DE19509019A1 - Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gewindesackloches - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Bearbei­ ten eines Gewindesackloches im Behälterflansch eines Reaktor­ druckbehälters.

In den Gewindesacklöchern im Behälterflansch eines Reaktor­ druckbehälters können sich im Laufe des Betriebs Korrosions­ produkte oder andere Verschmutzungen ablagern. Um zu gewähr­ leisten, daß die Schrauben, mit denen der Reaktordruckbehäl­ terdeckel mit seinem Deckelflansch am Behälterflansch des Re­ aktordruckbehälters verspannt ist, leicht gelöst werden kön­ nen, ist es deshalb erforderlich, an den Gewindesacklöchern regelmäßig Wartungsarbeiten durchzuführen.

Die Gewindesacklöcher werden im Rahmen dieser Wartungsarbei­ ten zunächst mechanisch gereinigt und anschließend mit einem Gleitmittel eingesprüht. Diese Arbeiten erfolgen manuell und sind mit einer erheblichen Dosisbelastung des Wartungsperso­ nals verbunden.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gewindesackloches im Behälterflansch ei­ nes Reaktordruckbehälters anzugeben, die eine weitgehend au­ tomatisierte Durchführung dieser Wartungsarbeiten und eine Verringerung der Dosisbelastung des Wartungspersonals ermög­ licht.

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

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

Fig. 1 eine über einem Gewindesackloch positionierte Vorrich­ tung gemäß der Erfindung schematisch in einem Längsschnitt veranschaulicht ist. In

Fig. 2 und 3 sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ebenfalls in einem Längsschnitt veranschaulicht.

Gemäß Fig. 1 liegt ein Deckel 2 mit seinem Deckelflansch 3 auf einem Behälterflansch 4 eines Reaktordruckbehälters auf. Im Behälterflansch 4 befinden sich am Umfang verteilt mehrere Gewindesacklöcher 6, von denen in der Figur nur eines darge­ stellt ist, für Schrauben, mit denen der Deckel 2 auf den Re­ aktordruckbehälter aufgeschraubt wird. In der Figur ist au­ ßerdem angedeutet, daß im Behälterflansch 4 unterschiedlich tiefe Gewindesacklöcher 6 vorhanden sein können, deren Tiefe sich um eine Tiefendifferenz DT unterscheiden kann.

Über dem mit entsprechenden Durchgangsbohrungen 7 versehenen Deckelflansch 3 ist eine Vorrichtung gemäß der Erfindung po­ sitioniert, mit der das Gewindesackloch 6 bearbeitet werden kann. Diese Vorrichtung umfaßt einen Hubzylinder 10 und ist über eine Kupplung 12 in ein in der Figur nicht näher darge­ stelltes Inspektionsgestänge eingehängt. Dieses Inspektions­ gestänge ist auf einem Konsolwagen befestigt, der auf dem Ge­ lände einer über dem Reaktordruckbehälter fahrbaren Hilfs­ brücke läuft. Auf diese Weise kann die Vorrichtung unabhängig vom Reaktorgebäudekran positioniert werden.

Am Kolben des Hubzylinders 10 ist ein Antriebsgehäuse 14 an­ geordnet, in dem eine Halterung 142 für ein Führungselement 152 gelegt ist. Das Führungselement 152 erstreckt sich nach erfolgtem Ausrichten der Geräteachse der gesamten Vorrichtung auf eine Mittenachse 8 des Gewindesackloches 6 in Längsrich­ tung dieser Mittenachse 8. Am freien Ende des Führungsele­ ments 152 ist ein Bearbeitungskopf 30, im Beispiel der Figur eine Reinigungsbürste, gelagert, der über eine Axialverschie­ bung der Halterung 142 längs der Mittenachse 8 des Gewinde­ sackloches 6 verschoben werden kann.

Am Antriebsgehäuse 14 sind außerdem in einer Grundplatte 16 zwei Zentriereinsätze 20 angeordnet, die durch Ausfahren des Kolbens des Hubzylinders 10 in jeweils benachbarte Durch­ gangsbohrungen 7 des Deckelflansches 2 eingeführt werden und eine exakte Zentrierung der gesamten Vorrichtung sicherstel­ len. Die Zentriereinsätze 20 sind einstellbar in der Grund­ platte 16 fixiert, um ein Anpassen der Vorrichtung auf unter­ schiedliche Durchmesser des Behälterflansches 4 und unter­ schiedlichen Abstand der Gewindesacklöcher 6 zu ermöglichen.

In einer vorteilhaften Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist die Halterung 142 auf einem Schlitten 144 angeordnet, der entlang einer Schiene 146 des Antriebsgehäuses 14 verschiebbar gela­ gert ist. Auf der Halterung 142 ist ein Motor 148 befestigt, der eine hohle Welle 150 antreibt, die an ihrem Ende einen Bearbeitungskopf 30 trägt. Die hohle Welle 150 ist in einer ebenfalls hohlen Gewindespindel 152 angeordnet, die über eine Drehdurchführung 154 an der Halterung 142 fixiert ist und zur Führung und Lagerung der hohlen Welle 150 dient.

