DE3429312A1

DE3429312A1 - Fernbedient betaetigbare verschlussvorrichtung fuer ortsfeste rohrleitungsflansche

Info

Publication number: DE3429312A1
Application number: DE19843429312
Authority: DE
Inventors: Helmut Dipl.-Ing. 3053 Haste Westendorf
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1984-08-09
Filing date: 1984-08-09
Publication date: 1986-02-20
Also published as: DE3429312C2

Description

Fernbedient betätigbare Verschlußvorrichtung für ortsfeste Rohrleitungsflansche

Die Erfindung betrifft eine fernbedient betätigbare Verschlußvorrichtung für eine Rohrleitungöffnung eines ortsfesten Rohrleitungsflansches gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

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Anlagen zur Wiederaufarbeitung von bestrahlten Kernbrennstoffen weisen zur Aufnahme des verfahrenstechnischen Teiles sog. Heiße Großzellen auf. In diesen strahlungsabschirmenden Großzellen sind die Verfahrenskomponenten in Gerüsten oder Gestellen (sog. Racks) aufgestellt.

Die Instandhaltungsarbeiten innerhalb der mit radioaktiver Strahlung belasteten Großzellen müssen ohne ein Betreten der Zellen 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, sogenannte Wechselkomponenten, sind mit lösbaren Rohrverbindungen im Gerüst ausgerüstet. Außerdem müssen die Rohrleitungsverbindungen der Gerüste untereinander und die Verbindungen zu einer Rohrtrasse an der Zellenwand oder zu

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durch die Zellenwand hindurchgeführten Rohrleitungen mit lösbaren Rohrverbindungen ausgerüstet werden.

Bei einem Austausch eines Gerüstes oder dem Herausnehmen einer größeren Prozeßkomponente 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 oder einer neuen Prozeßkomponente wieder miteinander verbunden werden. Um diesen Ausbau zu ermöglichen, ist es notwendig, daß ganze Abschnitte der Rohrleitungen entfernt werden, weil sie die Austauschbarkeit, d.h. das Entfernen des Gerüstes oder der Prozeßkomponente verhindern würden.

Man verwendet daher herausnehmbare Rohrleitungsteile, sog. 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 <3ie Rohrverbindungseinheiten zwischen dem ortsfesten Rohrleitungsflansch eines an der Zellenwand angebrachten Rohrleitungsanschlusses und dem Rohrleitungsanschluß einer im Gerüst angeordneten Prozeßapparatur eingesetzt und mit diesen beiden Endflanschen gekoppelt.

Bei der Demontage eines Gerüstmoduls, einer Prozeßapparatur oder einer Wechselkomponente wäre es vorteilhaft, die in der Großzelle verbleibenden ortsfesten Rohrleitungsflansche zu verschließen, um das Austreten von Flüssigkeit zu verhindern. Beim Wiedereinbau einer Rohrverbindungseinheit oder einer Wechselkomponente müßten diese ortsfesten Rohrleitungsflansche wieder schnell geöffnet werden. Verzichtet man auf ein Verschließen der ortsfesten Rohrleitungsflansche, so muß das Austreten von Arbeitsmedium

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überwacht werden; denn trotz vorheriger Entleerung kann es unter Umständen zu einem Ausfließen von Flüssigkeit aus den offenstehenden Rohrleitungsenden kommen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verschlußvorrichtung der eingangs bezeichneten Art zu schaffen, durch die die ortsfesten Rohrleitungsflansche nach dem Trennen des Rohrleitungsstranges fernbedient sicher und schnell verschlossen und wieder geöffnet werden können.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angeführten Merkmale gekennzeichnet.

Die erfindungsgemäße, fernbedient betätigbare Verschlußvorrichtung wird durch die auf dem Umfang des Blindflansches angebrachten Aufhängezentrierungen auf den zu verschließenden ortsfesten Rohrleitungsflansch aufgesetzt, wobei die am Blindflansch angebrachte Dichtung gegen die Rohrleitungsöffnung im ortsfesten Rohrleitungsflansch anliegt. Durch das Bedienen der zentralen Betätigungsvorrichtung an der Verschlußvorrichtung werden die Klemmhebel derart verstellt, daß sich der Blindflansch an den ortsfesten Rohrleitungsflansch anklammert und die beiden Flansche zusammengepreßt werden.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch die im Anspruch 2 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet. Diese Ausbildung mit federbelasteten Klemmhebeln eignet sich besonders für das Betätigen der Verschlußvorrichtung mit einer Zange eines fernbedienten Manipulators. Beim Zusammenpressen der Druckfeder über das Gegeneinanderbewegen der Schubstangen wird die Verschlußvorrichtung entriegelt und die Klemmhebel über den jeweiligen Drehpunkt nach außen geschwenkt. In dieser Lage kann die Verschlußvorrich-

