蒸気発生器の上バンドル検査ツール
蒸気発生器の内部を検査するための検査システムは、一態様では、第1ブームと、第1ブームに枢動的に取り付けられた近位端と、供給カプセルに耐える遠位端とを有する第2の伸縮ブームであって、供給カプセルはストレージベイを画定する第2の伸縮ブームとを含む。検査システムは、供給カプセルのストレージベイに適合するように寸法づけられ、ストレージベイを画定する第1のロボット検査車両を含む。第1のロボット検査車両は、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを含む。第1のロボット検査車両は、第1ロボット検査車両を供給カプセルに接続するケーブルを更に含む。検査システムは、第1ロボット検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられた第2のロボット検査車両を含む。第2のロボット検査車両は、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを含み、第2のロボット検査車両を第1のロボット検査車両に接続するケーブルを更に含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(クロスリファレンス)
本出願は、タイトルが“蒸気発生器の上バンドル検査ツール”である2009年5月27日に提出された米国仮特許出願第61/181560号から優先権の利益を主張し、米国仮特許出願第61/181560号の全体が参照によって組み込まれる。
【0002】
(技術分野)
本発明は、概ね検査デバイスの分野に関し、より具体的には、発電所の蒸気発生器検査装置、さらに具体的には、原子力発電所の蒸気発生器検査装置に関する。
【背景技術】
【0003】
原子炉の発電所では、原子炉容器は、蒸気と電力の生産のための熱を生成するために使用される。原子炉容器は、通常、核燃料のコアと冷却水を囲む加圧容器です。このような原子力発電所は、通常、次の3つの主要コンポーネント、電力を生成するために多段蒸気タービンを駆動する蒸気を出力する一つ以上の蒸気発生器への輸送のために過熱水を生成する燃料を含む原子炉容器を含む。
【0004】
過熱水は、パイプによって蒸気発生器に輸送される。これらのパイプは、蒸気発生器内の多数のチューブに水を供給する。これらの管は、U字形状であり、反応器に戻って再循環される蒸気発生器のアウトレットのパイプに戻って水を供給する。原子力蒸気発生器の管は、通常、レーンで区切られた逆“U字”を形成し、周期的な縦の間隔で区切られた複数のサポートプレートと共に保持される。各チューブ列の高さは、975.36cm(32フィート)を超える。6乃至8枚又はそれ以上のサポートプレートが使用され、各々は、91.44乃至182.88cm(3乃至6フィート)の間隔で垂直に分離される。蒸気発生器では、過熱水を運ぶチューブは電気を生産するためのタービンを駆動する蒸気を生成する冷たい水で急冷される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
蒸気を生成するためのこの処理は、いくつかの問題を提示する。チューブを冷却するために使用される水は、多くの場合、蒸気発生器伝熱チューブとサポートプレートの両方を腐食し、その他の損傷につながる可能性がある不純物や化学薬品を有する。原子力蒸気発生器の定期点検は、安全規制に準拠するために必要とされるにもかかわらず、蒸気発生器の清浄度を監視することが問題として残っている。蒸気発生器の腐食性の高い環境では、世界中のサービスで多くの古い原子炉に特に問題である。
【0006】
過去において、蒸気発生器伝熱管とサポートプレートは、目視検査のためにアクセスできなかった。情報は、適切にチューブとサポートプレートのすべてのセクションを検査することができなかった複雑なシステムによって収集された。高レベル放射性環境とパイプの熱のために、直接目視人間の検査は、通常6ヶ月の期間ごとの人当たり3分から5分間に制限されている。この時間は、腐食、穴及び漏れがないか慎重に検査のために十分な機会を提供していない。従って、熱、放射能とチューブを分離するレーンの狭さから、狭いレーン及びサポートプレートでのチューブの分離の間隙内で検査することは困難である。
【0007】
チューブは、通常、4つの穴でサポートプレートを貫通して延びる。これらの開口部は、発電機の水の流れを改善するため及びサポートプレートで堆積物の蓄積を減らすための機能を使用して流れを提供する。それにもかかわらず、4つの開口部がチューブと接しなければならない小さな領域は、チューブに積み重ねられた物質の領域に生じ、あるいは接着物質がチューブに“沈着”する。この物質は、チューブの早期の腐食に貢献する。既知の検査装置で、この状況は、すべてがレーンに隣接するチューブで検出されない。
【0008】
さらに、蒸気発生器内部品の向きは、そのような領域を検査するための実行可能なデバイスを設計するために極端な挑戦を提供する。蒸気発生器の下部の挿入穴(手の穴とも呼ばれる)は、多くの場合、12.7cm乃至15.24cm(5乃至6インチ)の直径と同じくらい小さい。このアプリケーションの目的のためにそのようなポータルは、アクセスポートとして包括的に呼ばれる。発生器内の流量分布のバッフルは、多くの場合、発生器内の機器を操縦するためにあらゆる部屋を妨げる。914.4cm(30フィート)以上と同じ高さでの蒸気発生器内の検査は重要な技術的課題を提供する。さらに、チューブ列間のフロースロットは、多くの場合、5.08cm(2インチ)の幅よりも小さく、
チューブの分離間隙は、多くの場合、2.54cm(1インチ)よりも小さい(約0.762cm(0.30インチ)まで下がる)。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本明細書に開示された本概念の態様は、一般的に不正アクセス及び/又は使用を防ぐために、およびバウチャーまたはそこから発行された手形の偽造や偽造から保護するセキュリティ対策を提供するように構成されたコインの交換機に送られる。
【0010】
本概念のいくつかの態様では、蒸気発生器の内部を検査するための検査システムは、第1ブームと、第1ブームに枢動的に取り付けられた近位端と、供給カプセルに耐える遠位端とを有する第2の伸縮ブームであって、供給カプセルはストレージベイを画定する第2の伸縮ブームとを含む。検査システムは、供給カプセルのストレージベイに適合するように寸法づけられ、ストレージベイを画定する第1のロボット検査車両を含む。第1のロボット検査車両は、ドライブシステム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを含む。第1のロボット検査車両は、第1ロボット検査車両を供給カプセルに接続するケーブルを更に含む。検査システムは、第1ロボット検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられた第2のロボット検査車両を含む。第2のロボット検査車両は、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを含み、第2のロボット検査車両を第1のロボット検査車両に接続するケーブルを更に含む。
【0011】
本概念の他の態様では、蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムは、磁石検査車両であって、鉄金属からなる垂直面に沿って磁石検査車両の垂直方向の移動を容易にするために磁石、電磁石又はそれらの組み合わせを利用するドライブシステムを備え、ストレージベイを画定し、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、磁石検査車両を遠位端において一つ以上のケーブル管理システム、ビデオスクリーン、電源及び蒸気発生器の外部のコントローラに接続するためのケーブルを更に備える磁石検査車両を備える。また、車両検査システムは、磁石検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられたインバンドルロボット検査車両であって、駆動システム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、インバンドルロボット検査車両を磁石検査車両に接続するケーブルを更に備えるインバンドルロボット検査車両を備える。
【0012】
本概念のさらに他の態様では、蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムは、二重のトラックドライブシステム、複数の検査カメラ及び複数の照明を備える第1検査車両であって、内部のストレージベイを画定するシャーシを備え、磁石検査車両を遠位コントローラに接続するケーブルを更に備える第1検査車両を含む。また、インバンドルロボット検査車両が提供され、単一のトラックドライブシステムを備え、第1検査車両の内部のストレージベイに適合するように寸法づけられ、複数の検査カメラ及び複数の照明を備え、インバンドルロボット検査車両を第1検査車両に接続するケーブルを更に備える。
本発明の上記要約は、本発明の各実施の形態、またはあらゆる態様を表すことを意図していない。本発明の追加の機能と利点は詳細な説明、図面および以下に記載する特許請求の範囲から明らかになるであろう。
本発明の他の目的および利点は、図面と共に以下の詳細な説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器のための垂直方向の展開システム(VDS)の斜視図を示す。
【図2a】図2aは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった供給カプセルを示す図1のVDSの一部分の図を示す。
【図2b】図2bは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった供給カプセルを示す図1のVDSの一部分の図を示す。
【図3】図3は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器に挿入されるVDSの処理図を示す。
【図4】図4は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器への取り付け状態及び折りたためられた状態のVDSの処理図を示す。
【図5】図5は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器への取り付け状態及び拡張された状態のVDSの処理図を示す。
【図6】図6は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器への取り付け状態及び拡張された状態のVDSの他の処理図を示す。
【図7】図7は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、ローバが展開された、蒸気発生器への取り付け状態及び拡張された状態のVDSの他の処理図を示す。
【図8】図8は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、供給カプセル、展開されたローバ及び展開されたインバンドルローバローバの他の図を示す。
【図9】図9は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、ローバがそこに保持された供給カプセルの図を示す。
【図10】図10は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、展開されたローバ及び展開されたインバンドルローバの図を示す。
【図11a】図11aは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、検査蒸気発生器のための検査車両の他の実施形態を示す。
【図11b】図11bは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、インバンドルローバを展開する図11aの検査車両を示す。
【図12a】図12aは、蒸気発生器のサポートプレートに対する蒸気発生器のラッパに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両動きのシーケンスを示す。
【図12b】図12bは、蒸気発生器のサポートプレートに対する蒸気発生器のラッパに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両動きのシーケンスを示す。
【図12c】図12cは、蒸気発生器のサポートプレートに対する蒸気発生器のラッパに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の動きのシーケンスを示す。
【図12d】図12dは、上蒸気発生器のサポートプレートに配置された本概念の少なくともいくつかの態様にあった検査車両の前面図である。
【図12e】図12eは、蒸気発生器のラッパに対する蒸気発生器のサポートプレートに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の動きのシーケンスを示す。
