SE506032C2 - Förfarande och anordning för inspektion av ett reaktortryckkärl - Google Patents

Description

506 032 , har i sin tur visat sig leda till att inspektionerna blir resurskrävandc, tidsödande och känsliga för störningar i servicearbetet på drivdons- mekanismerna.

REDoGoRELsE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett förbättrat förfarande av inledningsvis angivet slag, vilket eliminerar behovet av att demontera drivdonsmekanismerna och därigenom möjliggör en effektivisering och förenkling av inspektionerna, samt en anordning för genomförande av förfarandet.

Vad som kännetecknar ett förfarande och en anordning enligt uppfinningen framgår av bifogade patentkrav.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare förklaras genom beskrivning av utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, i vilka figur 1 visar schematiskt ett reaktortryckkärl och delar av en kärnreaktor av kokarvattenstyp, figur 2 visar schematiskt en längssektion av ett drivdonshus för en kärnreaktor enligt figur 1, figur 3 visar schematiskt genomföringen av ett drivdonshus enligt figur 2 genom väggen till ett reaktortryckkärl, figur 4 visar ett avsökningsdon för inspektion enligt uppfinningen, figur 5 visar ett reaktortryckkärl med en inspektionsutrustning enligt uppfinningen, och figur 6 visar delar av ett drivdonshus med ett avsökningsdon för inspektion enligt uppfinningen. 3 BESKRIVNING Av UTFÖRINGSEXEMPEL p 5 Û 6 Û 3 2 Den följande beskrivningen avser såväl förfarandet som anordningen.

Samma hänvisningssiffra används för att beteckna objekt av samma slag i de olika figurerna.

Figur 1 visar ett reaktortryckkärl 1 till en kärnreaktor av kokarvattenstyp.

En reaktorhärd, innefattande ett antal bränslepatroner 4, och ett antal styrstavar för styrning av reaktorns effekt är anordnade i det inre, i figuren markerat med hänvisningssiffran 100, av reaktortryckkärlet. Bränsle- patronerna vilar på en endast antydd patronuppställningsplatta 8 och vid bränslepatronernas övre del finns ett likaså endast antytt härdgaller 9. Var och en av styrstavarna innefattar en absorbatorkropp 5 och ett styrstavsskaft 6. På känt sätt är absorbatorkroppen korsformig och bränslepatronerna anordnade i grupper om fyra, bildande en korsformig öppning genom vilken en absorbatorkropp kan passera. Ett drivdon för förflyttning av styrstaven i vertikal led är medelst en bajonettkoppling 7 kopplat till nedre delen av styrstavsskaftet. Drivdonet är inneslutet i ett drivdonshus 10, vilket delvis är beläget utanför och under reaktortryckkärlets nedre del.

Styrstavsledrör 2, omslutande styrstavarna, är anordnade mellan patronuppställningsplattan och respektive drivdonshus övre ände.

Styrstavsledrören innefattar styrytor för styrning av respektive styrstav.

Figur 2 visar en icke skalenlig längssektion av ett drivdonshus med cirkulärt tvärsnitt. Drivdonshuset innefattar en övre rörformig del 11, omslutande styrstavsskaftet, och en undre rörformig del 12, med större innerdiameter än den övre delens, omslutande en i en drivdonet innefattad, icke visad kulmutterskruv, vilken utgör en del av den ovan nämnda drivdonsmekanismen. Drivdonshusets inre markeras i figuren med hänvisningssiffran 101. Styrstavsledröret är monterat vid drivdons- husets övre dels övre ände 13. Vid flänsen 14 på drivdonshusets nedre del är en i drivdonet innefattad, icke visad drivmotor för kulmutterskruven monterad med tätning mot flänsen. Drivmotorn utgör en del av den ovan nämnda drivdonsmekanismen. I området 111 där drivdonshusets inner- diameter övergår från en större till en mindre innerdiameter, är ett i figur 2 icke visat tätningssäte 23 anordnat ( se figur 6). sne ozz H I drivdonshusets övre del finns svetsfogar 15, 16 och i dess nedre del en svetsfog 17, vilka svetsfogar är åtkomliga för inspektion från drivdons- husets inre. ' Figur 3 visar den nedre delen av reaktortryckkärlet, nedre delen av ett styrstavsledrör och övre delen av ett drivdonshus. Drivdonshuset förs genom reaktortryckkärlets vägg via en drivdonsstuts 18 och är svetsat till ' denna medelst en svetsfog 19, vilken svetsfog likaså är åtkomlig för inspektion från drivdonshusets inre.

