DE3626207A1 - Verfahren und vorrichtung zum anpassen neuer oberer, innerer ausruestungen an den behaelter eines druckwasserkernreaktors - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum anpassen neuer oberer, innerer ausruestungen an den behaelter eines druckwasserkernreaktorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Anpassung neuer oberer, innerer Ausrüstungen an den
Behälter eines Druckwasserkernreaktors, der die inneren
verstrahlten Einrichtungen umschließt.
Druckwasserkernreaktoren bekannter Art weisen einen Behälter,
generell in Zylinderform mit vertikaler Achse auf, der
mit einem Deckel verschlossen ist und der einerseits den
Reaktorkern und andererseits die inneren Ausrüstungen
umschließt, die insbesondere die Halterung und Unterteilung
des Reaktorkerns und die Führung der Steuerstäbe gewähr
leisten. Diese inneren Ausrüstungen unterteilen sich
in untere innere Ausrüstungen, die insbesondere den unteren
Rohrboden und den Trägerring des Reaktorkerns aufweisen
und in die oberen inneren Ausrüstungen, die insbesondere
den oberen Rohrboden des Kerns aufweisen, der den unteren
Teil dieser Ausrüstungen darstellt und eine obere Platte
sowie Abstandssäulen, die eine steife Montage dieser beiden
Platten gewährleisten. Die oberen inneren Ausrüstungen
umfassen außerdem eine Gruppe von Führungsrohren für die
Steuerstäbe des Reaktors.
Nach einer gewissen Betriebszeit des Reaktors ist es not
wendig, dessen Kern neu zu beschicken und dazu Zugriff
zu dem oberen Teil der Brennelementkassetten zu haben,
die den Kern bilden. Zu diesem Zweck wird der Reaktor
angehalten und abgekühlt, der Behälter geöffnet und die
oberen inneren Ausrüstungen werden entfernt und in einer
Lagerzone abgelegt, die zu diesem Zweck in dem Reaktor
becken eingerichtet ist. Während des Wiederbestückens
des Reaktorkerns werden Kontrollen und ggf. Reparationen
an den oberen inneren Ausrüstungen vorgenommen. Diese
inneren Ausrüstungen enthalten die Führungsrohre der
Steuerstäbe, die die Führungsorgane aufnehmen und die
verbraucht oder deformiert sein können. Es kann also not
wendig sein, bestimmte dieser Führungsrohre zu ersetzen.
Es kann ebenso notwendig sein, bestimmte Befestigungsstifte
der Führungsrohre auf dem oberen Rohrboden des Reaktorkerns
zu ersetzen. Diese Operationen sind allerdings schwer
auszuführen, da unter Wasser in dem Reaktorbecken gearbeitet
werden muß und zwar an stark verstrahlten Einrichtungen.
In bestimmten Fällen können die oberen inneren Ausrüstungen
derart abgenutzt oder deformiert sein, daß sie ein per
fektes Funktionieren der Steuerstäbe, deren Führung nicht
mehr ausreichend gesichert ist, nicht mehr gewährleisten
können. Es kann also notwendig sein, diese oberen inneren
Ausrüstungen in ihrer Gesamtheit auszutauschen, d. h.
sie durch neue Einrichtungen zu ersetzen.
Bislang wurde eine solche Operation noch nie durchgeführt,
aufgrund der Schwierigkeiten bei der Anpassung neuer oberer
innerer Ausrüstungen an verstrahlte untere innere Aus
rüstungen , die im Behälter verbleiben.
In der Tat benötigt diese Anpassung die Durchführung komple
xer Maßnahmen, wie das Plazieren, die Anpassung und die
Durchführung von Messungen auf den Ausrüstungen. Bislang
wurden diese Maßnahmen immer bei neuen Ausrüstungen während
der Montage eines Kernreaktors durchgeführt.
Es wäre natürlich möglich gleichzeitig die oberen inneren
Einrichtungen und die unteren inneren Ausrüstungen, die
verstrahlt sind, durch neue Ausrüstungen zu ersetzen,
diese Maßnahme ist jedoch sehr komplex und teuer und darüber
hinaus nicht gerechtfertigt, da im allgemeinen ein Aus
tauschen der unteren inneren Ausrüstungen nicht notwendig
ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung anzugeben, die es ermöglichen obere
innere Ausrüstungen zu ersetzen und anzupassen, wobei
die unteren inneren Ausrüstungen im Behälter des Kern
reaktors beibehalten werden.
Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
Die unteren inneren Ausrüstungen weisen eine untere hori
zontale Platte und einen Trägerring des Reaktorkerns sowie
die Unterteilungen des Kerns auf. Die oberen inneren Aus
rüstungen umfassen eine obere Platte und eine untere
Platte, die den oberen Rohrboden des Kerns darstellt.
Diese beiden Platten werden durch vertikale Beabstandungs
säulen verbunden, und in dem Randbereich der oberen Platte
der oberen inneren Ausrüstungen und in dem Randbereich
des oberen Rohrbodens des Reaktorkerns sind Verzinkungen
angeordnet, in Lagen, die winkelmäßig gegeneinander ver
setzt sind, wobei Ausrichtungsstifte im oberen Teil der
unteren inneren Ausrüstungen vorgesehen sind und auf
dem Trägerring des Reaktorkerns sind Zentrierstifte ange
bracht, dazu bestimmt, mit den Verzinkungen der oberen
Rohrplatte der unteren inneren Ausrüstungen und mit den
Verzinkungen der oberen Rohrplatte des Reaktorkerns zu
sammenzuwirken und um die oberen inneren Ausrüstungen
des Behälters zu plazieren.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Reaktorbe
hälter geöffnet, mit Wasser gefüllt und die Brennelement
kassetten des Reaktorkerns werden entfernt. Anschließend
werden folgende Maßnahmen durchgeführt: es werden an die
neuen oberen inneren Ausrüstungen Organe zum Messen der
Ausrichtung und Organe zum Messen des Spiels und ein Bezugs
formstück, das den peripheren Brennelementkassetten des
Reaktorkerns unter dem oberen Rohrboden des Kerns entspricht
und Gleitschienen unter der oberen Platte der oberen inneren
Ausrüstungen montiert,
Schiebevorrichtungen werden auf der Höhe des oberen Teils der unteren inneren Ausrüstungen auf dem Trägerflansch des Behälterdeckels und Organe zur Aufnahme der Organe zur Messung der Ausrichtung auf der unteren Platte des Reaktorkerns montiert,
es werden die oberen inneren Ausrüstungen , die auf dem oberen Teil der unteren inneren Ausrüstungen zur Auflage gebracht werden, mit Hilfe der Gleitschienen in den Behälter eingeführt,
es werden Ausrichtmaßnahmen in vertikaler Richtung an den oberen und unteren inneren Ausrüstungen durchgeführt,
in Abhängigkeit der Ergebnisse dieser Ausrichtmessungen werden die oberen inneren Ausrüstungen auf den unteren inneren Ausrüstungen mit Hilfe der Schiebevorrichtungen verschoben, um ihre jeweilige Ausrichtung zu korrigieren,
es wird das zwischen dem Rand des oberen Rohrbodens des Kerns und dem Teil des Trägerrings des Kerns, der gegenüber angeordnet ist, existierende Spiel an vier winkelmäßig auf der Peripherie des Bodens verteilten Meßpunkten gemessen, die oberen inneren Ausrüstungen werden ggf. erneut ver schoben, um die Unterschiede zwischen den gemessenen Spiel räumen zu korrigieren, wobei eine befriedigende Ausrichtung der inneren Ausrüstungen beibehalten wird,
es werden die zwischen den Ausrichtstäben bzw. den Zentrier stutzen einerseits und den entsprechenden Aussparungen anderer seits bestehenden Spiele gemessen,
die oberen inneren Ausrüstungen werden aus dem Reaktorbehälter wieder herausgenommen,
an den oberen inneren Ausrüstungen werden im Inneren der Ver zinkungen Anpassungsstücke befestigt, die an den durch die Messungen des Spiels um die Stangen vorbestimmten Seiten bear beitet sind,
die oberen inneren Ausrüstungen , die mit den Anpassungs stücken und Ausrichtmeßvorrichtungen versehen sind, werden wieder in den Behälter eingeführt und
die Ausrichtung der oberen inneren Ausrüstungen in bezug zu den unteren inneren Ausrüstungen wird überprüft.
