DE3340465A1 - Rohrleitungsverbindungsvorrichtung zum verbinden von ortsfesten rohrleitungsanschluessen - Google Patents
Rohrleitungsverbindungsvorrichtung zum verbinden von ortsfesten rohrleitungsanschluessenInfo
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Description
Rohrleitungsverbindungsvorrichtung zum Verbinden von ortsfesten Rohrleitungsanschlüssen ■ '-""
Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungsverbindungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Anlagen zur Wiederaufarbeitung von bestrahlten Kernbrennstoffen
weisen zur Aufnahme des verfahrenstechnischen Teiles sogenannte 'Heiße'Großzellen auf. In diesen strahlungsabschirmenden
Großzellen sind die Verfahrenskomponenten in Gerüsten oder Gestellen (sogenannten Racks) aufgestellt.
Die Instandhaltungsarbeiten innerhalb der mit radioaktiver Strahlung belasteten Großzellen müssen ohne ein Betreten
der Zelle von Arbeitspersonen "durchgeführt werden. Die Instandhaltungsarbeiten werden daher über ortsbewegliche
Fernhantierungsmaschinen durchgeführt. Dabei erscheint es zweckmäßig, daß die die Verfahrenskomponenten aufnehmenden
Racks fernhantierungsgerecht in Modulbauweise längs der Wände der heißen Großzelle aufgestellt werden. Es besteht so die
Möglichkeit, ein Gerüst komplett oder Teile des Gerüstes auszutauschen.
Innerhalb der Gerüste ist das Rohrleitungssystem zur Versorgung der Prozeßkomponenten nahezu vollständig verschweißt«
Lediglich einige Verschleißkomponenten sind mit lösbaren Rohrverbindungen ausgerüstet. Die Rohrleitungsverbindungen
der Gerüste untereinander und die Verbindungen zu einem Rohrvorhang an der Zellenwand oder zu durch die Zellenwand hindurchgeführten
Rohrleitungen müssen ebenfalls mit lösbaren Rohrverbindungen ausgerüstet werden.
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BAD ORIGINAL
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Bei einem Austausch eines Gerüstes müssen alle Rohrleitungen, die zwei Racks direkt miteinander oder mit durch
die Zellenwand führenden Rohrleitungen verbinden, fernbedient getrennt und nach dem Einbau eines neuen Gerüstes
wieder miteinander verbunden werden. Um den Gerüstausbau zu ermöglichen, ist es notwendig, daß ganze Abschnitte
der Rohrleitungen entfernt werden, weil sie die Austauschbarkeit, d. h. das Entfernen, des Gerüstes verhindern
würden.
Man verwendet daher herausnehmbare Rohrleitungsteile, sogenannte Rohrverbindungseinheiten (amerikanisch: Jumper),
die an ihren Enden mit kuppelbaren Rohrflanschen versehen sind. Bei der Verbindung von durch die Zellenwand führenden
Rohrleitungen mit Rohrleitungsanschlüssen im Gerüst werden die Rohrverbindungseinhreiten zwischen dem ortsfesten
Endflansch eines an einer an der Zellenwand angebrachten Rohrleitungsplatte angeschweißten Rohrleitungsanschlusses und dem Rohrleitungsanschluß einer in dem Ge-
rüst angeordneten Apparatur eingesetzt und mit diesen beiden Endflanschen gekuppelt.
Dabei enden die Rohrleitungen der im Gerüst angeordneten Prozeßkomponenten in RohrleitungsanSchlüssen, die auf einer
Rohranschlußplatte auf dem Gerüst angebracht sind.
Zwischen den beiden zu verbindenden ortsfesten Endflanschen der Rohranschlußplatten ist ein feststehender Abstand vorhanden,
in den das austauschbare bzw. abnehmbare Rohrlei-0 tungsteil eingeführt bzw. aus dem es herausgenommen wird.
Die Verbindung der Rohr- und Endflanschen miteinander wird über an sich bekannte Mittel wie Spannringkupplungen oder
Schraubverbindungen erzielt.
