DE3020105A1

DE3020105A1 - Fernsehkamera fuer die besichtigung von innenraeumen bei kernreaktoranlagen

Info

Publication number: DE3020105A1
Application number: DE3020105A
Authority: DE
Inventors: Claus Dr. 6702 Bad Dürkheim Elter; Hubert 6149 Rimbach Handel; Hermann Dipl.-Ing. 6751 Langmeil Schmitt; Josef Dipl.-Ing. 7521 Hambrücken Schöning
Original assignee: Hochtemperatur-Reaktorbau 5000 Koeln De GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1980-05-27
Publication date: 1981-12-03
Also published as: DE3020105C2

Description

HOCHTEMPERATÜR-REAKTORBAU GmbH Köln

Int. Nr. 7860

Fernsehkamera für die Besichtigung von Innenräumen bei Kernreaktoranlagen

Die Erfindung betrifft eine Fernsehkamera für die Besichtigung von Innenräumen bei Kernreaktoranlagen, insbesondere gasgekühlten Kernreaktoren.

Es ist bekannt, Fernsehkameras für die Besichtigung von aktivierten Innenräumen und anderen schwer zugänglichen Stellen bei Kernreaktoranlagen zu verwenden. Dabei wird die Fernsehkamera am Ende einer Welle oder .eines Manipulators angeordnet, die bzw. der eine vorhandene Durchdringung in der Betonwand des Reaktorbehälters oder einer anderen Öffnung durchquert, und von außen gesteuert wird. Die von der Kamera optisch erfassten Informationen über den technischen Zustand des lokalisierten Bereiches bzw. der einzelnen Bauteile des Reaktors werden elektrisch bzw. elektromagnetisch

130CK9/0297

•an ein außerhalb,des Reaktors sich befindendes Wiedergabegerät weitergeleitet und ausgewertet. Bevorzugt findet eine derart ausgebildete Kamera ihre Verwendung bei wiederkehrenden Prüfungen, wobei sich die Kamera nur während der Kontrolle im Innenbereich des Reaktors befindet. Danach wird sie von hier entfernt und dekontaminiert. Um gute Informationswerte bei den durchführenden Kontrollen zu erreichen, werden vor der Inbetriebnahme des Reaktors Maßnahmen getroffen, die es ermöglichen, bei den wichtigeren Kernreaktorkomponenten auftretende Änderungen einfach festzustellen. Weitgehend hat sich der Vorher-Nachher-Vergleich bewährt, in der die Anordnung bzw. Ausbildung der einzelnen Komponenten des Reaktors vor seiner Inbetriebnahme mit der Anordnung bzw. Ausbildung bei den wiederkehrenden Prüfungen verglichen wird.

Festgestellte Änderungen geben Hinweise auf das Ausmaß der Beschädigung. Hier wird z.B. der Dampferzeuger mit einer Markierung versehen, deren Positionierung zur Innenwand des Reaktorbehälters bzw. zu einer bestimmten Stelle der Innenwand festgelegt wird, wobei sich die Markierung im Blickfeld der bei der Kontrolle verwendeten Kamera befindet. Auftretende Veränderungen im technischen Zustand des Dampferzeugers, z.B. bei der Aufhängung, werden deutlich durch die Verschiebung der Markierungsstelle.

Besonders extrem hohe Temperatur-, Druck- und Strahlungswerte, die für einen Kernreaktor charakteristisch sind, stellen hohe Ansprüche auf die Ausbildung der Fernsehkamera. Teilweise können die genannten Einflüsse dadurch verringert werden, daß die Kontrolle erst nach einer gewissen Zeit nach dem Abschalten des Reaktors durchgeführt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fernsehkamera für die Besichtigung von Innenräumen bei Kernreaktoranlagen zu schaffen, die in ihrer Ausbildung ultrakleine Maße aufweist, bei hohen Temperaturen und Strahlungsbeiastungen

130049/0297

. ^:»^:-^{: :}"^::«^: 30201Q5 - S-

während der Abschaltzeit des Reaktors für die Besichtigung von seinen Innenräumen verwendet werden kann und derart ausgebildet ist, daß sie alle für die Besichtigung erforderlichen Komponenten beinhaltet.

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Kamera in einem Rohr angeordnet ist, daß vor dem Objektiv der Kamera mindestens ein Spiegel und mindestens eine Lichtquelle vorhanden sind, die mit dem Rohr verbunden sind, und daß zwischen dem Rohr und der Kamera ein mit Kühlgas beaufschlagbarer Spalt ausgebildet ist.

Bei der Erfindung ging man von der Tatsache aus, daß eine an sich bekannte und kommerziell erhältliche Kleinkamera für 1g Prüfungen und Inspektionen der Innenräume des Kernreaktors durchaus verwendet werden kann, wenn Voraussetzungen geschaffen werden, die die auf die Kamera wirkenden negativen Einflüsse der hohen Temperaturen eliminieren bzw. minimieren.

