CH699373B1

CH699373B1 - System und Verfahren zum Abschirmen einer Strahlung von einer Reaktorgefässinnenwand, wobei die Strahlung von einem Inhalt ausgeht, der in dem Reaktorgefäss gespeichert ist.

Info

Publication number: CH699373B1
Application number: CH00304/07A
Authority: CH
Inventors: Hsueh-Wen Pao
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2005-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2010-02-26
Also published as: ES2327994B1; KR20070057063A; TW200733138A; US20070121776A1; WO2007063401A1; JP2007155726A; ES2327994A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zum Abschirmen einer Strahlung von einer Reaktorgefässinnenwand, wobei die Strahlung von einem Inhalt ausgeht, der in dem Reaktorgefäss (12) gespeichert ist. Das Reaktorgefäss enthält Einlassdüsen (13), Auslassdüsen (14) und am Boden angebrachte Instrumente (15). Das Verfahren umfasst das Entfernen von Kernzylindern in dem Reaktorgefäss, das Installieren einer Spannungsabschirmung in dem Reaktorgefäss, das Installieren eines Kofferdamms, die Drainage des Reaktorgefässes, das Absenken eines Werkzeuglieferroboters in das Reaktorgefäss, das Anbringen des Werkzeuglieferroboters an einer Oberfläche des Reaktorgefässes, das Absenken einer Werkzeugwanne in das Reaktorgefäss und das Anbringen der Werkzeugwanne an der Oberfläche des Reaktorgefässes.

Description

Allgemeiner Stand der Technik

Erfindungsgebiet

[0001] Diese Erfindung betrifft allgemein Werkzeuge zum Inspizieren, Reparieren und Mindern von Spannungskorrosionsrissbildung an Druckwasserreaktorgefässen. Insbesondere betrifft die Erfindung ein System und ein Verfahren zum Abschirmen einer Strahlung von einer Reaktorgefässinnenwand, wobei die Strahlung von einem Inhalt ausgeht, der in dem Reaktorgefäss gespeichert ist.

Beschreibung des verwandten Stands der Technik

[0002] Ein Reaktordruckgefäss (RPV) eines Druckwasserreaktors (PWR) weist in der Regel eine allgemein zylindrische Form auf und ist an beiden Enden, z.B. durch einen unteren Kopf und einen entfernbaren oberen Kopf, geschlossen.

[0003] Während der Lebensdauer eines Nuklearreaktors kommt es zu verschiedenen Zeiten zu der Notwendigkeit, den Kern und das Innere des Reaktorgefässes durch den oberen Kopf zu entfernen. Zu solchen Gelegenheiten gehört das Wiederbefüllen, Inspizieren, Härten, Reparieren und Mindern von Spannungskorrosionsrissbildung (SCC).

[0004] SCC ist ein bekanntes Phänomen, das an Reaktorkomponenten, wie Strukturelementen, Rohren, Befestigern und Schweissstellen, die Hochtemperaturwasser ausgesetzt sind, auftritt. Reaktorkomponenten können einer Reihe von Spannungen ausgesetzt sein. Diese Spannungen können beispielsweise mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungen, dem für das Speichern des Reaktorkühlwassers erforderlichen Betriebsdruck und anderen Spannungsquellen zusammenhängen, wie beispielsweise Restspannungen, die aus Schweissvorgängen oder Kaltbearbeitung oder anderen inhomogenen Metallbearbeitungen herrühren. Ausserdem kann die Chemie des Wassers, das Schweissen, die Wärmebehandlung und die Strahlung die Anfälligkeit für SCC eines Metalls in einer Komponente beeinflussen.

[0005] Reaktorkomponenten, die sich in Kontakt mit dem Reaktorkühlmittel befinden, können gelegentlich infolge SCC-bedingten Ausfalls ersetzt werden. Das Ersetzen der internen Komponenten kann in der Regel das Entfernen des Innenkerns aus dem Reaktorgefäss erfordern. Im dem Fall beispielsweise, dass sichere End- oder Verbindungskühlmittelrohre ersetzt werden müssen, muss der Reaktor zur Wartung heruntergefahren und auf eine Höhe unterhalb des sicheren Endes der Düse drainiert werden. Die sicheren End- und/oder Verbindungskühlmittelrohre werden dann entfernt und Ersatzrohre für die sicheren End- und/oder Verbindungskühlmittelrohre werden an die RPV-Düse geschweisst. Das Ersetzen von sicheren End-und/oder Verbindungsrohren ist in der Regel zeitaufwändig und kostspielig, da ein solches Ersetzen im Allgemeinen eine längere Ausfallzeit des Reaktors erfordert.