An der Drehdurchführung 154 ist ein Einlaßstutzen 155 ange­ ordnet, über den das Innere der hohlen Welle 150 mit Druckgas beaufschlagt werden kann.

Auf der hohlen Gewindespindel 152 ist eine im Antriebsgehäuse 14 drehbar und axial fixierte Zahnmutter 156 gelagert, die von einem ebenfalls im Antriebsgehäuse 14 angeordneten An­ trieb 158 gedreht werden kann und auf diese Weise eine axiale Verschiebung der Halterung 142 und des mit der Halterung 142 axial kraftschlüssig verbundenen Bearbeitungskopfes 30 be­ wirkt.

Am Antriebsgehäuse 14 ist eine Grundplatte 16 befestigt, die eine Absaugglocke 162 trägt, durch die das freie Ende der hohlen Gewindespindel 152 axial verschiebbar hindurchgeführt ist. Die Absaugglocke 162 nimmt den Bearbeitungskopf 30 in seiner Ausgangsposition auf. In die Absaugglocke 162 mündet ein an der Gewindespindel 152 fixiertes Absaugrohr 164.

Auf der Grundplatte 16 sind außerdem zwei Halterohre 166 und 167 befestigt, die an ihrem freien Ende eine Zentrierplatte 22 tragen, die mit einer lösbaren Verriegelung 23 an den Hal­ terohren 166 und 167 fixiert sind. Die Zentrierplatte 22 um­ faßt zwei hohle Zentriereinsätze 24 und 25, durch die nach dem Lösen der Verriegelung 23 die Halterohre 166 und 167 hin­ durchgefahren werden können.

In einem ersten Schritt wird die gesamte Vorrichtung mit dem auf der Hilfsbrücke laufenden Konsolwagen und des dort axial verschiebbar angeordneten Inspektionsgestänges auf der Ober­ kante 21 des Deckelflansches 3 über den Durchgangsbohrungen 7 positioniert und aufgesetzt. Die Zentriereinsätze 24 und 25 ragen in die Durchgangsbohrungen 7 hinein und bewirken ein Zentrieren der Vorrichtung. Zur Erleichterung ihres Einfüh­ rens in die Durchgangsbohrungen 7 sind sie konisch geformt.

In einem zweiten Schritt werden die Verriegelungen 23 gelöst und durch Betätigen des Hubzylinders 10 das gesamte Antriebs­ gehäuse 14 entsprechend der Tiefe der Durchgangsbohrungen so weit abgesenkt, daß die Unterkante der Halterohre 166 und 167 und die Unterkante der Absaugglocke 162 sich in Höhe der Oberkante des diesen Durchgangsbohrungen jeweils zugeordneten Gewindesackloches befinden.

Der axiale Vorschub für die Bearbeitung des Gewindesackloches erfolgt anschließend über den im Antriebsgehäuse 14 befindli­ chen Antrieb 158, mit dem der Bearbeitungskopf 30 aus der Ab­ saugglocke 162 ausgefahren und in das Gewindesackloch einge­ fahren werden kann.

Der Bearbeitungskopf 30 besteht im Beispiel der Figur aus ei­ ner rotierenden Bürste, die mehrere Bürstenbündel 30a-d enthält, die entgegengesetzt zur Drehrichtung der Bürste steigen und abwechselnd aus Edelstahl und Nylon bestehen. Über der Bürste befindet sich die Mündung des mit fahrenden Absaugrohres 164. Über den Einlaßstutzen 155 wird in die hohle Welle 150 Fremdluft eingebracht, die aus Austrittsöff­ nungen 31 im Bürstenträger austritt und über das Absaugrohr 164 abgesaugt wird und ein Absaugen des beim Reinigen entste­ henden Staubes bewirkt. Durch entgegengesetzt zur Drehrich­ tung steigend angeordneten Bürstenbündel 30a-d werden au­ ßerdem der Reinigungsabtrag zur Mündung des Absaugrohres 164 befördert, so daß der Reinigungsabtrag nahezu restlos aus dem Gewindesackloch entfernt werden kann.

Am Ende des Halterohres 166 ist ein Gerät 40 zur Abstandsmes­ sung, beispielsweise ein Ultraschallentfernungsmesser, angeordnet, mit dem die Tiefe des sich darunter befindenden, und zur Bearbeitung im nächsten Bearbeitungsschritt vorgesehenen benachbarten Gewindesackloches gemessen werden kann. Auf diese Weise kann der für den nächsten Bearbeitungsschritt erforderliche Vorschub während des vorangehenden Bearbeitungsschrittes erfaßt werden.

Im Halterohr 167 ist axial verschiebbar eine Inspektionsein­ richtung 50 mit einer drehbar um die Mittenachse des Gewinde­ sackloches sowie um eine dazu senkrechte Achse schwenkbar gelagerten Videokamera 502 angeordnet. Die Videokamera 502 ist mit einem hierzu vorgesehenen Drehantrieb auf einem Schlitten 506 angeordnet, der in einer im Halterohr 167 angeordneten Schiene 504 parallel zur Mittenachse des Gewin­ desackloches verfahren werden kann. Dieser Schlitten wird über eine Wandermutter von einer motorisch angetriebenen Ge­ windespindel 508 angetrieben.

