CH639424A5 - Waermebehandlungs-vorrichtung fuer einen reaktorbehaelter zur verlaengerung der lebensdauer des druckbehaelters. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Wärmebehandlungs-Vorrichtung gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die

2

5

10

IS

20

25

3»

35

40

45

50

55

60

65

3

639 424

Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmebehandlungsvorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 2.

Eine Vorrichtung gemäss Gattungsbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren gemäss Gattungsbegriff des Anspruchs 2 sind durch die DE-OS 23 22 118 bekannt. Dort weist die Trageinrichtung einen Abschlussdeckel auf, mit welchem die Druckbehälter-Öffnung nach dem Einfügen der Heizeinrichtung dichtend abgeschlossen wird, so dass der Druckbehälter nach seinem Entwässern, aber bei geflutetem Reaktorraum einer Wärmebehandlung unterzogen werden kann. Bei einem Versagen der Deckel-Dichtung, die insbesondere als aufblasbarer Dichtungsring ausgebildet ist, kann es zu einem Wassereinbruch vom Reaktoraum in den Druckbehälterinnen-raum kommen, was eine noch stärkere Versprödung hervorrufen kann als diejenige, die vor der Wärmebehandlung vorhanden war und durch letztere gerade beseitigt werden sollte. Weiterhin lassen sich mit der bekannten Vorrichtung keine graduellen Temperaturunterschiede in der Behälterwand exakt steuern, da Zonen ausserhalb der Wärmebehandlungszone höhere Temperaturen als gewünscht erreichen können. Die Wärmebehandlungszone soll nämlich vorzugsweise die durch die Neutronenfluenz versprödeten, im axialen Bereich des Reaktorkernes liegenden Wandbereiche des Druckbehälters umfassen. Ausserdem ist festzustelllen, dass mit der bekannten Vorrichtung mit dem Reaktordruckbehälter verbundene, in diesen fest eingebaute Teile sich nicht wirksam vor Erwärmung durch Wärmefluss von der Druckbehälterwand schützen lassen. Zu solchen Teilen gehört z.B. der Schemel im Bodenkalottenbereich. Hinzu kommt, dass der Schemel aufgrund seines zum Druckbehälter unterschiedlichen Werkstoffes einen anderen Ausdehnungskoeffizienten hat. So besteht der Druckbehälter aus einem legierten Kohlenstoffstahl mit austenitischer Innenplattierung, der Schemel dagegen aus austenitischem Werkstoff. Schliesslich ist daraufhinzuweisen, dass bei der bekannten Vorrichtung die lichte Weite der Behälteröffnung im Vergleich zum gröss-ten Innendurchmesser des Behälters praktisch nicht reduziert ist. In der Praxis ist es jedoch vielfach so, dass im Bereich der Deckel-Teilfuge des Druckbehälters der Behälterflansch nach innen eingezogen ist und die Stutzen der Hauptkühlmittelleitungen, insbesondere die Austrittsstutzen, in das Behälterinnere hineinragen.

Ausgehend von einer Wärmebehandlungs-Vorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so auszubilden, dass eine genauere Temperatursteuerung für die zu behandelnden Wandpartien des Druckbehälters ermöglicht, eine Erwärmung von ausserhalb der Behandlungszone liegenden bzw. mit diesen verbundenen Teilen des Druckbehälters auf unzulässig oder unerwünscht hohe Temperaturen vermieden und die Einfügung der Wärmebehandlungsvorrichtung auch in solche Druckbehälter ermöglicht ist, deren lichte Weite im Bereich ihrer Deckelöffnung kleiner ist als die lichte Weite im Bereich der Behandlungszone des Druckbehälters. Aufgabe der Erfindung ist es auch, ein Verfahren zum Betrieb einer Wärmebehandlungsvorrichtung gemäss Oberbegriff des Anspruchs 2 anzugeben, durch welches ein Wassereinbruch während des Heizvorganges in die Heizzone mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann (2. Teilaufgabe).

Erfindungsgemäss wird die gestellte 1. Teilaufgabe mit einer Wärmebehandlungs-Vorrichtung gemäss Gattungsbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die 2. Teilaufgabe wird erfindungsgemäss durch das Verfahren nach dem Kennzeichen des Anspruchs 2 gelöst.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, dass bei definierter Temperatursteuerung in der Heizzone Reaktorteile ausserhalb derselben unterhalb eines unerwünschten Tremperaturniveaus verbleiben, dass ein Wassereinbruch während des Heizvorganges mit Sicherheit ausgeschlossen ist und dass eine Einfügung der Heizeinrichtung auch in Druckbehälter erfolgen kann, deren Behälteröffnung enger ist als ihre lichte Weite im Bereich der Behandlungszone.