Das Herausnehmen bzw. Einführen des Rohrleitungsteiles
muß mittels der fernhantierten Handhabungstechnik durchgeführt werden. Dieses ist nicht einfach, da der den Verbin
dungs vor gang ausführende Operator diesen Vorgang nur
über' Fernseh-Monitorbeobachtung überwachen und danach durchführen
kann. Es kommt dabei oft zu Fehlversuchen des Einbringens des austauschbaren bzw. herausnehmbaren Rohrleitungsteiles
.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rohrleitungsverbindungsvorrichtung
der eingangs geschilderten Art zu schaffen, durch die der Austauschvorgang des Rohrleitungsteiles zwischen zwei ortsfesten Rohrleitungsanschlüssen
in der Großzelle vereinfacht und erleichtert wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen
des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Nach dem fernhantierten Lösen der Spannmittel der beiden
Flanschverbindungen kann das Rohrleitungsteil durch eine Kranbewegung in lediglich einer Richtung aus der Verbindungsstelle
herausgenommen werden. Es sind nicht mehr mehrere Bewegungen in verschiedenen Richtungen notwendig. Das erleichtet
bzw. ermöglicht die Anwendung von festen Zentrierstiften auf den Trennflächen der Flanschen.
Nach den Instandhaltungsarbeiten bzw. dem Austausch eines Gerüstes wird das Rohrleitungsteil zur Verbindung der ortsfesten
Rohrleitungsanschlüsse durch ein Heranbringen mittels eines Kranes wieder eingesetzt. Beim Kuppelvorgang ist lediglich
eine Bewegung in einer Richtung durchzuführen.
Für die Bedienungsperson wird durch die erfindungsgemäße
Ausbildung der Rohrleitungsverbindungsvorrichtung das Zu-
sairanenkuppeln bzw. Verbinden von zwei ortsfesten Rohranschlüssen
mittels eines zwischengesetzten Rohrleitungsteiles wesentlich vereinfacht. Das fernhantierte Zusammenführen
der zu kuppelnden Flanschen von einerseits den Rohrflanschen des Rohrleitungsteiles und andererseits den ortsfesten
Endflanschen der beiden Rohrleitungen wird schneller und genauer möglich. Die Trennebenen der Flanschen sind entweder
beide vertikal oder beide horizontal angeordnet, wobei die vertikale Anordnung vorteilhafter ist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Ansprüchen
2 bis 4 gekennzeichnet.
Wird die Rohrleitungsverbindungsvorrichtung in vorteilhafter
Weise gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 5 oder des Anspruches 6 ausgestattet, wird ein einfacher Aufbau des
Rohrleitungsteiles erreicht.
Wenn die Endflanschen des Rohrleitungsteiles an einem bogenförmigen
Rohrstück angeschweißt werden, wird eine gute Zugänglichkeit der Flanschschrauben mittels der fernhan- :
tierten Schraubwerkzeuge möglich. Der Verlauf des Rohrleitungsteiles wird durch die Rohrbogen aus der Mittelachse
des Flansches abgeleitet.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen 8 bis 10 aekennzeichnet.
Die Rohrleitungsteile der erfindungsgemäßen Rohrleitungs-0
verbindungsvorrichtung können schnell und einfach ausgetauscht bzw. montiert werden. Dabei ist es ein wesentlicher
Vorteil, daß das die beiden Flanschverbindungen lösende oder anziehende Werkzeug nur in einer Ebene ohne Wechseln der
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Arbeitsposition bedient zu werden braucht. Ein erheblich schnellerer Ein- bzw. Ausbau der verbindenden Rohrleitungsteile wird erreicht.
Anhand der Zeichnung werden nachstehend drei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Dabei wird auf :
die Darstellung von zum Verständnis der Erfindung nicht notwendigen Dinge der besseren Übersicht halber verzichtet.
Es zeigt
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Großzelle mit längs den Wänden aufgestellten Gerüsten und einem Rohrleitungsteil
zwischen einem Rohrleitungsanschluß einer ortsfesten Rohrleitung an der Zellenwand
und einem ortsfesten Rohrleitungsanschluß an dem linken Gerüst, während die Rohrleitungsteile am
rechten Gerüst fortgelassen wurden,
Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein Rohrleitungsteil, das zwischen den beiden Endflanschen zweier ortsfester
Rohrleitungsanschlüsse angeordnet ist,
Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Rohrleitungsteiles,
Fig. 4 eine Lagesicherung der Rohrflanschen.
