DE3625978A1 - Vorrichtung zur steuerung der vertikalen ausrichtung der oberen und unteren inneneinrichtungen eines druckwasser-kernreaktors - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung der vertikalen Ausrichtung der oberen Innen­ anlagen, -einrichtungen und -geräte und der unteren In­ neneinrichtungen eines Druckwasser-Kernreaktors.

Es sind Druckwasser-Kernreaktoren bekannt, die im Inne­ ren eines Behälters bzw. Druckgefäßes Aufbauten und Konstruktionen enthalten, die Innenanlagen, -einrich­ tungen und -geräte genannt werden und es insbesondere gestatten, die Abstützung und Unterteilung bzw. Abtei­ lung des durch die Brennelementbündel gebildeten Kerns des Reaktors und die Führung der Regelstäbe des Reak­ tors zu gewährleisten, die im Inneren bestimmter der Bündel des Kerns in der vertikalen Richtung verstellt werden. Derartige Inneneinrichtungen sind unterteilt in untere Inneneinrichtungen, die insbesondere die untere Träger- und Stützplatte und den Kernmantel umfassen, die im Inneren des Behälters aufgehängt sind, und in obere Inneneinrichtungen, die insbesondere eine obere und eine untere horizontale Platte umfassen, die mitei­ nander durch vertikale Abstandsstücke oder Zwischenroh­ re verbunden sind. Die untere Platte der oberen Innen­ einrichtungen bildet die obere Platte des Kerns.

Bei der Montage des Behälters ist es erforderlich, eine sehr gute Ausrichtung der oberen Inneneinrichtungen, die die Führungsrohre der Regelstäbe enthalten und ein­ schließen, und der unteren Inneneinrichtungen, die die Positionierung der Bündel des Kerns gewährleisten, in der vertikalen Richtung sicherzustellen. Der Reaktor­ kern und die Führungsrohre der Regelstäbe haben in der Tat beträchtliche Höhen, d.h. Längen, in der Größenord­ nung von jeweils 4 m. Um eine Verstellung der Regelstä­ be im Inneren der Führungsrohre und in den in der Ver­ längerung dieser Führungsrohre liegenden Bündeln unter zufriedenstellenden Bedingungen sicherzustellen und im Fall einer Schnell- oder Notabschaltung ein Zurückfal­ len der Regelstäbe in die maximale Einführungsposition im Kern durch Schwerkraft sicherzustellen, muß eine Ausrichtung der vertikalen Verstellrichtungen der Re­ gelstäbe in den Führungsrohren und in den Bündeln mit sehr geringen Toleranzen gewährleistet werden. Diese Verstellrichtungen der Regelstäbe werden durch in den Führungsrohren der oberen Inneneinrichtungen liegende Führungselemente und durch einen Teil der Bündelanord­ nung bildende Führungsrohre verkörpert.

Die Führungsrohre der oberen Inneneinrichtungen umfas­ sen einen oberen Teil, der auf der oberen Platte der oberen Inneneinrichtungen ruht, und einen unteren Teil, der zwischen der oberen Platte der oberen Inneneinrich­ tungen und der oberen Kernplatte angeordnet ist und Führungselemente enthält. Dieser untere Teil des Füh­ rungsrohrs ruht auf der oberen Kernplatte und umfaßt Zentrierungsdorne oder -zapfen, die dazu bestimmt sind, mit den Löchern der oberen Kernplatte zusammenzuwirken, um die präzise Positionierung und die Ausrichtung des Führungsrohrs und des in lotrechter Richtung des Füh­ rungsrohrs liegenden Bündels sicherzustellen.

In dem Fall, in dem der Zusammenbau und die Ausrichtung und Einstellung der Bestandteile eines neuen Kernreak­ tors ausgeführt werden, können die Arbeitsgänge zur Steuerung der Ausrichtung unter guten Bedingungen aus­ geführt werden, da dann zu sämtlichen Teilen der unte­ ren und oberen Inneneinrichtungen, die nicht bestrahlt worden sind, Zugriff besteht.

Im Fall eines Druckwasser-Kernreaktors, der schon gear­ beitet hat, kann es erforderlich sein, Reparaturen oder Austausche bestimmter Bestandteile der Inneneinrich­ tungen auszuführen, die im Betrieb bestimmte Abnut­ zungen oder Beschädigungen erfahren haben.

So ist in Betracht gezogen worden, während eines pro­ grammierten Stillstands des Kraftwerks das System der oberen Inneneinrichtungen eines Kernreaktors auszutau­ schen, der schon gearbeitet hat. Ein derartiger Aus­ tausch setzt voraus, daß die neuen oberen Austausch- Inneneinrichtungen an die bestrahlten unteren Innenein­ richtungen des Reaktors angepaßt werden, die im Kern gehalten werden. Dieser Arbeitsgang muß im Inneren des wassergefüllten Behälters erfolgen, wobei die bestrahl­ ten unteren Inneneinrichtungen am Platz bleiben und die Brennelemente des Kerns entfernt bzw. herausgezogen sind.

