设备前进穿过相继的支撑板225的流体槽口。计算机控制或手动控制的 机器灵敏且精确地测量伸缩式构架组件120的远端的高度以确保精确的竖向定位，并且测 量蒸汽发生器200内输送舱的高度。结合伸缩式构架组件120的竖向伸展和对其竖向位置 的监控，伸缩式构架组件120的水平位置也优选地通过视觉的方式(例如通过输送舱摄像 头134)和/或以计数的方式(例如通过编码器、诸如带轮或齿轮等机械测距设备、位置传 感器、图案识别传感器等)核实。伸缩式构架组件120的水平移动可例如通过气动的对准设 备顺序地伸展和缩回多组对准导向部即构造为从第一位置伸展到第二位置的指状可移动 构件以提供“行走”运动来实现。当伸展每个对准导向组时，一个导向部将接触高温管(hot tube),而在相对侧上,另一导向部将接触同一 U形管的低温管(cool tube)。[0056]因此，根据以上所描述VDS 100及其承载的自行装置150、160，操作者能够将输送 舱移动到期望的支撑板225，将自行装置150沿着支撑板的中央通道部署到期望位置，并进 一步地部署管束间自行装置160，如上所述，管束间自行装置160包括其自身的驱动系统(例如皮带、履带、轮子等)，其允许该管束间检查自行装置侧向运动离开板自行装置并进 入管束区域。[0057]图1la至Ilb示出了磁自行装置输送系统500，其构造成被插入蒸汽发生器200或 其它容器或封闭区域的进出口 205 (例如检查孔)内。磁自行装置500的总体尺寸为长度大 约8”、高度3. 2”、宽度3. 5”。磁自行装置500系统可部署于在检查孔入口的中央或下方具 有流量分配板(FDB)的蒸汽发生器机型上，该检查孔入口具有最小4”(102毫米)的进出口 或检查孔，在支撑板中的护封切口宽度为3. 75” (95. 25毫米)、深度为3. 6”(91. 4毫米)， 该尺寸从与切口的背面相切的护封开始测量。如果FDB在检查孔入口的上方，那么FDB也 必需具有这些切口。[0058]磁自行装置500的操作者处于蒸汽发生器外部(例如远程地)并使用用户界面 (例如GU1、操纵杆等)来接收来自磁自行装置500的传感器反馈(例如视觉反馈、GPS信 号等)，以控制磁自行装置的运动。磁自行装置500在履带554中或履带554 (或轮子，可选 地设有刮板)下面包含稀土磁体(例如钕等)或电磁体。履带中的磁体的总数可以变化。 在一些方面中，沿着每个履带分布有大约20个磁体。在不同的方面中，使磁自行装置在沿 竖向设置在护封上时保持牢固就位所需的总磁力将超过5磅的力，甚至更优选地超过大约 10磅的力。[0059]以示例的方式，履带554可包括橡胶凸纹式履带或带磁凸纹的特制橡胶履带。在 另一示例中，设置有多个分离的、可独立致动的电磁体(例如前部、中部、后部)。磁履带 554 (或轮子)允许磁自行装置500沿着蒸汽发生器护封201的内直径(ID)在护封201与 管203管束之间沿竖向爬行并穿过管支撑板225中的开口 210，其例如FRAMAT0ME 68/19型 蒸汽发生器中的开口 210，诸如如图12a中所示。磁履带554(或轮子)有利地但非必要地 构造为允许磁自行装置颠倒时还能运动。[0060]如图1la至Ilb中所示，设置有面向前方的摄像头555和相关的灯556 (例如LED 等)用于导航。还设置有如下所描述的储存库558。图1lb示出了部署离开磁自行装置500 的储存库558的如上所述的管束间自行装置160,该管束间自行装置160如前所述通过可 收回缆线169连接到磁自行装置500。多个位置和检查摄像头(例如，HD CXD摄像头)557 和用于照明的相应的灯(例如白光LED)(未示出)优选地被设置在磁自行装置500周围的 多个位置上以提供详尽的、甚至可能冗余的图像数据用于位置反馈和检查。[0061]为了进入管束间区域，磁自行装置500利用管束间自行装置160来在管束间输送 检查摄像头，从而允许对许多个可到达的管柱进行检查。