CH655185A5 - Vorrichtung zur risspruefung mittels ultraschall. - Google Patents

Description

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht des oberen Teils einer Strahlpumpe auf einen Strahlpumpenträger für einen Kernreaktor,

Fig. 2A eine Seitenansicht von einem Strahlpumpenträger, von dem ein Teil weggebrochen ist und der am oberen Ende der Strahlpumpe angebracht ist, die eine erhabene, U-förmige Schweissplatte aufweist,

Fig. 2B eine Draufsicht auf den Strahlpumpenträger, auf dessen oberer Fläche ein typisches Rissmuster dargestellt ist,

Fig. 3 in einer isometrischen Ansicht den Ultraschallschwingerschlitten der ersten Ausführungsform, der zum Anbringen auf einem Teil des Überbaues eines Strahlpumpenträgers, wie er in Fig. 2A gezeigt ist, mittels einer teilweise dargestellten Positionierstange geeignet ist,

Fig. 4 eine isometrische Ansicht des Ultraschallschwingerschlittens gemäss Fig. 3, der direkt auf einem Strahlpumpenträger befestigt ist.

Fig. 5 ein Schaltbild der Ultraschallvorrichtung, die eine in einem Schaltkasten untergebrachte Schaltanordnung zum Festlegen der Betriebsart der Vorrichtung aufweist,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Strahlpumpenträgers, von dem ein Teil weggebrochen ist, so dass eine flache Schweissplatte sichtbar ist,

Fig. 7 in einer isometrischen Ansicht einen Ultraschallschwingerschlitten, der zur Befestigung auf einem Strahlpumpenträger der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform geeignet ist, und

Fig. 8 in einer isometrischen Ansicht den Ultraschallschwingerschlitten von Fig. 7, der auf dem Strahlpumpenträger von Fig. 6 befestigt ist.

Die hier beschriebene Ultraschallschwingervorrichtung ist dafür vorgesehen, in Kernreaktoren auf Strahlpumpenträgern zu deren Ultraschallprüfung befestigt zu werden, wie beispielsweise auf dem in Fig. 1 gezeigten Träger 10. Die Strahlpumpenanordnung weist ein Einlasssteigrohr 11 auf, welches unter Druck stehendes Betriebswasser über einen Krümmer 13 zu einer Strahlpumpendüse 12 fördert. Der Strahlpumpenträger 10 ist zwischen zwei Armen 14 angeordnet, die von dem Einlasssteigrohr 11 ausgehen und an dem Krümmer 13 anliegen, um ihn in seiner Lage zu halten. Der Strahlpumpenträger 10, die Arme 14, der Krümmer 13 und das Einlasssteigrohr 11 sind alle Teil der Strahlpumpenbaugruppe 15, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist. Weitere Einzelheiten über den Aufbau und die Arbeitsweise von solchen Strahlpumpen finden sich in den oben erwähnten US-PSen 3 378 456 und 3 389 055.

Gemäss Fig. 2A enthält eine Strahlpumpenträgerbau-gruppe 15' den Träger 10, eine Trägerschraube 16, eine Hülsenverriegelung 17 und eine Schweissplatte 18. Der Träger 10 hat zwei Enden 20, einen erhöhten Mittelteil 21 und Drehzapfen 22. Die Enden 20 sind in Schlitzen 23 der Arme 14 des Einlasssteigrohres 11 abgestützt. Die Schraube 16 hat einen mehrseitigen Kopf 25, mit Gewinde versehene Seiten 26 und ein stumpfes Ende 27, welches auf einer Schulter 30 des Krümmers 13 (Fig. 1) der Strahlpumpenbaugruppe 15 aufsitzt.