Unter diesen Bedingungen ist es sehr schwierig, die Steuerung der Ausrichtung der oberen Inneneinrichtungen und der unteren Inneneinrichtungen auszuführen, da kein direkter Zugriff zu den im Behälter gebliebenen unteren Inneneinrichtungen bestehen kann.

Bislang ist keine Vorrichtung zur Steuerung der Aus­ richtung bekannt geworden, die die Realisierung einer präzisen Steuerung der Ausrichtung neuer oberer Aus­ tausch-Inneneinrichtungen und im Kern gehaltener be­ strahlter unterer innerer Einrichtungen gestattet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Steuerung der Ausrichtung der oberen Inneneinrichtungen und der unteren Inneneinrichtungen eines Druckwasser-Kernreaktors in der vertikalen Rich­ tung zu schaffen, wobei diese Einrichtungen im Kern des Reaktors angeordnet sind, der offen und mit Wasser ge­ füllt ist, wobei die oberen Inneneinrichtungen eine den oberen Teil der Führungsrohre des Reaktors abstützende bzw. halternde obere Platte und eine untere Platte auf­ weisen, die die den unteren Teil der Führungsrohre stützende bzw. halternde obere Platte des Kerns bildet, wobei die unteren Inneneinrichtungen die die Brennele­ mente haltende innere Kernplatte umfassen und die Steuerung der Ausrichtung der Inneneinrichtungen ausge­ führt wird, wobei die Brennelementbündel und ein Teil zumindest der Führungsrohre der oberen Inneneinrich­ tungen hochgehoben bzw. herausgezogen sind, wobei diese Vorrichtung es gestatten muß, die Ausrichtung der In­ neneinrichtungen präzise zu steuern, insbesondere im Fall der Anpassung von neuen oberen Inneneinrichtungen auf die im Kern des Reaktors gehaltenen unteren Innen­ einrichtungen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine bevorzugte erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung der Ausrichtung umfaßt:

• - einen vertikalen rohrförmigen Körper, auf den an seinem oberen Ende ein Flansch befestigt ist, der mit Einrichtungen versehen ist, die seine Zentrie­ rung auf einer Führungsrohrposition auf der oberen Platte der oberen Inneneinrichtungen gestattet, ein unteres Zentrieransatzstück an seinem anderen Ende und ein einen dazwischenliegenden Flansch, der mit Einrichtungen versehen ist, die seine Zentrierung auf einer Führungsrohrposition auf der oberen Kern­ platte gestatten,
• - ein Mittel zur Aufnahme des auf der unteren Kern­ platte befestigten unteren Ansatzstückes, um dieses Ansatzstück ins Zentrum eines Montagefußes in der Höhe der unteren Kernplatte anzuordnen,
• - einen Metalldraht, der im wesentlichen der Achse des rohrförmigen Körpers über seine gesamte Länge folgt und an seinem unteren Teil am unteren Ende des An­ satzstücks und an seinem oberen Ende an einen in zu­ mindest zwei Richtungen um 90° zur horizontalen Ebe­ ne beweglichen Organ befestigt ist, das auf dem oberen Flansch angebracht ist,
• - Mittel zum präzisen Lokalisieren der Verstellungen des beweglichen Organs,
• - vier Elektroden, die auf dem Zwischenflansch befe­ stigt sind und deren Enden auf zwei horizontalen Achsen um 90° um die Achse der Position des Füh­ rungsrohrs angeordnet sind, auf dem der Zwischen­ flansch angeordnet ist,
• - und einen elektrischen Steuerkreis, der die Lokali­ sierung der Kontaktierung des Drahts mit den vier Elektroden sukzessive für Verstellungen seines oberen Endes mittels des beweglichen Organs gestat­ tet, sukzessive in Richtung einer jeder der Elektro­ den.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beschreibung eines nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Steuervorrichtung beschrieben, die mit den Inneneinrichtungen eines Druckwasser-Kernreak­ tors für deren Ausrichtungssteuerung in Verbindung steht. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine vereinfachte Schnittansicht der Anordnung der Vorrichtung in der Position auf den Innen­ einrichtungen eines Druckwasser-Kernreaktors,

Fig. 2 eine detaillierte vertikale Schnittansicht des oberen Teils der Vorrichtung,

Fig. 2a eine Schnittansicht entsprechend Linie A-A in Fig. 2,

Fig. 3 eine detaillierte vertikale Schnittansicht des zentralen Teils der Vorrichtung in der Höhe der oberen Kernplatte,

Fig. 3a eine Schnittansicht entsprechend Linie B-B von Fig. 3,

Fig. 4 eine detaillierte vertikale Schnittansicht des unteren Teils der Vorrichtung und

Fig. 4a eine Schnittansicht entsprechend Linie A-A von Fig. 4.

