DE2552341B2

DE2552341B2 - Vorrichtung zum positionieren von sonden relativ zu einer wandung

Info

Publication number: DE2552341B2
Application number: DE19752552341
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Societe Franco-Americaine de Constructions Atomiques (Framatome), Courbevoie, Hauts-de-Seine (Frankreich)
Priority date: 1974-12-05
Filing date: 1975-11-21
Publication date: 1978-02-23
Also published as: FR2309314A1; JPS6148041B2; DE2552341C3; DE2552341A1; BE836330A; IT1051308B; JPS5182803A; CA1038972A; US4004698A; ZA757263B; ES442516A1; GB1511877A; FR2309314B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Positionieren von Sonden relativ zu einer Wandung, in der mehrere Rohre regelmäßig verteilt enden, bestehend aus einem Bügel, in dem zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Arme in bezug auf den Bügel in ihrer Achsrichtung verschiebbar gelagert sind, und von denen mindestens einer eine Führung für eine Sonde aufweist.

Die einzelnen Rohre des Rohrbündels eines Dampferzeugers in einem Kernkraftwerk mit Druckwasserreaktor müssen in regelmäßigen Zeitabständen geprüft werden, um etwaige Korrosionserscheinungen zu entdecken. Diese Prüfung kann mittels einer Wirbelstrom-Sonde erfolgen, die in alle Rohre nacheinander eingeführt wird und die mit einem die Signale der Sonde anzeigenden Gerät üblicher Bauart verbunden ist. Die Sonde ist in einem biegsamen Führungsrohr angeordnet, das nacheinander vor alle Rohre des zu prüfenden Rohrbündels 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 nach der Prüfung wieder herausgezogen, um danach in ein anderes Rohr eingebracht zu werden.

Man ist natürlich bestrebt, die zur Prüfung des gesamten Rohrbündels nötige Zeit zu verringern, um den Stillstand des Dampferzeugers zu verkürzen. Jedoch ist dort die Umgebung stark durch radioaktive Strahlung verseucht, so daß es unbedingt nötig ist, die menschlichen Eingriffe zu verringern.

Man hat bisher Vorrichtungen benutzt, in denen das Ende 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. Da aber der Dampferzeuger, der ja druckfest sein muß, zylindrisch und seine Rohrplatte kreisrund ist, kann der Schlitten in seinen beiden zueinander rechtwinkligen Richtungen nur dann die ganze Rohrplatten-Fläche bestreichen und der Sondenkopf nur dann an alle Rohre herangebracht werden, wenn die Lage der festen Führungen mehrere Male verändert wird. Dies erfordert dann ein mehrmaliges Einsteigen in die Wasservorlage, also in die Bereiche gefährlicher Strahlung. 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.

Zur Untersuchung bzw. zu Reparaturen an Reaktordruckbehäliern ist es bekannt (DE-AS 23 25 388) in den oben geöffneten, in seinem Innenraum völlig freien Druckbehälter von oben einen Manipulator einzufahren, dessen Mast an im Kessel unten zentral angeordneten Abstützungen verankerbar ist. Entlang dieses Mastes ist ein Support von der weit über dem Druckkessel eingefahrenen Manipulatorkatze aus in verschiedene Stellungen verfahrbar und um seine Längsachse verdrehbar. An dem Support kann ein Ultraschallprüfkopf zur Untersuchung der Behälterwandung angeordnet sein. Mit einem derartigen Gerät können nur ein innen freier Kessel und von ihm seitlich abzweigende Rohre untersucht werden, da die Prüfgeräte nur in radialer Richtung eingesetzt werden können. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Gattung zu schaffen, mit der die Mündung eines Führungsrohres für eine Sonde zur Überprüfung von Rohren über die gesamte Fläche von Rohrplatten so bewegbar ist, daß alle Rohre bei einem einmaligen Ein- und Ausbau der Vorrichtung erfaßbar sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Wandung eine ebene Rohrplatte ist, in der ein Bündel von Rohren in einer äquidistanten rechtwinkligen Gitteranordnung endet, daß die Verschiebung der Arme jeweils in zu der Rohrplatte parallelen Richtungen um ganze Vielfache des Gitterabstandes erfolgt, daß der Bügel mit einer Hubvorrichtung versehen ist, mit der der gegenseitige Abstand der Arme in der zu der Rohrplatte senkrechten Richtung veränderbar ist, daß beide Arme Festhaltevorrichtungen aufweisen, die in die Rohre eingreifen und daß die Führung aus einem zur Rohrplatte hin offenen Führungsrohr besteht, in dem die Sonde verschiebbar

Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprächen festgelegt.

Durch das Verschieben der Arme in dem Bügel läßt sich ein planmäßiges Bestreichen der ganzen Fläche einer ebenen Rohrplatte ermöglichen. Die Vorrichtung wird jeweils durch die Spreizdorne des einen Arms

h5 festgehalten, während die Spreizdorne des anderen Arms von der Rohrplatte abgehoben und ihr gegenüber verschoben werden.

