CN1055441A - 工作于压水型核反应堆压力腔内的可拆平台 - Google Patents

Abstract

可拆平台包括：具有安装及紧固组件的斜槽，侧 面开口、沿管道轴向延伸的部分圆筒式的支撑部分， 以枢轴方式装在斜槽末端的支撑轴，装在支撑轴上、 可绕其轴转动的支撑臂，多个安放在展开位置的支撑 臂上、构成占据腔室整个截面的工作平台的平面单 元。该可拆平台在折叠状态下送入腔室，支撑臂构成 坐落在斜槽之上的组件，支撑轴轴线与斜槽的纵向垂 直。使支撑轴和臂倾斜，使支撑轴的轴线分腔室的轴 线重合。使臂绕支撑轴线转动，把平面单元铺在展开 位置的支撑臂上。

Description

本发明涉及一种工作在如压力核反应堆中的压力腔室中的可拆平台。

压水型核反应堆包括一个初级回路，在这个回路中，通过设置在一个支路上的压力腔使反应堆中的冷却水保持在155巴左右的高压。

该压力腔通过在压力超过允许的上限时排放冷却水或在压力低于允许的下限值时对初级流体进行电加热的方法使初级回路中的压力保持在具体的特定限值之间。这些操作是在压力腔内完成的。具体地讲，该压力腔包括一个大致呈圆筒形与其轴垂直的腔室，该腔室的上部和下部均被穹形底盖所密封。

下部穹形底盖上有空心轴穿过，空心轴中引入的是穿过压力腔的电加热管。

穿过上部穹形底盖的有压力腔喷雾管道的连接管件、设备连接件和至少一个可由密封闭合装置关闭的观察口。

目前制造的核反应堆的压力腔的腔室的直径大约为2.40米，高度约为13米。

在核反应堆因更换燃料及维修而关闭时，对压力腔需进行多种多样的检查及维修。

具体地说，必须对经过下部底盖穿过整个压力腔的加热管进行检查，并更换有故障的管道。这些操作可以从压力腔外部使用至少半自动的装置来进行。

在接近压力腔的腔室外壁的区域中工作时，工人们工作时间应较短。这样，才能使这些工人只受到较低剂置的幅射。

与此相反，在压力腔的上部工作，如修理或更换各种元件（如设备连接件）时，有必要使工人进入到压力腔的腔室内，这里是高辐射区域，因为在反应堆工作时来自反应堆的初级流体与该压力腔的腔室内臂相接触，因此，腔壁是受到高度辐射的。此外，要完成在压力腔的上部进行的维修更换工作，还必须在压力腔内部安装工作平台或者楼板，因为腔室的高度相当高。将这些工作平台或者面建在支承于上述压力腔的底壁和侧壁上的脚手架的上面。

在压力腔的腔室的上部工作时所需的脚手架的高度约为10米，可以由联接在一起的基本部件构成。

在压力腔的腔室内竖起这么高的脚手架，确实是一项困难而且棘手的工作，它需要较长时间的施工。

在具有大量辐射的高度污染区域中工作的工人肯定会受到高剂量的辐射。在某些情况下，压力腔中的某些部分中的辐射可能大到不可能考虑安装工作平台这一工作。

另外，就脚手架用分离的部件互相压紧而成这一点而言，偶尔可能有一些部件在安装过程中掉到压腔底，损坏伸入压力腔外壳中的加热管道的未端部分。

因此，本发明的目的就在于提供一种在大致呈圆筒形、与其轴向垂直的其上端至少穿过一个观察口的穹形底盖密封的腔室（如压水型核反应堆的压力腔腔室）内工作的可拆平台，该平台可以安装在腔室内，并且可以通过腔室外面完成的操作来拆除和取出;从而可以避免工人在腔室里长时间地工作，并且避免在该可拆平台的装拆过程中平台的部件掉入腔室底部。