In Fig. 1 ist die Konstruktion der allgemein mit 1 be­ zeichneten Vorrichtung in der Meßposition in den Innen­ einrichtungen eines Kernreaktors dargestellt, wobei die Darstellung auf die Elemente reduziert worden ist, die die Anbringung der Steuervorrichtung 1 gestatten. In Fig. 1 sind lediglich die obere Platte 2 der oberen In­ neneinrichtungen, die obere Kernplatte 3 und die untere Kernplatte 4 gezeigt. Die Platten 2 und 3 sind Teil der oberen Inneneinrichtungen und die Platte 4 ist Teil der unteren Inneneinrichtungen.

Die Platte 2 der oberen Inneneinrichtungen umfaßt Öff­ nungen 5 in der Höhe eines jeden der Führungsrohre, von denen sie die Halterung bzw. Abstützung des oberen Teils gewährleistet. Die Platte 2 umfaßt desgleichen vertikale Zentrierungsstücke 7 aus Metall, von denen in Fig. 1 lediglich die Achsen dargestellt sind. Der Stützflansch des oberen Teils des Führungsrohrs umfaßt entsprechende Öffnungen, die in den Zentrierungsstücken 7 aus Metall in Eingriff treten, um die präzise Po­ sitionierung des oberen Teils des Führungsrohrs ober­ halb der oberen Platte 2 der oberen Inneneinrichtungen sicherzustellen.

Die obere Kernplatte 3 umfaßt eine Öffnung 9 in der Hö­ he eines jeden der Führungsrohre, von denen sie den un­ teren Teil haltert und abstützt. Die Öffnungen 5 und 9 gestatten das Durchtreten der Regelstäbe vom oberen Teil zum unteren Teil des Führungsrohrs bzw. vom unte­ ren Teil des Führungsrohrs zum Brennelementbündel. Die obere Kernplatte 3 umfaßt ebenso zwei Löcher, deren Achsen 10 in Fig. 1 auf beiden Seiten der Öffnung 9 dargestellt sind. Die Löcher 10 gestatten den Eingriff von geschlitzten Dornen oder Spindeln, die mit dem Stützflansch des unteren Teils des Führungsrohrs fest verbunden sind.

Die untere Kernplatte 4 trägt die Vorrichtung zur Posi­ tionierung am Montagefuß, der auf der Platte 4 liegt, die durch zwei Metallstücke zur Zentrierung des Zusam­ menbaus gebildet ist, deren Achsen in Fig. 1 darge­ stellt sind.

Aus Fig. 1 ist ersichtlich, daß die Steuervorrichtung 1 durch die Öffnungen 5 und 9 entsprechend einem Füh­ rungsrohr in die oberen und unteren Inneneinrichtungen des Kernreaktors eingeführt ist, in der Position mit­ tels Elementen 7 und 10 befestigt ist und hinsichtlich der Position des Zusammenbaus bzw. Bündels entspre­ chend dem Führungsrohr mittels Zentrierungsstücken 12 aus Metall auf eine Art und Weise zentriert ist, die unten beschrieben wird.

Die Steuervorrichtung 1 umfaßt einen rohrförmigen Kör­ per 14, der einen oberen Teil 14 a und einen unteren Teil 14 b umfaßt. Der obere Teil 14 a des Rohrkörpers ist an seinem oberen Ende mit einem Flansch 15 fest verbun­ den, der Öffnungen aufweist, die dazu bestimmt sind, auf den Zentrierungsstücken 7 aus Metall in Eingriff zu treten, die auf der oberen Oberfläche der oberen Platte 2 der oberen Inneneinrichtungen befestigt sind. Das un­ tere Ende des Teils 14 a des Rohrkörpers ist mit einem dazwischenliegenden Flansch 16 verbunden, der auf eine Art und Weise, die unten beschrieben wird, mittels der Löcher 10 in der rohrförmigen Platte auf der Position des Führungsrohrs zentriert ist. Das obere Ende des Teils 14 b des Rohrkörpers ist mit dem unteren Teil des Zwischenflansches 16 verbunden und das untere Ende des Teils 14 b des Rohrkörpers ist mit dem unteren Ansatz­ stück 17 fest verbunden. Ein rohrförmiges Teil 18 mit einer vertikalen Achse, das nach oben konisch erweitert ist und auf einem Flansch 19 befestigt ist, bildet das Aufnahmemittel für das untere Ansatzstück 17 des Rohr­ körpers. Der Flansch 19 umfaßt Öffnungen, die seine Zentrierung mittels der Metallstücke 12 auf einer Mon­ tagefußposition gestatten.

Oberhalb des Flansches 15 ist ein rohrförmiger Trä­ ger 21 befestigt, auf dem ein bewegliches Organ 20 an­ gebracht ist, das in zwei Richtungen senkrecht zur ho­ rizontalen Ebene beweglich ist. Am oberen Teil des Trä­ gers 21 sind ebenso ein Portalrahmen 22 bzw. ein Gerüst mit vertikalen Säulen und eine Fördertraverse 23 der Steuervorrichtung 1 befestigt.