Im folgenden wird die Erfindung anhand fünf in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele noch näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung unter Fortlassung der für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Teile:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Wärmebehandlungs-Vorrichtung nach der Erfindung, im Aufriss zum Teil im Schnitt;

Fig. 2 in einer Draufsicht im Ausschnitt den Abschlussdeckel der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für'eine in einen Reaktordruckbehälter eingefügte Wärmebehandlungs-Vor-richtung im Längsschnitt, wobei nur die rechte Hälfte der Vorrichtung dargestellt ist;

Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie IV-IV aus Fig. 3;

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel mit am Zentralmast der Vorrichtung über Spreizhebel gelagerten Segmenten im Längsschnitt;

Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie IV-VI, wobei in detaillierterer Darstellung auch die Hilfssegmente gezeigt sind;

Fig. 7 ein viertes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung, bei dem entsprechend zu Fig. 5 und 6 gleichfalls ein Spreizhebelmechanismus für die Segmente vorgesehen ist, bei dem jedoch die Heizung mittels Heissgas erfolgt;

Fig. 8 den Querschnitt nach Linie VIII-VIII aus Fig. 7;

Fig. 9 einen Teilschnitt nach Linie IX-IX aus Fig. 8;

Fig. 10 ein fünftes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung nach der Erfindung mit als Träger von Induktor-Heiz-wicklungen ausgebildeten, aufspreizbaren Segmenten, wobei hier nur die linke Hälfte der Vorrichtung dargestellt ist, und

Fig. 11 ein flexibles Windungsstück der Induktor-Wicklung nach Fig. 10 vergrössert im Ausschnitt.

Von dem in Fig. 1 dargestellten Kernreaktordruckbehälter 1 (im folgenden vereinfachend als Druckbehälter bezeichnet), der aus einem warmfesten, legierten Stahl besteht, sind insbesondere die durch Punktierung hervorgehobenen Wandpartien la während des Betriebes der vom Reaktorkern ausgehenden Neutronenstrahlung ausgesetzt und unterliegen deshalb mit zunehmender Standzeit einer Gefügeveränderung in Richtung auf eine Versprödung des Werkstoffes. Dies kann dazu führen, dass der Druckbehälter 1, z.B. nach 20 Jahren Betrieb, herausgenommen und durch einen neuen ersetzt werden muss. Die Lebensdauer des Druckbehälters 1 kann indessen durch eine Wärmebehandlung auf der Basis des Erholungstemperns mit der nachfolgend beschriebenen Vorrichtung verlängert werden. Die als Ganzes mit 2 bezeichnete Vorrichtung besteht aus einer Heizeinrichtung 3, die benachbart zu den zu behandelnden Wandpartien la des Druckbehälters 1 im Innenraum lb desselben in Stellung bringbar ist. Hierzu ist, wie ersichtlich, der Druckbehälter 1 von seinen Einbauten befreit bis auf einen Schemel lc im Bereich seiner Bodenkalotte ld. Der verstärkte Behälterflansch lf, an dem normalerweise der nicht dargestellte Druckbehälterdeckel mittels Flanschschrauben dichtend verspannt wird, umspannt eine Behälteröffnung 1 e, die eine lichte Weite 1 ' hat, welche kleiner ist als die lichte Weite la' im Wandbereich la des Druckbehälters 1, der, wie dargestellt, eine im wesentlichen hohlzylindrische topfförmige

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

639424

4

Gestalt mit Bodenkalotte ld aufweist. Mit lg ist eine der Hauptkühlmittelleitungen des Druckbehälters 1 bezeichnet, wobei z.B. drei Eintritts- und drei Austritts-Leitungen in der achsnormalen Ebene der dargestellten Kühlmittelleitung lg gleichmässig über den Umfang des Druckbehälters 1 verteilt zu denken sind.

