DE4104491C2

DE4104491C2 - Device for positioning a vertical mast for inspection and / or repair inside a reactor vessel of a water-cooled nuclear reactor

Info

Publication number: DE4104491C2
Application number: DE4104491A
Authority: DE
Inventors: Boris Osusko
Original assignee: Brown Boveri Reaktor GmbH; ABB Reaktor GmbH
Current assignee: ABB Reaktor GmbH
Priority date: 1989-09-18
Filing date: 1991-02-14
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2011-02-15
Also published as: DE4104491A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Positionie ren eines vertikalen Mastes zur Inspektion und/oder Re paratur im Inneren eines Reaktorbehälters eines was sergekühlten Kernreaktors, wobei das untere Ende des Mastes mit einer Fernsehkamera und mit Zentrierstiften versehen ist, die unter Fernsehkamerabeobachtung in Zen trierbohrungen einer im Inneren des Reaktorbehälters angeordneten Stützplatte einführbar sind, und wobei am Mast unterhalb der Fernsehkamera ein Markierungsträger angeordnet ist, dessen Markierung bei richtiger Posi tionierung des Mastes in der Horizontalen mit einer an der Stützplatte angebrachten Markierung gegenüber der Fernsehkamera deckungsgleich ist, nach Patent 39 31 079.The invention relates to a device for positioning vertical mast for inspection and / or re parature inside a reactor vessel what cooled nuclear reactor, the lower end of the Masts with a television camera and with centering pins is provided under television camera observation in Zen bores one in the interior of the reactor vessel arranged support plate can be inserted, and wherein on Mast below the television camera a marker carrier is arranged, the marking at the correct Posi horizontal positioning of the mast with an the marking on the support plate opposite the TV camera is congruent, according to patent 39 31 079.

Das nach dem Hauptpatent erforderliche Spiel zwischen Zentrierstift und Zentrierbohrung führt zu unerwünschten Querbewegungen des Mastes, wenn ein entlang des Mastes verfahrbarer Schlitten beispielsweise mit Bearbeitungs werkzeugen bestückt ist.The game between required under the main patent Centering pin and centering hole leads to undesirable Cross movements of the mast when one is along the mast movable carriage, for example with machining tools.

Es stellt sich die Aufgabe, einen Mast für eine Einrich tung der eingangs genannten Art anzugeben, der auf ein fache Weise eine spielfreie Fixierung erlaubt.The task is to create a mast for an installation tion of the type mentioned at the beginning, based on a allows a play-free fixation.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Zentrierstifte konisch zulaufend ausgebildet sind und in entsprechend konisch zulaufende Zentrierbohrungen zur Bildung einer Kegelsitzverbindung eingreifen und daß die Zentrier stifte gegenüber dem Mast mit einer Federkraft, die kleiner als die Gewichtskraft des Mastes ist, axial federnd abgestützt sind.This object is achieved in that the centering pins are tapered and in correspondingly tapered center holes for formation engage a cone seat connection and that the centering pins against the mast with a spring force less than the weight of the mast is are supported axially resiliently.

Durch die federnde Abstützung ruht der Mast über seine Grundplatte weiterhin auf der Stützplatte. Die Feder kraft ist so gewählt, daß bei spielfreier Ausbildung die Seitenkräfte kompensiert werden.Due to the resilient support, the mast rests on top of it Base plate still on the support plate. The feather Force is chosen so that the backlash free training Lateral forces can be compensated.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist jede Zentrier bohrung in einer in die Stützplatte eingelassenen Zentrier buchse ausgebildet.According to a preferred embodiment, each centering bore in a centering recessed in the support plate socket trained.

Mit dieser Maßnahme kann zur Aufnahme des Zentrierstif tes ein Teil aus einem hochwertigen Werkstoff eingesetzt werden.This measure can be used to hold the centering pin Part made of a high quality material will.

