CN105408563A - 用于修复水下定位的容器壁上损坏的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于修复水下定位的容器壁上损坏的方法和设备。用于修复水下定位的容器壁(4)上损坏的修复设备(2)具有支架(6)和以下设计:-支架(6)具有用于将其固定在容器壁(4)上的工具;-在支架(6)上布置有修复凹模(10),其具有至少一个注入孔(12)和至少一个出口孔(13)并且可被远程遥控压向容器壁(4),以覆盖容器壁(4)上的损坏并密封由修复凹模(10)和容器壁(4)构成的空间(14);-在支架(6)上布置有用于贮存胶粘剂(18)的储存器(17);-在支架(6)上布置有可远程遥控的注射装置(20),其用于将储存器(17)中的胶粘剂(18)注入修复凹模(10)的注入孔(12)中,从而借助胶粘剂(18)将由修复凹模(10)和容器壁(4)构成的空间(14)填充满。
Description
本发明涉及一种用于修复水下定位的容器壁上损坏的方法和设备。
例如核电站核燃料存储池的容器壁可能特别在焊缝处具有损坏或损坏部位。在焊缝处的损坏通常是基于由氯引起的应力裂纹腐蚀,这是因为它们由于其结构和基本条件易于受此影响。此外出于屏蔽方面的原因特别是在核燃料存储池内不可以排水,从而使得容器损坏部位的修复必须在水下进行。粘贴在损坏部位上的胶粘剂被用于修复损坏。
为了修复损坏需使用胶粘剂,借助修复设备将其涂覆在损坏部位。当损坏部位和周围空间因辐射原因使得人难于接近时,特别是修复设备的定位会更加困难。
因此本发明的任务在于提供一种经过改进的用于修复水下定位的容器壁上损坏的方法和设备。
在设备方面该任务通过具有专利权利要求1所述特征的修复设备得以实现。在方法方面该任务通过具有专利权利要求9所述特征的用于修复水下定位的容器壁上损坏的方法得以实现。
本发明有利的实施形式是从属权利要求的内容。
因此,本发明所述修复设备具有支架,该支架具有用于将其固定在容器壁上的工具。
支架上布置了修复凹模(Reparaturmatrize),其具有至少一个注入孔和至少一个出口孔并且可遥控压向容器壁,以覆盖损坏,即覆盖容器壁的损坏部位并且密封由修复凹模和容器壁构成的空间。关于容器壁,其被理解成容器的每个壁,即例如侧壁、在容器内的间壁、以及容器的底部或盖。
此外,在支架上还布置了至少一个用于贮存胶粘剂的储存器和可远程遥控的注射装置,其用于将储存器中的胶粘剂注入修复凹模的注入孔中,从而借助胶粘剂将由修复凹模和容器壁构成的空间填充满。为此,修复凹模构成了待粘贴的胶粘剂的外部形状。
因此借助此类修复设备有可能远程遥控用胶粘剂来修复本身位于水下的容器壁区域。为此,借助布置在支架上的紧固装置来固定修复设备,所述紧固装置优选具有吸盘。
接着将修复凹模压在容器壁上,使得损坏部位被修复凹模覆盖。随后,容器壁和修复凹模形成封闭的空间,之后通过修复凹模中存在的注入孔借助同样布置在支架上的注射装置将胶粘剂注入其中。这样一来由修复凹模和容器壁构成的空间就用胶粘剂填充满了。因此,用于贮存胶粘剂的储存器中含有至少使得整个空间都可用其填充的胶粘剂。因此所述储存器的尺寸至少要被确定为,使得其容积至少与由容器壁和修复凹模构成的空间一样大,优选更大。
在本发明的优选实施形式中,修复设备具有耦合器,借助其可将修复设备连接到定位设备。定位设备在这里可以指各种辅助工具,借助其可将修复设备定位在指定的地方,即定位在容器壁的损坏部位。
定位辅助优选涉及水下悬浮运载工具。此类运载工具例如从EP1462787B1中已知。借助水下运载工具,可远程操纵本发明所述的修复设备通过容器内的水并从而使其向容器壁的损坏部位移动。
在简单的情况下,定位设备也可由杆或者由电缆绞车构成。这样一来操作人员就可将修复设备从安全距离移动到所需的位置。为了使修复设备在水下具有更好的操纵性也可将一个或多个驱动器布置在该修复设备上,所述驱动器有可能使修复设备在水下移动。
此外,定位设备也可以由轨道系统和耦合在修复设备上的托架构成。
借助激光器和一个或多个与定位设备适配的相机,可将本发明所述修复设备准确定位在容器壁的损坏部位。在这种情况下,借助激光器将目标标记(例如一个或多个点、十字线或者修复凹模的特征轮廓线)投射到容器壁。然后使目标标记与损坏部位重合。
