CZ28120U1 - Manipulační kontrolní zařízení - Google Patents

Description

Oblast techniky

Manipulační kontrolní zařízení podle tohoto technického řešení slouží při kontrolách odstaveného jaderného reaktoru v jaderné elektrárně s tlakovodním reaktorem, např. typu WER 440, WER 1000, MIR 1200, AP 1000, ke zkoušení, měření, prohlídkám a opravám uvnitř shora otevřené tlakové nádoby jaderného reaktoru. Manipulační kontrolní zařízení je při takových činnostech přechodně umístěno na této nádobě a po ukončení činnosti je z ní opět odstraněno.

Dosavadní stav techniky

Doposud používaná manipulační kontrolní zařízení, určená ke zkoušení, měření, prohlídkám a opravám uvnitř shora otevřené tlakové nádoby reaktoru umístěné v reaktorovém bloku, jsou sestavená z mostu, rámu nebo suportu, které nesou pevný nebo teleskopický sloup. Pokud je sloup pevný, pohybuje se po něm suport s nosným dílem pro upevnění hlavic určených pro zkoušení, měření, prohlídky a opravy. U teleskopického sloupu jsou na jeho spodním konci uchycena teleskopická ramena a na nich nosné díly pro upevnění hlavic určených pro zkoušení, měření, prohlídky a opravy. V závislosti na zvolené koncepci mohou být taková řešení technologicky náročná, náročná na dobu montáže a prostor potřebný pro montáž, případně mohou vyžadovat dlouhý čas na provedení požadovaných činností, nebo z nich vyplývají vysoké hmotnosti manipulačního kontrolního zařízení.

Příkladem stavu techniky manipulačních kontrolních zařízení je patentový spis CZ 274 603, podle kterého je manipulační kontrolní zařízení tvořeno manipulátorovým mostem, pevným sloupem, suportem pojíždějícím po pevném sloupu pomocí zdvihacího ústrojí tvořeného dvěma lanovými bubny a nosným dílem upevněným na suportu pro uložení přístrojů k měření, zkoušení, inspekci a opravám. Nevýhodou tohoto řešení je velká hmotnost celého manipulačního kontrolního zařízení a objem přepravovaného materiálu při transportu manipulačního kontrolního zařízení na místo reaktoru, na kterém má být kontrola provedena.

Dalším příkladem stavu techniky je patentový spis GB 1 390 998, kde je manipulační kontrolní zařízení tvořeno sloupem, podpůrnými rameny, několika příčnými supporty pro kontrolování hrdel a obvodového svaru nádoby. Mechanismus pro nastavení ramen ve sloupu umožňuje na určených místech montáž na různé průměry nádoby reaktoru. Nevýhodou tohoto provedení je možnost jeho montáže pouze na určité typy nádoby reaktoru a to, že nemůže kontrolovat dno nádoby, neboť není schopen tam dosáhnout.

Podstata technického řešení

Manipulační kontrolní zařízení pro podle tohoto technického řešení je vytvořeno snadno složitelné a rozložitelné polohovací zařízení pro manipulaci s jednotlivými moduly sloužícími k provádění příslušných kontrolních operací při inspekci tlakové nádoby reaktoru. Tyto kontrolní operace jsou prováděny uvnitř tlakové nádoby reaktoru, přičemž se jedná o tzv. nedestruktivní zkoušení prováděné na vnitřním povrchu tlakové nádoby reaktoru bez potřeby přenášení větších silových účinků.

Výhodou manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení je, že jde o rychle a snadno smontovatelné a o snadno ovladatelné zařízení, které navíc zohledňuje podmínky na pracovišti v reaktorovém bloku, jakými jsou např. velikosti prostupů nebo zdvih jeřábu. Jednoduchostí a snadnou přístupností své konstrukce i vhodným výběrem materiálů dále manipulační kontrolní zařízení podle tohoto technického řešení umožňuje snadné provedení své dekontaminace po ukončení inspekce tlakové nádoby reaktoru a usnadňuje také dopravu na místo provádění kontroly, např. možností transportu na běžném kamionu. Manipulační kontrolní zařízení je navrženo pro podmínky běžné na reaktorovém sále při odstávce reaktoru. Manipulační kontrolní zařízení je s výhodou opatřeno vlastním velínem s vyhodnocovacím zařízením v samostatné mobilní buňce, takže není závislé na prostředí, ve kterém je kontrola prováděna.