Ein Draht 24 aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser nahe 0,5 mm ist an seinem unteren Ende auf dem zentra­ len unteren Teil des Ansatzstücks 17 und an seinem obe­ ren Teil auf dem Portalrahmen 22 nach Durchführung in einen Führungsdraht 25 befestigt, der auf dem bewegli­ chen Organ 20 angebracht ist.

Im folgenden wird die Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3, 4 und 2a, 3a und 4a mehr im einzelnen beschrieben.

In Fig. 2 ist der obere Flansch 15 der Steuervorrich­ tung dargestellt, dessen unterer Teil im oberen Teil der Öffnung 5 der oberen Platte 2 der oberen Innenein­ richtungen in Eingriff steht; der Flansch 15 umfaßt in seinem peripheren Teil zwei Öffnungen 26, die dazu be­ stimmt sind, mit den Zentrierungsstücken 7 aus Metall der Platte 2 zusammenzuwirken, um eine Positionierung des Flansches 15 vergleichbar mit der Positionierung des unteren Flansches des Führungsrohrs zu erhalten, der über die Öffnung 5 kommt.

Im Inneren der Öffnung 5 ist auf der Unterseite des Flansches 15 ein Montageflansch 27 mittels Schrauben 28 befestigt, die ein Einhängen des Teils 14 a des Rohrkör­ pers der Vorrichtung mittels im Flansch 27 befestigter Schrauben 29 gestatten, deren Köpfe in Langlöcher 30 in Eingriff treten, die die Wand des Rohrkörpers 14 a durchqueren. Diese Montage gestattet eine gewisse An­ passung zwischen dem Rohrkörper 14 a und den Flanschen 27 und 15, was die Ausrichtung und die Position in der vertikalen Richtung anbelangt.

Der Rohrträger 21, dessen Durchmesser größer als der Durchmesser des Körpers 14 ist, ist durch Schweißen auf der Oberseite des Flansches 15 befestigt und weist vertikale Verstärkungselemente 31 und Zugangsfenster, z.B. 32 auf, die es insbesondere gestatten, Zugriff zu einem Elektrodenblockträger 33 zu erhalten, der unten im einzelnen beschrieben wird.

Auf dem oberen Teil des rohrförmigen Trägers 31 ist ein Flansch 35 durch Verschweißen befestigt, auf dem die Halterung 36 befestigt ist, die für den Portalrahmen 22 zum Einhängen des Drahts 24 und das den Führungs­ draht 25 tragende bewegliche Organ 20 gemeinsam ist. Der Portalrahmen 22 weist zwei Säulen 37 und einen Trä­ ger 38 auf, in dessen Mitte eine Vorrichtung 39 zur Re­ gelung der Spannung des Drahts 24 befestigt ist.

Das bewegliche Organ 20 umfaßt einen Satz von zwei Platten 40 und 41, die jeweils zwei in bezug aufeinan­ der mittels Kugelführungen, wie bei 42, bewegliche Ele­ mente aufweisen. Die Relativverstellungen der Elemente der Platten 40 und 41 werden durch Mikrometerschrauben, z.B. bei 44, gesteuert, die es gestatten, die bewirkten Verstellungen durch den einen oder anderen der Ti­ sche 40 und 41 sehr präzise zu kennen. Die Platten ge­ statten Verstellungen in zwei zur horizontalen Ebene senkrechten Richtungen, und der Führungsdraht 25, in dem der Draht 24 mit einem sehr geringen Spiel in Ein­ griff steht, ist auf starre Weise auf einem Plättchen 45 befestigt, das mit dem beweglichen Element der obereren Platte 41 fest verbunden ist, die selbst durch das bewegliche Element der unteren Platte 40 getragen ist. Auf diese Weise wird die Verstellung des Führungs­ drahts 25 und des oberen Endes des Drahts 24 in zwei senkrechten horizontalen Richtungen derart erhalten, daß die Verstellungen des Drahts vollkommen bekannt sind.

Wie aus Fig. 2a ersichtlich ist, umfaßt der in der in­ neren Bohrung des Flansches 15 angeordnete Elektroden­ blockträger 33 zwei Sätze mit zwei Lagern in radialer Richtung, wie bei 46, die entsprechend der Höhe des Blockträgers 33 versetzt sind und jeweils eine Elektro­ de 47 in radialer Richtung einschließen, die vom Block­ träger 33 elektrisch isoliert ist. Jede der Elektroden ist durch einen Leiter 48 mittels eines Meßkreises mit elektrischem Strom gespeist, wobei sich der Meßkreis mittels des Körpers der Vorrichtung 1 im elektrischen Kontakt mit dem Draht schließt. Wenn der Draht 24 mit einer der Elektroden 47 in Kontakt gerät, wird durch Schließen dieses Kreises ein Signal im Steuerkreis erzeugt.

