DE2552341A1

DE2552341A1 - Vorrichtung zum positionieren eines geraets an einer rohrplatte

Info

Publication number: DE2552341A1
Application number: DE19752552341
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Framatome SA
Current assignee: Areva NP SAS
Priority date: 1974-12-05
Filing date: 1975-11-21
Publication date: 1976-06-16
Also published as: FR2309314B1; ES442516A1; FR2309314A1; CA1038972A; JPS6148041B2; US4004698A; ZA757263B; GB1511877A; JPS5182803A; DE2552341C3; DE2552341B2; BE836330A; IT1051308B

Description

310-21.997P(24.998H)

SOCIETE PRANCO-AMERICAINE DE CONSTRUCTIONS ATOMIQUES PRAMATOME, Courbevoie (Prankr.)

Vorrichtung zum Positionieren eines Geräts an einer Rohrplatte

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum wahlweisen Positionieren eines Geräts an einer Rohrplatte, die ein Bündel von regelmäßig über sie verteilten Rohren trägt, wobei das Gerät durch Führungsrohre geführt wird, die zur Rohrplatte hin offen sind und vor alle Rohre des Rohrbündels nacheinander gebracht werden sollen., damit das Gerät in jedes einzelne Rohr eingeführt werden kann, mit einem das Gerät tragenden verschiebbaren Schlitten, dessen Bewegungen ferngesteuert werden.

Man muß die sehr vielen Rohre des Rohrbündels des Dampferzeugers in einem Kernkraftwerk mit Druekwasser-

310-(7V85)-BgnSl

609825/0857

OFlIOlNAL INSPECTED

reaktor in regelmäßigen Zeitabständen prüfen, um etwaige Anfressungen zu entdecken; diese Prüfung geschieht gewöhnlich durch eine Wirbelstrom-rSonde, die in alle Rohre nacheinander eingesteckt wird und mit einem die Signale der Sonde anzeigenden Gerät üblicher Bauarn verbunden ist. Die Sonde ist in einem biegsamen Führungsrohr angeordnet, das nacheinander vor alle Rohre des zu prüfenden RohrbundeIs gebracht wird. Wenn die Mündung des Führungsrohres genau vor einem der Rohre des Bündels zentriert ist, wird die Sonde in das Rohr - z. B. mittels Druckluft - hineingetrieben und sodann wieder herausgezogen, um danach in ein anderes Rohr eingebracht zu werden.

Man sucht natürlich die zur Prüfung des gesamten Rohrbündels nötige Zeit aufs äußerste zu verringern, um den Stillstand des Dampferzeugers zu verkürzen. Aber dort ist die Umgebung stark durch Strahlung verseucht, und es ist daher unbedingt nötig, die menschlichen Eingriffe zu verringern. .

Man hat bisher Vorrichtungen benutzt, in denen der Kopf des biegsamen Führungsrohres von einem Schlitten getragen wird, der in zwei zueinander rechtwinkligen Richtungen längs Führungen verschoben werden kann, die durch die Mannlöcher in die am Ende des Rohrbündels angeordnete Wasservorlage eingebracht und an der Rohrplatte befestigt werden müssen. Aber der Dampferzeuger, der ja druckfest sein muß, ist zylindrisch, und seine Rohrplatte ist kreisrund; und daher kann der Schlitten

609825/0857

in seinen beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen nur dann die ganze Rohrplatten-Pläche bestreichen und der Sondenkopf nur dann an alle Rohre herangebracht werden, wenn die Lage der festen Führungen mehrere Male verändert wird. Dies erfordert dann, mehrere Male in die Wasservorlage, also in die Bereiche gefährlicher Strahlung einzusteigen. Dasselbe gilt auch für den häufigen Fall, daß die Rohre des Bündels U-förmig sind, also die Wasservorlage in zwei Teile geteilt ist, so daß der Schlitten nur eine Halbkreis-Fläche bestreichen kann.

Die Erfindung bringt eine Lösung für dieses Problem durch eine Vorrichtung, welche die Mündung eines Führungsrohres für einen mit Wirbelströmen arbeitenden Fühler über die gesamte Fläche der Rohrplatte bewegen kann und somit Zugang zu allen Rohren bietet, dabei aber die nötigen Eingriffe für das gesamte Rohrbündel auf nur einmaligen Einbau und einmaligen Ausbau des Prüfgerätes beschränkt. Zwischen diesen beiden Eingriffen am Beginn und am Ende der Arbeiten werden alle Bewegungen aus der Ferne, von außerhalb des Bereiches gefährlicher Strahlung, gesteuert.