Vorzugsweise wird die Federkraft zwischen den Zentrierstiften und dem Mast durch je ein Tellerfederpaket aufgebracht.Preferably, the spring force between the centering pins and the Mast applied by a plate spring package each.

Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die erfindungs gemäße Einrichtung erläutert.Using an exemplary embodiment, the Invention appropriate facility explained.

Dabei zeigt dieThe shows

Fig. 1 eine in einem Kerngerüst angeordnete Kernum fassung mit einem Teil eines Mastes, Fig. 1 is a arranged in a core-structure Kernum replaced with a part of a mast,

Fig. 2 den Teilbereich einer Stützplatte in einer Aufsicht, Fig. 2 shows the portion of a support plate in a plan view,

Fig. 3 eine Frontansicht einer Grundplatte mit der Kamerahalterung und der Stützplatte, teilweise im Schnitt, Fig. 3 is a front view of a base plate with the camera mount and the support plate, partly in section,

Fig. 4 eine Ansicht in Pfeilrichtung IV der Fig. 3 teilweise im Schnitt, Fig. 4 is a view in the direction of arrow IV of FIG. 3, partly in section,

Fig. 5 einen Schnitt eines Teilbereichs der Fig. 3, Fig. 5 is a sectional view of a portion of Fig. 3,

Fig. 6 einen Teilschnitt durch die auf der Stützplat te aufgesetzte Grundplatte in einem größeren Maßstab. Fig. 6 shows a partial section through the base plate placed on the Stützplat te on a larger scale.

Die Fig. 1 zeigt in einem Längsschnitt einen Teilbereich eines Kerngerüstes 1 einer wassergekühlten Kernreaktor anlage, das in einem nicht dargestellten Reaktorbehälter angeordnet ist. Das Kerngerüst nimmt eine Kernumfassung 2 auf, deren Peripherie einem nicht dargestellten Brenn elementverband angepaßt ist. Sie weist daher, in ihrem Querschnitt betrachtet, eine Vielzahl von Abknickungen auf. Im Bereich jeder Abknickung ist die Kernumfassung mit Schrauben 3 am Kerngerüst 1 befestigt. Zur Inspek tion oder Reparatur dieser Schrauben 3 ist eine Stütz platte 4 am Boden des Kerngerüstes angeordnet, auf der ein Mast 5 abgestützt ist. An seinem oberen, nicht dar gestellten Ende kann der Mast von einem Hebezeug gehal ten werden. Entlang des Mastes ist ein Inspektions- oder Reparaturgerät 6 zur Prüfung oder Reparatur der Schrau ben 3 verfahrbar. Fig. 1 shows a longitudinal section of a portion of a core structure 1 of a water-cooled nuclear reactor plant, which is arranged in a reactor tank, not shown. The core structure takes on a core enclosure 2 , the periphery of which is adapted to a fuel assembly, not shown. Viewed in its cross-section, it therefore has a large number of kinks. In the area of each kink, the core enclosure is fastened to the core frame 1 with screws 3 . For inspection or repair of these screws 3 , a support plate 4 is arranged on the bottom of the core structure, on which a mast 5 is supported. At its upper end, not shown, the mast can be held by a hoist. An inspection or repair device 6 for testing or repairing the screw ben 3 can be moved along the mast.