Die Trägerschraube 16 geht sowohl durch die Hülsenverriegelung 17 als auch durch die Schweissplatte 18 hindurch, wobei aber die Schweissplatte 18 die Schraube 16 nicht am Drehen hindert und die Hülsen Verriegelung 17 einen engen Gleitsitz auf dem mehrseitigen Kopf 25 der Trägerschraube

16 hat und, nachdem die Schraube 16 angezogen worden ist, durch eine Heftschweissung an der Schweissplatte 18 befestigt wird, um die Schraube 16 am Lockern zu hindern. Weil die Schraube 16 in ein Gewindeloch 28 des Trägers 10 einge-

5 schraubt ist und eine Aufwärtskraft auf den Träger 10 ausübt, bleiben irgendwelche Risse in dem Träger 10 typischerweise auf den erhabenen Mittelteil des Trägers 10 örtlich begrenzt, wo die Schraube 16 hindurchgeht und sich zu den Drehzapfen 22 in den Seiten des Trägers 10 erstreckt. Ein typisches io Muster von solchen Rissen 31 ist in Fig. 2B in einer Draufsicht auf den Strahlpumpenträger 10 gezeigt (wobei die Schweissplatte 18 teilweise weggeschnitten ist).

Die in Fig. 2A gezeigte Schweissplatte 18 ist U-förmig, ist an den Seiten des Trägers 10 auf geeignete Weise befestigt is und hat Ausbuchtungen 32 in ihren Enden, die um die Drehzapfen 22 passen. Der Mittelteil der Schweissplatte 18 ist beträchtlich oberhalb des Trägers 10 angeordnet und gestattet der Ultraschallprüfung den Zutritt zu dem erhöhten Mittelteil 21 des Trägers 10.

20 Fig. 3 zeigt einen Teil der Vorrichtung zur Ultraschallprüfung des Strahlpumpenträgers 10, nämlich einen Ultraschallschwingerschlitten 35 zum Positionieren von mehreren Ultraschallschwingern 36 nahe dem soeben beschriebenen Strahlpumpenträger 10. Fig. 5 zeigt schematisch die gesamte Ultra-25 schallwandlervorrichtung, die eine Schaltvorrichtung oder einen Schaltkasten 40, einen Signalgenerator oder Ultraschallsender 41, einen Empfänger 42 und eine Sichtanzeige 43 enthält, wobei die drei letztgenannten im Handel auf ein und derselben Konsole 44 erhältlich sind. Der Ultraschall-30 schwingerschlitten 35 passt über einen Teil des Überbaues der Strahlpumpenträgerbaugruppe 15', wie es in Fig. 4 gezeigt ist, und richtet die Ultraschallschwinger 36 auf geeignete Weise zu dem erhöhten Mittelteil 21 des Strahlpumpenträgers 10 hin aus.

35 Der Schlitten 35 (Fig. 3 und 4) hat einen zentralen Hauptteil 46 mit Fortsätzen, wie Schenkeln 47, Flügeln 48 und Streben 50 sowie mit einem Hohlraum 52 (gestrichelt dargestellt), der auf geeignete Weise in die Unterseite des zentralen Hauptteils 46 eingearbeitet ist, um Teile der Strahlpumpen-4o trägerbaugruppe 15' aufzunehmen, wie beispielsweise die oberen Teile der Trägerschraube 16, die Hülsenverriegelung

17 und die Schweissplatte 18. Die Schenkel 47 haben ausgesparte Teile oder Buchten 53, die die Drehzapfen 22 des Trägers 10 aufnehmen. Vier Ultraschallschwinger 36(l)-36(4),

45 und zwar zwei auf jeder Seite, sind in den Flügeln 48 des Schlittens 35 in zylindrischen Löchern geeigneten Durchmessers lösbar befestigt. Flügelschrauben (nicht dargestellt) können zweckmässig dazu dienen, die Schwinger 36 in den Flügeln 48 lösbar zu befestigen. Die Streben 50 zwischen den so Enden der Flügel 48 und den Schenkeln 47 schützen die Schwinger 36 vor einer Beschädigung bei Kollisionen, zu denen es kommen kann, wenn der Schlitten in den Reaktorbehälter abgesenkt wird. Die Schwinger 36(l)-36(4) sind in dieser Ausführungsform unter einem Winkel von 60° gegen 55 die Horizontale nach unten zu dem Mittelpunkt des Strahlpumpenträgers 10 gerichtet. Andere geeignete Ausrichtungen können benutzt werden, und zwar in Abhängigkeit von der Position der Schwinger 36 relativ zu dem Mittelpunkt des Trägers 10.

