CH619042A5 - - Google Patents

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CH619042A5
CH619042A5 CH931577A CH931577A CH619042A5 CH 619042 A5 CH619042 A5 CH 619042A5 CH 931577 A CH931577 A CH 931577A CH 931577 A CH931577 A CH 931577A CH 619042 A5 CH619042 A5 CH 619042A5
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CH
Switzerland
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pipe
test system
manipulator
test
driving
Prior art date
Application number
CH931577A
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English (en)
Inventor
Otto Mueller
Georg Gugel
Hans Kastl
Original Assignee
Kraftwerk Union Ag
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Description

Die Erfindung betrifft einen Mastmanipulator mit einem ein Prüfsystem tragenden Manipulatorarm zur Materialprüfung von Rohrkrümmern von ihrer Innenseite her mit Ultraschall der von aussen nicht zugänglichen Verbindungsschweissnahtpartien zwischen dem Hauptkühlmittel-Leitungsstutzen eines Reaktordruckbehälters, seiner Primär-Rohrleitungs-Krümmer und der Primärleitung sowie zur Ultraschall- (US-) Prüfung der Krümmerlängsnähte, wobei der Manipulatorarm am Ausleger des Mastmanipulators gelagert ist und mit dem Ausleger
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höherverstellbar, um die Mastachse drehbar und in Längs- und Querrichtung verstellbar ist.
Es ist eine Einrichtung zum Durchführen von Untersuchungen und Wiederholungsprüfungen an den Innenflächen von oben offenen Druckbehältern bekannt (DE-PS 2 154 015), die mit einem Mastmanipulator arbeitet. Eine ähnliche Einrichtung ist durch die DE-AS 2 325 388 bekannt, bei der mittels eines horizontalen Armes auch der Innenumfang der Hauptkühlmittelleitung eines Reaktordruckbehälters prüfbar ist. Schliesslich ist bereits ein Prüfsystemträger, insbesondere zur Ultraschallprüfung bei Kernreaktor-Druckgefässen, vorgeschlagen worden, mittels welcher bereits komplizierte Raumkurven im äusseren Stutzenkantenbereich abfahrbar sind. Mit allen den vorgenannten Prüfeinrichtungen ist es jedoch nicht möglich, Rohrkrümmer von ihrer Innenseite her zu prüfen. Hierzu besteht jedoch seit längerer Zeit ein Bedürfnis, da vielfach Kernreaktoranlagen mit gekrümmten Hauptkühlmittelleitungen ausgestattet sind und die Sicherheitsbehörden auch eine Prüfung der Schweissnähte nicht nur von aussen, sondern auch von innen an derartigen Rohrkrümmern verlangen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mastmanipulator zur Materialprüfung von Rohrkrümmern von ihrer Innenseite her der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchem in definierter und reproduzierbarer Weise durch Fernbedienung nach einem geeigneten Prüfprogramm die einzelnen Prüfbahnen abfahrbar sind. Von besonderer Bedeutung ist ein solcher Mastmanipulator deshalb, weil - abgesehen von der US-Prüfung vor Inbetriebsetzung - die genannten Rohrleitungsteile eine relativ hohe Dosisleistung aufweisen, die das Arbeiten in der Nähe der Rohrleitungen - wenn überhaupt - nur für kurze Zeit und in Schutzanzügen zulässt.
