DE29703255U1

DE29703255U1 - Einrichtung zum Prüfen einer Schweißnaht am Außenmantel eines Reaktordruckbehälters

Info

Publication number: DE29703255U1
Application number: DE29703255U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Areva GmbH
Priority date: 1997-02-24
Filing date: 1997-02-24
Publication date: 1998-07-02
Anticipated expiration: 2007-02-25

Description

GR 97 G 3135

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Beschreibung

Einrichtung zum Prüfen einer Schweißnaht am Außenmantel eines Reaktordruckbehälters
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Prüfen einer Schweißnaht am Außenmantel eines Reaktordruckbehälters.

Die Schweißnähte am Außenmantel eines nuklearen Reaktordruckbehälters müssen in regelmäßigen Abständen mit Methoden der zerstörungsfreien Werkstoffprüfung auf Fehler untersucht werden. Bei den zu prüfenden Schweißnähten handelt es sich beispielsweise um Längs- und Rundschweißnähte, mit denen die einzelnen Schüsse des Reaktordruckbehälters verbunden sind, oder um Stutzenschweißnähte, mit denen in den Reaktordruckbehälter mündende Anschlußstutzen am Reaktordruckbehälter festgeschweißt sind. Diese Schweißnähte sind schwer zugänglich, da der Raum zwischen dem Reaktordruckbehälter und den ihn umgebenden thermischen Schild begrenzt ist und außerdem von einer Vielzahl von in den Reaktordruckbehälter mündenden Stutzen durchsetzt. Dies erfordert den Einsatz fernbedienter Manipulatoren, die in ihrer Konstruktion an die jeweilige Prüfaufgabe angepaßt sind.

So ist beispielsweise aus der europäischen Offenlegungsschrift 0 301 317 ein Prüf- oder Wartungsgerät für einen Reaktordruckbehälter bekannt, bei dem ein Schlitten mit einem Prüfsystemträger auf einem in den Spalt zwischen dem thermischen Schild und den Reaktordruckbehälter eingebrachten vertikalen Mast verfahrbar ist. Der bekannte Manipulator ist jedoch nur für den Einsatz im zylindrischen Teil des Reaktordruckbehälters geeignet. Darüber hinaus können mit dem bekannten Manipulator die Rundschweißnähte um in den Reaktordruckbehälter mündende Stutzen nicht geprüft werden.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 39 16 061 ist ein Manipulator bekannt, der speziell für die Prüfung der. Schweiß-

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nähte im Deckel des Reaktordruckbehälters geeignet ist. Dieser Manipulator umfaßt einen bogenförmigen Teleskoparm, der an seinem freien Ende ein Prüfsystem trägt und entlang einer auf dem Deckelflansch angeordneten Schiene in Umfangsrichtung verfahren werden kann. Dieser bekannte Manipulator ist nur für die Prüfung von Schweißnähten im Deckel des Reaktordruckbehälters geeignet.

Desweiteren ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 40 17 600 ein Handhabungsgerät bekannt, das zur Prüfung von Stutzenschweißnähten vorgesehen ist und einen in Umfangsrichtung eines Stutzens verfahrbaren Wagen enthält, der einen scherenförmigen Ausleger hat, der in einem Scheitelgelenk einen Prüfkopf trägt.

Aus der deutschen Auslegeschrift 26 20 715 ist eine Prüfeinrichtung zur Wiederholungsprüfung an Kernreaktordruckbehältern bekannt, die insbesondere zum Einsatz im Bereich der Bodenkalotte des Reaktordruckbehälters eines Siedewasserreaktors geeignet ist. Dort wird zwischen die Stutzen für die Steuerstabantriebe eine Führungsschiene angebracht, auf der ein Wagen ferngesteuert verfahrbar ist. Dieser Wagen trägt einen als Kniehebel ausgebildeten Ausleger der zwei Basisgelenke umfaßt, die gegensinnig verschiebbar sind, so daß der Ausleger seitlich zwischen die Stutzen eingefahren werden kann.

Die im Stand der Technik bekannten Manipulatoren sind somit für die jeweilige Prüfaufgabe optimiert, so daß für eine umfassende Prüfung aller Schweißnähte eine Vielzahl unterschiedlicher Manipulatoren zum Einsatz gelangen müssen. Die hierzu erforderlichen Rüstzeiten erhöhen den Zeitaufwand für die Prüfung und damit auch die Dosisbelastung für das mit der Installation der Manipulatoren und für die Durchführung der Prüfung beschäftigte Personal.

