DE4226855A1 - Manipulator for inspection of places of a steam generator that are difficult to access - Google Patents

Manipulator for inspection of places of a steam generator that are difficult to access

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Abstract

Described is a manipulator with an inspection device (8) for inspecting the clamping strips (4) in the tube-turn region (6) of a steam generator (2). The manipulator (10), which is made up of several elements (12, 14, 16), has a pivoting arm (16) which is curved to match the curvature of the tubes in the tube-turn zone (6). The inspection device (8) is mounted at the free end of the arm (16) so that it can be extended in the longitidunal direction.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Manipulator zur In­ spektion schwer zugänglicher Stellen eines Dampferzeugers.The invention relates to a manipulator for In inspection of hard-to-reach areas of a steam generator.

Bei aufrechtstehenden Dampferzeugern sind die U-förmig ge­ bogenen Heizrohre im Bereich des Rohrbogens mit Spannbän­ dern oder Versteifungen versehen, mit denen die Rohre im Bogenbereich gehaltert und stabilisiert werden. Diese Spannbänder werden in der Regel aus mehreren versetzt zu­ einander verschweißten oder verschraubten Blechen gebil­ det. In regelmäßigen Abständen ist es erforderlich, eine Sichtprüfung dieser Spannbänder durchzuführen. Der zwischen dem Bodenbereich und einer darüberliegenden Grobabscheider­ öffnung zur Verfügung stehende Raum ist jedoch begrenzt und schwer zugänglich, so daß zur optischen Kontrolle eine ferngesteuerte Videokamera oder ein Videoskop verwendet werden muß, die von einem in diesem Zwischenbereich einge­ brachten Manipulator über den Rohrbogenbereich verfahren werden kann. Dieser Manipulator muß sowohl in den Bereich unterhalb der Grobabscheideröffnung eingebracht werden können als auch eine ausreichende Reichweite und Beweglich­ keit haben, damit alle Prüfpositionen erreicht werden können.With upright steam generators, the U-shaped ge bent heating pipes in the area of the pipe bend with tensioning straps provided or stiffeners with which the pipes in Arch area are held and stabilized. This Tension straps are usually offset from several sheet metal welded or screwed together det. Periodically it is necessary to have one Visually inspect these straps. The between the floor area and a coarse separator above Opening space is limited and difficult to access, so that a visual control remotely controlled video camera or a videoscope must be turned on by one in this intermediate area brought manipulator over the pipe bend area can be. This manipulator must be in the area below the coarse separator opening can also have sufficient range and agility be able to reach all inspection positions can.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde einen Mani­ pulator zur Inspektion eines Dampferzeugers anzugeben, der einfach handhabbar ist und mit dem auch schwer zugängliche Stellen im Dampferzeuger erreicht werden können. The invention is based on the task of a mani to specify pulator for inspection of a steam generator that is easy to handle and also difficult to access Places in the steam generator can be reached.  

Die genannte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Pa­ tentanspruches 1. Gemäß der Erfindung ist ein aus mehreren Gliedern zusammensetzbarer Manipulator vorgesehen, der einen der Krümmung des Rohrbogenbereiches angepaßten, schwenkbaren gebogenen Arm mit einem freien Ende enthält, auf dem ein Inspektionsgerät in Längsrichtung verfahrbar angeordnet ist.This task is solved with the characteristics of Pa tent Claims 1. According to the invention is one of several Linkable manipulator provided the one adapted to the curvature of the pipe bend area, includes pivoting curved arm with a free end on which an inspection device can be moved in the longitudinal direction is arranged.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung enthält der Manipulator einen in eine Öffnung der Grobab­ scheiderplatte einführbaren Haltearm, an dessen freiem Ende ein eine den schwenkbaren Arm tragenden Welle gela­ gert ist, die wenigstens annähernd mit der Längsachse des Dampferzeugers fluchtend positionierbar ist.In a particularly preferred embodiment of the invention the manipulator contains one in an opening of the grobab insert insertable holding arm, on its free End of a shaft carrying the swiveling arm gert, which is at least approximately with the longitudinal axis of the Steam generator can be positioned in alignment.

Die zur Schwenkbewegung des Armes und zum Verfahren des Inspektionsgerätes erforderlichen Antriebe sind vorzugs­ weise in der Nähe der Öffnung angeordnet. Insbesondere sind zum Übertragen der zur Schwenkbewegung des Armes und zum Verfahren des Inspektionsgerätes von den Antrieben zum schwenkbaren Arm bzw. zum Inspektionsgerät biegsame Wellen vorgesehen.The for the pivoting movement of the arm and for moving the Inspection device required drives are preferred arranged wisely near the opening. Especially are used to transfer the arm and swivel movement for moving the inspection device from the drives to swiveling arm or flexible shafts to the inspection device intended.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Aus­ führungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren Fig. 1 ein unterhalb der Grobabscheiderplatte eines Dampferzeu­ gers eingebrachter Manipulator gemäß der Erfindung schema­ tisch dargestellt ist.To further explain the invention, reference is made to the exemplary embodiment from the drawing, in FIG. 1 of which a manipulator introduced below the coarse separator plate of a steam generator according to the invention is shown schematically.