【図12f】図12fは、蒸気発生器のラッパに対する蒸気発生器のサポートプレートに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の動きのシーケンスを示す。
【図12g】図12gは、蒸気発生器のサポートプレートに配置された本概念の少なくともいくつかの態様にあったインバンドルローバを展開する検査車両の断面図である。
【図12h】図12hは、蒸気発生器のサポートプレートに配置された本概念の少なくともいくつかの態様にあったインバンドルローバを展開する検査車両の断面図である。
【図13】図13は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の他の図を示す。
【図14】図14は、図1乃至図10のVDSのための制御レイアウトの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、様々な修正および代替形態が可能であるが、特定の実施形態を図面に例として示されており、本明細書において詳細に説明する。しかしながら、本発明は開示された特定の形態に限定されることを意図されていないことを理解されるべきである。むしろ、本発明は、全ての修正、等価物、および添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内に代替物を包含することである。
【0015】
図1乃至図9は、そのデバイスが蒸気発生器チューブの上部分、支持プレートの上部及び底部、支持プレートの溶接部へのラッパ、及び他の蒸気発生器の内部構造を含む蒸気発生チューブを視覚的に検査するように構成されている、ゲイ等に対する2000年11月14日に発行された米国特許第6145583号に開示された蒸気発生器の構造に概ね対応する、垂直方向の配置システム(VDS)100の様々な態様を示す。
【0016】
一般的に、VDS100は、検査される特別なタイプの蒸気発生器の構造に応じて、機器、センサ、ツール及び/又は約914.4cm−1005.84cm(約30−33フィート)以上のペイロードの垂直方向のリフトのために設計される。添付の図面では、表示された蒸気発生器は、FRAMATOMEモデル68/19であるが、VDSは、ウェスティングハウスモデルF蒸気発生器及び他の蒸気発生器に限定しないがこれらなどの他の蒸気発生器に利用されることができる。VDS100は、蒸気発生器に最低でも102mm(4インチ)の直径の明確なアクセスを有するハンドホールの中央又はその下に流れ分配バッフル(FDB)275(図3参照)を有する蒸気発生器モデルに展開可能である。代替的な構成では、展開可能なサポートは、サポートを他の蒸気発生器コンポーネント又は表面に提供するためにレールアッセンブリ110と組み合わせて利用される。他の構成では、レールアッセンブリは、レールアッセンブリが蒸気発生器内に片持ちされるようにアクセスポート205に単に接続される。蒸気発生器サポートプレート225は、また、直径が約89mm(3.5インチ)あるいは長方形のカットアウトに等しいあるいはそれよりも大きい幅のおおよその寸法の流れ穴を含む必要がある。
【0017】
VDS100は、二つの主要な構造要素である、レールアッセンブリ110(例えば、“第1ブーム”)と、伸縮ブームアッセンブリ120(例えば、“第2ブーム”)とを備える。少なくとも本概念のいくつかの態様では、伸縮ブームアッセンブリ120は、油圧作動スタックシリンダーセットと、遠位端にある以下に詳細に説明される供給カプセル130とを備える。
【0018】
VDS100のレールアッセンブリ110は、図1乃至図5に示されるように、例えば、蒸気発生器200の壁のアクセスポート205を通じて配置され、アクセスポート取り付けプレート(図示せず)によってアクセスポートフランジ(図示せず)に取り付けられる。レールアッセンブリ110が近位端部においてアクセスポート110に取り付けられると、レールアッセンブリは、その各々がその全体が本明細書中に参照によって組み込まれる、米国特許第5265129号、米国特許第5504788号及び米国特許第6145583号に示されるような伸縮ブームアッセンブリ120の展開のためにシステムの安定性を提供する安定脚部を提供する。レールアッセンブリ110は、手動で作動されることができる又は回転アクチュエータやリニアアクチュエータなどの一般的な作動デバイスを介して作動されることができる枢動クランプ135で遠位端において伸縮ブームアッセンブリ120に取り付けられる。
【0019】
少なくとも一つの構成では、ラックドライブサーボモータは、アクセスポート取り付けプレートに取り付けられ、手動クランクハンドル140は、伸縮ブームアッセンブリ120に固定された枢動クランプ135に遠位端に取り付けられたリンケージ(例えば、一つ又は複数のギアまたは一つ又は複数のギアと一つ又は複数のロッド)を駆動する。ひとたび、VDS100が図3乃至図5に示されたチューブレーン又はときどき呼ばれる“非チューブレーン”を通じて挿入されて固定されると、伸縮ブームアッセンブリ120は、機械的なクランクハンドル140を使って直立できる。チューブレーンは、最も内側の逆U字チューブによって形成された狭い領域である。スチームは、U字ベンド(ホットパイプ)の一方側に入り、パイプのU字ベンドの周りを移動し、蒸気発生器の冷却水によって冷却され、U字ベンド(クールパイプ)の他方側の周りを進む。手動クランクハンドル140は、VDS100の抜き取りのための引っ込み位置に対して伸縮ブーム120を展開すること及び伸縮ブームを引っ込ませることの双方を操作できる。手動クランクの代わりに、一つ以上のアクチュエータ(例えば、一つ又は複数のリニアアクチュエータ、一つ又は複数のロータリーアクチュエータまたはそれらの組み合わせなど)が代替的に使用されることができる。図3に示されるように、蒸気発生器200のアクセスポート205に対するVDS100の固定に続いて、引っ込まれた又は折りたたまれたVDSは、フランジのアクセスポートを通じて及び蒸気発生器ラッパ201を通じて蒸気発生器の中に水平に延びる。この構成では、伸縮ブームアッセンブリ120は、アクセスポート205を通じた挿入を容易にするためにレールアッセンブリ110と実質的に水平であるように整合される。
【0020】
VDS100は、まず最初に、チューブレーンの蒸気発生器200の基部の近くに、最も内側の逆U字チューブ210によって形成された狭い領域、より具体的には図3に示されるようにその“非チューブレーン”を通じて配置される。この取り付け構成では、VDS100システムは、長さが約2286mm(90インチ)、高さが102mm(4インチ)、幅が102mm(4インチ)である。この長さは、装置の幾何学的形状及び欠点要件が要求する場合には取り付け可能及び取り外し可能なセクションを介して取り付け処理中に長い長さ又は少ない長さに調整されることができる。
【0021】
ひとたびVDS100が図3に示されるように、アクセス部分を通じて水平に取り付けられると、それによって耐えた伸縮ブームアッセンブリ120及び供給カプセル130は約76.2mm(30インチ)の高さまでチューブレーンに垂直位置に上昇させられ、図4に示されるように、蒸気発生器のサポートプレート225の流れスロット220を通じて伸縮ブームアッセンブリ120のスタックシリンダーセットの作動を介して拡張される。図5は、図6にさらに示されるようにより高いサポートプレート225の連続的に高い流れスロット220に耐えた伸縮ブームアッセンブリ120及び供給カプセル130の続いた拡張を示す。
【0022】
カメラ134は、供給カプセル130の上部分に提供され、固定されたカメラ又は図2bに示されるようにパン、散ると及び/又はズームカメラを備える。供給カプセル130自体は、伸縮ブームアッセンブリ120の遠位端に固定され、あるいは、代替的に選択された範囲によって供給カプセル130を回転する関連した駆動システム(例えば、モータ、回転アクチュエータなど)に回転的に取り付けられることができる。カメラ134は、オペレータの能力を高め、流れスロット220を通じて垂直方向に供給カプセル130をナビゲートし、パン、チルト及び/又はズーム実施例に対して追加の目視検査機能を提供する。図7は、蒸気発生器200のサポートプレート225条に内部流れスロット220を通じて延びる供給カプセルを示す。
【0023】
レールアッセンブリ110は、伸縮ブームアッセンブリ120をサポートプレート225に沿った所望の流れスロットの一つと整合するために蒸気発生器200の内外へ移動されるように構成される。レールアッセンブリ110は、前後にわずかに移動し、又は、軽く揺れて、供給カプセル130が各サポートプレート225の流れスロット220との整合を維持するように伸縮ブームアッセンブリ120の垂直方向の移動を容易にする。伸縮ブームアッセンブリ120は、流れスロット220に沿って蒸気発生器200のあらゆる所望の垂直位置まで伸縮的に拡張できる。上述したように、サポートプレート225は、蒸気発生器の製造及びモデルに依存して、約91.44cm(3フィート)乃至182.88cm(6フィート)の間隔で蒸気発生器の高さ全体に垂直方向に離間した関係で配置される。
【0024】
図3乃至図5に示されるように、例えば、油圧制御伸縮ブームアッセンブリ120は、蒸気発生器200内で所望の高さまで垂直に拡張するように作動される。伸縮ブームアッセンブリ120の垂直方向の動き及び/又はレールアッセンブリ110の水平方向の動きは、コンピュータ制御又は代替的に手動制御される。伸縮ブームアッセンブリ120が最初に、所望の水平位置で垂直位置に展開されるとき、水平位置が確認される。この確認は、(例えば、チューブコラム又はその他の視覚的目印を参照することによって)視覚的に、機械的又は電気的デバイス(例えば、複数のプーリー又はギア、回転エンコーダなどの間隔装置)を介して、あるいは、一つ以上の位置センサのいずれかで達成される。伸縮ブームアッセンブリ120の水平方向又は横方向の動きを容易にするために、登録装置が好ましくは提供され、登録装置(図示せず)は静止状態の収縮位置から外方に又は拡張位置から内方に選択的に空気圧で動かされることができる登録ガイド(例えば、指のような突起)のセットを備える。各ガイドセットが拡張されたとき、一つのガイドセットは、Uチューブの温かい脚部と接し、一つのガイドセットは、Uチューブの“冷たい”脚部と接する。
【0025】
伸縮ブームアッセンブリ120の油圧制御は、一般的な電気式油圧ポンプシステムによって提供される。伸縮ブームアッセンブリ120に対する現在好ましい油圧ポンプは、遠心ベーンポンプ、圧力リリーフバルブ、二つの比例制御バルブ、電磁遮断バルブ、流体リザーバ及び圧力ゲージで構成される。制御電源及び信号は、単一のケーブルでメイン制御コンソールから供給され、ポンプを作動するための主な110VのAC電源は、ローカルソースからポンプに得られる。伸縮ブームアッセンブリ120は、代替的に、油圧駆動とは対照的に空気圧駆動設計を備えることができる。
【0026】
VDS100の動作は、VDS機器及びカメラ(VDSによって展開されたシステム)からのデータが物理的なストレージ媒体に蓄積され及び/又は表示されるメイン動作ステーションによって制御される。図14は、VDS100用の潜在的なコントロールのレイアウトの概略図である。領域モニタ300、制御インターフェースコンピュータ302、オプションの補助電子機器304及び油圧ポンプ306は、好ましくは、ビオシールド308の外側に配置され、電子機器312及び発生器アクセス開口321に隣接して設定される電源及び空気供給314を制御するように導かれたそれらのケーブル310を有する。ラック及びピニオンドライブ316がクランプ135を枢動するために取り付けられたレールアッセンブリ110に取り付けられる。本発明の制御ハードウェアは、主要制御ハードウェアとオペレータステーションのハードウェアとに選択的に分割され、主要制御ハードウェアは、蒸気発生器プラットフォームで設定される。この構成では、主要制御ハードウェアは、二つの小さなスーツケースの大きさのケース312、314を備え、第1のケースは収容制御コンソール312を収容し、第2のケース314は、バルク電源装置を収容する。AC電源及び圧縮空気を供給されたプラントは、システム動作のためにこれらのケースに供給される。スイッチング方式の電源は、電力を主要制御コンソールケースからコンピュータハードウェアに提供する。主要制御コンソール312は、システム手動制御機能を提供する。モータ負荷、照明、カメラ及びサポート回路の電力は、適当な電気コネクタ317を介してバルク電源供給ケース314によって供給される。ライン318は、供給カプセル130及び全ての供給カプセルシステム及びサブシステムを動作させるために電力ケーブル、A/Vケーブル、空気供給ライン等を含むがこれらに限定されない全ての関連したシステムのための制御ケーブルを表す。全てのシステムコンポーネントは、主要制御コンソール302で終端する。デバイスのためのオペレータステーションは、好ましくは、グラフィカルユーザインターフェース(例えば、マイクロソフトウィンドウズ(商標)プラットフォーム)、関連した制御ハードウェア304、ビデオモニタ300及び記録装置及びオーディオ通信機器を動かす制御コンピュータ302を含む。一実施形態では、音声通信は、セットアップ、インストール及び/又は操作を支援するために蒸気発生器プラットフォーム及びオペレータステーションをリンクする。
