SE537414C2 - Anordning och metod för att rengöra ytor - Google Patents

Abstract

SAMMANDRAG Foreliggande uppfinning avser en anordning for att i drankt till-stand rengora ytor inne i en nuklear reaktor, innefattande en 5 pump (14), ett munstycke (12) forbundet med namnda pump (14) och inrattat att vara vant mot ytor som skall rengoras, rengoringsmedel kapabelt att ta bort eventuellt skrap p ytor som skall rengoras. Uppfinningen är kannetecknad av att den dessutom innefattar reglerbart flytmedel (50), kapabelt att reglera 10 flytformAgan hos anordningen beroende p6 rengoringsapplikation.

Description

58359 SE si/ab Anordning och metod far att rengara ytor TEKNISKT OMRADE Foreliggande uppfinning avser en anordning och metod for att rengora ytor inom karnenergiindustrin och i synnerhet ytor som är placerade i vatska i ett karnkraftverk eller en forvaringsplats for anvant karnbransle.

UPPFINNINGENS BAKGRUND I ett karnenergiverk innehaller reaktorn och branslelagringsbas- sanger rent vatten och den allmanna miljon i bassangerna skall hallas sa ren som mojligt. Nar till exempel reaktorn anvands cirkulerar emellertid en viss mangd radioaktivt skrap och partiklar sasom crud fran branslestavarna eller metallflagor fran notning pa reaktorkomponenter i bassangen och vattensystemet och kommer att avlagras pa ytor sasom bottenytor och vaggytor hos bassanger och ror.

Dessa ytor behover rengoras med vissa forutbestamda mellanrum for att bibehalla en hog grad av renhet. Den normala proce- duren är da att tomma bassangerna fran vatten och att rengora ytorna manuellt med mekaniska rengoringsanordningar sasom borstar eller svampar liksom med hogtrycksvatten.

Vissa invandningar har rests betraffande dessa rengoringsmeto- der eftersom de är tidskravande och utsatter arbetare for straining. Det är ocksa viktigt att rengora dessa ytor sa mycket som mojligt eftersom aerosoler frisatts nar vattennivan sanks. Detta kan ha negativ paverkan pa personer i denna miljo och krav har stallts pa att reducera exponeringen fororsakad av fororeningar som ror sig i miljon genom aerosol. 1 Ett antal anordningar har utvecklats som kan utfora rengoring av ytor med minskat arbete och aven utan behov av att tomma bassangerna. Dessa typer av anordningar är emellertid speciellt utformade far att forflytta sig pa botten och kan inte anvandas pa vertikala ytor. Andra typer av rengoringsanordningar är utforma- de for att rengora vertikala vaggar, men kraver ytterligare utrustning for att kunna forflytta sig, sasom lyftanordningar.

Generellt är de utvecklade anordningarna inte lampade for karn- energimiljoer, d.v.s. kemiska, mekaniska och elektriska krav pa utrustning och material som skall anvandas i karnenergimiljon. Saledes finns fortfarande forbattringar att Ora inom detta omrade.

KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Syftet med foreliggande uppfinning är att undanroja nackdelarna has teknikens standpunkt och att tillhandahalla en rengoringsanordning som är anpassad till den speciella miljon dar den skall anvandas och som är tillrackligt mangsidig f6r att hantera bade horisontella och vertikala ytor som skall rengoras.

Denna losning uppnas genom en anordning enligt sardragen hos det oberoende patentkravet 1. FOredragna utforingsformer av uppfinningen är forernal for de beroende pate ntkraven.

En huvudaspekt hos uppfinningen är dess karaktaristik som en anordning f6r att i drankt tillstand rengora ytor inne i ett karnkraftverk, innefattande en pump, ett munstycke forbundet med namnda pump och inrattat att vara vant mot ytor som skall rengoras, rengoringsmedel kapabelt att ta bort eventuellt skrap pa ytor som skall reng6ras, kannetecknad av att den dessutom innefattar reglerbara ett eller flera flytmedel, kapabla att reglera flytformagan hos anordningen beroende pa rengoringsapplika- tion. 2 Flytmedlet tillhandahaller mojligheten att forandra beteendet hos anordningen beroende pa cm den skall rengora en horisontell yta eller en vertikal yta. Pa en horisontell yta foredras en viss vikt, men inte alltfor mycket eftersom den annars kommer att Ora anordningen svar eller tung att styra och att driva fram. A andra sidan, om allmant vertikala ytor skall rengoras, sa är det foredraget att anordningen är viktbalanserad for att flyta eller for att vara viktneutral i vatten, for att underlatta forfarandet langs vaggarna och for sakert aterfaende cm kontakt forloras med an- ordningen under forfarandet.

