DE3232950A1 - Einrichtung zum inspizieren des innern eines reaktorbehaelters - Google Patents

Description

Dipl.-Ing. Dr. iur. V. Buss< Tekniska Röntgencentralen AB Dipl.-ing. Dietrich Busse

Dipl.-Ing. Egon Bünemanr Björnnäsvagen 21

D-4 500 Osnabrüct

S-113 47 StOCkholni/ Schweden Großhandelsring 6 Postfach 122f

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VB/Ka
2. Sept. 1982

Einrichtung zum Inspizieren des Innern eines Reaktorbehälters

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Inspizieren des Innern eines in einem Wassertank befindlichen Reaktorbehälters der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Beim Auswechseln des Inspektionsgerätes, das z.B. Kameras, Ultraschallvorrichtungen und ähnliche Einrichtungen aufweisen kann, ist es erforderlich, den Mast und den Mastschlitten aus dem Tank zu entfernen und auf dem Boden der Reaktorhalle abzusetzen. Dies ist sowohl mühsam als auch zeitraubend.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaffen, bei der im wesentlichen lediglich der Inspektionsschlitten, gemeinsam mit dem Inspektionsgerät in die Reaktorhalle gehoben wird, woraufhin das Inspektionsgerät ausgewechselt und der Inspektionsschlitten mitsamt dem Gerät zum Mast zurückgebracht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale vor. Weitere Merkmale und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 9 angegeben.

Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung näher veranschaulicht; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Darstellung eines Mast-Schlittens mitsamt Mast, eines mit einem

Inspektionsgerät versehenen und zur Bewegung in axialer Richtung des Mastes angeordneten Inspektionsschlitten und einer Dockeinheit,

Fig. 2 eine Ansicht nach Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine vereinfachte Darstellung der von dem Mast gelösten Dockeinheit während deren Bewegung zur Reaktortankoberfläche,

Fig. 4 nähere Einzelheiten von Dockeinheit und Mastspitze,

Fig. 5 eine vereinfachte Darstellung einer abgewandelten Dockeinheit, und

Fig. 6 abgewandelte Führungen zwischen der Dockeinheit und der Mastspitze.

Die Zeichnung zeigt einen Teil eines Reaktorbehälters 1 mit einem oberen Flansch, an dem ein Mastschlitten bzw. luastwagen 2 angebracht ist. Bei der dargestellten Ausführungsform hat der Mastschlitten 2 die Form eines schmalen, langgestreckten Trägers, dessen Endbereiche und mittlerer Teil mit Laufrollen versehen sind, die an der oberen, kreisförmigen und ebenen Fläche 3 .des Reaktorbehälters anliegen. Von den Laufrollen sind lediglich die mit 4 und 5 bezeichneten veranschaulicht. Der Schlitten 2 ist mit einem Tragteil 6 versehen, der mit einer schwenkbar auf einer Welle 8 angebrachten Gabel 7 zusammenwirkt. Die Gabel 7 trägt einen Mast 9, der bei der dargestellten Ausführungsform als Kastenträger mit rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist. An einer Seite des Mastes ist eine Führung 10 mit zwei parallel zueinander angeordneten Schienen 11,12 vorgesehen, die sich an dem im wesentlichen vertikalen Mast 9 entlangerstrecken. Die Schienen 11,12 sind derart angeordnet, daß sie mit Rädern 13,14,15,16 an einem Inspektionsschlitten 17 zu-

sammenwirken. Der Inspektionsschlitten 17 trägt ein Inspektionsgerät 19. Um den Mast in einer vertikalen Stellung zu halten, d.h. in einer Stellung, in der er parallel zu der vertikalen Mittelachse des zylindrischen Reaktortanks verläuft, ist ein Stützarm 18 mit einer Rolle vorgesehen, die an der Innenwand des Reaktortanks anliegt.

