DE3524390A1

DE3524390A1 - Test manipulator

Info

Publication number: DE3524390A1
Application number: DE19853524390
Authority: DE
Inventors: Georg Gugel
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1985-07-08
Filing date: 1985-07-08
Publication date: 1987-01-08

Abstract

Test manipulator (30), in particular for ultrasonic testing of pressure vessels (1), having a test system carrier (94) which can be displaced in two dimensions along the outer wall of the vessel to be tested. The mast (40) is mounted capable of height adjustment in the vertical direction between the pressure vessel (1) and thermal insulation (2) on a support device (31, 32, 38, 39) which can be attached outside to the pressure vessel. Fixed to the mast is a horizontal guide rail (41) with a boom (94), which can move along the guide rail, for the test devices (19 to 22). The mast can be locked at its lower end (43) relative to the pressure vessel. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Prüfmanipulator, insbesondere zur Ultraschallprüfung von Reaktordruckbehältern, mit einem längs der Außenwand des zu prüfenden Behälters zweidimensional verschiebbaren Prüfsystemträger.The invention relates to a test manipulator, especially for ultrasonic testing of reactor pressure vessels, with one along the outside wall of the test item Container two-dimensionally movable test system carrier.

Prüfmanipulatoren, mit denen Ultraschall-Prüfsysteme zweidimensional längs der Oberfläche von Reaktordruckbehältern geführt werden können, sind bekannt. Bei einem dieser Prüfmanipulatoren wird zur Prüfung der Schweißnähte des Reaktordruckbehälters ein Zentralmast von einer oberhalb des geöffneten Reaktordruckbehälters angeordneten Arbeitsbühne in demselben herabgelassen. Am unteren Ende des Zentralmastes ist bei diesem Prüfmanipulator ein, um dessen vertikaler Achse schwenkbarer, die Prüfsysteme tragender Ausleger befestigt. Mit diesem Ausleger lassen sich die Prüfsysteme längs der Innenwand des Reaktordruckbehälters längs vorgegebener Bahnen verschieben. Es ist eine Eigenart dieses Prüfmanipulators, daß die Prüfung nur bei geöffnetem Reaktordruckbehälter und nach erfolgtem Ausbau verschiedener Einrichtungen aus dem Innern des Reaktordruckbehälters vorgenommen werden kann.Test manipulators with which ultrasonic test systems are two-dimensional along the surface of reactor pressure vessels are known. With one of these Test manipulators are used to test the welds of the reactor pressure vessel a central mast from one above arranged of the open reactor pressure vessel Working platform lowered in the same. At the bottom of the central mast is one with this test manipulator whose vertical axis swivels, the test systems supporting boom attached. Leave with this boom the test systems run along the inside wall of the reactor pressure vessel move along predetermined paths. It is a peculiarity of this test manipulator that the Check only with the reactor pressure vessel open and after expansion of various facilities from the Be made inside the reactor pressure vessel can.

Ein anderer, speziell zur Überprüfung von Reaktordruckbehältern entwickelter Prüfmanipulator ist längs zuvor an der Außenwand des Reaktordruckbehälters angebauten Führungsschienen vertikal verfahrbar. Er besitzt ein über einen horizontalen Arm zweidimensional verschiebbaren Prüfsystemträger. Dieser vorbekannte Prüfmanipulator läßt sich sowohl bei geschlossenem Reaktordruckbehälterdeckel als auch während des Brennelementewechsels einsetzen. Leider ist dieser Prüfmanipulator zur vertikalen Verschiebung auf das Vorhandensein von außen am Reaktordruckbehälter angebauten vertikalen Führungsschienen angewiesen. Solche Führungsschienen sind jedoch nur bei einem Teil der zu wartenden Reaktordruckbehälter vorhanden. Ihre nachträgliche Anbringung ist mit einem erheblichen finanziellen Aufwand verbunden.Another one, especially for checking reactor pressure vessels developed test manipulator is on long before guide rails attached to the outer wall of the reactor pressure vessel vertically movable. He has an over a horizontal arm that can be moved two-dimensionally Test system support. This known test manipulator can be both with the reactor pressure vessel lid closed as well as during the fuel change deploy. Unfortunately, this test manipulator is for vertical Shift to the presence from the outside vertical guide rails attached to the reactor pressure vessel reliant. Such guide rails are, however only for some of the reactor pressure vessels to be serviced available. Your subsequent attachment is with a considerable financial expense.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Weg zur ökonomischen Überprüfung der Schweißnähte von Druckbehälter, insbesondere von Reaktordruckbehältern zu weisen, der unabhängig vom Vorhandensein von außen am Druckbehälter angeschweißten vertikalen Führungsschienen ist.The invention is therefore based on the object Path to economic inspection of the weld seams by Pressure vessels, in particular reactor pressure vessels to point out regardless of the presence from the outside vertical guide rails welded to the pressure vessel is.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Weiterbildungen sind den Ansprüchen 2 bis 10 zu entnehmen.This object is achieved by the features of claim 1 solved. Further advantageous developments are the Claims 2 to 10.