Schiebevorrichtungen werden auf der Höhe des oberen Teils der unteren inneren Ausrüstungen auf dem Trägerflansch des Behälterdeckels und Organe zur Aufnahme der Organe zur Messung der Ausrichtung auf der unteren Platte des Reaktorkerns montiert,
es werden die oberen inneren Ausrüstungen , die auf dem oberen Teil der unteren inneren Ausrüstungen zur Auflage gebracht werden, mit Hilfe der Gleitschienen in den Behälter eingeführt,
es werden Ausrichtmaßnahmen in vertikaler Richtung an den oberen und unteren inneren Ausrüstungen durchgeführt,
in Abhängigkeit der Ergebnisse dieser Ausrichtmessungen werden die oberen inneren Ausrüstungen auf den unteren inneren Ausrüstungen mit Hilfe der Schiebevorrichtungen verschoben, um ihre jeweilige Ausrichtung zu korrigieren,
es wird das zwischen dem Rand des oberen Rohrbodens des Kerns und dem Teil des Trägerrings des Kerns, der gegenüber angeordnet ist, existierende Spiel an vier winkelmäßig auf der Peripherie des Bodens verteilten Meßpunkten gemessen, die oberen inneren Ausrüstungen werden ggf. erneut ver schoben, um die Unterschiede zwischen den gemessenen Spiel räumen zu korrigieren, wobei eine befriedigende Ausrichtung der inneren Ausrüstungen beibehalten wird,
es werden die zwischen den Ausrichtstäben bzw. den Zentrier stutzen einerseits und den entsprechenden Aussparungen anderer seits bestehenden Spiele gemessen,
die oberen inneren Ausrüstungen werden aus dem Reaktorbehälter wieder herausgenommen,
an den oberen inneren Ausrüstungen werden im Inneren der Ver zinkungen Anpassungsstücke befestigt, die an den durch die Messungen des Spiels um die Stangen vorbestimmten Seiten bear beitet sind,
die oberen inneren Ausrüstungen , die mit den Anpassungs stücken und Ausrichtmeßvorrichtungen versehen sind, werden wieder in den Behälter eingeführt und
die Ausrichtung der oberen inneren Ausrüstungen in bezug zu den unteren inneren Ausrüstungen wird überprüft.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Beschreibung
von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Figuren näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Behälter eines
Druckwasserkernreaktors, der die unteren
inneren Ausrüstungen, den Kern und die
oberen inneren Ausrüstungen des Reaktors
umschließt,
Fig. 2a eine Draufsicht auf einen Zentrierstift
der unteren inneren Ausrüstungen,
Fig. 2b einen Schnitt längs B-B aus Fig. 2a,
Fig. 3a eine vergrößerte Ansicht des Details C
aus Fig. 1, die einen Ausrichtstift des
Behälters und seines Deckels zeigt,
Fig. 3b eine Draufsicht auf den in Fig. 3a gezeigten
Ausrichtstift,
Fig. 4 eine schematische Gesamtansicht des Behälters,
des Reaktorbeckens und der oberen inneren
Ausrüstungen in verschiedenen Lagen während
der Anpassungsmaßnahmen der oberen inneren
Ausrüstungen im Behälter,
Fig. 5 eine Gesamtansicht, die die Lage der oberen
inneren Ausrüstungen zur Befestigung von
Anpassungsstücken an diesen Ausrüstungen
zeigt,
Fig. 6 eine Draufsicht längs D-D aus Fig. 7 auf
den oberen Rohrboden des Reaktorkerns und
auf das unter diesem Boden befestigte
Bezugsformstück,
Fig. 7 einen Schnitt längs der Linie E-E aus
Fig. 6,
Fig. 8 eine vergrößerte Darstellung des Details
F aus Fig. 6,
Fig. 9 eine Draufsicht auf ein Meßorgan zur Messung
des Spiels um einen Ausrichtungsstift in
Betriebsstellung, und
Fig. 10 einen Schnitt längs der Linie G-G aus
Fig. 9.
Fig. 1 zeigt den Behälter 1 eines Druckwasserkernreaktors,
der zylinderförmig ist und einen nach unten ausgewölbten
Boden 1 a aufweist und in seinem oberen Teil durch einen
halbkugelförmigen Deckel 2 geschlossen ist. Der Behälter
1 umschließt den Reaktorkern, der aus Brennelementkassetten
gebildet wird, die die Form von parallelepipeden mit recht
eckiger Basis und einer großen Höhe im Verhältnis zu ihren
Querausmaßen aufweisen und vertikal Seite an Seite ange
ordnet sind.
Die Brennelementkassetten des Kerns ruhen auf der unteren
sehr dicken (z. B. 40 cm starken) Trägerplatte, die am
unteren Teil des Trägerrings 6 des Kerns angeordnet ist,
dessen oberer Teil 5 einen Flansch bildet, der auf einer
ringförmigen Auflagefläche ruht, die in die Innenwand
des Flansches des Behälters 1 eingearbeitet ist, auf dem
der Deckel 2 ruht. Der auf der unteren Platte 4 ruhende
Reaktorkern 3 wird von einer Unterteilungswand 7 umgeben,
die senkrechte Anlageplatten aufweist, die die Konturen
der Brennelementkassetten eingrenzen und die horizontale
Platten aufweist, die gegen die Innenwandung des Rings
6 drücken. Der Reaktorkern wird somit im Inneren des Behäl
ters 1 mittels des Rings 6 und der Platte 4 gehaltert,
die selbst auf Dämpfungsorganen 9 ruht, die auf dem Boden
1 a des Behälters in Auflage sind. Die Dämpfer 9 sollen
das Absacken des Kerns amortisieren und dessen Verschiebung
begrenzen, in dem Fall, in dem der Trägerring 6 bricht.
Dies ermöglicht es Steuerstäbe in den Kern einzuführen,
selbst nachdem die Reaktorhülle, die dessen Aufhängung
in dem Behälter gewährleistet, gerissen ist. Die Gesamtheit
der Aufhängungsorgane und der Unterteilung des Kerns,
die oben stehend beschrieben wurden, bilden die unteren
inneren Ausrüstungen des Reaktors.
Die oberen inneren Ausrüstungen sind über dem Kern ange
ordnet und weisen eine untere Platte 10 auf, die die obere
Platte des Reaktorkerns bildet und eine obere Platte 11
und Stützsäulen 12, die die steife Montage der oberen
inneren Ausrüstungen gewährleisten. Zwischen der oberen
Platte des Kerns 10 und der oberen Platte 11 der inneren
oberen Ausrüstungen sind die unteren Teile der Führungs
rohre 14 angeordnet, die in ihrem oberen Teil diskontinuier
liche Führungsorgane für die Steuerstäbe und in ihrem
unteren Teil kontinuierliche Führungsorgane aufweisen.
Die oberen Teile 14 a der Führungsrohre 14 sind oberhalb
der oberen Platte 11 der oberen inneren Einrichtungen
angeordnet. Die Steuerstäbe, wie z. B. 15, können in verti
kaler Richtung mittels Betätigungsstangen 17 verschoben
werden, die Verlängerungsstücke 18 passieren, die den
Deckel 2 des Behälters durchqueren.
Der Deckel 2 ruht in der Höhe einer Verbindungsebene 19
auf dem Behälter 1. Die Ausrichtung des Behälters und
des Deckels wird durch vier senkrechte Ausrichtungsstifte
20 gewährleistet, die winkelmäßig beabstandet entlang
der Peripherie der Innenwand des Behälters angeordnet
sind und in entsprechende ausgearbeitete Teile des Behälters
1 und des Deckels 2 eingreifen. Die oberen inneren Ein
richtungen ruhen über einem Auflagebereich der oberen
Platte 11 auf dem oberen Teil des Trägerrings 6 des Kerns,
die wiederum auf einem Teil des Behälters aufliegt. Ein
Abstandsring 21 ist zwischen dem Auflagebereich der oberen
Platte 11 der oberen inneren Ausrüstungen und dem Träger
ring 6 des Kerns angeordnet.
