窄間隙檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種窄間隙檢測系統，該窄間隙檢測系統包括:沿軸向延伸的用于檢測的管，特別是蒸汽發生器管；以及環繞的套筒、特別是套管，該套筒以空心圓柱形的間隙與該管徑向地間隔。本發明還涉及用于安裝該窄間隙檢測系統的方法。
【背景技術】
[0002]在核技術反應設備中使用蒸汽發生器通常是已知的。在一種特殊的實施方式中，多個類圓柱形的蒸汽發生器呈星狀地圍繞核反應堆設置。每個單獨的蒸汽發生器附有其單獨的組件，在此為位于其中心的蒸汽發生器管，即所謂的“鍋爐中柱”，該蒸汽發生器管支承蒸汽發生器的整個重量。這類蒸汽發生器管由于較高的重量負載而具有約30mm至35mm的壁厚，其中管徑超過500_。出于技術原因，這類蒸汽發生器管通常由套管環繞，該套管以約8mm至15mm的間隙距離環繞該蒸汽發生器管并且確保了絕熱保護的功能。
[0003]為了確保最大程度的安全性，需對蒸汽發生器管、特別是其焊接接合處定期地進行檢測，從而可以排除各個蒸汽發生器管的材料疲勞或者其他損壞出現的可能。在這類檢測中，通過相應的檢測設備優選掃描式地在蒸汽發生器管的外部移動。在本發明的范圍內，檢測設備可以理解為是所有能夠想到的測量探頭的類型，比如超聲波探頭或者其他類似設備，也可以理解為是例如能夠從蒸汽發生器管的外壁的特定表面區域采樣的交互式工具。為了使這類檢測設備移動，已知一種能夠在軌道式的環上繞其半徑移動的操縱器，該環必須圍繞易于接近的管安裝。
[0004]對此的缺陷已證明為，通過環繞蒸汽發生器管的套管嚴格限制了接近已安裝好的蒸汽發生器管。蒸汽發生器管與套管之間的間隙大小例如僅為10_，這阻礙了使用常規技術來檢測由套管環繞的蒸汽發生器管。在檢測的時期將套管拆除由于與之相關的較高的費用而并不實際。
【發明內容】
[0005]由該現有技術出發，本發明的目的在于，提供一種窄間隙檢測系統，該窄間隙檢測系統在非常狹窄的間隙內仍可以以簡單的方式實現在已安裝好的、由套筒或套管環繞的待檢測的管(特別是蒸汽發生器管)上放置檢測設備。本發明的任務還在于，說明一種用于安裝該窄間隙檢測系統的方法。
[0006]該目的通過上述類型的窄間隙檢測系統得以實現。該窄間隙檢測系統的特征在于，套筒具有沿軸延伸的開口，該開口具有橫向于軸向延伸的開口角，而且在開口的徑向上方設置有沿軸能夠移動支承系統，該支承系統支承具有檢測設備的環，該環以能夠圍繞待檢測的管旋轉的方式設置在間隙中，在間隙中，通過支承系統的相應軸向運動以及環的相應旋轉而能夠將檢測設備放置在蒸汽發生器管上。
[0007]本發明的基本構思在于，將支承相應的檢測系統的環放置在空心圓柱形的間隙中。該檢測系統的高度以及環的厚度這樣選擇，即，不超過間隙的大小，例如為8_，其中，環的軸向長度可以例如為250_。通過環沿著開口的軸向延伸的軸向運動或者通過環的旋轉可以以類似于掃描的形式將檢測設備放置在待檢測的蒸汽發生器管上。該開口在其整個軸向長度上不必具有一個并且相同的開口角，只要保持支承系統能夠接近，該開口角完全可以變化。
[0008]檢測系統其他因為體積太大而不能放置在間隙中的所有組件設置在待形成在套筒或套管中的開口的徑向上方，該開口例如1.5m長并具有90°的開口角。這特別是涉及用于環的支承系統，該支承系統能夠與環一起軸向移動并且設置用于使位于間隙中的環旋轉。通過在套管中形成開口并且將所有體積過大的部件設置在開口的徑向上方以有利的方式實現了，即使在已存在有套管的情況下檢測設備仍可以借助該支承系統而在間隙內部移動。