Die Verwendung einer außen am Druckbehälter anbringbaren Tragvorrichtung für einen darin höhenverstellbar gelagerten vertikalen Mast erlaubt es, eine im wesentlichen horizontale Führungsschiene für einen die Prüfeinrichtung tragenden Ausleger in den schmalen zylindrischen Spalt zwischen Druckbehälteraußenwand und Wärmedämmung einzuführen und in diesen Spalt in die Tiefen, in der sich die verschiedenen zu prüfenden Schweißnähte befinden, abzusenken. Dabei wird durch die Arretierung auch des unteren freien Endes des Mastes die Voraussetzung geschaffen, um die Prüfeinrichtung schwingungsfrei zweidimensional längs der Oberfläche des Reaktordruckbehälters zu verschieben. The use of a mountable on the outside of the pressure vessel Carrying device for a height-adjustable mounted therein vertical mast allows one essentially horizontal guide rail for the test facility supporting boom in the narrow cylindrical Gap between the outside of the pressure vessel and thermal insulation introduce and into this gap in the depths in the there are the various welds to be checked, lower. This is also due to the locking of the lower free end of the mast the requirement created to make the test facility vibration-free two-dimensional along the surface of the reactor pressure vessel to postpone.

Eine besonders einfach zu handhabende und zugleich zuverlässige Arretierung des unteren freien Endes des Mastes relativ zum Reaktordruckbehälter erhält man, wenn der Mast in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung an seinem unteren freien Ende über mindestens einen Elektromagneten an der Druckbehälterwand befestigbar ist. Die Arretierung läßt sich in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung auch über einen an der Druckbehälterwand angreifenden Saugfuß oder eine sich zwischen Druckbehälterwand und Wärmedämmung einklemmende Klemmvorrichtung vornehmen.A particularly easy to use and at the same time reliable Locking the lower free end of the Masts relative to the reactor pressure vessel are obtained when the mast in an advantageous development of the invention its lower free end via at least one electromagnet can be attached to the pressure vessel wall. The Locking can be done in a different embodiment the invention also on the pressure vessel wall attacking squeegee or between the pressure vessel wall and thermal insulation clamping device make.

Der Einsatzbereich des Prüfmanipulators läßt sich bedeutend erweitern, wenn der Mast in weiterer Ausgestaltung der Erfindung aus mehreren aneinander anklemmbaren, über Schnellverschlüsse miteinander kuppelbaren Abschnitten besteht. Bei vielen Kernreaktoren ist nämlich die Einführung eines entsprechend langen vertikalen Mastes in den Spalt zwischen Reaktordruckbehälter und Wärmedämmung infolge diverser An- und Einbauten im Bereich des oberen Randes des Reaktordruckbehälters bzw. der Wärmedämmung entweder gar nicht oder nur mit erheblichen Schwierigkeiten möglich. Diese Schwierigkeiten werden durch das sukzesieve Verlängern des oberen Endes des Mastes synchron mit dem Absenken desselben umgangen.The field of application of the test manipulator can be expand significantly if the mast in further design of the invention from a plurality of clampable, Can be coupled with one another via quick-release fasteners Sections exists. With many nuclear reactors is namely the introduction of a correspondingly long vertical Mastes in the gap between the reactor pressure vessel and Thermal insulation as a result of various attachments and installations in the area the upper edge of the reactor pressure vessel or thermal insulation either not at all or only with considerable Difficulties possible. These difficulties by gradually extending the top end bypassed the mast synchronously with the lowering thereof.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:Further details of the invention are based on a illustrated in the figures embodiment. Show it:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Reaktordruckbehälter mit den einzelnen zu überprüfenden Schweißnähten, und der diesen umgebenden Wärmedämmung, Fig. 1 shows a section through a reactor pressure vessel with the individual to be tested welds, and the thermal insulation surrounding the latter,

Fig. 2 eine Abwicklung der Außenwand des Reaktordruckbehälters der Fig. 1 und einen erfindungsgemäßen in zwei Durchbrüchen der oberen Standzange eingehängten Prüfmanipulator samt Prüfköpfen, Fig. 2 is a development of the outer wall of the reactor pressure vessel of FIG. 1 and an invention in two openings of the upper tongs suspended state inspecting actuator including probes,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt der Außenwand des Reaktordruckbehälters mit dem zwischen Außenwand und Wärmedämmung eingeführten Prüfmanipulator, Fig. 3 shows an enlarged section of the outer wall of the reactor pressure container with the introduced between the outer wall and insulation test manipulator,

Fig. 4 eine Aufsicht auf den Prüfmanipulator der Fig. 3, Fig. 4 is a plan view of the inspecting actuator unit of Fig. 3,