60 Der zentrale Hauptteil 46 des Schwingerschlittens 35 besteht vorzugsweise aus Aluminium, was auch für die Flügel 48 gilt, die sich von dem Hauptteil 46 nach aussen erstrecken und zum Festhalten der Ultraschallschwinger 36 dienen. Jede zweckmässige Anzahl von Ultraschallschwingern 36 kann 65 zwar benutzt werden, es ist aber wenigstens einer erforderlich und wenigstens zwei werden bevorzugt.

An der Oberseite des zentralen Hauptteils 46 ist eine Verbindungsvorrichtung 55 geeignet befestigt, die das Befestigen

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des Schlittens 35 an einer Stange 56 oder einer anderen Vorrichtung zum Absenken des Schlittens 35 in den Reaktorbehälter und zum Fernmanövrieren des Schlittens 35 in Position auf einer ausgewählten Strahlpumpenträgerbaugruppe 15' gestattet. Die Verbindungsvorrichtung 55 kann feststehend sein, so dass sie keine Relativbewegung zwischen der Stange 56 und dem Schlitten 35 gestattet, es ist aber vorzuziehen, die Vorrichtung 55 nach Art eines Drehgelenks oder Kreuzgelenks auszubilden, das eine begrenzte Schwenkbewegung des Schlittens 35 gestattet. Das ermöglicht, den io Schlitten 35 richtig auf einen Strahlpumpenträger 10 aufzusetzen, selbst wenn die Tragstange 56 nicht genau in einer Linie mit dem Träger 10 ist.

Eine elektrische Leitung 59 führt von jedem Schwinger 36(1)—36(4) zu der Schaltvorrichtung oder dem Schaltkasten is 40 (Fig. 5) ausserhalb des Reaktorbehälters. Zweckmässig wird die Schaltvorrichtung 40 in unmittelbarer Nähe der Konsole 44 angeordnet, die den Signalgenerator 41, den Empfänger 42 und die Sichtanzeige 43 enthält.

Fig. 5 zeigt die Schaltungsanordnung innerhalb des Schalt- 20 kastens 40, mit einem Betriebsartschalter 60, vier Schallschwingerschaltern 61 (l)-61(4), vier verstellbaren Strombegrenzungswiderständen 62 und Klemmen 63, die ein Signal zu den Ultraschallschwingern 36(1) und 36(2) leiten.

Demgemäss kann jeder der Ultraschallschwinger 36(3) und 2s 36(4) das gesendete Signal empfangen und es über Leitungen 74 oder 75 und 76 zu dem Empfänger 42 und der Sichtanzeige 43 übertragen. In dieser Betriebsart sind die Schalter 61(1) und 61(2) offen, und einer der Schalter 61(3) und 61(4) ist geschlossen. Der entsprechende verstellbare Widerstand 62 30 kann so eingestellt werden, dass der Signalwert in der Sichtanzeige 43 vergrössert oder verkleinert wird.

In der «Impuls-Echo»-Betriebsart leitet der Schalter 60 ein Signal aus dem Ultraschallsender 41 über eine Leitung 71 ' zu einer Klemme 64. Von den Schaltern 61(1)—(4) ist ein ausge- 35 wählter geschlossen, wodurch festgelegt ist, welcher der Ultraschallschwinger das durch den Sender 41 erzeugte Signal sendet und empfängt. Der Sender 41 und der Empfänger 42 können zeitlich gestaffelt arbeiten, um zu verhindern, dass das Sendersignal den Weg über die Leitungen 71' 40 und 76 nimmt. Der Empfänger 42 ist also während des Zeitbruchteils, in welchem der Sender sein Signal sendet, abgeschaltet oder unwirksam gemacht.

Die Klemme 63, die die Leitungen 72 und 73 miteinander verbindet, vereinfacht die Schaltanordnung beträchtlich, 45 wodurch mögliche Versuche vermieden werden, nichtzusam-menwirkende Ultraschallschwinger in der «Durchgangs»-Betriebsart zusammenzuschalten. Da die Ultraschallschwinger 36(1) und 36(2) beide ein Signal senden, wenn einer von ihnen ein Signal sendet, ergibt das Umschalten ent- so weder auf den Ultraschallschwinger 36(3) oder auf den Ultraschallschwinger 36(4) eine aussagekräftige Information auf der Sichtanzeige 43.