Ausgehend von einem Mastmanipulator zur Materialprüfung von Rohrkrümmern der eingangs genannten Art wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Manipulatorarm ein in Richtung der Rohr- bzw. Rohrkrümmerachse verfahrbares mehrgliedriges Fahrzeug mit gelenkig miteinander verbundenen Fahrgliedern und einem Prüfsystemträger ist, dass die Fahrglieder mittels aus- und einfahrbarer Stützbeine zentriert in bezug auf den Rohrinnenum-fang abstützbar und mittels an den Enden der Stützbeine gelagerter Rollkörper in Rohrlängsrichtung verfahrbar sind, dass der Prüfsystemträger am kopfseitigen Fahrglied gelagert und mit dem Fahrzeug in Richtung der Rohrachse verfahrbar ist und ein an mindestens einem Prüfarm befestigtes Prüfsystem aufweist, das mit dem Prüfarm in Rohrumfangsrichtung längs vorgegebener Prüfbahnen drehbar, radial ein- und ausfahrbar und auf die jeweilige Rohrmitte zentrierbar gelagert ist, und dass die Fahrglieder und der Prüfsystemträger über Gelenkkupplungen und längsverstellbare Antriebsglieder miteinander in Eingriff stehen.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Einfahren des Manipulatorarmes eines solchen Mastmanipulators, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass die Fahrglieder und der Prüfsystemträger in einer gestreckten Bereitschaftsstellung, bei der sich der Manipulatorarm vor dem Leitungsstutzen befindet, in Stutzenachsrichtung ausgerichtet, auf Rohrmitte zentriert und starr miteinander gekuppelt werden, dagegen in einer Fahrstellung, bei der sich mindestens das Prüfsystem des Manipulatorarms im Krümmungsbereich des Rohres befindet, die Fahrglieder und der Prüfsystemträger lose miteinander gekuppelt werden, so dass sie sich während des Vorschubs in Rohrachsrichtung der Rohrkrümmung anpassen.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass nunmehr auch die Rohrkrümmer von innen heraus, d.h. die entsprechenden Schweissnahtpartien, mittels Ultraschall auf definierte und reproduzierbare Weise prüfbar sind, so dass Prüfprotokolle erstellt werden können,
die eine Aussage über den metallurgischen Zustand der wichtigen Hauptkühlmittelleitungen in ihrem Innenbereich verfügbar machen.
Die gelenkige Verbindung der Fahrglieder untereinander und mit dem Prüfsystemträger kann über Kardangelenke erfolgen, so dass auch räumlich gekrümmte Rohrleitungskrümmer abfahrbar sind. In vielen Fällen sind jedoch die Rohrleitungen lediglich in einer Ebene gekrümmt, und für diesen Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn die Fahrglieder und der Prüfsystemträger mittels Gelenklaschen derart gelenkig miteinander verbunden sind, dass das Fahrzeug eine der Rohrkrümmung entsprechende Auslenkung in einer Ebene auszuführen vermag, dagegen in anderen rohraxialen Ebenen starr ist. Das Ausrichten des Fahrzeugs auf die Mitte des Rohrleitungskrümmers erfolgt vorzugsweise vor dem Einfahren. Aufgrund von praktisch unvermeidbaren Messungenauigkeiten kann sich nun vor dem oder beim Einfahren ein seitlicher Versatz zwischen dem Fahrzeug und der eigentlichen Ausrichtungsachse ergeben. Damit das Fahrzeug jedoch ungehindert weiterfahren kann, ohne dass ein Verklemmen auftritt, ist es gemäss einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass das Fahrzeug über ein Kreuzführungsstück an einem Ausleger des Mastma-nipulators derart gelagert ist, dass ein seitlicher Versatz zwischen eingefahrenem Fahrzeug und Ausleger ausgleichbar ist, wogegen das Kreuzführungsstück zum Zentrieren und Ausrichten des Fahrzeugs in seiner gestreckten Bereitschaftsstellung arretierbar ist. Dieser Ausgleich ist auch vorteilhaft, falls das erste Fahrglied in den Krümmungsbereich gelangen sollte. Gemäss einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das erste Fahrglied des Fahrzeugs (das dem Mastmanipulator am nächsten liegt) ein Teleskopgestänge, das an dem Ausleger bzw. einer fahrzeugseitigen Gelenkflansch des Kreuzgelenkes befestigt ist. Hierdurch lässt sich der in Rohrachsrichtung liegende Prüfbereich in praktisch allen Fällen überstreichen, wobei, wie erwähnt, auch das erste Fahrglied in den Krümmungsbereich gelangen kann. Zur Definition der gestreckten Bereitschaftsstellung sind vorzugsweise an den Gelenklaschen und den Fahrgliedern Ausricht-Anschläge angebracht, die in der gestreckten Bereitschaftsstellung satt aufeinanderliegen. Als Antrieb für das Fahrzeug sind grundsätzlich elektrische, pneumatische oder hydraulische Antriebe möglich. Bevorzugt werden jedoch pneumatische Antriebe eingesetzt, weil hierdurch eine eventuelle Leckage von Hydraulikflüssigkeit von vornherein unterbunden ist und trotzdem die nötigen Kräfte bei robustem Aufbau aufzubringen sind. Pneumatische Antriebe werden demgemäss bevorzugt eingesetzt zum Antrieb der Stützbein-Teleskope, zum Ausrichten oder Krümmen der Fahrgliederkette, zum Axialverschieben des Fahrzeugs und zum Ausfahren der Prüfarme des Prüfsystemträgers, ebenso wie auch zum Betätigen eines an einem Axial-Radial-Gestänge sitzenden Ultraschall-Zen-trierungsauges (im folgenden abgekürzt als US-Auge bezeichnet).