【0027】
上述のように、VDS100は、蒸気発生器、特に様々なサポートプレート225の昇進の内部領域にアクセスするために使用される。図7に示されるように所望の支持プレート225への伸縮ブームアッセンブリ120の遠位端の拡張に続いて、ロボット又は“ローバ”150は、図8に示されるように供給カプセル155から展開される。ローバ150は、ローバ150及び全ての関連したシステムの動作及び肯定的な保持のために必要な全ての制御、ビデオ及び補助導体を収容するテザー/へそ状のケーブル155を介して制御される。ローバ150のためのオンボード機器は、一つ以上のカメラ又はビデオ録画デバイス、一つ以上のLEDパッケージ又は他の照明システム、一つ以上の検査プローブ、渦電流センサおよび展開ツール及び/又は検索ツールを備えることができるがこれに限定されない。
【0028】
ローバ150のシャーシは、全てのコンポーネントがそれに取り付けられ又はその内部に存在するメインフレーム152を備える。ツインポリマートラック154は、フレームの中心線の両側に取り付けられ、閉ループ制御システムを使用するそれぞれのDCサーボギアモータによって、あるいは、開ループ制御システムの使用を許容するDCステップモータによって個々に駆動される。
【0029】
蒸気発生器の内部の動作と検査を容易にするために、複数のオンボードカメラアッセンブリが、蒸気発生器内部だけでなくナビゲーションを容易にするようなローバの直接的な周りの視覚的フィードバックを提供するために利点的に提供される。一態様では、黒白カメラ又はLED照明を利用するカラーカメラ又は赤外線LEDを利用する赤外線カメラにすることができる第1カメラアッセンブリ155は、クローラの前に取り付けられる。他の態様では、第2カメラアッセンブリ(図示せず)は、ローバ150の他の側(例えば、背面又は側面)に取り付けられる。複数のカメラが提供されるローバ150のためのこれらのカメラシステムは、有利には、LED照明を利用するカラーカメラ及び赤外線LEDを利用した赤外線カメラの組み合わせを備える。非チューブレーン又は蒸気発生器の他の可能な部分の検査は、一つ以上のローバ150のカメラを使用して達成されるが、ローバは供給カプセル130内に固定的に保持される。
【0030】
インバンドル検査(すなわち、蒸気発生器のUチューブ203間の検査)は、ローバ150のキャビティ又はストレージベイ158、オンボードビデオ及び照明(カラービデオ、IR、UV、CCDなど)をそれ自体が備える小さな機械化のインバンドルローバ160、及び、選択的に、一つ以上の追加のセンサ及び/又はツール(例えば、検索ツール)から展開することによって達成されることができる。インバンドルローバは、インバンドル検査ローバがローバ150から離れて横方向に動いてチューブバンドル領域に動くのを許容するドライブシステム(例えば、一つ又は複数の伝動ベルト、トラック、ホイールなど)を備える。蒸気発生器のUチューブ間のインバンドルローバ160の動きを容易にするために、インバンドルローバ160の幅は、対応的に、隣接するUチューブの幅よりも小さく(例えば、1.27cm(0.5インチ)より小さい、約0.635cm(0.25インチ)より小さいなど)する必要があり、少なくとも一態様では、約0.635cm(0.25インチ)の幅である。
【0031】
インバンドルローバ160は、直径が4.6mmで長さが約17mmであるカリフォルニア州のアナハイムのデジタル周辺システム社によって製造されたQ−SEEQMSCC超小型カラーカメラなどの前方を向いたカメラ164を備える。他の態様では、オンボードビデオ及びインボードローバ160の照明は、可撓性でありかつ全ての関連したカメラ及び照明の導体を含むことが可能であり構造支持を提供する構造補強を含む、可撓性ステンレスジャケット又は積層可撓性ワンドを含むビデオプローブを備える。選択的に、後ろ向きのカメラ及び/又は下向きカメラ(前方及び/又は後方)は、アテンダントの照明(例えば、LED、赤外線LEDなど)が提供される。また、インバンドルローバ160は、選択的に、センサ(例えば、非破壊試験/検査など)及び/又は取得(例えば、グラッピング)ツーリングを備える。
【0032】
インバンドルローバ160は、外側ケーブルジャケットに統一されてインバンドルローバ160が蒸気発生器チューブ203のコラムを通じてそれぞれ外側に戻って動くようにケーブル169を広げ及び引き込むように構成された回転ドラムに接続されるケーブル(例えば、電気ケーブル、A/Vケーブルなど)169によってローバ150に取り付けられる。インバンドルローバ160のインバンドル位置が、展開された距離およびチューブの位置に関するフィードバックを提供するためにオンボードビデオ機能と組み合わせて電子エンコーディング(例えば、回転ドラムとの組み合わせで使用されているロータリエンコーダ)を使用して、少なくともいくつかの態様で達成される。
【0033】
ひとたびVDS100が取り付けられ、伸縮ブームアッセンブリ120が直立位置にロックされると、安定脚部(図示せず)がシステムを更に安定にするために低下される。伸縮ブームアッセンブリ120は、文字列エンコーダなどのセンサによって提供された高さ位置フィードバックで所望のサポートプレートの高さまで積み上げ油圧シリンダを介して垂直方向に展開される。ひとたび供給カプセル130が所望の高さになると、ローバ150は、サポートプレート225供給ハウジングから展開し、チューブコラムをインデックスし、そのオンボードビデオシステムを利用して検査を始める。システムの取得は、ローバ150のストレージベイ158の中にインバンドルローバ160を呼び戻し、供給カプセル130のストレージベイ132の中にローバ150を呼び戻すことで始まる。ひとたびローバ150が位置に固定されると、スタックシリンダセットは、図4に示された折りたたまれた状態にそして伸縮ブームアッセンブリ120の回転によって図3に示された挿入状態に、システムを下げるために流体圧力をゆっくりと解放する。VDS100は、それからアクセスポート205から解放され取り除かれる。
【0034】
油圧制御の伸縮ブームアッセンブリ120は、その後、作動され、連続するサポートプレート225の流れスロットを通じてデバイスを進行させる所望の高さまでデバイスが垂直に拡張するのを許容する。コンピュータ制御または手動で制御する機械は、繊細にかつ正確に伸縮ブームアッセンブリ120の遠位端の高さを測定し、蒸気発生器200内の供給カプセルの正確な垂直位置を確保する。伸縮ブームアッセンブリ120の垂直拡張及び垂直位置の監視と併せて、伸縮ブームアッセンブリ120の水平位置が好ましくは視覚的に(例えば、供給カプセルカメラ134を介して及び/又は計算的に(例えば、エンコーダ、プーリー、ギア、位置センサ、パターン認識センサなどの機械的間隔装置))確認される。伸縮ブームアッセンブリ120の水平方向の動きが、例えば、“歩く”運動を提供するために第1位置から第2位置まで延びるように構成された、登録ガイドで指のように動くことができる部材のセットを順次に拡張及び収縮するために空気圧駆動の登録装置を用いて達成される。各登録ガイドセットが拡張されると、一つのガイドは、ホットチューブに接し、反対側で他のガイドが同じUチューブのクールチューブと接する。
【0035】
従って、耐えられた上記VDS100及びローバ150、160に従って、オペレータは、所望のサポートプレート225まで供給カプセルを移動し、ローバ150をサポートプレートの中心線に沿って所望の位置まで展開し、さらに、上述したようにインバンドル検査ローバがプレートローバから離れて横方向に動いてチューブバンドル領域に動くのを許容する事態の駆動システム(例えば、一つ又は複数のベルト、トラック、ホイールなど)を備えるインバンドルローバ160を展開する。
【0036】
図11a−図11bは、蒸気発生器200又は他の容器または閉じた領域のアクセスポート205(例えば手の穴)の中に挿入されるように構成された磁石ローバ供給システム500を示す。磁石ローバの全体の寸法は、長さが約20.32cm(8インチ)、高さが約8.128cm(3.2インチ)、幅が8.89cm(3.5インチ)である。磁石ローバ500システムは、
最低でも102mm(4インチ)のアクセスポート又はハンドホール、ラッパーの接線から切断の背面まで測定された幅が95.25mm(3.75インチ)で深さが91.4mm(3.6インチ)のサポートプレートのラッパの切り欠きを有するハンドホールの中央又はその下に流れ分配バッフル(FDB)を有する蒸気発生器モデルで展開可能である。FDBがハンドホールのアクセスを超えている場合、FDBは、これらのカットアウトを含む必要がある。
【0037】
磁気ローバ500のオペレータは、蒸気発生器の外側に配置され(例えば、遠隔的に)、磁石ローバの動きを制御するために磁石ローバ500(例えば、視覚的なフィードバック、GPS信号など)からセンサフィードバックを受け取るためにユーザインターフェース(例えば、GUI、ジョイスティックなど)を使用する。磁気ローバ500は、希土類磁石(例えば、ネオジム等)又はトラック554またはトラック554(又はスクレーパーで選択的に提供されたホイール)の下の電磁石で構成される。トラックの磁石の合計数は変更できる。様々な態様では、ラッパに垂直に配置されたときに所定の位置に固定された磁気探査を維持するために必要な全磁力の力は、5ポンドを超える力であり、より好ましくは、約10ポンドを超える力である。
【0038】
一例として、トラック554は、ゴム製のラグのタイプのトラックまたは磁石のラグ付きのカスタムゴムのトラックを含む。別の例では、複数の分離した独立して作動可能な電磁石(例えば、前、中央、後)が提供される。磁気トラック554(又はホイール)は、磁石ローバ500がラッパ201とチューブ203のバンドルとの間で図12aに示すようなFRAMATOME68/19の蒸気発生器の開口210などのチューブサポートプレート225の開口210を通じて蒸気発生器ラッパ201の内径(ID)に沿って垂直に上昇することを許容する。磁石トラック554(又はホイール)は、利点的であるが必要ではないが、磁石ローバが逆さまに移動するのを許容するように構成される。
【0039】
図11a−図11bに示されるように、前向きカメラ555及び関連した証明(例えば、LEDなど)は、ナビゲーションのために提供される。後述したストレージベイ558が提供される。図11bは、上述したように磁石ローバ500のストレージベイ558から展開されたインバンドルローバ160を示し、インバンドルローバ160は、前述したように収縮ケーブル169によって磁石ローバ500に接続される。複数の位置及び検査カメラ(例えば、HDCCDカメラ)557及び照明のための対応する照明(例えば、白色LED)(図示せず)は、磁石ローバ500の周囲の位置に利点的に提供され、大規模な、潜在的に冗長な画像データを提供する。
【0040】
インバンドル領域をアクセスするために、磁石ローバ500は、検査カメラを束ねて供給するためにインバンドルローバ160を利用し、チューブの多くの達成可能な列の検査を可能にする。一態様では、一つのカメラ/照明アッセンブリ555は、クローラの前面に装着され、二つのカメラ/照明アッセンブリ555は、磁石ローバの側面に取り付けられる。磁石ローバ550が、LED照明を利用する一つ以上のカラーカメラ及び赤外線LEDを利用する一つ以上の赤外線カメラなどの様々なカバーの異なるカメラシステムの組み合わせを備えることが有利であるが必要ではない。
【0041】
磁石ローバ500のシャーシは、フレームの中心線の両側に取り付けられたデュアルポリマー/磁石のトラック554を有するメインフレームを備える。ポリマー/磁石のトラック554は、閉ループ制御システムで使用するためのDCサーボギアモータによって、あるいは開ループ制御システムの使用を許容するDCステッピングモータによって別個に駆動される。磁気トラック554と組み合わせることで、メインフレームは、有利に、さまざまなサポートプレート225の高さまでの磁気ローバ500の展開時に利用可能な電磁石又は複数の電磁石を収容する。ローバをラッパから離れる方向に押す又はローバをラッパまで持ち上げることによってサポートプレート225上のラッパ201から磁石ローバ500の退出及びその逆を補助するように構成された電気機械式または空気圧式アームなどのアクチュエータ部材550が磁気ローバ500のトラックキャリッジの側に取り付けられる。
【0042】
図12bは、蒸気発生器のラッパに沿った動きとサポートプレート225に沿った動きとの間で移行する中間位置の磁気ローバを示す。上述のように、アクチュエータ部材550は、磁石ローバ500がラッパに付着させる磁気力に対抗するためにラッパを押し付けるように構成される。アクチュエータ部材550は、ラッパ201を押し付け、磁石ローバ500の前方運動と概ね同期して回転し、それによって、磁石ローバは、磁石ローバの増加した前方の動きに対する増加した角度でラッパから分離する。ある時点で、磁気ローバ500の重心は、十分にシフトし、重力は、磁気ローバの前部分を図12cに示された位置まで下方に引っ張る。