Durch geeignetes Einstellen des Schalters 60 auf einen seiner beiden Kontakte und ausserdem durch Schliessen von ss einem oder zwei unter den Schaltern 61(1) bis 61(4) ausgewählten Schaltern kann die gewünschte Betriebsart (Durchgang oder Impuls-Echo) eingestellt werden. Die Durchgangsbetriebsart wird eingestellt, indem der Schalter 60 auf den oberen Kontakt in Fig. 5 eingestellt wird und indem 60

zusätzlich entweder der Schalter 61(3) oder der Schalter 61(4) der Gruppe von Schaltern 61(1)—61(4) geschlossen wird und die übrigen Schalter der Gruppe offen gehalten werden. Die «Impuls-Echo»-Betriebsart wird dagegen eingestellt, indem der Schalter 60 auf den unteren Kontakt in Fig. 5 eingestellt 6s wird und indem ausschliesslich ein unter den Schaltern 61(1)-61(4) ausgewählter Schalter geschlossen wird.

Zur Ultraschallprüfung wird der Schlitten 35 in den Reaktorbehälter abgesenkt, wobei er die elektrischen Leitungen 59 hinter sich herzieht, und rittlings auf einem ausgewählten Träger 10 befestigt. Die Schenkel 47 des Schlittens 35 übergreifen den Träger 10, wie es in Fig. 4 dargestellt ist, und die Buchten 53 der Schenkel 47 sitzen auf den Drehzapfen 22 des Trägers 10. Weiter sind Teile des Schraubenkopfes 25 und der Hülsenverriegelung 17 der Strahlpumpenträgerbaugruppe 15' in dem Hohlraum 52 des zentralen Hauptteils 46 des Schlittens 35 angeordnet. So positioniert sind die in den Flügeln 48 des Schlittens 35 gehaltenen Ultraschallschwinger 36(l)-36(4) von oben her und zu dem Strahlpumpenträger 10 hin und unter dem zentralen Teil der U-förmigen Schweissplatte 18 richtig ausgerichtet, damit eine richtige Ultraschallprüfung der kritischen Trägerbereiche erfolgt.

Durch Speisen der Ultraschallkonsole 44 mit Strom und durch manuelles Auswählen von einem oder mehreren Ultraschallschwingern 36 zum Senden und Empfangen von Ultraschallsignalen kann der tatsächliche Testbetrieb beginnen.

Insbesondere gestattet die Schaltvorrichtung 40 einem ausgewählten Ultraschallschwinger oder zwei ausgewählten Ultraschallschwingern, entweder einzeln oder in Paaren in Betrieb zu sein. Die Ultraschallschwinger 36(l)-36(4) sind, wie oben erwähnt, in dieser Ausführungsform von oben her ausgerichtet, wobei diese Art der Prüfung als «Oberflächenprüfung unter dem kritischen Winkel» bezeichnet wird. Der Einfallswinkel des Ultraschallsignals gegen die horizontale obere Fläche des Trägers beträgt 60°. In der sogenannten «Pitch-Catch»-Betriebsart, wie sie häufig bezeichnet wird, wirken zwei der Ultraschallschwinger 36(l)-36(4) zusammen, wobei einer ein Ultraschallsignal sendet und der andere es empfängt, nachdem es die obere Fläche des Trägers 10 entlanggegangen ist. Rissbildungen in der Oberfläche des Trägers verhindern, dass ein von dem sendenden Ultraschallschwinger gesendetes Signal den empfangenden Ultraschallschwinger 36 im wesentlichen erreicht. Jedes Signal, das durch den empfangenden Ultraschallschwinger empfangen wird, wird auf der Sichtanzeige 43 der Konsole 44 angezeigt, was eine Anzeige der Position und des Ausmasses eines Risses gestattet.

In der «Impuls-Echo»-Betriebsart werden von dem unter den Ultraschallschwingern 36(l)-36(4) ausgewählten Ultraschallschwinger Ultraschallsignale sowohl gesendet als auch empfangen. Ein Rückkehrsignal wird nur empfangen, wenn das gesendete Signal an einem Riss im wesentlichen reflektiert wird.