Enligt en losning innefattar namnda flytmedel utbytbara flytkroppar som har olika flytformagor. Det kan da vara enkelt att bara ersatta en kropp som har en flytformaga med en annan kropp som uppvisar en annan flytformaga. Enligt en annan tankbar losning innefattar namnda flytmedel en fyllbar volym kapabel att innehalla olika volymer av flytgas. Med denna losning är det enkelt att forandra flytformagorna genom att tillsatta eller ta bort gas fran volymen.

Enligt en foredragen losning enligt fOreliggande uppfinning innefattar namnda reng6ringsmekanism rengoringsorgan kapabla att styra det borttagna skrapet mot munstycket. Pa detta satt är det enkelt att samla upp skrapet eller smuts som är bortta- get/borttagen av rengoringsmekanismen, varvid aven risken minskas att borttaget skrap sprids i vattnet i bassangen eller annan volym dar anordningen anvands.

Enligt en tankbar losning innefattar rengoringsmekanismerna roterbara organ i kontakt med ytan som skall rengoras. Den roterande rorelsen är fordelaktig eftersom den enkelt uppnas genom drivmotorer, och aven att rotationen fororsakar det borttagna skrapet i en viss riktning. Foretradesvis är rengoringsmekanism anbringade pa tva motsatta sidor av anordningen, vilka uppsamlar skrap och partiklar fran tva riktningar. Alternativt är det sa att en frontmekanism uppsamlar och forflyttar skrap mot 3 munstycket under det att den bakre mekanismen forhindrar skrap fran att lamna anordningen aven om munstycket kan missa en del av det uppsamlade skra pet.

De roterbara organen kan innefatta flera olika material och ut- formningar sasom innefatta borstar, svampar, rakor eller liknande beroende pa applikationen och dess krav och pa typen av yta.

Som ett alternativ, eller dessutom, innefattar rengoringsmeka- nismerna munstycken kapabla att kasta ut vatska eller gas under hagt tryck, vilka munstycken kan vara anordnade pa roterbara barare.

Dessutom kan indirekta mekaniska tekniker anvandas sasom ultraljudsrengoring eller pulsad laserrengoring, dar kavitationer eller komprimerade luftbubblor genereras far att ta bort skrap.

Foretradesvis innefattar anordningen dessutom ett fjarrstyr- ningssystem for att styra driften av anordningen, varigenom ar- betsbetingelserna for operatoren forbattras.

Med foreliggande uppfinning är det tankbart att dessutom inratta den med nagon sorts positioneringssystem kapabelt att folja och lagra den aktuella positionen for anordningen under rengorings- forloppet. Aven ytterligare sensorer och anordningar kapabla att samla data och information under rengoringsforloppet kan lag-gas till till anordningen enligt foreliggande uppfinning. Det kan till exempel finnas grafiska presentationer som visar omraden som har rengjorts och omraden som aterstar att behandla.

Dessa och andra aspekter av, och fordelar med, foreliggande uppfinning kommer att framga fran foljande detaljerade beskrivning av uppfinningen och fran bifogade ritningar. 4 KORT BESKRIVNING AV RITNINGAR I foljande detaljerade beskrivning av uppfinningen kommer det att hanvisas till bifogade ritningar, hos vilka Fig 1visar en perspektivvy av en tankbar utforingsform av foreliggande uppfinning dar vissa detaljer är borttagna for klarhet, Fig 2a-c visar rengoringsmekanismer som anvands med fore- liggande uppfinning, Fig 3visar en tvarsnittsvy av en av rengoringsmekanismer- na enligt Fig 2, Fig 4visar en perspektivvy av utforingsformen enligt Fig 1 som rengor en horisontell yta, och Fig visar en perspektivvy av utforingsformen enligt Fig 1 som rengor en vertikal yta.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ett icke begransande exempel pa foljande uppfinning kommer att beskrivas nedan i samband med de bifogade ritningarna.

Den innefattar en ram eller ett liknande centralt stod 10. Till stodet är en plat 12 anbringad. Platen är inrattad med atminstone en oppning (icke visad), foretradesvis centralt, och platen är formad sa rund att atminstone en oppning att ett munstycke bildas, riktat nedat i Fig 1, eller fungerar som ett sugmunstycke sasom kommer att beskrivas nedan.

En pump 14 är forbunden med oppningen foretradesvis via ror eller slang. Pumpen är kapabel att skapa en hog sugverkan vid munstycket. Pumpen är inrattad med en utloppskanal 16, som är farbindbar med en flexibel ledning eller slang 18, Fig 4 och 5. Slangen 18 är sedan foretradesvis fi5rbunden med ett special- byggt filter, ett uppsamlingskarl eller liknande.