Man braucht nur zweimal in die Wasservorlage

eingreifen und diese beiden Eingriffe sind dabei noch von sehr kurzer Dauer, da man die Vorrichtung zum Positionieren an einer beliebigen Stelle der Rohrplatte ansetzen und sie sofort durch die Betätigung der Festhaltevorrichtungen eines Arms festklemmen kann. Auch das Entfernen der Vorrichtung is! sehr einfach, da sie beim Entspannen der Festhaltevorrichtungen nur von unten gehalten werden muß und dann durch das Mannloch wieder entfernt werden kann.

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

F i g. 1 eine Vorrichtung zum Positionieren von Sonden, die in der Wasservorlage eines Dampferzeugers angebracht und mit Fernsteuerungs-Geräten versehen ist, in vereinfachtem Gesamt-Schnittbild,

F i g. 2 dieselbe Vorrichtung, gesehen in der Ebene H-II der Fi g. 1,

F i g. 3 die Vorrichtung von ihrer der Rohrplatte zugewandten Seite her gesehen,

Fig.4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der F i g. 3 und gesehen, teilweise im Schnitt,

F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der F i g. 3.

Die entlang der Rohrplatte 5 verschiebbare Vorrichtung 50 weist, wie die Fig.3 bis Fig.5 im einzelnen zeigen, einen Führungs- und Verbindungsbügel 3 auf, in dem zwei rechtwinklig zueinander angeordneten Armen 1 und 2, jeweils in ihrer Achsrichtung verschiebbar geführt sind. Der Arm 1 bewegt sich geradlinig in einer öffnung des Bügels selbst an dessen der Rohreplatte 5 zugewandter Seite; er wird bei dieser Bewegung in der öffnung durch zwei glatte Rollen 7 und durch zwei mit einem Spurkranz versehene Rollen 8 geführt.

Der Arm 2 ist an seinen Enden abgewinkelt und bewegt sich geradlinig in einem Führungskörper 10. In dem Führungskörper ist der Arm mittels zweier glatter Rollen 11 und zweier mit einem Spurkranz versehenen Rollen 12 geführt. Der Führungskörper 10 ist seinerseits im Bügel 3 beweglich geführt, und zwar durch mit einem Spurkranz versehene Rollen 14, 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 IS und dessen Kolbenstange an einem am Arm festen Halter 20 befestigt ist. In gleicher Weise wird die Bewegung des Armes 2 in Beziehung zum Führungskörper 10 durch einen SK.in.otor 22 bewirkt, der auf einem am Führungskörpsr festen Halter 23 und dessen Kolbenstange an einem am Arm festen Halter 24 befestigt ist. Die Bewegung des Führungskörpers 10 im Bügel wird durch einen Stellmotor 26 bewirkt, dessen Zylindergehäuse am Bügel und dessen Kolbenstange am Führungskörper befestigt ist.

Die Arme 1 und 2 tragen an jedem ihrer Enden je einen Spreizdorn 30, der aus einer dreifach geschlitzten, also drei Backen aufweisenden Hülse 31 von etwas kleinerem Außendurchmesser als dem Innendurchmesser der Rohre 6 des Rohrbündels besteht. Die Backen der Hülse 31 sind dem Druck eines Innendorns 32 ausgesetzt, der unter dem Druck einer Feder 33 die Backen der Hülse 31 auseinanderzuspreizen und so den Durchmesser des Domes 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 Führungskörper 10 wird auf den Abstand der Rohre 6 begrenzt durch am Arm 1 bzw. Ann 2 befestigte Hubendschalter 37 bzw. 38. Weiterhin wiru die Stellung des Führungskörpers 10 auf dem Bügel 3 durch einen am Bügel befestigten Schalter 39 und eine diesen betätigende Nockenscheibe 40 gesteuert, die am Führungskörper 10 befestigt ist. Diese Nockenscheibe kann den Schalter 39 nur dann drücken, wenn der Führungskörper 10 sich in der Mitte seines Hubes auf dem Bügel 3, also in der in

to den Zeichnungen gezeigten Stellung befindet; in dieser Stellung befinden sich die vier Spreizdorne 30 in derselben Ebene.

Die Arme 1 und 2 tragen die Enden 42 von fünf Führungsrohren 43. Je eins dieser Führungsrohre 43 ist an jedem Ende des Armes 1 nahe den Spreizdornen 30 angebracht. Der Arm 2 trägt ebenfalls ein Führungsrohr an einem seiner Enden, während er am anderen Ende zwei Führungsrohre trägt, und zwar an den Enden eines rechtwinklig zu dem Arm 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 in der Rohrplatte.