Fig. 2 veranschaulicht den mit einem Manipulator gemäß der Erfindung erreichbaren Inspektionsbereich. Fig. 2 illustrates the achievable with a manipulator according to the invention the inspection area.

Gemäß Fig. 1 sind in einem aufrechtstehenden Dampferzeu­ ger 2 eines Kernkraftwerkes die Heizrohre 3 zu einem Rohr­ bündel zusammengefaßt, das einen U-förmigen Rohrbogenbe­ reich 6 bildet. In diesem Rohrbogenbereich 6 werden die Heizrohre 3 des Rohrbündels durch Spannbänder 4 fixiert. Diese Spannbänder 4 sind aus mehreren Blechen zusammenge­ setzt, die untereinander an Knotenpunkten 5 verschweißt oder verschraubt sind. Die Knotenpunkte 5 müssen in re­ gelmäßigen Abständen optisch kontrolliert werden, um die mechanische Stabilität des mit den Spannbändern 4 gehal­ tenen Spannverbandes sicherzustellen. Die optische Kon­ trolle erfolgt mittels eines ferngesteuerten Inspektions­ gerätes 8, beispielsweise eine Videokamera oder ein Videoskop, das auf einem gebogenen Arm 16 eines aus meh­ reren Gliedern 12, 14, 16 zusammengesetzten Manipulators 10 angeordnet ist. Die Videokamera 8 ist auf einem Kamera­ wagen 80 angeordnet, der entlang dem gebogenen Arm 16 in die durch den Doppelpfeil 82 angedeuteten Richtungen ver­ fahren werden kann.Referring to FIG. 1 ger 2, a nuclear power plant, the heating pipes summarized bunch into a pipe 3 in an upright Dampferzeu having a U-shaped Rohrbogenbe forming portion 6. The heating tubes 3 of the tube bundle are fixed in this tube bend region 6 by means of tensioning bands 4 . These straps 4 are put together from several sheets, which are welded or screwed together at nodes 5 . The nodes 5 must be checked optically at regular intervals to ensure the mechanical stability of the tension bandage held with the straps 4 . The optical control is carried out by means of a remote-controlled inspection device 8 , for example a video camera or a videoscope, which is arranged on a bent arm 16 of a manipulator 10 composed of several members 12 , 14 , 16 . The video camera 8 is arranged on a camera dare 80 , which can be moved along the curved arm 16 in the directions indicated by the double arrow 82 .

Der gebogene Arm 16 ist in seiner Krümmung der Krümmung des Rohrbogenbereiches angepaßt. Die Kamera 8 ist in Rich­ tung des Doppelpfeils 84 schwenkbar auf dem Kamerawagen 80 angeordnet. Der Arm 16 ist über eine Welle 15 mit dem freien Ende eines Haltearms 14 verbunden. Die Welle 15 ist drehbar im Haltearm 14 gelagert und am Arm 16 fixiert.The curved arm 16 is adapted in its curvature to the curvature of the pipe bend region. The camera 8 is pivotally arranged on the camera carriage 80 in the direction of the double arrow 84 . The arm 16 is connected via a shaft 15 to the free end of a holding arm 14 . The shaft 15 is rotatably mounted in the holding arm 14 and fixed on the arm 16 .

In die Welle 15 greift ein Getriebe 17 ein, mit dem der Arm 16 um die Wellenachse geschwenkt werden kann.A gear 17 engages in the shaft 15 , with which the arm 16 can be pivoted about the shaft axis.

Der Haltearm 14 und die Welle 15 sind dabei vorzugsweise so positioniert, daß die Wellenachse annähernd mit der vertikalen Längsachse 18 des Dampferzeugers 2 fluchtet. The holding arm 14 and the shaft 15 are preferably positioned so that the shaft axis is approximately aligned with the vertical longitudinal axis 18 of the steam generator 2 .

