DE2325388B1

DE2325388B1 - Kernreaktoranlage mit einem Reaktordruckbehälter

Info

Publication number: DE2325388B1
Application number: DE2325388A
Authority: DE
Inventors: Dietgar Dipl.-Ing. 8520 Erlangen Figlhuber; Hans 8482 Neustadt Kastl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-05-18
Filing date: 1973-05-18
Publication date: 1974-08-01
Also published as: DE2325388A1

Description

Von dem Druckwasserleistungsreaktor ist der geöffnete, d. h. deckellose Reaktordruckbehälterl zu sehen, der an seinem halbkugelförmigen Boden2 Abstützungen 3 für den normalerweise den Reaktorkern aufnehmenden Kembehälter besitzt. An diesen Abstützungen ist nach dem Abnehmen des nicht ge- zeichneten Druckbehälterdeckels und dem Ausbau des Kernbehälters der als Ganzes mit5 bezeichnete Manipulator nach der Erfindung abgestützt. Zu diesem Zweck sitzt eine sternförmige Tragkonstruktion 6 auf den Abstützungen 3, an der bei 7 ein unteres Lager für den Manipulator vorgesehen ist.
Der Manipulator 5 umfaßt einen aus mehreren in der Höhe verschiebbaren, vorzugsweise gleichen Teilen 8 zusammengesetzten Mast9, der an einer Manipulatorkatze 10 aufgehängt ist. Die Manipulatorkatze ist in zwei zueinander senkrechten Koordinaten quer zur Achse des Mastes 9 verfahrbar. Sie ruht auf einer Brücke 11, die in dem nur angedeuteten Reaktorgebäude 12 abgestützt ist.
Auf dem Mast 9 ist ein Support 14 in Richtung des Pfeiles 13 verschiebbar angeordnet. Er trägt einen horizontalen Arm 15, der um seine Längsachse drehbar ist, wie durch den Pfeil 16 angedeutet ist, und der außerdem in Längsrichtung verschiebbar ist, wie der Pfeil 17 zeigt. Mit dem Arm 15 können, wie gewünscht, alle denkbaren tSberwachungs- und Reparaturarbeiten ausgeführt werden.
In Fig. 1 sind verschiedene Stellungen des Supports 14 angedeutet und durch Indices unterschieden. In der obersten Stellung 14 trägt der Arm 15 einen Ultraschallprüfkopf 20, mit dem die Stutzen 22 des Reaktordruckbehälters geprüft werden sollen.
Zur Prüfung einer Schweißnaht zwischen den Stutzen 22 und der anschließenden Rohrleitung 23 wird der Arm 15 mit dem Uitraschallprüfkopf 20 in Richtung des Pfeiles 16 gedreht. Statt eines Ultraschallprüfkopfes kann z. B. auch eine Fernsehkamera od. dgl.
manipuliert werden.
In der mittleren Stellung des Supports 14' dient der Ultraschallprüfkopf 20' dazu, die Zylinderwand 33 des Reaktordruckbehälters 1 zu untersuchen. Die Arbeit kann zugleich durch eine Fernsehkamera 24' beobachtet werden, die am Support 14' schwenkbar befestigt ist. Die Fernsehkamera 24' kann auch zur unmittelbaren Inspektion des Druckbehälters 1 herangezogen werden.
In der untersten Stellung des Supports 14" ist der Arm 15" in den Support 14" weit eingefahren. An seinem freien Ende trägt er eine quer zum Arm 15" verlaufende Verlängerung 25", an der wiederum ein Ultraschallprüfkopf 20" befestigt ist. Wird der Support in der Stellung 14" um den Mast 9 gedreht, so wird die zum Kugelboden2 gehörende Schweißnaht 26 abgefahren. Dabei steht der Mast 9 selbst still, so daß eine massearme und deswegen gut steuerbare Bewegung erhalten wird. Die Fernsehkamera ist bei 24" auf den Ultraschallprüfkopf 20" gerichtet.
In F i g. 2 ist eine Möglichkeit für den Antrieb des Manipulators 5 genauer dargestellt. Man erkennt die Manipulatorkatze 10, die auf der Brücke 11 läuft und zwei Seiltrommeln 27 und 28 trägt. Das zugehörige Seil 30 verläuft parallel zum Mast 9 zu einer am unteren Ende des Mastes befestigten Umlenkrolle 32.
Das Seil 30 ist am Support 14 bei 31 befestigt. Daraus ergeben sich folgende Bewegungsmöglichkeiten: Werden beide Seiltrommeln 27 und 28 synchron mit gleichem Drehsinn angetrieben, so wird das Seil 30 von der einen Trommel, z. B. 27, über die Umlenkrolle 32 zur anderen Trommel 28 geführt, ohne daß sich die Seillänge zwischen den Seiltrommeln ändert. Bei dieser Bewegung wird also der an dem Seil 30 einseitig befestigte Support 14 relativ zum Mast 9 auf- oder abwärts bewegt.
Werden dagegen die Trommeln 27, 28 gegensinnig in Bewegung gesetzt, so wird die Schlaufe des Seiles 30 zwischen den Seiltrommeln 27, 28 verkürzt oder verlängert, je nachdem, wie die Drehrichtung der Seiltrommeln ist. Mit dieser Bewegung der Seiltrommeln 27, 28 kann der Mast 9 als in bezug auf den Reaktordruckbehälter 1 verkürzt oder verlängert werden, wobei seine einzelnen Teile 8 durch die Lagerung in der Manipulatorkatze 10 gleiten. So kann der Mast 9 z. B. mit einem Lagerzapfen 35 in das Lager 7 des Tragsternes 6 eingelassen werden.
Durch Verkürzen kann man den Mast 9 aus dem Reaktordruckbehälter 1 ausfahren. Dieses Ausfahren ist aber wegen der Bewegungsmöglichkeit des Supports 14 relativ zum Mast 9 nur bei Beendigung der Arbeiten erforderlich. Ein Wechsel von Werkzeugen oder Prüfeinrichtungen kann dagegen vorgenommen werden, ohne daß der Mast 9 abgebaut werden muß.
Hierzu braucht lediglich der Support 14 aus dem Druckbehälter 1 herausgefahren zu werden. Steht er oberhalb des Wasserspiegels 36 (Fig.1), so sind die strahlenden Teile des Reaktordruckbehälters 1 so weit abgeschirmt, daß ein Wechseln von Werkzeugen am Support 14 ohne nennenswerte Beeinträchtigung durch Strahlungsschutzmaßnahmen in kurzer Zeit vorgenommen werden kann.