tung an einen ortsfesten, zu verschließenden Rohrleitungsflansch herangebracht werden. Nach dem Aufsetzen des Blindflansches auf den Rohrleitungsflansch wird die Druckfeder entlastet, so daß die Schubstangen unter der Federbelastung nach außen bewegt werden. Dadurch schwenken die Klemmhebel nach innen und legen sich mit ihren Klemmflächen auf den Rücken des ortsfesten Flansches an. Die Verschlußvorrichtung ist am zu verschließenden Rohrleitungsflansch gesichert und verschließt die Rohrleitungsöffnung über die nun angepreßte Dichtung.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch die im Anspruch 3 aufgeführten Merkmale gekennzeichnet.

Diese Ausführungsform der Erfindung eignet sich zum Betrieb mit einem an einem Kranhaken aufgehängten Schrauber. Nach dem Aufsetzen des Blindflansches mit seinen Aufhängezentrierungen auf den Umfang des zu verschließenden Rohrleitungsflansches wird der Schraubbolzen über einen Schrauber gedreht. Die mit den Klemmhebeln fest verbundene Gewindemutter wird in axialer Richtung fort von dem Blindflansch bewegt und zieht die Klemmhebel mit. Dieses geschieht so lange, bis sich die Klemmflächen der Klemmhebel auf die Rückseite des ortsfesten Rohrleitungsflansches legen und damit die beiden Flansche aufeinanderpressen.

Um den Schraubbolzen der Betätigungsvorrichtung zu lagern, wird vorgeschlagen, daß sich der Schraubbolzen in einem auf der Fläche des Blindflansches angebrachten Muldenstück abstützt.

Durch die Erfindung wird es möglich, offenstehende orts-

feste Rohrleitungsflansche sicher, schnell und zuverlässig zu verschließen, wobei ein geringer Aufwand an Hantierungsschritten vorgenommen werden muß. Diese Hantierungsschritte können mit den bereits in der Großzelle vorhandenen ortsbeweglichen Fernhantierungseinrichtungen fernbedient durchgeführt werden. Eine Überwachung eines Flüssigkeitsaustritts kann nun entfallen, da der Blindflansch der Verschlußvorrichtung ein dichtes Abschließen des Rohrleitungsflansches ergibt.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es wurde dabei auf die Darstellung von nicht zum Verständnis der Erfindung beitragenden Vorrichtungen der besseren Übersicht halber verzichtet. Es zeigt

Fig. 1 eine an einen ortsfesten Rohrleitungsflansch angehängte, durch eine Manipulatorzange betätigbare Verschlußvorrichtung im unverriegelten Zustand,

Fig. 2 die in Fig. 1 gezeigte Verschlußvorrichtung im an dem Rohrleitungsflansch verriegelten Zustand,

Fig. 3 eine Vorderansicht der Fig. 2,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer durch einen Schlagschrauber betätigbaren Verschlußvorrichtung.
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Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Verschlußvorrichtung 11 weist einen Blindflansch 13 auf, der auf seinem Umfang im oberen Bereich zwei über die Dichtfläche 14 des Blindflansches 13 hinausragende Aufhängezentrierungen 15 angeschweißt trägt. Auf der zentrisch angeordneten Dichtfläche

14 des Blindflansches 13 ist eine Dichtung 17 über an ihr befindliche Nasen 18 fest eingeklemmt.

Seitlich am Umfang des Blindflansches 13 sind zwei sich diametral gegenüberliegende Drehlager 19 angeschweißt. In diesen Drehlagern 19 ist jeweils ein Klemmhebel 21 in etwa seiner Längenmitte über einen Bolzen 23 drehbar gehalten.

Das eine Ende des jeweiligen Klemmhebels 21 ist rechtwinklig nach innen abgesetzt und trägt eine Klemmfläche 24. Das andere Ende der Klemmhebel 21 ist mit je einer Langlochführung 25 versehen, in der je ein Bolzen 27 geführt wird, die jeweils in einem gabelförmigen Ende 29 einer Schubstange 31 fest angebracht sind. Die anderen Enden der Schubstangen 31 weisen je ein Druckaufnahmestück 33 auf, die von einer zwischen den Druckaufnahmestücken 33 angeordneten Druckfeder 35 beaufschlagt werden. Die Druckaufnahmestücke 33 der Schubstangen 31 weisen jeweils ein Manipulatorgriffstück 37 auf. Die Schubstangen 31 werden in je einem Schubstangenhalter 39 parallel zu den Blindflanschflächen geführt.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Verschlußvorrichtung ist wie folgt:

Bei einem Austausch eines Gerüstmoduls werden die beiden Flanschverbindungen der das Gerüstmodul mit der Zellenwand verbindenden Rohrverbindungseinheit gelöst und die Rohrverbindungseinheit herausgenommen. Die beiden verbleibenden offenen Rohrleitungsflansche sollen verschlossen werden.