在将修复设备定位在损坏部位并借助紧固装置固定在容器壁上之后,可借助耦合器将修复设备从例如水下悬浮运载工具的定位设备去耦合。
为了准备待进行的修复工作,在优选的实施形式中,修复设备具有清洗装置,借助其可首先将待修复的损坏部位清洗干净。然后如上所述将修复凹模定位在损坏部位。
为了可以进行特别有效的修复,借助多组分的胶粘剂,例如双组分的胶粘剂来修复损坏部位。为了就地,即仅在损坏部位上使用修复设备期间混合多组分的胶粘剂,储存器相应地具有用于容纳多组分的胶粘剂的各组分的腔室。因此,若使用双组分的胶粘剂,则储存器具有两个腔室。
此外支架还具有混合设备,借助该混合设备在涂覆到所需部位之前直接将各组分混合。在将各组分混合之后接着通过修复凹模的至少一个注入孔,优选通过多个注入孔将胶粘剂填充到在修复凹模与容器壁之间形成的空间内。通过修复凹模的另一个开口,即出口孔可将容器壁与修复凹模之间的水从这两个所述元件形成的空间中回流到容器。因此当逐渐用胶粘剂将所述空间填满时,水会被胶粘剂挤出去,水可以通过出口孔离开所述空间。当注入过程结束之后,注入孔和出口孔会关闭,以便将所述空间与入口管和出口管分开。通过填充所述空间以及随后将胶粘剂硬化来消除容器壁上的损坏。
为了确保对粘住的胶粘剂的保护,修复设备还另外具有盖板。所述盖板可在准备阶段置入修复凹模,在准备阶段例如也为修复设备提供胶粘剂。盖板还具有:至少一个注入孔,其用于将胶粘剂注入盖板与容器壁之间的空间内;以及,至少一个出口孔,其用于使水从所述空间流出来。修复过程完成后,盖板依然粘在胶粘剂上,从而使盖板对胶粘剂进行保护。
在本发明所述用于修复水下定位的容器壁上损坏的方法中使用前述修复设备。
该方法特别在定位用于修复水下定位的容器壁上损坏的修复设备方面进行了改进。
在本发明的有利实施形式中,所述方法具有以下步骤:
a)提供集装箱(Container),在该集装箱内存在具有升降设备的机架,其中在机架内布置了去污设备和具有修复设备的运输容器
b)将机架从集装箱中卸下来,
c)将机架放置在容器的边缘,
d)将去污设备和运输容器从机架中退出来,从而使得去污设备和运输容器在水平面上方,
e)将具有修复设备的运输容器降低到注满水的容器中。
通过该方法一方面可以实现简单运输修复设备,另一方面可随后定位在人不能接近的区域。
实施该方法所需的全部组件位于集装箱中。除了上述组件外例如另外还有视频设备、压缩机、控制元件和真空站。集装箱被用作实施方法所需全部工具的、安全且紧凑的存储点。
为了使修复设备特别在水下具有操纵性,修复设备与定位设备,特别与前述定位设备连接,定位设备在方法开始时也位于运输容器中。定位设备在这里可以指各种辅助工具,借助这些辅助工具可将设备定位在指定的地方,即定位在容器壁的损坏部位。
定位辅助优选指水下悬浮运载工具,该运载工具例如从EP1462787B1中已知。
借助定位设备或水下运载工具可远程操纵本发明所述设备通过容器内的水并从而使其向容器壁的损坏部位移动。
如果首先在步骤a)将容器安置在比容器壁的上边缘还低的水平上,或者在安置位置与容器壁之间存在障碍例如墙,则借助提升装置例如优选起重机在步骤c)将机架放置在容器的边缘。为此机架上有适当的元件,例如孔眼,其中例如可啮合起重机吊钩,使得可将机架连同修复设备抬高。所述起重机吊钩也可以远程遥控来挂上和拔掉。
在本发明的优选实施形式中,经由集装箱上可用的通信接口来遥控操作步骤c)至e)。通过该接口继而从控制中心使去污设备和运输容器从机架中退出来,从而使得去污设备和运输容器位于水平面上方,并最后将具有修复设备(若存在还将具有定位设备)的运输容器降低到注满水的容器中。因此没必要的是,在所述步骤中有人在容器旁。反而是从控制中心进行远程遥控,所述控制中心可以布置成与容器有一定的安全距离。控制中心可通过电缆连接到集装箱的通信接口,使得通过所述电缆将各控制命令传输到通信接口并从那里传输到各设备如机架、升降设备、去污设备或修复设备。可使用视频设备来监测各个工作步骤,借助其帮助可例如在控制中心监视器上观察工作步骤的进程。