2Q Erfindungsgemäß ist die Kamera in einem Rohr angeordnet, wobei durch die am Anfang des Rohres ausgebildete Rohrverengung, die eine gasdichte Verbindung zwischen dem Rohr und der Kamera ermöglicht, und dem am Rohrende angeordneten Flansch, der mehrere für die Gaszufuhr dienende Öffnungen aufweist, eine starre Verbindung zwischen den beiden Komponenten erreicht wird. Der hierbei zwischem dem Rohr und der Kamera ausgebildete Spalt dient zur Beaufschlagung der Kamera mit Kühlgas. Durch das Rohr, das am Ende mit einem flexiblen Schlauch gasdicht verbunden ist, der an seinem anderen Ende

2Q an Gasflaschen angeschlossen ist, wird an alle überhitzte bzw. hoher Temperatur ausgesetzter Stellen der Kamera Kühlgas zugeführt. Komponenten der Kamera, z.B. das Objektiv der Kamera bzw. der vor der Kamera sich befindende und an einer Rohrfortsetzung angeordnete Spiegel, deren Funktion von der

qc im kontrollierten Bereich des Reaktors herrschenden Temperatur

1 30049/0297

y -^{: ::::} 30201Q5

. unabhängig ist, müssen vom Kühlgas nicht beaufschlagt werden. Vor dem Objektiv der Kamera ist erfindungsgemäß ein Spiegel angeordnet, der mit der sich hinter dem Spiegel befindenden Lichtquelle eine ergänzende Komponente der Kamera bildet, die zur Beleuchtung der Innenräume dient und das reflektierte Licht über den Spiegel in das Objektiv leitet.

Die Qualität des am Auswertegerät aufgezeichneten Bildes ist von der Lichtintensität des auf das Objektiv fallenden Lichtes abhängig. Gute Ergebnisse können z.B. dann erreicht werden, wenn die Hauptachse der Kamera die Spiegelfläche in ihrer Mitte unter einem Winkel von ca. 45 ° schneidet. Durch die Anordnung der Lichtquelle hinter dem Spiegel wird erfindungsgemäß vom Objektiv nur das reflektierte Licht aufgenommen. Es ist vorteilhaft, die Lichtquelle als eine Mikro-Halogenlampe auszubilden, die in der Rohrfortsetzung angeordnet ist,'einen kreisförmigen oder parabolischen, polierten Reflektor und eine Kondenslinse aufweist, wobei die ganze Beleuchtungsanlage ebenfalls mit dem aus den Gasflaschen strömenden Kühlgas beaufschlagt wird. Bei der Anordnung der Kondenslinse ist es empfehlenswert, darauf zu achten, daß die Linsenachse und die Senkrechte auf die Hauptachse der Kamera in einer. Ebene liegen.

Um das aus der Gasflasche strömende Kühlgas bei der erfindungsgemäßen Anordnung der einzelnen Komponenten optimal ausnützen zu können, ist die für die Beleuchtungsanlage dienende Rohrfortsetzung über einen Kanal mit dem Kühlgasspalt verbunden, und weist an ihrem Ende eine Öffnung auf, durch die das Kühlgas in den Innenraum des Reaktors strömt. Bei der Kühlung der Kamera und der Lichtquelle ist es zweckmäßig, ein Gas zu gebrauchen, das gleicher Art ist, wie das Kühlgas des Reaktors.

130049/0297

-τ -

.Hierbei hat sich Helium gut bewährt. In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß eine Kühlung nur datin erfolgreich durchgeführt werden kann, wenn der Druck in der Gasflasche größer ist als der Gasdruck im Reaktorinneren. Je

5größer die Strömung des Kühlgases ist, umso besser ist die Kühlung der Kamera und der Lichtquelle.

Die Kamera ist an ihrem Ende mit einem Koaxialkabel durch einen lösbaren Stecker verbunden, die im flexiblen Schlauch angeordnet sind und die die ganze Anlage mit dem Auswerte-■ gerät und den Gasflaschen verbinden.

Die durch die Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch die vorgeschlagene Kamera eine

15kompakte, platzsparende, wirtschaftliche und leicht handhabende, dekontaminierbare Fernsehkameraeinheit mit hoher Beleuchtungsstärke für den Einsatz in Reaktoren bei hohen Temperaturen erstellt werden kann, wobei durch die Ausgestaltung der Kamera es möglich gemacht wird, einen großen Innenbereich des Reaktors zu kontrollieren.

Die erfindungsgemäße Kamera für die Besichtigung von Innenräumen bei Kernreaktoranlagen besteht im wesentlichen aus einer im Rohr angeordneten Kamera, die vor ihrem Objektiv

25einen Spiegel und eine Lichtquelle aufweist. Die Kamera, der Spiegel und die Lichtquelle bilden eine Einheit, die in einem Rohr bzw. Rohrfortsetzung angeordnet sind und über eine Welle, die den Innenraum des Reaktors mit dem Außenraum verbindet, gesteuert werden. Eine ausreichende Kühlung der

3Qganzen Anlage wird durch das im Spalt, der zwischen der Kamera und dem Rohr besteht, strömende Kühlgas erzielt.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.