Das obere Ende 20 des Mastes 9 trägt eine Dockeinheit 21, die an ihrer einen Seite mit einer zweiten Führung 22 versehen ist, deren beiden Schienen 23 und 24 den Schienen 11 und 12 entsprechen. Die Schienen W!und 12 erstrecken sich ganz bis an das obere Ende des Mastes 9 und gehen somit unmittelbar in die Schienen 23 und 24 über, und der Inspektionsschlitten 1:7 kann somit von der Führung 10 auf die Führung 22 überführt werden, wobei die Führung 22 eine solche Länge hat, daß der Inspektionsschlitten in seiner Gesamtheit auf die Dockeinheit 21 gefahren werden kann. Der Inspektionsschlitten hat z.B. einen reversierbaren Antriebsmotor 25, um eines oder mehrere der Räder 13 bis 16 anzutreiben, und dem Motor, bei dem es sich in der veranschaulichten Ausführungsform um einen Elektromotor handelt, wird Strom über einen Kabel zugeführt, das sich nach oben zu der Reaktorhalle erstreckt. Der Mastschlitten 2 ist mit einem Elektromotor 27 versehen, dem Strom von einem (nicht dargestellten)Kabel zugeführt wird, das sich ebenfalls zur Reaktorhalle nach oben erstreckt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Dockeinheit 21 mit einem Auftriebskörper 28 versehen, der die Form eines flüssigkeitsdichten Tanks hat, der mit Luft oder irgend einem anderen geeigneten leichten Medium, z.B. geschäumten Kunststoff, gefüllt ist und ein Volumen besitzt, das ausreicht, um die Dockeinheit 21 und den Inspektionsschlitten 17 mitsamt dem Inspektionsgerät 19 zur Oberfläche 30 des Wassers in dem Tank 31 nach oben zu tragen, wenn die Dockeinheit 21 vom Mast entfernt wird (Fig. 3). Die Dockeinheit 21 ist mit einer Huböse 32 versehen, die mit einem Stahldrahtseil od. dgl. verbunden ist, das seinerseits an

einem auf dem Boden 34 der Reaktorhalle frei verfahrbart^n Kran 33 angebracht ist. Folglich erübrigt sich die Benutzung des·in der Reaktorhalle befindlichen, bei 35 angedeuteten Deckenkrans, der somit für andere Zwecke, wie das Auswechseln von Brennelementen, benutzt werden kann, wenn ein Mastschlitten der beschriebenen Art Anwendung findet, der die öffnung des Reaktorbehälters zumindest zur Hälfe offen läßt.

Die Fig. 4 zeigt die Dockeinheit 21 zur besseren Veranschaulichung in einem Zustand, in dem ihre Bodenplatte 38 nach unten verlagert ist. Bei der veranschaulichL_n Stellung ist die Dockeinheit 21 vom Mast 9 gelöst. Auch in Fig. 3 ist die Dockeinehit 21 in vom Mast gelöster Stellung veranschaulicht.

Die Dockeinheit ist mit zwei Führungszapfen 36 und 37 versehen, die an der Bodenplatte 38 festgelegt sind und sich in ^:der in Fig. 1 veranschaulichten feststehenden Stellung der Dockeinheit in entsprechende Löcher 39 und 40 einer an der Spitze des Mastes befindlichen Platte 41 hineinerstrecken.

Die beiden miteinander zusammenwirkenden Flächen der Platten 38 und 41 liegen vorzugsweise in rechten Winkeln zur Längsachse des Mastes 9. Der Zweck der Führungszapfen 36,37 und der Löcher 39,40 besteht darin, sicherzustellen, daß die Dockeinheit in ihrer an der Mastspitze befindlichen Stellung stets derart ausgerichtet ist, daß die beiden Führungen 22 und 10 stets genau zueinander fluchtend angeordnet sind, so daß der Inspektionsschlitten 17 von der Führung 10 des Mastes 9 auf die Führung 22 der Dockeinheit 21 verfahren werden kann.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, sind die beiden Führungszapfen 36,37 jeweils mit einem sie durchlaufenden Kanal 42 bzw. 43 versehen. Fest verbunden mit der Innenfläche der Bodenplatte 38 ist zwischen den Kanälen 42 und 43 ein Lagerblock 44 vorgesehen, der mit einer Achse 45 versehen ist, die sich im rechten Winkel zu einer gedachten Linie zwischen den Mittelpunkten der Kanäle 42 und 43 erstreckt, wobei die

Kanäle vorzugsweise zylindrische Gestalt haben. Zur freien Rotation auf der Achse 45 ist eine Seilscheibe 46 angebracht. Zwei Teile 47 und 48 eines Seils laufen über die Seilscheibe 46, durch die Kanäle 42 und 43 und durch die Löcher 39 und 40. Das zweite Seilteil 48 läuft über eine drehbar innerhalb des Mastes 9 angeordnete Leitrolle 50 und von dieser zu einer Winde 51, die außerhalb des Mastes liegt und von einem reversierbaren Elektromotor 52 angetrieben wird, dem Strom durch ein Kabel 53 zugeführt wird, das sich zu einer (nicht dargestellten) Stromquelle in der Reaktorhalle erstreckt.

Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Stellung wird davon ausgegangen, daß die Seilteile 47 und 48 derart gespannt sind, daß die Dockeinheit konstant an der Mastspitze festgehalten wird und die Führungszapfen 36, 37 in den Löchern 39,40 ruhen, die denselben gegenseitigen Abstand und denselben Durchmeseser wie die Führungszapfen haben.

Soll das Inspektionsgerät 19 an dem Mast 9 gegen ein anderes ausgewechselt, repariert oder aus irgend einem anderen Grund in die Reaktorhalle verbracht werden, so wird bei in Arbeitsstellung befindlichem Schlitten und Mast der Motor 25 angelassen und der Schlitten 17 wird mitsamt dem Inspektionsgerät auf der Führung 22 nach oben gefahren. Alsdann wird dem Motor 52 der Winde über das Kabel 53 Strom zugeführt, und die Winde 51 beginnt mit dem Abwickeln eines Seils, z.B. eines Stahldrahtseils, einer Kette, eines Kunststofffaserseils od. dgl. für den vorliegenden Zweck geeigneten Mittels, hier allgemein als Seil bezeichnet, woraufhin die Dockeinheit 21 beginnt, durch das Wasser in dem Tank aufzusteigen. Die Auftriebskraft wird durch den Auftriebskörper 28 erzeugt, wobei gegebenenfalls eine zusätzliche Auftriebskraft durch Benutzung des Krans 33 (Fig. 3) erreicht werden kann. Wenn die.Dockeinheit 21 mitsamt dem Inspektionsgerät 19 die Oberfläche 30 des Wasser erreicht hat, wird die

. 3.

Einheit mittels des Krans 33 auf den Boden 34 der Reaktorhalle gehoben.

Wenn die Dockeinheit 21 zusammen mit dem auf der Führung 22 befindlichen Inspektionsgerät zurückverbracht werden soll, so wird die Dockeinheit in den Tank 31 abgesenkt, und der Motor 52 wird erneut angelassen, um die Winde 51 in einer derartigen Richtung anzutreiben, daß das Seilteil 48 auf die Windentrommel aufgewickelt wird. Die gleichgespannten Seilteile 47,48 führen die Führungs.zapfen 36 und 37 in die Löcher 39,40 ein. Nachdem die Dockeinheit in Anlage an der Mastspitze gekommen ist, wird der Strom zum Motor 52 der Winde abgestellt. Um zu verhindern, daß sich die Winde 51 nach Abstellen des Motors weiterdreht, ist in geeigneter Weise eine selbstsperrende Kupplung 54 zwischen der Winde 51 und dem Motor 52 vorgesehen. Diese Kupplung, die von üblicher, nicht reversierbarer Bauart sein kann, bildet somit eine Sperre, die gewährleistet, daß die Seilteile straff bleiben, und somit auch, daß die Dockeinheit konstant in ihrer Stellung an der Mastspitze festgehalten wird. Es versteht sich, daß auch separate Sperreinrichtungen verwendbar sind, die z.B. zwischen den Platten 38 und 41 wirksam werden, um die DOckeinheit unmittelbar an der Mastspitze zu verriegeln. Es wird weiter davon ausgegangen, daß der Motor des Inspektionsschlittens mit einer ähnlichen Kupplung versehen ist, so daß dieser Schlitten bei Anhalten des Antriebsmotors fest in seiner Stellung gehalten wird, obgleich andere Arten von Sperren vorgesehen sein können, die z.B. zwischen den Führungen 10 bzw. 22 und dem Schlitten 17 wirksam werden. Derartige Sperren können z.B.von der Reaktorhalle aus elektromagnetisch gesteuert und betätigt werden.

In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungform der Dockeinheit schematisch dargestellt. Der einzige Unterschied zwischen der Ausführungsform gemäß Fig. 5 und der vorbeschriebenen Ausführungsform besteht in der Ausbildung des Auftriebskörpers.