CZ 28120 Ul

Manipulační kontrolní zařízení podle tohoto technického řešení sestává z portálu a k němu připojeného sloupu, kde tento portál je vytvořen pro opakovaně připojitelné spojení s tlakovou nádobou reaktoru a v jeho středu je otočně uspořádaný výsuvný sloup, který portálem prostupuje, přičemž jeho podstatou je, že portál je opatřen točnou s otvorem pro sloup uprostřed, kde tato točna je po obvodu otvoru pro sloup opatřena přírubou pro demontovatelné spojení s výsuvným sloupem a je také opatřena pohonem vytvořeným pro otáčení výsuvného sloupu spojeného s točnou, zatímco výsuvný sloup je opatřen spojovacím prvkem pro spojení s přírubou portálu a na svém spodním konci je opatřen příčnou dráhou s alespoň jedním posuvným vozíkem vytvořeným pro uchycení sond a rozvodným boxem pro kabelové vedení k sondám, přičemž příčná dráha s alespoň jedním posuvným vozíkem je vytvořena pro pohyb posuvného vozíku v radiálním směru vůči středu portálu s výsuvným sloupem. Tím je zajištěn pohyb posuvného vozíku se zkušebními sondami ve válcových souřadnicích v celém prostoru tlakové nádoby reaktoru. Zvláště výhodně je příčná dráha opatřena dvěma posuvnými vozíky.

Podle jednoho zvláště výhodného provedení manipulačního kontrolního zařízení jsou portál, sloup i příčná dráha vytvořeny svařením děrovaných plechů pro jejich odlehčení.

Manipulační kontrolní zařízení je podle svého velmi výhodného provedení opatřeno táhly a závěsem, které umožňují snadnou manipulaci jak se sestaveným manipulátorem, tak i s jeho sloupovou částí před sestavením.

Manipulační kontrolní zařízení je navrženo tak, že jeho část, která při provádění kontroly reaktoru zasahuje pod úroveň hlavní dělicí roviny tlakové nádoby reaktoru, tj. výsuvný sloup s příčnou dráhou, rozvodným boxem a kabelovými rozvody, je výhodně vytvořena pro práci ve vodě. Část manipulačního kontrolního zařízení, která při inspekci tlakové nádoby reaktoru zůstává nad úrovní hlavní dělicí roviny, je výhodně upravena pro dekontaminaci otěrem, tzn., nemusí splňovat podmínky pro práci ve vodě.

Výhody manipulační kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení jsou následující:

- Manipulační kontrolní zařízení je vytvořeno jako modulární kontrolní systém pro kontrolu různých druhů tlakových nádob reaktorů, umožňující připojení kontrolních sond a nářadí pro inspekce podle potřeby.

- Manipulační kontrolní zařízení umožňuje jednoduché rozložení a složení na jednotlivé hlavní celky tj. střed portálu, konzole, výsuvný sloup, příčnou dráhu a táhla. Transport je tak možný samostatně po jednotlivých částech, výhodně uložených ve speciálních kontejnerech zajišťujících jejich ochranu při převozu.

- Spojení uvedených hlavních celků manipulačního kontrolního zařízení při montáži, které probíhá na reaktorovém sále, je jen mechanické a tudíž velmi rychlé.

- Montáž vyžaduje jen minimální potřebu polárního jeřábu na reaktorovém sále, který je potřeba pouze pro montáž sloupu do portálu. Tím se zkracuje celková doba montáže manipulačního kontrolního zařízení.

- Manipulační kontrolní zařízení používá vlastní velín s vyhodnocovacím zařízením v mobilní buňce, není tedy závislé na prostředí, ve kterém je kontrola prováděna.

- Součástí manipulačního kontrolního zařízení jsou podle zvláště výhodného provedení i transportní přípravky, které zároveň slouží pro montáž celého zařízení, zejména pro dopravu portálu po reaktorovém sále Přípravky jsou navrženy s důrazem na snadnou obsluhu a bezproblémový chod, což je znázorněno např. na obr. 9 a 10.

- U dalšího výhodného provedení manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení je umožněno snadné řízení a kontrola polohy sond v reaktoru, neboť každý jeho pohon je zvláště výhodně opatřen enkodérem pro indikaci okamžité polohy při otáčení a posuvech jeho jednotlivých částí.

- U výhodného provedení manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení je umožněn jednoduchý servis manipulačního kontrolního zařízení, protože pohony a ovládací prvky lze mechanicky jednoduše demontovat a kontrolovat i opravovat mimo zařízení, tj. mimo reaktorový sál.

- Výhodné je, že u zvláště výhodného provedení manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení je jeho konstrukce odlehčená díky otvorům v materiálu nosníků výsuvného sloupu trojúhelníkového tvaru i jednotlivých částí portálu, přičemž otvory odlehčující konstrukci jsou vytvořeny v nezatížených místech. Díky odlehčené konstrukci je umožněna snadná manipulace, montáž a transport manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení.

- Použité materiály, ze kterých je manipulační kontrolní zařízení zhotoveno, jsou vhodné pro kontakt s vodou primárního okruhu, zejména spodní část sloupu s boxem rozvodu a příčná dráha s posuvnými vozíky. Celou mechanickou konstrukci lze dekontaminovat ostřikem.

