蒸汽发生器的除异物装置及利用其的蒸汽发生器的除异物方法与流程

本发明涉及蒸汽发生器的除异物装置及利用其的蒸汽发生器的除异物方法，更详细而言，涉及用于去除位于核电站中所使用的蒸汽发生器的导热管管束上部的异物的蒸汽发生器的除异物装置及利用其来去除位于导热管管束上部的异物的蒸汽发生器的除异物方法。

背景技术：

1、若参照韩国授权专利第10-1086344号中记载的背景技术，则核电站中的蒸汽发生器通常为产生用于从蒸汽涡轮和发电机生产电力所需的蒸汽的最重要的核心设备之一。

2、具体而言，在所述蒸汽发生器内部设置有由管束构成的多个导热管，该导热管起到如下作用，即，在包括辐射能的一次系统水和转动涡轮的二次系统水之间提供热交换功能，并且使一次系统水与二次系统水分离开。

3、研究蒸汽的产生过程可知，通过反应堆的过程中被加热的一次系统水顺着管道而在蒸汽发生器导热管内部流动，并且向该导热管外部供给的二次系统水与导热管的外部交叉，由此一次系统水和二次系统水隔着导热管的管壁进行热交换，通过该热交换，一次系统水顺着封闭回路的管道重新循环到反应堆，而二次系统水则转换成蒸汽。

4、即，隔着导热管，在导热管内部流动着高温高压的放射性水(一次系统水)，而在导热管外部流动着非放射性水(二次系统水)，因此在导热管受损时，贯通导热管内部的放射性水(一次系统水)会泄漏到外部而与非放射性水(二次系统水)混合而发生污染，由此非放射性水(二次系统水)转换成蒸汽后被供给到的区域整体都有可能受辐射能污染，因此确保导热管的健全性对于核电站而言是最首要的重要课题。

5、附图中的图1是示出这种蒸汽发生器的剖视图，图2是图1的蒸汽发生器的正面剖视图，图3是示意性示出蒸汽发生器的原理的剖视图，参照图1至图3，蒸汽发生器10由入口喷嘴1、导热管3和出口喷嘴5等构成，其中入口喷嘴1供一次系统水进入，导热管3供通过入口喷嘴1进入的一次系统水移动，并且使移动的一次系统水与流入到蒸汽发生器内部的二次系统水进行热交换，出口喷嘴5将通过所述入口喷嘴1进入后在导热管3中进行移动并与二次系统水进行热交换后的一次系统水排出到反应堆。导热管3被放置于管板4上，放置好的导热管3在每隔固定竖直高度的位置被管支撑板6支撑，并且在下端的管支撑板6和管板4之间放置甜甜圈形状的板状的流量分配板8来对导热管3进行支撑。支撑导热管的隔开固定竖直间隔的多个管支撑板6及导热管3配置在下部敞开且上端具有蒸汽排出口21的内套筒20的内侧。上述内套筒20从下部接受水的供给，接受的水被导热管加热后以蒸汽状态向上方排出。

6、在这样构成的蒸汽发生器中，一次系统水从入口喷嘴1进入后一边向多个导热管(tube)3的里侧流动一边向位于导热管3外部的二次系统水传递热，此时会生成蒸汽。

7、这里，在蒸汽发生器10中，将流动有反应堆冷却材料的部分称为一次侧，将流动有供水及蒸汽的部分称为二次侧。二次系统由主蒸汽系统、涡轮系统、回水及供水系统等构成。

8、因此，在蒸汽发生器10二次侧生成的水蒸汽顺着主蒸汽管移动而使涡轮旋转。

9、在现有的蒸汽发生器中，几千个u字形导热管3形成管束形状，这些导热管3的两端固定在导热管管束最下部的管板(tube sheet)4，并且如图2及图3所示，被直到导热管上部为止以大约1m的间隔构成7级的管支撑板(tube support plat)6支撑，随着运转年数的增加，通过多种路径流入或生成的杂质在导热管3的外部表面形成水垢(scale)，而导致热交换力下降，并且若在导热管3和管支撑板6之间以沉淀物沉积而逐渐固化，则在管支撑板6和导热管3之间引发凹陷(denting)，导致导热管3受损。基于这种理由，去除导热管3表面的水垢、去除管支撑板6的沉淀物以及去除位于导热管管束之间的异物，成为保证蒸汽发生器效率和导热管3健全性的必要手段。

