DE2516938A1

DE2516938A1 - Einrichtung zum durchfuehren von untersuchungen und wiederholungspruefungen an den aussenflaechen von druckbehaeltern

Info

Publication number: DE2516938A1
Application number: DE19752516938
Authority: DE
Inventors: Gerhard-Friedrich Dose; Rudolf Dipl Ing Zipser
Original assignee: Babcock Brown Boveri Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1975-04-17
Filing date: 1975-04-17
Publication date: 1976-10-28
Also published as: FR2308168B1; CH599655A5; DE2516938B2; AT369551B; ATA275676A; FR2308168A1

Description

8. April 1975 _c

BABCOCK-BROWN BOVERI
REAKTOR GmbH
6800 Mannheim -41
Heppenheimer Str. 27 - 29

3inrichtung zum Durchführen von Untersuchungen und Wiederholungsprüfungen an den Außenflächen von Druckbehältern

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Durchführen von Untersuchungen und Wiederholungsprüfungen mittels Ultraschall-Prüfköpfen und/oder Fernsehkameras an den Außenflächen von Druckbehältern, insbesondere Kernreaktor-Druckbehältern.

Bei Reaktordruckbehältern ist es aus Sicherheitsgründen erforderlich, neben der Überprüfung nach Fertigstellung auch in gewissen Zeitabständen nach Inbetriebnahme der Anlage Wiederholungsprüfungen des Grundwerkstoffes und der Schweißnähte durchzuführen.

Für diesen Zweck gibt es bereits Einrichtungen, die eine Prüfung des Druckbehälters von innen gestatten. (Deutsche Patentsehrift 2 154 015). Von verschiedenen Sicherheitskriterien wird als Ergänzung zur Prüfung von innen eine Ultraschall-Prüfung und eine Besichtigung von außen mit Fernsehkameras gefordert. Eine Ein*>richtung zur Verwirklichung dieser Forderungen wirft große Probleme auf, da wegen der geengten Platzverhältnisse in der Reaktorkaverne schwer zu manipulieren ist. Außerdem lassen die hohen Strahlenbelastungen insbesondere im Bereich der Kernhöhe nur eine Fernbedienung zu.

Die Erfindung macht sich zur Aufgabe, eine Einrichtung zu schaffen, die das Prüfen des Reaktordruckbehälters mit Ultraschallköpfen bzw_a das Besichtigen mit Fernsehkameras von der Außenseite her auf einfache und schnelle Art ermöglicht.

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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einem Drehkranz, der zusammen mit einem Tragring beispielsweise mittels Seiltrieben auch vertikal bewegbar ist, wenigstens ein Hubantrieb angelenkt ist, an dessen Hubstangenende sich ein mit verschiedenen Prüfeinrichtungen bestückbares Verbindungsstück befindet, wobei die Position der jeweiligen Prüfeinrichtungen von Anzeigegeräten überwacht wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß der Drehkranz über Kugeln auf dem Tragring ruht, wobei der Tragring fest mit den Auflagern des Seiltriebes verbunden ist.

Der Drehkranz, der an seinem Umfang mit einer Verzahnung versehen ist, erfährt seine Drehbewegung über einen Winkelkoordinaten anzeigenden Drehantrieb.

Um eine sichere und gleichmäßige vertikale Bewegung zu gewährleisten, wird vorgeschlagen, daß mindestens drei Seiltriebe über synchron laufende Seile die vertikale Bewegung des Tragringes ausführen, wobei Schwingbewegungen des Tragringes mit Hilfe der jeweils als Spannseile dienenden Seilteile verhindert werden.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß bei auflaufendem Seil ein Motor die Seiltrommel treibt und bei ablaufendem Seil die Seiltrommel gegen eine Rutschkupplung durchgezogen wird.

Damit die geprüfte Stelle des Druckbehälters jederzeit festgehalten werden kann, ist die Einrichtung weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Hubantrieb gekoppelter Ortsgeber, ein Winkelkoordinatenanzeiger des Drehantriebes und ein den Seilweg messendes Gerät die Anzeigegeräte zur Positionsüberwachung der jeweiligen Prüfeinrichtung sind.

Über geeignete Umsetzer für die Signale der Anzeigegeräte wird die gerade geprüfte oder zu prüfende Stelle des Reaktordruckbehälters am Schaltpult sofort erkannt und gegebenenfalls in Diagrammen festgehalten.

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Zwischen Hubantrieb und Drehkranz kann ein Manipulatorarm eingesetzt werden, um auch an nicht so leicht zugänglichen Stellen, wie z. B. zwischen den Rohr-Stutzen am Druckbehälterboden und an den Kühlmittelstutzen prüfen zu können.