- Podle svého výhodného provedení umožňuje zařízení podle tohoto technického řešení výhodně kontrolovat různé průměry tlakové nádoby reaktoru, a to díky nosným konzolám s posuvným uložením, čímž se umožní uchycení portálu manipulačního kontrolního zařízení na tlakové nádoby reaktorů o různém průměru. Zařízení podle tohoto technického řešení dále umožňuje použití různých zkušebních sond, či kamer jejich připevněním na posuvné vozíky, které jsou zvláště výhodně na sobě nezávisle posuvné.

- Hledisko bezpečnosti zařízení je ve výhodném provedení manipulačního kontrolního zařízení řešeno tak, že každý vozík na příčné dráze je poháněn nezávisle svým pohonem. V havarijní situaci, pokud by např. pohon selhal nebo pri výpadku dodávky elektrické energie, je pohon opatřen odpoj ovacím zařízením, pomocí kterého je možné pohon od vozíků odpojit a provést zasunutí vozíků ručně, tím je umožněno vytažení výsuvného sloupu z tlakové nádoby reaktoru.

- Provádění kontroly manipulačním kontrolním zařízeni podle tohoto technického řešení je možné v plně automatickém režimu, ve kterém se toto zařízení může pohybovat a kontrolovat samočinně podle různých typů předem nastavených úloh, přičemž záznamy z kamer a měření jsou automaticky ukládány.

- Zvláště výhodné je, že zařízení podle tohoto technického řešení umožňuje provádění kontrol alespoň dvěma hlavicemi se sondami naráz díky alespoň dvěma na sobě nezávislým vozíkům na příčné dráze. V tlakové nádobě reaktoru je tak možné provádět kontrolu na dvou místech zároveň, přičemž vozíky jsou výhodně vytvořeny pro připojení různých zkušebních sond, kamer apod.

- Díky dvěma nezávislým posuvným vozíkům lze namontovat a připravit ke zkoušení více hlavic se zkušebními sondami najednou, u provedení se dvěma na sobě nezávislými vozíky to jsou až tři hlavice se zkušebními sondami a kamerou současně. Tím je umožněno provést několik kontrol najednou, aniž by se muselo manipulační kontrolní zařízení podle tohoto technického řešení zastavit a zkušební sondy měnit, což vede ke zkrácení celkové doby zkoušení vnitřního povrchu tlakové nádoby.

- Další výhodou manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení je, že se otáčí jen teleskopický sloup s vozíky, což umožňuje zvýšit rychlost otáčení a tím opět urychlit dobu provádění kontroly tlakové nádoby reaktoru, a to i díky dříve popsané odlehčené konstrukci zařízení podle tohoto technického řešení.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení hlavních komponent technického řešení je popsáno s odkazem na obrázky, na kterých:

obr. la představuje pohled na celkovou sestavu manipulačního kontrolního zařízení podle zvláště výhodného provedení, obr. lb představuje pohled na celkovou sestavu manipulačního kontrolního zařízení z obr. la umístěnou na tlakové nádobě reaktoru, obr. 2 představuje půdorys sestavy manipulačního kontrolního zařízení z obr. la,

CZ 28120 Ul obr. 3 představuje pohled na středovou část portálu manipulačního kontrolního zařízení z obr. la, obr. 4 představuje pohled na nosnou konzoli manipulačního kontrolního zařízení z obr. la obr. 5 představuje pohled na nosnou konzoli z obr. 4 v přepravní poloze, obr. 6 představuje pohled na sloup manipulačního kontrolního zařízení z obr. la obr. 7 představuje pohled na příčnou dráhu manipulačního kontrolního zařízení z obr. la, obr. 8 představuje pohled v perspektivě na sestavený portál manipulačního kontrolního zařízení z obr. la, obsahující středovou část z obr. 3 a tři nosné konzole z obr. 4, přičemž portál je umístěn na zdvižném manipulátoru z obr. 10, obr. 9 představuje pohled z boku na sestavený portál z obr. 8. na zdvižném manipulátoru z obr. 10, který je připravený k montáži sloupu a příčné dráhy, a obr. 10 představuje pohled na samotný zdvižný manipulátor portálu.

Příklady provedení technického řešení

Pro pochopení podstaty technického řešení je na obr. la a 2 představen jeden z možných příkladů provedení manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení. Manipulační kontrolní zařízení na obr. la a 2 je tvořeno portálem I, výsuvným sloupem 2, příčnou dráhou 3, závěsem 4 a táhly 5. Zvláště výhodně je součástí manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení i samostatný manipulátor 6, umožňující zejména rychlé a pohodlné sestavení portálu 1 i jeho následné spojení s výsuvným sloupem 2 a příčnou dráhou 3. Na obr. lb je pohled na manipulátor z obr. la, který je umístěný na tlakové nádobě reaktoru.