代替的に、他のデバイスが、圧縮空気を吹き出す空気ノズルまたは拡張リニアアクチュエータなどであるがこれらに限定されないラッパ201から磁石ローバ500の分離を達成するために用いることができる。磁石ローバは、複数の電磁石を備える場合、前、中央、後ろの電磁石は、アクチュエータの部材の動作と関連してラッパ201から磁石ローバ500の分離を容易にするために順次非動作される。
【0043】
図12cは、開口210(図12cに示されない)上に配置された磁石ローバ500を示し、図12g−図12hに概ね示されるように所望の位置までサポートプレート225に沿った動きを再開する(又は、選択的に、開口210を通じて戻って下方に移動する)ことができる。
【0044】
図12dは、Uチューブ203のホット脚部とコールド脚部との間のチューブレーンの領域のサポートプレート225上にある磁石ローバ500を示す。したがって、磁気ローバ500は、両方の検査を実行するように構成され、上述したようにインバンドルローバ160を展開するように構成され、位置に入るために、上述のVDS100又は米国特許第6145583号及び米国特許第5265129号の実施例によって示されたニューヨーク州のウィリアムソンのR.ブルックスアソシエイツが開発した他の関連システムの使用を必要としない。
【0045】
図12e−図12fは、蒸気発生器のラッパ201と接して戻ってくるように開口210の中に中間に配置された磁石ローバ500を示し、ラッパに沿って上方又は下方の動きを再開することができる。この動作では、アクチュエータ部材550は、サポートプレート225上の磁気ローバ500の動きに関連して上記とは異なる方法で展開される。特に、アクチュエータ部材550は、磁気ローバ500の下方運動を遅らせるためにサポートプレートに対する抵抗力を提供することが示されている。磁気ローバ500が大きく移動し、ラッパと大きく接すると、アクチュエータ部材550は、磁気ローバの増加した前方の動きを許容するように邪魔にならないように回転可能である。ある時点で、磁気ローバ500の磁石の磁力は、ラッパに磁気ローバをしっかりと固定するのに十分である。
【0046】
図12g−図12hは、展開された位置のインバンドルローバ160を示し、インバンドル検査ローバは、自体の駆動システム162(例えば、一つ又は複数のベルト、トラック、ホイールなど)の制御下で、磁気ローバ500から離れる方向に横方向に動いてチューブ203のバンドル領域の中に移動する。インバンドルローバ160自体は、上述したように様々なカメラ(例えば、前、後、下方)及び関連した照明(例えば、白色LED)を備え、有用な検査データを取得するため及びインバンドルローバを移動させる及び/又は配置するために有用な位置データを提供する。
磁気ローバ500は、磁気ローバ、インバンドルローバ160及び全ての関連したシステム(例えば、照明、ビデオ、アクチュエータなど)の動作のための全ての関連した制御、ビデオ及び補助的な導体を含むケーブル539を介して制御される。
【0047】
磁気探査機500および/またはインバンドルローバ160のオンボードの設備は、蓄積された検査プローブ/デバイス、センサ、及びツール及び磁気ローバ500のストレージベイ558又は他のストレージベイから展開されることができる回復ツールに対して表示オプションの広い範囲を許容する様々なタイプのカメラ/LEDユニット(例えば、カラー、黒白、IRなど)を含むことができるがこれに限定されない。例えば、ロボットアーム(図示せず)は、インバンドルローバ160の対応する部分に様々なツール及びセンサを取り付ける及び除去するのに使用されることができる。
【0048】
磁気ローバ500は、利点的に、ケーブルの適当な量を供給及び非供給するための、タイトルが“磁石検査車両を利用する検査システム及び検査プロセス”である米国特許出願第12/714090号に示されたようなケーブル管理システムを利用し、それは、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。このようなケーブル管理システムは、磁気ローバ500を外部システム(オペレータによって使用されるコンピュータ、開ループ制御ボックスなど)にリンクするケーブル及びチューブを供給及び制御し、例えば、ケーブル管理システムが蒸気発生器のアクセスポート205に取り付けられるのを許容する取り付けフランジと、磁気ローバにオペレータによって提供された制御信号に応じて又は同期して蒸気発生器の内外にそれを積極的に駆動するケーブルを把持する又は“つかむ”ローラ及びモータを収容するローラハウジングとを備える。MicroMO2842S012S+30/1 246:1モータなどの電気駆動モータは、アクセスポートの内外にケーブルをつかんで押し出すローラと組み合わせて使用することができる。また、ケーブル管理システムは、有利に、ケーブルの取り付けを容易にするために引っ張られることができるシャフトからなるテンションアジャスタと、ケーブルに張力を維持するスプリングとを備える。電気インターフェイスボックスは、ケーブル管理システムの内部電気DCサーボモータと制御モジュールと開ループ制御システム(OLCS)の間の電気的接続ポイントまたはインタフェースで構成される。検査のための磁気ローバ500を設定するために、ケーブル管理取り付けプレートは、アクセスポートに取り付けられ、磁気ローバは、蒸気発生器200に挿入され、ケーブル(図11aで符号539を参照)は、ケーブルガイドのケーブルエントリーを通じてねじ込まれ、それからアクセスポートに取り付けられる。電動ケーブルのフィーダーは、アクセスポートマウントと、スプリング負荷されたプレートに引っ張り上げられることによってケーブルスロットを通じて挿入されたケーブル539とに取り付けられる。ケーブル539が供給ホイール間に適当に配置されると、スプリングプレートが解放され、前後の双方のケーブル539が適切に配置され保持される。ケーブルのコンテナは、任意のもつれを最小化するように内側に巻いてケーブル管理システムやケーブルの真後ろに位置する。
【0049】
前述の開示は、例示および説明のために提示されている。以上の説明は、例の方法により本明細書に記載の形態、機能、構成、モジュール、またはアプリケーションに存在する概念を限定するものではない。他の非列挙の構成、組み合わせ、および/またはそのような形態、機能、構成、モジュール、および/またはアプリケーションのサブコンビネーションは、開示の概念の範囲内にあると考えられる。
【技術分野】
【0001】
(クロスリファレンス)
本出願は、タイトルが“蒸気発生器の上バンドル検査ツール”である2009年5月27日に提出された米国仮特許出願第61/181560号から優先権の利益を主張し、米国仮特許出願第61/181560号の全体が参照によって組み込まれる。
【0002】
(技術分野)
本発明は、概ね検査デバイスの分野に関し、より具体的には、発電所の蒸気発生器検査装置、さらに具体的には、原子力発電所の蒸気発生器検査装置に関する。
【背景技術】
【0003】
原子炉の発電所では、原子炉容器は、蒸気と電力の生産のための熱を生成するために使用される。原子炉容器は、通常、核燃料のコアと冷却水を囲む加圧容器です。このような原子力発電所は、通常、次の3つの主要コンポーネント、電力を生成するために多段蒸気タービンを駆動する蒸気を出力する一つ以上の蒸気発生器への輸送のために過熱水を生成する燃料を含む原子炉容器を含む。
【0004】
過熱水は、パイプによって蒸気発生器に輸送される。これらのパイプは、蒸気発生器内の多数のチューブに水を供給する。これらの管は、U字形状であり、反応器に戻って再循環される蒸気発生器のアウトレットのパイプに戻って水を供給する。原子力蒸気発生器の管は、通常、レーンで区切られた逆“U字”を形成し、周期的な縦の間隔で区切られた複数のサポートプレートと共に保持される。各チューブ列の高さは、975.36cm(32フィート)を超える。6乃至8枚又はそれ以上のサポートプレートが使用され、各々は、91.44乃至182.88cm(3乃至6フィート)の間隔で垂直に分離される。蒸気発生器では、過熱水を運ぶチューブは電気を生産するためのタービンを駆動する蒸気を生成する冷たい水で急冷される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
蒸気を生成するためのこの処理は、いくつかの問題を提示する。チューブを冷却するために使用される水は、多くの場合、蒸気発生器伝熱チューブとサポートプレートの両方を腐食し、その他の損傷につながる可能性がある不純物や化学薬品を有する。原子力蒸気発生器の定期点検は、安全規制に準拠するために必要とされるにもかかわらず、蒸気発生器の清浄度を監視することが問題として残っている。蒸気発生器の腐食性の高い環境では、世界中のサービスで多くの古い原子炉に特に問題である。
【0006】
過去において、蒸気発生器伝熱管とサポートプレートは、目視検査のためにアクセスできなかった。情報は、適切にチューブとサポートプレートのすべてのセクションを検査することができなかった複雑なシステムによって収集された。高レベル放射性環境とパイプの熱のために、直接目視人間の検査は、通常6ヶ月の期間ごとの人当たり3分から5分間に制限されている。この時間は、腐食、穴及び漏れがないか慎重に検査のために十分な機会を提供していない。従って、熱、放射能とチューブを分離するレーンの狭さから、狭いレーン及びサポートプレートでのチューブの分離の間隙内で検査することは困難である。
【0007】
チューブは、通常、4つの穴でサポートプレートを貫通して延びる。これらの開口部は、発電機の水の流れを改善するため及びサポートプレートで堆積物の蓄積を減らすための機能を使用して流れを提供する。それにもかかわらず、4つの開口部がチューブと接しなければならない小さな領域は、チューブに積み重ねられた物質の領域に生じ、あるいは接着物質がチューブに“沈着”する。この物質は、チューブの早期の腐食に貢献する。既知の検査装置で、この状況は、すべてがレーンに隣接するチューブで検出されない。
【0008】
さらに、蒸気発生器内部品の向きは、そのような領域を検査するための実行可能なデバイスを設計するために極端な挑戦を提供する。蒸気発生器の下部の挿入穴(手の穴とも呼ばれる)は、多くの場合、12.7cm乃至15.24cm(5乃至6インチ)の直径と同じくらい小さい。このアプリケーションの目的のためにそのようなポータルは、アクセスポートとして包括的に呼ばれる。発生器内の流量分布のバッフルは、多くの場合、発生器内の機器を操縦するためにあらゆる部屋を妨げる。914.4cm(30フィート)以上と同じ高さでの蒸気発生器内の検査は重要な技術的課題を提供する。さらに、チューブ列間のフロースロットは、多くの場合、5.08cm(2インチ)の幅よりも小さく、
チューブの分離間隙は、多くの場合、2.54cm(1インチ)よりも小さい(約0.762cm(0.30インチ)まで下がる)。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本明細書に開示された本概念の態様は、一般的に不正アクセス及び/又は使用を防ぐために、およびバウチャーまたはそこから発行された手形の偽造や偽造から保護するセキュリティ対策を提供するように構成されたコインの交換機に送られる。
【0010】
本概念のいくつかの態様では、蒸気発生器の内部を検査するための検査システムは、第1ブームと、第1ブームに枢動的に取り付けられた近位端と、供給カプセルに耐える遠位端とを有する第2の伸縮ブームであって、供給カプセルはストレージベイを画定する第2の伸縮ブームとを含む。検査システムは、供給カプセルのストレージベイに適合するように寸法づけられ、ストレージベイを画定する第1のロボット検査車両を含む。第1のロボット検査車両は、ドライブシステム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを含む。第1のロボット検査車両は、第1ロボット検査車両を供給カプセルに接続するケーブルを更に含む。検査システムは、第1ロボット検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられた第2のロボット検査車両を含む。第2のロボット検査車両は、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを含み、第2のロボット検査車両を第1のロボット検査車両に接続するケーブルを更に含む。
【0011】