Anordningen är dessutom utrustad med framdrivningsmedel. Framdrivningsmedlet innefattar i den visade utforingsformen en elektrisk motor 20 som är anbringad vid ramen och/eller pumpen 14. Foretradesvis är den elektriska motorn 20 drivbart forbunden med en vaxellada 22. Vaxelladan 22 är i sin tur utrustad med tva utgaende axlar 24, vilka stracker sig till varje sida av vaxelladan. Vid vane ande av axeln 24 är ett drivhjul 26 anordnat. Drivhjulen 26 är utrustade med profiler pa deras ytterperiferier, sasom steg. Dessa steg samverkar med motsvarande ribbor an- ordnade pa innerytor hos drivlarvband 28. Dessa band 28 loper aven langs stodhjul 30 anordnade pa axlar pa den motsatta sidan om munstycket 12.

Vid !Ada axlarna hos franidrivningsmedlet är rengoringsmeka- nismer 32 anordnade. Varje rengoringsmekanism innefattar en langstrackt ihalig axel 34, Fig 3, roterbart lagrad pa fixeringsorgan 36 anordnade vid anordningen. Fixeringsorganen är foretradesvis vridbart anordnade sasom kommer att beskrivas nedan. Pa axeln 34 är rengoringsanordningar 38 anordnade, vilka kan vara rorformigt utformade borstar, svampar, skrapor eller lik- nande kapabla att ta bort smuts, skrap och liknande pa ytorna som skall rengoras. Nagra exempel pa olika typer av rengoringsanordningar visas i Fig 2. AxeIn 34 som bar rengoringsanordningarna 38 an roterbart anbringad vid atminstone ett kugg- hjul 40, vilket kugghjul 40 i sin tur ár i ingrepp med ett drivkugg- hjul 42, Fig 2. Detta drivkugghjul 42 är anbringat vid en drivaxel hos en elektrisk motor 44 som i sin tur är anbringad vid en av fixeringsorganen 36 hos rengoringsmekanismerna. Varje elektrisk motor 44 är inrattad att rotera sá att rengoringsanordningar- na roterar for att forflytta smutsen och skrapet mot centrum av anordningen och saledes munstycket. Den overgripande utformningen av rengoringsmekanismerna är att tillhandahalla en sjalvbarande enhet och att minimera risken for att sma komponenter kommer in i reaktorbassangen eller liknande miljoer i handelse av sonderfall. Detta kan ses i tvarsnittsvyn i Fig 3. 6 Anordningen enligt uppfinningen är dessutom utrustad med flytmedel 50. Dessa flytmedel 5r anpassade att forandra flytformagorna hos anordningen beroende pa rengoringsapplikationen. I den visade utforingsformen är flytmedlet en volym av material kapabelt att forandra flytformagan nar drankt i vatten. Det kan till exempel vara nagot slags skumplast som kan innehalla en mangd luft. Det kan ocksa vara nagot slags ballong eller inneslutning som kan fyllas med luft.

Beroende pa typen av applikation sa onskas olika flytformagor.

Figur 4 visar en anordning enligt foreliggande uppfinning nar den anvands pa en generellt horisontell yta. Har är det fordelaktigt att anordningen natt och jamnt sjunker. Nar pumpen startas kommer sugverkan fran munstycket att stabilisera anordningen pa den horisontella ytan och kommer att tillata framdrivnings- medlet att forma anordningen att ga framat eller bakat pa ytan. Det är saledes en viss balans mellan sugverkan och den totala sankande vikten pa anordningen.

Dessutom, i denna applikation nar anordningen anvands pa ho- risontella ytor sá kommer rengoringsmekanismerna att forflyttas I kontakt med ytan pa grund av vridbart anbringande och pa grund av gravitationen.

Om anordningen enligt uppfinningen skall anvandas pa generellt vertikala ytor, sá är det fordelaktigt och den natt och jamnt fly-ter. Da andras flytmedlet for att uppna dessa sardrag, Fig 5. Enligt en utforingsform utbyts volymen av skumplast mot en annan volym som har battre flytformagor. Enligt en annan utforings- form, som innehaller en volym som skall fyllas med luft, kan en storre volym luft tillforas. Aterigen, vid anvandning, är pumpen aktiverad, fororsakande en sugverkan som drar anordningen mot de vertikala ytorna som skall reng6ras. Framdrivningsmedlet är cla aktiverat for att driva anordningen upp och ned langs ytorna. 7 I denna applikation skall nagon sorts positioneringsmekanism (icke visad) anvandas for att sakerstalla en god kontakt hos rengoringsanordningarna mot ytan som skall rengoras eftersom gravitationen inte kan anvandas. Positioneringsmedlet kan till exempel vara spiralfjadrar, elastiska element eller liknande ka- pabla att vanda rengoringsanordningarna mot ytan.