Der horizontale Haltearm 14 ist über eine Steckverbindung 13 mit einem in einer Adapterplatte 36 einer in der Grob­ abscheiderplatte 22 befindlichen Öffnung 24 fixierten, senkrecht nach unten in den Raum zwischen der Grobabschei­ derplatte 22 und dem Rohrbogen 6 hineinragenden Oberarm 12 verbunden. Der gebogene Arm 16, der Haltearm 14 und der Oberarm 12 sind lösbar miteinander verbunden, um ein Ein­ führen des Manipulators 10 in die Öffnung 24 zu ermög­ lichen. An der Adapterplatte 36 sind Antriebe 38 und 40 für das Schwenkgetriebe 17 bzw. den Kamerawagen 80 ange­ ordnet. Die Antriebsmomente für die Längsverschiebung des Kamerawagens 80 und für die Drehbewegung des gebogenen Arms 16 werden durch biegsame Wellen 44 bzw. 42 übertragen.The horizontal arm 14 is connected via a plug connection 13 with a in an adapter plate 36 a in the coarse separator plate 22 opening 24 disposed fixed, vertically downwards in the space between the Grobabschei the plate 22 and projecting into the tube sheet 6 humeral 12th The curved arm 16 , the holding arm 14 and the upper arm 12 are releasably connected to one another to guide the manipulator 10 into the opening 24 to make it possible. On the adapter plate 36 drives 38 and 40 for the swivel gear 17 and the camera carriage 80 are arranged. The drive torques for the longitudinal displacement of the camera carriage 80 and for the rotary movement of the curved arm 16 are transmitted by flexible shafts 44 and 42 , respectively.

In der Draufsicht gemäß Fig. 2 ist zu erkennen, wie durch eine 360°-Schwenkbewegung des gebogenen Armes 16 bei fest­ gehaltenen Haltearm 14 praktisch alle Knotenpunkte des Rohrbogens 6 erreicht werden können.In the top view according to FIG. 2 it can be seen how practically all nodes of the pipe bend 6 can be reached by a 360 ° pivoting movement of the bent arm 16 with the holding arm 14 held firmly.

Claims (4)

1. Manipulator zur Inspektion der Spannbänder (4) im Rohr­ bogenbereich (6) eines aufrechtstehenden Dampferzeugers (2) mit einem Inspektionsgerät (8), bei dem ein aus mehre­ ren Gliedern (12, 14, 16) zusammensetzbarer Manipulator (10) vorgesehen ist, der einen der Krümmung des Rohrbogen­ bereiches (6) angepaßten, schwenkbaren gebogenen Arm (16) mit einem freien Ende enthält, auf dem das Inspektionsge­ rät (8) in Längsrichtung verfahrbar angeordnet ist.1. Manipulator for inspecting the tensioning straps ( 4 ) in the pipe bend area ( 6 ) of an upright steam generator ( 2 ) with an inspection device ( 8 ), in which a manipulator ( 10 ) composed of several members ( 12 , 14 , 16 ) is provided , The one of the curvature of the pipe bend area ( 6 ) adapted, pivotable curved arm ( 16 ) with a free end on which the Inspektionsge advises ( 8 ) is arranged to be movable in the longitudinal direction. 2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Manipulator (10) einen in eine Öffnung (24) der Grobabscheiderplatte (22) ein­ führbaren Haltearm (14) enthält, an dessen freiem Ende eine den schwenkbaren Arm (16) tragende Welle (15) ge­ lagert ist, die wenigstens annähernd mit der Längsachse (18) des Dampferzeugers (2) fluchtend positionierbar ist.2. Manipulator according to claim 1, characterized in that the manipulator ( 10 ) in an opening ( 24 ) of the coarse separator plate ( 22 ) contains a feasible holding arm ( 14 ), at the free end of which a pivotable arm ( 16 ) carrying shaft ( 15 ) is stored ge, which is at least approximately in alignment with the longitudinal axis ( 18 ) of the steam generator ( 2 ). 3. Manipulator nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Schwenkbewegung des gebogenen Armes (16) und zum Verfahren des Inspektionsge­ räts (8) jeweils in ein in der Nähe einer Öffnung (24) einer Grobabscheiderplatte (22) angeordneter Antrieb (38 bzw. 40) vorgesehen ist.3. Manipulator according to claim 2, characterized in that for the pivoting movement of the curved arm ( 16 ) and for moving the Inspektionsge device ( 8 ) each in a near an opening ( 24 ) of a coarse separator plate ( 22 ) arranged drive ( 38 or 40 ) is provided. 4. Manipulator nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zum Übertragen der An­ triebsmomente von den Antrieben (38, 40) zu einem Schwenk­ getriebe (17) für den gebogenen Arm und zu einem längs dem gebogenen Arm (16) verfahrbaren, das Inspektionsgerät (8) tragenden Wagen (80) biegsame Wellen (42 bzw. 44) vorge­ sehen sind.4. Manipulator according to claim 3, characterized in that for transmitting the drive moments from the drives ( 38 , 40 ) to a swivel gear ( 17 ) for the curved arm and to a longitudinally the curved arm ( 16 ) movable, the inspection device ( 8 ) carrying carriage ( 80 ) flexible shafts ( 42 and 44 ) are easily seen.
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