1 30049/0297

Die Kamera 1 ist im Rohr 2 angeordnet und mit ihm starr verbunden. Die starre Verbindung wird im Rohranfang 23 durch eine Durchmesserverringerung des Rohres 2 erreicht, wobei der Anfang 24 der Kamera 1 mit dem Rohranfang 23 verschraubt ist. Hier entspricht der Durchmesser der Kamera 1 dem inneren Durchmesser des Rohres 2. Am Rohrende 22 ist die Kamera 1 mit einem Flansch 8 versehen, der mehrere für die Gaszufuhr dienende Öffnungen 13 und 13a aufweist. Das von außen über den flexiblen Schlauch 19, der mit dem Rohr 2 an seinem Ende 22 gasdicht verbunden ist, zugeführte Kühlgas 6, gelangt über die Öffnungen 13 und 13a in einen Spalt 7 und beaufschlagt ihn. Das Kühlgas 6 wird über eine Öffnung 14 und einen Kanal 12 in die Rohrfortsetzung 11 geleitet, wo es zur Kühlung der Lichtquelle 5 dient. Von der Rohrfortsetzung 11 wird es über eine Öffnung 15, die am Ende 16 ausgebildet ist, i-n den Innenraum des Reaktors geleitet. Bei der Kühlung wird ein Gas gewählt, das chemisch mit dem Kühlgas des Reaktors gleich oder verträglich ist und unter einem Druck steht, der größer ist, als der innere Gasdruck des Reaktors. Vor dem Objektiv 3,

2Q das aus dem Rohr 2 herausragt, ist ein Spiegel 4 angeordnet, wobei die Hauptachse 20 der Kamera 1 die Spiegelfläche in ihrer Mitte 29 unter einem Winkel von 45° schneidet. Hinter dem Spiegel 4 ist eine Lichtquelle 5 angeordnet. Der Spiegel 4 und die Lichtquelle 5 sind gemeinsam an der Rohr Fortsetzung

O₅ 11 angeordnet, dienen für die Beleuchtung des Innenraumes des Reaktors und zur Lenkung des reflektierten Lichtes 27,28 und 29 in das Objektiv 3. Da der Spiegel 4 und die Lichtquelle 5 schwenkbar sind, ist es möglich, ihre Positionierung zum Objektiv zu ändern. Die Beleuchtungsanlage besteht aus

gg einer in dem Sockel 30 angeordneten Mikro-Halogenlampe 5, die einen kreisförmigen oder parabolischen, polierten Reflektor 9 und eine Kondensorlinse 10 aufweist. Das aus der Mikro-Halogenlampe 5 ausgestrahlte Licht wird von dem Reflektor 9 reflektiert und über eine Linse 10 zu dem kontrollierten Be-

g5 reich geleitet. Lichtstrahlen 25, 25a, 25b, die den Innenbereich des Reaktors beleuchten, werden von ihm reflektiert

130049/0297

und gelangen auf den Spiegel 4, der die reflektierten Strahlen 27, 28, 29 in das Objekt, 3 der Kamera 1 leitet.·

Die Kamera 1 ist an ihrem Ende mit einem Koaxialkabel durch einen lösbaren Stecker 19 verbunden, die im flexiblen Schlauch 19 angeordnet sind und die die ganze Anlage mit dem Auswertegerät, das sich außerhalb des Reaktorraums befindet, verbindet und mit elektrischem Strom versorgt wird.

1 3QCU9/0297

Claims

Int. Nr. 7860

Ansprüche 10

Iy. Fernsehkamera für die Besichtigung von Innenräumen bei Kernreaktor-anlagen, insbesondere gasgekühlten Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera (1) in einem Rohr (2) angeordnet ist, daß vor dem Objektiv (3) der Kamera (1) mindestens ein Spiegel (4) und mindestens eine Lichtquell« (5) vorhanden sind, die mit dem Rohr (2) verbunden sind, und daß zwischen dem Rohr (2) und der Kamera

(I) ein mit Kühlgas (6) beaufschlagbarer Spalt (7) ausgebildet ist.
2. Fernsehkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) mit der Kamera (1) durch Überschieben und Verschrauben mittels Gewinde oder Flansche (8) befestigt

ist. ·
3. Fernsehkamera nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spiegel (4) und/oder die Lichtquelle (5)

schwenkbar sind.
30
4. Fernsehkamera nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5) in einer Rohrfortsetzung

(II) angeordnet ist, die einen kreisförmigen oder parabolischen, polierten Reflektor (9) und eine Kondensorlinse

(10) hat.

-ν/

1300A9/0297 ORIGINAL INSPECTED

S020105
5. Fernsehkanera nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (5) eine Mikrο-Halogenlampe hat.
g 6. Fernsehkamera nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrfortsetzung (11) über einen Kanal (12) mit dem Spalt (7) verbunden ist und an ihrem Ende (16) eine Kühlgasöffnung (15) hat.
^₀ 7. Fernsehkamera nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (2) über einen flexiblen Schlauch (19) an eine Gasflasche angeschlossen ist.
8. Fernsehkamera nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kamera mit einem Koaxialkabel (18) und

lösbaren Stecker (17) verbunden ist.

130049/0297