Inspektionsområdet för inspektion av ovan nämnda svetsfogar utgörs således av drivdonshusets inre.

Figur 4 visar ett avsökningsdon 20 av i och för sig känt slag, i figuren visat beläget i det inre av ett drivdonshus i höjd med drivdonsstudsen.

Avsökningsdonet innefattar en TV-kamera 201 med en spegel 202 för visuell inspektion av drivdonshusets inre vägg och ett antal sonder 203 för detektering av på ytan liggande och inre defekter i de ovan nämnda svets- fogarna. Dessa detekteringar utförs på i och för sig känt sätt med sonder arbetande enligt virvelströmsteknik och enligt ultraljudsteknik.

Avsökningsdonet är anordnat vid en manipulator, som nedan skall närmre beskrivas. Manipulatorn innefattar en vertikaldrivenhet och en rotations- drivenhet, utförda på i och för sig känt sätt, för förflyttning av avsöknings- donet till och inom inspektionsområdet. På figur 4 visas endast en i manipulatorn ingående stång 213.

Figur 5 visar schematiskt det i anslutning till figur 1 beskrivna reaktor- tryckkärlet 1 med en inspektionsutrustning enligt uppfinningen, innefattande en manipulator 21 och ett avsökningsdon 20. Figuren visar inspektionsutrustningen dels i ett förberedande skede före en inspektion, markerat med läge A-A, och dels i ett inspektionsläge, markerat med läge B- B. Inspektionen avser ett inspektionsområde innefattande det inre av drivdonshuset 10. Figur 6 visar inspektionsomrâdet under inspektion enligt uppfinningen, där avsökningsdonet förflyttats till inspektionsområdet med manipulatorn belägen i inspektionsläget B-B.

Det förutsätts i det följande att reaktortryckkärlets iock liksom de ovanför härdgallret belägna reaktordelar, som skulle kunna utgöra hinder för lyftning av styrstavar och bränslepatroner, demonterats. 506 B32 Före genomförandet av en inspektion enligt uppfinningen måste, på i och för sig känt sätt, först de med drivdonshuset associerade bränslepatronerna demonteras och därefter den till drivdonshuset hörande styrstaven med absorbatorkropp och styrstavsskaft lossas från drivdonets kulmutterskruv vid den ovan nämnda bajonettkopplingen 7. Styrstaven dernonteras därefter och lyfts uppåt i reaktortryckkärlet. Bajonettkopplingen, som är fäst 'vid den övre änden av drivdonets kulmutterskruv, körs därefter medelst drivdonet ned till ett läge nedanför inspektionsområdet.

Manipulatorn 21 innefattar ett övre rör 211 och ett undre rör 212, vilka är sinsemellan fixerade, samt en stång 213, vid vilken avsökningsdonet 20 är fäst. I manipulatorns övre rör är anordnade en vertikaldrivenhet och en rotationsdrivenhet för förflyttning av stången 213 i vertikal riktning relativt rören 211 och 212 och för rotation av stången kring sin axel relativt rören 211 och 212. Vertikal- och rotationsdrivenheterna, vilka ej visas gLi figuren, ._ innefattar elektriska motorer styrbara med variabelt varvtal, växlar och positionsgivare för avkänning av stångens vertikala position och vinkel- läge och en kedjeöverföring för stångens vertikala rörelse. Manipulatorn innefattar vidare ett upphängningsorgan 214 samt en avlastningsyta 2111.