为实现上述目的，本发明的可拆平台包括：一端具有一个安装和紧固组件斜槽，它由下列部分组成：一个用于抓紧提升装置的部件。一个圆筒形管子、一个法兰和一个呈侧向切除并在轴线方向上使管道延伸的圆筒部分的支撑部分;其中通过把上述的法兰拧入腔室的外部，可使斜槽进入并且紧固在腔室上的观察孔上;

一个支撑轴，以枢轴方式装在斜槽上与带有控制和紧固组件的那端相对的一端上，当斜槽在腔室中安装好之后，该端将位于腔室的轴线附近，支撑轴的枢轴轴线处于水平位置上，从而使该轴能在一个与斜槽的轴线基本垂直的折叠位置和一个支撑轴基本上与腔体同轴的工作位置之间转动;

一个以枢轴方式安装在支撑轴上、能在一个折叠位置和一个展开位置之间运动的支撑臂组件;该组件处于折叠位置时，各个支撑臂基本上相互平行，互相压紧，这些支撑臂能被安置而且保持在斜槽中的轴线上，支撑轴也处于折叠位置;当该组件处于展开位置时，这些臂可以通过绕处于垂直位置的支撑轴的轴线旋绕的方式被设置成一种相对于腔体的轴线基本上均匀分布的角度布置;

一以及许多平面单元，这些平面单元用于安装在处于展开位置的支撑臂上。形成一个基本上覆盖腔体的整个横截面的工作平台。

为了更容易地理解本发明，下面参考附图，以非限定性实施例的方式，来描述根据本发明而制成的用于在压水型核反应堆的压力腔的上部工作的可拆平台。

图1.是一个压力型核反应堆的压力腔经部分去除后的透视图。

图2.是其中装有本发明的可拆平台的图1所示的那种压力腔的上部在一个垂直面上的剖视图。

图2A.是图2所示的可拆平台的其中一根支撑臂的侧视图。

图2B.是其在支撑轴上的啮合位置与图2A中所示的那种支撑臂不同的一种支撑臂的侧视图。

图3.根据图2中的3-3线进行剖面后得到的安装在压力腔腔室中的可拆平台的俯观图。

图1示出了一个压水型反应堆中的压力腔，作为一个整体由参考号1来表示。

压力腔1包括一个呈圆筒形的腔室2，当压力腔处于工作位置时，上述腔室2的轴被放置在垂直方向上。

腔室2的下底端附近包括一个第一穹形底盖3，该底盖3上有大量空心轴穿过，每一根空心轴中都装了一根加热管4。

这些加热管被竖直地安置在压力腔腔室2的下部，伸入压力腔中。

穿过底盖3的连接件5能借助大横截面的管道使压力腔的内容积与反应堆初及回路联接起来。

压力腔的腔室2的上部由穹形盖6所密封。一根连接管7穿过穹形底盖的中央部分，与连接件相连的是压力腔的排放管放。

上穹形盖6中还设盖了一些与上类似的连接件，用于使设备伸入压力腔腔室中。

穹形盖6上还开有一个观察孔或叫检修孔8，该观察孔8在压力腔工作期间被密封。

当压力腔处于正常工作阶段时，盖3之上、加热管4的下部腔室中具有经加压了的水。并有喷雾管连接件7的腔室2的上半空间中含有处于压力平衡状态下的水蒸汽，腔室的下部是水。

图2示出了被穹形盖6所密封的压力腔的上部腔室2，上面开有喷雾管连接件7和修8。上穹盖6上也有设备连接件（如连接件9）穿过。

检修孔8设在穹形盖6的壁上形成在颈10的内膛中。

用于把检修孔8密封的堵塞物被固定在颈10的外端口，从而保证压力腔在工作期间密封。

在核反应堆关闭期间，颈10和检修孔也用来安装和固定根据本发明的可拆平台，当然压力腔已事先被抽干和冷却。

作为一个整体由数字12来表示的本发明的可拆平台由下列部件组成：一个斜槽14，使工人能对平台进行处理和紧固并把它安装在压力腔内;一个以铰链方式安装在斜槽14的一端上的支撑轴16;一个以枢轴方式安装在轴16上的支撑臂（如臂15）组件;以及用来在压力腔的圆筒形腔室2的差不多整个横截面上构成工作平台的许多平面构件17。