在一个方面中，一个摄像头/照明 装置组件555被装配在爬行器的前部上并且两个摄像头/照明装置组件被装配在磁自行装 置的侧向侧面上。磁自行装置550有利地但非必需地包括不同覆盖范围的不同摄像头系统 的组合，诸如一个或更多利用LED照明的彩色摄像头和一个或更多利用红外LED的红外摄 像头。[0062]磁自行装置500底座包括主框架，其具有被装配在框架中心线的相对侧上的双聚 合物/磁履带554。双聚合物/磁履带554由与闭环控制系统一起使用的直流伺服齿轮马 达或者由允许使用开环控制系统的直流步进马达单独地驱动。与磁履带554相结合，主框 架还有利地容置一个电磁体或多个电磁体，可在将磁自行装置500部署到各支撑板225的 高度处时使用。在磁自行装置500履带架的侧部上安装有诸如机电或气动臂等致动器构件550，其构造为通过将自行装置推离护封或将自行装置上升到护封上而帮助磁自行装置500 从护封201退到支撑板225上或从支撑板225退到护封201上。[0063]图12b示出了处于在沿着蒸汽发生器护封201的运动至沿着支撑板225的运动之 间过渡的中间位置上的磁自行装置500。上述致动器构件550构造为推顶护封201以克服 使磁自行装置500吸附于护封的磁力。致动器构件550推顶护封201并基本上与磁自行装 置500的向前运动同步地转动，从而使磁自行装置与护封在角度不断增大的情况下分离， 以促进磁自行装置的向前运动。在一些点，磁自行装置500的重心将充分地移位使得重力 将牵引磁自行装置的前部向降到图12c中所示的位置。[0064]替代地，可采用其它设备以实现磁自行装置500从护封201的分离，诸如但不限于 采用吹送压缩空气的气压喷嘴或可伸展的线性致动器。在磁自行装置包括多个电磁体的情 况下，结合致动器构件的作用，前部电磁体、中部电磁体接着是后部电磁体顺序地停止作用 以利于磁自行装置500从护封201分离。[0065]图12c示出了定位在开口 210 (图12c中未示出)上方的磁自行装置500，其中磁 自行装置500此时能够沿着支撑板225继续运动到任意期望的位置，如在图12g-12h中大 体示出的(或可选地返回并穿过开口 210向下移回)。[0066]图12d示出了在U形管203的高温分支和低温分支之间的管通道区域中、在支撑 板225上的磁自行装置500。相应地，磁自行装置500构造为既要执行检查还要部署上述 管束间自行装置160，并且需就位时也不需要使用上述VDS 100或由纽约Williamson的 R. Brooks Associates开发的其它相关系统，这些其它相关系统在美国专利No. 6，145，583 和美国专利No. 5，265，129中以示例的方式示出。[0067]图12e至12f示出了在磁自行装置500返回到与蒸汽发生器护封201接触时处于 进入开口 210的中途位置的磁自行装置500，然后磁自行装置500能够沿着护封201向上或 向下继续运动。在这个操作中，致动器构件550以与关于磁自行装置500运动到支撑板225 上的上述方式不同的方式部署。具体地说，致动器构件550被示出为提供了抵住支撑板的 阻力以阻止磁自行装置500的向下运动。随着磁自行装置500运动成越来越多地与护封接 触，致动器构件550能够转动并避开，从而允许促进磁自行装置的前进运动。在一些点，磁 自行装置500磁体的磁力充分地将磁自行装置牢固地吸附于护封。[0068]图12g至12h示出了处于部署好的位置的管束间自行装置160，其中管束间检查 自行装置在其自身的驱动系统162(例如皮带、履带、轮子等)的控制下侧向运动离开磁自 行装置500并进入管203的管束区域。管束间自行装置160自身如上所述包括各种摄像头 (例如前方、后方、下方)和相关联的灯(例如白光LED)，它们提供对于操纵和/或定位管 束间自行装置以及获取有用的检查数据有用的位置数据。