[0006] Während des Reaktorbetriebs kann es jedoch an Umfangsschweissverbindungen zu interkristalliner Spannungs-korrosionsrissbildung (IGSCC) und bestrahlungsunterstützter Korrosionsrissbildung (IASCC) in von der Schweisshitze betroffenen Flächen kommen, welche die strukturelle Integrität der Reaktorkomponenten verringern kann.

[0007] Bekannte Verfahren zum Inspizieren der Umfangsschweissstellen auf IGSCC und IASCC verwendeten Ultraschallsonden, die an der Aussenseite der Schweissverbindung positioniert wurden. Während die Sonde durch die Schweissstelle von der Aussenseite der Komponente zu der Innenseite der Komponente vorgeschoben wird, wird eine Reihe von Scans durchgeführt. Andere Verfahren stützten sich auf die Positionierung einer Ultraschall- oder Wirbelstromsonde an der Innenoberfläche der Komponente und das Vorschieben des Ultraschallstrahls von der Innenfläche der Komponente zu der Aussenfläche der Komponente. Auf jeden Fall erfordern die meisten Inspektionsverfahren das zeitweilige Herunterfahren des Reaktorgefässes.

[0008] Ausserdem muss der Reaktor während Schweissvorgängen trocken gehalten werden, um eine korrosionsbeständige Beschichtung (CRC) auf Reaktorkomponenten aufzubringen. In diesem Fall muss ein Nachfüllpool in dem Reaktor abgelassen werden, um die Schweisszone trocken zu halten. Die Drainage des Nachfüllpools kann jedoch schwierig sein, da die hochdosierten Reaktorkomponenten in dem Pool gelagert werden und das Reaktorgefäss gleichzeitig zu dem Pool hin offen ist.

[0009] Dementsprechend besteht ein Bedarf an einer zuverlässigen und verhältnismässig einfachen temporären Abschirmung und Zugang zu dem Inneren eines Reaktorgefässes, sowie daran, das Entwässern des Reaktorgefässes zuzulassen und an der Bereitstellung einer sicheren Arbeitsposition für Mitarbeiter.

Kurzdarstellung der Erfindung

[0010] Es wird ein System zum Abschirmen einer hohen Strahlungsdosis von einer Reaktorgefässinnenwand und angebrachter Komponenten vorgeschlagen, das eine in dem Reaktorgefäss positionierte Strahlungsabschirmung und einen Kofferdamm umfasst. Die Strahlungsabschirmung verringert die Strahlendosis von bestrahlten Gefässen. Der Kofferdamm gestattet die Drainage des Gefässes und hält den Nachfüllpool mit Wasser gefüllt.

[0011] Eine weitere beispielhafte Ausführungsform stellt eine Arbeitsbühne für den Kofferdamm und einen Kofferdammträger zum Unterstützen der Arbeitsbühne bereit. Die Arbeitsbühne kann einen drehbaren Zugangsdeckel enthalten. Der drehbare Zugangsdeckel kann eine Vielzahl von Öffnungen für den Zugang zu dem Inneren des Reaktorgefässes umfassen.

[0012] Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung stellen ein Verfahren zur Vorbereitung des Reaktorgefässes für die Wartung bereit. Das Verfahren kann das Entfernen der Kernzylinder in dem Reaktorgefäss, das Installieren einer Strahlungsabschirmung in dem Reaktorgefäss, das Installieren eines Kofferdamms und die Drainage des Reaktorgefässes umfassen.

[0013] Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein System zum Inspizieren, Reparieren und Mindern von Spannungskorrosionsrissbildung an einem Druckwasserreaktorgefäss. Das Reaktorgefäss enthält Einlassdüsen, Auslassdüsen und am Boden angebrachte Instrumentendüsen (BMI). Das System kann eine in dem Reaktorgefäss positionierte Strahlungsabschirmung, einen Kofferdamm, einen in das Reaktorgefäss abgesenkten Werkzeuglieferroboter und eine Werkzeugwanne zur Aufnahme der Werkzeuge enthalten.