[0009]優選該檢測設備設置用于檢測徑向內側管的外表面，當然通過該檢測系統也可以檢測徑向外側套筒的內表面。徑向外側的套筒可以是環繞待檢測管的熱保護管。套筒也可以具有另一種外壁，該外壁不必在整個圓周上圍繞待檢測管。這意味著，待檢測管在整個圓周上由空心圓柱形的間隙或者自由空間或窄間隙環繞，從而實現了按照本發明的檢測系統的使用。因此，本發明適用于檢測具有環繞管的空心圓柱形間隙或窄間隙的、在核技術設備的很多地方中常遇到的多種管道類型。
[0010]根據按照本發明的窄間隙檢測系統的特別的設計方式，通過在間隙中軸向延伸的平面的連接部件，檢測設備與環連接，并以此使檢測設備也能夠放置在開口并不沿其延伸的軸向間隙區域中。這類連接板的使用以有利的方式使窄間隙檢測系統的軸向的可及范圍延長，該窄間隙檢測系統的可及范圍在不存在該連接部件或連接板的情況下被限制在開口的軸向長度上。當連接板和開口的長度分別約為1.5m時，在連接板安裝在環的一側上并隨后安裝在環的另一側上的情況下，總共能夠覆蓋約4.5m的軸向檢測長度。檢測設備所需的連接導線設置在連接板中或者設置在連接板上，該連接導線可以根據檢測設備的類型而變化。因此，檢測設備和連接板理想地形成為一個單元，例如當需要其他探頭時，該單元能夠更換為其他單元。
[0011]根據按照本發明的窄間隙檢測系統的另一種的設計方式，平面的連接部件的環側端部上設置有橫向于軸方向而引入開口的扁平電纜，該扁平電纜具有用于檢測設備的連接導線。扁平電纜的使用防止在環的旋轉運動中發生導線的卷繞，確切的說，防止在旋轉運動中該扁平電纜類似于在卷軸上卷曲，例如在環的相應的環繞凹槽中卷曲。
[0012]根據本發明一個另外的變型，平面的連接部件的軸向長度不超過開口的軸向長度而且平面的連接部件能夠沿軸取向地穿過開口而引入間隙中。因此以有利的方式簡化了窄間隙檢測系統在由套管環繞的蒸汽發生器管上的安裝。
[0013]在按照本發明的窄間隙檢測系統的另一種的設計變體中，環由多個環形連接的環區段組成，其中這樣選擇各個環區段的弧度，即，環區段能夠橫向于軸向取向地穿過開口而引入間隙中。通用使用多個(例如5或6個)環區段可以使環繞蒸汽發生器管的環能夠分塊地引入間隙中。這些例如由不銹鋼或鋁制成的環取段可以通過相應螺栓連接或者鉸接而相互間穩固地連接。
[0014]在按照本發明的窄間隙檢測系統的一個優選的設計方式中，支承系統具有用于軸向移動的驅動裝置。該驅動裝置可以具有發動機以及驅動輥或齒輪，該驅動輥或齒輪以相應的齒條而處于有效連接的狀態。以這種方式可以有利地簡化自動檢測。
[0015]根據該窄間隙檢測系統的一個特別優選的設計方式，支承系統具有用于環的旋轉的驅動裝置。該驅動裝置理想地還同時包含用于環的導向裝置，從而使環相對于支承系統能夠轉動的放置，例如是一個滑動軸承，通過該滑動軸承在其一個側面的橫截面邊緣環繞環。由此也以有利的方式簡化了自動檢測。
[0016]根據該窄間隙檢測系統的另一個實施方式，環具有至少一排環繞的、等距設置的嵌合孔，借助這些嵌合孔能夠使驅動裝置的轉動在嵌合孔上轉換為環的旋轉。這一排環形的嵌合孔在此具有齒條的功能，設置在支承系統中的相應驅動裝置的齒輪嵌入其中。代替這些嵌合孔還能夠考慮嵌合凹槽。借助靜摩擦力，例如通過橡膠輪，也可以實現旋轉運動的轉換。