Eine zweite Version einer Ausführungsform einer Strahlpumpenträgerbaugruppe 109 ist in Fig. 6 gezeigt. In dieser Version enthält die Baugruppe 109 einen Träger 110, eine Trägerschraube 116, eine Schweissplatte 118 und eine Schraubenverriegelung 119 ähnlich wie bei der oben beschriebenen Baugruppe 15'. Der Träger 110 hat zwei Enden 120 und einen erhabenen Mittelteil 121. Darüber hinaus hat der Träger ein vertikal gerichtetes zylindrisches Gewindeloch 122 in dem erhabenen Mittelteil 121 und zwischen den beiden Enden 120. Weiter erstrecken sich zwei ent-gegengesetz angeordnete Drehzapfen 123 von den Seiten des Trägers 110 aus nach aussen. Die Schraube 116 hat einen mehrseitigen Kopf 125, ein stumpfes Ende 127 und einen mit Gewinde versehenen Mittelabschnitt 128, dessen Durchmesser, Gewindegrösse und Gewindesteigung so gewählt sind, dass er mit dem oben erwähnten zylindrischen Gewindeloch 122 des Trägers 110 zusammenpasst.

Die Schweissplatte 118 ist jedoch flach statt U-förmig, wie in der ersten Ausführungsform, und sie ist bündig mit dem erhöhten Mittelteil 121 des Trägers 110 befestigt. Ein kreisförmiges Loch in der Schweissplatte 118 gestattet den ungehinderten Durchgang der Trägerschraube 116. Die Schraubenverriegelung 119 hat die Form einer Hülse, die auf den

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mehrseitigen Kopf 125 der Trägerschraube 116 passt.

Darüber hinaus ist die Schrauben Verriegelung 119 durch eine Heftschweissung an der Schweissplatte 118 befestigt und verriegelt dadurch die Schraube 116 auf dem Träger 110. Die Trägerbaugruppe 109 ist in Schlitzen 23 der Arme 14 des Einlasssteigrohres 11 (vgl. Fig. 1) befestigt, und das stumpfe Ende 127 der Trägerschraube 116 sitzt unten auf einer Schulter 30 des Rohrkrümmers 13, wodurch dieser in der Strahlpumpenbaugruppe 15 in seiner Lage gehalten wird.

Eine zweite Version des Ultraschallschwingerschlittens 138, die insbesondere der Prüfung der Version der soeben beschriebenen Trägerbaugruppe 109 angepasst ist, wird im folgenden in Verbindung mit den Fig. 7 und 8 beschrieben. Ein Hohlraum 139 in der Unterseite des Schlittens 138 passt über einen Teil des Überbaues der Strahlpumpenträgerbaugruppe 109, und zwar gerade einschliesslich der ebenen Schweissplatte 118 (Fig. 6). Weiter erstrecken sich Fortsätze, wie Flügel 140, des Schlittens 138 bis unterhalb von dem erhöhten Mittelteil 121 des Trägers 110, um den Träger 110 von unten her auf Rissbildungen zu prüfen. Das ist notwendig, weil die ebene Schweissplatte 118 eine Prüfung von oben verhindert. Die zweite Version des Ultraschallschwingerschlittens 138 enthält einen zentralen Hauptteil 146, von dem aus sich die beiden Flügel 140 erstrecken. Die Flügel 140 halten jeweils zwei Schwinger 155 fest, und jeder Flügel hat einen ausgesparten Teil 145 zum Aufsetzen auf den Drehzapfen 123. Es kann jedoch jede geeignete Anzahl von Ultraschallschwingern in dem Schlitten 138 befestigt werden.

Der Schlitten 138 hat eine Verbindungsvorrichtung 156, die vorzugsweise nahe der Mitte von dessen Oberseite befestigt ist. Die Verbindungsvorrichtung 156 stellt eine Verbindung mit einer Stange 157 oder dgl. zum Absenken des Schlittens 138 in den Reaktorbehälter her. Die Verbindungsvorrichtung 156 kann von jeder geeigneten Bauart sein und es kann sich um eine Drehgelenk- oder um eine Kreuzgelenkvorrichtung handeln, wie oben in Verbindung mit der Kupplung 55 von Fig. 3 erwähnt. Ultraschallschwinger 155 jeder geeigneten Art sind zum Senden und zum Empfangen von Ultraschallsignalen vorgesehen.