Fig. 5 eine Schnittdarstellung längs der Linie V-V der Fig. 3 und Fig. 5 is a sectional view taken along the line VV of Fig. 3 and

Fig. 6 eine Schnittdarstellung längs der Linie VI-VI der Fig. 3 Fig. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of Fig. 3

Die Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen Reaktordruckbehälter 1 mit einer diesen umgebenden Wärmeisolation 2. In dieser Darstellung des Reaktordruckbehälters 1 sind der Übersichtlichkeit halber die Einbauten sowie der biologische Schild weggelassen worden. Die Darstellung der Fig. 1 verdeutlicht den Aufbau des Reaktordruckbehälters aus mehreren miteinander bzw. mit einer Bodenkalotte 3 oder einen Deckelflansch 4 verschweißten Schüssen 5 bis 8, sowie Anordnung der verschiedenen eingeschweißten Rohrstutzen 9 bis 18. Wie dieser Querschnitt verdeutlicht, müssen die Prüfsysteme 19 d. h. die im Ausführungsbeispiel gezeigten Ultraschallprüfköpfe 20 bis 22 bzw. Wirbelstromsonden zur Außenprüfung der Schweißnähte 23 bis 26 in den Ringspalt 28 zwischen der Außenwand 29 des Reaktordruckbehälters 1 und der im allgemeinen aus Metallkassetten bestehenden Wärmeisolation 2 eingeschoben und längs der diversen Schweißnähte an der Außenwand des Reaktordruckbehälters entlang geführt werden. Fig. 1 shows a cross section through a reactor pressure vessel 1 with a surrounding heat insulation. 2 For the sake of clarity, the internals and the biological shield have been omitted from this illustration of the reactor pressure vessel 1 . The illustration in FIG. 1 illustrates the structure of the reactor pressure vessel from a plurality of sections 5 to 8 welded to one another or to a bottom cap 3 or a cover flange 4 , as well as the arrangement of the various welded-in pipe sockets 9 to 18 . As this cross-section illustrates, the test systems 19, i.e. the ultrasonic test heads 20 to 22 or eddy current probes shown in the exemplary embodiment, for external testing of the weld seams 23 to 26 must be inserted into the annular gap 28 between the outer wall 29 of the reactor pressure vessel 1 and the heat insulation 2 , which generally consists of metal cassettes, and along the various welds along the outer wall of the reactor pressure vessel.

In der Fig. 2, die eine Abwicklung der Außenwand 29 des Reaktordruckbehälters der Fig. 1 darstellt, ist der Grundaufbau des erfindungsgemäßen Prüfmanipulators 30, bestehend aus einem mit Hilfe zweier Haken 31, 32 in zwei der vier Durchbrüche 33 bis 36 der Standzange 37 einhängbarem Schienensegment 38, einem längs des Schienensegments verfahrbaren Hubeinrichtung 39, einen in der Hubeinrichtung senkrecht verschiebbaren Mast 40 mit einer horizontalen Führungsschiene 41 am unteren Ende des Mastes 40 und einem längs der Führungsschiene verfahrbaren Basiswagen 42 für die Horizontalverschiebung der Prüfsysteme 19 zu erkennen. Diese Darstellung läßt auch deutlich erkennen, daß der in der Hubeinrichtung 39 hängende Mast 40 aus mehreren Abschnitten 43 bis 50 besteht, der ineinander steckbar und in hier nicht weiter dargestellter Weise miteinander verriegelbar sind. Am untersten Ende des Mastes 40 ist ein horizontaler Träger 51 zu erkennen, der an seinen beiden freien Enden je einen an der Wand des Reaktordruckbehälters 1 zur Anlage bringbaren Elektromagneten 52, 53 trägt. In der Fig. 2 sind außerdem schematisch jene Bereiche 54 bis 69 der Schweißnähte 23 bis 26 gekennzeichnet, die von der in der Fig. 2 eingezeichneten Position des Schienensegments 38 aus prüfbar sind.In FIG. 2, which represents a development of the outer wall 29 of the reactor pressure vessel of FIG. 1, the basic structure of the test manipulator 30 according to the invention, consisting of a two by means of hooks 31, 32 in two of the four apertures 33 to 36 of the stand pliers 37 einhängbarem Rail segment 38 , a lifting device 39 movable along the rail segment, a mast 40 vertically displaceable in the lifting device with a horizontal guide rail 41 at the lower end of the mast 40 and a base carriage 42 movable along the guide rail for the horizontal displacement of the test systems 19 . This illustration also clearly shows that the mast 40 hanging in the lifting device 39 consists of several sections 43 to 50 which can be plugged into one another and can be locked together in a manner not shown here. At the lowest end of the mast 40 , a horizontal support 51 can be seen, which carries at its two free ends one electromagnet 52, 53 , which can be brought into contact with the wall of the reactor pressure vessel 1 . In FIG. 2 also those areas are schematically indicated 54 to 69 of the welds 23 to 26 that are testable by the plotted in the Fig. 2 position of the rail segment 38 from.