斜槽14的一端有一个安装和紧固组件，该组件包括呈圆管状的斜槽未端部分14a.一个装在管14a未端上的法兰19，和一个装在法兰盘19上呈弯钩形的抓紧单元18。

上述斜槽还有一个支撑部分14b，固定在管14a的与法兰盘19相反的一端上，并在该管的方向上延伸。

当如图2所示的那样把斜槽14装入检修8中时，其直径比构成检修孔8的颈10的内膛的直径略小的管子14a将占据当检修孔同轴的位置。

检修孔的轴线21与半球形穹盖的径线复合，并与压力腔室的垂直对称轴20在0点相交，此点构成了半球形穹盖的几何中心。

斜槽的支撑部分14b与检修孔和管子14a的轴成21形成一个特定的角度。当斜桥如图2所示安装在压力腔中之后，支撑部分14b的与安装和紧固部分相对的一端，亦即将和支撑由16铰接的那一端位于压力腔的腔室轴线20附近，穹形盖的中心0之下。

斜槽14端部的支撑轴16的铰链22的水平轴与压力腔的腔室的轴线20相合。

斜槽的抓紧单元18被做成带加强筋的弯钩状，与装有法兰盘19的那端相对的未端上有一个抓紧孔23，该孔23与在压力腔的腔室内安装斜槽14和支撑平台结构中使用的控制及提升装置的挂钩24相啮合。

上述的用于安装及提升可拆平台的装置由（比方说）核反应堆的旋桥（polar  bridge）或者由安装在压力腔内的一个辅助起重机构成。

法兰盘19也开有多个小孔，这些小孔与开在限定检修孔8的颈10上的内螺纹孔（如孔25′）相复合。

紧固螺丝（如螺丝25）被拧入法兰盘19上的孔以及相应的内螺纹孔25′中，从而确保法兰盘19紧压在颈10的外端。

法兰盘19及颈10通常有相对于颈10和管子14a的公共轴21点轴相间隔120°设置的三个孔。

斜槽14的支撑部分14b由带有纵向侧切口的部分圆筒组成，上述的侧切口由相对于斜槽的轴向稍微倾斜一个切口26的边缘所确定。

斜槽的14b部分中与安装及紧固管14a相对的一端带有一个轴承28，支承轴16的旋转轴22就可旋地安装在其中。

如上所述，斜槽14顶端的轴承28的位置是这样的。即斜槽14在压力腔中安装就位后铰链22的轴应与压力腔室的对称轴20相合。

支撑轴16通过心轴22可转动地安装到固定在斜槽14上的轴承28中，以便在可拆平台的工作位置（如图2所示，支撑轴16的轴线29与腔室的轴线20重合）和折叠位置（此时支撑轴16和轴线29处于基本上与斜槽14的长度方向垂直的29′位置）之间移动。

支撑轴16带有一个相对于几何轴29可转动地设置在其上由许多支撑臂15组成的组件。

正如下面的说明中将要描述的那样，每个支撑臂15都能在一个折叠位置和一个使工作平台设置在压力腔的腔室横截面中的展开位置之间运动。

图3中用点划线示出了处于折叠位置的支撑臂15。

可拆平台包括一个由六根可转动地安装在支撑轴10上的臂15a.15b.15d.15e.和15f的支撑结构。

处于折叠位置时，臂15a至15f基本上互相平行，紧密放置，形成一个紧凑的组件，该组件作为一个整体可在支撑轴16的轴线处于位置29′时图2中用点划表示的运输及处理位置30和支撑轴16的轴线29与压力腔室的轴线20复合臂15a至15f基本垂直时的图3所示的一个工作位置之间运动。

支撑臂15的组件在处理及运输位置和工作位置之间的移动可以通过与安装在支撑轴16上的适当的传动装置相连的套管型ball  calle）或者通过与臂15的组件相联接的致动杆来实现。