Die Flügel 140 erstrecken sich bis unterhalb des erhöhten Mittelteils 121 des Trägers 110, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, und jeder Flügel 140 hat eine horizontale Flügelplatte 161 mit zwei Blöcken 162, die auf geeignete Weise auf jeder Flügelplatte befestigt sind. Jeder Block 162 ist mit einem inneren, ungefähr horizontalen Loch zum Aufnehmen und Haltern eines Ultraschallschwingers 155 durch Einführen desselben versehen. Jeder Ultraschallschwinger 155 ist auf das Gebiet des Trägers 110 gerichtet, in welchem eine Rissbildung am wahrscheinlichsten ist. Demgemäss zielen die Ultraschallschwinger 155 insbesondere auf den erhöhten Mittelteil 121 des Trägers 110, und zwar unter einem Winkel von etwa 65° gegen eine vertikale Ebene, die durch die Achse des Trägers 110 festgelegt wird. Darüber hinaus sind die Ultraschall10

schwinger 155 ungefähr 2,5 mm unterhalb des erhöhten Mittelteils 121 des Trägers 110 horizontal befestigt. In der alternativen Ausführungsform können die Ultraschallschwinger 155 etwas gegen die Horizontale nach oben geneigt sein, bei-s spielsweise um einen Winkel von 10°, um von unten her an der oberen Fläche des Trägers 110 zu fokussieren.

Die Ultraschallschwinger 155 des Schlittens 138 können an die Ultraschallvorrichtung von Fig. 5 angeschlossen werden, um zusammen mit dieser zu arbeiten, indem die elektrischen Verbindungen mit dieser (d.h. die Leitungen 163) die dort gezeigten Verbindungen mit den Ultraschallschwingern 36 ersetzen.

Im Betrieb senkt ein Techniker den Ultraschallschwinger-schütten 138 mit Hilfe der Stange 157 in einen Reaktorbehälter ab. Er manövriert den Schlitten 138 in Position, wodurch dieser rittlings die Trägerbaugruppe 109 erfasst, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. Insbesondere sitzt der Hohlraum 139 in dem Mittelteil 146 über dem Kopf 125 der Trägerschraube 2# 116, und die Schütze 145 in den Flügeln 140 erfassen die Drehzapfen 122 in dem Träger 110. Auf diese Weise werden die vier Ultraschallschwinger 155 in der hier beschriebenen Ausführungsform relativ zu dem Strahlpumpenträger 110 zur Ultraschallprüfung auf geeignete Weise positioniert.

25 Um mit der Prüfung zu beginnen, wird der Signalgenerator 41 (Fig. 5) mit Strom versorgt und die Schaltvorrichtung 40 wird auf geeignete Weise manuell eingestellt, um dem Signalgenerator 41 zu gestatten, ein elektrisches Signal an einen gewählten Ultraschallschwinger 155 abzugeben. Dieses 30 Signal wird in ein Ultraschallsignal umgewandelt, welches auf die Seite des Trägers 110 auftrifft, der eine Longitudinal-welle gemäss dem Snellschen Gesetz in eine Scherwelle bricht, und es geht auf einem Weg ohne Reflexion weiter, bis es auf einen Riss 31 trifft. Diese Form der Ultraschallprü-35 fung, bei der das Ultraschallscherwellensignal sich innerhalb des getesteten Körpers fortpflanzt, wird als Scherwellenprü-fung bezeichnet.

In Abhängigkeit von der durch die Schaltvorrichtung 40 ausgewählten Anordnung kann der Empfänger 42 entweder 40 ein «Echo» des auf einen Riss auftreffenden erzeugten Signals oder den Rest des gesendeten Signals empfangen. In letzterem Fall muss ein zweiter, üblicherweise gegenüber angeordneter Ultraschallschwinger 155 in Zusammenwirkung mit dem ersten benutzt werden. Die Verwendung von 45 zwei Wandlern 155, nämlich einem zum Senden und einem zum Empfangen, wird, wie weiter oben erwähnt, als «Pitch-Catch»-Betriebsart bezeichnet.