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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Prüfen der am Außenmantel des Reaktordruckbehälters befindlichen Schweißnähte anzugeben, die für die Prüfung einer Vielzahl unterschiedlicher Schweißnähte geeignet ist. 5

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit den Merkmalen des Schutzanspruches 1. Die Einrichtung zum Prüfen einer Schweißnaht am Außenmantel eines Reaktordruckbehälters enthält einen auf einer außerhalb des Reaktordruckbehälters ortsfest angeordneten Schiene aufgleisbaren und entlang dieser Schiene verfahrbaren Wagen, einem auf ihm um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar gelagertes erstes Glied, an dem an seinem freien Ende ein zweites Glied um zwei zueinander senkrechte Achsen schwenkbar gelagert ist, das an seinem freien Ende ein Prüfsystem trägt. Durch die Verwendung eines zweigliedrigen Auslegers, dessen Glieder jeweils zwei rotatorische Freiheitsgrade aufweisen, können nahezu alle am Außenmantel eines Reaktordruckbehälters befindlichen Schweißnähte geprüft werden.

Vorzugsweise umfaßt das zweite Glied zwei schwenkbar miteinander verbundene Teilglieder. Dadurch kann das Prüfsystem auch auf schräg zur Schiene verlaufende Flächen flächig aufgesetzt werden.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausführungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren

FIG 1 eine Einrichtung gemäß der Erfindung in einer Seitenansieht schematisch veranschaulicht ist.

FIG 2 veranschaulicht die Arbeitsweise der Einrichtung anhand deren Darstellung in zwei unterschiedlichen Arbeitspositionen im Bereich einer Stutzenschweißnaht und in FIG 3 ist die Einrichtung in Arbeitsposition in einem Stutzen in einer Draufsicht parallel zum Außenmantel des Reaktordruckbehälters dargestellt.

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Gemäß FIG 1 ist außerhalb eines Reaktordruckbehälters 2 zwischen seinem Außenmantel 4 und einer ihn umgebenden thermischen Isolierung 6 eine Schiene 8 angeordnet, die im wesentlichen senkrecht und parallel zum Außenmantel 4 verläuft. 5

Die Schiene 8 ist zur Aufnahme eines Wagens 10 vorgesehen, der entlang dieser Schiene 8 in Richtung ihrer Längsachse L verfahrbar ist und einen mehrgliedrigen Ausleger 12 trägt.

Die Schiene 8 kann stationär an der thermischen Isolierung 6 fixiert sein, d. h. sie ist Bestandteil der Anlage und verbleibt auch nach erfolgter Prüfung im Spalt zwischen thermischer Isolierung 6 und Reaktordruckbehälter 2. In diesem Falle sind eine Vielzahl von Schienen 8 vorgesehen, die den Reaktordruckbehälter 2 angepaßt an die beispielsweise durch Stutzen gegebenen geometrischen Bedingungen in vorgegebenen Abständen um den Reaktordruckbehälter 2 verteilt. Die Reichweite des Auslegers 10 ist den gegebenen Verhältnissen derart angepaßt, daß alle Schweißnähte am Außenmantel 4 - im Arbeitsbeispiel der FIG zwei Rundschweißnähte 14 - erfaßt werden können.

Anstelle einer Vielzahl von ortsfest installierten Schienen kann auch eine einzige Schiene 8 vorgesehen sein, die in Umfangsrichtung des Reaktordruckbehälters 2 in unterschiedliche Positionen umgesetzt werden kann.

Der Wagen 10 trägt ein erstes Glied 16, das um zueinander senkrechte Achsen Al und Fl schwenkbar auf dem Wagen 10 gelagert ist. Dabei verläuft die Achse Al senkrecht zur Längsachse L und senkrecht zum Außenmantel 6 des Reaktordruckbehälters 2. Am freien Ende des ersten Glieds 16 ist ebenfalls schwenkbar um zwei zueinander senkrechte Achsen A2 und F2 ein zweites Glied 18 gelagert, das an seinem freien Ende 20 ein nicht näher dargestelltes Prüfsystem, beispielsweise ein Ultraschallprüfkopf oder ein Wirbelstromprüfkopf, trägt. Die

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Achse A2 verläuft in Ausgangsposition des Auslegers 12 parallel zur Achse Al.