Weitere Merkmale und Einzelheiten im folgenden anhand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert, in welcher zeigen:
Fig. 1 zum Teil im Schnitt den Manipulatorarm des Mastmanipulators mit zwei Fahrgliedern und einem Prüfsystemträger, in einen Rohrkrümmer eingefahren, wobei die Fig. in zwei Teile 1A und 1B aufgeteilt ist;
Fig. 2 in einer um 90° gedrehten Darstellungsebene die Einzelheit des Kreuzgelenkes und des Teleskopes für das erste Fahrglied;
Fig. 3 den Manipulatorarm in der gestreckten Bereitschaftsstellung vor dem Einfahren in den Rohrkrümmer, wobei auch ein Teil des Mastmanipulators und das US-Auge dargestellt sind, in einem Aufriss;
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Fig. 4 einen Grundriss des Gegenstandes nach Fig. 3, jedoch in einer bereits in den Rohrkrümmer eingefahrenen Stellung;
Fig. 5 eine Frontansicht auf den Prüfsystemträger mit zwei Prüf armen und
Fig. 6 eine Front- bzw. Stirnansicht eines Fahrgliedes mit seinen drei Stützbeinen und das US-Auge mit seinem Gestänge.
Gemäss Fig. 1 weist der als Ganzes mit 1 bezeichnete als Fahrzeug ausgebildete Manipulatorarm ein erstes Fahrglied la, ein zweites Fahrglied lb und einen Prüfsystemträger lc auf, wobei die Glieder la, lb, lc mittels der Gelenke 2a, (siehe Fig. 2) 2b und 2c gelenkig miteinander zu einem mehrgliedri-gem Fahrzeug verbunden sind. Die Innenkontur des Reaktordruckbehälters einer nicht näher dargestellten Kernreaktoranlage ist bei 3 und die Innenkontur des Rohrkrümmers bei 4 angedeutet. Die entsprechenden Aussenkonturen sind mit 3' bzw. 4' und ferner eine Stutzeninnen- und Aussenkontur mit 5, 5' bzeichnet. Dementsprechend ist 3a der Reaktordruckbehälter, 4a die gekrümmte Hauptkühlmittelleitung und 5 a der Druckbehälterstutzen. Es handelt sich hierbei um eine Hauptkühlmittelleitung, von welcher mehrere über den Umfang des Reaktordruckbehälters gleichmässig verteilt angeordnet sind. 5b ist die Stutzennaht, 4b die Rohranschlussnaht, die Längsnähte innerhalb des Rohrkrümmers sind nicht näher dargestellt. Der Manipulatorarm 1 ist am Ausleger 6 eines aus Fig. 3 und Fig. 4 ausschnittsweise ersichtlichen Mastmanipulators 7 gelagert; er ist innerhalb des geöffneten Reaktordruckbehälters 3a mit dem Mastmanipulator 7 bzw. dessen Ausleger 6 höhenverstellbar in z—Richtung (Pfeil z) um die Mastachse 7 a drehbar (Pfeil qp) und in Längs- und Querrichtung verstellbar (Pfeile x und y in Fig. 4).