Portál I je vytvořený pro uchycení na přírubě otevřené tlakové nádoby reaktoru, viz obr. la, a v podstatě je tvořen středovou částí 1,1 tvořící vedení výsuvného sloupu 2, detailně zobrazenou na obr. 3, a třemi nosnými konzolami 1.2, zobrazenými detailně na obr. 4, které zajišťují ustavení celého manipulačního kontrolního zařízení na tlakové nádobě reaktoru. Středová část 1.1 portálu 1 je opatřena točnou 1.1.1 s otvorem pro výsuvný sloup 2, která je vytvořena pro spojení s výsuvným sloupem a pro umožnění otáčení tohoto výsuvného sloupu 2 vůči nepohyblivým částem portálu I. Středová část Lije v tomto příkladném provedení tvořena svařencem válcového tvaru z nerezové austenitické oceli, který je opatřený hlavní přírubou na svém horním konci pro spojení s točnou 1.1.1. která bude popsána dále, a držáky ložiskových opěr na svém spodním konci, výhodně třemi, které slouží pro opření spodní části výsuvného sloupu 2, rovněž bude popsáno dále. Středová část LI má v tomto zvláště výhodném provedení po svém vnějším obvodu uspořádány tři nástavce s bočními přírubami na připojení tří nosných konzol 1.2 ke středové části 1.1.

Portál i je dále výhodně opatřen alespoň jednou rozvodnou skříní 1.1.2 pro elektroinstalaci, vyhodnocovací zařízení, pohonnou a měřicí jednotku otáčení točny s výsuvným sloupem 2, dále je výhodně opatřen kruhovou dráhou kabelového řetězu a pochozí plošinou 1.1.4, která slouží pro montáž výsuvného sloupu 2. Středová část lj. má v tomto příkladu provedení dvě elektrické rozvodné skříně 1.1.2, uspořádané zde mezi nástavci s přírubami pro připevnění nosných konzol

1.2, jednou je rozvodná skříň pohonů manipulačního kontrolního zařízení a jednou je rozvodná skříň měření pro pohon i měření polohy točny. Jde opět jen o výhodné provedení a umístění, počet rozvaděčů i jejich užití se může podle potřeby nebo podle požadavků případně lišit od uvedeného příkladu.

Točna 1.1.1 je tvořena obvodovým ložiskem s otáčivým opěrným prstencem a je připevněna na hlavní přírubě středové části 1.1. Točna 1.1.1 slouží pro připevnění výsuvného sloupu 2 a pro zajištění možnosti jeho otáčení vůči portálu i. Středová část Li je v tomto výhodném příkladu, provedení ve své horní části dále opatřena již uvedeným kruhovým žlabem 1.1.3 kabelového řetězu a pochozí plošinou 1.1,4 z nerezové austenitické oceli a zábradlím 1.1.5, výhodně kvůli hmotnosti zhotoveným z hliníku.

CZ 28120 Ul

Jak je zřejmé z obr. 4, každá nosná konzole 1.2 se v tomto příkladu provedení skládá z pevné části a výklopné části, která je vytvořena pro opření o reaktorovou přírubu v hlavní dělící rovině tlakové nádoby reaktoru. Nosné konzole 1.2 se připojují k bočním přírubám příslušných nástavců středové části 1.1 pomocí komplementární příruby, která je součástí pevné části nosné konzole

1.2. Jak pevná část, tak i výklopná část nosné konzole 1.2 jsou vytvořeny jako svařenec z nerezové austenitické oceli. Pevná část každé nosné konzole 1.2 je v příkladu na obr. 4 vytvořena jako nosník opatřený komplementární přírubou, vytvořenou pro rozebíratelné spojem s příslušnou boční přírubou středové části LI, a je shora opatřena okem pro uchycení příslušného táhla 5 závěsu 4, sloužícího pro manipulaci se sestaveným manipulačním kontrolním zařízením. V příkladu provedení na obr. 3 je boční příruba nástavce opatřena západkami, zajišťujícími rozebíratelné spojení nosné konzole 1.2 se středovou částí 1.1, je ale samozřejmě možné provést i jiné rozebíratelné spojení. Spojení nosných konzol 1.2 se středovou částí LI může být podle dalšího výhodného provedení provedeno např. čepy a šrouby nebo jiným známým způsobem, které zajistí pevné spojení nosných konzol 1.2 se středovou částí 1.1 portálu i s možností jejich snadné demontáže. Je zřejmé, že spojení nosných konzol 1.2 se středovou částí 1,1 je možné provést mnoha způsoby při zachování možnosti odejmout nosné konzole od středové části před transportem a jejich opětným připevněním při montáži portálu, takže na obrázcích představené spojení je nutno brát jen jako možný a výhodný příklad provedení. Závěs 4 i táhla 5 budou popsány dále.