Das in Auflagebringen der inneren Ausrüstungen erfolgt
in einem Bereich, der direkt unterhalb der Verbindungs
ebene 19 gelegen ist, d. h. in einem Bereich, in dem die
Führungsstifte 21 liegen. Diese Führungsstifte 21 werden
ebenfalls dazu verwendet, die korrekte Plazierung der
inneren Einrichtungen zu gewährleisten.
Die Führungsrohre 14 der oberen inneren Ausrüstungen
weisen Öffnungen in ihrer Wandung auf, um die Zirkulation
von Kühlwasser des Reaktors zu ermöglichen, das durch
ein Rohrsystem, wie bei 23 gezeigt, in den Behälter ein
tritt und aus diesem durch ein Rohrsystem, wie z. B. bei
24 gezeigt, wieder austritt. Das Kühlwasser durchquert
den Kern in vertikaler Richtung von unten nach oben, wobei
jedoch ein Teil dieses Kühlwassers in das Innere der Führungs
rohre 14 befördert wird, deren seitliche Öffnungen ein
Austreten und seitliches Abfließen des Kühlwassers ermög
lichen.
Vier Zentrierstifte 25 sind auf dem Trägerring 6 an winkel
mäßig jeweils um 90° beabstandeten Punkten angebracht.
Diese horizontal angeordneten Zentrierstifte zeigen nach
innen und die obere Platte des Kerns weist an denen dieser
Stifte entsprechenden Lagen Verzinkungen auf.
Auf dieselbe Weise weist der periphere Auflagebereich
der oberen Platte 11 der oberen inneren Ausrüstungen
vier Verzinkungen in Lagen auf, die den Lagen der Ausricht
stifte 21 entsprechen. Diese Gesamtheit der Stifte und
Verzinkungen ermöglicht eine präzise Plazierung der oberen
inneren Ausrüstungen im Behälter oberhalb der unteren
inneren Ausrüstungen.
Es versteht sich von selbst, daß die oberen inneren Aus
rüstungen oberhalb des Reaktorkerns so angeordnet werden
müssen, daß sie eine Ausrichtung zwischen den Führungs
rohren 14, die die Steuerstäbe aufnehmen sollen und den
entsprechenden Brennelementkassetten extrem genau einhal
ten. Eine sehr geringe Fehlausrichtung dieser Gruppen
sehr großer Höhe kann zu Schwierigkeiten während der Ver
schiebung der Steuerstäbe führen, z. B. bei deren Fall
in den Kern bei einem Notstop des Reaktors.
Um eine sehr große Montagepräzision zu gewährleisten,
ist nur ein sehr geringes Spiel zwischen den Verzinkungen
der Platten der oberen inneren Ausüstungen und der ent
sprechenden Stifte vorgesehen. Sei unteren inneren Aus
rüstungen, die gebraucht und verstrahlt sind, auf denen
neue obere innere Ausrüstungen angeordnet werden, ist
es sehr schwer, dieses Plazieren zu bewerkstelligen, indem
ein sehr geringes Spiel vorgesehen ist. Während der Montage
kann es zu Verklemmungen kommen, dennoch muß das ursprüng
liche Spiel sehr klein gehalten werden. Es ist trotz allem
notwendig, eine sehr gute Ausrichtung in Vertikalrichtung
der oberen inneren Ausrüstungen zu gewährleisten, um
befriedigende Betriebsbedingungen für die Steuerstäbe
zu erhalten. Es ist ebenfalls notwendig ein Spiel zu er
zeugen, das klein und so konstant wie möglich ist, zwischen
der oberen Platte des Reaktorkerns und der Reaktorhülle,
um befriedigende Bedingungen für das Fließen des Kühl
wassers an der Peripherie und dem oberen Teil des Kerns
zu erhalten.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung erlauben diese Ansprüche zu erfüllen mit der
Möglichkeit neue innere Ausrüstungen auf verstrahlten
inneren Ausrüstungen zu montieren.
Die Fig. 2a und 2b zeigen einen Zentrierstift 25, der
auf der Hülle 6 des Kerns befestigt ist und in eine Ver
zahnung 28 eingreift, die in die obere Platte 10 des Kerns
eingearbeitet ist. In Fig. 2a sind ursprüngliche Spiele
29 zwischen dem Stift 25 und der Verzahnung 28 zu beiden
Seiten dieses Stiftes dargestellt.
Ebenso sind in Fig. 2b die Spiele 30 dargestellt, die
auf beiden Seiten des Stiftes erhalten werden, nachdem
die Anpassungsstücke 31 a und 31 b auf den Rändern der Ver
zahnung 28 links und rechts des Stiftes 25 befestigt worden
sind. Es wird sich zeigen, daß die Stücke 31 a und 31 b
Ausmaße haben, die so bestimmt werden können, daß sie
ein perfektes Plazieren der oberen inneren Ausrüstungen
ermöglichen, indem ein definitives Spiel mit einem geringen
Wert, der genau bestimmt ist, ausgearbeitet wird.
Die Fig. 3a und 3b zeigen einen Stift 20, der die Aus
richtung des Behälters 1 und des Deckels 2 mit Hilfe seiner
Endbereiche, die in Lagersitze eingreifen, die in den
Behälter und in den Deckel eingearbeitet sind, ermöglicht.
Der Stift 20 ermöglicht es ebenfalls, die oberen und unteren
inneren Ausrüstungen relativ zueinander zu positionieren,
wobei der Auflageflansch 5 der unteren inneren Einrichtungen
eine Öffnung aufweist, in die der untere Endbereich des
Stiftes 20 eingreift, der außerdem einen mittleren Bereich
32 aufweist, der in eine Verzahnung 33 eingreift, die
in die obere Platte 11 der oberen inneren Ausrüstungen
eingearbeitet ist.
Fig. 3b zeigt, daß die ursprünglichen Spiele 34 zwischen
dem Teil 32 des Stiftes 20 und der Verzahnung 33 reduziert
sind, um endgültige Spiele 35 aufgrund der Anpassungs
stücke 36 zu ergeben, die speziell ausgearbeitet sind,
um ein perfektes Plazieren der oberen inneren Einrichtungen
auf den unteren inneren Ausrüstungen zu gewährleisten,
indem ein geringes genau vorbestimmtes Spiel erzeugt
wird.
Fig. 4 zeigt, daß der Behälter 1 des Kernreaktors in einem
Behälterschacht 37 angeordnet ist, der einen Teil der
Reaktorstruktur ausmacht und der mit seinem oberen Teil
in Verbindung mit dem Reaktorbecken 38 steht. Oberhalb
des Beckens kann sich eine Bestückungsmaschine 39 bewegen.
Zur Durchführung des Anpassungsverfahrens während einer
Überholungsphase des Reaktors nach einer langen Betriebs
periode wird der Behälter 1 geöffnet und sein Deckel
2 entfernt. Der Behälter wird mit Wasser gefüllt bis auf
eine Höhe, die höher als die Verbindungsebene 40 ist,
wobei das Reaktorbecken also leer ist. Die mit dem Bezugs
zeichen 8 bezeichneten unteren inneren Ausrüstungen werden
im Inneren des Behälters belassen.
Die verbrauchten oberen inneren Ausrüstungen wurden vorher
aus dem Behälter herausgenommen und das Becken 38 wird
mit Wasser gefüllt. Diese auszutauschenden oberen inneren
Einrichtungen werden anschließend entfernt und das Reaktor
becken wird in dem Teil entleert, in dem eine Trägervor
richtung 41 installiert wird, die die neuen oberen inneren
Ausrüstungen aufnehmen kann, die mit 13 bezeichnet sind.