Die Fahrglieder la, lb (siehe Fig. 1) sind mittels aus- und einfahrbarer Stützbeine 8 zentriert in bezug auf den Rohrin-nenumfang 4 abstützbar und mittels an den Enden der Stützbeine gelagerter Rollkörper 8a in Rohrlängsrichtung (x-Achse) verfahrbar. Auch der kopfseitige Prüfsystemträger lc ist mit dem Manipulatorarm 1 in Richtung der Rohrachse verfahrbar. Er weist (siehe auch Fig. 5) zwei Prüfarme 9 auf, an denen je ein Prüfsystem 10 am äusseren Ende befestigt ist und ferner (siehe Fig. 1) je ein Stützrollenlineal 11 mit Stützrollen IIa.
An dem Stützrollenlineal 11 sind auch jeweils die Prüfsy-steme 10 befestigt, welche aus einer Befestigungsplatine 10a, einem Schwinghebelsystem 10b und den eigentlichen Ultra-schall-Prüfköpfen 10c bestehen, welche in an sich bekannter Weise mittels kardanischer Aufhängung an den Schwinghebeln 10b befestigt sind. Die Prüfarme 9 sind parallel zueinander auf Sehnen liegend um die Zentralachse V des Manipulatorarmes 1 punktsymmetrisch zueinander angeordnet, so dass bei Drehung des Prüfsystemträgers lc jedes der Prüfsysteme 10 mit seinen Prüfköpfen entsprechende Prüfbahnen am Innenumfang 4 des Rohrkrümmers abfährt. Haben die Prüfsysteme 10 mit ihren Prüfköpfen 10c die gleiche Lage, so genügt eine Drehung von etwa 180° zum vollständigen Abfahren, andernfalls muss der Prüfsystemträger um 360° gedreht werden,
wobei jedoch dann die doppelte Anzahl von Prüfbahnen abfahrbar ist. Hierbei rollt der Prüfsystemträger lc mit seinem Stützrollen IIa in achsnormaler Lage und zentrisch zum jeweiligen Rohrkrümmerquerschnitt ab.
Die Fahrglieder la, lb und der Prüfsystemträger lc sind über die schon erwähnten Gelenkkupplungen 2a, 2b und 2c miteinander gelenkig gekuppelt, und zwar ist der Manipulato-rarm 1 zum Abfahren von in einer Ebene gekrümmten Rohrleitungen vorgesehen, so dass diese Gelenkkupplungen dementsprechend eine Krümmung nur in einer Ebene zulassen, wogegen in anderen rohraxialen Ebenen das Fahrzeug starr ist. Die Gelenkkupplungen bestehen (vgl. auch Fig. 2) aus Gelenklaschen 12 mit Gelenkauge 12a, Zapfen 12b und
Rollenlager 12c. Entsprechend sind die Gelenkkupplungen 2b und 2c ausgebildet, wobei die Gelenkkupplung 2c um 90° gedreht zur besseren Erkennbarkeit dargestellt ist. Die Fahrglieder la, lb und der Prüfsystemträger lc stehen ausserdem über längenverstellbare Antriebsglieder 1? miteinander in Eingriff. Diese bestehen aus pneumatischen Kraftkolbensystemen, deren Kolben jeweils bei 13a und deren Zylinder jeweils bei 13b an die Fahrglieder la, lb, den Prüfsystemträger lc und die Gelenklaschen 12 angelenkt sind. Die Gelenklaschen 12 und die Fahrglieder la, lb sowie auch der Prüfsystemträger lc sind nun mit Anschlägen 14a, 14b versehen, die in der gestreckten Bereitschaftsstellung (Fig. 3) satt aufeinanderlie-gen, so dass diese Stellung eindeutig definiert ist. Der Manipulatorarm 1 kann aus der z.B. in Fig. 1 dargestellten gekrümmten Stellung in die gestreckte Stellung nach Fig. 3 durch Betätigung der Kraftkolben 13 gebracht werden, wobei zur Vereinfachung und übersichtlichen Darstellung die Druckmittelleitungen zu diesen Kraftkolben wie auch noch zu weiteren, weiter unten erläuterten Kraftkolbensystemen nicht dargestellt sind. Gemäss Fig. 3 ist in der gestreckten Bereitschaftsstellung der Manipulatorarm 1, bevor er in die Rohrleitung 5 a, 4a eingefahren wird, in Stutzenachsrichtung x ausgerichtet und auf Rohrmitte zentriert, wobei die Fahrglieder la, lb und der Prüfsystemträger lc starr miteinander gekuppelt sind. Dagegen sind in der Fahrstellung (Fig. 4, Fig. 1) bei der sich gegebenenfalls ein Fahrglied lb und mindestens der Prüfsystemträger lc im Krümmungsbereich des Rohres 5 a, 4a befinden, die Fahrglieder la und lb und der Prüfsystemträger lc lose miteinander gekuppelt, so dass sie sich während des Vorschubs in Rohrachsrichtung x der Rohrkrümmung 5 anpassen. Für diese Fahrstellung werden die Druckluftzylinder der pneumatischen Kraftkolben 13 drucklos gemacht, d.h. entlüftet.