Die Erfindung liegt darin, daß

a) der Schlitten aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Armen besteht, deren jeder mit Vorrichtungen für zueinander reziproke Führung und mit Vorrichtungen für Verschiebung relativ zueinander in drei

60982B/0857

zueinander senkrechten Richtungen, nämlich in der zur Ebene der Rohrplatte senkrechten Richtung und in zwei zur Ebene der Rohrplatte parallelen Richtungen, versehen ist und das Ende je eines Führungsröhres trägt, wobei die Hübe dieser Verschiebungen in der zur Rohrplatte parallelen Ebene ganze Vielfache der Abstände der Rohre der Rohrplatte voneinander sind,

b) der Schlitten an jedem der Arme Festhaltevorrichtungen und Bauteile, die mindestens teilweise in die Rohre der Rohrplatte eindringen können, trägt sowie mit ferngesteuerten Vorrichtungen zur Betätigung dieser Festhaltevorrichtungen versehen ist.

Die Erfindung sei nun in ihren Einzelheiten an einem Ausführungsbeispiel anhand der anliegenden Zeichnungen beschrieben. Diese zeigen in

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die in der Wasservorlage eines Dampferzeugers angebracht und mit ihren Fernsteuerungs-Geräten versehen ist, in vereinfachtem Gesamt-Schnittbild,

Fig. 2 dieselbe Vorrichtung, gesehen in der Ebene H-II der Fig. 1,

Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5 den die Köpfe der Führungsrohre tragenden eigentlichen Schlitten in seinen Einzelheiten, und zwar

Fig. 5 den Schlitten von seiner der Rohrplatte zugewandten Seite her gesehen,

609825/0857

Fig. 4 denselben in der Ebene IV-IV der Fig. 3 gesehen, teilweise im Schnitt,

Fig. 5 denselben in der Ebene V-V der Fig. 3 gesehen und ebenfalls teilweise im Schnitt.

Zunächst sei auf Fig. 3 bis Fig. 5 verwiesen. Wie dort ersichtlich, besteht der Schlitten aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Armen 1 und 2, die beide in einem Führungs- und Verbindungs-Bügel 3 angeordnet sind. Der Arm 1, von im wesentlichen gerader Form, bewegt sich geradlinig in einer öffnung des Bügels an dessen der Rohrplatte 5 zugewandter Seite; er wird bei dieser Bewegung in der öffnung durch zwei glatte Rollen 7 und durch zwei mit Spurkranz versehene Rollen 8 geführt.

Der Arm 2 hat im wesentlichen U-Form; der gerade Mittelteil dieses U bewegt sich geradlinig und frei in einem zweiten Schlitten 10 und ist in diesem in ebensolcher Weise mittels zweier glatten Rollen 11 und zweier mit Spurkranz versehenen Rollen 12 geführt. Auch dieser Schlitten 10 ist im Bügel 3 beweglich geführt, und zwar durch mit Spurkranz versehene Rollen Ik, die in entsprechende Nuten 15 des Bügels eingreifen.

Die Bewegung des Armes 1 in Beziehung zum Bügel 3 wird durch einen Stellmotor 18 bewirkt, der auf einem am Bügel festen Halter 19 und dessen Kolbenstange an einem am Arm festen Halter 20 befestigt ist. In gleicher Weise wird die Bewegung des Armes 2 in Beziehung zum Schlit-

609825/0857

ten 10 durch einen Stellmotor 22 bewirkt, der auf einem am Schlitten festen Halter 23 und dessen Kolbenstange an einem am Arm festen Halter 24 befestigt ist. Und die Bewegung des Schlittens 10 im Bügel wird durch einen Stellmotor 26 bewirkt, dessen Zylindergehäuse am Bügel und dessen Kolbenstange am Schlitten befestigt ist.

Die Arme 1 und 2 tragen an jedem ihrer Enden je einen spreizbaren Dorn JO, der aus einer dreifach geschlitzten, also drei Backen aufweisenden Hülse 31 von etwas größerem Außendurchmesser als dem Innendurchmesser der Rohre 6 des Rohrbündels besteht. Die Backen der Hülse 31 sind dem Druck eines Innendorns ausgesetzt, der unter dem Druck einer Feder 33 die Backen der Hülse 31 auseinanderzuspreizen und so den Durchmesser des Dornes zu vergrößern sucht. Der Innendorn 32 ist an der Kolbenstange eines Stellmotors 35 befestigt, der die Feder 33 zusammenzudrücken und so die die Hülse 31 spreizende Kraft aufzuheben vermag.

