DE9408412U1

DE9408412U1 - Vorrichtung zum Bearbeiten oder Prüfen einer Oberfläche eines unter Wasser befindlichen Bauteiles

Info

Publication number: DE9408412U1
Application number: DE9408412U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1994-05-26
Publication date: 1995-09-21
Anticipated expiration: 2004-05-27
Also published as: WO1995033267A1

Description

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Vorrichtung zum Bearbeiten oder Prüfen einer Oberfläche eines unter Wasser befindlichen Bauteiles

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbeiten oder Prüfen einer Oberfläche eines unter Wasser befindlichen Bauteils, insbesondere einer ringförmigen Schweißnaht eines Kernmantels eines Kernreaktors.

Bei Service- und Wartungsarbeiten in kerntechnischen Anlagen, beispielsweise innerhalb des Reaktordruckbehälters eines Kernkraftwerkes, befindet sich das zu prüfende oder zu bearbeitende Anlagenteil in der Regel unter Wasser, um hohe Dosisbelastungen des Servicepersonals zu vermeiden. Nicht alle Prüf- und Bearbeitungsvorgänge können jedoch problemlos in Wasserumgebung durchgeführt werden. Dies gilt insbesondere für Schweißarbeiten und thermische Nachbehandlungen. In diesen Fällen muß trotz der damit verbundenen hohen Strahlenbelastung des Servicepersonals der Wasserspiegel bis zur Bearbeitungsstelle abgesenkt werden, um ein einwandfreies Bearbeiten oder Prüfen der Oberfläche zu ermöglichen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Bearbeiten oder Prüfen einer Oberfläche eines Bauteiles, insbesondere zum Bearbeiten einer ringförmigen Schweißnaht eines Kernmantels eines Kernreaktors, anzugeben, die ein trockenes Bearbeiten der Oberfläche auch unter Wasser ermöglicht.

Die genannte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich gemäß der Unteransprüche.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in deren

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Figuren 1 und 2 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Längs- bzw. Querschnitt schematisch veranschaulicht ist. In

Figur 3 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls in einem Schnitt veranschaulicht.

Gemäß FIG 1 ist der geöffnete Druckbehälter 2 eines Kernreaktors, beispielsweise eines Siedewasserreaktors, bis zu einem Wasserspiegel 4 nahe unter seiner Oberkante mit Wasser gefüllt. Innerhalb des Reaktordruckbehälters 2 befindet sich ein Kernmantel 6, von dem ein zur Halterung der Brennelemente dienendes oberes Kerngitter entfernt ist. Dieser hohlzylindrische Kernmantel 6 ist aus mehreren Segmenten zusammengesetzt, die mit Ringschweißnähten 8 und in der Figur nicht sichtbaren Längsschweißnähten aneinander geschweißt sind.

In den Innenraum des Kernmantels 6 ist ausgehend von einer über dem Reaktordruckbehälter 2 befindlichen Steuer- und Bedienebene 10 eine Vorrichtung 12 zum Bearbeiten oder Prüfen der Innenoberfläche des Kernmantels 6 abgesenkt. Die Vorrichtung 12 umfaßt eine Bearbeitungskammer 14, die ein Bearbeitungs- oder Prüfgerät 18 aufnimmt.

Die Bearbeitungskammer 14 hat eine im Querschnitt U-förmige 5 Gestalt mit zwei Schenkeln 141 und 142 und weist eine sich zwischen den freien Enden dieser Schenkel 141 und 142 befindende Bearbeitungsöffnung 20 auf. Diese wird von einer umlaufenden Dichtung 24, vorzugsweise eine aufblasbare Doppeldichtung, umgeben, über die die Bearbeitungskammer 14 mit ihrer 0 Bearbeitungsöffnung 2 0 an die Innenoberfläche des Kernmantels 6 flüssigkeitsdicht angepreßt wird. Hierzu ist an der Bearbeitungskammer 14 eine Abstützung 3 0 angeordnet, die ein radial ausstellbares Ausstellelement 32 enthält, das gegen die der Bearbeitungsöffnung 2 0 gegenüberliegenden Wand des Kernmantels 6 ausgestellt werden kann. Der von dem Ausstellelement 32 entwickelte Druck reicht aus, um ein Abpumpen des in der Bearbeitungskammer 14 befindlichen Wassers zu ermögli-

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chen. Hierzu ist die Bearbeitungskammer 14 an eine Pumpe 22 angeschlossen. Durch das Abpumpen dieses Wassers und den hohen Wasserdruck des im Reaktordruckbehälters 2 stehenden Wassers wird die Kraft, mit der die Dichtung 24 an den Kernmantel 6 angepreßt zusätzlich erhöht und eine flüssigkeitsdichte Abdichtung unterstützt.

In die Bearbeitungskammer 14 mündet ein rohrförmiger Versorgungsschacht 40, der an seinem oberen Ende mit einer über dem Wasserspiegel 4 befindlichen Beladeöffnung 42 versehen ist.

Um einen sicheren Halt der gesamten Vorrichtung 12 zu gewährleisten, ist der Versorgungsschacht 40 mit einem Befestigungshaken 43 in den oberen Rand des Kernmantels 6 eingehängt und dort zusätzlich mit einem Flansch des Kernmantels 6 verschraubt .

Von der Steuer- und Bedienebene 10 ist das Bearbeitungs- oder Prüfgerät 18 durch den Versorgungsschacht 40 hindurch in die Bearbeitungskammer 14 abgesenkt und liegt dort auf einem Wagen 50 auf. Zum Transport des Bearbeitungs- oder Prüfgerätes 18 ist eine innerhalb des Versorgungsschachtes 40 verlaufende Führungsschiene 44 vorgesehen, entlang der das Bearbeitungs- oder Prüfgerät 18 im Versorgungsschacht 40 auf- und abbewegt werden kann.