从图2.2A.2B和3中可以看出，支撑臂15由基本上呈三角形的斜撑结构组成。具有一根基本上呈水平的上支承梁32，在该梁32上将安置构成工作平台的平面单元17。

每根支撑臂都用二个轴承33，从而使它能以关节形式稳定地安装支撑轴16上。

就它们的形状和轴承33的高度而言，所有的支撑臂都是不一样的，这样才能使它们可旋转地安装在支撑轴16上。

从图3中可以看出，轴承33和包含支承梁32的支承臂的直线部分之间的连接部分呈弯曲形，各个臂15的这些连接部分具有各自不同的形状。这样，六根臂15a，15b至15f可以以这样的方式可旋动地安装在支撑轴16上，即它们的轴承33被设置在支撑轴16的轴向29上依次相邻的位置上。

当这些支撑臂15安装在支撑轴16上之后，虽然它们以不同的高度与支撑轴进行铰接，但它们的支承梁32都位于同样的高度上。正如图2.2A和2B中所示，这个结果是由于臂15的不同形状而获得的。

图2中详细地示出了支撑臂15C的形状，其轴承在支撑轴16上安装得最高。

图2A中示出了臂15a，其轴承位于臂15C之下的第二高度上。最后，在图2B中示出了支撑臂15e，其轴承33e位于最高的臂15c的轴承33c之下的第四高度上。

从图3中可以看出，在各个臂处于折叠位置时，轴承33和臂15的直线部分之间的弯曲连接部得互相叠在一起，以而使臂的直线部分具体地讲是支承梁32处于一种互相平行且靠紧的状态。

图3中还示出了位于平面单元17组成的工作平台之下的处于展开位置的支撑臂15，它们的直线部分对于压力腔1的腔室2的横截面呈径向配置，相互之间成60°角。

臂15的这种展开结构是从图3中用点划线所示的这些臂的工作位置（此时支撑轴16的轴线29处于垂直方向且与压力腔轴线20重合）得到的。

这个位置是通过使每个臂15绕支撑轴16的轴线29旋转一定的角度而得到的。臂15C通过旋转大约30即可达到展开位置，而臂15b则通过旋转大约90才到达展开位置，臂15a则应旋转约150才到达位置。

臂15d，15e，15f在与臂15a，15b，和15c的旋转方向相反的旋转方向上分别旋转约30，90，150后才到达展开位置。

当各个臂15处于其展开位置时，由它们构成的支撑结构就能接受由平面单元17紧邻放置并由连接元件34连接而成的工作平台了。

把这些臂15置入展开位置这一工作可以在压力腔的外边通过使用（比方说）软套管形控制或者使用致动杆的方式进行遥控。

构成工作平台的平面单元17可以由工作在压力腔的腔室内的工人依次放置在臂15的支承梁32上并且组装在一起。

上述的平台也可以由重量较轻的结构来组成。先把处于折叠状态的结构运入压力腔的腔室内，运入腔室中之后再使之展开，进入一种摆开或者叫展开状态，这个结构将盖在臂15的支承梁32上，占据压力腔1的腔室2的截面积的大部分甚至全部。

驱动一个轻重量结构使之在压力腔的腔室内展开这一工作可以从压力腔部遥控执行，也可以由工作在压力腔内部的工人的来完成。

就由相邻放置后组装在一起的单元17组成的工作平台而言，位于平台中央部分的单元大致呈梯形，其外部与形状为圆扇形的相补单元35相联结。这些相补单元35的外边缘为圆孤的一部分，与压力腔1和圆筒形腔室2的内表面相接或者相邻。