In der vergrößerten Darstellung der Fig. 3 und der Schnittdarstellung der Fig. 5 erkennt man den Aufbau des gebogenen Schienensegments 38 mit seinen zwei Haken 31, 32, mit denen es in einander benachbarte Durchbrüche 33 bis 36 der Standzange 37 eingehängt werden kann. Sowie die an der Strahlenabschirmung 103 anliegenden Abstützpuffer 70 der Haken des Schienensegments 38. Auf diesem Schienensegment ist die längs desselben verfahrbare Hubeinrichtung 39 für den Mast 40 geführt. Die ineinandersteckbaren und über Schnellverschlüsse miteinander kuppelbaren Abschnitte 43 bis 50 des Mastes 40 tragen je eine hier nur angedeutete Zahnstange 71, die beieinander angekuppelten Abschnitten an den Zahnstangenabschnitt des jeweils nächstfolgenden Mastabschnittes fluchtet und anschließt.In the enlarged representation of FIG. 3 and the sectional representation of FIG. 5, one can see the structure of the curved rail segment 38 with its two hooks 31 , 32 , with which it can be hooked into mutually adjacent openings 33 to 36 of the pliers 37 . As well as the support buffers 70 abutting the radiation shield 103 of the hooks of the rail segment 38 . The longitudinally movable lifting device 39 for the mast 40 is guided on this rail segment. The sections 43 to 50 of the mast 40 which can be plugged into one another and which can be coupled to one another by means of quick-release fasteners each carry a rack 71 , which is only indicated here, and which, when coupled to one another, aligns and connects to the rack section of the next following mast section.

Die Fig. 5 verdeutlicht auch den Aufbau der Hubeinrichtung 39, bestehend aus einem mittels Kugellager 72 bis 79 längs des Schienensegmentes 38 verfahrbaren Hubwagen 80 und einen am Hubwagen gehalterten, im wesentlichen U-förmigen Hubträger 81, in den die einzelnen Abschnitte 43 bis 50 des Mastes 40 einschiebbar und längs Rollen 82 bis 87 vertikal verschiebbar sind. Der Hubwagen 80 trägt einen Fahrmotor 88 mit einem Ritzel 89, das mit der Zahnstange 90 des Schienensegments 38 kämmt. Der Hubträger 81 seinerseits wiederum trägt einen Hubmotor 91, der ebenfalls ein Zahnritzel 92 antreibt, welches mit der Zahnstange 71 des jeweils im Hubträger 81 geführten Abschnittes des Mastes 40 kämmt. Der unterste Abschnitt 43 des Mastes verjüngt sich zu einer flachen Mastverlängerung 93, an der rechtwinklig die Führungsschiene 41 angeschweißt ist. Die in Fig. 2 gezeigte Aufsicht auf diesen Prüfmanipulator der Fig. 3 zeigt die Schweißpunkte 94 bis 97 mit den die horizontale Führungsschiene 41 an der Mastverlängerung 93 angeschweißt ist. Längs dieser horizontalen Führungsschiene ist der mit einem vertikalen Ausleger 94 versehener Basiswagen 42 verfahrbar. An diesem Ausleger 94 sind in der Darstellung der Fig. 4 drei Ultraschallprüfköpfe 20, 21, 22 eingezeichnet, die längs des Auslegers mittels eines Vertikalantriebes 96 in der Höhe verschiebbar sind. Von diesem Vertikalantrieb 96 ist der Vertikalantriebsmotor 97 und ein Vertikalweggeber 98 durch einen Durchbruch 99 hindurch zu erkennen. The Fig. 5 also illustrates the construction of the lifting device 39, consisting of a means of ball bearings 72 to 79 along the rail segment movable 38 trucks 80 and held on the pallet truck, shaped U-substantially lifting beam 81, in which the individual sections 43 to 50 of the Masts 40 can be inserted and are vertically displaceable along rollers 82 to 87 . The lifting truck 80 carries a traction motor 88 with a pinion 89 , which meshes with the rack 90 of the rail segment 38 . The lifting bracket 81 in turn carries a lifting motor 91 , which also drives a pinion 92 , which meshes with the rack 71 of the section of the mast 40 guided in the lifting bracket 81 . The lowermost section 43 of the mast tapers to a flat mast extension 93 to which the guide rail 41 is welded at a right angle. The supervisory shown in Fig. 2 in this test manipulator of FIG. 3 shows the welding points 94 to 97 with the horizontal guide rail 41 on the mast extension 93 is welded. The base carriage 42 , which is provided with a vertical arm 94 , can be moved along this horizontal guide rail. At this boom 94 are in the representation of FIG. 4, three ultrasonic probes 20, 21 located, 22, which are displaceable along the boom by means of a vertical drive 96 in height. From this vertical drive 96 , the vertical drive motor 97 and a vertical displacement sensor 98 can be seen through an opening 99 .

