DE2516938C3 - Einrichtung zum Positionieren von Ultraschall-Prufkopfen und/oder Fernsehkameras an der Außenseite von Reaktordruckbehaltern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Positionieren von Ultraschall-Prüfköpfen und/oder Fernsehkameras an der Außenseite von Reaktoidruckbehältern.

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 (DT-AS 23 25 388). Von verschiedenen Sicherheitskriterien wird als Ergänzung zur Prüfung von innen eine Ultraschall-Prüfung und eine Besichtigung von außen mit Fernsehkameras gefordert. Eine Einrichtung zur Verwirklichung dieser Forderungen wirft große Probleme auf, da wegen der beengten Platzverhältnisse in der Reaktorkaverne schwer zu manipulieren ist. Außerdem lassen die hohen Strahlenbelastungen insbesondere im Bereich der Kernhöhe nur eine Fernbedienung zu.

Aus der DT-OS 23 21583 (Absatz 1 von Seite 1, Zeilen 1 bis 6 von Seite 5 und Ansprüche 5 und 6) ist eine Einrichtung zum Prüfen von Reaktordruckbehälter-Außenflächen mittels Ultraschall oder Fernsehkameras bekannt, wobei die Position der Einrichtung von Anzeigegeräten überwacht wird. Dabei bewegt sich ein Schlitten entlang einer am Reaktordruckbehälter befestigten Schiene. Der Ultraschallprüfkopf bzw. die Fernsehkamera ist am Schlitten befestigt. Diese Prüfvorrichtung hat den Nachteil, daß sie nur in einer Ebene, nämlich entlang der durch die Schiene vorgeschriebenen Bahn bewegbar ist. Ist ein Weg abgefahren, wird die Schiene gelöst, in die nächste Position gebracht und wieder an dem Reaktordruckbehälter befestigt.

Weiterhin ist aus der DT-AS 23 25 388 ein an einem Mast angeordneter Manipulator zur Untersuchung der Reaklordruckbehälter-Inncnwand bekannt. An einem Support ist ein Manipulatoren) angelenkt, der mit Ultraschallprüfkopf bzw. Fernsehkamera bestückt werden kann. Der Support ist entlang des Mastes vertikal verfahrbar und erfährt seine Bewegung über einen umlaufenden Seiltrieb, dessen Seil am Support befestigt

Die Erfindung macht sich zur Aufgabe, eine Einrichtung zur Prüfung der Außenseite von Reaktordruckbehältern zu schaffen, mit deren Hilfe eine schnelle und einfache Positionierung der Ultraschall-Prüiköpfe und/oder der Fernsehkameras möglich ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf einem mittels eines Seilantriebs vertikal bewegbaren Tragring ein durch einen Drehantrieb horizontal auf einem Kreis bewegbarer Drehkranz gelagert ist und daß an dem Drehkranz ein Hubantrieb angeordnet ist, an dem die Ultraschall-Prüfköpfe und/oder Fernsehkameras befestigt sind.

Somit können die Ultraschall-Prüfköpfe und/oder Fernsehkameras wahlweise in einer Kreisbahn oder vertikal bewegt werden. Weiterhin sind bei gleichzeitiger Vertikal- und Kreisbewegung je nach dem Geschwindigkeitsverhältnis dieser zwei Bewegungen verschiedene Diagonalbewegungsrichtungen möglich. Einen großen Vorteil bringt noch die Anordnung der Ultraschall-Prüfköpfe oder Fernsehkameras an dem Hubantrieb. Die mit der bekannten Einrichtung unzugänglichen Bereiche um die Kühlmittel-Ein- und Austrittsstutzen bis zum Reaktordruckbehälterflansch können somit ebenfalls geprüft werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Einrichtung ergibt sich dadurch, daß der Drehkranz über Kugeln auf dem Tragring gelagert ist. Um eine gleichmäßige vertikale Bewegung zu gewährleisten wird vorgeschlagen, daß der Seilantrieb aus mindestens drei synchron laufenden Seilen besteht.

Weiterhin wird vorgeschlagen, daß ein Motor eine Seiltrommel für die Bewegung des Seils nach oben antreibt und daß bei der Bewegung des Seils nach unten die Drehung der Seiltrommel gegen eine Rutschkupplung erfolgt.

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

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, Ultraschall-Prüfköpfe, Ortsgeber und Hubantrieb). Diese Teile sind aber so ausgelegt, daß die Montage bzw. Demontage mit wenigen Handgriffen durchgeführt werden kann.