Nosná konzole 1.2 je výhodně opatřena posuvným uložením své výklopné části vůči své pevné části, čímž je zajištěna možnost uchycení portálu I manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení na tlakovou nádobu reaktoru různého průměru. Posuvné uložení výklopné části na pevnou část nosné konzole 1.2 je v tomto příkladu provedení provedeno tak, že pevná část je na své spodní straně opatřena vhodným vedením, např. kolejnicí, po kterém se výklopná část pohybuje a ke kterému je možné po nastavení požadovaného průměru tlakové nádoby reaktoru výklopnou část zajistit. Výklopná část konzole je v tomto příkladu provedení tvořena jednak výklopnou nohou a jednak botkou pro opření o přírubu tlakové nádoby reaktoru, přičemž obě tyto části jsou vyrobeny z nerezové austenitické oceli. Posuvné uložení výklopné částí, resp. výklopné nohy, na vedení pevné části může být výhodně provedeno za pomoci čtyř kombinovaných kladek, pomocí kterých se výklopná část po vedení pevné části posouvá, přičemž výklopná noha je spojena s pevnou částí pomocí otočného uložení, umožňujícího její vyklápění. Otočné uložení výhodně umožňuje nastavení výklopné části do dvou poloh, polohy přepravní, používané i případně pro sestavení portálu, ve které je výklopná část sklopena dospod pevné části, a polohy pracovní, ve které je výklopná část vyklopena cca. o 90° směrem dolů. Otočné uložení je výhodně provedeno dvěma čepy s rychloupínací, umožňujícími zajištění výklopné části v obou polohách. Přepravní poloha výklopné nosné konzoly je znázorněna na obr. 5.

Na obr. 4 je vyobrazeno posuvné uložení výklopné části na pevné části s možností nastavení polohy výklopné nohy na tři různé rozteče pro tři různé typy tlakových nádob reaktoru, přičemž upevnění výklopné nohy v jednotlivých polohách je provedeno čepem s rychloupínačem a zajištění zvolené polohy je provedeno čtyřmi šrouby P. Jde opět pouze o výhodné provedení, sloužící k ilustraci flexibility manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení. Posuvné uložení je pouze výhodné a je samozřejmě možné vytvořit manipulační kontrolní zařízení pouze pro spojení s tlakovou nádobou reaktoru jednoho průměru, stejně tak jako jiného počtu průměrů, než jsou v tomto příkladu provedení použity.

Další částí manipulačního kontrolního zařízení podle tohoto technického řešení z obr. 1 je výsuvný sloup 2, určený k nesení příčné dráhy 3, na které jsou uspořádány posuvné vozíky pro inspekční moduly. Jak je zřejmé, výsuvný sloup 2 zajišťuje pohyb příčné dráhy 3 s posuvnými vozíky po výšce tlakové nádoby reaktoru a také její otáčení v tlakové nádobě reaktoru, zatímco příčná dráha 3 zajišťuje pohyb vozíků v radiálním směru tlakové nádoby reaktoru. Příkladná provedení výsuvného sloupu a příčné dráhy budou popsána detailněji dále.

Příkladné provedení samotného výsuvného sloupu 2, který není upevněný na portálu I, je zobrazeno na obr. 6. V tomto příkladném provedení obsahuje výsuvný sloup 2 sloupové vedení 2.1, které je vytvořeno pro spojení s točnou portálu 1.1,1 (viz obr. 3), a vlastní sloup, který je v tomto provedení výhodně teleskopický a sestává z alespoň dvou částí uspořádaných teleskopicky vůči sobě, a to z vnějšího sloupu 2.2 a vnitřního sloupu 23. Vnější sloup 2.2 a vnitřní sloup 2.3 jsou uspořádány teleskopicky v sobě, posuvně jeden vůči druhému. Jak je ale zřejmé, je to jen zvláště výhodné provedení a počet teleskopicky do sebe zajíždějících částí vlastního sloupu, tj. počet teleskopicky v sobě uspořádaných vnitřních sloupů 23 příslušných rozměrů, může být v jiných příkladech provedení manipulačního kontrolního zařízení případně odlišný, tzn., že v sobě mohou být teleskopicky uspořádány například i tři, čtyři či více vnitřních sloupů 23.

Jak vnější sloup 23, tak i vnitřní sloup 23 mají v provedení na obr. 6 zvláště výhodně trojúhelníkový profil a jsou opatřeny na svých třech bočních hranách (vrcholech) třemi vodícími drahami pro vedení obou částí výsuvného sloupu po sobě. Vedení vnějšího sloupu 2.2 ve sloupovém vedení 2.1 i vedení vnitřního sloupu 23 vůči vnějšímu sloupu 23 je provedeno pomocí tvarových kladek, viz popis dále, díky čemuž je zajištěna dostatečná tuhost manipulačního kontrolního zařízení podle technického řešení i při plném vysunutí obou teleskopických částí sloupu. Rovněž i příkladné provedení obou teleskopických částí sloupu bude popsáno detailněji dále.