Die Handhabung der oberen inneren Ausrüstungen erfolgt
mittels einer dreiarmigen Handhabungseinrichtung 43, die
mit einem Haken 44 an einer großdimensionierten Rollbrücke
aufgehangen ist. Eine solche dreiarmige Handhabungsvor
richtung, die an den oberen inneren Ausrüstungen zu dessen
Handhabung zwischen dem Reaktorbehälter und dem Ablage
bereich dieser Ausrüstungen im Reaktorbecken befestigt
werden kann, ist bekannt und weist insbesondere drei Säulen
45 und einen Laufgang 48 auf, auf dem mehrere Bedienungs
personen sich bewegen können und Handhabungen oder Messungen
ausführen können. Fig. 4 zeigt eine dreiarmige Handhabungs
vorrichtung mit einem zweiten Laufsteg 46 und oberen inneren
Ausrüstungen 13 in einer Stellung im Inneren des Ablage
bereichs der inneren Ausrüstungen im Reaktorbecken und
in einer Stellung senkrecht über dem Behälter 1 im Moment
des Einführens der oberen inneren Ausrüstungen in diesen
Behälter.
In ihrer Stellung in dem Ablagebereich auf dem Träger
41 werden die neuen inneren Ausrüstungen 13, die aus
der Herstellungswerkstatt kommen, zuerst mit verschiedenen
notwendigen Elementen ausgerüstet, die zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlich sind. Um
ihre Anpassung an die verstrahlten unteren inneren Aus
rüstungen 8 die im Behälter belassen worden sind, durchzu
führen, weisen die oberen inneren Ausrüstungen 13 nur
einen Teil ihrer Führungsrohre 14 oder ggf. kein Führungs
rohr auf. Die inneren Ausrüstungen 13 müssen mindestens
während der Anpassungsmaßnahmen ihre obere Platte, ihre
untere Platte, d. h. die obere Platte des Reaktorkerns
und die Beabstandungssäulen enthalten, mit denen diese
beiden Platten zusammengehalten werden.
Das Weglassen mindestens eines Teils der Führungsrohre
14 aus den oberen inneren Ausrüstungen 13 ermöglicht es
insbesondere, die Meßvorrichtungen auf den inneren Aus
rüstungen 13 anzubringen, die in dem Reaktorbecken, auf
dem Träger 41 angeordnet sind, wobei das Wasser aus dem
Reaktorbecken abgelassen ist. Mit diesen inneren Ausrüstungen
13 kann man ohne Vorkehrungsmaßnahmen arbeiten, da sie
bis dahin noch keiner Strahlung ausgesetzt worden sind.
Die Meßvorrichtungen, die auf den neuen oberen, inneren
Ausrüstungen befestigt sind, weisen in erster Linie eine
Gruppe von Meßorganen zur Messung der Ausrichtung auf,
die aus mindestens zwei bis vier vertikalen Rohren 50
bestehen, die in den oberen inneren Ausrüstungen an Stellen
vorgesehen sind, die den Lagen der Führungsrohre 14 ent
sprechen. Jedes dieser Rohre 50 weist einen Teil auf, der
oberhalb der oberen Platte des Kerns bzw. der unteren
Platte der oberen inneren Ausrüstungen angeordnet ist
und einen unteren Teil, der unterhalb der oberen Platte
des Reaktorkerns angeordnet ist, dessen Länge ungefähr
gleich der Höhe des Reaktorkerns ist. Dieser untere Teil
endet mit einem Ansatzstück, das dazu bestimmt ist, während
des Plazierens der oberen inneren Ausrüstungen in dem
Behälter Messungen durchzuführen, die deren Anpassung
beim Einlagern in ein Aufnahmeelement 55 erlauben, das
vorher auf der unteren Platte des Kerns in der Mitte einer
Montagekonstruktion angeordnet worden ist. Ein Metalldraht
wird längs der Achse des Rohrs 50 angeordnet, wobei das
untere Ende dieses Drahtes an dem Endteil des Ansatzes
und das obere Ende an einer mobilen Ausrüstung in einer
horizontalen Ebene befestigt ist, wobei die mobile Aus
rüstung an dem oberen Teil des Rohrs 50 befestigt ist.
Auf der Höhe der oberen Platte des Reaktorkerns angeordnete
Elektroden erlauben es mit einer elektrischen Steuerschal
tung die Berührung des Drahts jeweils mit einer der Elek
troden, während dessen oberes Ende durch die mobile Aus
rüstung bewegt wird, zu erfassen. Es werden vier Elektroden
um die Rohrachse 50 herum angeordnet und die Messung der
Ausrichtung besteht darin, die Verschiebungen der mobilen
Ausrüstung in vier Richtungen zu messen, die diese benötigt,
um die vier Elektroden zu erreichen.
Gleichermaßen verfügt man auf den neuen oberen, inneren
Ausrüstungen Vorrichtungen zum Messen des Spiels, die
von dem Typ sind, der mit Bezug auf die Fig. 9 und 10
beschrieben ist. Diese Vorrichtungen werden dazu benutzt,
die Spiele zwischen den Ausrichtungsstiften und den ent
sprechenden Verzahnungen in der oberen Platte der oberen
inneren Ausrüstungen zu messen, entweder mit verschiedenen
Plättchen mit verschiedener kalibrierter Dicke, deren
Möglichkeit bzw. Unmöglichkeit diese in das zu messende
Spiel einzuführen, erfaßt wird. Der zweite Vorrichtungs
typ wird dazu verwendet, die Spiele zwischen der oberen
Platte des Kerns und der Kernhülle zu messen und arbeitet
nach dem Prinzip einer Markiernadel und einer empfind
lichen Oberfläche, wobei dieser letzte Typ dazu verwendet
wird, die Spiele um die Zentrierstifte herum zu messen.
Das Prinzip dieser Vorrichtungen ist bekannt und besondere
Ausführungsformen sind in den Patentanmeldungen der Soci´t´
FRAMATOME beschrieben. Im weiteren wird deren Funktion
während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
erläutert. Alle diese Meßvorrichtungen können fernbetätigt
werden von dem Laufsteg 46 des Dreiarms 43 aus, während
die oberen inneren Ausrüstungen in dem Behälter oberhalb
der verstrahlten unteren, inneren Ausrüstungen plaziert
werden.
Unter dem Randbereich der oberen Platte der Ausrüstungen
13, die auf ihrem Ablageträger angeordnet sind, werden
ebenfalls Gleitschienen zweier Arten angebracht. Bei der
einen Art handelt es sich um Kufen mit Kugeln und bei
der anderen Art um glatte Gleitkufen. Während die inneren
Ausrüstungen in den Behälter eingeführt werden, ruhen
die Kufen auf dem Auflageflansch 5 der unteren inneren
Ausrüstungen 8 derart, daß eine Verschiebung der oberen
inneren Ausrüstungen in allen Richtungen in der Horizontal
ebene relativ zu den unteren inneren Ausrüstungen möglich
ist. Um diese Verschiebungen durchzuführen, sind am oberen
offenen Teil des Behälter 1 Schiebevorrichtungen 52 mit
Spindeln vorgesehen. Die Betätigung dieser Schiebevor
richtungen, die gegen einen Teil der oberen inneren Aus
rüstungen andrücken, erlaubt deren Verschiebung in einer
horizontalen Ebene oder die Ausrüstungen um die Behälter
achse zu drehen. Die Gleitkufen 53 weisen andererseits
eine Blockiervorrichtung zu ihrer Arretierung auf.
Schließlich wird unter der oberen Platte des Kerns, die
die untere Platte der oberen inneren Ausrüstungen bildet,
ein Bezugsformstück 54 montiert, das den peripheren Brenn
elementkassetten des Kerns entspricht, derart, wie mit
Bezug auf die Fig. 6, 7 und 8 beschrieben werden wird.