In der Zeichnung wird ein offener Rohrleitungsflansch 41 gezeigt, in dem eine Rohrleitung 43 endet. Das Flansch-

blatt des Rohrleitungsflansches 41 weist Durchgangsbohrungen 45 auf, die im verbundenen Zustand von Schraubbolzen durchdrungen sind.

Die Verschlußvorrichtung 11 wird fernbedient von einem hier nicht dargestellten ortsbeweglichen Manipulator an den Griffstücken 37 erfaßt. Die Manipulatorzange drückt die Griffstücke 37 gegeneinander und dabei die Druckfeder 35 zusammen. Die Schubstangen 31 bewegen sich aufeinander zu, so daß die Klemmhebel 21 über ihre Drehpunkte in den Drehlagern 19 geöffnet werden. Die Klemmflächen 24 schwenken nach außen weg.

Der ortsbewegliche Manipulator wird nun mit der ergriffenen Verschlußvorrichtung 11 zum offenen ortsfesten Rohrleitungsflansch 41 gebracht und mit seinen Aufhängezentrierungen auf den Umfang des offenen Rohrleitungsflansches 41 abgelegt. Durch öffnen der Manipulatorzange werden die Klemmhebel 21 aufgrund der Kraft der Druckfeder 35 auf die Rückseite des ortsfesten Flansches 41 geschwenkt. Die Klemmflächen 24 drücken auf die Rückseite des ortsfesten Rohrleitungsflansches 41, so daß im Bereich der Dichtung des Blindflansches 13 eine Flächenpressung zwischen den beiden nun aneinanderliegenden Flanschen 13 und 41 entsteht. Die Rohrleitungsöffnung 47 des ortsfesten Rohr-. leitungsflansches 41 ist sicher verschlossen.

Das öffnen des ortsfesten Rohrleitungsflansches 41 verläuft im umgekehrten Verfahren. Der Manipulator erfaßt die Verschlußvorrichtung 11 mit seiner Manipulatorzange über die Gr iff stücke 37, die er gegeneinander drückt und damit die Schubstangen 31 gegen die Federkraft verfährt. Die Klemmhebel 21 schwenken von der Rückseite des ortsfesten Rohrleitungsflansches 41 weg und heben die Verriegelung

auf. Die Verschlußvorrichtung 11 wird über den Manipulatorarm abgehoben und zu ihrer Lagerstelle verbracht.

Die Ausführungsform der Verschlußvorrichtung gemäß Fig. 4 weist einen Blindflansch 51 auf, der auf seiner Dichtseite 53 mit einer Dichtung 55 versehen ist. Der Blindflansch 51 weist auf seinem oberen Umfang über die Dichtseite 53 herausragende Zentrierhaken 57 auf, über die der Blindflansch 51 zentriert auf den ortsfesten Rohrleitungsflansch 59 gehängt ist.

Seitlich am Umfang des Blindflansches 51 sind sich diametral gegenüberliegende Führungslager 61 angeschweißt. In diesen Führungslagern 61 sind zwei Klemmhebel 63 linear verschiebbar angeordnet. Die Klemmhebel 63 sind an ihren beiden Enden rechtwinklig abgeknickt. Die einen Enden 65 tragen dabei die auf die Rückseite des ortsfesten Rohrleitungsflansches 59 wirkenden Klemmflächen 67.

Die anderen Enden 69 sind in je einem auf der Rückseite des Blindflansches 51 angebrachten Führungslager 71 quer verschiebbar angeordnet und fest mit einer zentralen Gewindemutter 73 verbunden. Die zentrale Gewindemutter 73 wird von einem Schraubbolzen 75 durchdrungen, der sich in einem auf der Fläche des Blindflansches 51 angebrachten Muldenstück 77 abstützt. Der Schraubbolzen 75 trägt einen Betatigungssechskant 79, der von einem Anschlagbund 81 begrenzt wird.

Die in Fig. 4 gezeigte Verschlußvorrichtung kann über eine mittig angebrachte Aufnahmeöse 83 von einem Krankhaken erfaßt werden.

Die Wirkungsweise dieser beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt:

über einen Kranhaken wird die Verschlußvorrichtung an der Aufnahmeöse 83 erfaßt und zum ortsfesten Rohrleitungsflansch 59 verbracht. Die Verschlußvorrichtung wird über die Zentrierhaken 57 auf den Rohrleitungsflansch 59 abgesetzt. Ein Schlagschrauber wird mit dem Kran zur Verschlußvorrichtung gefahren. Der Schraubbolzen 75 wird von dem Schlagschrauber nach Ergreifen mit der Schlagschraubernuß gedreht. Dabei werden die Klemmhebel 63 in Art von Spannbügeln verfahren, so daß sie eine Anpressung zwischen dem ortsfesten Rohrleitungsflansch 59 und dem Blindflansch 51 bewirken.