Då de för inspektionen nödvändiga, ovan beskrivna förberedande åtgärder genomförts, förs manipulatorn 21 in i reaktortryckkärlets inre, hängande i upphängningsorganet 214 från en endast antydd lyftanordning 22 och placeras i position över det drivdonshus som skall inspekteras. Lyftanord- ningen kan med fördel utgöras av en på anläggningsplatsen befintlig lyftkran. I detta skede befinner sig avsökningsdonet inuti det undre röret 212 indraget i detta medelst manipulatorns vertikaldrivenhet. Medelst lyftanordningen sänks manipulatorn ned så att dess undre rör 211 passerar genom det styrstavsledrör som är associerat med det drivdonshus som skall inspekteras. Detta läge är i figuren markerat med läge A-A. Manipulatorn sänks ned så långt att dess avlastningsyta 2111 kommer att ligga an mot patronuppställningsplattan och vila mot denna med sin egen egenvikt, svarande mot ett inspektionsläge för manipulatorn, i figur 5 markerat med B-B. Lyftanordningen kan därefter frigöras för andra uppgifter. Då manipulatorn förflyttas till sitt inspektionsläge styrs den i avsökningsdonets rotationsriktning och centreras den genom att styrrullar 215 (figur 6) anordnade vid det undre rörets 212 nedre del styr och centrerar manipulatorn mot uttag 131 vid drivdonshusets övre ände 13 (figur 2). 506 0 (ml 2 s Själva inspektionen kan nu genomföras enligt ett för denna fastlagt program genom att avsökningsdonet förflyttas till inspektionsområdet medelst manipulatorns vertikaldrivenhet och avsöker detta genom rotation av avsökningsdonet via stången 213 på vertikala nivåer som svarar mot svetsfogarnas läge. I figur 6 har en svetsfog 15 och en svetsfog 16 i drivdonshusets övre del 11 och en svetsfog 17 i dess nedre del 12 samt svetsfogen 19 för infästning av drivdonshuset i drivdonsstudsen, markerats. I figur 6 har också markerats ett tätningssäte 23, vilket utgör säte för en tätning medelst tätningsringar mellan drivdonshusets övre och nedre del. Avsökningsdonet och manipulatorns stång är så utformade att inspektion av svetsfogen 17 kan genomföras utan att detta tätningssäte behöver demonteras.

Manipulatorns vertikal- och rotationsdrivenhet styrs på i och för sig känt sätt från en central positioneringsenhet ingående i en överordnad, i figurerna icke visad kontrollutrustning, placerad i ett strålskyddat utrymme -i närheten av reaktorkärlet. Kontrollutrustningen är också anordnad att på något i och för sig känt sätt aktivera i avsökningsdonet placerade sonder och/ eller TV-kamera samt att mottaga och registrera av sonder och TV- kamera avgivna mätsignaler respektive bilder inklusive lägesinformation.

Med förfarandet och anordningen enligt uppfinningen, innebärande att inspektionen kan genomföras från reaktortryckkärlets inre, elimineras behovet av att demontera drivdonsmekanismerna och därigenom möjliggörs en effektivisering och förenkling av inspektionerna. Genom att inspektionerna kan genomföras oberoende av service på drivdons- mekanismerna åstadkommes en effektivisering av inspektionsförloppet i det att inspektionerna kan frikopplas från 'den kritiska linjen' vid inspektioner enligt konventionella förfaranden och i stället utföras vid tidpunkter som är friare valbara med hänsyn till andra pågående aktiviteter vid kärnreaktorn. Inspektionsutrustningen kan således förbli vilande på härdgallret eller patronuppställningsplattan till dess tillfälle ges att endera förflytta utrustningen till ett nytt inspektionsläge eller ta upp den ur reaktortryckkärlet och inspektioner kan genomföras samtidigt som service på bränslepatroner och styrstavar utförs. Därigenom kan också vid varje avställning av kärnreaktorn flera drivdonshus inspekteras. Detta underlättar planeringen och innebär vanligen en kortare totaltid för de arbeten som skall utföras i detta sammanhang. Vidare utsätts den med T l ' k t 506 C32 inspektionerna verksamma personalen för lägre strålningsdoser än vid " konventionella förfaranden och elimineras det riskmornent som den annars nödvändiga tätningen av drivdonshusets övre del innebär.

