DE3408297A1

DE3408297A1 - Fernbedient austauschbare prozessapparatur

Info

Publication number: DE3408297A1
Application number: DE19843408297
Authority: DE
Inventors: Helmut 3053 Haste Westendorf
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1984-03-07
Filing date: 1984-03-07
Publication date: 1985-09-12
Also published as: GB8505776D0; GB2157589B; BE901729A; GB2157589A; FR2561031A1; JPS60207096A; BR8500936A; FR2561031B1; DE3408297C2

Description

Fernbedient austauschbare Prozeßapparatur

Die Erfindung betrifft eine fernbedient austauschbare Prozeßapparatur 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.

Einige der in die vom Arbeitsmedium durchflossenen Rohrleitungen eingesetzte Prozeßapparaturen werden mit einer begrenzten Standzeit ausgelegt und sollen möglichst komplett auswechselbar und so angeordnet sein, daß sie mit den ortsbeweglichen Fernhantierungsmaschinen leicht austauschbar sind. Es ist bekannt, die Verfahrenskomponenten bzw. Prozeßapparaturen in der Gerüststruktur derart anzuordnen, daß sie horizontal oder vertikal ein- und ausgebaut werden können. Dieser Ausbau wird fernbedient durchgeführt.

Die Verfahrenskomponenten oder Prozeßapparaturen sind dabei mit lösbaren Verbindungsflanschen ausgerüstet, um einen kompletten Austausch zu ermöglichen. Die Prozeßapparatur ist im eingebauten Zustand mit zwei gerüstseitig ortsfest angeordneten Rohrflanschen der zu verbindenden Rohrleitung verbunden. Eine Vielzahl von derartigen Pro-

zeßapparaturen wird über Hilfsleitungen bzw. Stelleitungen fernbedient gesteuert oder versorgt. Die Steuer- und Versorgungsleitungen für diese Funktionen müssen bei dem Aus- und Einbau der Prozeßapparaturen ebenfalls entkuppelt bzw. gekuppelt werden. Es müssen pneumatische und elektrische Leitungen zwischen dem Gerüst und der Prozeßapparatur gekuppelt bzw. entkuppelt werden.

Um dieses zu ermöglichen, ist es bekannt, an der Einbaustelle im Gerüst und an der Prozeßapparatur Kupplungsteile für eine Schnellkupplung anzubringen. Beispielsweise hat ein pneumatisch betätigbares Absperrventil neben seinen beiden Verbindungsflanschen für die Mediumleitung einen Druckluftanschluß, der mit einem gerüstseitig ortsfest angebrachten Druckluftanschluß im eingebauten zustand in Art einer Steckkupplung verbindbar ist.

Diese separaten Kupplungsstellen für die pneumatischen und elektrischen Hilfsleitungen, wie z. B. Steuer- , Versorgungs- und Überwachungsleitungen, verursachen Schwierigkeiten durch ihre Positionierung, da ihre Anordnung im Gerüst und an der Prozeßapparatur nur in einer Toleranz liegen kann. Bei einem Austausch einer Prozeßapparatur ist beispielsweise für den Druckluftanschluß eine gewünschte Genauigkeit zum einfachen und sicheren Kuppeln der Druckluftleitung nicht immer erzielbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prozeßapparatur der eingangs geschilderten Art derart auszugestalten, daß bei einem Austausch der Prozeßapparatur ein sicheres, schnelles und zuverlässiges Anschließen auch der pneumatischen und elektrischen Hilfsleitungen möglich ist. Steuer-, Versorgungs- und überwachungsleitungen, die im direkten Zuammenhang mit der Betriebsbereitschaft der eine Wechselkomponente darstellenden Prozeßapparatur stehen,

sollen beim Wechsel der Prozeßapparatur ohne zusätzliche Hantierungsschritte bei dem Austauschvorgang verbunden oder getrennt werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird der Kupplungsvorgang der pneumatischen und elektrischen Hilfsleitungen, beispielsweise einer pneumatischen Steuerdruckleitung, mit dem Kupplungsvorgang eines der beiden Verbindungsflanschen der Prozeßapparatur mit dem jeweils gegenüberliegenden gerüstseitig ortsfest angeordneten Rohrflansch zusammen vorgenommen.

Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 2 kann eine einfache Anordnung der Zuleitungen der pneumatischen und/oder elektrischen Hilfsleitungen erreicht werden. Diese Zuleitungen werden in die Hilfsbohrungen des Flanschblattes eingebracht.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen 3 bis 6 gekennzeichnet.

²^ Die Kupplungsstellen der Hilfsleitungen wie Steuer- oder Versorgungsleitungen o. dgl. werden in die Flanschblätter der miteinander zu verbindenden Planschen gelegt. Durch ein Verbinden dieser Flanschen werden die Kupplungsteile der Hilfsleitungen automatisch miteinander verbunden, wenn die Prozeßapparatur eingebaut wird. Dadurch werden weniger Fernhantierungsschritte notwendig.

Es sind keine zusätzlichen Führungen für die Kupplung der Hilfsleitungen notwendig. Die Zentrierung der Flanschverbindung übernimmt auch dieses.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß durch die erfindungsgemäße Ausbildung die Freiräume innerhalb der Gerüststruktur größer werden. Durch das Verlegen der Kupplungsstelle der Hilfsleitungen in den Verbindungsflansch und den entsprechenden Rohrflansch werden anderweitig nutzbare Räume geschaffen. Dezentrale Kupplungsstellen für Wechselkomponenten entfallen,

Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Flanschverbindung zwischen der Prozeßapparatur und einem gerüstseitigen Rohrflansch,
15

Fig. 2 eine Vorderansicht der Flanschverbindung zur Darstellung des Lochbildes,

Fig. 3 im Ausschnitt eine in die Flanschen integrierte Steckverbindung für die Elektro

technik,

Fig. 4 eine ausschnittsmäßige Darstellung der integrierten Steckkupplung für einen Pneumatikanschluß,

Fig. 5 ein schematische Darstellung der Prozeßapparatur und der gerüstseitigen Rohrflanschen sowie der vorhandenen Leitungen. 30

In der Fig. 1 wird die Flanschverbindung im zusammengeschraubten Zustand dargestellt. Der gerüstseitige Rohrflansch 7 liegt fluchtend mit dem Verbindungsflansch 8 der Prozeßapparatur, die hier nicht dargestellt ist, zusammen. Die Ausrichtung des Rohrflansches 7 zum Verbindungsflansch

8 zur Deckung der Rohrleitung 10 und der Lochbilder wird über einen Zentrierbolzen 9 erreicht, der durch fluchtende Zentrierbohrungen 11 und 12 in den Flanschblättern 13, 14 des Rohrflansches 7 und des Verbindungsflansches 8 reicht.

Schraubbolzen 15 halten die beiden miteinander verbundenen Planschen 7 und 8 unter Einschluß einer ringförmigen Flanschdichtung 16 zusammen.

Es sind vier Schraubbolzen 15 vorgesehen, die in Durchgangsbohrungen 17 bzw. 18 angeordnet und in rückseitigen Mutterhülsen 19 eingeschraubt sind. Die Mutterhülsen 19 sind durch eine Halteplatte 21 gegen Verdrehen und Herabfallen gesichert. Die Halteplatte 21 ist durch eine Schraube 22 auf der Rückseite des Rohrflansches 7 gehalten.

Die Flanschen 7 und 8 weisen ein gleiches, sich deckendes Lochbild auf. Neben den Zentrier- und Durchgangsbohrungen 11, 12 und 17, 18 weisen die Flanschen 7 und 8 drei Hilfsbohrungen 23 auf, die gegeneinander jeweils um 90° versetzt sind. In einer der drei Hilfsbohrungen 23, die dem Zentrierbolzen 9 gegenüberliegt, befindet sich die Schraube 22, die die Mutternhalteplatte 21 sichert.

Die übrigen beiden sich gegenüberliegenden Hilfsbohrungen 23 sind einmal mit einer pneumatischen Steckkupplung 24 (Fig. 4) und zum anderen mit einer elektrotechnischen Steckverbindung 25 (Fig. 3) ausgerüstet. Dabei sind in den Flanschen 7 und 8 jeweils gegenüberliegend die komplementären Kupplungsteile vorhanden.