In F i g. 1 und F i g. 2 ist die Vorrichtung als Ganzes — sie ist dort mit der Bezugsziffer 50 bezeichnet — in ihrer Stellung an der Rohrplatte 5 eines Dampferzeugers dargestellt. Die Wasservorlage ist in zwei Kammern 51 und 52 durch eine Trennwand 53 geteilt, und die Vorrichtung 50 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 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, die Vorrichtung 50 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 Rührbündels einschieben. Dann werden die Speiseleitungen der Stellmotore 35 abgesperrt, so daß die Vorrichtung 50 in der Rohrplatte mittels ihrer vier Verankerungs-Spreizdorne festgehalten wird.

Die Bewegung der Vorrichtung 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 Führungskörper 10 von der Rohrplatte absenken, um die Spreizdorne des Armes 2 aus den Rohren, in die sie eingesteckt waren, herauszuziehen; bei diesem Arbeits-

bo Vorgang bleibt der Bügel 3 an der Rohrplatte mittels des Armes 1 festgehalten. Wenn die beiden Spreizdorne des Armes 2 aus den Rohren herausgezogen sind, betätigt man den Stellmotor 22, um den Arm 2 im Führungskörper IU um einen der Rohrteilung entsprechenden Hub

<v"> zu verschieben; sodann führt man durch Betätigung des Steilmotors 26 die Spreizdome 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 dann einen ähnlichen Arbeitsvorgang vernehmen, 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 18 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 die Vorrichtung 50 an der Rohrplatte festgespannt und sich vergewissert hai, daß der Hilfsarm 45 zur Trennwand 53 parallel ist, die Bewegung des Schlittens vom Schaltpult 57 aus so steuern, bis man ihn in eine Ecke der Rohrplatte geführt ha«, wie in F i g. 2 dargestellt. Jede Bewegung des einen oder des anderen Armes um einen Schritt wird durch eine Zustandsänderung der Hubendschalter 37 und 38 übertragen, so daß man durch Hinzuzählen oder Abziehen der von den Schaltern empfangenen Impulse den Ort der Vorrichtung 50 an der Rohrplatte, bezoger auf zwei zueinander rechtwinklige Koordinaten, fest stellen kann. Hier werden, wenn die Vorrichtung 50 siel· in der in Fig. 2 gezeichneten Stellung befindet, die die Lage der Vorrichtung anzeigenden Zähler auf NuI gestellt. Man kann die Verschiebung der Vorrichtung ir selbsttätigem Aufeinanderfolgen von Betätigungen det Stellmotoren erfolgen lassen, wenn man voraussetzt

, daß die Ausführung des Befehls für Verschiebung eine; Armes nur dann erfolgt, wenn der andere Arm seir Hubspiel vollendet hat; weiterhin muß sicher gestell sein, daß die Sonde aus dem zu prüfenden Roh herausgezogen ist.

Es sind auch Ausführungsvarianten möglich. So kanr

z. B. je nach der Form der Rohrplatte des zu prüfendei Rohrbündels die Verteilung der Führungsrohre auf dit 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 Arme; 2 — anstatt der beiden Führungsrohre an den Enden de; Armes 45 des beschriebenen Beispiels — verwenden Man könnte sich auch denken, daß jeder Arm 1 und 2 ar seinen Enden zwei Führungsrohre trägt, die voneinan der um ein ganzes Vielfaches der Rohrteilung de:

Rohrbündels auf der Rohrplatte entfernt sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Positionieren von Sonden relativ zu einer Wandung, in der mehrere Rohre regelmäßig verteilt enden, bestehend aus einem Bügel, in dem zwei rechtwinklig zueinander angeordnete Arme in bezug auf den Bügel in ihrer Achsrichtung verschiebbar gelagert sind, und von denen mindestens einer eine Führung für eine Sonde aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung eine ebene Rohrplatte (5) ist, in der ein Bündel von Rohren (6) in einer äquidistanten rechtwinkligen Gitteranordnung endet, daß die Verschiebung der Arme (1, 2) jeweils in zu der Rohrplatte (5) parallelen Richtungen um ganze Vielfache des Gitterabstandes erfolgt, daß der Bügel (3) mit einer Hubvorrichtung versehen ist, mit der der gegenseitige Abstand der Arme (1, 2) in der zu der Rohrplatte senkrechten Richtung veränderbar ist, daß beide Arme (1, 2) Festhaltevorrichtungen (30) aufweisen, die in die Rohre eingreifen und daß die Führung aus einem zur Rohrplatte hin offenen Führungsrohr (42, 43) besteht, in dem die Sonde verschiebbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung einen Spreizdorn (30) enthält, 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 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Arme (1, 2) an einem seiner Enden einen Hilfsarm (45) aufweist, der im rechten Winkel zu ihm angeordnet ist und an jedem seiner Enden ein Führungsrohr (42,43) trägt.