Der Hub der Arme 1 und 2 im Bügel 3 bzw. im Schlitten 10 wird auf den Rohrabstand der Rohrplatte 6 begrenzt durch am Arm 1 bzw. Arm 2 befestigte Hubendschalter 37 bzw. 38. Und letztlich wird die Stellung des Schlittens 10 auf dem Bügel 3 durch einen am Bügel befestigten Schalter 39 und eine diesen betätigende Nockenscheibe 40 gesteuert, die am Schlitten 10 befestigt ist. Diese Nockenscheibe kann den Schalter nur dann drücken, wenn der Schlitten 10 sieh in der Mit-

609825/0857

te seines Hubes auf dem Bügel 3» also in der in den Zeichnungen gezeigten Stellung befindet, und in dieser Stellung befinden sich die vier Spreizdorne 30 in einer und derselben Ebene.

Die so gebildete Vorrichtung trägt' die Enden 42 von fünf Führungsrohren 43. Je zwei dieser Führungsrohre 43 sind am Ende je eines Armes 1 nahe den Spreizdornen 30 angebracht. Der Arm 2 trägt ebenfalls ein Führungsrohr an einem seiner Enden, aber am unteren Ende trägt er zwei Führungsrohre, und zwar an den Enden eines rechtwinklig zu ihm angeordneten Hilfsarmes 45. Alle Abstände zwischen den Spreizdornen oder zwischen den Führungsrohren oder zwischen einem Spreizdorn und einem Führungsrohr ein und desselben Armes sind genau ganze Vielfache des Rohrabstandes der Rohrplatte.

In Fig. 1 und Fig. 2 ist der Schlitten als Ganzes - er ist dort mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet - in seiner Stellung an der Rohrplatte 5 eines Dampferzeugers dargestellt. Dort ist die Wasservorlage des Generators in zwei Kammern 5I und 52 mit Trennwand 53 geteilt, und der Schlitten kann eine Hälfte der Rohrplatte, d. h. eine Halbkreisfläche bestreichen. Die Führungsrohre 43, die Speiseleitungen für die Stellzylinder 18, 22, 26 und.35 sowie die elektrischen Verbindungsleitungen zu den Hubendschaltern sind zu einem biegsamen Bündel 55 zusammengefaßt und zu einem Schrank 56 für die pneumatischen und elektrischen Geräte nahe dem Dampferzeuger geführt. Der Schrank 56 einerseits

609825/0887

wird von einem Schaltpult 57 aus gesteuert, das außerhalb des Bereichs gefährlicher Strahlung angeordnet ist.

Bei planmäßigem Stillstand des Dampferzeugers wird, sobald Zugang zur Wasservorlage möglich ist, der Schlitten, der pneumatisch und elektrisch mit dem Schrank 56 verbunden ist, von Hand durch ein Mannloch 59 eingebracht und an die Rohrplatte 5, die die Decke der Wasservorlage bildet, herangebracht. Bei diesem Arbeitsvorgang sind die Stellmotoren 35 der Spreizdorne mit Druckluft gespeist, und die vier Spreizdorne lassen sich, da sie nicht gespreizt sind, leicht jeder in je ein Rohr des Rohrbündels einschieben. Dann werden die Speiseleitungen der Stellmotoren abgesperrt, und der Schlitten findet sich in der Rohrplatte mittels seiner vier Verankerungs-Spreizdorne festgehalten. Dann setzt man die zum Schlitten führenden Verbindungsleitungen-BUndel 55 in Höhe des Mannloches fest, wobei man genügend freien Durchhang beläßt, daß der Schlitten in allen seinen Bewegungen über die ganze Rohrplattenhälfte frei beweglich ist, und kann dann die Wasservorlage entleeren.