但是通信接口也可以优选地设置成建立控制中心至通信接口的无线连接。然后无线传输各控制命令。
优选借助修复设备的前述清洗装置来清洗容器壁损坏部位的底部,然后再引入胶粘剂。
为此可借助紧固装置将修复设备特别固定在容器壁(4)上,所述紧固装置被构造成前述吸盘。
为此特别优选将前述修复凹模布置在容器壁上,使得损坏部位被修复凹模覆盖并在容器壁与修复凹模之间的空腔中引入胶粘剂。
参考附图所示实施例来进一步阐述本发明。图中显示:
图1:以透视图示出了本发明所述修复设备,
图2:以剖视图示出了修复设备一部分的截面,
图3:示出了盖板,
图4:以透视图示出了具有水下悬浮运载工具的修复设备,
图5:以侧视图示出了具有水下悬浮运载工具的修复设备,
图6:以透视图示出了具有水下悬浮运载工具的修复设备,
图7:以侧视图示出了具有水下悬浮运载工具的修复设备,
图8:示出了具有杆或电缆绞车的修复设备,
图9至12:示出了修复过程中不同情况下的修复设备,
图13示出了具有机架的集装箱,
图14示出了具有被退出的机架的集装箱,
图15示出了运输状况下的机架,
图16示出了放置在容器边缘的机架,该机架具有被退出的去污设备和运输容器,
图17示出了机架,其具有被退出的去污设备以及位于其中的运输容器。
彼此对应的元件在所有附图中均使用相同的参考号。
图1和部分图2示出了本发明所述用于修复位于水下的容器壁4上损坏的修复设备2。该修复设备2具有支架6,在该支架上布置了用于将其固定在容器壁4上的工具8。在本实施例中是指四个吸盘。
此外,支架6上还布置了修复凹模10,其具有至少一个(在本实施例中为4个)注入孔12和一个出口孔并且其可被遥控压向容器壁4,以覆盖容器壁4的损坏部位并且密封由修复凹模10和容器壁4构成的空间14。在这里优选用柔性密封件15进行密封。修复凹模10在这种情况下具有方形区域,并且是被成形为使得在容器壁4和修复凹模10之间形成中空的空间14。该空间14完全由容器壁4和修复凹模10来定边界和封闭。在修复凹模10和容器壁4之间优选存在柔性密封件15,其确保在修复凹模10与容器壁4之间不会有水从空间14中漏出来。只有注入孔12和出口孔13有可能进入空间14。
此外,修复设备还可选择地具有盖板16,其在图3中进行了更加详细的描述。所述盖板在修复之前被引入容器壁4和修复凹模10之间的空间14内。盖板16也具有至少一个(在此情况下具有4个)注入孔12a和至少一个出口孔13a。而且,盖板在此情况下也具有方形区域。注入孔12a和出口孔13a的布置对应于修复凹模10中的注入孔12和出口孔13的布置。出口孔13a位于方形区域的中心位置,而注入孔12a向外有间隔地位于出口孔13a周围。
此外,在支架6上还布置了用于贮存胶粘剂18的储存器17。此外在支架6上还布置了可远程遥控的注射装置20,其用于将储存器17中的胶粘剂18注入修复凹模10的注入孔12以及修复凹模的注入孔12a中,从而借助胶粘剂18将由修复凹模10或盖板16和容器壁4构成的空间14填充满胶粘剂。
对于多组分胶粘剂18的各组分,储存器17都具有腔室,在此情况下即具有两个腔室17a、17b。此外,在支架6上还布置了混合设备22,借助其可将胶粘剂18的各组分混合。
为了使本发明所述修复设备2在水下具有操纵性,该修复设备具有耦合器24,借助其可将修复设备2连接到定位设备26。定位设备26在这里特别涉及可远程遥控的水下悬浮运载工具,如图4至7所示。耦合器24在这里被设计成使得修复设备2和定位设备26具有多种布置方式。在图4和5中,修复设备2在垂直方向上布置在定位设备26对面,而在图6和7中,修复设备2在水平方向上布置在定位设备26对面。因此有可能在容器壁4的不同位置尽量多变地使用修复设备2。
定位设备26的另一种实施形式在图8中示出。其在此情况下由杆和/或电缆绞车构成。定位设备26在这里也通过耦合器24连接到修复设备2。除了定位设备26外,还为设备2提供了自己的驱动器27来进行定位。然后借助杆以及驱动器27来远程遥控移动修复设备2并从而确保其定位在容器壁4上。
图9现在示出了一种情况,在此情况下借助紧固装置8,即借助吸盘将设备2固定在容器壁4上。在将设备2固定在容器壁4上之后,将定位设备26从修复设备2去耦合。