Fig. 6 zeigt die Kernhülle 6 und die Zwischenwandungen
7, die einen Teil der unteren inneren Ausrüstungen 8 aus
machen. Die Trennwandungen 7 weisen, wie in den Fig. 6
und 7 zu erkennen ist, vertikale Platten 70 auf, die Behälter
für die Brennelementkassetten bilden, die an der Peripherie
des Kerns angeordnet sind und horizontale Verstärkungsplatten
71, mit einer Form, die so angepaßt ist, daß diese gegen
die Innenfläche der Kernhülle 6 anliegen. Die "Attrappe"
54 bzw. das Ersatzstück, das unter der Platte des Kerns
10 befestigt wird, besteht aus modularen Elementen 60,
die als Gehäuse in Form von Parallelepipeden mit recht
eckigem Querschnitt ausgeführt sind, deren Form und Ab
messungen denen einer Brennelementkassette mit maximalen
Bearbeitungstoleranzen entsprechen, die eine maximale
Volumenvergrößerung aufgrund der Bestrahlung erfahren
haben. Im folgenden wird die Befestigungsart dieser Ele
mente 60 mit Bezug auf die Fig. 6, 7 und 8 beschrieben.
Die gezeigte Befestigungsvorrichtung erlaubt die gleich
zeitige Befestigung von fünf Modulen 60, die an der Peri
pherie des Reaktorkerns benachbart zu einer Zentrierver
zahnung 28 der oberen Platte des Kerns 10 angeordnet sind.
Die Befestigungsvorrichtung weist einen Träger 61 auf,
der mittels Schrauben 62 unter der oberen Platte des Kerns
10 in zwei Befestigungsschienen 63 befestigt ist. Auf
dem Träger 61 sind fünf Gewindemuffen 64 befestigt, in
die Schrauben 65 zur Halterung von fünf Auflagestäben
66 eingreifen, wobei die Stäbe 66 jeweils an ihrem Ende
einen Andruckfinger 67 aufweisen, der dazu bestimmt ist,
das Element 60 zu halten. Die Stäbe 63 sind ebenfalls
mit Gewinden versehen, um jeweils eine Schraube 68 aufzu
nehmen, deren unteres Ende auf einem T-Profil 69 ruht,
das mit der Gesamtheit der Andruckstäbe 66 verbunden ist.
Ein Schlüssel 80, vom Typ eines Aufsetzschlüssels ermöglicht
es, die Schrauben 68 zu drehen, die mit zwei Stiften 81
versehen sind. Auf diese Weise können die Elemente 60
gegen die obere Platte des Kerns 10 gepreßt werden, indem
die Andruckstangen 66 auf die Schrauben 65 gedrückt werden,
wobei ein leichtes Spiel zwischen der Stange und der Schraube
unterhalten wird und ein Kippen durch das Anpressen des
Endes der Schraube 68 auf das T-Profil 69 erzielt wird.
Durch ein Drehen des Schlüssels 80 in umgekehrter Richtung
erzielt man selbstverständlich das Lösen der fünf Elemente
60, die durch die gezeigte und beschriebene Vorrichtung
gehaltert werden.
Fig. 8 zeigt ein Element 60, wie es bei F in Fig. 7 gezeigt
ist, in Draufsicht. Das Element 60 weist in seinen Wandungen
in der Nähe der Kanten auf einer Diagonalen eine erste
kreisförmige Öffnung 82 und eine zweite kreisförmige Öffnung
auf, die dazu bestimmt sind, eine Unterlegscheibe 85′
aufzunehmen, die ein Langloch 83 aufweist, dessen Achse
entlang der in beiden Öffnungen 82 und 83 gemeinsamen
Diagonale ausgerichtet ist. Diese Öffnungen 82 und 83
sind dazu bestimmt, mit Positionierungsstiften zusammen
zuarbeiten, die das Element 60 ersetzen sollen. Die Öffnungen
82 und 83 haben etwas größere Durchmesser als die Durch
messer der zugehörigen Zentrierungsstifte und während
des Plazierens des Elements 60 unter der oberen Platte
des Reaktorkerns gewährleistet ein Ring 85 die Zentrierung
des Stiftes in der Öffnung 82, wobei der andere Zentrier
stift in dem Langloch 83 der Unterlegscheibe 85′ gelagert
wird.
Nach der Installation des Elements 60, das gegen die obere
Platte des Reaktorkerns in der beschriebenen Weise gepreßt
worden ist, entfernt man die Scheiben 85 und 85′, so daß
das Element 60 eine bestimmte Bewegungsmöglichkeit in
allen Richtungen behält, die den beiden Öffnungen gemeinsam
sind und eine gewisse Bewegungsfreiheit in Drehrichtung
um die Stifte herum. Im Moment des Plazierens der oberen
inneren Ausrüstungen im Inneren des Behälters auf den
verstrahlten unteren inneren Ausrüstungen, wird wie weiter
unten beschrieben wird, somit ein Schutz beim Ankoppeln
erhalten und ferner wird die Möglichkeit erhalten, eine
Verschiebung festzustellen und zu messen in dem Fall,
in dem dieses Element in Reibkontakt mit der Zwischenwand
7 gelangt. Um dieses Eingreifen des Bezugsformstücks in
den Trennwandungen zu erleichtern, weisen die modularen
Elemente 60 einen abgeschrägten Bereich 60 a an ihrem
unteren Ende auf.
Bei Schwierigkeiten beim Herausnehmen des Rings 85 nach
dem Plazieren des modularen Elements 60 kann dessen Her
ausnehmen vorzugsweise dadurch geschehen, daß die ent
sprechende Schraube 68, die das Andrücken des Elements
60 gegen die obere Platte des Kerns bewirkt, leicht gelöst
wird. Die Fig. 9 und 10 zeigen eine Vorrichtung 56 zum
Messen des Spiels auf der Höhe des Stifts 20 zum Ausrichten
des Deckels und des Reaktorbehälters. Wie im Zusammenhang
mit der Beschreibung der Fig. 3a und 3b erläutert, weist
dieser Ausrichtungsstift 20 einen mittleren Bereich 32
in Form eines Parallelepipeds auf, der das Positionieren
der oberen Platte 11 der oberen inneren Ausrüstungen gewähr
leistet, wobei die obere Platte eine Aussparung 33 auf
der Höhe des Teils 32 eines jeden der vier Ausrichtungs
stifte 20 des Behälters und des Reaktordeckels aufweist.
Die Vorrichtung 56, die unten stehend kurz beschrieben
wird, ermöglicht es das Spiel zwischen der Aussparung
33 und dem Teil 32 des Stiftes zu kontrollieren. Die Vor
richtung 56 weist einen Körper 90 auf, der mittels einer
Blockierschraube 91 in einem mit einem Innengewinde ver
sehenen Verschluß befestigt ist, der selbst wiederum in
einer Öffnung 93 befestigt ist, die die obere Platte 11
durchquert. Auf dem Körper 90 ist eine Vorrichtung zur
Überprüfung von Bohrungen montiert, die einen auf Induktion
reagierenden Teil aufweist, dessen Meßinformation in Form
von elektrischen Signalen über elektrische Kabel einem
Meßgerät zugeführt werden.
Während der Messungen wird eine Schutzhaube aus Blei 97
über den oberen Bereich des Ausrichtungsstifts 20 gestülpt,
der Strahlung emittieren kann.
Wie in Fig. 9 gezeigt, kann die Vorrichtung 56 nacheinander
in eine der beiden Lagen 56 und 56′ gebracht werden, was
die Messungen von Spielen an zwei verschiedenen Orten
im Zwischenraum zwischen dem Stift 32 und der Aussparung
33 ermöglicht. Eine zweite zu der Vorrichtung 56 identische
Vorrichtung, die nicht dargestellt ist, wird in einer
Position angeordnet, die symmetrisch zu der der Lage 56
oder 56′ bezüglich der Achse 98 der Aussparung 33 ist.
Diese Vorrichtung ermöglicht es die Spiele an zwei Orten
längs der Dicke des Stifts 32 zu messen.
In jeder der Lagen 56, 56′ und den äquivalenten Lagen
ermöglicht es die Vorrichtung die Spiele an zwei verschie
denen Einführungstiefen im Inneren des Spalts zwischen
der Aussparung 33 und dem Stift 32 zu messen. Es werden
somit für jeden Stift 8 Messungen des Spiels durchgeführt,
d. h. 32 Messungen für die gesamte obere Platte der oberen
inneren Ausrüstungen.