Zum Lösen und Abnehmen der Verschlußvorrichtung wird im umgekehrten Verfahrenssinne gearbeitet.

Bezugszeichenliste

11 Verschlußvorrichtung

13 Blindflansch

14 Dichtfläche

15 Aufhängezentrierungen 17 Dichtung

18 Nasen

19 Drehlager 21 Klemmhebel 23 Bolzen

24 Klemmflächen

25 Langlochführungen

27 Bolzen

29 gabelförmige Enden

31 Schubstangen

33 Druckaufnahmestücke

35 Druckfeder

37 Manipulatorgriffstücke

39 Schubstangenhalter

41 Rohrleitungsflansch

43 Rohrleitung

45 Durchgangsbohrung

47 Rohrleitungsöffnung

51 Blindflansch

53 Dichtseite

55 Dichtung

57 Zentrierhaken

59 Rohrleitungsflansch

61 Führungslager

63 Klemmhebel

65 Klemmhebelenden

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67 Klemmflachen

69 Klemmhebelenden

71 Führungslager

73 Gewindemutter

75 Schraubbolzen

77 Muldenstück

79 Betätigungssechskant

81 Anschlagbund

83 Aufnahmeöse

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Claims

1. Fernbedient betätigbare Verschlußvorrichtung für eine Rohrleitungsöffnung eines ortsfesten Rohrleitungsflansches in einer verfahrenstechnischen Zelle, insbesondere einer Großzelle, für die Wiederaufarbeitung von bestrahlten 5. Kernbrennstoffen in der ortsbewegliche Fernhantierungseinrichtungen angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verschlußvorrichtung (11) einen Blindflansch (13, 51) aufweist, der auf einer Seite eine die/ zu verschließende Rohrleitungsöffnung abdeckende Dichtung (17, 55) trägt,

daß der Blindflansch (13, 51) auf seinem Umfang im oberen Bereich über seine Dichtungsseite (14, 53) hinausragende Aufhängezentrierungen (15, 57) aufweist,

daß am Blindflansch (13, 51) verstellbare Klemmhebel (21, 63) beweglich gelagert sind, die jeweils eine " auf die Rückseite des zu verschließenden, ortsfesten Rohrleitungsflansches (41, 59) wirkende Klemmfläche (24, 67) haben und über eine zentrale Betätigungsvorrichtung (37, 75) gemeinsam verstellt werden können.

2. Fernbedient betätigbare Verschlußvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß seitlich am Umfang des Blindflansches (13) zwei in jeweils einem Drehlager (19) angeordnete Klemmhebel (21) vorhanden sind,

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daß die dem ortsfesten Rohrleitungsflansch zugewandten Enden der Klemmhebel (21) im rechten Winkel nach innen abgeknickt sind und jeweils eine Klemmfläche (24) bilden,
daß die anderen Enden der Klemmhebel (21) mit je einem Langloch (25) versehen sind, in denen je ein Bolzen (27) geführt ist, die in einem Ende (29) einer Schubstange (31) angebracht sind,

daß die beiden Schubstangen (31) parallel zum Blindflansch (13) liegen und gegeneinander verstellbar sind,

daß zwischen zur Mitte des Blindflansches (13) weisenden Enden der Schubstangen (31) eine Druckfeder (35) angeordnet ist, die die beiden Enden der Schubstangen (31) beauf-.. schlagt,
daß die Enden der Schubstangen (31) mit jeweils einem Manipulatorgriffstück (37) zum Ergreifen mit einer Manipulatorzange ausgerüstet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß seitlich am Umfang des Blindflansches (51) Führungslager (61) für darin linear verschiebbare Klemmhebel (63) fest angebracht sind,

daß die Klemmhebel (63) an ihrem dem zu verschließenden ortsfesten Rohrleitungsflansch (59) zugewandten Ende (65) im rechten Winkel abgeknickt sind und eine Klemmfläche

(67) aufweisen,

daß die Klemmhebel (63) am anderen Ende ein rechtwinklig verlaufendes Endstück (69) aufweisen, die jeweils in einem auf der Rückseite des Blindflansches (51) angeschweißten Lagerstück (71) quer verschiebbar sind und an einer zentralen Gewindemutter (73) enden und mit dieser fest verbunden sind,

daß durch die zentrisch angeordnete Gewindemutter (73) ein Schraubbolzen (75) mit einem nach außen weisenden Betätigungskopf (79) durchführt, dessen anderes Ende sich an

dem Blindflansch (51) abstützt. t

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Schraubbolzen (75) in einem auf der Fläche des Blindflansches (51) angebrachten Muldenstück (77) abstützt.