In ähnlicher Weise wie im vorbeschriebenen Fall hat der verwendete Auftriebskörper die Form eines Tanks 28. Verbunden mit dem Tank 28 ist ein Druckluftschlauch 55, der an eine (nie dargestellte) Druckluftquelle in der Reaktorhalle angeschlossen ist. Zwischen Schlauch 55 und Tank 28 ist ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 56 zwischengeschaltet/ das durch Stromzufuhr über ein sich zu der Reaktorhalle nach oben erstreckendes Kabel 57 in eine Offen- und einer Geschlossei Stellung einstellbar ist. Auch der Tank 28 ist mit einem elektromagnetisch betätigbaren Entlüftungsventil 58 versehen, das an den oberen Teil des Tanks angeschlossen ist. Die (nicht dargestellte) elektromagnetische Betätigungseinrichtung für das Ventil 58 ist mittels eines Kabels 59 an eine (nicht dargestellte) Stromquelle in der Reaktorhalle angeschlossen. Es ist weiter ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 60 vorgesehen, dem über ein sich ebenfalls nach oben zu der Reaktorhalle erstreckendes Kabel 61 Betriebsstrom zugeführt wird. Somit kann die durch den Auftriebskörper ausgeübte Hubkraft zwischen einem niedrigsten. Wert, nämlich dem Nullwert, bei dem die Ventile 60 und 58 zum Auffüllen des Tankinnern mit Wasser aus dem Reaktorbehälter geöffnet worden sind, und einem Höchstwert, bei dem die Ventile 56 und 60 geöffnet worden sind, so daß Druckluft in den Tank gepreßt und das dirin vorhandene Wasser herausgedrückt wird, variieren. Der Vorteil bei diesem Auftriebskörper besteht darin, daß die Hubkraft der von diesem transportierten Vorrichtung angepaßt werden kann, so daß z.B. beim Absenken der Vorrichtung auf die Mastspitze, die Belastung auf dem Seil sehr niedrig gehalten und z.B. vollständig durch ein relativ leichtes Gegengewicht 62 bestimmt werden kann, mit dem die Enden der Seilteile verbunden sind; die beiden von einem durchgehenden Seil gebildeten Seilteile erstrecken sich in diesem Fall über eine freie Seilscheibe 63 in der Dockeinheit und durch die Führungszapfen 36 und 37 und die entsprechenden Löcher in der Mastspitze, wie dies bereits oben beschrieben ist. Der einzige Zweck der Seilscheibe 63 besteht darin,

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die beiden Seilteile unter gleicher Spannung zu halten, so daß die Führungszapfen richtig ausgerichtet sind. Besteht das Seil aus nichtdehnbarem oder im wesentlichen nichtdehnbarem Material, z.B. aus dünnen Ketten, so können zwei voneinander unabhängige Seile gleicher Länge Anwendung finden, deren obere Enden mit den sich nach unten erstreckenden Enden der Führungszapfen fest verbunden sind. Da die Seilteile in diesem Fall nicht auf eine Winde aufgewickelt sind, sondern das Gegengewicht 62 nach unten durch das freie Innere des Mastes fällt, muß die Gesamtlänge jedes der Seile geringer als die Länge des Mastes sein.

Vorstehend ist davon ausgegangen worden, daß zwei Führungszapfen an der Dockeinheit mit entsprechenden Führungslöchern in der Mastspitze zusammenwirken. Es versteht sich jedoch, daß auf Wunsch eine größere Anzahl von Führungszapfen und Löchern, z.B. drei, Anwendung finden kann und daß entsprechend die Anzahl der Führungsseile oder Seilteile gleichfalls erhöht werden kann. Es ist ebenso möglich, andere als die veranschaulichten und beschriebenen Führungen zu verwenden. Eine abgewandelte Führung ist in Fig. 6 in vereinfachter Form veranschaulicht. Bei dieser Ausführungsform ist die Mastspitze 20 mit einem länglichen Schlitz 64 zum Aufnehmen einer Zunge an der Bodenfläche der Dockeinheit 21 versehen, wobei die Zunge 65 dieselbe Länge und Breite wie der Schlitz 64 hat, um einen guten Sitz .zu schaffen. Wie zuvor in bezug auf die Führungszapfen beschrieben, führen die Seilteile 47 und 48 die Zunge 65 in den Schlitz 6 4 hinein, so daß die Dockeinheit ihre richtige Stellung an der Mastspitze erhält und die Führungen 22 und 10 miteinander fluchten.

Die vorbeschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar und können hinsichtlich ihrer Einzelheiten im Rahmen der Patentansprüche in verschiedener Hinsicht abgewandelt werden. So kann, z.B. die in Fig. 4 veranschaulidte Winde 51 an der Dockeinheit und dieSeilscheibe 46 an dem Mast angebracht sein. Die Führungsz fen 36,37 oder die Zunge 65 können an der Mast-

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spitze und die mit den Zapfen bzw. der Zunge zusammenwirkenden Führungslöcher 39,40 oder der Schlitz 65 können im Boden der Dockeinheit 21 vorgesehen sein.