10、在现有的蒸汽发生器异物检查及去除作业中，是对导热管3管束内的管板上部缝隙进行有无异物的检查，并在存在异物时执行了去除作业，然而当异物位于导热管管束上部(导热管支撑板；分隔箱(full egg-crate)上端)时，存在用现有技术无法实现异物检查及去除作业的问题。

技术实现思路

1、本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，其目的在于，提供能够去除用现有的去除方式无法去除的位于蒸汽发生器的导热管管束上部的异物的蒸汽发生器的除异物装置及利用其去除异物的蒸汽发生器的除异物方法。

2、为了实现如上所述的目的，本发明提供一种蒸汽发生器的除异物装置，其去除蒸汽发生器的导热管附近的异物，其中，包括：通用机单元，插入到所述导热管的内部而在所述导热管的内部移动之后，通过形成于所述导热管的开口移动到所述导热管的外部而把持异物；连结棒单元，一端与所述通用机单元连结，插入到所述导热管的内部，一边进行移动一边使所述通用机单元移动，并且包括供所述通用机单元连结的末端连结棒、和供多个连结棒连结并且与所述末端连结棒连结的连结棒部；连结棒移动单元，从所述导热管的外部向所述导热管的内部供给所述连结棒单元，并使所述连结棒单元移动；连结棒供给单元，设置为与所述连结棒移动单元相邻，并将所述多个连结棒依次供给到所述连结棒移动单元；拍摄部，通过所述导热管向异物所处的地点移动，并对异物的位置及所述通用机单元向异物的接近进行拍摄以使得作业人员能够进行确认；以及控制部，与所述通用机单元、所述连结棒移动单元和所述连结棒供给单元连结，并对所述通用机单元、所述连结棒移动单元和所述连结棒供给单元的动作进行控制。

3、在根据本发明的蒸汽发生器的除异物装置中，所述通用机单元可以包括：第一通用机，安装于所述末端连结棒，所述末端连结棒位于被供给到所述导热管的内部的所述连结棒单元的末端；以及第二通用机，与所述第一通用机连结，并通过形成于所述导热管的开口向所述导热管的外部移动而把持所述导热管附近的异物。

4、所述第一通用机可以包括：第一安装主体，在一端突出地设置有安装于所述末端连结棒的安装端；第一伺服电机，设置于所述第一安装主体，且与所述控制部连结；第一行星齿轮减速机，通过旋转轴而与所述第一伺服电机连结；第一蜗轮，与所述第一行星齿轮减速机连结；以及第一旋转指部，与所述第一蜗轮连结，通过所述第一蜗轮的动作而上下旋转，并且与所述第二通用机连结，在所述末端连结棒的一端可以突出地设置有与所述安装端连结的连结端，在所述末端连结棒的另一端可以突出地设置有连接器端子凹槽，在供所述末端连结棒连结的所述连结棒的一端，可以突出地设置有与所述连接器端子凹槽连结的连接器端子突起，在所述连结棒的另一端，可以突出地设置有供所述连接器端子突起连结的连接器端子凹槽。

5、所述第二通用机可以包括：第二安装主体，在所述第二安装主体的一端，与所述第一旋转指部连结的连结端向外侧突出，在所述第二安装主体的另一端，把持端向外侧突出；第二伺服电机，设置于所述第二安装主体的一端侧，且与所述控制部连结；第二行星齿轮减速机，通过旋转轴而与所述第二伺服电机连结；第二蜗轮，与所述第二行星齿轮减速机连结；以及第二旋转指部，与所述第二蜗轮连结，通过所述第二蜗轮的动作而上下旋转，并且与所述把持端连动而把持异物。

6、所述连结棒移动单元可以包括：第一支撑框架，安装于所述蒸汽发生器的管板，且形成有供所述连结棒穿过的穿孔；第二支撑框架，设置为与所述第一支撑框架分隔；多个连结框架，将所述第一支撑框架与所述第二支撑框架连结；升降主体，在所述第一支撑框架与所述第二支撑框架之间设置为能够升降，并具备对从所述连结棒供给单元供给的所述连结棒进行紧固的紧固部件；引导棒，设置在所述第一支撑框架与所述第二支撑框架之间，与所述升降主体连结，并且对所述升降主体的移动进行引导；以及升降主体移动部，安装于所述第二支撑框架，与所述升降主体连结，并且使所述升降主体在所述引导棒升降。