In Fig. 3 ist der dazwischenliegende Flansch 16 der Steuervorrichtung 1 dargestellt, der auf der oberen Kernplatte 3 ruht und an seinem oberen Teil mit dem Rohrkörper 14 a und an seinem unteren Teil mit dem Rohr­ körper 14 b verbunden ist. Die Verbindungen zwischen dem Flansch 16 einerseits und den Rohrkörpern 14 a und 14 b andererseits werden durch Achsen ausgeführt, wie z.B. 50, die den Rohrkörper 14 a (oder 14 b) durchqueren und im Flansch 16 in Eingriff stehen und durch einen rost­ freien Stahldraht 51 am Platz gehalten sind. Eine der­ artige Befestigungsweise gestattet eine leichte Falsch­ ausrichtung der Teile 14 a und 14 b des Körpers 14 in be­ zug auf die vertikale Achse des Flansches 16 im Augen­ blick der Anbringung der Vorrichtung 1 in den Innenein­ richtungen eines Reaktors.

Der Flansch 16 ist auf der oberen Kernplatte 3 mittels Zapfen oder Dornen 52 und 53 befestigt, die in den Öff­ nungen 10 der oberen Kernplatte 3 in Eingriff stehen.

Der Zapfen 52 ist ein einfacher Zapfen, der im Flansch 16 durch eine Schraube 54 befestigt ist, die in einer Nut des Zapfens in Eingriff steht.

Der Zapfen 53 ist ein Doppelzapfen, wie aus Fig. 3a er­ sichtlich ist, wobei eine elastische Deformation dieses Zapfens es gestattet, durch elastische Deformation der beiden Zapfen ihn in die Öffnung 10 in Eingriff zu bringen und zu halten. Der Zapfen ist mit den beiden Befestigungszapfen der unteren Teile der Führungsrohre auf der oberen Kernplatte vergleichbar.

Der Flansch 16 weist ebenso zwei Sätze von Bohrungen 56 auf, die einander verlängernd in zwei unterschiedlichen Höhen liegen und einander Richtungen von 90° folgen. Jede der Bohrungen 56 umschließt einen Elektrodenträ­ ger 57, der durch eine Druckschraube 58 in der Bohrung 56 in Position gehalten ist.

In jedem der Elektrodenträger 57 ist eine isolierte Elektrode 60 befestigt, die durch einen Draht 59 mit einem elektrischen Steuer- und Versorgungskreis verbunden ist. Die Kontaktenden 60 a der vier Elektroden 60 sind um 90° um den Draht 24 herum angeordnet, wie in Fig. 3a dargestellt ist.

Wenn der Draht 24 mit dem Ende 60 a einer der Elektro­ den 60 in Kontakt gelangt, wird der Steuer- und Versor­ gungskreis geschlossen und es wird ein Signal abgege­ ben.

In Fig. 4 ist die untere Kernplatte 4 dargestellt, die einen Teil der unteren Inneneinrichtungen des Reaktors darstellt und die Abstützung und Halterung der Brenn­ elementbündel des Kerns sicherstellt. Die Bündel- bzw. Montagefüße sind in Position auf der unteren Kernplat­ te 4 mittels Zentrierstücken 12 aus Metall befestigt. Zur Inbetriebnahme der Steuervorrichtung 1 wird ein fest mit einem Auflageplättchen 66 verbundenes Zen­ trierrohr 65 in einer Montageposition angeordnet, wobei Öffnungen des Auflageplättchens 66 die Zentrierung des Zentrierrohrs 65 auf den Metallstücken 12 gestatten. An seinem oberen Teil ist das Rohr 65 mit einem aufgewei­ teten Führungsstück 67 verbunden, das die Einführung des unteren Ansatzstücks 17 in das Rohr 65 gestattet. Das am unteren Teil des Rohrkörpers 14 b angeschweißte Ansatzstück 17 umfaßt ein Rohr 17 a für die Verbindung mit dem Rohrkörper 14 und das eigentliche Ansatzstück, das mittels Schrauben am Ende des Rohrs 17 a befestigt ist. Das Ansatzstück 17 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 4a beschrieben. Das Ansatzstück 17 hat im wesentlichen Rohrform und einen von seinem oberen Teil bis zu seinem unteren Teil hin abnehmenden Quer­ schnitt. Der untere Teil des Ansatzstücks ist maschi­ nell bearbeitet, um eine Auflagefläche 68 zu bilden, auf der sich dann ein durch Schrauben 70 gehaltenes Diaphragma bzw. ein Boden abstützt. Die Schrauben 70 durchqueren das Diaphragma 69 im Inneren von Löchern, die eine Möglichkeit zum Regeln der Position des Dia­ phragmas 69 in den radialen Richtungen aussparen. Vier Regulierschrauben 72 gestatten es, die Position des Diaphragmas in der Querrichtung zum Ansatzstück zu re­ gulieren. Das Diaphragma 69 trägt einen kalibrierten Führungsdraht 74 und ein Klemmstück 75 mittels eines Distanzstücks 73. Der Draht 24 gelangt in den Führungs­ draht 74 und ist an seinem unteren Ende im Klemm­ stück 75 befestigt. Die Orientierung des Ansatzstücks im Inneren des Führungsrohrs 65 im Augenblick seiner Einführung ist mittels einer Achse 76 fixiert, die in eine Aufnahme eingeführt ist, die in dem Auflageplätt­ chen 66 des Rohrs 65 vorgesehen ist und durch eine Schraube 77 befestigt ist. Das Ansatzstück 17 weist ei­ ne Abflachung in einer Position entsprechend der Posi­ tion der Achse 76 auf, die die Rolle einer Unverwech­ selbarkeitseinrichtung (-nut) spielt, um eine bestimmte Orientierung des Ansatzstücks sicherzustellen. Zum an­ deren wird die Position des Diaphragmas 69 und damit die Position des Führungsdrahts 74 auf sehr präzise Weise derart fixiert, daß der Draht 24 exakt folgend der Achse der Montageposition geführt wird, auf der das Plättchen 66 angeordnet ist.