[0069]磁自行装置500通过缆线539而被控制，该缆线539容纳了用于磁自行装置、管束 间自行装置160及所有相关系统(例如照明装置、视频、致动器等)的操作的所有相关的控 制、视频和辅助导线。用于磁自行装置500和/或管束间自行装置160的机载装备可以包 括但不限于允许大范围的观察选择的各种类型的摄像头/LED单元(例如彩色的、黑白的、 红外的等)、也可以包括但不限于可以部署离开磁自行装置500储存库558或其它储存库的 被储检查探头/设备、传感器和工具以及收回工具。例如，自动臂(未示出)可被用于将各 种工具和传感器附连到管束间自行装置160的相应端口及从其去除。[0070]磁自行装置500系统有利地利用了与名称为“Inspection System And Inspection Process Utilizing Magnetic Inspection Vehicle” 的申 请号为 No. 12/714，090美国专利申请(其已转让给本申请的受让人)中示出的缆线管理系统类似 的缆线管理系统以接入和接出适当量的缆线，该申请的全文以参引的方式结合在本文中。 这样的缆线管理系统馈接和控制将磁自行装置500与外部系统(例如由操作者使用的计算 机、开环控制箱等)相连的缆线和管，并且包括例如安装凸缘、滚轮壳体和马达，其中安装 凸缘允许将缆线管理系统被装配到蒸汽发生器进出口 205，滚轮壳体容置滚轮，而马达则响 应于或同步于由操作者提供给磁自行装置的控制信号而夹住或“卡住”缆线以有效地驱动 缆线进出蒸汽发生器。电驱动马达(例如MicroMo2842S012S+30/l 246:1型马达)可与滚 轮组合使用以卡住并推动缆线进出进出口。缆线管理系统还有利地包括张力调节器，该张 力调节器包括能够牵拉以利于缆线安装的轴和保持缆线上的张力的弹簧。电接口箱包括缆 线管理系统的内部电动直流伺服马达与控制模块即开环控制系统(OLCS)之间的电连接点 或接口。为了设立磁自行装置500用于检查，将缆线管理安装板安装到进出口上，并将磁自 行装置插入蒸汽发生器200内，且将缆线(图1la中的附图标记539)穿过缆线导向部的缆 线进口，然后其被安装在进出口上。然后将机动缆线进给器装配到进出口支座上，通过在弹 簧加载板上向上拉而将缆线539插入穿过缆线槽口。当缆线539被正确地定位在进给轮之 间时，释放弹簧板并将前后缆线539都定位并保持在适当位置。缆线容器定位在缆线管理 系统的正后方，并且缆线被卷绕在内以使任何缠结减至最少。[0071]出于示例和说明的目的已给出了以上公开内容。以上说明并非意在将本构想限制 于以示例的方式在此中描述的形式、特征、构造、模式或应用。应当将这样的形式、特征、构 造、模式和/或应用的其它无以计数的构造、组合和/或子组合看作是落入本公开构想的范 围内。
权利要求
1.一种用于检查蒸汽发生器的内部的检查系统，其包括第一构架；第二伸缩式构架，所述第二伸缩式构架具有枢转地附连于所述第一构架的近端和承载输送舱的远端，所述输送舱限定有储存库；第一自动检查载体，所述第一自动检查载体的尺寸被设计为能被装入所述输送舱储存库内，所述第一自动检查载体也限定有储存库并且包括至少一个检查摄像头和至少一个照明系统，此外所述第一自动检查载体还包括将所述第一自动检查载体连接到所述输送舱的缆线；以及第二自动检查载体，所述第二自动检查载体的尺寸被设计为能被装入在所述第一自动检查载体储存库内，所述第二自动检查载体包括驱动系统、至少一个检查摄像头和至少一个照明系统并且还包括将所述第二自动检查载体连接到所述第一自动检查载体的缆线。
2.如权利要求
1所述的检查系统，其中，所述输送舱包括至少一个摄像头和至少一个照明系统。
3.如权利要求
2所述的检查系统，其中，所述第一自动检查载体包括多个摄像头和多个照明系统。
4.如权利要求
3所述的检查系统，其中，所述第二自动检查载体包括多个摄像头和多个照明系统。
5.如权利要求