In der Großzelle 2 sind mehrere Gerüste A1 sogenannte Racks,
entlang zweier gegenüberliegender Zellenwände 6 und 8 angeordnet. In diesen Racks 4, die eine gerasterte Struktur aufweisen
können, werden die verschiedenen Verfahrenskomponenten 9 aufgenommen. Durch die beiden sich gegenüberliegenden Rack-
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reihen wird ein mittlerer Transportgang 10 gebildet. In
diesem Transportgang 10 ist ein Manipulatorträgersystem 12 verfahrbar angeordnet. Das Manipulatorträgersystem
weist einen oberen Brückenkran 14 auf, der seitlich in den Zellenwänden 6, 8 der Großzelle 2 horizontal verfahrbar
ist. Auf dem Brückenträger 14 ist eine Seilzuglaufkatze 15 verfahrbar angeordnet, deren Seilzug 16 mit einem
Kranhaken 17 versehen ist. Eine verfahrbare Fernseheinrichtung 18 ist am Brückenträger 14 hängend angeordnet.
An dem Brückenträger 14 hängt eine vertikale Führungssäule
19. Die Führungssäule 19 weist eine senkrechte Zahnstange 20 auf.
An der um ihre Längsachse drehbaren Führungssäule 19 ist ein Support 21 auf- und abfahrbar angeordnet, der einen
exzentrisch zur Führungssäule «19 angeordneten Schwenkausleger
22 trägt. Am Ende des Schwenkauslegers 22 ist eine Werkzeugträgerplatte 24 angeordnet, an der Manipulatoren
Werkzeuge oder andere Fernhantierungsgeräte adaptierbar sind.
Oberhalb des Brückenträgers 14 des Manipulatorträgersystems
12 ist knapp unterhalb der Zellendecke 27 ein fernsteuerbarer Brückenlaufkran 28 angeordnet, der mit einer quer
zu dem Kranträger 3 0 verfahrbaren Seilzuglaufkatze 32 versehen ist. Der Brückenlaufkran 28 trägt an einem Drahtseil
34 einen vertikal bewegbaren Kranhaken 36. An diesem Kranhaken 36 ist u. a. auch ein Schlagschrauber anhängbar,
der in einer speziellen Aufnahmevorrichtung angebracht wer-0 den kann.
Die Racks 4 weisen auf ihren Köpfen jeweils eine waagerechte Rohranschlußplatte 4 0 auf, in der die Rohrleitungen
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41 der Verfahrenskomponenten 9 enden. Für jede Rohrleitung
41 ist auf der Rohranschlußplatte 4 0 ein Rohrleitungsanschluß 42 angebracht, der einen kuppelbaren Endflansch 4 3
(Fig. 2) aufweist.
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Seitlich oberhalb der Racks 4 sind innerhalb der Großzelle an den Zellenwänden 6, 8 für jedes Rack jeweils eine senkrecht
angeordnete Rohranschlußplatte 44 für von außen durch einen Zellenwandstopfen 45 herangeführte Rohrleitungen 4 6
angeordnet. Die Rohranschlußplatten 44 weisen ebenfalls Rohrleitungsanschlüsse 47 auf, in denen die herangeführten
Rohrleitungen 46 enden. Die Rohrleitungsanschlüsse 47 sind mit jeweils einem kuppelbaren Endflansch 48 versehen.
Der Zellenwandstopfen 45 ist mit Bleigranulat 49 gefüllt.
Bei jedem Rack 4 werden die Rohrleitungsanschlüsse 42 und 47 der beiden Rohranschlußplatten 40 und 44 durch Rohrleitungsteile
50, den sogenannten Rohrverbindungseinheiten, miteinander verbunden. In der Fig. 1 ist der besseren Übersichtlichkeit
halber bei dem linken Rack 4 nur ein Rohrleitungsteil 50 eingezeichnet. Am rechten Gerüst 4 wurden die
Rohrleitungsteile 50 fortgelassen, um den Ausbauzustand zu zeigen.
Das Rohrleitungsteil 50 (Fig. 2) weist an seinem gerüstseitigen Ende einen kuppelbaren Rohrflansch 52 auf, der über
Schrauben 53 mit einem Endflansch 54 eines Rohrbogenstückes 55 verbunden ist, daß mit seinem anderen Ende auf den Endflansch
43 des Rohranschlusses 42 auf der Rohranschlußplatte 40 über Schrauben 57 angeschraubt ist. Der Rohranschluß 42
ist durch das Rohrbogenstück 55 verlängert und bietet seine Verbindungsfläche für das Rohrleitungsteil 5 0 in derselben
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Richtung an wie der Rohranschluß 47 der Rohranschlußplatte 44. Der kuppelbare Rohrflansch 51 des Rohrleitungsteiles
50 ist mit dem Endflansch 48 des Rohranschlusses 47 der Rohranschlußplatte 44 an der Zellenwand 6 verbunden. Das
Rohrleitungsteil 50 ist nach dem Lösen der Schrauben 53 über die Seilzuglaufkatze 15 in horizontaler Richtung abnehmbar.