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

Dabei zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Reaktorkaverne und Fig. 2 eine Detailzeichnung einer Zusatzeinrichtung zur Prüfung schwer zugänglicher Stellen. F i g. 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 5

abstützt.

Im Ringraum /wischen Reaktordruckbehiilier und Wärmeisolierung 6 ist uuf einem Auflager 7 des Seilaniriebes 8 ein Tragring 9 befestigt. Der Drehkran/. 10 bildet über Kugeln U 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 Drohkran/es 10 befindet sich hierzu eine Verzahnung.

Der die vertikale Bewegung des Tragringes bewirkende Seilantrieb 8 besteht uns einer mehrfachen Anordnung von zwei Seilwinden 1.3 mit Seiltrommeln 14, Moloren 15 und einer Bockrolle 16. Eine der Seilwinden 13 mit Motor 15 ist am Boden der '5 Reaktorkavernc 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 greifen gleichmäßig verteilt mehrere Seile an. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Seilantrieb mit drei Seilen auszurüsten.

Um sicherzustellen, daß die ziehenden Seiltrommeln synchron laufen, sind die Anlriebsmotorcn elektrisch gekoppelt. Bei der vertikalen Abwärtsbewegung des Tragringes 9 ist der Seilteil oberhalb des Auflagers 7 Zugseil und der Seilteil unterhalb des Auflagers 3" 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 Seilantriebes kann selbstverständlich auch eine umlaufende Kette oder ein hydraulisch oder pneumatisch betriebenes Gestänge eingesetzt werden.

Mit der Oberseite des Drehkranzes 10 ist ein Hubantrieb 19 mittels einer nicht dargestellten Steckkupplung verbunden. Der Hubantrieb 19 umfaßt eine verschiebbare Hubstange. Am freien Ende der Hubstange ist ein Verbindungsstück 20 angelenkt, an das sich wahlweise verschiedene, mit Ultraschall-Prüfköpfen oder Fernsehkameras versehene Prüfeinrichtungen 21 ankuppeln lassen. Zusätzlich zu der Bewegung des Drehkranzes 10 erfolgt somit über den I lubiintrieb 19 eine weitere Bewegung der Ultraschall-Prüfköpfe und/oder Fernsehkameras. Damit ist sichergestellt, daß auch die schwer zugänglichen Bereiche um die Kühlmittel-Ein- und Auslaßstui/.en bis zum Reaktordruckbehällerflanseh geprüft werden können.

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

Zur Prüfung von schwer zugänglichen Stellen wie z. B. an den Rohrstutzen 23 und im Bereich der Bodenkrümmungen des Druckbehälters ist, wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, ein Gelenkarm 24 am Drehkranz 10 angebracht. Über ein Gelenk 25 und eine Zugfeder 26 ist der Hubantrieb 19 mit dem Gelenkarm 24 verbunden. 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 Position.

Während des Reaktorbetriebs wird der Tragring 9 mit Drehkranz 10 in die in Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete Stellung gefahren. Die Aufbauten des Drehkranzes 10 sind abgenommen. Wird 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 notwendigen Aufbauten 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.

Die Fernbedienung der Einrichtung erfolgt über nicht dargestellte Kabelverbindungen von einem strahlensicher untergebrachten Schaltpult aus.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Positionieren von Ultraschall-Prüfköpfen und/oder Fernsehkameras an der Außenseite von Reaktordruckbehältern, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem mittels eines Seilantriebs (8) vertikal bewegbaren Tragring (9) ein durch einen Drehantrieb (12) horizontal auf einem Kreis bewegbarer Drehkran/. (10) gelagert ist und >° daß an dem Drehkranz ein Hubantrieb (19) angeordnet ist, an dem die Ultraschall-Prüfköpfc und/oder Fernsehkameras befestig! sind.

2. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkranz (10) über Kugeln (11) 'S auf dem Tragring (9) gelagert ist.

3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilantrieb (8) aus mindestens drei synchron laufenden Seilen besteht.

4. Einrichtung nach Anspruch I, 2 odei 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor (15) eine Seiltrommel (14) für die Bewegung des Seils nach oben antreibt und daß bei der Bewegung des Seils nach unten die Drehung der Seiltrommel gegen eine Rutschkupplung erfolgt. *5

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Hubantrieb (19) und Drehkranz (10) ein Gelenkarm (24) eingesetzi ist.