Das induktionsempfindliche Organ 95 hat einen bestimmten
Hub im Zwischenraum zwischen dem Stift 32 und der Aus
sparung 33 und es erfolgt eine Messung an jedem der Enden
dieser Hubbewegung. Eine größere Anzahl von Messungen
wäre natürlich möglich, doch es erscheinen zwei Messungen
bei verschiedenen Tiefen ausreichend, um die Neigung der
Platte 11 relativ zum Stift 32 zu bestimmen.
Im folgenden wird mit Bezug auf alle Figuren und insbeson
dere auf die Fig. 4 und 5 das Verfahren zur Anpassung
neuer innerer Ausrüstungen 13 auf verstrahlten inneren
Ausrüstungen 8, die im Reaktorbehälter beibehalten werden,
beschrieben.
Im Ausgangszustand ist der Reaktor abgeschaltet, der Behälter
1 ist geöffnet und mit Wasser gefüllt, die verstrahlten
oberen inneren Ausrüstungen sowie die Brennelementkassetten
des Reaktorkerns sind entfernt und aus dem Becken des
Reaktors ist das Wasser abgelassen.
Die neuen oberen, inneren Ausrüstungen werden auf ihren
Ablageträger 41 im Becken des Reaktors gebracht. Die inneren
Ausrüstungen 13 weisen nur einen Teil ihrer Führungsrohre
und ggf. überhaupt kein Führungsrohr auf, um die Montage
der Meßvorrichtungen zu erleichtern.
Der Handhabungsdreiarm 43 wird über die Rollbrücke in
eine Lage senkrecht über den oberen inneren Ausrüstungen
gebracht und der Laufsteg 46 wird positioniert. Dann werden
die Vorrichtungen zum Messen des Spiels 56, 58, 59 mit
den zugehörigen Teilen, wie z. B. eine Kamera 57, montiert.
Es werden ebenfalls die vier Rohre 50 zum Messen der Aus
richtung in den oberen inneren Ausrüstungen montiert und
zusammen mit dem Bezugsformstück 54 unter der oberen Platte
des Reaktorkerns befestigt, wie dies mit Bezug auf die
Fig. 6, 7 und 8 beschrieben wurde. Der Dreiarm zum Anheben
der oberen inneren Ausrüstungen mit seinem Laufsteg 46
wird an diesen Ausrüstungen verriegelt und die Gleitkufen
53 der oberen inneren Ausrüstungen werden unter dem Flansch
der oberen Platte 11 befestigt.
Parallel dazu werden vier Verschiebespindeln 52 an dem
oberen Teil des Behälters 1 und vier Aufnahmeorgane 55
für Vorrichtungen 50 zum Messen der Ausrichtung auf der
unteren Platte des Reaktorkerns befestigt.
Wenn die verstrahlten inneren Ausrüstungen sich noch im
Reaktorbecken befinden zu dem Zeitpunkt, an dem das Verfah
ren durchgeführt wird, beläßt man diese unter Wasser durch
das Vorhandensein einer Spundwand 100 und führt die Montage
der Meßgeräte und des Bezugsformstücks 54 auf den neuen
inneren Ausrüstungen an einem Ablageort oberhalb des Niveaus
des Beckens des Reaktors aus.
In jedem Fall werden die neuen oberen inneren Ausrüstungen,
nachdem die verschiedenen oben aufgeführten Montageschritte
durchgeführt worden sind mit Hilfe des Handhabungsdreiarms
in den Behälter transportiert, wie es auf der linken Seite
in Fig. 4 gezeigt ist. Während des Absenkens in den Behälter
wird die Führung der neuen inneren Ausrüstungen 13 durch
Führungsstangen 101 sichergestellt, die auf dem Behälter
befestigt sind. Während des Absenkens der oberen inneren
Ausrüstungen in den Behälter werden die Anzeigen eines
Dynamometers überwacht, das mit der Hebevorrichtung ver
bunden ist, um jeden Lastabwurf zu erfassen und sofort
auf den Haken der Hebebrücke zu agieren.
Das Plazieren der oberen inneren Ausrüstungen ist abge
schlossen wenn die blockierbaren Gleitkufen 53 auf dem
oberen Flansch 5 der unteren inneren Ausrüstungen in Auflage
kommen.
Die Rohre 50 zur Messung der Ausrichtung, die in den oberen
inneren Ausrüstungen angeordnet sind, sind also in Betriebs
stellung abgesenkt, wo ihr unteres Ende in die Aufnahme
organe 55 eindringt, die auf der unteren Platte des Kerns
angeordnet sind. Es wird die Messung der Ausrichtungs
differenzen durch ein Verschieben des Drahtes der Ausrichtungs
vorrichtungen von dem oberen Teil des Rohrs 50 aus auf
der Höhe des Laufstegs 46 in vier Richtungen vorgenommen.
Die Differenzen werden gemessen über den Verschiebungswert
bis zum Erreichen eines elektrischen Kontaktes des Drahtes
mit den Elektroden, die auf der Höhe der oberen Platte
des Kerns gelegen sind. Die Messungen werden für die vier
Rohre 50 durchgeführt, deren Lagen jeweils der Lage eines
Führungsrohrs und zugehöriger Brennelementkassetten ent
spricht.
Eine gewisse Toleranz in der Durchführung der Ausrichtungen
wird zugelassen und wenn die gemessenen Ausrichtungsfehler
außerhalb dieser Toleranzen liegen, werden die Kufen 53
deblockiert und die oberen inneren Ausrüstungen in ihrer
horizontalen Trägerebene auf dem Auflageflansch der unteren
inneren Ausrüstungen mit Hilfe der Schiebespindeln 52
verschoben. Auf diese Weise werden die mit den Vorrichtungen
50 gemessenen Ausrichtungen korrigiert, um sie auf akzeptable
Werte zu bringen.
Es werden also die vorhandenen Spiele zwischen dem Rand
der oberen Platte des Kerns 10 und dem Teil des Träger
rings des Kerns, der gegenüber dieser Platte angeordnet
ist, gemessen. Dieser Teil des Trägerrings des Kerns weist
eine bearbeitete Umhüllung auf, die es ermöglicht, während
die oberen inneren Ausrüstungen genau plaziert sind, eine
schwache Beabstandung, die konstant und für den Durchgang
von Kühlwasser des Reaktors an der Peripherie des Reaktor
kerns und an dessen Ausgang, vorbestimmt ist, beizube
halten.
Diese Maßnahme wird von dem Laufsteg 46 aus mit Hilfe
von Organen 59 ferngesteuert, die aus kalibrierten Plättchen
bestehen, deren Einführung oder Nichteinführung in das
vorhandene Spiel über eine Videokamera überwacht wird.
Es ist also möglich, daß die inneren Ausrüstungen nach
der Entblockierung der Kufen 53 erneut verschoben werden
müssen, um die Differenzen zwischen den gemessenen Spielen
zu korrigieren. Während dieser Operation berücksichtigt
man jedoch die Ausrichtungen, um diese innerhalb akzeptabler
Toleranzen zu halten.
Von dem Laufsteg aus werden einerseits die Messungen des
Spiels zwischen den Ausrichtungsstiften und den entspre
chenden Aussparungen in der oberen Platte 11 mit Hilfe
der Vorrichtung 56 und andererseits die Messungen des
Spiels zwischen den Zentrierstiften 25 und den entsprechen
den Aussparungen der oberen Platte 10 des Reaktorkerns
mit Hilfe einer Markiervorrichtung 58, die von dem Laufsteg
46 aus gesteuert wird, durchgeführt.