Die in Fig. 4 gezeigte pneumatische Steckkupplung 24 ist in den sich deckenden Hilfsbohrungen 23 der Flanschblätter 13 und 14 der Flanschen 7 und 8 angeordnet. In dem Flanschblatt 14 weist die Bohrung 23 zur Innenfläche des

Flansches 8 hin gewandt eine Aufweitung 26 auf, in der das Ende einer pneumatischen Hilfsleitung 27 mit einem Ringansatz 28 gegen den Grund der Aufweitung 26 liegt. Vom Ringansatz 28 ausgehend weist die Rohrleitung 27 ein sich verjüngendes konisches Ende 29 auf, das über die Verbindungsebene 30 der beiden Flanschen 7 und 8 in ein konisches Aufnahmeteil 31 eines pneumatischen Hilfsleitungsendes 32 ragt, das in einer Aufweitung 33 der Hilfsbohrung 23 im Flanschblatt 13 des Flansches 7 mit einem Ringansatz 34 auf dem Grund aufliegt.

Die elektrotechnische Steckverbindung 25 (Fig. 3) weist ebenfalls Hilfsbohrungen 23 auf, die jeweils zu den Verbindungsflächen der Flanschen gewandte Erweiterungen 41, 42 haben. In der Hilfsbohrung 23 des Flanschblattes 14 liegt ein Elektrostecker 43, der mit einem ringförmigen Ansatz 44 auf dem Grund der Erweiterung 42 anliegt. Die Steckkontakte 45 des Elektrosteckers 43 ragen über die Verbindungsebene 30 der Flanschverbindung in eine elektrisehe Steckdose 46, die ebenfalls mit einem ringförmigen Ansatz 47 in der Erweiterung 41 der Hilfsbohrung 23 im Flanschblatt 13 liegt. Die Steckdose 46 ist mit entsprechend geformten Aufnahmekontakten 48 versehen.

Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist wie folgt.

Bei einem Austausch der Prozeßapparatur 51 werden die beiden Flanschverbindungen 7, 8 und 52, 53 mit der Rohrleitung 54 in der Gerüststruktur (Fig. 5) gelöst und die Prozeßapparatur aus dem Gerüst herausgenommen. Dabei werden zwangsläufig die pneumatische Steckkupplung 24 und die elektrotechnischen Steckverbindung 25 mit gelöst. Die pneumatische Steckkupplung 24 und die elektrotechnische Steckverbindung 25 sind hier der Erläuterung weiterer Modifikationen wegen je einer der beiden Flanschverbindungen 7, 8 bzw. 52, 53 zugeordnet.

Durch die pneumatische Steckkupplung 24 wird eine im Gerüst ortsfest angeordnete pneumatische Hilfsleitung 32 mit einer sich an der Prozeßapparatur befindlichen, parallel zu dem Leitungsabschnitt 59 zwischen Prozeßapparatur 51 und Verbindungsflansch 52 verlaufenden pneumatischen Hilfsleitung 27 verbunden. Durch die elektrotechnische Steckverbindung 25 wird eine elektrische Hilfsleitung 61 im Gerüst mit einer elektrischen Hilfsleitung 62, die zwischen den Verbindungsflansch 8 und der Prozeßapparatur 51 parallel zu dem Rohrbogen 63 verläuft, verbunden.

Bei einem Einbau einer Prozeßapparatur 51 in die Gerüststruktur wird die Prozeßapparatur 51 fernhantiert mit den beiden Verbindungsflanschen 8 und 52 gegen die gerüstseitigen Rohrflanschen 7 und 53 gebracht und über jeweils einen Zentrierbolzen 9, der durch die Durchgangsbohrungen 11 und 12 ragt, zentriert, über die Schraubbolzen 15 werden die Flanschverbindungen 7, 8 und 52, 53 fixiert. Während des zentrischen Zusammenfügens der Flanschverbindüngen 7, 8 und 52, 53 gleiten der konische Endabsatz 29 der pneumatischen Steckkupplung 24 in das Aufnahmeendstück 31 und die Steckkontakte 45 des Elektrosteckers 44 der elektrotechnischen Steckverbindung 25 in die elektrische Steckdose 46. Die Kupplung bzw. Verbindung der pneumatischen Steckkupplung 24 und der elektrotechnischen Steckverbindung 25 werden bei dem Verbinden der Flanschen 7 und 8 bzw. 52 und 53 ohne zusätzliche Hantierungsschritte zwangsläufig mit vorgenommen.