Zweckmäßig sind die Seilteile lösbar an der Dockeinheit angebracht, indem z.B. die Bodenplatte 38 mit zugehörigem Lagerblock 44 und Leitrolle 46 lösbar mit dem Hauptkörper der Dockeinheit verbunden ist, wodurch die Dockeinheit ohne weiteres aus der Reaktorhalle entfernt werden kann. Wenn ein Gegengewicht gemäß Fig. 5 Anwendung findet und die Wassertiefe in dem Reaktorbehälter die Länge des Mastes übersteigt, müssen die Seile über Leitrollen geführt werden. Die beiden freien Enden des Seils werden z.B. am oberen Teil des Mastes befestigt und jedes der Seilteile läuft über eine Leitrolle an dem Gegengewicht und über eine Leitrolle an der Dockeinheit.

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Claims (9)

1. Tekniska Röntgencentralen AB Dipl.-ing. Dietrich Busse

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   D-4 500 Osnabrück

   S-113 47 Stockholm, Schweden Gr₀oh_an<j_ei»ring ₆ po.ii.ci. ,_??6

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   Telegramme: patgewer Osnabrück

   Ansprüche:

   VB/Ka
   2. Sept. 1982

   M?) Einrichtung zum Inspizieren des Innern eines in einem Wassertank befindlichen Reaktorbehälters, bestehend aus einem Mastschlitten, der zur Bewegung um die obere Öffnung des Reaktorbehälters vorgesehen und fest mit einem Mast verbunden ist, der eine an ihm entlanglaufende erste Führung für einen ein Inspektionsgerät tragenden und zu seiner Verfahrbarkeit auf der ersten Führung mit einem Antrieb versehenen Inspektionsschlitten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem oberen Ende (20) des Mastes (9) eine mit einer zweiten Führung (22) versehene Dockeinheit (21) lösbar angebracht ist, wobei die zweite Führung (22) mit der ersten Führung (10) in Verbindung steht und eine derartige Länge aufweist, daß der Inspektionsschlitten (17) auf die zweite Führung (22) überführt werden kann ,daß zwisehen der Dockeinheit (21)und dem Mast (9) Führungsmittel (36,37,39,40,-64,65) zum Festhalten der Dockeinheit in einer vorgegebenen Stellung zum Mast vorgesehen sind, daß die Dockeinheit (21) mittels einer zumindest zwei im Abstand zueinander angeordnete Teile (47,48) umfassenden Seileinrichtung mit dem Mast (9) verbunden ist, und daß an der Dockeinheit (21) für deren Bewegung zur Oberfläche (30) des Wassers in dem Tank (31) ein Auftriebskörper (28) angebracht ist und Mittel (46,51;62,63) vorgesehen sind, die während der Bewegung der Dockeinheit zur Oberfläche (30) des Wassers in dem Tank (31) eine Verlängerung der Seilteile (47,48)

   der zwischen der Dockeinheit und der Mastspitze liegenden Seileinrichtung ermöglichen und durch Verkürzen der Seilteile der Seileinrichtung Zugkraft erzeugen, um eine Rückkehr der Dockeinheit (21) zum oberen Ende (20) des Mastes (9) zu bewirken.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftriebskörper (28) einen ein leichtes Medium enthaltenden, flüssigkeitsdichten Behälter umfaßt.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftriebskörper (28) einen Tank mit Mitteln (55,56, 57,58,5 9,60) umfaßt, durch die Luft oder Wasser in das Tankinnere einführbar bzw. aus diesem ausführbar ist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel zumindest zwei zueinander parallele, gerade Führungszapfen (36,37) umfassen, die an dem unteren Ende der Dockeinheit (21) oder dem oberen Ende des Mastes(9) angebracht sind, wobei die Führungs-

   s is
   zapfen so angeordnet sind, daß/m entsprechende Löcher (39,40) am Mast oder an der Dockeinheit eingreifen, wenn sich die Dockeinheit in ihrer Arbeitsstellung an dem Mast befindet.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel zumindest eine an der Dockeinheit oder am Mast angebrachte Führungszunge (65) und einen am Mast oder an der Dockeinheit vorgesehenen länglichen Schlitz (64) umfassen, in den sich die Führungszunge (65) hineinerstreckt, wenn sich die Dockeinheit in ihrer Arbeitsstellung am Mast befindet.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Verlängern oder Verkürzen der Seilfeile (47,48) der Seileinrichtung eine Winde (51) umfassen, die von einem reversierbaren Motor (52)

   antreibbar ist.
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch Sperrorgane (47,48,51,54) zum Verriegeln der Dockeinheit (21) in ihrer Arbeitsstellung am Mast (9).
8. 8. Einrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrorgane die Seilteile (47,48) und die Winde (5 Dumfassen.
9. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch ein in dem Mast (9) verschxtbliches Gegengewicht (62) zur Erzeugung der Zugkraft.