In der FIG ist außerdem zu erkennen, daß das zweite Glied 18 zwei in einem Schwenkgelenk miteinander verbundene Teilglieder 18a und 18b umfaßt. Das das Prüfsystem tragende Teilglied 18b ist dabei gegenüber dem Teilglied 18a um eine parallel zur Achse F2 verlaufende Achse F3 schwenkbar. Das Glied 18b ist vorzugsweise federnd in diesem Schwenkgelenk gelagert, so daß ein Anstellen und flächiges Aufsetzen des Prüfsystemes auch an eine schräg zur Längsachse Al verlaufende Fläche gewährleistet ist.

Anhand der in FIG 2 dargestellten drei Arbeitspositionen der erfindungsgemäßen Einrichtung ist veranschaulicht, wie durch eine Bewegung des Wagens 10 in Längsrichtung Al der Schiene und eine damit koordinierte Schwenkbewegung des ersten Gliedes 16 um die Achse Al sowie des zweiten Gliedes 18 um die Achse A2 eine annähernd kreisförmige Schweißnaht 22 in einem Winkelbereich &bgr; befahren werden kann, der größer als 180° ist. Die kreisförmige Schweißnaht 22 gehört beispielsweise zu einem in den Reaktordruckbehälter 2 mündenden Stutzen 24. Da der befahrbare Winkelbereich &bgr; größer als 180° ist können auch Bereiche erfaßt werden, die von der Schiene 8a aus gesehen hinter dem Stutzen 24 liegen. Dies wird unterstützt durch die Schwenkbewegung des zweiten Gliedes 18 um die Achse A2. Der gesamte Umfang der kreisförmigen Schweißnaht 22 läßt sich dann erfassen, wenn der Wagen 10 von der Schiene 8a auf die benachbarte parallel dazu verlaufende Schiene 8b umgesetzt

30- wird. Da der Winkelbereich &bgr; größer als 180° ist, ist ein Überlapp der von beiden Schienen 8a und 8b aus erreichbaren Prüfzonen sichergestellt.

In FIG 3 ist die Einrichtung in einer Draufsicht von oben in Arbeitsposition an einem der in den Reaktordruckbehälter 2 mündenden und entlang der Schweißnaht 22 festgeschweißten Stutzen 24 dargestellt. In dieser FIG ist zu erkennen, daß

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die Schwenkbewegung um die Achsen Fl und F2 die durch die Krümmung des Reaktordruckbehälters 2 bewirkten Höhenabstand h ausgleichen, wenn das erste und zweite Glied 16 bzw. 18 durch Schwenkbewegung um die Achsen Al und A2 aus der Achse Al seitlich ausgeschwenkt sind.

Die dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen die Einrichtung in Arbeitsposition am zylindrischen, vertikalen Teil des Außenmantels 4. Dieselbe Einrichtung kann jedoch auch zur Prüfung der Schweißnähte außerhalb des zylindrischen Teils, beispielsweise im Bereich des Deckelflansches oder im Bereich des Bodenflansches eingesetzt werden. Hierzu sind lediglich der Krümmung des Außenmantels 4, beispielsweise der Krümmung der Bodenkalotte, angepaßte fest oder demontierbar installierte Schienen notwendig, auf die der Wagen 10 aufgegleist werden kann.

Claims

GR 97 G 3135 Schutzansprüche

1. Einrichtung zum Prüfen einer Schweißnaht (14, 22) am Außenmantel (4) eines Reaktordruckbehälters (2), mit einem auf einer außerhalb des Reaktordruckbehälters (2) angeordneten Schiene (8, 8a, 8b) aufgleisbaren und entlang dieser Schiene (8, 8a, 8b) verfahrbaren Wagen (10), einem auf ihm um zwei zueinander senkrechte Achsen (Al, Fl) schwenkbar gelagerten ersten Glied (16), an dem an seinem freien Ende ein zweites Glied (18) um zwei zueinander senkrechte Achsen (A2, F2) schwenkbar gelagert ist, das an seinem freien Ende ein Prüfsystem trägt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der das zweite Glied (18) zwei schwenkbar miteinander verbundene Teilglieder (18a, 18b) . umfaßt.