In dem Ausführungsbeispiel des Rohrleitungsteiles 50 gemäß Fig. 2, ist das Rohrleitungsteil 50 aus mehreren über
Schweißnähte 56 zusammengefügte Rohrstücke gebildet worden. An den Enden des Rohrleitungsteiles 50 sind die beiden
zueinander parallelen Rohrflanschen 51 und 52 angeschweißt. Von dem Rohrflansch 51 geht ein Rohrbogen 58 ab, der einen
Winkel von 90° bestreicht. An diesen fügt sich ein gerades Rohrstück 60 an, das mit einem weiteren Rohrbogen 6 2 von
90° verbunden ist. Die dem Rohrbogen 62 nachfolgende längere gerade Rohrleitung 64 liegt parallel zu der Mittelachse des
Rohrflansches 51 versetzt. Das längere Rohrstück 64 endet in einem Rohrbogen 66, der über ein gerades Rohrstück 68 mit
einem weiteren Rohrbogen 70 verbunden ist, an dessen Ende der Rohrflansch 52 angeschweißt ist. Die letzten beiden
Rohrbogen 66 und 70 sind derart angeordnet, daß das Rohrleitungsteil
50 in diesem Bereich um 180° umgelenkt wird.
Auf der Rohranschlußplatte 4 0 des Gerüstmoduls 4 ist der Rohranschluß 42 vorhanden, dessen Endflansch 43 mit einem
Flansch 71 des bogenförmigen Zwischenstückes 55 verschraubt
ist. An dem anderen Endflansch 54 dieses Zwischenstückes ist der Flansch 52 über Schrauben 53 angebracht.
Das Ausführungsbeispiel, das in Fig. 3 gezeigt ist, unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen dadurch,
daß die Richtungsänderungen des Rohrleitungsteiles 50 mit
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die einen größeren
erzielt "^*' gsteil 50 aus
—- -
15f 3 weist
auf. «. bert Ζ, veÄinaenae Β»«1·»^ *47 auf
verltoft· vorrichtung
. . aer vorgehend »esc^enen
lt n ausgetauscht «eraen,
28 getrT gekuppelten
gelöst,
_ 14 -
BAD ORIGINAL^
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düngen in einer Ebene ohne ein Wechseln der Arbeitsposition arbeiten kann. Daran anschließend wird das jeweilige
Rohrleitungsteil 50 mittels der Katze 15 in horizontaler
Richtung aus der Verbindungsstelle herausbewegt. Das Rohrleitungsteil 50 kann nun von der Katze 15 in
einen freien Bereich innerhalb der Großzelle 2 transportiert
werden. Das Gerüst 4 ist nun frei austauschbar.
Nach einem Austausch des Gerüstes 4 müssen die Rohrleitungsanschlüsse
42 bzw. 72 und 47 wieder miteinander verbunden werden. Dazu wird das jeweilige Rohrleitungsteil 50 mittels
der Katze 15 in die Höhe der Verbindungsstelle gebracht. Das Rohrleitungsteil 50 wird nun im Schleichgang in horizontaler
Richtung gegen die Flanschen 48 und 54 bzw. 74 der Rohranschlußplatten 44 und 40 gefahren, über eine
Fernseheinrichtung kann der Operateur auf seinem Bildschirm das Einfahren des Rohrleitungsteiles 50 überwachen
und ausführen.
Nach dem Zusammenführen der Flanschen 48, 51 und 52, 54 bzw. 74 werden die Flanschen mittels eines die Schrauben
53 wieder anziehenden Schlagschraubers, der von dem Brükkenkran
28 getragen wird, verbunden.