V homí části výsuvného sloupu 2 je vnější sloup 23 spolu s vnitřním sloupem 2.3 uložen ve sloupovém vedení 2.1, které je vytvořeno pro spojení s točnou 1.1.1 portálu i. Sloupové vedení

2,1 bude rovněž popsáno detailněji dále, jeho součástí je však výhodně i pohonná jednotka pro zasouvání výsuvného sloupu 2 do tlakové nádoby reaktoru i jeho vysouvání z ní. Vlastní vysouvání a zasouvání výsuvného sloupu 2 je výhodně provedeno pomocí alespoň jednoho hřebenu uspořádaného na alespoň jedné vodicí dráze vnějšího sloupu 23 a pomocí kladek s válečkovým řetězem uspořádaným mezi vnějším sloupem 23 a vnitřním sloupem 23. Ve spodní části výsuvného sloupu 2, tj. u příčné dráhy 3, je výhodně uspořádán rozvodný box, do kterého je možné zapojit kabely od pohonů a čidel jednotlivých posuvných vozíků, případně i sond apod. V homí části sloupového vedení 2,1 jsou u tohoto příkladného provedení oka pro táhla 5, kterými je spojen výsuvný sloup 2 se závěsem 4, čímž je umožněna snadná manipulaci se samotným výsuvným sloupem 2 při jeho montáži a demontáži k portálu L

Sloupové vedení 2.1 je v příkladném provedení z obr. 6 tvořeno válcovým pláštěm, válcovým svařencem 2.1.1 z rezové austenitické oceli s přírubami na obou koncích. K homí přírubě je připojen věnec 2.13 vedení, kde jsou uloženy opěry, sloužící k ustavení výsuvného sloupu 2 na točnu 1,1.1 portálu i z obr. 3. V opěrách jsou umístěny tvarové kladky 2.13 a pastorek 2.1.4. Pastorek je uložen v ložiskových domcích a zajišťuje pohyb hřebene výsuvného sloupu. Nad věncem 2.13 vedení je pomocí tří vzpěr upevněn homí věnec 2.1.5. což je opět svařenec z nerezové austenitické oceli, na kterém jsou oka pro připojení táhel 5, což umožňuje snadnou manipulaci s výsuvným sloupem 2 při jeho uchycení k portálu. Mezi věncem 2.1.2 vedení a horním věncem 2.1.5 ie upevněn pohon sloupu. Spodní příruba pláště 2.1.1 vedení sloupu je spojena se spodním věncem, který rovněž tvoří svařovaná nerezová konstrukce z nerezové austenitické oceli. Ve spodní části tvoří kruhovou opěrnou dráhu a nese dvě tvarové a jednu hřebenovou kladku. Tvarové kladky, pastorek a hřebenová kladka uložené na věnci vedení a věnci spodním slouží k vedení vnější sloupové části v portálu.

Vnější sloup 2.2 je na obr. 6 svařen z tří nosníků 23.1 obdélníkového profilu, propojených plechy 2.23 do trojúhelníku, myšleno v příčném řezu vnějším sloupem. Je ale možné použít i jiný profil nosníků, zde uvedený obdélníkový profil je pouze výhodný, stejně tak jako je možné vytvořit i jiný tvar průřezu vnějšího sloupu. Na obr. 6 je vnější sloup 23 výhodně složen z technologických důvodů ze dvou stejně dlouhých dílů opatřených přírubami 2.23 a spojených dohromady šrouby. Spodní díl vnějšího sloupu 23 má potom v nosnících 23.1 zavařeny domky pro uložení tvarových kladek vedení vnitřní sloupové části. Na vnějších podélných hranách vnějšího sloupu 2.2 jsou připevněny, např. přišroubováním, tři tvarové vodicí dráhy. Dvě vodící dráhy jsou v tomto příkladu provedení tvořeny vedením s dráhou 2.2.4 a jedna vedením s hřebenovým ozubením 2.2,5, zajišťujícím výsuv vnějšího sloupu 2.2 (spolu s vnitřním sloupem 23) ze sloupového vedení 2.1. V homí části výsuvného sloupu 2 je uchycen držák 23.6 sloupu, což je svařovaná konstrukce z nerezové austenitické oceli opatřená vedením kabelového řetězu a čepem 23.7 pro navedení závěsu 4. V homí a spodní části výsuvného sloupu jsou upevněna uložení 2.2.8 řetězových kol pro řetěz posuvu vnitřní sloupové části. Materiálem všech komponent sloupu je nerezová austenitická a martenzitická ocel.