Die Halterung für die Heizeinrichtung 3 besteht aus einem im wesentlichen zylinderischen, thermisch isolierenden Haltekörper 4, der an einer als Ganzes mit 5 bezeichneten Trageinrichtung gelagert ist, mit welcher er durch die Behälteröffnung le in den Druckbehälter 1 einfügbar und aus dieser wieder herausnehmbar ist. Versorgungskabel für die Heizelemente 3a, die am Aussenumfang des Haltekörpers 4 sitzen, sind mit 6 und Messleitungen für einen Thermoelemente 7 halternden beweglichen Messbalken 7a sind mit 8 bezeichnet. Der Messbalken 7a ist an einem Parallelogramm-Gestänge 7b so gelagert, dass er aus einer eingeschwenkten Transportposition in die dargestellte Messposition gebracht werden kann, in welcher er mit seinen Thermoelementen 7 am Innenumfang der Wand la anliegt. Der Haltekörper 4 ist mittels Anlageflächen 4.1 und 4.2 seines äusseren Umfanges mit dem Druckbehälter-Innenumfang derart dichtend in Eingriff bringbar, dass er einen an der zu behandelnden Druckbe-hälter-Wandpartie la anliegenden, ringförmigen Heizraum 9 begrenzt. Die Anlageflächen 4.1 sitzen am Aussenumfang eines unteren Haltekörper-Flansches 4.10; sie liegen in der dargestellten eingefügten Lage der Vorrichtung im oberen Bereich der Kalotten-Innenumfangsflächen dichtend an. Die oberen Anlageflächen 4.2 sind an Haltekörper-Segmenten 4.20 angeordnet. Diese Segmente 4.20 haben im dargestellten Ausführungsbeispiel einen etwa L-förmigen Querschnitt, der so bemessen ist, dass sie, wenn der Haltekörper 4 mit seinen unteren Anlageflächen 4.1 am Innenumfang der Bodenkalotte aufliegt, in den Ringspalt 10 eingefügt werden können, der zwischen dem oberen Ringflansch 4.21 des Haltekörpers 4 und dem Innenumfang des Druckbehälters 1 aufgespannt wird.

Die Segmente 4.20 bilden einen in sich geschlossenen Segmentring mit entsprechenden Teilfugen 11, der z.B. aus sechs gleichartigen Segmenten 4.2 besteht, die in Form von liegenden L-Profilen mit ihrem kurzen L-Schenkel am Innenumfang des Druckbehälters 1 und mit ihrem längeren L-Schenkel in horizontaler Lage auf der Oberseite des Ring-flansches 4.21 des Haltekörpers 4 aufliegen. Auf diese Weise kann der Haltekörper 4 mit seinem unteren Ringflansch 4.10 und seinem oberen Ringflansch 4.21 durch die Behälteröffnung, d.h. insbesondere durch die Engstelle der lichten Weite le, hindurch in das Behälterinnere eingebracht werden, und anschliessend wird der Haltekörper 4 durch Inposition-bringen der Haltekörper-Segmente 4.20 auf die lichte Weite la' der zu behandelnden Wandpartie la eingestellt. Wie ersichtlich, sind die unteren Anlageflächen 4.10 an den Flanschen 4.21 des Haltekörpers 4 angeordnet und am oberen Ringflansch 4.21 die einstellbaren Haltekörper-Segmente 4.20 mit ihren Anlageflächen 4.2 gelagert. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel sind die verstellbaren Haltekörper-Segmente deshalb nur im Bereich des oberen Ringflansches 4.21 vorgesehen, weil aufgrund der Kalottenkrümmung der Aus-sendurchmesser des unteren Ringflansches 4.10 einerseits gross genug ist um dichtend anzuliegen, andererseits klein genug ist, um durch die Behälteröffnung le der lichten Weite 1 ' hindurchgeführt werden zu können.

Die Trageinrichtung 5 weist einen Gittermast 50 auf mit Längsstreben 5.1, Querstreben 5.2 und Diagonalstreben 5.3. Im Bereich des Haltekörpers 4 weist der Gittermast 5.0 eine korbartige Fortsetzung 5.4 auf, deren Aussenabmessungen etwas kleiner als die Innenabmessungen des Haltekörpers 4 sind und deren Längs-, Quer- und Diagonalstreben mit 5.10,

5.20 und 5.30 bezeichnet sind. Anstelle der Querstreben 5.20 können auch entsprechende Ringplatten verwendet werden. Mit den äusseren Längsstreben 5.10 sind ebenfalls in Längsrichtung verlaufende Stützbeine 12 verbunden mit angelenkten Stützfüssen 12.1 an ihren Enden. Diese an der korbartigen Verlängerung des Gittermastes 5.0 befestigten Stützbeine 12 dienen zugleich zur Verbindung des Haltekörpers 4 mit der Gittermast-Konstruktion, d.h. durch sie wird die gesamte Trageinrichtung 2 mit Haltekörper 4 und Heizelementen 3a abgestützt. Gemäss einer nicht dargestellten Variante könnten die Stützbeine 12 auch längsverschieblich in bezug auf den Haltekörper 4 derart gelagert sein, dass bei einer Abstützung der Trageinrichtung an den Füssen 12.1 ein steuerbarer Anpressdruck der Anlageflächen 4.1 an der Bodenkalotte la erreicht werden kann. Der Gittermast 5.0 durchdringt den auf einer Schulter 13 des Deckelflansches lf aufsetzbaren Abschlussdeckel 14, welch letzterer über Halteeisen 15 mit dem Gittermast 5.0 verbunden ist. Zwecks Steuerung der Temperaturverteilung in dem innerhalb des Haltekörpers 4 angeordneten Druckbehälterraum lb und damit auch mittelbar zur Temperatursteuerung innerhalb des Heizraumes 9 sind Teile des Abschlussdeckels 14 als Klappen 14a ausgebildet. Diese Klappen können insbesondere fernbetätigt offen- und schliessbar sein (nicht dargestellt); statt der Klappen 14a könnten auch Schieber vorgesehen sein (gleichfalls nicht dargestellt). In Fig. 1 sind zwei solche Klappen 14a in geöffnetem Zustand dargestellt, wogegen die Draufsicht nach Fig. 2 den Abschlussdeckel 14 im geschlossenen Zustand seiner Klappen 14a zeigt. Die Segmente 14b sind feste Deckelpartien und nicht als Klappen ausgeführt.