2 Großzelle 4 Gerüste (Racks) 6 Zellenwand
8 Zellenwand
9 Verfahrenskomponenten 10 Transportgang
12 Manipulatorträgersystem
14 Brückenträger
15 Seilzuglaufkatze
16 Seilzug
17 Kranhaken
18 Fernseheinrichtung
19 Führungssäule
20 Zahnstange
21 Support
22 Schwenkausleger
24 Werkzeugträgerplatte
27 Zellendecke
28 Brückenlaufkran 30 Kranträger 32 Seilzuglaufkatze 34 Drahtseil 36 Kranhaken
40 Rohranschlußplatte
41 Rohrleitungen
42 Rohrleitungsanschlüsse 43 Endflansch
44 Rohranschlußplatte
45 Zellenwandstopfen
46 Rohrleitungen
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47 Rohrleitungsanschlüsse
48 Endflansch
49 Bleigranulat
50 Rohrleitungsteil 51 Rohrflansch
52 Rohrflansch
53 Schrauben.
54 Endflansch
55 Rohrbogenstück 0 56 Schweißnähte
57 Schrauben
58 Rohrbogen 60 Rohrstück
62 Rohrbogen
64 Rohrleitungsstück
6 6 Rohrbogen 68 Rohstück
7 0 Rohrbogen 71 Flansch
72 Rohrleitungsanschlüsse
74 Endflansch
76 Lagesicherungen
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- Leerseite -
Claims (10)
1. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung mit einem Rohrleitungsteil
zum Verbinden von zwei im größeren Abstand zueinander angebrachten ortsfesten Endflanschen zweier zu
Verfahrenskomponenten führenden Rohrleitungen in einer
verfahrenstechnischen Zelle, insbesondere einer Großzelle für die Wiederaufarbeitung von abgebrannten Kernbrennstoffen,
in der die Verfahrenskomponenten in Gerüsten angebracht
sind,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrleitungsteil (50) zwei koppelbare Rohrflanschen
(51 und 52) aufweist, die beide vertikal oder beide horizontal angeordnet sind und deren Verbindungsflächen
in dieselbe Richtung weisen,
und daß die Endflanschen (48 und 54 bzw. 74) der durch das Rohrleitungsteil (50) zu verbindenden Rohrleitungen
(41 und 46) beide entweder vertikal oder horizontal angeordnet sind, wobei die Verbindungsflächen der beiden zu
verbindenden Endflanschen (48 und 54 bzw. 74) in dieselbe
Richtung, entgegengesetzt zu den Verbindungsflächen der Rohrflanschen (51, 52) weisen.
2. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung, nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
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daß die zu verbindenden Endflanschen (48 und 54 bzw. 74) an Rohranschlüssen (47, 42, 72) angebracht sind, die auf
Rohranschlußplatten (44 und 40) an der Zellenwand (6) und auf dem Gerüst (4) vorhanden sind,
und daß in diesen Rohranschlüssen (47, 42, 72) die zu verbindenden
Rohrleitungen (41 und 46) enden.
3. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohranschlüsse (42) auf der Rohranschlußplatte (40) des Gerüstes (4) mit einem angeflanschten Rohrbogenstück
(55) versehen sind, dessen freier Endflansch (54) parallel zum mit ihm zu verbindenden Endflansch (48) des Rohran-Schlusses
(47) der Rohranschlußplatte (40) der Zellenwand (6) liegt und dessen Verbindungsfläche in dieselbe Richtung
weist.
4. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Rohranschluß (72) auf der Rohranschlußplatte (40) des Gerüstes (4) derart gebogen ist, daß der Endflansch
(74) parallel zum Endflansch (48) liegt und die Verbindunqsflachen
in dieselbe Richtung weisen.
5. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohrleitungsteil (50) aus über Schweißnähte (56) miteinander verbundenen Rohrstücken (58, 60, 62, 64, 66,
68, 70) besteht.
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6. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrleitungsteil (50) aus einem Stück gebogen ist
und an seinen Enden die koppelbaren Rohrflanschen (51 und 52) angeschweißt sind.
7. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrflanschen (51 und 52) des Rohrleitungsteiles
(50) an jeweils einem bogenförmigen Rohrstück (58, 70) angeschweißt
sind.
8. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrleitungsteil (50) einen Tragbügel aufweist.
9. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Endflanschen (48, 54) der zu verbindenden Rohrleitungen (46, 41) mit formschlüssigen Mutterntaschen versehen
sind.
10. Rohrleitungsverbindungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß am Umfang der Rohrflanschen (51, 52) jeweils zwei achsparallele,
stabförmige Lagesicherungen (76) angeordnet sind, daß die Längsachsen der Lagesicherungen (76) die jeweilige
Ebene, in denen die Dichtfläche der Rohrflanschen (51, 52)
liegen, so durchdringen, daß der vom Mittelpunkt des Rohr-
-A-
flansches und den Lagesicherungen (76) gebildete Winkel (ö6) zwischen 45° und 120° beträgt,
und daß die Winkelhalbierende des Winkels (06 ) lotrecht in der Ebene der Dichtfläche verläuft.
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