在上述那些外单元35上还可以装上多个呈圆扇形的可调整单元36。这些可调整单元36通过拧入制造在单元35上的径向狭槽37的螺钉与单元35相联。

图3中的示出了一个单元36，它对于相应的单元35的径向位移使得调整圆形外缘38使之与压力腔室2的内表面相接触这一目标能得以实现。

单元36也使构成一种平台，其外部连续与压力腔腔室的内表面相接触这一目标得以实现。

这样得到的平台占据了腔室2的整个横截面，这样，在使用该工作平台进行工作时，就能防止任何物体或者工具掉人压力腔的底部。

此外，臂15在与枢轴承33相对的外端部分还有一根可滑动的杆40，杆上钻有能与对应的臂15上的孔齿合、供针42插入的孔。这样可使呈套筒式结构的臂的径向伸展固定。在把臂置于展开位置进行工作时杆40的末端与压力腔腔室2的内壁相接触的一个触头41构成一个整体。

臂端处的套筒式安装以及径向可调无件36使得工作平台能在一定的调整范围内与压力腔室的内直径相匹配。

因此，在一个压力腔的腔室内安装根据本发明的工作平台时，可以完全或者是很大程度上通过压力腔室外进行的操作来进行。

在第一步，用一个安装和提升装置把斜槽14（其中臂15组件此处于折叠位置30）运到一个能使它穿过压力腔的上穹形底上的检修孔8的位置。

抓紧元件18被以这样的方式设计，即斜槽在提升装置的吊钩端处自由状态下的倾斜基本上对应于栓修孔的轴线21的倾斜度。

安装的提升装置以这样的方式把斜槽引入压力腔中，即使管14a插入栓修孔中，使法兰盘19支承在颈10的外部上。

接着，借助于螺纹把法兰盘19紧固在颈10上。然后，通过下面使支撑轴16倾斜的方式把臂15置入工作位置：即使轴线29占据与压力腔的腔室轴线重合的垂直位置。

接下来，把各个臂15置成相互间隔60的展开位置。

最后，再在支撑臂15的支承梁32上设置或者展开工作平台。

所有这些工作可以很快地进行，很少需要甚至完全不需要压力腔腔室内的工人干预。

当束个结构就位之后，通过对工作平台上的周边平面单元进行调整，就可以构成一个完整的平台，在使用本发明的可拆平台进行工作时，不会有使物体（如工具）可能从中掉入压力腔底部的缝隙或者小孔。

此外，在安装平台自身时，也实际上没有可拆平台的组成部分可能掉入压力腔中的危险，原因是构成该平台的支撑结构的部件都已预先装配好。

本装置具有很高的强度。就目前的核反应堆中的压力腔而言，制造的平台能支承400公斤以上的负载。

安装和使用本发明的可拆平台，能使必须在压力腔内组装平台和工作的工人吸收的电离辐射剂量减至最低水平。

很明显，本发明并不限定于上述所描述的实施例。

支撑臂可以具有与上述不同的结构，此外，这些臂也可以通过使用与上面描述的铰链结构不同的铰链结构安装在支撑轴上。

也可以采用与上述不同的斜槽只要该斜槽具备能支承住可拆平台和在压力腔内进行工作期间停留在平台上的负载的强度。

另外，上述的工作平台都可以用与上述不同的方式制造。不管它是由联接起来的平面单元还是由在压力腔内旋开、展开或者卷开的轻重量结构构成的，

用于保证把支撑臂置于工作位置的控制装置也可以具有许多类型，最好是遥控型的。

也可以制造一种包括不是六根的多根支撑臂的支撑结构。这些支撑臂处于工作位置时，也可以被设置在相对于腔室轴线不均匀分布的角度位置上。

最后提一点，本发明的可拆平台不仅可以用来在压水型核反应堆压力腔室内进行工作，也可以用在核反应堆的任何部分中使用的具有垂直轴圆筒形腔室中。甚至可用在其它工业（如化工、石油和冶金）中使用的具有垂直轴的圆筒形腔室中。

Claims (8)

1、一种可拆的工作平台，用于工作的大致圆筒形、与轴线垂直的其上端由至少有一个观察孔(8)穿过的穹形盖(6)所封闭的腔室，如压力型核反应推的压力腔(1)的腔室(2)中，该工作平台(12)能够安装在腔室(2)中，并能通过腔室(2)外进行的操作而拆除和取出；其特征在于包括：