Vnitřní sloup 2.3 znázorněný na obr. 6 je podobně jako vnější sloup 2.2 svařen opět ze tří nosníků propojených plechy do trojúhelníkového profilu. Z technologických důvodů je rovněž vnější sloupová část rozdělena na dvě stejně dlouhé části, spojené šrouby přes příruby, což ale není na obr. 6 patrné. Provedení vnitřního sloupu 2.3 umožňuje její plné zasunutí do vnějšího sloupu 2.2. Na vnější straně nosníků jsou přišroubovány tvarové vodicí dráhy. Na spodním konci sloupu je příruba pro upevnění krabice 2.3.1 rozvodů, na horní straně je připevněn držák kabelového řetězu. Materiál všech komponent sloupu je i zde nerezová austenitická a martenzitická ocel.

Příčná dráha 3 znázorněná na obr. 7 zajišťuje pohyb kontrolních modulů v radiálním směru vůči tlakové nádobě reaktoru. Pro tento účel je v tomto příkladném provedení vybavena dvěma nezávislými drahami s posuvnými vozíky. Základem příčné dráhy 3 je rám 3.1, tvořený výhodně svařencem vhodného tvaru. Ten má v horní části úchyty pro spojovací čepy pro připojení výsuvného sloupu 2. Na spodní části rámu 3.1 jsou uchyceny dvě nezávislé dráhy 3.2 s posuvnými vozíky 3.3. Dráhy 3.2 s posuvnými vozíky 3.3 jsou tvořeny například dvěma kolejnicemi připevněnými na středové pásnici 3.4, upevněné na rámu 3.1, na kterých jsou uspořádány dva posuvné vozíky s vodícími kladkami, napojenými na příslušné pohony, které jsou řízeny a napájeny kabely z rozvodného boxu. Vozíky jsou ve své spodní části opatřeny přírubami k upevnění pracovních modulů. Vozíky jsou poháněny (nezávisle na sobě) pomocí válečkových řetězů dvěma soupravami pohonů dráhy, které jsou upevněny na rámu, v oblasti konců kolejnic drah. Souprava pohonu je tvořena výhodně dvěma hlavními částmi - deskou uložení pohonu a deskou uložení kol.

Manipulační kontrolní zařízení podle technického řešení je zvláště výhodně opatřeno závěsem 4 sloužícím k přenášení celého manipulačního kontrolního zařízení nebo alternativně během montáže manipulačního kontrolního zařízení k manipulaci s výsuvným sloupem 2 při jeho montáži k portálu L Závěs 4 je výhodně tvořen trojramennou traverzou s čepem uzpůsobeným pro snadné najetí háku jeřábu. Na konci ramen jsou oka pro uchycení tří táhel 5, viz dále. Střed traverzy má ve spodní části dosedací přírubu pro navedení držáku sloupu. Vetknutí držáku sloupu do závěsu a použití táhel 5 výhodně umožňuje snadnou manipulaci při montáži a demontáži sloupu 2 na portál 1. Závěs 4 je zhotoven z nerezové austenitické a martenzitické oceli. Táhla 5 manipulačního kontrolního zařízení jsou výhodně vytvořena jako tři délkově nastavitelná táhla, kde každé táhlo sestává ze sloupové části a portálové části, které jsou vzájemně spojitelné. Při montáži manipulačního kontrolního zařízení a manipulaci se samotným výsuvným sloupem spojují závěs 4 s tímto výsuvným sloupem 2 jen sloupové části táhel. Při manipulaci s celým manipulačním kontrolním zařízením spojují závěs 4 s nosnými konzolami portálu 1.2, jak již bylo popsáno, spojené sloupové a portálové části táhel 5. Materiál táhel je nerezová austenitická a martenzitická ocel.

Středová část 1.1 portálu 1 je pro usnadnění sestavení portálu I výhodně opatřena vlastním zdvižným manipulátorem 6, který je vytvořen jako samostatná jednotka, přičemž je navržen přímo spojení se středovou částí 1.1 a pro manipulaci s portálem I manipulačního kontrolního zařízení podle technického řešení. Zdvižný manipulátor 6 je opatřen výsuvnou částí 6.1 s opěrnými plochami, které jsou navrženy tak, aby mohlo být s portálem bezpečně manipulováno. Zdvižný manipulátor 6 je autonomní zařízení, které obsahuje vlastní motor s převodovkou napojenou na pohybový šroub zajišťující zdvih výsuvné části 6.1. Výsuvná část 6.1 je pro zvedání portálu 1 výhodně opatřena vedením provedeným pomocí tří dutých tyčí uchycených v šesti ložiskových domcích. Výsuvná část se díky uložení na otočném axiálním ložisku může při výsuvu také otáčet kolem svislé osy. Celý zdvižný manipulátor 6 portálu 1 se s výhodou pohybuje po třech natočitelných kolech, čímž je umožněn pohyb manipulátoru v libovolném směru.