之后,如图10所示,借助布置在修复设备2上的清洗装置28将容器壁4的损坏部位的底部清洗干净。
最后,将修复凹模10连同盖板16,如图11所示,定位在损坏部位上。修复凹模10完全覆盖损坏部位并形成空间14,该空间定义了修复凹模与容器壁之间的空腔。
如图12所示,接着远程遥控借助于注射装置20将储存器17的两个腔室17a、17b中的胶粘剂18注入修复凹模10的注入孔12中以及注入盖板16的注入孔12a中。空间14中的水被进入的胶粘剂18排挤掉并通过出口孔13、13a从空间14逸出。这样一来空间14逐渐被胶粘剂18填充。在这种情况下过量的胶粘剂18被收集在收集腔中。接着平行于修复凹模10位移注射装置20。注入孔12和出口孔13被完全关闭以进行固化过程。在固化后损坏部分就得到了修复。
最后,将修复凹模10从损坏部位移走并且通过松开工具8将修复设备2从容器壁4分开。但盖板16依然附着在粘住的胶粘剂18上并在修复过程完成后例如保护胶粘剂免受机械损坏,从而对损坏部位进行永久修复。
图13示出了集装箱32,在该容器内存在机架34。此外,在机架34内还布置了去污设备36和用于前述的以及在图16和17中再次示出的修复设备2的运输容器38。
现在,所述方法的特征特别在于,在第一步骤a)将集装箱32连同前述组件安置在作业场所附近。此类的安置例如可借助低架装载机(Tieflafer)和汽车起重机来进行。
在接下来的步骤b)中将机架34从集装箱32中卸下来。这种情况在图14中进行了更加详细的描述。如图14所示,借助输送导轨44将机架34从集装箱32中卸下来。
之后根据步骤c)将支架34放置在图15和17所示的容器48的边缘46。这是借助提升装置50来进行的,所述提升装置在本实施例中由起重机52构成。为了能抬高机架34,在其上设置有孔眼54,优选将受到远程遥控的起重机吊钩56挂到该孔眼中。
图15现在示出了一种情况,在此情况下机架34自由漂浮悬挂在起重机吊钩56上并在容器48的边缘46的方向上移动。为了随后能为修复设备2供电并进行远程遥控,在机架34上安装电源线58,其被卷在同样布置在机架34上的圆筒60上。在机架运输到容器48的边缘46的所需位置期间,电源线58从圆筒60展开,以便继续使机架34到集装箱32的连接保持牢固。为了更长距离地固定和稳定电源线58,可将其,如本实施例中一样,安装进固定装置62。
现在,图16示出了一种情况,在此情况下存在机架34,前提是该机架停在容器48的边缘46。借助支脚64将机架34固定在此位置,使得其不会滚走。
然后,在方法的步骤d)中借助于提升缸(Hubzylinder)66的移动将去污设备36连同运输容器38从机架34中退出,从而使得去污设备36和运输容器38在图17所示水平面68上方。
如图17所示,接着将具有耦合在定位设备26上的修复设备2的运输容器38降低到注满水的容器48中。定位设备26由水下悬浮运载工具构成。
通过远程遥控来实施步骤c)至e)以及控制修复设备2和定位设备26。为此,集装箱32具有控制柜,经由该控制柜通过电缆74例如光波导体一方面将控制中心72且另一方面将电源线58连接到通信接口70。经由所述连接,随后控制命令可从距控制中心72一定的安全距离传达到各个可远程遥控的组件。也就是说可借助控制中心72特别使去污设备36和运输容器38从机架中退出,从而使得去污设备36和运输容器38在水平面上方,并最后将具有修复设备2的运输容器38降低到注满水的容器48中。经由所述连接并借助控制中心还可进一步远程遥控定位设备26和修复设备2并从而远程遥控修复过程。如此一来有可能的是,将修复设备2定位并安装在操作人员不能接近的位置。
可选地,控制中心72至通信接口70的连接也可以借助无线电连接来无线地实现。因此没必要敷设电缆。
各组件的电源供给可通过外部供电单元76来进行,通过电缆78将所述供电单元连接到集装箱32上。
在修复过程d完成后,可借助去污设备36例如通过物理净化工艺将修复设备2和定位设备26去污。
Claims (18)
1.一种用于修复水下定位的容器壁(4)上损坏的修复设备(2),具有支架(6)和以下设计:
-所述支架(6)具有用于将所述支架(6)固定在所述容器壁(4)上的工具(8),