1所述的检查系统，其中，所述第一自动检查载体包括多个履带或轮子。
6.如权利要求
1所述的检查系统，其中，所述输送舱以可旋转的方式附连于所述第二伸缩式构架的所述远端，并通过旋转致动器联接至所述第二伸缩式构架的所述远端。
7.如权利要求
1所述的检查系统，其中，所述第二自动检查载体驱动系统包括单个履带。
8.如权利要求
5所述的检查系统，其中，在所述第一自动检查载体的侧向侧面上被设置有用于所述第一自动检查载体储存库的开口。
9.如权利要求
1所述的检查系统，其中，所述第二自动检查载体具有小于1.O英寸的宽度。
10.如权利要求
1所述的检查系统，其中，所述第二自动检查载体具有小于O.5英寸的览度。
11.一种用于检查蒸汽发生器的内部的载体式检查系统，其包括磁检查载体，所述磁检查载体包括驱动系统，所述驱动系统使用磁体、电磁体或磁体和电磁体的组合物以利于所述磁检查载体沿着包含铁类金属的竖向表面的竖向运动，所述磁检查载体限定有储存库并且包括至少一个检查摄像头和至少一个照明系统，此外所述磁检查载体还包括将所述磁检查载体在远端处连接到蒸汽发生器的外部的缆线管理系统、视频屏幕、电源和控制器中的一个或更多个的缆线；以及管束间自动检查载体，所述管束间自动检查载体的尺寸被设计为能被装入所述磁检查载体储存库内，所述管束间自动检查载体包括驱动系统、至少一个检查摄像头和至少一个照明系统，并且还包括将所述管束间自动检查载体连接到所述磁检查载体的缆线。
12.如权利要求
11所述的载体式检查系统，其中，所述磁检查载体包括多个摄像头和多个照明系统。
13.如权利要求
12所述的载体式检查系统，其中，所述管束间自动检查载体包括多个摄像头和多个照明系统。
14.如权利要求
11所述的载体式检查系统，其中，所述磁检查载体包括多个履带或轮子。
15.如权利要求
11所述的载体式检查系统，其中，所述管束间自动检查载体包括单个履带。
16.如权利要求
15所述的载体式检查系统，其中，在所述磁检查载体的侧向侧面上设置有用于所述磁检查载体储存库的开口。
17.如权利要求
10所述的载体式检查系统，其中，所述第二自动检查载体具有小于1.O 英寸的宽度。
18.如权利要求
10所述的载体式检查系统，其中，所述第二自动检查载体具有小于O.5 英寸的宽度。
19.一种用于检查蒸汽发生器的内部的载体式检查系统，其包括第一检查载体，所述第一检查载体包括双履带驱动系统、多个检查摄像头和多个灯，所述第一检查载体包括限定有内部储存库的底座，所述磁检查载体还包括将所述磁检查载体连接到远端控制器的缆线；以及管束间自动检查载体，所述管束间自动检查载体包括单履带驱动系统，所述管束间自动检查载体的尺寸被设计为能被装入在所述第一检查载体内部储存库内，所述管束间自动检查载体包括多个检查摄像头和多个灯，并且还包括将所述管束间自动检查载体连接到所述第一检查载体的缆线。
专利摘要
本发明涉及一种用于检查蒸汽发生器的内部的检查系统，一方面，该检查系统包括第一构架和第二伸缩式构架，第二伸缩式构架具有枢转地附连于第一构架的近端和承载输送舱的远端，该输送舱限定有储存库。该检查系统包括第一自动检查载体，第一自动检查载体的尺寸被设计为能被装入输送舱储存库内并且其自身也限定有储存库。第一自动检查载体包括至少一个检查摄像头和至少一个照明系统。此外第一自动检查载体还包括将第一自动检查载体连接到输送舱的缆线。该检查系统还包括第二自动检查载体，第二自动检查载体的尺寸被设计为能被装入第一自动检查载体储存库内。第二自动检查载体包括至少一个检查摄像头和至少一个照明系统并且此外还包括将第二自动检查载体连接到第一自动检查载体的缆线。
文档编号G21C17/013GKCN103003887SQ201080033822
公开日2013年3月27日 申请日期2010年5月27日
发明者U·C·迪恩, M·R·朱厄特, S·莫沙诺, B·德拉克洛瓦 申请人:R.布鲁克斯合伙人公司