Die Fig. 6 zeigt in Aufsicht die beiden an den an der unteren Mastverlängerung 93 befestigten Träger 51 angebrachten Hubmagnete 52, 53. Außerdem erkennt man hier die Krümmung der Führungsschiene 41 parallel zur Krümmung der Außenwand des Druckbehälters. In dieser Darstellung sind auch der mit einem mit einer Zahnstange 95 der horizontalen Führungsschiene im Eingriff befindlichen Ritzel (nicht dargestellt) gekuppelte Horizontalantriebsmotor 100 und Horizontal-Weggeber 101 für die Verschiebung des Basiswagens 42 längs der Führungsschiene 41 und der Vertikal-Antriebsmotor 97 für die Verschiebung der Ultraschallprüfköpfe längs des Auslegers 94 zu erkennen. Ferner sieht man hier auch die federnde Anlage der Ultraschallprüfköpfe 20, 21, 22 an der Außenwand des Reaktordruckbehälters 1.6 shows a top view of the two lifting magnets 52, 53 attached to the carrier 51 fastened to the lower mast extension 93 . In addition, one can see the curvature of the guide rail 41 parallel to the curvature of the outer wall of the pressure vessel. In this illustration, the horizontal drive motor 100 and horizontal displacement sensor 101 for the displacement of the base carriage 42 along the guide rail 41 and the vertical drive motor 97 for the displacement are also coupled to a pinion (not shown) which is in engagement with a rack 95 of the horizontal guide rail to recognize the ultrasonic probes along the cantilever 94 . The resilient contact of the ultrasonic probes 20, 21, 22 on the outer wall of the reactor pressure vessel 1 can also be seen here.

Für die Prüfung der Schweißnähte 23 bis 26 eines Reaktordruckbehälters 1 mit dem erfindungsgemäßen Prüfmanipulator 30 ist es lediglich erforderlich, daß sich zwischen der Außenwand des Reaktordruckbehälters und der Wärmeisolation 2 - im allgemeinen werden Wärmedämmkassetten aus Metall verwendet - ein Spalt von wenigen Millimetern, im vorliegenden Fall von mindestens 200 Millimetern befindet und daß die Standzange 37 des Reaktordruckbehälters 1 Durchbrüche 33 bis 36enthält. Ist dies gegeben, so kann das Schienensegment 38 mit seinen zwei Haken 31, 32 durch einen Durchbruch 33 bis 36 in der Standzange 37 in den Ringspalt 28 zwischen Reaktordruckbehälter- Außenwand und der Wärmeisolation 2 bzw. Strahlenabschirmung 103 eingeführt und mittels der Haken 31, 32 an zwei benachbarten Durchbrüchen 33, 34 in der Standzange 37 aufgehängt werden. Dabei stützen sich die beiden Haken 31, 32 an ihren unteren, dem Schienensegment 38 zugewandten Enden über Abstützpuffer 70 an der Wärmeisolation 2 ab, oder, wie im Ausführungsbeispiel der Fig. 3 gezeigt, an der Strahlenabschirmung 103 ab. Sie halten somit dieses Schienensegment 38 in einer horizontalen Lage. Durch einen der Durchbrüche 33 bis 36 in der Standzange 37 hindurch läßt sich nun die Hubeinrichtung 39 auf dieses Schienensegment 38 so aufsetzen, daß sich die Kugellager 72 bis 79 an dem Schienensegment 38 abstützen und das Ritzel 89 des Fahrmotors 88 mit der Zahnstange 90 des Schienensegments kämmt. In den U-förmigen Hubträger 81 der Hubeinrichtung 39 kann nun von oben der unterste die Führungsschiene 41 tragende Abschnitt 43 des Mastes 40 mit dem verjüngten unteren Ende desselben, der Mastverlängerung 93, von vorne eingesetzt und sodann mit dem unverjüngten Teil von oben eingeschoben werden. Dabei kämmt die Zahnstange 71 dieses Abschnittes des Mastes mit dem Zahnritzel 92 des Hubmotors 91.To test the weld seams 23 to 26 of a reactor pressure vessel 1 with the test manipulator 30 according to the invention, it is only necessary that between the outer wall of the reactor pressure vessel and the heat insulation 2 - generally metal thermal insulation cassettes are used - a gap of a few millimeters, in the present case of at least 200 millimeters and that the pliers 37 of the reactor pressure vessel 1 contains openings 33 to 36 . If this is the case, the rail segment 38 with its two hooks 31, 32 can be inserted through an opening 33 to 36 in the pliers 37 into the annular gap 28 between the outer side of the reactor pressure vessel and the heat insulation 2 or radiation shield 103 and by means of the hooks 31, 32 can be hung on two adjacent openings 33, 34 in the pliers 37 . The two hooks 31, 32 are supported on their lower ends facing the rail segment 38 via support buffers 70 on the thermal insulation 2 , or, as shown in the exemplary embodiment in FIG. 3, on the radiation shield 103 . You thus keep this rail segment 38 in a horizontal position. Through one of the openings 33 to 36 in the pliers 37 , the lifting device 39 can now be placed on this rail segment 38 so that the ball bearings 72 to 79 are supported on the rail segment 38 and the pinion 89 of the drive motor 88 with the rack 90 of the rail segment combs. In the U-shaped lifting bracket 81 of the lifting device 39 , the lowest section 43 of the mast 40 carrying the guide rail 41 with the tapered lower end of it, the mast extension 93 , can now be inserted from above and then inserted with the untapered part from above. The rack 71 of this section of the mast meshes with the pinion 92 of the lifting motor 91 .