[0017]對應于按照本發明的窄間隙檢測系統的另一種變型，設置有至少一個與套管連接的軸向導軌，在該導軌上支承系統能夠與環一同移動。這類導軌例如可以暫時地焊接或者旋緊在套管上。在此，齒條的使用也是有利的，因為這樣防止了驅動的滑脫而且能夠以較高的精確度實施支承系統與其所支承的環的定位。最理想的是該支承系統與導軌形成為一個預制好的單元，該預制好的單元隨后在導軌的至少一個端部上與套筒連接。以此有利地簡化了安裝。
[0018]按照本發明的一個特別有利的變型，環能夠旋轉至少360°。因此可以容易地掃描蒸汽發生器管的整個圓周。
[0019]根據按照本發明的窄間隙檢測系統的一個特別優選的設計方式，該窄間隙檢測系統具有控制裝置，借助該控制裝置能夠協調支承系統的軸向運動以及環的旋轉運動。控制裝置例如可以是具有屏幕輸出設備以及操作面板的計算機設備，該計算機設備也實現了與檢測設備的交互作用。
[0020]按照本發明的目的也通過一種方法得以實現，該方法用于為窄間隙檢測系統安裝沿軸向延伸的用于檢測的蒸汽發生器管以及安裝環繞的套管，該套管以空心圓柱體的間隙與蒸汽發生器管徑向間隔，該方法包括以下步驟:
[0021 ]-在該套管中設置軸向延伸的開口，該開口具有橫向于軸向延伸的開口角，
[0022]-將多個環區段相繼地引入間隙中并將環區段以環形的方式連接成為一個能夠旋轉的環，
[0023]-將沿著開口延伸的導軌與套管連接，
[0024]-在導軌上設置用于環的可移動的支承系統，借助該導軌，環在間隙中能夠沿著開口軸向地延伸并能夠旋轉，
[0025]-將檢測設備與環連接。
[0026]以此安裝的檢測系統的相應的優點已在上述內容中進行了說明。在檢測結束之后，可以再次拆除該窄間隙檢測系統并且再次關閉套管的開口，例如通過之前移除的管套區段的焊接。
[0027]其他有利的設計方式在其他從屬權利要求中給出。
【附圖說明】
[0028]借助附圖中示出的實施例進一步詳細地描述本發明、其他的實施方式以及其他優點。附圖中:
[0029]圖1示出了具有蒸汽發生器管的示例性的核反應堆，
[0030]圖2示出了第一種示例性的蒸汽發生器檢測系統，
[0031]圖3示出了第二種示例性的蒸汽發生器檢測系統以及
[0032]圖4示出了分段的環。
【具體實施方式】
[0033]圖1以示意性的俯視圖10示出了一個示例性的核反應堆16，該核反應堆設置在反應堆容器14中。該反應堆容器14由多個蒸汽發生器13星狀地環繞，蒸汽發生器管12或“鍋爐中柱”在這些蒸汽發生器中分別位于中心。從處于運行中的反應堆容器14中流出的、已被加熱的冷卻介質連續地引導至蒸汽發生器13中，在該蒸汽發生器中設置有熱交換器，該熱交換器使冷卻介質冷卻并產生水蒸氣。水蒸氣另外可以用于產生電能。已冷卻的冷卻介質隨后再次引導回反應堆容器14中。為了改善絕熱性，蒸汽發生器管12由各個絕熱管環繞，該絕熱管以大約為8mm至15mm的窄間隙而設置。
[0034]圖2以示意性的截面圖示出了第一種示例性的蒸汽發生器檢測系統20。蒸汽發生器管22沿假想的中心軸44延伸，該蒸汽發生器管具有例如500mm的內徑以及30mm至35mm的壁厚。該蒸汽發生器管22由設置用于絕熱的套管24圍繞。具有厚度約12mm的空心圓柱形的間隙28在蒸汽發生器管22的徑向外表面和套管24的徑向內表面之間