СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КОРПУСА (УЛИТКИ) ГЛАВНОГО ЦИРКУЛЯЦИОННОГО НАСОСА АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ
METHOD OF NODE-DESTRUCTIVE TESTING OF CASING (VOLUTE) OF MAIN CIRCULATING PUMP OF NUCLEAR POWER STATION

Способ относится к атомной энергетике и предназначен для применения на атомных электростанциях, в частности, для контроля внутренней поверхности корпусов (улиток) главных циркуляционных насосов с целью выявления дефектов, определения мест расположения дефектов, обнаружения посторонних предметов.
Из уровня техники известно устройство для неразрушающего контроля элементов конструкций, в т.ч. насосов (патент РФ на изобретение №2058524, МПК G01B 21/32, опубликован 20.04.1996). Устройство содержит систему для проведения контроля, содержащую осветитель и видеокамеру, с помощью этой системы сканируют поверхность элемента конструкции. При этом устройство содержит микроскоп и систему видеоотображения и регистрации, содержащую монитор, вычислительный блок, блок предварительной обработки, запоминающее устройство, видеопроцессор.
Кроме того, из уровня техники известен способ неразрушающего контроля состояния объектов, относящихся к отраслям науки и техники, в том числе к атомной энергетике (патент РФ на изобретение №2126523, МПК G01B 11/16, опубликован 20.02.1999). Согласно способу с помощью видеокамеры и осветителя получают оптические изображения поверхности исследуемого объекта, разнесенные между собой по времени, и сравнивают параметры изменения изображений с тарировочными параметрами. Сигналы с видеокамеры передаются в микрокомпьютер, запоминающее устройство, и отображаются на мониторе.
Недостатками вышеописанных аналогов является невозможность контроля всей внутренней поверхности исследуемых объектов сложной геометрии.
В качестве прототипа выбрано изобретение по патенту Японии JP 4844380 (В2), МПК F04D 13/00, F04D 29/60. В этом изобретении для контроля корпуса насоса с вертикальным валом используется система, включающая длинный гибкий эндоскоп. Для введения эндоскопа предусмотрен специальный разъем в верхней части корпуса насоса. Для проведения контроля демонтаж выемной части насоса не требуется.
Недостатками прототипа является следующее:
1. При введении эндоскопа его траектория доступа пролегает на некотором удалении от вертикальной оси симметрии насоса. Предложенная траектория доступа и способ контроля не позволяет осуществить детальный контроль всей внутренней поверхности корпуса насоса в связи со сложностью организации сканирования всей внутренней полости гибким эндоскопом.
2. Указанный прототип не позволяет провести сканирование корпуса насоса с заранее заданным разрешением вследствие непостоянства расстояния от объектива эндоскопа до поверхности насоса.
3. При наличии воды в корпусе насоса проведение осмотра затрудняется из-за выталкивающей силы, действующей на эндоскоп. При контроле улиток главных циркуляционных насосов по технологическим соображениям они могут быть заполнены водой.
Предложенный способ контроля корпуса главного циркуляционного насоса (ГЦН), в частности корпуса со сложной геометрией, такой как улитка главного циркуляционного насоса, позволяет проводить контроль по всей внутренней поверхности корпуса (улитки) насоса для возможности выявления дефектов.
Сущность изобретения заключается в том, что демонтируют выемную часть ГЦН, погружают в полость ГЦН систему для проведения контроля. Система для проведения контроля выполнена герметичной и содержит привод механического перемещения и зафиксированную на нем съемную вертикально расположенную штангу, на которой прикреплены осветитель и видеокамера. Видеокамера выполнена с возможностью перемещения вращательно и поступательно внутри корпуса (улитки) ГЦН, причем поле зрения видеокамеры выведено на боковую часть внутренней поверхности улитки ГЦН. Сканируют внутреннюю поверхность улитки ГЦН по кольцевой траектории сверху вниз с шагом, обеспечивающим незначительное перекрытие поля зрения видеокамеры. Полученный сигнал с видеокамеры передается в систему видеоотображения и регистрации, в которой анализируют полученные изображения с видеокамеры на наличие дефектов и посторонних предметов в улитке (корпусе) ГЦН, записывают и регистрируют полученные данные. При этом координаты мест расположения дефектов отсчитывают с помощью устройства для отсчета координат, установленного на приводе механического перемещения. При этом система для проведения контроля может быть установлена на разъем ГЦН или подвешена на кран.
Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.
На фиг. 1 показан корпус (улитка) ГЦН с системой для проведения контроля, установленной на разъем ГЦН, где 1 - привод механического перемещения системы для проведения контроля, 2 - вертикальная штанга, 3 - видеокамера, 4 - корпус (улитка) ГЦН, 5 - осветитель, 6 - система видеоотображения и регистрации.
На фиг. 2 показан корпус (улитка) ГЦН с системой для проведения контроля, подвешенной на кран, где 3 - видеокамера, 4 - корпус (улитка) ГЦН, 5 - осветитель, 7 - кран.
Изобретение осуществляется следующим образом.
Для осуществления способа неразрушающего контроля корпуса (улитки) насоса необходимо провести демонтаж выемной части насоса.
Со стороны демонтированной выемной части насоса на имеющийся разъем устанавливают систему для проведения контроля (фиг. 1). Система для проведения контроля включает в себя привод механического перемещения 1 и зафиксированную на нем вертикальную штангу 2, к которой прикреплены видеокамера 3 и осветитель 5 для возможности проведения контроля внутренней поверхности корпуса (улитки) насоса 4 и обнаружения посторонних предметов. Видеокамера 3 может перемещаться вращательно и поступательно внутри корпуса (улитки) насоса 4. Благодаря возможности перемещения осуществляется сканирование корпуса (улитки) насоса 4. Сканирование может осуществляться по кольцевой траектории сверху вниз с шагом, обеспечивающим незначительное перекрытие поля зрения видеокамеры 3. При этом поле зрения видеокамеры 3 выведено на боковую часть внутренней поверхности улитки ГЦН, т.е. видеокамера направлена «в сторону». Полученный сигнал с видеокамеры 3 передается в систему видеоотображения и регистрации 6.
Система видеоотображения и регистрации 6 включает в себя монитор, на котором оператор-контролер наблюдает видеоизображение, и блок регистрации, включающий видеорегистратор, осуществляющий запись полученных изображений для возможности просмотра в дальнейшем, регистрацию и хранение полученных данных.
Таким образом, предложенный способ в отличие от указанных аналогов обеспечивает контроль всей внутренней поверхности корпуса (улитки) главного циркуляционного насоса.
В системе видеоотображения и регистрации 6 анализируют полученные изображения с видеокамеры 3 на наличие дефектов и посторонних предметов в улитке (корпусе) ГЦН, записывают и регистрируют полученные данные.
При этом система для проведения контроля может быть не установлена на разъем насоса, а подвешена, при этом она будет приводиться во вращение краном 7 (фиг. 2).
Кроме того, привод механического перемещения 1 системы может включать устройство для отсчета координат с целью точного определения мест расположения выявленных дефектов. В этом случае система фиксирует и запоминает координаты положения видеокамеры.
Система выполнена герметичной, и контроль может проводиться под водой.
Использование предлагаемого изобретения обеспечивает по сравнению с существующими следующие преимущества: способ позволяет проводить контроль всей внутренней поверхности корпуса (улитки) главного циркуляционного насоса вследствие того, что осуществляется демонтаж рабочей части насоса и применяется специализированная система контроля с возможностью поступательного и вращательного перемещения; способ контроля может быть реализован при заполненной водой улитке главного циркуляционного насоса.
Способ готовится к использованию на энергоблоках АЭС.