Claims

Patentansprüche: 1. Kernreaktoranlage mit einem R'eaktordruckbehälter und einem Manipulator zur Ausführung von Untersuchungen und/oder Reparaturen am Reaktordruckbehälter, wobei der Manipulator einen vertikal verlaufenden Mast und einen von diesem getragenen horizontalen Arm umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (15) in seiner Längsrichtung verschiebbar und um seine Längsachse drehbar an einem am Mast (9) bewegbar angeqrdneten Support (14) angebracht ist.
2. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (9) in seiner Längsrichtung verstellbar ist und in einer in zwei Koordinaten verfahrbaren Lagerung (10) hängt.
3. Kerureaktoranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mast (9) in einem am Boden des Reaktordruckbehälters (1) befestigten Lager (8, 35) geführt ist.
4. Kernreaktoranlage nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Support (14) um den Mast (9) drehbar ist.
5. Kernreaktorarilage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Support (14) in Ketten oder Seilen (30) gehalten ist.
6. Kernreaktoranlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Support (14) an einem Seil (30) befestigt ist, das über eine am unteren Ende des Mastes (9) befestigte Umlenkrolle (32) geführt und mit den der Umlenkrolle abgekehrten Enden zu zwei Seiltrommeln (27, 28) geführt ist.
7. Kerureaktoranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (bei) an seinem freien Ende eine sich quer zu seiner Längsachse erstreckende Verlängerung (25) aufweist.
8. Kernreaktoränlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Support (:in4) eine Kamera (24), insbesondere eine Fernsehkamera, verstellbar befestigt ist.