Es wird nun unter Bezugnahme auf sämtliche Figuren die Funktion der Steuervorrichtung beschrieben.

Die Steuerung wird auf die im Behälter des offenen und mit Wasser gefüllten Reaktors angeordneten Innenein­ richtungen ausgeübt. Um die Steuerung der Ausrichtung der neuen oberen Inneneinrichtungen auszuführen, die im Behälter auf den bestrahlten unteren Inneneinrichtungen angeordnet werden sollen, wird im voraus und im Trockenen auf einem speziell eingerichteten Stand die Mon­ tage der Steuervorrichtungen in den neuen Inneneinrich­ tungen ausgeführt. Es wird insbesondere auf den neuen Inneneinrichtungen eine Anordnung bzw. ein Satz von Steuervorrichtungen zur Ausrichtung angebracht, wie die Vorrichtung 1, die beschrieben worden ist.

Es werden vorzugsweise vier Vorrichtungen zur Steuerung der Ausrichtung in Positionen von Führungsrohren ange­ bracht, die auf zwei Achsen um 90° und in der Nähe der Peripherie der oberen Inneneinrichtungen liegen, von denen eine bestimmte Anzahl von Führungsrohren angeho­ ben worden ist und insbesondere die Führungsrohre, bei denen die Vorrichtungen 1 zur Ausrichtungssteuerung er­ setzt werden sollen. Diese Vorrichtungen sind in einer ersten Position angeordnet, die in bezug auf ihre Be­ triebsposition in den Inneneinrichtungen leicht erhöht sind.

Die neuen oberen Inneneinrichtungen werden mit ihren neuen Steuermitteln versehen transportiert und auf den bestrahlten und im Behälter gebliebenen unteren Inneneinrichtungen abgesetzt. In Fig. 1 ist die Posi­ tion 80 des Wasserpegels im Behälter dargestellt, wenn die Inneneinrichtungen und die Steuervorrichtungen 1 an Ort und Stelle angeordnet werden. Das untere Ansatz­ stück 17 der Steuervorrichtung wird in das Rohr 65 ein­ geführt, die Flansche 15 und 16 werden in bezug auf die Platte 2 und 3 mittels Mitteln positioniert, die be­ schrieben worden sind. Es wird nun die völlige Absen­ kung der Steuervorrichtung in den Innenraum bewirkt, um sie in die Meßposition zu bringen, wie in Fig. 1 dar­ gestellt ist. Das untere Ende des Drahts 24 ist nun in bezug auf die Position des Montagefußes vollkommen auf der unteren Kernplatte 4 zentriert.

Es wird nun die Bestimmung der Nullpunktsposition des oberen Endes des Drahts ausgeführt. Hierfür sind die in der Höhe des auf der Platte 2 liegenden Zentrierflan­ sches 15 angeordneten Elektroden 47 vorab derart regu­ liert worden, daß sie den Draht 24 mit einem geringen Spiel umgeben. Mittels der Mikrometerschrauben 44 wird die Verstellung des oberen Endes des Drahts ausgeführt, um dann sukzessive mit den Enden einer jeden der Elek­ troden 47 in Kontakt zu gelangen. Der Mittelpunkt zwi­ schen den beiden Kontaktpositionen, für jede der 90°- Richtungen der Elektroden, wird als Nullpunkt gewählt. Die Position der Mikrometerschrauben wird lokalisiert, um den Draht an diesem Mittelpunkt anzuordnen. Die Elektroden 47 werden nun auf solche Weise gespreizt bzw. entfernt, daß sie eine Breite für eine Querver­ stellung für den Draht 24 lassen.