Nachdem ein bestimmter Strahlpumpenträger getestet worden ist, kann der Techniker den Schütten zu einem so anderen Träger bewegen und die gesamte Operation, die oben beschrieben worden ist, wiederholen. Typischerweise wird die Operation ungefähr zwanzigmal in jedem Reaktor wiederholt, nämlich einmal für jeden Strahlpumpenträger.

3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

655185 2 PATENTANSPRÜCHE gekennzeichnet, dass die Schwinger (36) unter einem Winkel

1. Vorrichtung zur Rissprüfung mittels Ultraschall in den von etwa 60° gegen die Horizontale nach unten gerichtet sind. Träger einer in einen Kernreaktor einbaubaren Wasserstrahl- 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

pumpe, die eine nach unten gerichtete Düse, ein daneben dadurch gekennzeichnet, dass die Schwinger (155) unter angeordnetes Steigrohr zum Zuführen von Druckwasser und s einem Winkel von 10° gegen die Horizontale nach oben und einen Rohrkrümmer aufweist, der das obere Ende des Steig- unter einem Winkel von 65° gegen eine Vertikalebene durch rohres mit dem Einlass der Düse verbindet, wobei der Strahl- die Mittelachse des Strahlpumpenträgers (110) einwärts pumpenträger durch eine lösbare Halterungsvorrichtung auf gerichtet sind.

dem Rohrkrümmer gehaltert ist, dadurch gekennzeichnet,

dass ein Schwingerschlitten (35; 138) vorgesehen ist zum Hai- io

tern und Positionieren von wenigstens zwei einander gegenüberliegend angeordneten, mit ihren Abstrahl- bzw. Empfangsrichtungen auf den Strahl-Pumpenträger gerichteten Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Riss-Ultraschallschwingern (36; 155), dass der Schwingerschlitten prüfung mittels Ultraschall gemäss dem Oberbegriff des (35; 138) zwei einem Drehzapfen (22; 122) des Strahlpumpen- is Patentanspruches 1.

trägers (10; 110) jeweils zugeordnete Fortsätze (47; 140) mit je Bei manchen Kernreaktortypen werden bis zu zwanzig einem ausgesparten Teil zur Aufnahme des zugeordneten nach unten gerichtete Strahlpumpen benutzt, um Reaktor-Drehzapfens aufweist, wobei die Fortsätze (47; 140) beim wasser durch die Spaltzone des Reaktorbehälters während Aufsetzen des Schwingerschlittens (35; 138) auf den Strahl- des Betriebes umzuwälzen. Die Strahlpumpen empfangen pumpenträger (10; 110) über die dem jeweiligen Zapfen 20 Treib wasser aus einer Einlasssteigleitung und über einen zugeordnete Seite des Strahlpumpenträgers greift, und dass scharfen Rohrkrümmer, der die Einlasssteigleitung mit der der Schwingerschlitten (35; 138) von seinem dem Strahlpum- Strahlpumpendüse verbindet, wie es beispielsweise aus den penträger (10; 110) zugewandten Ende ausgehend eine Hohl- US-PSen 3 378 456 und 3 389 055 bekannt ist. Jeder Rohrkammer (52; 139) zur Aufnahme des über den Strahlpumpen- krümmer wird durch einen Strahlpumpenträger in seiner träger ( 10; 110) hinausragenden Überbaus aufweist. 25 Lage gehalten, der im folgenden sehr ausführlich beschrieben

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, ist.

dass zur Übertragung der Ultraschallsignale zu bzw. von den Aus der GB-PS 1 511 350 ist zwar eine Vorrichtung zur

Schwingern (36; 155) des Schwingerschlittens (35; 138) eine Ultraschallprüfung von Befestigungslöchern bekannt, bei der

Ultraschallübertragungseinrichtung (40,42) vorgesehen ist, die Befestigungselemente nicht aus ihren Befestigungs-

die elektrische Schaltungsanordnungen mit Schalteinrich- 30 löchern herausgenommen zu werden brauchen. Dort muss tungen zum manuellen Auswählen zwischen einzelnen und jedoch der Scanner direkt auf der zu prüfenden Fläche