Wie es durch die Pfeile 150 versinnbildlicht wird, sind die Längsstreben 5.1 des Gittermastes 5.0 als hohle Gitterstäbe ausgebildet, so dass durch sie Kühlluft in den Raum lb einge-blasen werden kann. Zu diesem Zweck sind an die Längsstreben an ihren oberen Enden schematisch bei 15.1 angedeutete Kühlluftleitungen angeschlossen. Es ist auch möglich, anstelle der Längsstreben 5.1 gesonderte Kühlluftleitungen am Gittermast 5.0 zu verlegen. Eine Tauchpumpe 16, die bis zum untersten Bereich der Bodenkalotte ld herabgelassen ist, ermöglicht es, den Druckbehälter lb leer zu pumpen. Die flexible Pumpenleitung 16.1 ist über eine Umlenkrolle 16.2, welch letztere im oberen Bereich des Gittermastes 5.0 gelagert ist, mit einem bestimmten Durchhang in S-Form durch entsprechende Durchgangsöffnungen der Deckenriegel 17 nach aussen hindurchgeführt. In entsprechender Weise sind auch die Kühlluftleitungen 15.1 sowie die Messleitungen 8 und die Heizleitungen 6 nach aussen hindurchgeführt. Bei 16' ist eine Zwischenposition der Tauchpumpe 16 angedeutet, die diese einnimmt, bevor sie herabgelassen oder nachdem sie herausgezogen ist. Die Tauchpumpenleitung 16.1 dient einerseits als Druckleitung, andererseits als Tragseil für die Pumpe 16 und besteht hierzu aus einem armierten, flexiblen Schlauch. Der Reaktorraum r ist während des Heizvorganges von Wasser entleert, wobei die Abschirmung durch die Deckenriegel 17 erfolgt.

Bei 7.1 ist ein weiteres bewegliches Thermoelement angedeutet, das an einem beweglichen Schwenkarm 7.1a befestigt ist, welch letzterer wiederum ausschwenkbar an einem der ■ Stützbeine 12 gelagert ist. Hierbei sind die Messleitungen nicht dargestellt, ebensowenig wie der Schwenkmechanismus, der vorzugsweise zum fernbedienbaren Schwenken dient. Die Hauptkühlmittelleitungen lg werden, bevor mit dem Wärmebehandlungsvorgang begonnen wird, durch Isolierstopfen 18 verschlossen, welche z.B. aufblasbar mit Druckluft oder anders aufweitbar ausgeführt sein können. Ein Gestänge zum Einfügen und Herausziehen dieser Isolierstopfen 18 ist mit 18.1 bezeichnet. Die Umlenkrolle 16.2 gehört zu einem nicht näher dargestellten Pumpenhubwerk.