Uppfinníngen är inte begränsad till de visade utföringsexemplen utan ett flertal modifikationer är tänkbara inom uppfinningstankens ram.

Exempelvis kan manipulatorns rotationsdrivenhet placeras i dennas nedre rör 212 eller i omedelbar anslutning till avsökningsdonet. Avlastningsytor för manipulatorns egenvikt kan även anordnas vid det övre rörets övre del så att manipulatorn under inspektionen kommer att vila med sin egenvikt mot härdgallret. Det är också möjligt att anordna manipulatorn hängande i exempelvis lyftstänger från kärnreaktorns servicebrygga eller laddmaskin.

Claims (5)

506 032 8 PATENTKRAV

1. Förfarande för inspektion av svetsfogar och ytdefekter i ett inspek- tionsområde (101) i det inre (101) av ett drivdonshus (10) vid ett reaktor- tryckkärl (1) för en kärnreaktor av kokarvattenstyp, med en inspektions- utrustning innefattande ett avsökningsdon (20) och en manipulator (21) för förflyttning av avsökningsdonet till och inom inspektionsområdet, då manipulatorn placerats i ett inspektionsläge, drivdonshuset uppvisande uttag (131) vid sin övre del (11), k ä n n e t e c k n a t av att inspektions- utrustningen föres in i det inre (100) av reaktortryckkärlet, att manipulatorn styrd och centrerad mot nämnda uttag, placeras i ett inspektionsläge (B-B) beläget i det inre (100) av reaktortryckkärlet och att avsökningsdonet förflyttas till och inom inspektionsområdet från nämnda inspektionsläge beläget i det inre av reaktortryckkärlet.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, då reaktortryckkärlet innefattar åtminstone någondera av ett härdgaller (9) och en patronuppställnings- platta (8), k ä n n e t e c k n a t av att manipulatorn placeras i inspektions- läget vilande med sin egenvikt på åtminstone någondera av härdgallret och patronuppställningsplattan .

3. Förfarande enligt något av patentkraven 1 och 2, k ä n n e t e c k n a t av att inspektionsutrustningen föres in i det inre av reaktortryckkärlet medelst en vid reaktortryckkärlet befintlig lyftanordning (22).

4. Anordning för inspektion av svetsfogar och ytdefekter i ett inspek- tionsområde (101) i det inre (101) av ett drivdonshus (10) vid ett reaktor- tryckkärl (1) för en kärnreaktor av kokarvattenstyp, med en inspektions- utrustning innefattande ett avsökningsdon (20) och en manipulator (21) för förflyttning av avsökningsdonet till och inom inspektionsområdet, då manipulatorn placerats i ett inspektionsläge, drivdonshuset uppvisande uttag (131) vid sin övre del (11), k ä n n e t e c k n a d av att manipulatorn innefattar styrorgan (215), exempelvis styrklackar eller styrrullar, för styrning och centrering av manipulatorn mot nämnda uttag, och upphängningsorgan (214), för placering av manipulatorn medelst en 9 5oe_o@2 lyftanordning (22) i ett inspektionsläge (B-B) belägeti det inre (100) av reaktortryckkärlet .

5. Anordning enligt patentkrav 4, då reaktortryckkärlet innefattar åtminstone nágondera av ett härdgaller (9) och en patronuppställnings- platta (8), k ä n n e t e c k n a d av att manipulatorn innefattar en 'avlastningsyta (2111), på vilken manipulatorn i inspektionsläget med sin egenvikt ligger an mot åtminstone någondera av härdgallret och patronuppställningsplattan.