Mit dem Bezugszeichen 46 sind die zur Steuerung und Energieversorgung des Bearbeitungs- oder Prüfgerätes 18 erforderlichen Leitungen bezeichnet. Bei den Bearbeitungs- oder Prüfgeraten 18 handelt es sich um auswechselbare Module, so daß bei fixierter Vorrichtung 12 nacheinander unterschiedliche Prüfoder Arbeitsvorgänge, beispielsweise Wirbelstrom- und Ultraschallprüfung bzw. Schweißen und thermische Behandlung, durchgeführt werden können.

Der Wagen 50 fährt auf kreisbogenförmigen Schienen 52, die in der Bearbeitungskammer 14 in Umfangsrichtung des Kernmantels

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6 angeordnet sind. Der Wagen 50 umfaßt einen Hubtisch 54, auf dem das Bearbeitungs- oder Prüfgerät 18 abgesetzt ist.

Das Bearbeitungsgerät 18 trägt einen Bearbeitungs- oder Prüfkopf 182, beispielsweise einen WIG-Schweißbrenner mit dem die ringförmige Schweißnaht 8 nachgeschweißt wird. Die radiale Zustellbewegung des Bearbeitungs- oder Prüfkopfes 182 wird durch das Bearbeitungs- oder Prüfgerät 18 bei ruhendem Wagen 50 und ruhendem Hubtisch 54 selbst durchgeführt. Die Einstellung auf die Höhenlage der Schweißnaht 8 erfolgt mit dem Hubtisch 54 und die Vorschubbewegung entlang der Schweißnaht durch den auf den Schienen 50 verfahrbaren Wagen 52.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann gegenüber der Bearbeitungskammer 14 auf der Außenoberfläche des Kernmantels 6 eine weitere gestrichelt eingezeichnete äußere Bearbeitungskammer 15 angeordnet sein, die den Kernmantel 6 ganz oder auf einem Teil seines Umfanges umgibt und sich an der Innenwand des Reaktordruckbehälters 2 abstützt und in Analogie zur inneren Bearbeitungskammer 14 ebenfalls dicht an die Oberfläche des Kernmantels angekoppelt und ausgepumpt werden kann. Die zusätzliche Anbringung einer äußeren Bearbeitungskammer 15 ist dann zweckmäßig, wenn bei den Nachschweißungen ein Durchschweißen der Schweißnaht 8 erforderlieh ist.

In der Schnittdarstellung gemäß FIG 2 ist zu erkennen, daß der Bearbeitungskammer 14 aus mehreren Ringsegmenten 143 zusammengesetzt ist, die an die Krümmung des Kernmantels 6 an-0 gepaßt sind. Die Ringsegmente 143 sind zur Erhöhung der Stabilität außerdem mit Versteifungsrippen 144 versehen.

In der Ausgestaltung gemäß PIG 3 ist eine besonders für die Bearbeitung oder Prüfung einer oberen Schweißnaht 8 des Kernmantels 6 veranschaulicht. Im Ausführungsbeispiel ist eine ringförmige Bearbeitungskammer 16 vorgesehen, die über eine Dichtung 2 5 an der Innenwand des Kernmantels 6 anliegt und

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über eine weitere Dichtung 2 6 auf der oberen Randfläche des Kernmantels 6 aufsitzt und dort über eine Flanschverbindung 146 fixiert ist.

Claims

6 3 2 6 2 Schut zansprüche

1. Vorrichtung zum Bearbeiten oder Prüfen einer Oberfläche eines unter Wasser befindlichen Bauteiles, insbesondere einer ringförmigen Schweißnaht (8) eines Kernmantels (6) eines Kernreaktors, mit

a) einer Bearbeitungskammer {14, 16) zur Aufnahme eines Bearbeitungs- oder Prüfgerätes (18), die eine Bearbeitungsöffnung (20) sowie eine diese Bearbeitungsöffnung (20) umgebende Dichtung (24) aufweist und flüssigkeitsdicht auf die Oberfläche aufsetzbar ist,

b) einem in die Bearbeitungskammer (14, 14') mündenden und mit einer Beladeöffnung (42) versehenen Versorgungsschacht

(40) zum Einbringen des Bearbeitungs- oder Prüfgerätes (18) in die Bearbeitungskammer (14, 16) und

c) einer Einrichtung (22) zum Abpumpen des in der Bearbeitungskammer (14, 16) und im Versorgungsschacht (40) befindlichen Wassers.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung eines Bauteils (6) mit einer zylindrischen Oberfläche eine Bearbeitungskammer (14, 16) vorgesehen ist, die kreisbogenförmig verlaufende Führungsschienen (52) sowie einen darauf verfahrbaren Wagen (50) enthält, der das Bearbeitungs- oder Prüfgerät (18) aufnimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß der Wagen (50) eine Hubeinrichtung (54) enthält.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Versorgungschacht (40) eine Führungsschiene (44) zum Transport des Bearbeitungs- oder Prüfgerätes (18) hat.

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5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (30, 32, 43, 146)zu ihrer Befestigung am Bauteil (6) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß für die Innenbearbeitung oder -prüfung eines hohlzylindrischen Bauteils Abstützungen (30) vorgesehen sind, die ein ausstellbares Ausstellelement (32) enthalten, das sich an der der Bearbeitungskammer (14, 16) gegenüberliegenden Innenoberfläche des Bauteils abstützt und die Bearbeitungskammer (14, 16) mit ihrer Bearbeitungsöffnung (20) an die zu bearbeitende oder prüfende Oberfläche andrückt.