本概念の他の態様では、蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムは、磁石検査車両であって、鉄金属からなる垂直面に沿って磁石検査車両の垂直方向の移動を容易にするために磁石、電磁石又はそれらの組み合わせを利用するドライブシステムを備え、ストレージベイを画定し、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、磁石検査車両を遠位端において一つ以上のケーブル管理システム、ビデオスクリーン、電源及び蒸気発生器の外部のコントローラに接続するためのケーブルを更に備える磁石検査車両を備える。また、車両検査システムは、磁石検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられたインバンドルロボット検査車両であって、駆動システム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、インバンドルロボット検査車両を磁石検査車両に接続するケーブルを更に備えるインバンドルロボット検査車両を備える。
【0012】
本概念のさらに他の態様では、蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムは、二重のトラックドライブシステム、複数の検査カメラ及び複数の照明を備える第1検査車両であって、内部のストレージベイを画定するシャーシを備え、磁石検査車両を遠位コントローラに接続するケーブルを更に備える第1検査車両を含む。また、インバンドルロボット検査車両が提供され、単一のトラックドライブシステムを備え、第1検査車両の内部のストレージベイに適合するように寸法づけられ、複数の検査カメラ及び複数の照明を備え、インバンドルロボット検査車両を第1検査車両に接続するケーブルを更に備える。
本発明の上記要約は、本発明の各実施の形態、またはあらゆる態様を表すことを意図していない。本発明の追加の機能と利点は詳細な説明、図面および以下に記載する特許請求の範囲から明らかになるであろう。
本発明の他の目的および利点は、図面と共に以下の詳細な説明を読めば明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】図1は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器のための垂直方向の展開システム(VDS)の斜視図を示す。
【図2a】図2aは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった供給カプセルを示す図1のVDSの一部分の図を示す。
【図2b】図2bは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった供給カプセルを示す図1のVDSの一部分の図を示す。
【図3】図3は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器に挿入されるVDSの処理図を示す。
【図4】図4は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器への取り付け状態及び折りたためられた状態のVDSの処理図を示す。
【図5】図5は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器への取り付け状態及び拡張された状態のVDSの処理図を示す。
【図6】図6は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった蒸気発生器への取り付け状態及び拡張された状態のVDSの他の処理図を示す。
【図7】図7は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、ローバが展開された、蒸気発生器への取り付け状態及び拡張された状態のVDSの他の処理図を示す。
【図8】図8は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、供給カプセル、展開されたローバ及び展開されたインバンドルローバローバの他の図を示す。
【図9】図9は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、ローバがそこに保持された供給カプセルの図を示す。
【図10】図10は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、展開されたローバ及び展開されたインバンドルローバの図を示す。
【図11a】図11aは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、検査蒸気発生器のための検査車両の他の実施形態を示す。
【図11b】図11bは、本概念の少なくともいくつかの態様にあった、インバンドルローバを展開する図11aの検査車両を示す。
【図12a】図12aは、蒸気発生器のサポートプレートに対する蒸気発生器のラッパに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両動きのシーケンスを示す。
【図12b】図12bは、蒸気発生器のサポートプレートに対する蒸気発生器のラッパに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両動きのシーケンスを示す。
【図12c】図12cは、蒸気発生器のサポートプレートに対する蒸気発生器のラッパに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の動きのシーケンスを示す。
【図12d】図12dは、上蒸気発生器のサポートプレートに配置された本概念の少なくともいくつかの態様にあった検査車両の前面図である。
【図12e】図12eは、蒸気発生器のラッパに対する蒸気発生器のサポートプレートに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の動きのシーケンスを示す。
【図12f】図12fは、蒸気発生器のラッパに対する蒸気発生器のサポートプレートに沿った動きを移行する本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の動きのシーケンスを示す。
【図12g】図12gは、蒸気発生器のサポートプレートに配置された本概念の少なくともいくつかの態様にあったインバンドルローバを展開する検査車両の断面図である。
【図12h】図12hは、蒸気発生器のサポートプレートに配置された本概念の少なくともいくつかの態様にあったインバンドルローバを展開する検査車両の断面図である。
【図13】図13は、本概念の少なくともいくつかの態様にあった図11a−図11bの検査車両の他の図を示す。
【図14】図14は、図1乃至図10のVDSのための制御レイアウトの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【0014】
本発明は、様々な修正および代替形態が可能であるが、特定の実施形態を図面に例として示されており、本明細書において詳細に説明する。しかしながら、本発明は開示された特定の形態に限定されることを意図されていないことを理解されるべきである。むしろ、本発明は、全ての修正、等価物、および添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内に代替物を包含することである。
【0015】
図1乃至図9は、そのデバイスが蒸気発生器チューブの上部分、支持プレートの上部及び底部、支持プレートの溶接部へのラッパ、及び他の蒸気発生器の内部構造を含む蒸気発生チューブを視覚的に検査するように構成されている、ゲイ等に対する2000年11月14日に発行された米国特許第6145583号に開示された蒸気発生器の構造に概ね対応する、垂直方向の配置システム(VDS)100の様々な態様を示す。
【0016】
一般的に、VDS100は、検査される特別なタイプの蒸気発生器の構造に応じて、機器、センサ、ツール及び/又は約914.4cm−1005.84cm(約30−33フィート)以上のペイロードの垂直方向のリフトのために設計される。添付の図面では、表示された蒸気発生器は、FRAMATOMEモデル68/19であるが、VDSは、ウェスティングハウスモデルF蒸気発生器及び他の蒸気発生器に限定しないがこれらなどの他の蒸気発生器に利用されることができる。VDS100は、蒸気発生器に最低でも102mm(4インチ)の直径の明確なアクセスを有するハンドホールの中央又はその下に流れ分配バッフル(FDB)275(図3参照)を有する蒸気発生器モデルに展開可能である。代替的な構成では、展開可能なサポートは、サポートを他の蒸気発生器コンポーネント又は表面に提供するためにレールアッセンブリ110と組み合わせて利用される。他の構成では、レールアッセンブリは、レールアッセンブリが蒸気発生器内に片持ちされるようにアクセスポート205に単に接続される。蒸気発生器サポートプレート225は、また、直径が約89mm(3.5インチ)あるいは長方形のカットアウトに等しいあるいはそれよりも大きい幅のおおよその寸法の流れ穴を含む必要がある。
【0017】
VDS100は、二つの主要な構造要素である、レールアッセンブリ110(例えば、“第1ブーム”)と、伸縮ブームアッセンブリ120(例えば、“第2ブーム”)とを備える。少なくとも本概念のいくつかの態様では、伸縮ブームアッセンブリ120は、油圧作動スタックシリンダーセットと、遠位端にある以下に詳細に説明される供給カプセル130とを備える。
【0018】
VDS100のレールアッセンブリ110は、図1乃至図5に示されるように、例えば、蒸気発生器200の壁のアクセスポート205を通じて配置され、アクセスポート取り付けプレート(図示せず)によってアクセスポートフランジ(図示せず)に取り付けられる。レールアッセンブリ110が近位端部においてアクセスポート110に取り付けられると、レールアッセンブリは、その各々がその全体が本明細書中に参照によって組み込まれる、米国特許第5265129号、米国特許第5504788号及び米国特許第6145583号に示されるような伸縮ブームアッセンブリ120の展開のためにシステムの安定性を提供する安定脚部を提供する。レールアッセンブリ110は、手動で作動されることができる又は回転アクチュエータやリニアアクチュエータなどの一般的な作動デバイスを介して作動されることができる枢動クランプ135で遠位端において伸縮ブームアッセンブリ120に取り付けられる。
【0019】
少なくとも一つの構成では、ラックドライブサーボモータは、アクセスポート取り付けプレートに取り付けられ、手動クランクハンドル140は、伸縮ブームアッセンブリ120に固定された枢動クランプ135に遠位端に取り付けられたリンケージ(例えば、一つ又は複数のギアまたは一つ又は複数のギアと一つ又は複数のロッド)を駆動する。ひとたび、VDS100が図3乃至図5に示されたチューブレーン又はときどき呼ばれる“非チューブレーン”を通じて挿入されて固定されると、伸縮ブームアッセンブリ120は、機械的なクランクハンドル140を使って直立できる。チューブレーンは、最も内側の逆U字チューブによって形成された狭い領域である。スチームは、U字ベンド(ホットパイプ)の一方側に入り、パイプのU字ベンドの周りを移動し、蒸気発生器の冷却水によって冷却され、U字ベンド(クールパイプ)の他方側の周りを進む。手動クランクハンドル140は、VDS100の抜き取りのための引っ込み位置に対して伸縮ブーム120を展開すること及び伸縮ブームを引っ込ませることの双方を操作できる。手動クランクの代わりに、一つ以上のアクチュエータ(例えば、一つ又は複数のリニアアクチュエータ、一つ又は複数のロータリーアクチュエータまたはそれらの組み合わせなど)が代替的に使用されることができる。図3に示されるように、蒸気発生器200のアクセスポート205に対するVDS100の固定に続いて、引っ込まれた又は折りたたまれたVDSは、フランジのアクセスポートを通じて及び蒸気発生器ラッパ201を通じて蒸気発生器の中に水平に延びる。この構成では、伸縮ブームアッセンブリ120は、アクセスポート205を通じた挿入を容易にするためにレールアッセンブリ110と実質的に水平であるように整合される。
【0020】
VDS100は、まず最初に、チューブレーンの蒸気発生器200の基部の近くに、最も内側の逆U字チューブ210によって形成された狭い領域、より具体的には図3に示されるようにその“非チューブレーン”を通じて配置される。この取り付け構成では、VDS100システムは、長さが約2286mm(90インチ)、高さが102mm(4インチ)、幅が102mm(4インチ)である。この長さは、装置の幾何学的形状及び欠点要件が要求する場合には取り付け可能及び取り外し可能なセクションを介して取り付け処理中に長い長さ又は少ない長さに調整されることができる。
【0021】
ひとたびVDS100が図3に示されるように、アクセス部分を通じて水平に取り付けられると、それによって耐えた伸縮ブームアッセンブリ120及び供給カプセル130は約76.2mm(30インチ)の高さまでチューブレーンに垂直位置に上昇させられ、図4に示されるように、蒸気発生器のサポートプレート225の流れスロット220を通じて伸縮ブームアッセンブリ120のスタックシリンダーセットの作動を介して拡張される。図5は、図6にさらに示されるようにより高いサポートプレート225の連続的に高い流れスロット220に耐えた伸縮ブームアッセンブリ120及び供給カプセル130の続いた拡張を示す。
【0022】