Die Bewegung des Schlittens 50 über die Rohrplatte hin geschieht dann folgendermaßen: Indem man z. B. die beiden Stellmotoren 35 des Armes 2 speist, entspannt man die beiden zugehörigen Spreizdorne und kann dann mittels des Stellmotors 26 den Schlitten 10 von der Rohrplatte absenken, um die Spreizdorne des Armes 2 aus den Rohren, in die sie eingesteckt waren, herauszuziehen; bei diesem Arbeitsvorgang bleibt der Bügel 3

609825/0857

an der Rohrplatte festgehalten mittels des Armes 1, der an der Platte mittels seiner eigenen Spreizdorne festgeklemmt bleibt. Wenn die beiden Spreizdorne des Armes 2 aus den Rohren herausgezogen sind, betätigt man den Stellmotor 22, um den Arm 2 im Schlitten 10 um einen der Rohrteilung gleichen Hub zu verschieben] sodann führt man durch Betätigung des Stellmotors 26 die Spreizdorne des Armes 2 in andere Rohre des Bündels wieder ein und spannt diese dann in diesen Rohren wieder fest, indem man den Druck aus den Stellmotoren 35 abläßt. Man kann danneinen ähnlichen Arbeitsvorgang vornehmen, indem man diesmal den Arm 1 losspannt, ihn aus den Rohren herauszieht und ihn ebenfalls um eine Rohrteilung verschiebt, wobei das Gerät diesmal mittels des Armes 2 an der Rohrplatte gehalten wird. Wie also leicht ersichtlich, kann man durch passend gewählte Betätigungen der Stellmotoren l8 oder 22, nachdem man den einen oder den anderen der Arme 1 oder 2 losgespannt und herausgezogen hat, den Schlitten jedesmal um eine Rohrteilung in einer Richtung oder in der dazu rechtwinkligen Richtung verschieben; man kann also immer das eine oder das andere der Führungsrohre 43 vor irgendein beliebiges Rohr 6 des Rohrbündels bringen.

In praxi wird man, nachdem man den Schlitten an der Rohrplatte festgespannt und sich vergewissert hat, daß der Hilfsarm 45 zur Trennwand 53 parallel ist, die Bewegung des Schlittens vom Schaltpult 57 aus steuern, bis man ihn in eine Ecke der Rohrplatte geführt hat, wie in Fig. 2 dargestellt. Jede Bewegung des einen oder

609825/085 7

- ίο -

des anderen Armes um einen Schritt wird durch eine Zustandsänderung der Hubendschalter 37 und 3>8 übertragen, so daß durch Hinzuzählen oder Abziehen der von den Schaltern empfangenen Impulse man den Ort des Schlittens an der Rohrplatte, bezogen auf zwei zueinander rechtwinklige Koordinaten, feststellen kann. Hier werden, wenn der Schlitten 50 sich in der in Pig. 2 gezeichneten Stellung befindet, die die Lage des Schlittens anzeigenden Zähler auf Null gestellt, so daß nun ein neuer Bestreichungs-Kreislauf beginnen kann. Je nach dem erstrebten Ziel kann man die Verschiebung des Schlittens in selbsttätigem Aufeinanderfolgen von Betätigungen der Stellmotoren programmieren, natürlich mit den Sicherheitsbedingungen, daß die Ausführung des Befehls für Verschiebung eines Armes nur dann, wenn der andere Arm sein Hubspiel vollendet hat, und dies auch nur dann möglich ist, wenn die Erlaubnis dazu durch einen Schalter gegeben ist, der sich außerhalb des Systems befindet, der also anzeigt, daß die Sonde aus dem zu prüfenden Rohr herausgezogen ist. Die Aufeinanderfolge der Bewegungen für die selbsttätige Verschiebung des Schlittens und die für die gute Ausführung dieser Verschiebung nötigen Sicherheitsbedingungen werden hier nicht im einzelnen beschrieben; denn sie kann sich ein auf selbsttätige Steuerungen spezialisierter Techniker leicht vorstellen.

Durch diese selbsttätigen Verschiebungen des Schlittens läßt sich auch gut ein planmäßiges Bestreichen der ganzen Fläche der betrachteten Rohrplatte sowie eine Ver-

609825/0857

Schiebung des Schlittens zu einem durch zwei zueinander rechtwinklige Koordinaten genau bestimmtes Rohr bewirken.

Am Schluß des Arbeitsvorganges braucht man nur den Schlitten von Hand festzuhalten und dann das Entspannen aller Spreizdorne einzusteuern und kann¹ dann den Schlitten von der Rohrplatte abnehmen und durch das Mannloch herausbringen.

Wie ersichtlich, braucht man bei der ganzen Arbeit nur zweimal in die Wasservorlage hineinzugreifen, und diese beiden Eingriffe sind obendrein nur sehr kurz; denn man kann den Schlitten an beliebiger Stelle der Rohrplatte ansetzen und braucht, um ihn abzunehmen, ihn nur festzuhalten, während seine Spreizdorne abgespannt werden.