Das Fahrglied la ist nun über ein Kreuzführungsstück 15 am Ausleger 6 des Mastmanipulators 7 (vgl. insbesondere Fig. 1, 2) derart gelagert, dass ein seitlicher Versatz zwischen dem eingefahrenen Fahrzeug und dem Ausleger 6 ausgleichbar ist, wogegen das Kreuzführungsstück 15 zum Zentrieren und Ausrichten des Fahrzeuges (siehe Fig. 3) in seiner gestreckten Bereitschaftsstellung arretierbar ist. Im einzelnen besteht das Kreuzführungsstück 15 aus zwischen drei Flanschen 15.1,15.2 und 15.3 angeordneten Führungsstangenpaaren 15a, 15b, wobei der Flansch 15.2 mit Hülsen 16 auf den Führungsstangen 15a in z-Richtung verschieblich gelagert ist und der Flansch 15.3 mit Hülsen 17 auf den Führungsstangen 15b in y-Richtung verschieblich gelagert ist und zur Rückstellung in die Null-Lage Schraubendruckfedern 18 auf den Führungsstangen 15a, 15b sitzen. Die beschriebene Führungseinheit des Kreuzführungsstückes wird im Falle des Ausrichtens des Manipulatorarmes (Fig. 3) durch Zentrierbolzen 19, die in entsprechenden Nuten 20 greifen, arretiert.
Das erste Fahrglied la umfasst ein Teleskopgestänge 21 mit Fussrohr 21a und Gleitrohr 21b, wobei das Gleitrohr 21b mit dem Fahrglied la fest verbunden ist und das Fussrohr 21 mit dem Flansch 15.3 des Kreuzführungsstückes 15. Als Stellantrieb 22 für das Teleskoprohr 21 dient wiederum ein pneumatisches Kraftkolbensystem, dessen Kolbenstange 22a am Grundkörperla' des Fahrgliedes la angelenkt ist und dessen Zylinder am Fussrohr 21a des Teleskoprohres 21 bei 22c angelenkt ist. Es sind zwei diametral gegenüberliegende Antriebssysteme 22 verwendet, vergleiche Fig. 1 und 2.
Zum Drehantrieb des Prüfsystemträgers lc könnte diesem direkt ein Motor mit Getriebe zugeordnet sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die besonders robuste Bauform einer Gelenkwelle 23 gewählt, deren kardanischen Gelenke mit 23a und deren Rollenlagerung mit 23b bezeichnet sind. Die Gelenkwelle 23 ist vom Ausleger 6 durch das Kreuzführungsstück 15, das hohle Teleskopgestänge 21 und die hohlen Fahrglieder la, lb, d.h. durch ihre hohlen Grundkörper la',
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Auch die Prüfarme 9 sind als hohle Teleskoparme ausgebildet, 10 wobei sie in ihrem Inneren einen Stellenantrieb, vorzugsweise jeweils einen pneumatischen Kraftkolben enthalten (nicht näher dargestellt). Durch diesen Antrieb lassen sich die Prüfarme 9 etwa radial ausfahren und wieder einziehen und damit die Stützrollen IIa und die Prüfköpfe 10c in Stellung bringen. 15 Die Prüfköpfe 10c sind in Fig. 1B weggelassen und nur in Fig 5 dargestellt. Diese beim Prüfsystemträger lc nicht näher dargestellten Kraftkolbensysteme sind etwa so ausgebildet, wie anhand des Fahrgliedes la näher dargestellt (Fig. 1). Die Stützbeine 8 des Fahrgliedes la und entsprechend auch des 20 Fahrgliedes lb sind an ihren Enden mit zweiarmig-symmetri-schen, in Fahrtrichtung orientierten Rollenhebeln 24 versehen, welche starr mit den Stützbeinen 8 bei 24a verbunden sind,