Durch Einschalten des Fahrmotors 88 und Verfahren des Hubwagens 80 in die in der Darstellung der Fig. 2 linke Extremstellung läßt sich auf die vorstehende Führungsschiene 41 durch den in der Fig. 2 linken Durchbruch 33 der Standzange 37 hindurch der Basiswagen 42 mit dem daran befestigten Ausleger 94 für das Prüfsystem 19 aufsetzen. Auch hier wiederum kämmt dabei das Ritzel des Horizontalantriebmotors 100 des Basiswagens 95 mit der Zahnstange 95 der Führungsschiene 41. Beim Aufsetzen des Basiswagens auf die Führungsschiene 41 werden die in der Fig. 6 angedeuteten Ultraschallkörper 20 bis 22 des Auslegers 94 in hier nicht weiter dargestellter Weise an die Außenwand des Reaktordruckbehälters 1 angedrückt. Sie sind infolgedessen von dem im Ausleger 94 zeichnerisch angedeuteten Vertikalantrieb 97 längs des Auslegers, d. h. in vertikaler Richtung längs der Oberfläche des Reaktordruckbehälters 1 verschiebbar und mit dem Ausleger 94, mit Hilfe des Horizontalantriebsmotors 100 des Basiswagens 42 in horizontaler Richtung quer zum Reaktordruckbehälter auf dessen Oberfläche verschiebbar. Sukzessive mit dem Herunterfahren des Mastes 40 mit Hilfe des Hubmotors 91 läßt sich, sobald genügend Freiraum über dem jeweils im Hubwagen 80 geführten Abschnitt 43 bis 50 des Mastes 40 entstanden ist, ein neuer Mastabschnitt auf den zuletzt aufgesetzten Mastabschnitt aufsetzen und über hier nicht weiter dargesellte Schnellverschlüsse mit den bereits im Hubwagen 80 geführten Abschnitt des Mastes kuppeln. Auf diese Weise wird der Mast 40 beim Absenken in den Ringspalt 28 zwischen Wärmeisolierung 2 und Reaktordruckbehälter 1 sukzessive verlängert. Dies kann solange fortgesetzt werden, bis die Führungsschiene 41 die Höhenlage der zu prüfenden Schweißnaht 23 bis 26 erreicht hat. Diese Höhenlage ist beispielsweise in der Fig. 2 dargestellt.By turning of the traveling motor 88 and method of the lifting carriage 80 in the left in the illustration of FIG. 2 extreme position may be on the above guide rail 41 through the left in FIG. 2 breakthrough 33 of the prior tongs 37 through the base carriage 42 with attached arm 94 for test system 19 . Again, the pinion of the horizontal drive motor 100 of the base carriage 95 meshes with the rack 95 of the guide rail 41 . When the base carriage is placed on the guide rail 41 , the ultrasound bodies 20 to 22 of the arm 94 indicated in FIG. 6 are pressed onto the outer wall of the reactor pressure vessel 1 in a manner not shown here. As a result, they are displaceable by the vertical drive 97 indicated in the boom 94 along the boom, ie in the vertical direction along the surface of the reactor pressure vessel 1 and with the boom 94 , with the help of the horizontal drive motor 100 of the base carriage 42 in the horizontal direction transverse to the reactor pressure vessel on its surface slidable. Gradually with the lowering of the mast 40 with the aid of the lifting motor 91 , as soon as sufficient space has been created above the sections 43 to 50 of the mast 40 guided in the lifting truck 80 , a new mast section can be placed on the last attached mast section and not shown here Couple the quick-release fasteners to the section of the mast already guided in the pallet truck 80 . In this way, the mast 40 is successively extended when it is lowered into the annular gap 28 between the thermal insulation 2 and the reactor pressure vessel 1 . This can be continued until the guide rail 41 has reached the height of the weld seam 23 to 26 to be checked. This altitude is shown for example in FIG. 2.