一个一端具有安装和坚固组件的斜槽(14)，该斜槽(14)由一个抓紧提升装置(24)的部件(18)。一个圆筒形管子(14a)一个法兰盘(19)和一个侧面切开基本上沿管子(14a)的轴线方向伸展的部分圆筒形的支撑部分(14b)组成，其中上述的法兰盘(19)在上述斜槽(14)被送入腔室的观察孔(18)中后被拧紧在上述腔室(2)的外部(10)上，使斜槽(14)被固定；

一根支撑轴(16)，以铰链方式安装在斜槽(14)的与具有安装和坚固组件的那端相对的一端上，该端在斜槽(14)在腔室(2)中窥好之后位于腔室(2)的轴线(20)附近。支撑轴(16)的枢轴轴线(22)处于水平位置，使上述的轴(16)能在一个与斜槽(14)的轴的基本垂直的折叠位置和该轴(16)基本上与腔室(2)同轴时的工作位置之间转动；

支撑臂组件(15)，安装在支撑轴(16)上，能在一个折叠位置和一个展开位置之间转动，在该组件处于折叠位置时，各支撑壁(15)基本上相互平行、相互压紧，这些壁(15)能被放置且保持在槽(14)的轴向方向上，支撑轴(16)也处于其折叠位置上；当该组件处于展开位置时，可以通过使臂(15)绕处于垂直位置的支撑轴(16)的轴线旋转而使它们各自置于一种相对于腔室(2)的轴线(20)基本上均匀分布的角度位置(15a，15b至15f)；

以及许多平面单元(17，35)，这些单元将用于安装在处于展开位置的支撑壁(15)上，构成基本上占据腔室(2)的整个横截面的工作平台。

2、根据权利要求1的可拆工作平台，其特征在于：上述的臂（15）具有一种支撑结构，包括：一个上支承梁（32），上面将安置该平台的平面单元;至少一个转动轴承（33）通过一个弯曲联接单元与网状结构相连接;就转动轴承（33）相对于上述支承梁（32）轴（16）的轴向上的位置而言，臂（15）组件中的每根臂都具有与其它臂不同的形状，使得各个臂（15a，15b，至15f）可以以关节的方式装在支撑轴（16）上，它们的轴承（33）在支撑轴（16）的轴向（29）上处于相互重叠的位置;各个支承梁（32）的支承面都处于同一平面内，这样，当臂（15）处于展开位置时，各个梁（32）支承面都在腔室的同一水平截面上。

3、根据权利要求2的可拆工作平台，其特征在于：每个臂（15）都包括二个在支撑轴（16）的轴线（29）方向上占据互相重叠的位置的转动轴承。

4、根据权利要求1至3中的任一部的可拆工作平台，其特征在于：每根臂（15）都具有一个套筒式顶端（40，41，42），从而能以腔室（2）的内直径为函数调整支撑臂（15）的长度。

5、根据权利要求1-3中的任一个的可拆工作平台，其特征在于：上述的平面单元（17）中包括呈梯形的中央单元和为圆一部分的周边单元，上述的周边单元的外边缘呈圆弧形，与腔室（2）的内表面相接触或者毗邻。

6、根据权利要求5的可拆工作平台，其特征在于：上述的周边单元（35）中载有呈圆扇形、其位置在腔室（2）的径向上可调的部件（36），从而能使可拆平台的尺寸与腔室（2）的截面尺寸相匹配，并避免在平台的周边，在平台的四周和腔室（2）的内壁之间存在小孔或缝隙。

7、根据权利要求1-3中的任一个的可拆工作平台，其特征在于它包括六根支撑臂（15a，15b，15c，15d，15q，15f），这些臂在处于展开位置时被设置成一种相对于腔室（2）的轴线（20）相互间成60°的角度位置。

8、根据权利要求1的可拆工作平台，其特征在于：所述的平面单元（17，35）形成了一个预装配好的组件，该组件可以以一种折叠状态运入腔室（2）中，再在由展开的臂（15）组成的支撑结构上伸开或者展开。

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