カメラ134は、供給カプセル130の上部分に提供され、固定されたカメラ又は図2bに示されるようにパン、散ると及び/又はズームカメラを備える。供給カプセル130自体は、伸縮ブームアッセンブリ120の遠位端に固定され、あるいは、代替的に選択された範囲によって供給カプセル130を回転する関連した駆動システム(例えば、モータ、回転アクチュエータなど)に回転的に取り付けられることができる。カメラ134は、オペレータの能力を高め、流れスロット220を通じて垂直方向に供給カプセル130をナビゲートし、パン、チルト及び/又はズーム実施例に対して追加の目視検査機能を提供する。図7は、蒸気発生器200のサポートプレート225条に内部流れスロット220を通じて延びる供給カプセルを示す。
【0023】
レールアッセンブリ110は、伸縮ブームアッセンブリ120をサポートプレート225に沿った所望の流れスロットの一つと整合するために蒸気発生器200の内外へ移動されるように構成される。レールアッセンブリ110は、前後にわずかに移動し、又は、軽く揺れて、供給カプセル130が各サポートプレート225の流れスロット220との整合を維持するように伸縮ブームアッセンブリ120の垂直方向の移動を容易にする。伸縮ブームアッセンブリ120は、流れスロット220に沿って蒸気発生器200のあらゆる所望の垂直位置まで伸縮的に拡張できる。上述したように、サポートプレート225は、蒸気発生器の製造及びモデルに依存して、約91.44cm(3フィート)乃至182.88cm(6フィート)の間隔で蒸気発生器の高さ全体に垂直方向に離間した関係で配置される。
【0024】
図3乃至図5に示されるように、例えば、油圧制御伸縮ブームアッセンブリ120は、蒸気発生器200内で所望の高さまで垂直に拡張するように作動される。伸縮ブームアッセンブリ120の垂直方向の動き及び/又はレールアッセンブリ110の水平方向の動きは、コンピュータ制御又は代替的に手動制御される。伸縮ブームアッセンブリ120が最初に、所望の水平位置で垂直位置に展開されるとき、水平位置が確認される。この確認は、(例えば、チューブコラム又はその他の視覚的目印を参照することによって)視覚的に、機械的又は電気的デバイス(例えば、複数のプーリー又はギア、回転エンコーダなどの間隔装置)を介して、あるいは、一つ以上の位置センサのいずれかで達成される。伸縮ブームアッセンブリ120の水平方向又は横方向の動きを容易にするために、登録装置が好ましくは提供され、登録装置(図示せず)は静止状態の収縮位置から外方に又は拡張位置から内方に選択的に空気圧で動かされることができる登録ガイド(例えば、指のような突起)のセットを備える。各ガイドセットが拡張されたとき、一つのガイドセットは、Uチューブの温かい脚部と接し、一つのガイドセットは、Uチューブの“冷たい”脚部と接する。
【0025】
伸縮ブームアッセンブリ120の油圧制御は、一般的な電気式油圧ポンプシステムによって提供される。伸縮ブームアッセンブリ120に対する現在好ましい油圧ポンプは、遠心ベーンポンプ、圧力リリーフバルブ、二つの比例制御バルブ、電磁遮断バルブ、流体リザーバ及び圧力ゲージで構成される。制御電源及び信号は、単一のケーブルでメイン制御コンソールから供給され、ポンプを作動するための主な110VのAC電源は、ローカルソースからポンプに得られる。伸縮ブームアッセンブリ120は、代替的に、油圧駆動とは対照的に空気圧駆動設計を備えることができる。
【0026】
VDS100の動作は、VDS機器及びカメラ(VDSによって展開されたシステム)からのデータが物理的なストレージ媒体に蓄積され及び/又は表示されるメイン動作ステーションによって制御される。図14は、VDS100用の潜在的なコントロールのレイアウトの概略図である。領域モニタ300、制御インターフェースコンピュータ302、オプションの補助電子機器304及び油圧ポンプ306は、好ましくは、ビオシールド308の外側に配置され、電子機器312及び発生器アクセス開口321に隣接して設定される電源及び空気供給314を制御するように導かれたそれらのケーブル310を有する。ラック及びピニオンドライブ316がクランプ135を枢動するために取り付けられたレールアッセンブリ110に取り付けられる。本発明の制御ハードウェアは、主要制御ハードウェアとオペレータステーションのハードウェアとに選択的に分割され、主要制御ハードウェアは、蒸気発生器プラットフォームで設定される。この構成では、主要制御ハードウェアは、二つの小さなスーツケースの大きさのケース312、314を備え、第1のケースは収容制御コンソール312を収容し、第2のケース314は、バルク電源装置を収容する。AC電源及び圧縮空気を供給されたプラントは、システム動作のためにこれらのケースに供給される。スイッチング方式の電源は、電力を主要制御コンソールケースからコンピュータハードウェアに提供する。主要制御コンソール312は、システム手動制御機能を提供する。モータ負荷、照明、カメラ及びサポート回路の電力は、適当な電気コネクタ317を介してバルク電源供給ケース314によって供給される。ライン318は、供給カプセル130及び全ての供給カプセルシステム及びサブシステムを動作させるために電力ケーブル、A/Vケーブル、空気供給ライン等を含むがこれらに限定されない全ての関連したシステムのための制御ケーブルを表す。全てのシステムコンポーネントは、主要制御コンソール302で終端する。デバイスのためのオペレータステーションは、好ましくは、グラフィカルユーザインターフェース(例えば、マイクロソフトウィンドウズ(商標)プラットフォーム)、関連した制御ハードウェア304、ビデオモニタ300及び記録装置及びオーディオ通信機器を動かす制御コンピュータ302を含む。一実施形態では、音声通信は、セットアップ、インストール及び/又は操作を支援するために蒸気発生器プラットフォーム及びオペレータステーションをリンクする。
【0027】
上述のように、VDS100は、蒸気発生器、特に様々なサポートプレート225の昇進の内部領域にアクセスするために使用される。図7に示されるように所望の支持プレート225への伸縮ブームアッセンブリ120の遠位端の拡張に続いて、ロボット又は“ローバ”150は、図8に示されるように供給カプセル155から展開される。ローバ150は、ローバ150及び全ての関連したシステムの動作及び肯定的な保持のために必要な全ての制御、ビデオ及び補助導体を収容するテザー/へそ状のケーブル155を介して制御される。ローバ150のためのオンボード機器は、一つ以上のカメラ又はビデオ録画デバイス、一つ以上のLEDパッケージ又は他の照明システム、一つ以上の検査プローブ、渦電流センサおよび展開ツール及び/又は検索ツールを備えることができるがこれに限定されない。
【0028】
ローバ150のシャーシは、全てのコンポーネントがそれに取り付けられ又はその内部に存在するメインフレーム152を備える。ツインポリマートラック154は、フレームの中心線の両側に取り付けられ、閉ループ制御システムを使用するそれぞれのDCサーボギアモータによって、あるいは、開ループ制御システムの使用を許容するDCステップモータによって個々に駆動される。
【0029】
蒸気発生器の内部の動作と検査を容易にするために、複数のオンボードカメラアッセンブリが、蒸気発生器内部だけでなくナビゲーションを容易にするようなローバの直接的な周りの視覚的フィードバックを提供するために利点的に提供される。一態様では、黒白カメラ又はLED照明を利用するカラーカメラ又は赤外線LEDを利用する赤外線カメラにすることができる第1カメラアッセンブリ155は、クローラの前に取り付けられる。他の態様では、第2カメラアッセンブリ(図示せず)は、ローバ150の他の側(例えば、背面又は側面)に取り付けられる。複数のカメラが提供されるローバ150のためのこれらのカメラシステムは、有利には、LED照明を利用するカラーカメラ及び赤外線LEDを利用した赤外線カメラの組み合わせを備える。非チューブレーン又は蒸気発生器の他の可能な部分の検査は、一つ以上のローバ150のカメラを使用して達成されるが、ローバは供給カプセル130内に固定的に保持される。
【0030】
インバンドル検査(すなわち、蒸気発生器のUチューブ203間の検査)は、ローバ150のキャビティ又はストレージベイ158、オンボードビデオ及び照明(カラービデオ、IR、UV、CCDなど)をそれ自体が備える小さな機械化のインバンドルローバ160、及び、選択的に、一つ以上の追加のセンサ及び/又はツール(例えば、検索ツール)から展開することによって達成されることができる。インバンドルローバは、インバンドル検査ローバがローバ150から離れて横方向に動いてチューブバンドル領域に動くのを許容するドライブシステム(例えば、一つ又は複数の伝動ベルト、トラック、ホイールなど)を備える。蒸気発生器のUチューブ間のインバンドルローバ160の動きを容易にするために、インバンドルローバ160の幅は、対応的に、隣接するUチューブの幅よりも小さく(例えば、1.27cm(0.5インチ)より小さい、約0.635cm(0.25インチ)より小さいなど)する必要があり、少なくとも一態様では、約0.635cm(0.25インチ)の幅である。
【0031】
インバンドルローバ160は、直径が4.6mmで長さが約17mmであるカリフォルニア州のアナハイムのデジタル周辺システム社によって製造されたQ−SEEQMSCC超小型カラーカメラなどの前方を向いたカメラ164を備える。他の態様では、オンボードビデオ及びインボードローバ160の照明は、可撓性でありかつ全ての関連したカメラ及び照明の導体を含むことが可能であり構造支持を提供する構造補強を含む、可撓性ステンレスジャケット又は積層可撓性ワンドを含むビデオプローブを備える。選択的に、後ろ向きのカメラ及び/又は下向きカメラ(前方及び/又は後方)は、アテンダントの照明(例えば、LED、赤外線LEDなど)が提供される。また、インバンドルローバ160は、選択的に、センサ(例えば、非破壊試験/検査など)及び/又は取得(例えば、グラッピング)ツーリングを備える。
【0032】
インバンドルローバ160は、外側ケーブルジャケットに統一されてインバンドルローバ160が蒸気発生器チューブ203のコラムを通じてそれぞれ外側に戻って動くようにケーブル169を広げ及び引き込むように構成された回転ドラムに接続されるケーブル(例えば、電気ケーブル、A/Vケーブルなど)169によってローバ150に取り付けられる。インバンドルローバ160のインバンドル位置が、展開された距離およびチューブの位置に関するフィードバックを提供するためにオンボードビデオ機能と組み合わせて電子エンコーディング(例えば、回転ドラムとの組み合わせで使用されているロータリエンコーダ)を使用して、少なくともいくつかの態様で達成される。
【0033】
ひとたびVDS100が取り付けられ、伸縮ブームアッセンブリ120が直立位置にロックされると、安定脚部(図示せず)がシステムを更に安定にするために低下される。伸縮ブームアッセンブリ120は、文字列エンコーダなどのセンサによって提供された高さ位置フィードバックで所望のサポートプレートの高さまで積み上げ油圧シリンダを介して垂直方向に展開される。ひとたび供給カプセル130が所望の高さになると、ローバ150は、サポートプレート225供給ハウジングから展開し、チューブコラムをインデックスし、そのオンボードビデオシステムを利用して検査を始める。システムの取得は、ローバ150のストレージベイ158の中にインバンドルローバ160を呼び戻し、供給カプセル130のストレージベイ132の中にローバ150を呼び戻すことで始まる。ひとたびローバ150が位置に固定されると、スタックシリンダセットは、図4に示された折りたたまれた状態にそして伸縮ブームアッセンブリ120の回転によって図3に示された挿入状態に、システムを下げるために流体圧力をゆっくりと解放する。VDS100は、それからアクセスポート205から解放され取り除かれる。
【0034】
油圧制御の伸縮ブームアッセンブリ120は、その後、作動され、連続するサポートプレート225の流れスロットを通じてデバイスを進行させる所望の高さまでデバイスが垂直に拡張するのを許容する。コンピュータ制御または手動で制御する機械は、繊細にかつ正確に伸縮ブームアッセンブリ120の遠位端の高さを測定し、蒸気発生器200内の供給カプセルの正確な垂直位置を確保する。伸縮ブームアッセンブリ120の垂直拡張及び垂直位置の監視と併せて、伸縮ブームアッセンブリ120の水平位置が好ましくは視覚的に(例えば、供給カプセルカメラ134を介して及び/又は計算的に(例えば、エンコーダ、プーリー、ギア、位置センサ、パターン認識センサなどの機械的間隔装置))確認される。伸縮ブームアッセンブリ120の水平方向の動きが、例えば、“歩く”運動を提供するために第1位置から第2位置まで延びるように構成された、登録ガイドで指のように動くことができる部材のセットを順次に拡張及び収縮するために空気圧駆動の登録装置を用いて達成される。各登録ガイドセットが拡張されると、一つのガイドは、ホットチューブに接し、反対側で他のガイドが同じUチューブのクールチューブと接する。
【0035】