s

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

Der Haltekörper 4 ist so ausgeführt, dass er mit der Wand des Druckbehälters 1 wärmedicht abschliesst. Die Wärmedichtung nach oben wird durch die Haltekörper-Segmente 4.20 bewirkt, die nach dem Einsetzen der Vorrichtung unter Wasser in Position gebracht werden und durch ihre Überlappungen eine Konvektionsströmung durch die Spalte 180 verhindern. Die festen Deckelsegmente 14b übernehmen die Halterung des Gittermastes 5.0 (Kippsicherung), wogegen die beweglichen Klappen 14a in Verbindung mit der Kühlluftströmung 150 der Lufttemperatursteuerung in den Räumen lb und 9 dienen. Die beschriebene Vorrichtung ist durch die Mess- und Versorgungskabel mit einer handelsüblichen Steuer- und Regeleinrichtung ausserhalb des Reaktorraumes r verbunden. Die Abschirmung erfolgt - ausser durch die umliegenden Wände - durch die schon erwähnten Deckenriegel 17. Das Einsetzen der Wärmebehandlungs-Vorrich-tung erfolgt bei ausgeräumtem Druckbehälter, jedoch unter Wasser. Das Wasser dient hierbei als Abschirmmedium. Ist die Vorrichtung in die in Fig. 1 dargestellte Lage gebracht, dann kann mit der Tauchpumpe 16 der Innenraum des Druckbehälters und der Reaktorraum r von Wasser entleert werden, nachdem die Deckenriegel 17 in Stellung gebracht sind. Die Heizelemente 3 a sind an sich bekannte elektrische Widerstands-Heizelemente, die die zu behandelnden Wandpartien la aufheizen. Wesentlich ist, dass durch diese Heizelemente 3a eine partielle Wärmebehandlung durchgeführt werden kann, d.h. eine Behandlung nur derjenigen Wandbereiche, bei denen eine Versprödung beseitigt werden muss, wogegen andere Wandbereiche von der Temperaturbehandlung praktisch unbeeinflusst bleiben.

Fig. 3 und 4 zeigen das zweite Ausführungsbeispiel, bei dem abweichend von Fig. 1 und 2 jedes Haltekörpersegment 4.30 an einer gesonderten Trageinrichtung 50 eingehängt ist, und zwar so, dass die Segmente 4.30 nacheinander in das Behälterinnere lb einfügbar bzw. wieder aus dem Behälterinneren herausnehmbar sind. Die Segmente 4.30 liegen im Bereich axialer Trennfugen 4.30a aneinander wärmedichtend an und bilden dabei einen geschlossenen Ringverband, vgl. Fig. 4, so dass keine gesonderten Hilfssegmente erforderlich sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier über den Umfang verteilte Segmente 4.30 vorgesehen, deren jedes mit Gelenklaschen 19 versehen ist, an denen jeweils ein Träger 20 angelenkt ist. Ein Bügel 21 am Innenumfang des Haltekörpers 40 bzw. am Innenumfang der jeweiligen Segmente 4.30 verhindert ein Kippen der Segmente beim Einfügen bzw. Herausnehmen. Anstelle eines Dichtstopfens für die Hauptkühlmittelleitung lg ist hier ein Dichtteller 180 vorgesehen, der über eine Stange 181 am jeweiligen Träger 20 befestigt ist. Der Abschlussdeckel 140 kann ebenso wie der Haltekörper 40 in einzelne Segmente unterteilt sein, die nach Inposition-bringen aller Segmente 4.30 ebenfalls einen in sich geschlossenen dichtenden Deckelverband ergeben. Die einzelnen Abschlussdeckelsegmente sind mit 141, zugehörige Verstei-fungs- und Haltestreben mit 142 bezeichnet. Die letzteren sind mit einem Ende am Träger 20 und mit ihrem anderen Ende am jeweiligen Segment 141 befestigt. Im übrigen sind funktionsmässig gleiche Teile zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1,2 auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Der Wärmebehandlungsvorgang läuft sinngemäss wie vorbeschrieben ab.

Beim dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 und 6 ist der Haltekörper 400 über seinen Umfang gesehen in mehrere mittels durchgehender axialer Trennfugen 22 (siehe Fig. 6) voneinander getrennte Segmente 4.40 unterteilt, und diese Segmente 4.40 sind über Spreizhebel 23 an einem Zentralmast 500 so gelagert, dass bei Axialverschiebung des Zentralmastes 500 relativ zu den Segmenten 4.40 letztere in bezug auf den Zentralmast radial aufgespreizt werden. Hierbei sind die