In dieser Position der Führungsschiene 41 werden die beiden Elektromagnete 52, 53 am unteren Abschnitt 43 des Mastes 40 erregt. Der Mast ist so am unteren Ende, im Bereich der Mastverlängerung 93 fest am Reaktordruckbehälter 1 arretiert. Dadurch ist beim nachfolgenden Prüfvorgang eine ausreichend starre Halterung der Führungsschiene 41 erreicht, um die Schweißnaht 23 bis 26 auf mäanderförmigen Bahnen, wie sie durch die strichpunktierte Linie 102 in der Fig. 4 verdeutlicht wird, abzufahren. Hierzu werden die Ultraschallprüfköpfe 20 bis 22 zunächst allein über den Vertikalantrieb 96 im Ausleger 94 langsam nach unten gefahren. Nach Erreichen der unteren Extremitätstellung wird der Horizontalantriebsmotor 100 des Basiswagens 95 kurz eingeschaltet, um den Ausleger um eine Meßspurbreite horizontal zu verschieben. In dieser neuen Position des Auslegers werden die Ultraschallprüfköpfe durch Drehrichtungsumkehr des Vertikalantriebmotors 97 wieder nach oben verfahren usw. Nach Durchfahren der gesamten vom Basiswagen und vom Ausleger überstreichbaren Prüfbereichs 54 bis 69 Fig. 2) läßt sich der Mast 40 nach dem Abschalten der Elektromagnete 52, 53 und Einschalten des Fahrmotors 88 des Hubwagens 80 um eine Prüfbereichsbreite weiter verschieben. Auf diese Weise lassen sich mit diesem Prüfmanipulator die Schweißnähte aller einnen Schüsse 5 bis 8 des Reaktordruckbehälters 1 nacheinander abfahren und überprüfen. Der Abbau des Prüfmanipulators 30 erfolgt dann in umgekehrter Reihenfolge wie beim Aufbau.In this position of the guide rail 41 , the two electromagnets 52, 53 are excited on the lower section 43 of the mast 40 . The mast is thus firmly locked to the reactor pressure vessel 1 at the lower end, in the area of the mast extension 93 . As a result, a sufficiently rigid mounting of the guide rail 41 is achieved in the subsequent test procedure in order to run the weld seam 23 to 26 on meandering tracks, as is shown by the dash-dotted line 102 in FIG. 4. For this purpose, the ultrasound probes 20 to 22 are first slowly moved downward solely via the vertical drive 96 in the arm 94 . After reaching the lower extremity position, the horizontal drive motor 100 of the base carriage 95 is briefly switched on in order to move the boom horizontally by one gauge. In this new position of the boom the ultrasonic probes by reverse rotation of the vertical drive motor 97 are again moved upwards, etc. After passing through the entire paintable from the base carriage and the cantilever test area 54 to 69 Fig. 2), the mast 40 can after switching off of the electromagnets 52, 53 and switching on the traction motor 88 of the lifting truck 80 further by a test area width. In this way, the welding seams of all the individual sections 5 to 8 of the reactor pressure vessel 1 can be moved and checked one after the other with this test manipulator. The test manipulator 30 is then dismantled in the reverse order of the assembly.

Es ist ein großer Vorteil dieses Prüfmanipulators 30, daß die Prüfung keine außen am Reaktordruckbehälter 1 angebauten Führungsschienen benötigt. Außerdem braucht der Reaktordeckel für die Überprüfung der Schweißnähte 23 bis 26 bei diesem Prüfmanipulator nicht abgenommen und müssen keine Einbauten des Reaktordruckbehälters vor der Prüfung entfernt werden. Dies alles verringert die Stillstandszeiten des Kraftwerks bzw. der Anlage bei der Ultraschallprüfung beträchtlich. Schließlich behindert die Überprüfung der Schweißnähte mit diesem Prüfmanipulator nicht das Auswechseln der Brennelemente im Reaktordruckbehälter, so daß die Überprüfung sogar gleichzeitig mit dem Brennelementewechsel vorgenommen werden kann, was zu weiteren verkürzten Abschaltzeiten des Kernkraftwerks führt. Dieser Prüfmanipulator läßt sich aber nicht nur beim Reaktordruckbehälter von Kernkraftwerken sondern auch zur Überprüfung der Schweißnaht an nahezu beliebigen Druckbehältern, wie sie beispielsweise in der Chemie und Grundstoffindustrie benutzt werden, einsetzen. It is a great advantage of this test manipulator 30 that the test does not require any guide rails attached to the outside of the reactor pressure vessel 1 . In addition, the reactor cover for the inspection of the weld seams 23 to 26 does not need to be removed in this test manipulator and no internals of the reactor pressure vessel need to be removed before the test. All of this considerably reduces the downtimes of the power plant or system during the ultrasonic test. Finally, the inspection of the weld seams with this test manipulator does not hinder the replacement of the fuel elements in the reactor pressure vessel, so that the inspection can even be carried out at the same time as the fuel element change, which leads to further shortened shutdown times of the nuclear power plant. This test manipulator can be used not only in the reactor pressure vessel of nuclear power plants, but also to check the weld seam on almost any pressure vessel, such as those used in the chemical and raw materials industries.