Es wird nun die Messung der eigentlichen Ausrichtung ausgeführt, indem der Draht ausgehend von seiner Null­ punktsposition verstellt wird, um ihn sukzessive mit einer jeden der Elektroden 60, 60 a in Kontakt zu brin­ gen, die in dem auf der oberen Kernplatte 3 angeordne­ ten Flansch 16 liegen. Es werden sorgfältig die erfor­ derlichen Verstellungen in den beiden, einer jeden der Mikrometerschrauben entsprechenden Richtungen und in den Ausrichtungsrichtungen der Elektroden 60 gemessen, um den Draht mit den Elektroden in Kontakt zu bringen, wobei der Kontakt ein Signal des Steuerkreises zur Fol­ ge hat. Die Elektroden sind mit diesem Kreis 90 durch Leiter 59 verbunden, die die Flansche 16 und 15 durch­ queren.

Der Draht 24, dessen unteres Ende im Zentrum des Monta­ gefußes und dessen oberes Ende auf der Achse des Füh­ rungsrohrs entsprechend diesem Zusammenbau angeordnet ist, wird daher auf sehr präzise Weise zum Nullpunkt geführt, entsprechend der Verstellrichtung der Regelstä­ be.

Die Elektroden 60 sind zum anderen mit gleichen Abstän­ den um die Achse des unteren Teils des Führungsrohrs herum in der Höhe der oberen Kernplatte 3 angeordnet, wobei diese Achse durch die Löcher der Platte 3 festge­ legt ist, in die die Zapfen des Zentrierflansches 16 eingeführt werden.

Der Vergleich der Verstellamplituden des Drahtes, um ihn sukzessive mit den Elektroden 60 in Kontakt zu bringen, gestattet daher eine sehr präzise Bestimmung der Qualität der Ausrichtung der oberen Inneneinrich­ tungen in bezug auf die unteren Inneneinrichtungen, wo­ bei die geradlinige und vertikale Verstellrichtung der Regelstäbe festgelegt wird.

Die durch die vier Steuervorrichtungen 1, die an ver­ schiedenen Stellen an der Peripherie der oberen Innen­ einrichtungen angeordnet sind, bewirkten Messungen ge­ statten, durch Vergleich ohne Zweideutigkeit die Posi­ tionsfehler der oberen Inneneinrichtungen in bezug auf die unteren Inneneinrichtungen zu bestimmen.

Es ist daher ersichtlich, daß die erfindungsgemäße Vor­ richtung eine Steuerung der Ausrichtung von oberen In­ neneinrichtungen und unteren Inneneinrichtungen, die im Behälter eines Kernreaktors unter Wasser angeordnet sind, auf rasche und sichere Weise ausführen. Während der eigentlichen Messung macht die erfindungsgemäße Vorrichtung keinen Eingriff auf die Inneneinrichtungen erforderlich, und lediglich eine Verstellung des oberen Endes des vollkommen zugänglichen und oberhalb des Was­ serpegels angeordneten Drahts wird erforderlich, wobei die Kontaktierung des Meßdrahts mit den Elektroden in der Höhe der oberen Kernplatte durch ein Signal in ei­ nem in der Nähe des oberen Teils der Steuervorrichtung angeordneten Meßkreis detektiert wird.

Die erfindungsgemäße Steuerungsvorrichtung für die ver­ tikale Ausrichtung ist zusammengefaßt folgendermaßen aufgebaut: Die Vorrichtung umfaßt einen vertikalen Rohrkörper, auf dem ein Flansch zur Zentrierung auf der oberen Platte der oberen Inneneinrichtungen befestigt ist, wobei ein Zentrierflansch auf der oberen Platte des Kerns und ein unteres Ansatzstück die Zentrierung der Vorrichtung auf der unteren Kernplatte in einem auf dieser Platte befestigten Aufnahmemittel gestat­ ten. Ein Metalldraht ist der Achse des Rohrkörpers folgend ausgerichtet und im unteren Teil auf dem An­ satzstück und im oberen Teil auf einem in zwei hori­ zontalen Richtungen um 90° beweglichen Organ befestigt. Im Flansch sind Elektroden um den Draht herum angeord­ net, um mittels eines elektrischen Steuerkreises den Kontakt zwischen dem Draht und den Elektroden zu loka­ lisieren, wenn der obere Teil des Drahtes durch das Organ verstellt wird.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausfüh­ rungsform beschränkt. Es können so andere Arten der Be­ festigung oder der Verstellung des oberen Endes des Drahts vorgestellt werden, wobei diese Verstellungen nichtsdestoweniger sorgfältig gemessen werden. Ebenso können andere Ausführungsformen der Elektroden ins Auge gefaßt werden und der Steuerkreis kann jede gewünschte Form haben, um dem mit der Steuerung beauftragten Ope­ rator ein Signal zu liefern.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht nur für die Steuerung der Ausrichtung von neuen Innen­ einrichtungen auf bestrahlten Inneneinrichtungen im Be­ hälter des Reaktors und unter Wasser verwendet werden, sondern auch im Augenblick des Baus des Kernreaktors für die Steuerung der Ausrichtung der neuen oberen In­ neneinrichtungen auf den ebenso neuen unteren Innenein­ richtungen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Ausrichtung der oberen Inneneinrichtungen und der unteren Inneneinrichtungen eines Druckwasser-Kernreaktors in der vertikalen Rich­ tung, wobei diese Einrichtungen im Behälter des Reak­ tors angeordnet sind, der offen und mit Wasser gefüllt ist, wobei die oberen Inneneinrichtungen eine den obe­ ren Teil der Führungsrohre des Reaktors halternde obere Platte (2) und eine untere Platte (3) umfassen, die die den unteren Teil der Führungsrohre halternde obere Kernplatte bildet, wobei die unteren Inneneinrich­ tungen, die die Brennelementbündel halternde untere Kernplatte (4) umfassen und die Steuerung der Ausrich­ tung der Einrichtungen ausgeführt wird, wobei die Brennelementbündel und ein Teil zumindest der Führungs­ rohre der oberen Inneneinrichtungen angehoben sind, gekennzeichnet durch