Die Erfindung betrifft eine Kerureaktoranlage mit einem Reaktordruckbehälter und einem Manipulator zur Ausführung vonu Untersuchungen und/oder Reparaturen am Reaktordruckbehälter, wobei der Manipulator einen vertikalveriaufendenMast und einen von diesem getragenen horizontalen Arm umfaßt.

Eine derartige Anlage ist aus »Atomwirtschaft«, September/Oktober 1970, S. 468, linke Spalte, Abbildung 7, bekannt.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, noch schneller durchführbare Untersuchungen zu ermöglichen, weil die Stillstandszeiten von Kernreaktoren, die zur kommerziellen Leistungserzeugung dienen, im Hinblick auf die Höhe der damit verbundenen Ausfallkosten stark ins Gewicht fallen.

Gemäß der Erfindung ist der Arm in seiner Längsrichtung verschiebar und um seine Längsachse drehbar an einem am Mast bewegbar angeordneten Support angebracht. Hierdurch wird in gewünschter Weise die Einsatzmöglichkeit des Manipulators erweitert, denn man kann den Manipulator allen Bereichen eines Reaktordruckbehälters anpassen und unter Umständen auch für unterschiedliche Kernreaktoren einsetzen. Dies kann z.B. in Zwillingsanlagen kostensparend wirken, wenn auf diese Weise nur ein Manipulator für die beiden Reaktoren benötigt wird.

Ein besonders großes Maß an Anpassungsmöglichkeiten kann gemäß der weiteren Erfindung dadurch erhalten werden, daß der Mast in Längsrichtung verstellbar ist und in einer in zwei Koordinaten verstellbaren Halterung hängt. Hierbei kann es sich um rechtwinklige Koordinaten, aber auch um Kreiskoordinaten handeln.

Der Mast wird vorteilhaft in einem am Boden des Reaktordruckbehälters befestigten Lager geführt.

Dadurch erhält man eine zusätzliche Abstützung, die die Genauigkeit der mit dem Arm auszuführenden Bewegungen vergrößert. Im gleichen Sinne wirkt eine besondere Ausgestaltung der Erfindung, bei der der Support um den Mast drehbar ist. Im Gegensatz zu bisher üblichen Manipulatoren, bei denen der Arm zusammen mit dem Mast gedreht wird, erreicht man mit dem relativ zum Mast drehbaren Support wesentlich genauere Verstellmöglichkeiten, weil die Masse des Mastes nicht mitbewegt und wieder abgebremst werden muß. Der Support läuft also wesentlich ruhiger auf.. demArm.

Der Support kann vorteilhaft in Ketten oder Seilen gehalten werden. Diese Ketten oder Seile ermöglichen eine stufenlose Verstellung des Supports. Insbesondere kann der Support an einem Seil befestigt sein, das über eine am unteren Ende des Mastes befestigte Umlenkrolle geführt ist und mit den der Umlenkrolle abgekehrten Enden zu zwei Seiltrommeln geführt ist. Auf diese Weise kann der Mast zusammen mit dem Support bewegt werden. Andererseits ist auch eine Bewegung des Supports relativ zum Mast möglich, ohne daß besondere Antriebsvorrichtungen benötigt werden. Nähere Einzelheiten der Anordnung werden später an Hand des Ausführungsbeispiels beschrieben.

Der Arm kann an seinem freien Ende eine Prüfkopfhalterung oder einenkompletten Prüfsystemträger, unter Umständen mit einer sich quer zur Längsachse des Armes erstreckenden Verlängerung aufweisen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, Rohrstutzen, bzw Stutzenkanten, zu untersuchen, deren Achse quer zur Längsachse des Druckbehälters verläuft. Ferner ist es günstig, wenn am Support eine Kamera verstellbar angebracht ist. Vorzugsweise handelt es sich um eine Fernsehkamera,-mit der die mit dem Arm ausgeführten Bewegungen bei Untersuchungen und Reparaturen. überwacht werden.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in F i g. 1 eine Kernreaktoranlage mit einem Druckwasserreaktor in einem Längsschnitt gezeichnet, die Fig.2 zeigt Einzelheiten des erfindungsgemäßen Manipulators.