Reference symbol list

1Reaktordruckbehälter1Wärmeisolation2Bodenkalotte3
Deckelflansch4Schuß5, 6, 7, 8Rohrstutzen9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18Prüfsystem19
Ultraschallprüfkopf20, 21, 22Schweißnaht23, 24, 25, 26, 27Ringspalt28Außenwand29
Prüfmanipulator30Haken31, 32Durchbruch33, 34, 35, 36Standzange37
Schienensegment38Hubeinrichtung39Mast40horizontale Führungsschiene41
Basiswagen42Abschnitt43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50horizontaler Träger51Elektromagnet52, 53
Bereich54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69Abstützpuffer70Zahnstange71
Kugellager72, 73, 74, 75 76, 77, 78, 79Hubwagen80Hubträger81Rolle82, 83, 84, 85 86, 87
Fahrmotor88Ritzel89Zahnstange90Hubmotor91Zahnritzel92
Mastverlängerung93Schweißpunkte94, 95, 96, 97Ausleger94Zahnstange95
Vertikaltrieb96Vertikalantriebsmotor97Vertikalweggeber98Durchbruch99
Horizontalantriebsmotor100Horizontalweggeber101Linie102Strahlenabschirmung103 1 reactor pressure vessel 1 thermal insulation 2 bottom cap 3
Cover flange 4 shot 5, 6, 7, 8 pipe socket 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18 test system 19
Ultrasonic probe 20, 21, 22 weld 23, 24, 25, 26, 27 annular gap 28 outer wall 29
Test manipulator 30 hooks 31, 32 opening 33, 34, 35, 36 pliers 37
Rail segment 38 lifting device 39 mast 40 horizontal guide rail 41
Base carriage 42 section 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50 horizontal support 51 electromagnet 52, 53
Area 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69 support buffer 70 rack 71
Ball bearings 72, 73, 74, 75 76, 77, 78, 79 pallet truck 80 pallet 81 roller 82, 83, 84, 85 86, 87
Traction motor 88 pinion 89 rack 90 lifting motor 91 pinion 92
Mast extension 93 spot welds 94, 95, 96, 97 bracket 94 rack 95
Vertical drive 96 Vertical drive motor 97 Vertical displacement sensor 98 Breakthrough 99
Horizontal drive motor 100 Horizontal displacement sensor 101 Line 102 Radiation shield 103

Claims

1. test manipulator, in particular for ultrasonic testing of pressure vessels, with a two-dimensionally displaceable test system carrier along the outer wall of the container to be tested, characterized in that a mast ( 40 ) in the vertical direction between the pressure vessel ( 1 ) and thermal insulation ( 2 ) can be attached to an outside of the pressure vessel Carrying device ( 31, 32, 38, 39 ) is height-adjustable, a horizontal guide rail ( 41 ) is attached to the mast with a boom ( 94 ) for the test devices ( 19 to 22 ) which can be moved along the guide rail, and the mast at the lower free end ( 43 ) can be locked relative to the pressure vessel.

2. Test manipulator according to claim 1, characterized in that the mast ( 40 ) one of its lower, free end via at least one electromagnet ( 52, 53 ) can be fastened to the pressure vessel wall.

3. test manipulator according to claim 1, characterized, that the mast has a lower, free end over at least a squeegee can be attached to the pressure vessel wall is.

4. test manipulator according to claim 1, characterized, that the mast at least at its lower, free end a clamping device between the pressure vessel wall and thermal insulation is clampable.

5. Test manipulator according to claim 1, characterized in that the mast ( 40 ) consists of several sections ( 43 to 50 ) which can be clamped to one another and coupled to one another via quick-release fasteners.

6. Test manipulator according to claim 1, characterized in that the mast ( 40 ) in a lifting device ( 81, 91, 92 ) is mounted adjustable in height.

7. Test manipulator according to claim 6, characterized in that the mast ( 40 ) carries a rack ( 71 ) which meshes with a pinion ( 92 ) of the lifting device ( 81 ).

8. Test manipulator according to claim 6, characterized in that the lifting device ( 81 ) along a parallel to the upper edge of the pressure vessel ( 1 ) attachable, the curvature of the pressure vessel wall adapted rail segment ( 38 ) is movable.

9. Test manipulator according to claim 1, characterized in that a so-called base carriage ( 42 ) with a substantially parallel to the mast ( 40 ) aligned boom ( 94 ) along the guide rail ( 41 ) is movable.

10. Test manipulator according to claim 1 and 9, characterized in that the test device ( 19 to 22 ) along the arm ( 94 ) is movable.