derart, dass das jeweüige Stützbein 8 sich achsnormal zum Rohrkrümmer 4a, 5a einstellt. Die starre Kupplung 24a wird 25 durch eine festgezogene Schraubenverbindung gebildet. Die Stützbeine 8 sind ebenso wie die schon erläuterten Prüfarme 9 hohl und als Teleskopgestänge 25 ausgeführt mit Fussrohr 25a und Gleitrohr 25b, wobei letzteres mittels Rollen 25c am Aussenumfang des Fussrohres 25a genau geführt entlangglei- 30 ten kann. Der pneumatische Kraftantrieb ist hier mit 26, das Kolbengestänge 26a und der Zylinder mit 26b bezeichnet; letzterer ist bei 26c am Fussrohr 25a und ersteres an dem mit dem Gleitrohr verbundenen Schraubenbolzen 24a angelenkt. In der jeweüigen Messposition des Manipulatorarmes werden 35 die Rollen 8a durch Betätigung der pneumatischen Antriebe 26 fest gegen die Rohrinnenwand gedrückt und somit der Manipulatorarm eindeutig verspannt und fixiert. Wie es Fig. 6 zeigt, sind pro Fahrglied la, lb drei in einer achsnormalen Ebene angeordnete Stützbeine 8 vorgesehen. Das ergibt eine 40 definierte Dreipunktauflage. Fig. 6 zeigt eine Ansicht in Richtung auf das freie kopfseitige Ende des Manipulatorarmes,
wobei der Radialarm 27a eines US-Zentrierungsauges 27 erkennbar ist. Fig. 3 und 4 zeigen deutlicher das Axialgestänge
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27b, welches durch eine aus Fig. 1 nicht ersichtliche Axialbohrung des Prüfsystemträgers lc nach aussen hindurchtritt, wobei der Radialarm 27a des US-Zentrierungsauges einen pneumatischen Kraftkolben 28 enthält. Mit diesem US-Auge 27 kann der Manipulatorarm 1 (vgl. Fig. 3) in seiner gestreckten Bereitschaftsstellung ein kurzes Stück in die Rohrleitung 4a, 5a eingefahren werden, wobei durch Drehung des Armes 27a die genaue zentrische Lage des Manipulatorarmes 1, d.h. die Ausrichtung auf die x-Achse, vorgenommen werden kann und wobei auch in der Prüfposition gemäss Fig. 1 und 4 weitere Zwischenkontrollen der zentrischen Position des Manipulatorarmes 1 möglich sind.
Die Wirkungsweise des Mastmanipulator ergibt sich, soweit sie nicht schon durch das Vorstehende ersichtlich war, wie folgt: Nach dem Einfahren des Mastmanipulators in den geöffneten Reaktordruckbehälter (dieser ist zum Zwecke der Wiederholungsprüfung üblicherweise mit Wasser gefüllt) wird der Manipulatorarm gemäss Fig. 3 in die gestreckte Bereitschaftsstellung gefahren und durch das US-Auge 27 auf Rohrmitte zentriert. Hierbei ist das Kreuzführungsstück 15 arretiert. Nun kann der Manipulatorarm 1 mit dem Teleskop 21 langsam in das Rohr 4a, 5a eingefahren werden, wobei das Kreuzführungsstück 15 entriegelt ist und wobei auch die pneumatischen Antriebe 13, welche in der Position gemäss Fig. 3 druckbeaufschlagt waren, nunmehr drucklos gemacht werden, so dass der Manipulatorarm 1 mit seinem Fahrglied lb den Krümmungen des Rohres zu folgen vermag. Der Prüfsystemträger lc ist hierbei noch eingefahren, berührt also die Rohrwandungen mit seinen Rollen IIa und Prüfköpfen 10 noch nicht. Ist diese erste Prüfposition erreicht, so werden die Stützbeine 8 durch Betätigung der Pneumatikantriebe 26 arretiert und der Prüfsystemträger wird mit seinen Rollen IIa und Prüf köpf en 10c mittels seines Pneumatikantriebs in Prüfstellung gebracht. Nun kann der Prüfsystemträger längs der Prüfbahn durch langsames Drehen der Gelenkwelle 23 seine Prüfbahnen abfahren. Zum Abfahren weiterer Prüf bahnen wird der Prüfsystemträger wieder ausser Eingriff bezüglich der Rohrwandung gebracht, die Rollen 8a werden durch Betätigung der Pneumatikantriebe 26 wieder entspannt, und durch Betätigung des Teleskops 21 mit Hilfe der Kraftkolben22 kann der Manipulatorarm 1 in die nächste axiale Prüfposition verfahren bzw. wieder herausgefahren werden. Bemerkt sei noch, dass in Fig. 4, linke Hälfte, eine Vorposition des Mastmanipulators 7 dargestellt ist.