Wohlverstanden: Die Erfindung ist nicht auf die gezeichnete und beschriebene Ausfuhrungsform beschränkt diese ist nur ein Beispiel; sondern die Erfindung umfaßt ebenso alle anderen Ausführungsformen, die sich von dieser nur durch Einzelheiten, durch Ausführungs-Abwandlungen oder durch Anwendung gleichwertiger Mittel

unterscheiden. So kann z. B. je nach der wirklichen Form der Rohrplatte des zu prüfenden Rohrbündels die Verteilung der Führungsrohre auf die Arme 1 und 2 verschieden sein; insbesondere könnte man z. B., wenn man eine ganze kreisförmige Rohrplatte prüfen will, ein Führungsrohr an jedem Ende des Armes 2 - anstatt der beiden Führungsrohre an den Enden des Armes 45 des

609825/08b7

beschriebenen Beispiels- verwenden. Man könnte sich auch denken, daß jeder Arm 1 und 2 an seinen Enden zwei Führungsrohre trägt, die voneinander um ein ganzes Vielfaches der Rohrteilung des Rohrbündels auf der Rohrplatte entfernt sind.

609825/08B7

Claims

Patentansprüche

·. 1.) Vorrichtung zum wahlweisen Positionieren eines Geräts "an einer Rohrplatte, die ein Bündel von regelmäßig über sie verteilten Rohren trägt, wobei das Gerät durch Führungsrohre geführt wird, die zur Rohrplatte hin offen sind und vor alle Rohre des Rohrbündels nacheinander gebracht werden sollen, damit das Gerät in jedes einzelne Rohr eingeführt werden kann; mit einem das Gerät tragenden verschiebbaren Schlitten, dessen Bewegungen ferngesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Schlitten aus zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Armen (1, 2) besteht, deren jeder mit Vorrichtungen (7, 8; 11, 12) für zueinander reziproke Führung und mit Vorrichtungen (18, 22, 26) für Verschiebung relativ zueinander in drei zueinander senkrechten Richtungen, nämlich in der zur Ebene der Rohrplatte (5) senkrechten Richtung und in zwei zur Ebene der Rohrplatte (5) parallelen Richtungen, versehen ist und das Ende je eines Führungsrohres (4j) trägt, wobei die Hübe dieser Verschiebungen in der zur Rohrplatte (5) parallelen Ebene ganze Vielfache der Abstände der Rohre (6) der Rohrplatte (5) voneinander sind,

b) der Schlitten an jedem der Arme (1, 2) Festhaltevorrichtungen (30 - 33) und Bauteile (30), die mindestens teilweise in die Rohre (6) der Bohrplatte eindringen

609825/0857

können, trägt sowie mit ferngesteuerten Vorrichtungen (32, 35) zur Betätigung dieser Pesthaltevorrichtungen versehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pesthaltevorrichtung mit der jeder Arm versehen ist, aus einem Spreizdorn (30) besteht, der durch einen Stellmotor (35) betätigt wird und dessen Durchmesser, wenn der Dorn herausgezogen ist,etwas kleiner als der Innendurchmesser der Rohre (6) des Rohrbündels ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungen (18, 22, 26) für die Verschiebung der Arme (l, 2) und die Stellmotoren (30) für die Betätigung der Festhaltevorrichtungen (30, 32) pneumatische Stellzylinder sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere zur Verwendung an einem durch einen geradlinigen Bauteil begrenzten Rohrplatten-Teil, dadurch gekenn ζ eich net, daß einer der Arme (2) an einem seiner Enden einen Hilfsarm (45) aufweist, der im rechten Winkel zu ihm angeordnet ist und an jedem seiner Enden ein Führungsrohr (4^) trägt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Verschiebungen jedes Armes (1, 2) relativ zum anderen Arm (2, 1) gleich der Rohrteilung der Rohrplatte (5) ist und daß jede dieser Verschiebungen durch Hubendschalter (37, 38) abgefühlt wird.

609825/0857
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der Hubendschalter (37, 38) in Zählwerken ausgewertet werden, um den Ort der Vorrichtung auf der Rohrplatte (5) zu bestimmen.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsteuerungseinrichtung Vorrichtungen zur selbsttätigen Steuerung der die Arme (1, 2) verschiebenden Stellmotoren (l8, 22, 26) und der die Festhaltevorrichtungen (30) betätigenden Stellmotoren . (35) in vorbestimmtem Aufeinanderfolgen sowie notwendige.1 Verriegelungsvorrichtungen zur Verhütung ungewollter Bewegungen enthält. ^v

609825/0857

Leerse ite