639424

Segmente 4.40 über Zugseile 24 (stattdessen können auch Gelenkstäbe verwendet werden) an einer Abschlussplatte 1400 angehängt, wobei der Zentralmast 500 die Abschlussplatte 1400 unter Ermöglichung einer Relativbewegung zu den Einzelsegmenten 4.40 axial verschieblich in einer Durchgangsbohrung 25 durchdringt. Die Zugseile sind an entsprechenden Laschen 26 der Segmente 4.40 und 27 des Abschlussdeckels 1400 eingehängt. Die Spreizhebel sind an entsprechenden Gelenklaschen 28, die am Innenumfang der Segmente 4.40 befestigt sind, an ihren äusseren Enden und an Laschensternen 29, die auf dem Zentralmast 500 befestigt sind, an ihren inneren Enden angelenkt. Der fest auf dem Zentralmast 500 sitzende Ringkragen 30 hat einen solchen Abstand 31 zum Abschlussdeckel 1400, dass beim Herausheben der Vorrichtung zunächst die Segmente 4.40 eingespreizt werden und im letzten Teil dieses Einspreizhubes der Ringkragen 30 den Abschlussdeckel 1400 mitnimmt. Zu diesem Zweck ist der Zentralmast 500 an seinem oberen Ende mit einer Einhängeöse 32 für einen Kranhaken o. dgl. versehen. Der Dichtteller 180 für die Hauptkühlmittelleitung lg sitzt bei diesem Ausführungsbeispiel an einem Schwenkhebelgestänge 33, das an einem Lagerbock 34 des Abschlussdeckels 1400 schwenkbar gelagert ist und eine Durchgangsöffnung 35 des Abschlussdeckels 1400 mit dem Hebel 33a derart durchdringt, dass eine begrenzte Schwenkbewegung ermöglicht ist. Bei 36 ist ein Betätigungsgestänge angedeutet, das am äusseren Hebelarm 33b angelenkt ist und vorzugsweise der Fernbetätigung dient.

Fig. 6 zeigt, dass zum Abdichten der axialen Trennfugen 22 zwischen tangential einander benachbarten Segmenten 4.40 über den Umfang der Segmente verteilte Hilfssegmente 4.40 auf grössere Durchmesser verschiebbar sind und im durch-messervergrösserten Zustand des Haltekörpers 400 die tangentialen Spalte 22' zwischen den aufgespreizten Segmenten 4.40 wärmeflussdichtend überdecken. Die Hilfssegmente 37 sind ebenso wie die Segmente 4.40 über Spreizhebel am Zentralmast 500 angelenkt, wobei diese radial etwas kürzeren Spreizhebel mit 23.1 bezeichnet sind. Als Gelenklager dienen für die äusseren Enden wiederum Laschen 28 und für die inneren Enden der Laschenstern 29. Im übrigen sind funktionsmässig gleiche Teile zum ersten und zweiten Ausführungsbeispiel auch mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Wärmebehandlung erfolgt sinngemäss wie anhand des ersten Ausführungsbeispiels beschrieben.

Beim vierten Ausführungsbeispiel nach Fig. 7,8 und 9 bilden die Segmente 4.50 und die Hilfssegmente 370 in Verbindung mit dem Wandbereich la, mit dem sie entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel gleichfalls dichtend in Eingriffbringbar sind, eine Heizgaskammer 38, und zwar in der in Fig. 7 und im rechten Teil der Fig. 8 dargestellten Heizstellung I. An die Heizgaskammer 38 sind Gaszuleitungen 39a und Gasableitungen 39b angeschlossen. Als Heizmedium kann z.B. Heissluft verwendet werden; es ist jedoch auch möglich, ein Inertgas zu verwenden, falls das aufzuheizende Behälterwandmaterial zu nicht erwünschten Oxidationen neigt. Die Gaszuleitung 39a ist, vgl. Einzelheit nach Fig. 9, über ein U-förmig abgebogenes Rohrknie 39al an einen oberen Eintrittskammerteil 38a der Heizgaskammer 38 angeschlossen, wogegen die Gasableitung 39b ebenfalls über ein U-förmig gebogenes Rohrknie 39b 1 im unteren Bereich der Heizgaskammer 38 durch eine Umfangswand der Segmente 4.50 hindurchführend angeschlossen ist. Die Anschlussteilen für die Gaszuleitungen 39a werden durch über den Innenumfang der Hilfssegmente 370 überstehende, kastenförmige Vorsprünge 42 gebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dann jedes der vier je einem Quadranten zugeordneten Hilfssegmente 370 an je eine Gaszuleitung 39a ange5

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

639424

schlössen und an jedes der Segmente 4.50 der vier Quadraten je eine Gasableitung 39b. Durch die Pfeile f3 sind die Heiss-gasströme verdeutlicht. Die Segmente 4.50 und Hilfssegmente 370 sind bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechend dem dritten Ausführungsbeispiel wiederum an Spreizhebeln 23 angelenkt, entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen wie beim dritten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Bei diesem wie auch beim vorbeschriebenen dritten Ausführungsbeispiel kann das Eigengewicht des Zentralmastes 500 so gross gemacht werden, dass er genügend grosse Spreizkräfte auf die Segmente 4.50 und 370 bzw. 4.40 und 37 ausübt. Der Wärmebehandlungsvorgang erfolgt wie bereits erläutert, wobei aus Vereinfachungsgründen bei den Ausführungsbeispielen zwei bis vier die Tauchpumpe, die Thermomesselemente und andere in Fig. 1 dargestellte Details nicht abgebildet sind.

