[发明专利]在热交换管内插入和定位一个工具的装置及该装置的使用

说明书

本发明是关于一种在蒸汽发生器管的弯管部分内插入和定位一个工具的装置。

压水核反应堆的蒸汽发生器包括一组弯成U形的管子，它有两个端部固定在固管板上的直管部分。

每根管子的两个直管部分由一个弯管部分连接在一起，其曲率半径可以改变，取决于管子在管束中的位置。管束中的管子端部固定在固管板上离该圆形板的周边各种距离区域内的通孔里。端部在周边附近穿过固管板的管子有一个大曲率半径的弯管部分，而端部在中心附近穿过固管板的管子有一个小曲率半径的弯管部分。

管束中的管子的各弯管部分位于一相邻位置并形成了管束的上部。

固管板包括一个与管子端部同高的入口表面，固管板的该入口表面形成了位于蒸汽发生器下部的水箱的上壁。

水箱由一个隔板分隔成两部分，管束中的每根管子都经其中一个端部与其中一个部分相通，而经另一端部与另一部分相通。核反应堆的加压水被注入水箱的其中一个部分内，以使水进入管束中的管子，在管子内循环后，加压水进入水箱的第二部分。

为了维修或修理蒸汽发生器，有必要将一个工具，或一个测量或检测装置插入管束中的一个管子内或连续插入一定数量的管子内。

例如，为了降低管束中的管子弯管部分的侵蚀，要在管子内插入一个电加热元件以消除该弯管部分的应力，将电加热元件置于弯管部分内然后通上电流从而完成消除管子应力的工作。

在反应堆工作一段时间而污染后在反应堆的蒸汽发生器上完成这些工作。

所以有必要从蒸汽发生器的水箱外部将加热元件插入和定位于管子的弯管部分。

这一工作是利用一个拉推装置和一个导管完成的，导管可被插入水箱并通过一个装置（如一个位于水箱内的连接臂）连接于管束的管子上。拉推装置允许细长形的柔性传送件从水箱外部进入导管及管束中的任何管子内。传送件的端部安装有一个连接件，在推力作用下它被插入然后进入管子直到该连接件从插入的管子第二端重新穿出。

附加的导向件有可能使细长件带连接件的端部从水箱的开孔退出。

在水箱外面将电加热元件安装在连接件上，然后通过拉动传送件将电加热元件插入管子，传送件是通过连接件拉动电加热元件的。

要拉动足够的距离使电加热元件沿弯管部分的整个长度定位，以消除应力。

通过推和拉在管束的管子中移动并通常被专家称为“速送器”的细长传送件带有外壳，其外径小于管子的内径。这样就可使速送器在管子内良好导向。

尽管如此，在定位时这种类型的装置不能按令人完全满意的方式定位。速送器往往在连续几段内弯曲，而卡在管子内，这种现象被称为蛇行现象。速送器外壳在管子内的摩擦力不断增加直到不能继续被推动为止。速送器在其中移动的管子越长，这种缺陷出现的越频繁。

当速送器在移动时采取某些措施及较慢地进行移动可在某种程度上避免这些缺陷。这样，速送器的定位就十分复杂，并也增加了工作者暴露于蒸汽发生器产生的幅射时间。

此外，在通过拉动速送器使其在弯管部分定位时，由于外壳和蒸汽发生器管子内壁之间相当大的摩擦力，速送器往往被拉长。所以，很难使工具在管子的弯管部分中精确地定位。这种不精确的定位就不能使工具满意地完成工作。

速送器外壳和管子内表面之间的摩擦力需要很大的拉力，特别是在位于管束中部的曲率半径较小的弯管部分中。在这种情况下，就很难甚至不可能使一个工具如加热元件在弯管部分中正确地定位。

本发明的目的就是提供一个将一个工具插入并定位在热交换器（如蒸汽发生器）管子内的装置，它包括一组弯曲成U形的管子，每根管子的两个直管部分的端部固定在固管板的通孔上，弯管部分连接两个直管部分，在固管板的一侧，有一个由固管板的一个表面（管子的端部在该表面敞开）为界的水箱，在水箱的外面，插入装置包括一个拉推装置，一个导管和一个细长传送件，导管连接于拉推装置的出口端，进入水箱并连接于一个装置，该装置将导管定位于固管板上任何管子开孔处，拉推装置将细长传送件插入导管及管束中的一根管子内，细长传送件在其一个端部有一个连接工具的连接件，该装置可以以简单和快速的方式使一个工具定位在蒸汽发生器管子的任何部位，特别是小曲率半径的弯管部分。

为此目的，细长传送件包括一个中心钢缆，一个柔性圆周外壳和一组环形件，柔性外壳的外径小于管束中管子的内径，环形件的内径大于外壳的外径，而外径小于管子的内径，环形件不连接在一起而是一个靠一个穿在传送件的柔性外壳上，环形件的数量这样决定，当它们一端靠一端就位时环形件的总长度比柔性外壳的长度小一个长度，该长度大致等于一个环形件的长度。