Diese die Messungen des Spiels betreffenden Daten werden
zusammen mit den Daten der Messungen der Ausrichtung verwen
det, um die Bearbeitung der Anpassungsstücke durchzuführen,
wie z. B. der Stücke 31 a, 31 b, die in den Fig. 2a und
2b gezeigt sind und das Stück 36, das in Fig. 3b gezeigt
ist. Diese Stücke weisen einen Befestigungsbereich zur
Befestigung unter der oberen Platte des Reaktorkerns oder
unter der oberen Platte der oberen inneren Ausrüstungen
sowie einen Teil auf, der dazu bestimmt ist das Spiel
zwischen dem Stift und der entsprechenden Platte auf den
gewünschten Endwert 30 oder 35 zu bringen. Vor der Phase
der Realisierung der Anpassungsstücke werden die oberen
inneren Ausrüstungen 13 aus dem Behälter genommen und
auf ihren Träger 41 in dem Reaktorbecken abgestellt, wie
dies Fig. 5 zeigt. Eine Besprenkelungseinrichtung 105
wird oberhalb der oberen inneren Ausrüstungen plaziert
und mit diesen Ausrichtungen verschoben, um deren Dekon
tamination zu gewährleisten. Die Bearbeitung der Teile
der Anpassungsstücke, deren Dicke im allgemeinen nicht
konstant ist, wird durch die Messungen des Spiels um die
Ausrichtungsstifte und die Zentrierstifte bestimmt, wobei
das gewünschte Restspiel berücksichtigt wird. Dabei müssen
ebenfalls was die Ausrichtung angeht, tolerierbare Toleranzen
bei der Herstellung dieser Teile berücksichtigt werden.
Wenn die Anpassungsstücke fertiggestellt sind, ist es
möglich, sie zu plazieren und in den Aussparungen der
entsprechenden Platten unterzubringen. Es werden ebenfalls
die an den oberen inneren Ausrüstungen befestigten Meß
vorrichtungen abmontiert, mit Ausnahme der Vorrichtung
50 zur Messung der Ausrichtung und des Bezugsformstücks
54, die in ihrer Lage beibehalten werden.
Dann wird ein zweites Einbringen der oberen inneren Ein
richtungen in den Behälter mit Hilfe des Handhabungsdrei
arms durchgeführt, wobei das Positionieren mittels der
Anpassungsstücke, die in den Aussparungen der Platten
befestigt sind, erfolgt. Mit der Vorrichtung 50 zum Messen
der Ausrichtung der oberen und unteren Ausrüstungen wird
die Ausrichtung, die innerhalb der erforderlichen Tole
ranzen bleiben muß, überprüft. Ebenfalls werden die end
gültigen Spiele zwischen den Ausrichtungsstiften 20 und
den Anpassungsstücken 36 überprüft.
Diese letzten Tests erlauben es abschließend zu bestimmen,
ob das Plazieren der oberen inneren Ausrüstungen in dem
Behälter auf befriedigende Weise erfolgte.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße
Vorrichtung erlauben die Montage neuer oberer innerer
Ausrüstungen auf den unteren verstrahlten inneren Aus
rüstungen, die in dem Behälter eines Druckwasserkernreaktors
beibehalten wurden, wobei was die Ausrichtungen betrifft,
die geforderten Toleranzen eingehalten werden, die für
ein gutes Funktionieren der Steuerstäbe verantwortlich
sind und wobei die verschiedenen Spiele bei der Montage
zwischen der oberen Platte und der Kernhülle einerseits
und zwischen den Ausrichtungs- und Zentrierstiften und
den Aussparungen andererseits, die in den auf der Höhe
dieser Stifte vorgesehenen Platten eingearbeitet sind,
eingehalten werden. Auf diese Weise wird jedwede Gefahr
einer Verkantung während des Aufsetzens der oberen inneren
Einrichtungen auf die unteren inneren Einrichtungen, die
in dem Behälter verblieben sind, verhindert, indem ein
ausreichendes Spiel vorgesehen ist, das anschließend bei
der zweiten Anpassung auf einen definitiven Wert gebracht
wird.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die beschriebene
Ausführungsform. Es sind vielmehr andere Meßvorrichtungen
zur Messung der Ausrichtung oder andere Vorrichtungen
zur Messung des Spiels denkbar, als diese die obenstehend
beschrieben worden sind. Ebenfalls sind andere Arten der
Montage des Formstücks des peripheren Teils des Reaktorkerns
auf den oberen inneren Ausrüstungen denkbar.
Schließlich sind andere Maßnahmen zur Realisation einiger
Verfahrensschritte in Abhängigkeit von den Anforderungen
oder der Struktur des Kernkraftwerks, das den Reaktor
enthält, in dem der Austausch stattfindet, denkbar.
Claims (20)
1. Verfahren zum Anpassen neuer oberer, innerer Ausrüstungen
auf bestrahlten unteren, inneren Ausrüstungen, die
in einem Behälter eines Druckwasserkernreaktors ange
ordnet sind, wobei die oberen inneren Ausrüstungen
(13) eine obere Platte (11) und eine untere Platte
(10) aufweisen mit Aussparungen (33, 28), die in dem
Randbereich der oberen Platte (11) und versetzt dazu
in dem Randbereich der unteren Platte (10) vorgesehen
sind und wobei Stifte (20, 25) an dem oberen Teil der
unteren inneren Ausrüstungen (8) und auf einem Träger
ring (6) des Reaktorkerns vorgesehen sind, die dazu
bestimmt sind, mit den Aussparungen (33, 28) in der
oberen bzw. unteren Platte (10, 11) zusammenzuwirken,
dadurch gekennzeichnet,
daß die neuen oberen, inneren Ausrüstungen (13) bestückt
mit Vorrichtungen zum Messen des Grads der Ausrichtung
(50) und des Spiels (56, 58, 59) zwischen den Stiften
(20; 25) und den Ausnehmungsrändern (33; 28), mit einem
Bezugsformstück (54), das den peripheren Brennelement
kassetten des Kerns entspricht und mit Gleitkufen (53)
in dem Behälter (1) auf die unteren inneren Ausrüstungen
(8) aufgesetzt werden, die Spiele und Ausrichtungs-
und Zentrierungswerte erfaßt werden, die oberen inneren
Ausrüstungen (13) durch auf dem Deckelträgerflansch
des Behälters (1) angeordnete Schiebevorrichtungen
(52) zur Optimierung der Werte der Spiele und Ausrichtungs-
bzw. Zentrierungsabweichungen gegebenenfalls verschoben
werden und in Funktion der optimalen Werte gefertigte
Anpassungsstücke (31, 31 b, 36) in den Aussparungen
(28, 33) befestigt werden, nachdem die oberen inneren
Ausrüstungen (13) aus dem Behälter (1) entfernt worden
sind, wonach diese dann endgültig in den Behälter einge
lassen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtungen (50) zur Messung der Ausrichtung
mit Aufnahmevorrichtungen (55) zusammenwirken, die
auf der unteren Platte (4) des Reaktorkerns angeordnet
sind.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oberen inneren Ausrüstungen (13) nach dem Ein
führen in den Behälter (1) mit den Gleitkufen (53)
auf den unteren inneren Ausrüstungen (8) ruhen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Spiel zwischen dem Rand der oberen Platte (10)
des Kerns und des Teils des Trägerrings (6) des Kerns,
der dieser gegenüberliegt, an vier winkelmäßig gleich
beabstandeten Punkten am Rand der Platte (10) gemessen
wird.
5. Verfahren nach einen der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß unter Beibehaltung einer zufriedenstellenden Aus
richtung der inneren Ausrüstungen (13, 8) gegebenen
falls die oberen inneren Ausrüstungen (13) erneut
verschoben werden, um die Differenzen zwischen den
gemessenen Spielen zu korrigieren.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spiele zwischen den Ausrichtungsstiften
(20) bzw. den Zentrierstiften (25) einerseits und den
zugehörigen Aussparungen (33, 28) andererseits gemessen
werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oberen inneren Ausrüstungen (13) mit den An
passungsstücken (31 a, 31 b, 36) versehen und mit den
Vorrichtungen (50) zum Messen der Ausrichtung in den
Behälter zum zweiten Mal eingeführt werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Einsetzen der oberen inneren Ausrüstungen
(13) die Ausrichtung dieser oberen Ausrüstungen (13)
gegenüber den unteren Ausrüstungen (8) überprüft wird.
9. Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die oberen inneren Ausrüstungen (13) nach deren
Herausnehmen aus dem Behälter (1) und dem Plazieren
in einem Ablagebereich im Reaktorbecken durch Besprenke
lung mit Wasser dekontaminiert werden, bevor die An
passungsstücke (31 a, 31 b, 36) angebracht werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Montage der Meßvorrichtungen (50, 56, 58, 59),
des Bezugsformstücks (54) und der Gleitkufen (53) auf
den oberen inneren Ausrüstungen (13) in einer im Reaktor
becken gelegenen Ablagezone erfolgt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßvorrichtungen (50, 56, 58, 59) das Bezugs
formstück (54) und die Gleitkufen (53) in einem Bereich
auf die oberen inneren Ausrüstungen (13) montiert wer
den, der oberhalb des Reaktorbeckens gelegen ist.
12. Vorrichtung zur Anpassung neuer oberer, innerer Aus
rüstungen (13) an bestrahlte untere innere Ausrüstungen
(8) in dem Behälter (1) eines Druckwasserkernreaktors,
wobei die unteren Ausrüstungen einen Trägerring (6)
sowie die Zwischenwände des Kerns (7) aufweisen und
die oberen inneren Ausrüstungen (13) eine obere Platte
(11) und eine untere Platte (10), die die obere Platte
des Kerns bilden, aufweisen, die mittels vertikaler
Verbindungssäulen (12) zusammengefügt sind und wobei
Aussparungen (28, 33) im Randbereich der oberen Platte
(11) der oberen inneren Ausrüstungen (13) und winkel
mäßig versetzt dazu auf dem Randbereich der oberen
Platte (10) des Kerns angeordnet sind und Ausrichtungs
stifte (20) auf dem oberen Teil der unteren inneren
Ausrüstungen (8) und Zentrierstifte (25) auf dem Träger
ring (6) des Kerns vorgesehen sind, die dazu bestimmt
sind, mit den Aussparungen (33) der oberen Platte
(11) der unteren inneren Ausrüstungen und mit den
Aussparungen (28) der oberen Platte (10) des Kerns
beim Plazieren der oberen inneren Ausrüstungen (13)
in dem Behälter zusammenzuwirken,
gekennzeichnet durch
eine Handhabungsvorrichtung (43) für die oberen inneren Ausrüstungen und einen Laufsteg (46), der abnehmbar auf der Handhabungsvorrichtung (43) montiert ist,
Vorrichtungen (50) zum Messen der Ausrichtung und Vorrichtungen zum Messen des Spiels (56, 58, 59), die auf dem Laufsteg (56) befestigt sind und in das Innere der inneren Ausrüstungen (13) eingeführt sind,
ein Bezugsformstück (54), das den am Rand des Kerns angeordneten Brennelementkassetten entspricht, und das unter der oberen Platte (10) des Kerns befestigt ist,
Gleitkufen (53), die einen Blockiermechanismus auf weisen, der unter dem Auflageflansch der oberen Platte (11) der oberen inneren Ausrüstungen (13) befestigt ist, und
Schiebevorrichtungen (52), die in einer Horizontal ebene Kräfte ausüben und auf dem oberen Teil des Flan sches des Behälters (1) angeordnet sind.
eine Handhabungsvorrichtung (43) für die oberen inneren Ausrüstungen und einen Laufsteg (46), der abnehmbar auf der Handhabungsvorrichtung (43) montiert ist,
Vorrichtungen (50) zum Messen der Ausrichtung und Vorrichtungen zum Messen des Spiels (56, 58, 59), die auf dem Laufsteg (56) befestigt sind und in das Innere der inneren Ausrüstungen (13) eingeführt sind,
ein Bezugsformstück (54), das den am Rand des Kerns angeordneten Brennelementkassetten entspricht, und das unter der oberen Platte (10) des Kerns befestigt ist,
Gleitkufen (53), die einen Blockiermechanismus auf weisen, der unter dem Auflageflansch der oberen Platte (11) der oberen inneren Ausrüstungen (13) befestigt ist, und
Schiebevorrichtungen (52), die in einer Horizontal ebene Kräfte ausüben und auf dem oberen Teil des Flan sches des Behälters (1) angeordnet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorrichtungen zum Messen der Ausrichtung (50)
einen Ausricht-Metalldraht aufweisen, dessen eines
Ende fest ist und dessen anderes Ende in mindestens
vier Richtungen in einer waagerechten Ebene verschiebbar
ist und um den Draht in einem Mittelteil zwischen
den Enden Elektroden angeordnet sind, die die Ver
schiebung des Endes des Drahtes, die zu einem Kontaktie
ren seines Mittenbereichs mit jedem der Elektroden
führt, zu registrieren.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 und 13,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (56) zum Messen eines Spiels, die
mehrere Öffnungsprüfvorrichtungen mit Dehnungsmeß
streifen aufweist, die auf der oberen Platte (11)
der oberen inneren Ausrüstungen (13) in der Nähe einer
jeden Aussparung (33) und der zugehörigen Ausrichtungs
stifte (32) angeordnet sind, um das Spiel zwischen
dem Stift (32) und der zugehörigen Aussparung (33) in
verschiedenen Positionen längs zweier paralleler verti
kaler Seiten des Stiftes (32) zu messen, die gegenüber
den Seiten der Aussparung (33) liegen.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (58) zum Messen des Spiels, bei der
eine empfindliche Platte mittels eines bewegbaren
Stiftes von dem Laufsteg (46) aus markiert wird, um
das Spiel um die Zentrierstifte (25) herum zu messen.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15,
gekennzeichnet durch
eine Vorrichtung (59) zum Messen des Spiels, bei der
kalibrierte Plättchen und eine Videokamera (57) ver
wendet werden, die von dem Laufsteg (46) aus betätigbar
sind, um das Spiel zwischen der oberen Platte (10)
des Kerns und der Kernhülle (6) zu messen, indem die
Möglichkeit der Einführung eines Plättchens in den
Zwischenraum zwischen der Platte (10) und der Hülle
(6) überprüft wird.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Formprüfstück (54) aus kastenförmigen Elementen
(60) besteht, deren Querschnitt dem einer Brennelement
kassette an den maximalen Bearbeitungsseiten entspricht,
die eine maximale Aufblähung unter Strahleneinwirkung
erfahren hat, wobei das Formstück unter der oberen
Platte (10) mittels einer abnehmbaren Befestigungs
vorrichtung gehaltert wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abnehmbare Befestigungsvorrichtung der Ele
mente (60) des Formstücks (54) die gleichzeitige Befesti
gung mindestens zweier Elemente (60) ermöglicht.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die abnehmbare Befestigungsvorrichtung einen Träger
(61) aufweist, der starr unter der oberen Platte (10)
des Kerns befestigt ist, eine Klemmstange (66), die
jedem der zu befestigenden Elemente (60) zugeordnet
ist mit einem Andruckfinger (67) versehen ist und
auf dem Träger (61) derart befestigt ist, daß sie
die Möglichkeit eines Verschwenkens um eine horizontale
Achse beibehält und daß die Vorrichtung mindestens
eine Betätigungsschraube (68) für die Stangen (66)
zur Befestigung oder zur Demontage der Elemente (60)
aufweist, wobei diese Schraube (68) die obere Platte
(10) des Kerns durchquert und oberhalb der oberen
Platte (10) des Kerns Mittel (81) aufweist, die deren
Drehen mit Hilfe eines Werkzeugs (80) erlauben.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedes der Elemente (60) mit rechteckigem Querschnitt
und in Kastenform in seinen Wandungen längs einer
Schnittdiagonalen eine kreisförmige Befestigungsöffnung
und eine Befestigungsöffnung in Form eines Langlochs
aufweist zur Befestigung an den Befestigungsfingern
der unter der oberen Platte (10) des Kerns angeordneten
Kassetten, wobei die kreisförmige Öffnung (82) einen
Durchmesser hat, der größer ist als die entsprechenden
Finger und dazu bestimmt ist zum Zeitpunkt der Be
festigung des Elements (60) auf dem entsprechenden
Finger einen Zentrierring (85) aufzunehmen, wobei
dieser Ring (85) abnehmbar ist, um den Elementen (60)
nach deren Montage einen begrenzten Bewegungsspielraum
zu geben.
Applications Claiming Priority (1)
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