Wie aus der Fig. 2, die eine Aufsicht auf einen Teilbe reich der Stützplatte 4 zeigt, zu ersehen ist, sind dort mehrere Bohrungspaare 7 eingebracht, deren Zentrierboh rungen 8, 8a jeweils mit einer als Rille 9 ausgebildeten Markierung verbunden sind. Die gedachte Fortsetzung der Rille verläuft dabei jeweils durch das Zentrum der Zen trierbohrung 8, 8a. Der Mittenabstand eines Bohrungs paares 7 ist durch eine senkrecht zur Rille verlaufende Querrille 10 markiert, die die Rille 9 schneidet. Zum Erreichen der verschiedenen Prüfpositionen muß der Mast 5 über ihm zugeordnete Zentrierstifte 11, 11a (Fig. 3, 4, 6) in das entsprechende Bohrungspaar 7, dessen Bohrungsabstand dem Abstand zwischen den Zentrierstiften entspricht, eingesetzt werden.As can be seen from Fig. 2, which shows a view of a Teilbe rich of the support plate 4 , there are several pairs of holes 7 are introduced, the Zentrierboh stanchions 8 , 8 a are each connected to a groove 9 formed as a mark. The imaginary continuation of the groove runs through the center of the Zen trier bore 8 , 8 a. The center distance of a pair of holes 7 is marked by a perpendicular to the groove transverse groove 10 which intersects the groove 9 . To achieve the various test positions, the mast 5 must be inserted into the corresponding hole pair 7 , the hole spacing of which corresponds to the distance between the centering pins, via centering pins 11 , 11 a ( FIGS. 3, 4, 6) assigned to it.

Zur Positionierung des in den Fig. 3 und 4 nur in strichpunktierten Linien angedeuteten Mastes 5 ist an seiner Unterseite eine Grundplatte 12 mittels Schrauben 13 befestigt. Die Grundplatte 12 ragt an einer Mastun terkante mit einem Bereich 14 über den Mastquerschnitt hinaus. In diesem Bereich 14 ist eine parallel zum Mast 5 erstreckte Konsole 15 eingelassen und mit einer Schraubverbindung 16 befestigt. In einer mit Schrauben 17 in den Langlöchern 18 der Konsole 15 befestigten Hal terung 19 ist eine Fernsehkamera 20 abgestützt und mit einer Klemme 21 gesichert. Die Halterung 19 nimmt noch zwei Beleuchtungskörper 22 auf, die über Halteelemente 23 gesichert sind. Ein nachfolgend im Zusammenhang mit der Fig. 6 ausführlich beschriebener Halter 25 nimmt in dem Bereich 14 der Grundplatte 12 die Zentrierstifte 11, 11a auf. In symmetrischer Anordnung zu den Zentrier stiften 11, 11a weist der Bereich 14 eine Aussparung 26 auf, die näher an die Konsole 15 heranreicht als der Halter 25. Eine Bohrung 27 ist in die Wangen 28 des Bereichs 14 eingebracht. Eine als Faden 29 oder Draht ausgebildete Markierung ist in die Bohrung 27 derart eingebracht, daß sie die Aussparung 26 überspannt. Mit Klemmschrauben 30 ist der Faden oder Draht in der Bohrung 27 gehalten. Zur Markierung des Mittenabstandes kragt von dem Grund der Aussparung 26 ein Steg 31 aus, der den Faden 29 übergreift. For positioning the mast 5, which is only indicated in dash-dotted lines in FIGS . 3 and 4, a base plate 12 is fastened on its underside by means of screws 13 . The base plate 12 protrudes on a Mastun bottom edge with an area 14 beyond the mast cross section. In this area 14 , a bracket 15 extending parallel to the mast 5 is let in and fastened with a screw connection 16 . In a fastened with screws 17 in the slots 18 of the console 15 Hal tion 19 , a television camera 20 is supported and secured with a clamp 21 . The bracket 19 also receives two lighting fixtures 22 , which are secured by holding elements 23 . A holder 25 described in detail below in connection with FIG. 6 accommodates the centering pins 11 , 11 a in the area 14 of the base plate 12 . In a symmetrical arrangement to the centering pins 11 , 11 a, the area 14 has a recess 26 which comes closer to the bracket 15 than the holder 25 . A bore 27 is made in the cheeks 28 of the area 14 . A marking designed as a thread 29 or wire is introduced into the bore 27 in such a way that it spans the recess 26 . The thread or wire is held in the bore 27 with clamping screws 30 . To mark the center distance, a web 31 protrudes from the bottom of the recess 26 and engages over the thread 29 .