Mit Hilfe der Inspektionseinrichtung 50 wird während des Be­ arbeitens eines Gewindesackloches das Bearbeitungsergebnis des vorherigen Bearbeitungsschrittes, bei dem das benachbarte Gewindesackloch gereinigt wurde, überprüft.

In der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung nach Fig. 2 können somit bei einmaliger Zentrierung der Bearbeitungsvor­ richtung drei Arbeitsschritte durchgeführt werden, so daß ein mehrmaliges Umsetzen von Einzelvorrichtungen vermieden ist.

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gewinde­ sackloches dargestellt, bei der als Bearbeitungsvorrichtung eine Sprüheinrichtung vorgesehen ist. Ein Sprühkopf 60 ist durch die hohle Gewindespindel 152 hindurch an einem an der Halterung 142 angeordneten Vorratsbehälter 64 angeschlossen. Die Vorrichtungen gemäß Fig. 2 und 3 stimmen dabei weitge­ hend überein, so daß dieselbe Vorrichtung durch einfachen Um­ bau sowohl zum Reinigen als auch zum Sprühen verwendet werden kann.

Die in den Figuren dargestellten Vorrichtungen eignen sich insbesondere für die Bearbeitung von Gewindesacklöchern bei auf den Behälterflansch aufliegendem Deckel des Reaktordruck­ behälters. Wenn eine Bearbeitung ohne aufliegenden Deckel möglich ist, kann in einer vereinfachten Ausführungsform die Notwendigkeit einer doppelstufigen Hubeinrichtung entfallen, so daß in einer solchen Ausgestaltung ein Hubzylinder 10 nicht mehr erforderlich ist.

Um die Bearbeitungszeit weiter zu verkürzen, ist es außerdem möglich, eine Kombination der in Fig. 2 und Fig. 3 darge­ stellten Einzelgeräte vorzunehmen, so daß in einem einzigen Arbeitsgang in jeweils benachbarten Gewindesacklöchern eine Tiefenmessung, eine Reinigung, eine visuelle Inspektion ge­ reinigten Gewindesackloches, gegebenenfalls eine zusätzliche Oberflächenprüfung mit Mitteln der zerstörungsfreien Werk­ stoffprüfung sowie eine Beschichtung mit einem Gleitmittel erfolgen kann.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Bearbeiten eines Gewindesackloches (6) im Behälterflansch (4) eines Reaktordruckbehälters eines Kern­ kraftwerks, mit

• a) einer Einrichtung (20; 22, 24, 25) zum Zentrieren eines Antriebsgehäuses (14) über dem Gewindesackloch (6),
• b) einer im Antriebsgehäuse (14) längs einer Mittenachse (8) des Gewindesackloches (6) verschiebbar angeordneten Halterung (142), und
• c) einem an der Halterung (142) axial fixierten, sich in Längsrichtung zur Mittenachse (8) erstreckenden Führungsele­ ment (152) mit einem freien Ende, an dem ein Bearbeitungskopf (30; 60) gelagert ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer Einrichtung (10) zum axialen Verschieben des Antriebsgehäuses (14).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einem innerhalb des Antriebsgehäuses (14) als hohle Gewindespindel (152) aus­ gebildeten Führungselement, auf der eine im Antriebsgehäuse (14) drehbar gelagerte, motorisch angetriebene Zahnmutter (156) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, mit einem auf der Halterung angeordneten Antrieb (148) für eine in der hohlen Gewinde­ spindel (152) angeordnete Antriebswelle (150) zum Antreiben des Bearbeitungskopfes (30).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4 mit einer Bürste (30) als Be­ arbeitungskopf.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, mit einer in eine Ab­ saugglocke (162) mündenden Absaugeinrichtung (164).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, mit einer hohlen Antriebs­ welle (150), über die Fremdluft in einen Arbeitsbereich un­ terhalb der Absaugglocke (162) einführbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Sprühvor­ richtung (60) als Bearbeitungsvorrichtung, die durch das hohle Führungselement (152) an einen auf der Halterung (142) angeordneten Vorratsbehälter (64) für ein Gleitmittel ange­ schlossen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, mit einer pneumatischen oder hydraulischen Hubvorrichtung (10) zum axialen Verschieben des Antriebsgehäuses (14).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, mit wenig­ stens einem zu ihrer Zentrierung in ein benachbart es Gewinde­ sackloch einführbaren Zentriereinsatz (20; 24, 25).

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, mit einem hohlen Zentrier­ einsatz (24) sowie einem wenigstens mittelbar am Antriebsge­ häuse (14) angeordneten und durch diesen Zentriereinsatz (24) durchführbaren Halteeinrichtung (167) für eine im Gewinde­ sackloch (6) drehbare und axial verschiebbare Inspektionsein­ richtung (50).

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, mit einem hohlen Zentriereinsatz (25) zum Einführen in ein benachbartes Gewin­ desackloch (6) sowie einer durch diesen Zentriereinsatz (25) durchführbaren Einrichtung (40) zum Bestimmen der Tiefe des Gewindesackloches (6).