Beim fünften Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 und 11 sind die hier mit 4.60 bezeichneten Segmente und nicht näher ersichtliche Hilfssegmente eines Haltekörpers 4' als Träger einer Induktorwicklung 43 ausgebildet. Das durch die Induktorwicklung 43 erzeugbare elektromagnetische Wechselfeld durchdringt die Isolierung der Segmente 4.60 und erzeugt im Wandbereich la des Druckbehälters 1 Wirbelströme, die ebenfalls zur erforderlichen Erwärmung des Wandbereiches la auf Erholungstemperatur führen. Die Wechselstrom-

Zuleitung ist mit 43a, die Ableitung mit 43b bezeichnet. Es handelt sich um flexibles Starkstromkabel. Damit die Induktorwindungen der Wicklung 43 beim Aufspreizen der Aufspreizbewegung folgen können und sich an den Innenum-s fang des Haltekörpers 4' anlegen, sind sie mit flexiblen, schlaufenförmig zusammenschiebbaren Windungsstücken 44 versehen. Diese überbrücken, wie ersichtlich, im gestreckten Zustand die Umfangsvergrösserung der Windungen 43a, die letztere beim Aufspreizen erfahren. Fig. 11 zeigt ein solches io flexibles schlaufenförmig zusammengedrücktes Windungsstück 44 im noch nicht aufgespreizten Zustand des Haltekörpers 4' bzw. seiner Segmente 4.60. Der Vorteil der beschriebenen Induktorwicklung 43 ist unter anderem der, dass am Innenumfang des Wandbereiches la keine nach aussen abzu-15 dichtenden Gaskammern gebildet werden; vielmehr sind im wesentlichen lediglich die Abstrahlungsverluste in Grenzen zu halten, was dadurch auf günstige Weise erreicht werden kann, dass der Haltekörper 4' an seinem Aussenumfang mit einer spiegelnden Oberfläche versehen wird. Diese Mass-20 nähme ist im übrigen auch für die Ausführungsbeispiele eins bis vier von Vorteil. Damit am Aussenumfang des der Wärmebehandlung zu unterwerfenden Druckbehälters 1 keine zu grossen Abstrahlungsverluste entstehen, kann auch in diesem Bereich eine Isolierung, z.B. eine temperaturbeständige 25 Metallfolienisolierung vorgesehen sein (nicht dargestellt).

B

5 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

639424 PATENTANSPRÜCHE

1. Wärmebehandlungs-Vorrichtung für einen Reaktordruckbehälter zur Verlängerung der Lebensdauer des Druckbehälters, dessen warmfester Werkstoff durch Neutronen-fluenz zeitabhängigen Gefügeveränderungen unterworfen ist, mit einer Heizeinrichtung, die benachbart zu den zu behandelnden Wandpartien des Druckbehälters im Innenraum desselben in Stellung bringbar ist, ferner mit einer Halterung für die Heizeinrichtung, die einen im wesentlichen hohlzylindrischen Haltekörper aufweist, der an einer Trageinrichtung gelagert ist, mittels welcher er durch die Behälteröffnung in den Druckbehälter einfügbar und wieder herausnehmbar ist, dadurch gekennzeichnet,

- dass der Haltekörper (4,40,400,4') als Isolierzylinder ausgebildet ist und mittels Anlageflächen (4.1,4.2) seines äusseren Umfanges mit dem Druckbehälter-Innenumfang derart dichtend in Eingriff bringbar ist, dass er einen an der zu behandelnden Druckbehälter-Wandpartie (la) anliegenden, ringförmigen Heizraum (9,38) begrenzt,

- dass von den Anlageflächen (4.2) des Haltekörpers zumindest diejenigen an seinem oberen Ende an in ihrem Aussen-durchmesser verstellbaren Haltekörper-Segmenten (4.20, 4.30,4.40,4.50,4.60) angeordnet sind, so dass der Haltekörper (4,40,400,4') auf einem Aussendurchmesser kleiner als die lichte Weite (1 ') der Behälteröffnung (le) in das Behälterinnere (lb) einbringbar und anschliessend auf die lichte Weite (1 a') der zu behandelnden Wandpartie (la) einstellbar ist, und

- dass Mittel (14a, 5.1; 39a, 39b) zur konvektiven Steuerung der Temperaturverteilung innerhalb des Heizraumes (9) vorgesehen sind.