Bezugszeichenliste

7 Gerüstseitiger Rohrflansch

8 Verbindungsflansch der Prozeßapparatur

9 Zentrierbolzen

10 Rohrleitung, Arbeitsmedium

11 Zentrierbohrungen 12 Zentrierbohrungen

13 Flanschblatt

14 Flanschblatt

15 Schraubbolzen

16 Flanschdichtung

17 Durchgangsbohrungen

18 Durchgangsbohrungen

19 Mutterhülsen

21 Mutterhalteplatte

22 Schraube

23 Hilfsbohrungen

24 Pneumatische Steckkupplung

25 Elektrotechnische Steckverbindung

26 Aufweitung

27 Pneumatische Hilfsleitung 28 Ringansatz

29 Konisches Ende

30 Verbindungsebene

31 Konisches Aufnahmeteil

32 Pneumatische Hilfsleitung 33 Aufweitung 34 Ringansatz

41 Erweiterung

42 Erweiterung

43 Elektrostecker

44 Ringförmiger Ansatz 45 Steckkontakte

46 Elektrische Steckdose

47 Ringförmiger Ansatz

48 Aufnahmekontakte 51 Prozeßapparatur 52 Verbindungsflansch

53 Gerüstseitiger Rohrflansch

54 Mediumrohrleitung 59 Leitungsabschnitt 61 Elektrische Hilfsleitung 62 Elektrische Hilfsleitung 63 Rohrbogen

Claims

1. Fernbedient austauschbare Prozeßapparatur für den Einsatz in einer verfahrenstechnischen Zelle, insbesondere einer Großzelle für die Wiederaufarbeitung von abgebrannten Kernbrennstoffen, in der die Prozeßapparatur in einem die Verfahrenskomponenten aufnehmenden Gerüst angeordnet und mit zwei gerüstseitig ortsfesten Rohrflanschen über zwei eigene Verbindungsflanschen in die das Arbeitsmedium führende Rohrleitung kuppelbar ist, mit einem Kupplungsteil, das mit einem gerüstseitigen Anschluß einer gerüstseitigen elektrischen oder pneumatischen Hilfsleitung, wie Versorgungs-, Steuerleitung o. dgl. verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (31 bzw. 46) der Hilfsleitung (32) in einem der gerüstseitigen Rohrflanschen (7 bzw. 53) und das Kupplungsteil (29 bzw. 43) der Prozeßapparatur (51) in dem diesem Rohrflansch (7 bzw. 53) zugeordneten Verbindungsflansch (8 bzw. 52) der Prozeßapparatur (51) integriert sind.

2. Prozeßapparatur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das jeweilige Flanschblatt (13 bzw. 14) der miteinander im eingebauten Zustand der Prozeßapparatur (51) ver-

bundenen Flanschen (7, 8 bzw. 52, 53) sich deckende Hilfsbohrungen (23) aufweist, die zur Aufnahme von komplementären Kupplungsteilen für die Hilfsleitungen ausgebildet sind.
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3. Prozeßapparatur nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,

daß in einer Flanschverbindung (7, 8) die komplementären Kupplungsteile (29, 31 bzw. 43, 46) von einer pneumatisehen und einer elektrischen Hilfsleitung in den Flanschblättern (13, 14) in sich gegenüberliegenden Hilfsbohrungen (23) angeordnet sind.

4. Prozeßapparatur nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß in einem der beiden Verbindungsflanschen (-52) der Prozeßapparatur (51) ein pneumatisches Kupplungsteil und in dem anderen Verbindungsflansch (8) ein elektrotechnisches Steckverbindungsteil angeordnet sind, und daß in den beim Einbau anliegenden gerüstseitigen Rohrflanschen (7 bzw. 53) die entsprechenden komplementären Kupplungsteile vorhanden sind.

5. Prozeßapparatur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die in den Flanschblättern (13, 14) angeordneten Hilfsbohrungen (23) zu den Verbindungsflächen hin gewandte stufenförmige Aufweitungen (26, 33) und/oder Erweiterungen (41, 42) aufweisen, in denen die Anschlüsse (31, 46) bzw. die Kupplungsteile (29, 43) der Hilfsleitungen über jeweils einen Ringansatz (28, 34, 44, 47) auf dem Grund der Erweiterungen bzw. Aufweitungen anliegen.

6. Prozeßapparatur nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Anschlußteil (31) des gerüstseitigen Rohrflansches mit einem Innenkonus versehen ist, in den ein Außenkonus (29) des pneumatischen Kupplungsteiles (27, 28) des Kupplungsteiles (29) der Prozeßapparatur flächendichtend ragt.