従って、耐えられた上記VDS100及びローバ150、160に従って、オペレータは、所望のサポートプレート225まで供給カプセルを移動し、ローバ150をサポートプレートの中心線に沿って所望の位置まで展開し、さらに、上述したようにインバンドル検査ローバがプレートローバから離れて横方向に動いてチューブバンドル領域に動くのを許容する事態の駆動システム(例えば、一つ又は複数のベルト、トラック、ホイールなど)を備えるインバンドルローバ160を展開する。
【0036】
図11a−図11bは、蒸気発生器200又は他の容器または閉じた領域のアクセスポート205(例えば手の穴)の中に挿入されるように構成された磁石ローバ供給システム500を示す。磁石ローバの全体の寸法は、長さが約20.32cm(8インチ)、高さが約8.128cm(3.2インチ)、幅が8.89cm(3.5インチ)である。磁石ローバ500システムは、
最低でも102mm(4インチ)のアクセスポート又はハンドホール、ラッパーの接線から切断の背面まで測定された幅が95.25mm(3.75インチ)で深さが91.4mm(3.6インチ)のサポートプレートのラッパの切り欠きを有するハンドホールの中央又はその下に流れ分配バッフル(FDB)を有する蒸気発生器モデルで展開可能である。FDBがハンドホールのアクセスを超えている場合、FDBは、これらのカットアウトを含む必要がある。
【0037】
磁気ローバ500のオペレータは、蒸気発生器の外側に配置され(例えば、遠隔的に)、磁石ローバの動きを制御するために磁石ローバ500(例えば、視覚的なフィードバック、GPS信号など)からセンサフィードバックを受け取るためにユーザインターフェース(例えば、GUI、ジョイスティックなど)を使用する。磁気ローバ500は、希土類磁石(例えば、ネオジム等)又はトラック554またはトラック554(又はスクレーパーで選択的に提供されたホイール)の下の電磁石で構成される。トラックの磁石の合計数は変更できる。様々な態様では、ラッパに垂直に配置されたときに所定の位置に固定された磁気探査を維持するために必要な全磁力の力は、5ポンドを超える力であり、より好ましくは、約10ポンドを超える力である。
【0038】
一例として、トラック554は、ゴム製のラグのタイプのトラックまたは磁石のラグ付きのカスタムゴムのトラックを含む。別の例では、複数の分離した独立して作動可能な電磁石(例えば、前、中央、後)が提供される。磁気トラック554(又はホイール)は、磁石ローバ500がラッパ201とチューブ203のバンドルとの間で図12aに示すようなFRAMATOME68/19の蒸気発生器の開口210などのチューブサポートプレート225の開口210を通じて蒸気発生器ラッパ201の内径(ID)に沿って垂直に上昇することを許容する。磁石トラック554(又はホイール)は、利点的であるが必要ではないが、磁石ローバが逆さまに移動するのを許容するように構成される。
【0039】
図11a−図11bに示されるように、前向きカメラ555及び関連した証明(例えば、LEDなど)は、ナビゲーションのために提供される。後述したストレージベイ558が提供される。図11bは、上述したように磁石ローバ500のストレージベイ558から展開されたインバンドルローバ160を示し、インバンドルローバ160は、前述したように収縮ケーブル169によって磁石ローバ500に接続される。複数の位置及び検査カメラ(例えば、HDCCDカメラ)557及び照明のための対応する照明(例えば、白色LED)(図示せず)は、磁石ローバ500の周囲の位置に利点的に提供され、大規模な、潜在的に冗長な画像データを提供する。
【0040】
インバンドル領域をアクセスするために、磁石ローバ500は、検査カメラを束ねて供給するためにインバンドルローバ160を利用し、チューブの多くの達成可能な列の検査を可能にする。一態様では、一つのカメラ/照明アッセンブリ555は、クローラの前面に装着され、二つのカメラ/照明アッセンブリ555は、磁石ローバの側面に取り付けられる。磁石ローバ550が、LED照明を利用する一つ以上のカラーカメラ及び赤外線LEDを利用する一つ以上の赤外線カメラなどの様々なカバーの異なるカメラシステムの組み合わせを備えることが有利であるが必要ではない。
【0041】
磁石ローバ500のシャーシは、フレームの中心線の両側に取り付けられたデュアルポリマー/磁石のトラック554を有するメインフレームを備える。ポリマー/磁石のトラック554は、閉ループ制御システムで使用するためのDCサーボギアモータによって、あるいは開ループ制御システムの使用を許容するDCステッピングモータによって別個に駆動される。磁気トラック554と組み合わせることで、メインフレームは、有利に、さまざまなサポートプレート225の高さまでの磁気ローバ500の展開時に利用可能な電磁石又は複数の電磁石を収容する。ローバをラッパから離れる方向に押す又はローバをラッパまで持ち上げることによってサポートプレート225上のラッパ201から磁石ローバ500の退出及びその逆を補助するように構成された電気機械式または空気圧式アームなどのアクチュエータ部材550が磁気ローバ500のトラックキャリッジの側に取り付けられる。
【0042】
図12bは、蒸気発生器のラッパに沿った動きとサポートプレート225に沿った動きとの間で移行する中間位置の磁気ローバを示す。上述のように、アクチュエータ部材550は、磁石ローバ500がラッパに付着させる磁気力に対抗するためにラッパを押し付けるように構成される。アクチュエータ部材550は、ラッパ201を押し付け、磁石ローバ500の前方運動と概ね同期して回転し、それによって、磁石ローバは、磁石ローバの増加した前方の動きに対する増加した角度でラッパから分離する。ある時点で、磁気ローバ500の重心は、十分にシフトし、重力は、磁気ローバの前部分を図12cに示された位置まで下方に引っ張る。
代替的に、他のデバイスが、圧縮空気を吹き出す空気ノズルまたは拡張リニアアクチュエータなどであるがこれらに限定されないラッパ201から磁石ローバ500の分離を達成するために用いることができる。磁石ローバは、複数の電磁石を備える場合、前、中央、後ろの電磁石は、アクチュエータの部材の動作と関連してラッパ201から磁石ローバ500の分離を容易にするために順次非動作される。
【0043】
図12cは、開口210(図12cに示されない)上に配置された磁石ローバ500を示し、図12g−図12hに概ね示されるように所望の位置までサポートプレート225に沿った動きを再開する(又は、選択的に、開口210を通じて戻って下方に移動する)ことができる。
【0044】
図12dは、Uチューブ203のホット脚部とコールド脚部との間のチューブレーンの領域のサポートプレート225上にある磁石ローバ500を示す。したがって、磁気ローバ500は、両方の検査を実行するように構成され、上述したようにインバンドルローバ160を展開するように構成され、位置に入るために、上述のVDS100又は米国特許第6145583号及び米国特許第5265129号の実施例によって示されたニューヨーク州のウィリアムソンのR.ブルックスアソシエイツが開発した他の関連システムの使用を必要としない。
【0045】
図12e−図12fは、蒸気発生器のラッパ201と接して戻ってくるように開口210の中に中間に配置された磁石ローバ500を示し、ラッパに沿って上方又は下方の動きを再開することができる。この動作では、アクチュエータ部材550は、サポートプレート225上の磁気ローバ500の動きに関連して上記とは異なる方法で展開される。特に、アクチュエータ部材550は、磁気ローバ500の下方運動を遅らせるためにサポートプレートに対する抵抗力を提供することが示されている。磁気ローバ500が大きく移動し、ラッパと大きく接すると、アクチュエータ部材550は、磁気ローバの増加した前方の動きを許容するように邪魔にならないように回転可能である。ある時点で、磁気ローバ500の磁石の磁力は、ラッパに磁気ローバをしっかりと固定するのに十分である。
【0046】
図12g−図12hは、展開された位置のインバンドルローバ160を示し、インバンドル検査ローバは、自体の駆動システム162(例えば、一つ又は複数のベルト、トラック、ホイールなど)の制御下で、磁気ローバ500から離れる方向に横方向に動いてチューブ203のバンドル領域の中に移動する。インバンドルローバ160自体は、上述したように様々なカメラ(例えば、前、後、下方)及び関連した照明(例えば、白色LED)を備え、有用な検査データを取得するため及びインバンドルローバを移動させる及び/又は配置するために有用な位置データを提供する。
磁気ローバ500は、磁気ローバ、インバンドルローバ160及び全ての関連したシステム(例えば、照明、ビデオ、アクチュエータなど)の動作のための全ての関連した制御、ビデオ及び補助的な導体を含むケーブル539を介して制御される。
【0047】
磁気探査機500および/またはインバンドルローバ160のオンボードの設備は、蓄積された検査プローブ/デバイス、センサ、及びツール及び磁気ローバ500のストレージベイ558又は他のストレージベイから展開されることができる回復ツールに対して表示オプションの広い範囲を許容する様々なタイプのカメラ/LEDユニット(例えば、カラー、黒白、IRなど)を含むことができるがこれに限定されない。例えば、ロボットアーム(図示せず)は、インバンドルローバ160の対応する部分に様々なツール及びセンサを取り付ける及び除去するのに使用されることができる。
【0048】
磁気ローバ500は、利点的に、ケーブルの適当な量を供給及び非供給するための、タイトルが“磁石検査車両を利用する検査システム及び検査プロセス”である米国特許出願第12/714090号に示されたようなケーブル管理システムを利用し、それは、本出願の譲受人に譲渡され、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。このようなケーブル管理システムは、磁気ローバ500を外部システム(オペレータによって使用されるコンピュータ、開ループ制御ボックスなど)にリンクするケーブル及びチューブを供給及び制御し、例えば、ケーブル管理システムが蒸気発生器のアクセスポート205に取り付けられるのを許容する取り付けフランジと、磁気ローバにオペレータによって提供された制御信号に応じて又は同期して蒸気発生器の内外にそれを積極的に駆動するケーブルを把持する又は“つかむ”ローラ及びモータを収容するローラハウジングとを備える。MicroMO2842S012S+30/1 246:1モータなどの電気駆動モータは、アクセスポートの内外にケーブルをつかんで押し出すローラと組み合わせて使用することができる。また、ケーブル管理システムは、有利に、ケーブルの取り付けを容易にするために引っ張られることができるシャフトからなるテンションアジャスタと、ケーブルに張力を維持するスプリングとを備える。電気インターフェイスボックスは、ケーブル管理システムの内部電気DCサーボモータと制御モジュールと開ループ制御システム(OLCS)の間の電気的接続ポイントまたはインタフェースで構成される。検査のための磁気ローバ500を設定するために、ケーブル管理取り付けプレートは、アクセスポートに取り付けられ、磁気ローバは、蒸気発生器200に挿入され、ケーブル(図11aで符号539を参照)は、ケーブルガイドのケーブルエントリーを通じてねじ込まれ、それからアクセスポートに取り付けられる。電動ケーブルのフィーダーは、アクセスポートマウントと、スプリング負荷されたプレートに引っ張り上げられることによってケーブルスロットを通じて挿入されたケーブル539とに取り付けられる。ケーブル539が供給ホイール間に適当に配置されると、スプリングプレートが解放され、前後の双方のケーブル539が適切に配置され保持される。ケーブルのコンテナは、任意のもつれを最小化するように内側に巻いてケーブル管理システムやケーブルの真後ろに位置する。
【0049】
前述の開示は、例示および説明のために提示されている。以上の説明は、例の方法により本明細書に記載の形態、機能、構成、モジュール、またはアプリケーションに存在する概念を限定するものではない。他の非列挙の構成、組み合わせ、および/またはそのような形態、機能、構成、モジュール、および/またはアプリケーションのサブコンビネーションは、開示の概念の範囲内にあると考えられる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸気発生器の内部を検査するための検査システムであって、
第1ブームと、
第1ブームに枢動的に取り付けられた近位端と、供給カプセルに耐える遠位端とを有する第2の伸縮ブームであって、供給カプセルはストレージベイを画定する第2の伸縮ブームと、
供給カプセルのストレージベイに適合するように寸法づけられた第1のロボット検査車両であって、ストレージベイを画定し、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、第1ロボット検査車両を供給カプセルに接続するケーブルを更に備える第1のロボット検査車両と、
第1ロボット検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられた第2のロボット検査車両であって、駆動システム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、第2のロボット検査車両を第1のロボット検査車両に接続するケーブルを更に備える第2のロボット検査車両と、を備える検査システム。