Nachdem der Mast 5 in einer Grobeinstellung so weit an seine Position herangefahren ist, daß in einem nicht dargestellten Monitor die Fernsehkamera neben dem Faden 29 und dem Steg 31 die Rille 9 und die Querrille 10 der Stützplatte 4 erkennt (Fig. 5), wird über eine nicht dargestellte Feineinstellung der Mast 5 so weit seitlich verfahren, bis der Faden 29 mit der Rille 9 und der Steg 31 mit der Querrille 10 in Deckung gebracht ist. Die Fadendicke und die Rillenbreite bzw. die Stegbreite und die Querrillenbreite entsprechen dabei einander. Durch die quasi senkrechte Blickrichtung der einzigen Fernseh kamera entsteht keine Bildverzerrung, so daß über einen Monitor die präzise Positionierung möglich ist.After the mast 5 has moved so far to its position in a rough setting that the television camera detects the groove 9 and the transverse groove 10 of the support plate 4 in addition to the thread 29 and the web 31 in a monitor (not shown) ( FIG. 5) a fine adjustment, not shown, of the mast 5 is moved laterally until the thread 29 is aligned with the groove 9 and the web 31 with the transverse groove 10 . The thread thickness and the groove width or the web width and the transverse groove width correspond to each other. Due to the almost vertical viewing direction of the single television camera, there is no image distortion, so that precise positioning is possible via a monitor.

Während in der Fig. 5 die Positionierung dargestellt ist, bevor die Markierungen in Deckung gelangen, liegen nach den Fig. 3 und 4 die Zentrierstifte 11, 11a und die Zentrierbohrungen 8, 8a bereits auf der gleichen Achse, so daß der Mast nur noch abgesenkt werden muß, bis die Grundplatte 12 des Mastes auf der Stützplatte 4 aufge setzt ist.While the positioning is shown in Fig. 5 before the markings take cover, according to Figs. 3 and 4, the centering pins 11 , 11 a and the centering holes 8 , 8 a are already on the same axis, so that the mast only still has to be lowered until the base plate 12 of the mast is set on the support plate 4 .