Der Vorteil der Erfindung liegt darin," daß die Einrichtung auch während dem Reaktorbetrieb installiert bleiben kann. Lediglich einige wenige Teile müssen montiert bzw. demontiert werden, da sie nur eine begrenzte Strahlungsdosis und Temperatur aufnehmen können (TV-Kameras, Ulatraschallprüfköpfe, Ortsgeber und Hubantrieb). Diese Teile sind aber so ausgelegt, daß die Montage bzw. Demontage mit wenigen Handgriffen durchgeführt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel wird anhand der schematischen Zeichnungen Fig. 1,2 und 3 beschrieben.

Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Reaktorkaverne mit der erfindungsgemäßen Einrichtung und Fig. 2 eine Detailzeichnung einer Zusatzeinrichtung zur Prüfung schwer zugänglicher Stellen. Fig. 3 zeigt einen im größeren Maßstab gezeichneten Ausschnitt der Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Reaktordruckbehälter bezeichnet, der sich mit seinen Kühlmittelzuleitungsstutzen 2 auf Konsolen 3 einer in die biologische Abschirmung 4 eingelassenen Tragringkonstruktion abstützt.

Im Ringraum zwischen Reaktordruckbehälter und Wärmeisolierung 6 ist auf einem Axtlager 7 des Seiltriebes 8 ein Tragring 9 mit Schrauben oder dgl. befestigt. Der Drehkranz 10 bildet über Kugeln 11 mit dem Tragring 9 eine Art Axiallager und läßt sich mit Hilfe eines an einem Auflager 7 angebrachten, Winkelkoordinate anzeigenden,Drehantriebes 12 in kreisförmige Bewegung versetzen. Am Umfang des Drehkranzes 10 befindet sich hierzu eine Verzahnung.

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Der die vertikale Bewegung des Tragringes bewirkende Seiltrieb besteht aus zwei Seilwinden 13 mit Seiltrommeln 14, Motoren 15 und einer Bockrolle 16. Eine der Seilwinden 13 mit Motor 15 ist am Boden der Reaktorkaverne 17 angeordnet und verankert.

Die andere Seilwinde mit Motor ist an der Tragringkonstruktion 5 befestigt. Die Bockrolle befindet sich an der Tragringkonstruktion 5 bzw. an der Konsole 3. Ein mit der oberen Seilwinde gekoppeltes, den Seilweg messendes Gerät 18, gibt Auskunft über die Höhenlage, des Drehkranzes 10.

An dem Umfang des Tragringes 9 können gleichmäßig verteilt mehrere Seiltriebe 8 angreifen. Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die Einrichtung mit drei Seiltrieben auszurüsten.

Um sicherzustellen, daß die ziehenden Seiltrommeln synchron laufen, sind die Antriebsmotoren über elektrische Wellen gekoppelt. Bei der vertikalen Aufwärtsbewegung des Tragringes 9 ist der Seilteil oberhalb des Auflagers 7 Zugseil und der Seilteil unterhalb des Auflagers Spannseil. Bei der vertikalen Abwärtsbewegung ist der obere Seilteil Spannseil und der untere Seilteil Zugseil. Das Spannseil verhindert jeweils ein Schwingen des Tragringes 9. Die Seiltrommel des jeweiligen Zugseiles wird vom Motor angetrieben, während die Seiltrommel des jeweiligen Spannseiles gegen eine Rutschkupplung durchgezogen wird.

Anstatt eines Seiltriebes kann selbstverständlich auch eine umlaufende Kette·, oder ein hydraulisch oder pneumatisch betriebenes Gestänge eingesetzt werden.

Mit der Oberseite des Drehkranzes ist ein Hubantrieb 19 mittels einq?nicht dargestellten Steckkupplung verbunden. Am Hubstangenende ist ein Verbindungsstück 20 angelenkt, an das sich wahlweise verschiedene, mit Ultraschallprüfköpfen oder Fernsehkameras versehene Prüfeinrichtungen 21 ankuppeln lassen.

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Die entfernung Prüfeinrichtung 21 zur Drehkranzoberfläche wird über einen mit dem Hubantrieb 19 gekoppelten Ortsgeber 22 ermittelt. Die jeweilige Position und somit die gerade geprüfte oder zu prüfende Stella des Reaktordruckbehälters kann durch Auswertung der Signale von Winkelkoordinaten-Anzeiger des Drehantriebes 12, Ortsgeber 22 des Hubantriebes und den 3eilweg messendes Anzeigegerät 18 über geeignete Umsetzer am Cchaltpult sofort erkannt und gegebenenfalls in einem Diagramm festgehalten werden.