For [Dada applikationerna är det foredraget att ha nagon sorts sakerhetslina 52 sa att anordningen kan bringas tillbaka upp ef- ter anvandning. Applikationen for vertikala ytor kan dessutom vara inrattad med nagon sorts stod eller stallning 56, Fig 5, sa att anordningen kan vila i det vertikala laget nar den har natt en horisontell yta.

For bada applikationerna anvands fOretradesvis en fjarrstyrningsenhet, med vilken en operator kan driva anordningen under rengoringsverkan. I detta sammanhang är det sa klart tankbart att anvanda nagot slags Overvakningsmedel sasom en kamera monterad pa anordningen, som kommer att forse anvandaren med visuellt information.

Dessutom, aven om mekaniska rengoringsanordningar har beskrivits ovan, är det sa klart tankbart att anvanda andra typer av rengoringsanordningar sasom tryckvattenstralar, tryckluftstralar, ultraljudsvagor, pulsad laser for att namna nagra fa. Ett antal munstycken kan da vara anordnade for att tacka bredden pa anordningen, dar munstyckena kan vara positionerade lutande pa en roterande barare sa att stralarna sveper over ytan. Foretradesvis är stralarna ocksa riktade sa att eventuellt borttaget skrap eller smuts riktas mot sugmunstycket.

Ytterligare mojligheter är att utrusta anordningen med positionsovervakningsmedel, varigenom den aktuella positionen hos anordningen kan erhallas. Detta kan anvandas for att overvaka ytorna som har rengjorts och ytorna som aterstar att rengora. Det är dessutom mojligt att forse anordningen med ytterligare 8 anordningar sasom sensorer och liknande far att erhalla ytterligare information. Informationen kan till exempel vara radioaktiv aktivitet vid vissa stallen, status pa svetsningar i reaktortanken, att ta prov fran reaktortanken, for att bara namna nagra fa.

Det skall forstas att utforingsformen som är beskriven ovan och visad i ritningarna är att betrakta endast som ett icke begransande exempel pa uppfinningen och att den kan modifieras pa manga satt inom ramen far patentkraven. 9

Claims (13)

PATENTKRAV 1. Anordning for att i drankt tillstand rengora ytor inne i en nuklear reaktor, innefattande - en pump (14),

1. ett munstycke (12) forbundet med namnda pump (14) och inrattat att vara vant mot ytor som skall rengoras, 2. rengoringsmekanism (32) kapabel att ta bort eventuellt skrap pa ytor som skall rengoras, kannetecknad av att den dessutom innefattar reglerbart flytmedel (50), kapabelt att reglera flytformagan hos anordningen beroende pa rengoringsapplikation, varvid namnda munstycke (12) fungerar som ett sugmunstycke sá att sugverkan fran munstycket kommer att stabilisera anordningen pa en horisontell yta och kommer att dra anordningen mot en vertikal yta som skall rengoras.

2. Anordning enligt krav 1, varvid namnda flytmedel (50) in- nefattar utbytbara flytkroppar som har olika flytformagor.

3. Anordning enligt krav 1, varvid namnda flytmedel (50) innefattar en fyllbar volym kapabel att innehalla olika volymer av flytgas. 25

4.Anordning enligt nagot av foregaende krav, varvid namnda rengoringsmekanismer (32) innefattar rengoringsorgan kapabla att styra det borttagna skrapet mot munstycket.

5. Anordning enligt krav 4, varvid rengoringsorganen innefat30 tar roterbara organ (38) i kontakt med ytan som skall rengoras.

6. Anordning enligt krav 5, varvid de roterbara organen (38) innefattar borstar, svampar, rakor.

7. Anordning enligt krav 4, varvid reng6ringsorganen innefat- tar munstycken kapabla att kasta ut vatska eller gas under hogt tryck. 5

8.Anordning enligt krav 7, varvid namnda munstycken ãr an- ordnade pa roterbara barare.

9. Anordning enligt nagot av foregaende krav, dessutom inne- fattande ett fjarrstyrningssystem far att styra driften av anord10 ningen.

10. Anordning enligt nagot av foregaende krav, varvid den dessutom innefattar ett positioneringssystem kapabelt att folja och lagra den aktuella positionen f6r anordningen under rengo15 ringsforloppet.

11. Anordning enligt krav 10, varvid den innefattar ytterligare sensorer och anordningar kapabla att samla data och information under rengoringsforloppet.

12. Anvandning av en anordning enligt krav 1 for att i drankt tillstand rengora ytor inne i en nuklear reaktor, innefattande steget av att forandra flytformagan hos anordningen beroende pa rengoringsapplikationen. 11 1/ r-i ast) Li: 0") 2/