Zur Erzielung einer spielfreien Verbindung zwischen der Grundplatte 12 des Mastes 5 und der Stützplatte 4 dient ein in der Fig. 6 in einem größeren Maßstab dargestell ter Halter 25 für die Zentrierstifte 11 bzw. 11a nach den Fig. 3 und 4. Der Halter 25 ist mit seiner Flanschbuchse 32 über Schrauben mit der Grundplatte 12 verbunden. Der Zentrierstift 11 bzw. 11a durchsetzt konzentrisch die Flanschbuchse 32 und kommt mit einer Stirnfläche seines Bundes 34 an der Grundplatte 12 zur Anlage. Mit seiner dieser Stirnfläche des Bundes 34 zu gewandten Seite durchsetzt der Zentrierstift ferner die Grundplatte 12 und geht mit seinem konisch zulaufenden Ende nach dem Aufsetzen der Grundplatte 12 auf die Stützplatte 4 eine Kegelsitzverbindung mit der ebenso konisch ausgebildeten Zentrierbohrung 8 bzw. 8a (Fig. 3 und 4) der Stützplatte 4 oder mit einer in die Stütz platte eingelassenen, in gleicher Weise konisch ausge bildeten Zentrierbuchse 35 ein. Der Zentrierstift 11 bzw. 11a ist über ein Tellerfederpaket 36 gegenüber dem Halter 25 und damit gegenüber dem Mast 5 federnd abge stützt. Die Federkraft ist so einstellbar, daß nach dem Aufsetzen der Zentrierstifte die Federkraft kleiner ist als die Gewichtskraft des Mastes, also kein Zwischenraum mehr zwischen Mastunterseite und Stützplatte besteht. Dabei muß die Federkraft aber so groß gewählt werden, daß sie größer ist als die über die Kegelverbindung wir kenden resultierenden Querkräfte. Zur Einstellung der Federkraft dient eine mit einem Außengewinde versehene Spannhülse 37, die über eine Gewindebohrung 38 der Flanschbuchse 32 relativ zu dieser bewegbar ist. Schlüs selflächen 39 der Spannhülse 37 dienen zum Angriff eines Verstellwerkzeuges. Zwischen der Spannhülse und einer Schulter 40 des Zentrierstiftes 11 bzw. 11a ist das Tel lerfederpaket 36 eingespannt. An seiner dem Tellerfeder paket 36 abgewandten Seite dient ein Absatz 41 der Spannhülse 37 bei seiner Anlage an einen Vorsprung 42 der Flanschbuchse 32 zur Begrenzung des Verstellweges der Spannhülse in der von der Grundplatte 12 wegführen den Richtung. Eine Mutter 43 dient zur Sicherung der Spannhülse 37.In order to achieve a play-free connection between the base plate 12 of the mast 5 and the support plate 4 , a holder 25 shown in FIG. 6 on a larger scale is used for the centering pins 11 and 11 a according to FIGS. 3 and 4. The holder 25 is connected with its flange bushing 32 to the base plate 12 by means of screws. The centering pin 11 or 11 a concentrically penetrates the flange bushing 32 and comes to rest with an end face of its collar 34 on the base plate 12 . With its side facing this end face of the collar 34 , the centering pin also passes through the base plate 12 and, with its tapered end after the base plate 12 has been placed on the support plate 4, has a conical seat connection with the likewise conical centering hole 8 or 8 a ( FIG. 3 and 4) of the support plate 4 or with a recessed in the support plate, in the same way conically formed centering bush 35 . The centering pin 11 and 11 a is supported abge via a plate spring assembly 36 relative to the holder 25 and thus relative to the mast 5 . The spring force is adjustable so that after the centering pins have been put on, the spring force is less than the weight of the mast, so there is no more space between the underside of the mast and the support plate. The spring force must be chosen so large that it is greater than the resulting transverse forces via the cone connection. A spring sleeve 37 , which is provided with an external thread and can be moved relative to the flange bushing 32 via a threaded bore 38, serves to adjust the spring force. Key surfaces 39 of the clamping sleeve 37 serve to attack an adjusting tool. Between the clamping sleeve and a shoulder 40 of the centering pin 11 or 11 a, the Tel lerfederpaket 36 is clamped. On its side facing away from the plate spring package 36 , a shoulder 41 of the clamping sleeve 37 is used when it abuts against a projection 42 of the flange bushing 32 to limit the adjustment path of the clamping sleeve in the direction away from the base plate 12 . A nut 43 serves to secure the clamping sleeve 37 .

Claims

1. A device for positioning a vertical mast ( 5 ) for inspection and / or repair inside a reactor tank of a water-cooled nuclear reactor, the lower end of the mast being provided with a television camera ( 20 ) and with centering pins ( 11 , 11 a), which under television camera observation in centering bores ( 8 , 8 a) of a support plate ( 4 ) arranged in the interior of the reactor vessel can be inserted, and wherein a marker carrier is arranged on the mast ( 5 ) below the television camera ( 20 ), the marking of which when the mast is correctly positioned is congruent in the horizontal with a marking on the support plate ( 4 ) against the television camera, according to patent 39 31 079, characterized in that the centering pins ( 11 , 11 a) are designed to be tapered and in correspondingly tapering center holes ( 8 , 8 a) to form a conical seat connection and that the centering pins ( 11 , 11 a) are axially resiliently supported with respect to the mast ( 5 ) with a spring force which is less than the weight of the mast ( 5 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that each centering hole ( 8 , 8 a) is formed in a in the support plate ( 4 ) embedded centering bush ( 35 ).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the spring force between the centering pins ( 11 , 11 a) and the mast ( 5 ) is applied by a plate spring assembly ( 36 ).