【請求項2】
請求項1記載の検査システムにおいて、
供給カプセルは、少なくとも一つのカメラ及び少なくとも一つの照明システムを備える検査システム。
【請求項3】
請求項2記載の検査システムにおいて、
第1ロボット検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える検査システム。
【請求項4】
請求項3記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える検査システム。
【請求項5】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第1ロボット検査車両は、複数のトラック又はホイールを備える検査システム。
【請求項6】
請求項1記載の検査システムにおいて、
供給カプセルは、第2の伸縮ブームの遠位端に回転的に取り付けられ、回転アクチュエータによって第2の伸縮ブームの遠位端に結合される検査システム。
【請求項7】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両駆動システムは、単一のトラックを備える検査システム。
【請求項8】
請求項5記載の検査システムにおいて、
第1ロボット検査車両のストレージベイのための開口は、第1ロボット検査車両の横側に配置される検査システム。
【請求項9】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、2.54cm(1.0インチ)よりも小さい幅を有する検査システム。
【請求項10】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、1.27cm(0.5インチ)よりも小さい幅を有する検査システム。
【請求項11】
蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムであって、
磁石検査車両であって、鉄金属からなる垂直面に沿って磁石検査車両の垂直方向の移動を容易にするために磁石、電磁石又はそれらの組み合わせを利用するドライブシステムを備え、ストレージベイを画定し、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、磁石検査車両を遠位端において一つ以上のケーブル管理システム、ビデオスクリーン、電源及び蒸気発生器の外部のコントローラに接続するためのケーブルを更に備える磁石検査車両と、
磁石検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられたインバンドルロボット検査車両であって、駆動システム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、インバンドルロボット検査車両を磁石検査車両に接続するケーブルを更に備えるインバンドルロボット検査車両と、を備える車両検査システム。
【請求項12】
請求項11記載の車両検査システムにおいて、
磁石検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える車両検査システム。
【請求項13】
請求項12記載の車両検査システムにおいて、
インバンドルロボット検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える車両検査システム。
【請求項14】
請求項11記載の車両検査システムにおいて、
磁石検査車両は、複数のトラック又はホイールを備える車両検査システム。
【請求項15】
請求項11記載の車両検査システムにおいて、
インバンドルロボット検査車両は、単一のトラックを備える車両検査システム。
【請求項16】
請求項15記載の車両検査システムにおいて、
磁石検査車両のストレージベイのための開口は、磁石検査車両の横側に配置される車両検査システム。
【請求項17】
請求項10記載の車両検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、2.54cm(1.0インチ)よりも小さい幅を有する車両検査システム。
【請求項18】
請求項10記載の車両検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、1.27cm(0.5インチ)よりも小さい幅を有する車両検査システム。
【請求項19】
蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムであって、
二重のトラックドライブシステム、複数の検査カメラ及び複数の照明を備える第1検査車両であって、内部のストレージベイを画定するシャーシを備え、磁石検査車両を遠位コントローラに接続するケーブルを更に備える第1検査車両と、
単一のトラックドライブシステムを備えるインバンドルロボット検査車両であって、第1検査車両の内部のストレージベイに適合するように寸法づけられ、複数の検査カメラ及び複数の照明を備え、インバンドルロボット検査車両を第1検査車両に接続するケーブルを更に備えるインバンドルロボット検査車両と、を備える車両検査システム。
【請求項1】
蒸気発生器の内部を検査するための検査システムであって、
第1ブームと、
第1ブームに枢動的に取り付けられた近位端と、供給カプセルに耐える遠位端とを有する第2の伸縮ブームであって、供給カプセルはストレージベイを画定する第2の伸縮ブームと、
供給カプセルのストレージベイに適合するように寸法づけられた第1のロボット検査車両であって、ストレージベイを画定し、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、第1ロボット検査車両を供給カプセルに接続するケーブルを更に備える第1のロボット検査車両と、
第1ロボット検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられた第2のロボット検査車両であって、駆動システム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、第2のロボット検査車両を第1のロボット検査車両に接続するケーブルを更に備える第2のロボット検査車両と、を備える検査システム。
【請求項2】
請求項1記載の検査システムにおいて、
供給カプセルは、少なくとも一つのカメラ及び少なくとも一つの照明システムを備える検査システム。
【請求項3】
請求項2記載の検査システムにおいて、
第1ロボット検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える検査システム。
【請求項4】
請求項3記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える検査システム。
【請求項5】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第1ロボット検査車両は、複数のトラック又はホイールを備える検査システム。
【請求項6】
請求項1記載の検査システムにおいて、
供給カプセルは、第2の伸縮ブームの遠位端に回転的に取り付けられ、回転アクチュエータによって第2の伸縮ブームの遠位端に結合される検査システム。
【請求項7】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両駆動システムは、単一のトラックを備える検査システム。
【請求項8】
請求項5記載の検査システムにおいて、
第1ロボット検査車両のストレージベイのための開口は、第1ロボット検査車両の横側に配置される検査システム。
【請求項9】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、2.54cm(1.0インチ)よりも小さい幅を有する検査システム。
【請求項10】
請求項1記載の検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、1.27cm(0.5インチ)よりも小さい幅を有する検査システム。
【請求項11】
蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムであって、
磁石検査車両であって、鉄金属からなる垂直面に沿って磁石検査車両の垂直方向の移動を容易にするために磁石、電磁石又はそれらの組み合わせを利用するドライブシステムを備え、ストレージベイを画定し、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、磁石検査車両を遠位端において一つ以上のケーブル管理システム、ビデオスクリーン、電源及び蒸気発生器の外部のコントローラに接続するためのケーブルを更に備える磁石検査車両と、
磁石検査車両のストレージベイに適合するように寸法づけられたインバンドルロボット検査車両であって、駆動システム、少なくとも一つの検査カメラ及び少なくとも一つの照明システムを備え、インバンドルロボット検査車両を磁石検査車両に接続するケーブルを更に備えるインバンドルロボット検査車両と、を備える車両検査システム。
【請求項12】
請求項11記載の車両検査システムにおいて、
磁石検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える車両検査システム。
【請求項13】
請求項12記載の車両検査システムにおいて、
インバンドルロボット検査車両は、複数のカメラ及び複数の照明システムを備える車両検査システム。
【請求項14】
請求項11記載の車両検査システムにおいて、
磁石検査車両は、複数のトラック又はホイールを備える車両検査システム。
【請求項15】
請求項11記載の車両検査システムにおいて、
インバンドルロボット検査車両は、単一のトラックを備える車両検査システム。
【請求項16】
請求項15記載の車両検査システムにおいて、
磁石検査車両のストレージベイのための開口は、磁石検査車両の横側に配置される車両検査システム。
【請求項17】
請求項10記載の車両検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、2.54cm(1.0インチ)よりも小さい幅を有する車両検査システム。
【請求項18】
請求項10記載の車両検査システムにおいて、
第2ロボット検査車両は、1.27cm(0.5インチ)よりも小さい幅を有する車両検査システム。
【請求項19】
蒸気発生器の内部を検査するための車両検査システムであって、
二重のトラックドライブシステム、複数の検査カメラ及び複数の照明を備える第1検査車両であって、内部のストレージベイを画定するシャーシを備え、磁石検査車両を遠位コントローラに接続するケーブルを更に備える第1検査車両と、
単一のトラックドライブシステムを備えるインバンドルロボット検査車両であって、第1検査車両の内部のストレージベイに適合するように寸法づけられ、複数の検査カメラ及び複数の照明を備え、インバンドルロボット検査車両を第1検査車両に接続するケーブルを更に備えるインバンドルロボット検査車両と、を備える車両検査システム。
【図1】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11a】
【図11b】
【図12a】
【図12b】
【図12c】
【図12d】
【図12e】
【図12f】
【図12g】
【図12h】
【図13】
【図14】
【図2a】
【図2b】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11a】
【図11b】
【図12a】
【図12b】
【図12c】
【図12d】
【図12e】
【図12f】
【図12g】
【図12h】
【図13】
【図14】
【公表番号】特表2012−528336(P2012−528336A)
【公表日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2012−513275(P2012−513275)
【出願日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際出願番号】PCT/US2010/036489
【国際公開番号】WO2010/138774
【国際公開日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【出願人】(504270770)アール. ブルックス アソシエイツ インコーポレーティッド (3)
【Fターム(参考)】
【公表日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際出願番号】PCT/US2010/036489
【国際公開番号】WO2010/138774
【国際公開日】平成22年12月2日(2010.12.2)
【出願人】(504270770)アール. ブルックス アソシエイツ インコーポレーティッド (3)
【Fターム(参考)】
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