-在所述支架(6)上布置有修复凹模(10),所述修复凹模(10)具有至少一个注入孔(12)和至少一个出口孔(13)并且能够被远程遥控压向所述容器壁(4),以覆盖在所述容器壁(4)上的损坏并密封由修复凹模(10)和容器壁(4)构成的空间(14),
-在所述支架(6)上布置有用于贮存胶粘剂(18)的储存器(17),
-在所述支架(6)上布置有可远程遥控的注射装置(20),其用于将所述储存器(17)中的胶粘剂(18)注入所述修复凹模(10)的注入孔(12)中,从而借助胶粘剂(18)将由所述修复凹模(10)和容器壁(4)构成的空间(14)填充满。
2.如权利要求1所述的修复设备(2),所述修复设备(2)具有耦合器(24),借助所述耦合器(24)能够将所述修复设备(2)连接到定位设备(26)。
3.如权利要求2所述的修复设备(2),所述修复设备(2)具有耦合器(24),借助所述耦合器(24)能够将设备(2)连接到可远程控制的水下悬浮运载工具。
4.如前述权利要求中任一项所述的修复设备(2),所述修复设备(2)具有清洗装置(28)。
5.如前述权利要求中任一项所述的修复设备(2),其中用于将所述支架(6)固定在所述容器壁(4)上的所述工具(8)包括吸盘。
6.如前述权利要求中任一项所述的修复设备(2),其中所述修复凹模(10)具有多个注入孔(12)。
7.如前述权利要求中任一项所述的修复设备(1),其中所述储存器(17)具有用于容纳多组分胶粘剂(18)的各组分的多个腔室(17a、17b)并且所述支架(6)具有用于混合各组分的混合设备(22)。
8.如前述权利要求中任一项所述的修复设备(2),所述修复设备(2)具有盖板(16),所述盖板被用于对粘住的胶粘剂(18)进行保护。
9.一种修复水下定位的容器壁上损坏的方法,所述方法借助前述权利要求中任一项所述的修复设备(2)。
10.如权利要求9所述的方法,其中用于修复位于水下的容器壁上损坏的所述修复设备(2)被定位,并且所述修复设备(2)的定位包括以下步骤:
a)提供集装箱(62),在所述集装箱(62)内存在具有升降设备的机架(34),其中在所述机架(34)内布置有去污设备(36)和具有前述权利要求中任一项所述的修复设备(2)的运输容器(38),
b)将所述机架(34)从所述集装箱(32)中卸下来,
c)将所述机架(34)放置在所述容器(48)边缘,
d)将所述去污设备(36)和所述运输容器(38)从所述机架(34)中退出来,使得所述去污设备(36)和所述运输容器(38)在水平面(68)上方,
e)将具有所述修复设备(2)的所述运输容器(38)降低到注满水的所述容器(48)中。
11.如权利要求10所述的方法,其中在步骤c)中借助提升装置(50)将所述机架(34)放置在所述容器(48)边缘。
12.如权利要求11所述的方法,其中起重机(22)被用作所述提升装置(20)。
13.如权利要求9至12中任一项所述的方法,其中经由在集装箱(32)上可用的通信接口(70)来实现操作步骤c)至e)的远程遥控。
14.如权利要求13所述的方法,其中经由所述通信接口(70)建立达到控制中心(72)的无线连接。
15.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中在步骤e)之后借助受到远程控制的定位设备(26)在水中操纵所述修复设备(2)。
16.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中借助所述修复设备(2)的清洗装置(28)来清洗在所述容器壁(4)上损坏部位的底部。
17.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中借助吸盘将所述修复设备(2)固定在所述容器壁(4)上。
18.如前述权利要求中任一项所述的方法,其中修复凹模(10)被布置在所述容器壁(4)上,从而使得损坏部位被所述修复凹模(10)覆盖并在所述容器壁(4)与修复凹模(10)之间引入胶粘剂(18)。
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