Zur Prüfung von schwer zugänglichen Stellen wie zum Beispiel an den Rohrstutzen 23 und im Bereich der Bodenkrümmungen des Druckbehälters ist, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, ein Manipulatorarm 24 am Drehkranz 10 angebracht. Über ein Gelenk 25 und eine Zugfeder 26 ist ein Hubantrieb 19 mit dem Manipulatorarm 24 verbunden. Am Hubstangenende ist ein Verbindungsstück angelenkt, an das sich wahlweise verschiedene Prüfeinrichtungen ankuppeln lassen. Ein angefedertes Führungsrad 27 und ein Abstandhalter 28 gewährleisten einen gleichmäßigen Abstand der Prüfeinrichtungen 21 von der zu prüfenden Stelle. Der Ortsgeber 22 liefert, wie bei der nach Fig. 1 beschriebenen Ausführung, eines der Signale zur Feststellung der geprüften oder zu prüfenden Position. Während dem Reaktorbetrieb wird der Tragring 9 mit Drehkranz 10 in die strichpunktiert gezeichnete Stellung gefahren. Die Aufbauten des Drehkranzes 10 sind abgenommen. ¥ird nach Abschaltung des Reaktors eine Prüfung der ganzen Druckbehälteraußenfläche, eines Teilbereiches davon oder der Schweißnähte 29 notwendig, so wird über den Zugang 30 in der biologischen Abschirmung und der öffnung 31 in der Wärmeisolierung 6a der Drehkranz 10 mit den Aufbauten gemäß Fig. 1 oder Fig. 2 bestückt. Da in dem unteren Bereich der Reaktorkaverne eine relativ geringe Strahlenbelastung auftritt, kann die Montage bzw. Demontage von Hubantrieb 19 und Prüfeinrichtungen 21 gefahrlos vorgenommen werden.

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Die Fernbedienung der Einrichtung erfolgt über nicht dargestellte Kabelverbindungen von einem strahlensicher untergebrachten Schaltpult aus. Mit der beschriebenen Einrichtung läßt sich die Außenfläche eines Reaktordruckbehälters vom Boden bis zur Höhe der Kühlmittelstutzen prüfen. Werden entsprechende Manipulatorarme eingesetzt, kann die Prüfung bis zum Druckbehälterflansch 32 ausgedehnt werden.

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Claims

Patentansnrü ehe

Einrichtung zum Durchführen von Untersuchungen und Wiederholungsprüfungen mittels Ultra schall-Prüf köpf en und/oder Fernsehkameras an den Außenflächen von Reaktordruckbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Drehkranz (10), der zusammen mit einem Tragring (9) mittels Seiltrieb (8) auch vertikal bewegbar ist, wenigstens ein Hubantrieb (19) angelenkt ist, an dessen Hubstangenende sich ein mit verschiedenen Prüfeinrichtungen (21) best"ckbares Verbindungsstück (20) befindet, wobei die Position der jeweiligen Prüfeinrichtung (21) von Anzeigegeräten überwacht wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkranz (10) über Kugeln (11) auf dem Tragring (9) ruht und der Tragring fest mit den Auflagern (7) des Seiltriebes (8) verbunden ist. -

3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkranz von einem Drehantrieb (12) in kreisförmige Bewegung versetzt wird.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Seiltriebe (8) über synchron laufende Seile die vertikale Bewegung des Tragringes (9) ausführen, wobei Schwingbewegungen des Tragringes'mit Hilfe der jeweils als Spannseile dienenden Seilteile_verhindert werden.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daB bei auflaufendem Seil ein Motor (15) die Seiltrommel (14) treibt und bei ablaufendem Seil die Seiltrommel gegen,eine Rutschkupplung durchgezogen wird.

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G. Einrichtung nach'Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Hubantrieb (19) gekoppelter Ortsgeber (22), ein Winkelordinatenanzeiger des Drehantriebes (12) und ein den Seilweg messendes Gerät (18) die Anzeigegeräte zur Positionsüberwachung der jeweiligen Prüfeinrichtung sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, daß über geeignete Umsetzer für die Signale der Anzeigegeräte die gerade geprüfte oder zu prüfende Stelle des Reaktordruckbeh'^lters arn Schaltpult sofort erkannt und gegebenenfalls in Diagrammen festgehalten wird.

8. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, da3 zwischen H_ubantrieb (19) und Drehkranz (10) ein Manipulatorarm (24) eingesetzt wird.

9. Verfahren zum Durchführen von Untersuchungen und Wiederholungsprüfungen mittels Ultraschall-Prüfköpfen und/oder Fernsehkameras an den Au°enflächen von Reaktordruckbehältern, mit einer Einrichtung gemäß Anspruch 1-8 dadurch gekennzeichnet, daß der Seiltrieb (8) mit Auflager (7), Tragring (9) und Drehkranz (10) auch während des Reaktorbetriebes installiert bleibt und nur die wärme- und strahlungsempfindlichen Meß- und Prüfeinrichtungen (18, 19, 21, 22) für den Pr"fvorgang montiert und nach dem Pr'ifvorgang demontiert werden.

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