Na tomto manipulátoru 6 se portál I (bez demontovaných nosných konzol) s výhodou transportuje i v kontejneru. Manipulátor 6 zároveň slouží k usnadnění montáže manipulačního kontrolního zařízení po jeho přivezení na místo, kde má proběhnout kontrola. Manipulátor 6 umožňuje vyzvednutí a otáčení středové části 1.1 portálu I do výšky tak, aby k němu šly namontovat nosné konzoly 12, viz obr. 8., a dále umožní i vyzvednutí portálu I pro montáž sloupu 2 a příčné dráhy 3, viz obr. 9.

- 7 CZ 28120 Ul

Průmyslová využitelnost

Praktické použití navrhovaného řešení je uvažováno pro vnitřní kontrolu takových nádob jaderných reaktorů.

Claims (10)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Manipulační kontrolní zařízení, obsahující portál (1), ke kterému je připojený výsuvný sloup (2), přičemž portál (1) je vytvořen pro opakovaně připojitelné spojení s tlakovou nádobou reaktoru, vyznačující se tím, že portál (1) obsahuje středovou část (1.1) a alespoň tří k ní připojitelné nosné konzole (1.2), uspořádané v podstatě rovnoměrně po obvodu středové části (1.1) a vytvořené pro opakovatelné spojení s tlakovou nádobou reaktoru, kde středová část (1.1) portálu (1) je opatřena točnou (1.1.1) s otvorem uprostřed a pohonem pro otáčení výsuvného sloupu (2), přičemž tato točna (1.1.1) je opatřena přírubou pro opakovatelné spojení s výsuvným sloupem (2), zatímco výsuvný sloup (2) obsahuje sloupové vedení (2.1), vnější sloup (2.2) a v něm teleskopicky uspořádaný vnitřní sloup (2.3), vytvořené pro vzájemný posuv vůči sobě, kde sloupové vedení (2.1) je opatřeno spojovacím prvkem pro opakovatelné spojení s přírubou portálu (1), zatímco vnitřní sloup (2.3) je na svém spodním konci opatřen příčnou dráhou (3) s alespoň jedním posuvným vozíkem vytvořeným pro uchycení sond a rozvodným boxem pro kabelové vedení k sondám, přičemž příčná dráha (3) s alespoň jedním posuvným vozíkem je vytvořena pro pohyb posuvného vozíku v radiálním směru od středu portálu (1) s výsuvným sloupem (2).
2. 2. Manipulační kontrolní zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že příčná dráha (3) je opatřena dvěma na sobě nezávislými posuvnými vozíky.
3. 3. Manipulační kontrolní zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jak vnější sloup (2.2), tak i vnitřní sloup (2.3) mají v průřezu trojúhelníkový tvar se třemi vrcholy probíhajícími po délce sloupu, přičemž vnitřní sloup (2.3) je teleskopicky uložen ve vnějším sloupu (2.2), a jak vnější sloup (2.2), tak i vnitřní sloup (2.3) jsou na svých podélných hranách opatřeny třemi vodícími drahami, z nichž alespoň jednaje hnací pro jejich vysouvání ze sloupového vedení (2.1) i vůči sobě navzájem.
4. 4. Manipulační kontrolní zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž3, vyznačující se tím, že středová část (1.1) portálu (1) je opatřena alespoň třemi nástavci s bočními přírubami a že nosná konzole (1.2) sestává z pevné části a výklopné části, kde pevná část je vytvořena jako nosník opatřený komplementární přírubou pro spojení s boční přírubou nástavce
5. 5. Manipulační kontrolní zařízení podle nároku 4, vyznačující se tím, že přičemž výklopná část je posuvně uložena na pevné části pro umožnění uchycení portálu (1) na tlakovou nádobu reaktoru s různým průměrem.
6. 6. Manipulační kontrolní zařízení podle nároku 4 nebo 5, vyznačující se tím, že výklopná část nosné konzole (1.2) je s její pevnou částí otočně spojena, přičemž toto otočné spojem je vytvořeno pro zajištění výklopné části alespoň v přepravní a pracovní poloze.
7. 7. Manipulační kontrolní zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž6, vyznačující se tím, že portál (1), výsuvný sloup (2), příčná dráha (3) i posuvný vozík jsou vytvořeny ze svařených plechů patřičné tloušťky, opatřených otvory pro jejich odlehčení.
8. 8. Manipulační kontrolní zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že výsuvný sloup (2) je na svém konci, spojeném s příčnou drahou (3) s posuvnými vozíky, dále opatřen rozvodným boxem pro připojení kabelů pohonů posuvných vozíků a čidel a/nebo sond uspořádaných na vozících, který je vytvořen pro práci ve vodě.

   o

   -CZ 28120 Ul
9. 9. Manipulační kontrolní zařízení podle kteréhokoliv z nároků laž 8, vyznačující se tím, že obsahuje zdvižný manipulátor (6) portálu (1).
10. 10. Manipulační kontrolní zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že je dále opatřeno řídícím zařízením s vyhodnocovacím zařízením, připojeným na pohony výsuvného sloupu a posuvných vozíků i na čidla a/nebo sondy na vozících.