Paaren von Schwingern sowohl zum Senden als auch zum angeordnet und um ein Befestigungsloch herumbewegt

Empfangen von Ultraschallsignalen aufweist. werden. Dies erfordert komplexe Bewegungs- und Rich-

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- tungsfühler und insbesondere gut zugängliche Prüfflächen, zeichnet, dass der Schwingerschlitten (35; 138) über eine Ver- 35 Die statische und die dynamische Belastung, die auf bindungseinrichtung (55; 156) mit einer Positioniereinrich- Strahlpumpenträger einwirkt und Vibrationen einschliesst, tung (56; 157) verbunden ist, die Verbindungseinrichtung (55; welche während des Reaktorbetriebes auftreten, verursacht

156) eine Relativbewegung zwischen der Positioniereinrich- in einigen Fällen in den Trägern eine Rissbildung, die in dem tung (56; 157) und dem Schwingerschlitten (35) gestattet oberen mittleren Teil der Träger beginnt. Jeder Strahlpum-derart, dass die vertikale Achse des Schwingerschlittens ein- 40 penträger hält einen Rohrkrümmer fest, welcher Reaktorstellbar ist zur Ausbildung eines spitzen Winkels zwischen wasser aus einem Einlasssteigrohr zu einer Strahlpumpe der Längsachse der Positioniereinrichtung (56; 157) und der leitet.

vertikalen Achse des Schwingerschlittens, wobei die Verbin- Die Rissbildung in einem Strahlpumpenträger kann dazu dungseinrichtung (55; 156) eine Drehgelenkverbindung und führen, dass der Rohrkrümmer seine normale Stellung vereine Halteeinrichtung zum Ausüben einer Ausrichtvorspan- 45 lässt, wodurch der richtige Betrieb der Strahlpumpe beein-nung zwischen der vertikalen Achse des Ultraschall- trächtigt wird. Es ist demgemäss erwünscht, die Strahlpum-schwingerschlittens (35; 138) und der Längsachse der Positio- penträger regelmässig zu untersuchen, beispielsweise durch niereinrichtung (56; 15 7) aufweist. Ultraschallprüfung. Das könnte erfolgen, indem die Strahl-

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, pumpenträger von dem Reaktor gelöst und zum Testen in ein dass die Positioniereinrichtung (56; 157) eine langgestreckte so Labor transportiert werden. Dies ist jedoch zeit- und kosten-Verlängerungsstange ist. aufwendig.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum gekennzeichnet, dass der Schwingerschlitten (35; 138) zum Erkennen von Rissen der eingangs genannten Gattung zu Teil aus einem Aluminiumblock aufgebaut ist. schaffen, bei der die Träger ohne aufwendige Bewegungsein-

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch 55 richtungen in ihrer eingebauten Lage an Ort und Stelle gekennzeichnet, dass der Schwingerschlitten (35; 138) Flügel geprüft werden können.

(48; 161) zum Befestigen der Ultraschallschwinger (36; 155) Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im kennaufweist. zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 beanspruchten

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch Merkmale gelöst.

gekennzeichnet, dass die Schwinger (36; 155) so angeordnet 60 Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den sind, dass sie Ultraschallsignale auf den Strahlpumpenträger abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.

(10; 110) von oberhalb der oberen Fläche des Strahlpumpen- Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe-

trägers übertragen. sondere darin, dass eine Rissprüfung der Strahlpumpen-

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch träger ferngesteuert durchgeführt werden kann, ohne die gekennzeichnet, dass die übertragenen Ultraschallsignale in 65 Träger ausbauen zu müssen. Dabei braucht der Schwinger-die Seiten des Strahlpumpenträgers (10; 110) eindringen und schütten gemäss der Erfindung lediglich über einem Träger die obere Fläche desselben prüfen. angeordnet zu werden, ohne dass irgendwelche Abtastbewe-

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gungen erforderlich sind. Dadurch werden nicht nur Monta-

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gezeit und -kosten gespart, sondern es wird auch die Gefahr ausgeschaltet bzw. wesentlich gesenkt, dass Bedienungspersonal der Strahlung ausgesetzt wird.