[发明专利]一种蒸汽发生器传热管内切管设备

说明书

本发明属于核电检修技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器传热管内切管设备。该装置的切管组件的工具头穿过并固定在基座上，摆动气缸和伸缩电机用于驱动工具头上下运动和旋转；工具头的主体从内到外包括顶杆、导电管和绝缘管三层套管，内层顶杆作为水流通道，中层为导电材质，将电流沿导电管、弹性夹头向上传导至电极片；外层为绝缘材质，保证工具头与传热管之间绝缘性。有益效果：可将传热管从内向外沿径向切断，并能够实现不定高度下切割传热管；切断的传热管切口不会外翻，不会影响传热管的取出；从装夹完成直至将传热管完全切穿的整个过程均为自动控制，降低了人员的劳动强度；采用非接触式的电火花切割技术，无需庞大的进给、传动机构。

技术领域

本发明属于核电检修技术领域，具体涉及一种蒸汽发生器传热管内切管设备。

背景技术

核动力装置蒸汽发生器传热管是蒸汽发生器内的关键部件，在运行数个周期后，可能因腐蚀、微震或异物撞击产生降质现象。有必要取出一段降质管，对其进行涡流检查、老化或其它评估，以验证原传热管的设计是否能够满足使用要求。同时，这对新型传热管的设计研究起到一定的指导意义，也是推动传热管材质更新和性能进步的一个重要手段。为了更好地实现研究目的，通常都会选择蒸汽发生器特定区域的传热管取管进行研究，例如自蒸汽发生器一次侧管板起至二次侧第一支撑板止(有需求时或更长)的传热管段。但是，由于蒸汽发生器内部结构紧凑、复杂，传热管数量众多，如何在不破坏(切开)蒸汽发生器外壳和整体结构的前提下，实现在役(或退役)蒸汽发生器的传热管取管，在国内还未有成功的先例，国内外也没有记载取管方法的公开文献。

以某蒸汽发生器为例，经研究试验发现，取出传热管通常会碰到以下几个难点：

(1)蒸汽发生器的传热管是一种U型传热管，其两端在一次侧管板端口部分别焊接，并有一段约200多毫米的胀管区域，该胀管区域使得传热管和管板紧密胀接在一起，用以改善连接处的抗疲劳性能，并防止间隙腐蚀。如需取出传热管，即必须在不伤及管板和其他传热管的情况下，去除传热管焊接部分并应对胀管区域的极大摩擦力，这也成为了蒸汽发生器传热管取管的重大障碍。

(2)要完成取管，通常需在蒸汽发生器二次侧的第一支撑板处切断传热管。但在二次侧传热管布置密集，数千根传热管在蒸汽发生器筒体内以三角形或四边形排列，形成两个半圆的分布。当传热管径为Φ15～22mm时，管间距仅为数毫米。

因此，需要一种蒸汽发生器传热管内切管设备，以解决上述技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸汽发生器内切管设备，将传热管从内向外沿径向切断。

本发明的技术方案如下：

一种蒸汽发生器传热管内切管设备，包括切管组件，切管组件包括工具头、基座、摆动机构和伸缩机构，工具头穿过并固定在基座上，摆动气缸和伸缩电机安装在基座的底面上；所述工具头的主体从内到外包括顶杆、导电管和绝缘管三层套管；工具头的内层，顶杆穿过基座，上端依次连接有顶轴和导向帽，顶轴末端设有流水孔；工具头的中层，导电管的上部与弹性夹头连接，弹性夹头顶端为分瓣式结构，能够在顶杆作用下张开或闭合；电极片通过可拆卸方式与弹性夹头固定连接；电极片、弹性夹头和导电管均为导电材质，工具头底部设有电机，能够将电流沿导电管、弹性夹头向上传导至电极片；工具头的外层，顶轴的顶端设有的导向帽和绝缘管均采用绝缘材质；其中，弹性夹头表面，除与电极片接触部分外，涂覆有绝缘涂层，保证工具头与传热管之间绝缘性。

进一步地，上述种蒸汽发生器传热管内切管设备还包括电火花切管机，电火花切管机包括机头和控制箱，机头通过脉冲电源线和透明塑料管连接到控制箱上，脉冲电源线用于给安装在机头上的切管组件通电，透明塑料管用于给切管组件供水。

进一步地，所述基座的底板上布置有气动脚趾，用于抓紧传热管内壁从而将设备固定于管板上。

进一步地，所述基座的底板上还设置有顶尖，用于控制底板到管板下表面的距离，同时保证底板与管板平行。