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5 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

619 042 PATENTANSPRÜCHE
1. Mastmanipulator mit einem ein Prüfsystem tragenden Manipulatorarm zur Materialprüfung von Rohrkrümmern von ihrer Innenseite her mit Ultraschall der von aussen nicht zugänglichen Verbindungsschweissnahtpartien zwischen dem Hauptkühlmittel-Leitungsstutzen eines Reaktordruckbehälters, seiner Primär-Rohrleitungs-Krümmer und der Primärleitung sowie zur Ultraschall- (US-) Prüfung der Krümmerlängs-nähte, wobei der Manipulatorarm am Ausleger des Mastmanipulators gelagert ist und mit dem Ausleger höhenverstellbar, um die Mastachse drehbar und in Längs- und Querrichtung (x, y) verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet dass der Manipulatorarm (1) ein in Richtung der Rohr- bzw. Rohrkrümmerachse (x) verfahrbares mehrgliedriges Fahrzeug mit gelenkig miteinander verbundenen Fahrgliedern (la, lb) und einem Prüfsystemträger (lc) ist, dass die Fahrglieder mittels aus- und einfahrbarer Stützbeine (8) zentriert in bezug auf den Rohrinnen-umfang (4) abstützbar und mittels an den Enden der Stützbeine gelagerten Rollkörper (8a) in Rohrlängsrichtung (x) verfahrbar sind, dass der Prüfsystemträger (lc) am kopfseitigen Fahrglied gelagert und mit dem Fahrzeug in Richtung der Rohrachse (x) verfahrbar ist und ein an mindestens einem Prüfarm (9) befestigtes Prüfsystem (10) aufweist, das mit dem Prüfarm in Rohrumfangsrichtung längs vorgegebener Prüfbahnen drehbar, radial ein- und ausfahrbar und auf die jeweilige Rohrmitte zentrierbar gelagert ist, und dass die Fahrglieder (la, lb) und der Prüfsystemträger (lc) über Gelenkkupplungen (2a, 2b, 2c) und längenverstellbare Antriebsglieder (13) miteinander in Eingriff stehen.
2. Manipulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug über ein Kreuzführungsstück (15) an einem Ausleger (6) des Mastmanipulators (7) derart gelagert ist, dass ein seitlicher Versatz zwischen eingefahrenem Fahrzeug (la, lb) und Ausleger (6) ausgleichbar ist, wogegen das Kreuzführungsstück (15) zum Zentrieren und Ausrichten des Fahrzeuges (la, lb) in seiner gestreckten Bereitschaftsstellung arretierbar ist.
3. Manipulator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Fahrglied (la) des Fahrzeugs ein Teleskopgestänge (21) umfasst, das an dem Ausleger (6) bzw. einem fahrzeugseitigen Gelenkflansch (15.3) des Kreuzführungsstückes (15) befestigt ist.
4. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrglieder (la, lb) und der Prüfsystemträger (lc) mittels Gelenklaschen (12) derart gelenkig miteinander verbunden sind, dass das Fahrzeug eine der Rohrkrümmung entsprechende Auslenkung in einer Ebene (x, y) auszuführen vermag, dagegen in anderen rohraxialen Ebenen starr ist.