7、在所述第二支撑框架可以形成有供所述升降主体移动部贯通的贯通孔，所述升降主体移动部可以包括：液压杆，与所述升降主体连结，一边进行滑动移动一边使所述升降主体升降；以及液压电机，与所述液压杆的另一端连结，且提供使所述液压杆移动的动力。

8、所述连结棒供给单元可以包括：连结棒保管部，以能够旋转的方式设置于所述连结棒移动单元，保管多个连结棒，并且分隔设置有供保管的连结棒安置的多个安置凹槽；保管部旋转用电机，与所述连结棒保管部连结，且提供使所述连结棒保管部沿圆周方向旋转的动力；连结棒供给部，设置于所述连结棒保管部的内部并进行旋转，并且在旋转时使安置于所述多个安置凹槽的所述连结棒向所述连结棒移动单元的连结棒插入点移动；供给部旋转用电机，与所述连结棒供给部连结，并且使所述连结棒供给部沿所述连结棒保管部的圆周方向旋转；以及安装框架，设置为与所述连结棒保管部分隔，并与所述连结棒移动单元连结，且具备用于将在所述连结棒保管部移动的连结棒安装于所述连结棒插入点的安装凹槽，所述连结棒保管部可以具有中央部位呈中空的圆筒形状，所述安置凹槽可以在所述连结棒保管部的周面方向上以等间距分隔形成有多个。

9、所述连结棒供给部包括：供给旋转棒，设置于所述连结棒保管部的内部，一边通过从外部供给的动力源而进行旋转，一边拆卸安置于所述安置凹槽的连结棒并供给到所述安装框架的安装凹槽；以及旋转棒旋转部，与所述供给旋转棒连结，并且使所述供给旋转棒在所述连结棒保管部的内部一边升降一边旋转。

10、在所述供给旋转棒的周面可以形成有将所述连结棒安置于所述安置凹槽的多个安置突起，当所述供给旋转棒通过所述旋转棒旋转部而上升时，所述连结棒可以被安置于所述安置凹槽；当所述供给旋转棒通过所述旋转棒旋转部而下降时，所述连结棒可以从所述安置凹槽被拆卸。

11、所述拍摄部可以包括：内窥镜相机，通过所述安装孔接近异物并进行拍摄；相机控制部件，与所述内窥镜相机连结，并对所述内窥镜相机的动作进行控制；以及监视部件，供作业人员确认所述内窥镜相机所拍摄的影像。

12、另外，根据另一方面，本发明提供一种蒸汽发生器的除异物方法，其利用蒸汽发生器的除异物装置来去除蒸汽发生器的导热管附近的异物，所述蒸汽发生器的除异物装置包括通用机单元、包括末端连结棒和多个连结棒的连结棒单元、连结棒移动单元、拍摄部及控制部，所述蒸汽发生器的除异物方法包括：连结棒第一安装步骤，将在一端连结有所述通用机单元的末端连结棒投入到导热管之后，利用所述控制部使所述连结棒供给单元进行动作，而将连结棒安装于所述连结棒移动单元；连结棒第一供给步骤，利用所述控制部使所述连结棒移动单元进行动作，而将安装于所述连结棒移动单元的连结棒以与所述末端连结棒连结的方式供给到所述导热管的内部；连结棒第二安装步骤，利用所述控制部使所述连结棒供给单元进行动作，而将连结棒安装于所述连结棒移动单元；连结棒第二供给步骤，利用所述控制部使所述连结棒移动单元进行动作，而将安装于所述连结棒移动单元的连结棒以与供给到所述导热管的内部的连结棒连结的方式供给到所述导热管的内部；通用机单元移动步骤，依次执行所述连结棒第一安装步骤、所述连结棒第一供给步骤、所述连结棒第二安装步骤和所述连结棒第二供给步骤，而向所述导热管的内部供给多个连结棒，由此使所述通用机单元向异物所处的地点移动；拍摄部移动步骤，通过所述导热管使拍摄部向异物所处的地点移动；以及异物去除步骤，一边确认所述拍摄部，一边利用所述通用机单元来去除异物。

13、根据本发明的除异物装置及利用其的蒸汽发生器的除异物方法，能够去除用现有方式无法去除的位于蒸汽发生器的导热管管束上部的螺栓类等体积大的异物而防止导热管受损，能够预防在运转过程中可能对蒸汽发生器及导热管造成影响的品质相关问题。