• - einen vertikalen Rohrkörper (14), auf dem an sei­ nem oberen Ende ein Flansch (15) befestigt ist, der mit Mitteln (26) versehen ist, die seine Zen­ trierung auf einer Führungsrohrposition auf der oberen Platte (2) der oberen Inneneinrichtungen gestatten, ein unteres Zentrieransatzstück (17) an seinem anderen Ende und einen dazwischen liegenden Flansch (16), der mit Mitteln (52, 53) versehen ist, die seine Zentrierung auf einer Führungsrohr­ position auf der oberen Kernplatte (3) gestatten,
• - ein Mittel (65) zur Aufnahme des unteren Ansatz­ stücks (17), das auf der unteren Kernplatte (4) befestigt ist, um das Ansatzstück (17) im Zentrum eines Montagefußes in der Höhe der unteren Kern­ platte (4) anzuordnen,
• - einen Metalldraht (24), der im wesentlichen der Achse der rohrförmigen Halterung (14) folgend und über deren gesamte Länge angeordnet ist und an seinem unteren Teil am unteren Ende des Ansatz­ stücks (17) und an seinem oberen Ende an einem in zumindest zwei Richtungen um 90° zur horizontalen Ebene beweglichen Organ (20) befestigt ist,
• - Mittel zur präzisen Lokalisierung der Verstel­ lungen des beweglichen Organs,
• - vier auf dem dazwischen liegenden Flansch (16) befestigte Elektroden, deren Enden auf zwei hori­ zontalen Achsen um 90° um die Achse der Position des Führungsrohrs angeordnet sind, auf dem der da­ zwischen liegende Flansch (16) angeordnet ist,
• - und einen elektrischen Steuerkreis (59, 90), der es gestattet, sukzessive die Kontaktierung des Drahts mit den vier Elektroden (60) für Verstel­ lungen seines oberen Endes mittels des beweglichen Organs (20) zu lokalisieren, sukzessive in Rich­ tung einer jeden der Elektroden (60).

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (14) einen an seinem oberen Ende mit dem Flansch (15) und an seinem unteren Ende mit dem Flansch (16) verbundenen oberen Teil und einen an sei­ nem oberen Ende mit dem Flansch (16) und an seinem un­ teren Ende mit dem Ansatzstück (17) verbundenen unteren Teil aufweist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rohrteil (14 a) und der untere Rohrteil (14 b) mit den Flanschen (15, 16) mittels Vorrichtungen (29, 50, 51) verbunden sind, die eine Anpassung des rohrförmigen Mantels (14) durch Neigung der Tei­ le (14 a, 14 b) in bezug auf die theoretische Achse der Flansche (15, 16) gestatten.

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vier Elektroden (47) im Inneren des oberen Flan­ sches (15) um den Draht (24) herum zwei horizontalen Richtungen um 90° folgend angeordnet sind, wobei diese Elektroden mit dem Steuerkreis (90) verbunden sind, um die Nullpunktposition des oberen Endes des Drahts (24) zu bestimmen.

5. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Organ (20) durch zwei Platten (40, 41) mit Gleitführung (42) gebildet ist, die horizontal und um 90° zueinander und mittels zweier Mikrometerschrau­ ben (44) angeordnet sind, die jeweils einem beweglichen Element einer Platte (40, 41) zugeordnet sind.

6. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Drahts mit einem Portalrahmen (22) verbunden ist, der auf dem oberen Flansch (15) mittels einer Vorrichtung (39) zur Regulierung der Drahtspan­ nung befestigt ist.

7. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansatzstück (17) ein Diaphragma (69) umfaßt, dessen Querposition im Ansatzstück durch Schrauben (72) regu­ liert werden kann, die einen Führungsdraht (74) tragen, in dem der Draht (24) verläuft.