5. Manipulator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass an den Gelenklaschen (12) und den Fahrgliedern (la, lb) sowie dem Prüf systemträger (lc) Ausricht-Anschläge (14a, 14b) angebracht sind, die in der gestreckten Bereitschaftsstellung satt aufeinanderliegen.
6. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an die Fahrglieder (la, lb) und den Prüfsystemträger (lc) Stellantriebe (13), vorzugsweise pneumatische Kraftkolben, angelenkt sind, mittels welcher sie aus der gekrümmten Fahrstellung in die gestreckte Bereitschaftsstellung und umgekehrt überführbar sind, und dass die Druckluftzylinder der pneumatischen Kraftkolben für den Fahrbetrieb zwecks loser Kopplung der Fahrglieder (la, lb) und des Prüfsystemträgers (lc) entlüftbar sind.
7. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Drehantrieb des Prüfsystemträgers (lc) eine mit letzterem verbundene, mastmanipulatorseitig antreibbare Gelenkwelle (23) vom Ausleger (6) durch das Kreuzführungsstück (15), das hohle Teleskopgestänge (21)
und die hohlen Fahrglieder (la, lb) hindurch verlegt ist, wobei die Gelenkwelle (23) mittels Rollenlagerung (23b) in den einzelnen Fahrgliedern (la, lb) und am Prüfsystemträger (lc) gelagert ist.
8. Manipulator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Antrieb des Teleskopgestänges (21) ein zweiter Stellantrieb (22), vorzugsweise pneumatische Kraftkolben, achsparallel zum Teleskopgestänge (21) angeordnet und einerseits am ersten Fahrglied (la), andererseits am Fussrohr (21a) des Teleskopgestänges (21) angelenkt ist.
9. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbeine (8) der Fahrglieder (la, lb) an ihren Enden mit zweiarmig-symmetrischen, in Fahrtrichtung orientierten Rollenhebeln (24) versehen sind, welche starr mit den Stützbeinen (8) verbunden sind, derart, dass das jeweilige Stützbein (8) sich achsnormal zum Rohrkrümmer einstellt.
10. Manipulator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützbeine (8) hohl und als Teleskopgestänge ausgeführt sind und dass in ihrem Inneren ein Antrieb (26) zur Längenverstellung und zum Andrücken der Rollen (8a) an die Krümmerinnenwand in der jeweiligen Messposition angeordnet ist.
11. Manipulator nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass pro Fahrglied (la, lb) mindestens drei in einer achsnormalen Ebene angeordnete Stützbeine (8) vorgesehen sind.
12. Manipulator nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Antriebe (26) der Stützbeine (8) als pneumatische Kraftkolben ausgeführt sind, welche an den Rollenhebeln (24) einerseits und einem Teleskopfussrohr (25b) andererseits angelenkt sind.
13. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Prüfsystemträger (lc) frontseitig das axial und radial ausfahrbare Gestänge (27bj 27a) eines US-Zentrierungsauges (27) gelagert ist.
14. Manipulator nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfarme (9) als hohle Tele-skoparme ausgeführt sind und in ihrem Inneren ein Stellantrieb, vorzugsweise jeweils ein pneumatischer Kraftkolben angeordnet ist.
15. Verfahren zum Einfahren des Manipulatorannes eines Mastmanipulators nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrglieder (la, lb) und der Prüfsystemträger (lc) in einer gestreckten Bereitschaftsstellung, bei der sich der Manipulatorarm (1) vor dem Leitungsstutzen (5a) befindet, in Stutzenachsrichtung (x) ausgerichtet, auf Rohrmitte zentriert und starr miteinander gekuppelt werden, dagegen in einer Fahrstellung, bei der sich mindestens das Prüfsystem (10) des Manipulatorarms (1) im Krümmungsbereich des Rohres (4a) befindet, die Fahrglieder (la, lb) und der Prüfsystemträger (lc) lose miteinander gekuppelt werden, so dass sie sich während des Vorschubs in Rohrachsrichtung (x) der Rohrkrümmung anpassen.
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