2. Verfahren zum Betrieb einer Wärmebehandlungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Heizeinrichtung an einer Trageinrichtung durch einen Reaktorraum und die Behälteröffnung in den Druckbehälter eingefügt und auch wieder herausgenommen wird und beim Einfügen und Herausnehmen der Heizeinrichtung der Druckbehälter-Innen-raum und der Reaktorraum geflutet werden, dagegen zur eigentlichen Wärmebehandlung der Druckbehälter-Innen-raum vom Flutwasser entleert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wärmebehandlung auch der oberhalb des Druckbehälters (1) liegende Reaktorraum (r) vom Flutwasser entleert und nach aussen durch Decken-Riegel (17) abgeschirmt wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlageflächen (4.2,4.1) an Flanschen (4.21,4.10) des oberen und unteren Endes des Haltekörpers angeordnet sind, wobei zumindest an den oberen Flanschen (4.21) die verstellbaren Haltekörper-Segmente (4.20) gelagert sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (40) über seinen Umfang gesehen in mehrere mittels durchgehender axialer Trennfugen (4.30a) voneinander getrennte Segmente (4.30) unterteilt ist und jedes dieser Segmente an einer gesonderten Trageinrichtung (50) aufgehängt ist und die Segmente (4.30) nacheinander in das Behälterinnere (lb) einfügbar und dabei mit axialen Teilfugen dichtend zu einem in sich geschlossenen Zylinderkörper aneinanderfügbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Haltekörper (400) über seinen Umfang gesehen in mehrere mittels durchgehender axialer Trennfugen (22) voneinander getrennte Segmente (4.40) unterteilt ist und diese Segmente über Spreizhebel (23) an einem Zentralmast (500) so gelagert sind, dass bei Axialverschiebung des Zentralmastes relativ zu den Segmenten letztere in bezug auf ersteren radial aufgespreizt werden,

wobei Mittel (37,23.1) zum Abdichten der durch Aufspreizen klaffenden axialen Trennfugen (22') vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (4.40) über Zugseile (24) oder Gelenkstäbe an einer Abschlussplatte (1400) angehängt sind und der Zentralmast (500) letztere unter Ermöglichung einer Relativbewegung zu den Einzelsegmenten (4.40) axial verschieblich durchdringt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch geken-zeichnet, dass zum Abdichten der axialen Trennfugen (22) zwischen tangential einander benachbarten Segmenten (4.40; 450) über den Umfang der Segmente verteilte Hilfssegmente (37; 370) vorgesehen sind, welche ebenso wie die Segmente (4.40; 450) auf grössere Durchmesser verschiebbar sind und im durchmesservergrösserten Zustand des Haltekörpers (400) die tangentialen Spalte (22') zwischen den Segmenten überdecken.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, wobei die Trageinrichtung einen im Bereich des Deckelflansches des Druckbehälters aufsetzbaren Abschlussdeckel aufweist, dadurch gekenzeichnet, dass zwecks Steuerung der Temperaturverteilung in dem innerhalb des Haltekörpers (4) angeordneten Druckbehälterraum (lb) und damit auch innerhalb des Heizraumes (9) Teile (14a) des Abschlussdeckels (14) als vorzugsweise fernbetätigbare Klappen oder Schieber ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,3 oder 8, mit einem Zentralmast als Trageinrichtung des Haltekörpers, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Zentralmast (5.0) Kühlluftleitungen (5.1) zur Belüftung des innerhalb des Haltekörpers (4) angeordneten Druckbehälterraumes (lb) verlegt sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, mit einem Gittermast als Zentralmast, dadurch gekennzeichnet, dass hohle Gitterstäbe (5.1) als Kühlluftleitungen ausgebildet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit Heissgasbeheizung, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Segmenten (4.50) des Haltekörpers (400) und dem Druckbehälter (1) eine oder mehrere Heizgaskammern (38) gebildet und die Heizgaskammern an Heizgaszu- und -ableitungen (39a, 39b) angeschlossen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Segmente (4.60) des Haltekörpers (4') als Träger einer Induktor-Wicklung (43) zur induktiven Beheizung der Behälterwände ausgebildet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Windungen (43a) der Induktor-Wicklung (43) mit flexiblen Windungsstücken (44) solcher Länge versehen sind, dass diese die Umfangsvergrösserung der Windungen (43a), die letztere bei der Durchmesser-Vergrösse-rung der Segmente (4.60) des Haltekörpers (4') erfahren, überbrücken.

14. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3 mit am Haltekörper gelagerten, in radialer Richtung auslenkbaren und mit der Aufheizzone der Druckbehälterwand in Eingriff bringbaren Temperatur-Messelementen, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur-Messelemente (7) an einem vorzugsweise achsparallel zum Druckbehälter orientierten Messbalken (7a) befestigt sind und der Messbalken am Aussenum-fang des Haltekörpers (4) über ein Gestänge (7b) in und ausser Eingriff der Druckbehälterwand (la) steuerbar gelagert ist.