[0014] Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen ein Verfahren zum Inspizieren, Reparieren und Mindern von Spannungskorrosionsrissbildung an einem Druckwasserreaktorgefäss. Das Verfahren kann das Entfernen von Kernzylindern in dem Reaktorgefäss, das Installieren einer Strahlungsabschirmung in dem Reaktorgefäss, das Installieren eines Kofferdamms, die Drainage des Reaktorgefäss, das Absenken eines Werkzeuglieferroboters in das Reaktorgefäss, das Anbringen des Werkzeuglieferroboters an eine Oberfläche des Reaktorgefässes, das Absenken einer Werkzeug enthaltenden Werkzeugwanne in das Reaktorgefäss und das Anbringen der Werkzeugwanne an der Oberfläche des Reaktorgefässes enthalten.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0015] Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden durch ausführliches Beschreiben von beispielhaften Ausführungsformen davon unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlicher, in denen ähnliche Prozeduren durch ähnliche Bezugszahlen dargestellt sind, welche nur zu Veranschaulichungszwecken gegeben werden und die vorliegende Erfindung somit nicht einschränken.
<tb>Fig. 1<sep>ist eine schematische Ansicht eines Reaktordruckgefässes in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 2<sep>ist eine schematische Ansicht eines Reaktordruckgefässes mit entfernten Kernzylindern in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 3A<sep>ist eine schematische Ansicht einer Strahlungsabschirmung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 3B<sep>ist eine schematische Ansicht einer in dem Reaktorgefäss installierten Strahlungsabschirmung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 4<sep>ist eine schematische Ansicht eines in dem Reaktordruckgefäss installierten Kofferdamms in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 5<sep>ist eine schematische Ansicht der Arbeitsbühne in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 6<sep>ist eine schematische Ansicht eines Reaktordruckgefässes und eines Filters in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 7<sep>ist eine schematische Ansicht einer Gehäuseunterwand mit internen Komponenten in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

<tb>Fig. 8<sep>ist ein Flussdiagramm, das die Installation von Werkzeuglieferrobotern in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Ausführliche Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen

[0016] Es sei darauf hingewiesen, dass diese Figuren zur Veranschaulichung der allgemeinen Merkmale des Verfahrens und der Vorrichtung beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit dem Zweck, derartige beispielhafte Ausführungsformen hierin zu beschreiben, bestimmt sind. Diese Zeichnungen sind jedoch nicht massstabsgetreu und geben die Eigenschaften einer beliebigen Ausführungsform möglicherweise nicht genau wieder, und sie sollten nicht als den Wertebereich oder die Eigenschaften beispielhafter Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung definierend oder einschränkend ausgelegt werden. Ähnliche Zahlen werden für ähnliche und entsprechende Teile der verschiedenen Zeichnungen verwendet.

[0017] Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines Reaktordruckgefässes in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 veranschaulicht insbesondere eine Perspektivansicht des Sicherheitsgebäudes 10 mit einem weggeschnittenen Teil der Sicherheitswand 11, um ein Reaktorgefäss 12, einen Nachfüllpool 16a und einen Reaktorpool 16b darin zu zeigen. Das Reaktorgefäss 12 ist ein längliches, allgemein zylinderförmiges Element. Das Reaktorgefäss 12 weist den üblichen halbkugelförmigen Boden und eine Vielzahl von Einlass- und Auslassdüsen für das Wasser des Primärsystems auf.

Als beispielhafte Ausführungsform kann die Einlassdüse Kühlmittelpumpen in das Reaktorgefäss einführen, um den wärmeerzeugenden Kern des Reaktors zu kühlen, und die Auslassdüse gibt erwärmtes unter Druck stehendes Wasser in einer primären Kühlmittelschleife ab, um die Wärme an einen Dampferzeuger 20 zu tragen. Der Dampferzeuger 20 verdampft das Wasser in einer sekundären Schleife, um die (nicht gezeigte) Turbine anzutreiben, welche schliesslich Elektrizität erzeugt.

[0018] Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Reaktordruckgefässes mit entfernten Kernzylindern in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Fig. 2 gezeigt, sind ein Verschlusskopf des Reaktorgefässes 12 und (nicht gezeigter) Treibstoff entfernt. Ausserdem wurden radioaktive untere und obere Inhalte entfernt und gespeichert. Das Reaktorgefäss 12 kann Einlassdüsen 13 zum Einlass von Kühlmittel und Auslassdüsen 14 für den Auslass von heissem, unter Druck stehendem Wasser zur Erzeugung von Energie für den Dampferzeuger 20 (wie in Fig. 1 gezeigt) enthalten. Das Reaktorgefäss 12 enthält ferner am Boden angebrachte Instrumentendüsen 15 (BMI). Die BMI-Düsen 15 werden von einem an den unteren Kopf des Gefässes 12 angebrachten Rohr durchdrungen.

Die BMI-Düsen 15 können (beispielsweise mittels einer J-Nut-Schweissung) an das Gefäss 12 geschweisst werden.

[0019] Vor Durchführung einer Inspektion, Reparatur und/oder Minderung von Spannungskorrosionsrissbildung (SCC) in dem Sicherheitsgebäude 10, müssen Vorkehrmassnahmen getroffen werden, um zu verhindern, dass von den gespeicherten Inhalten abgegebene Strahlung an Menschen abgegeben wird. Dazu wird eine temporäre Strahlungsabschirmung 30 (in Fig. 3Aund 3Bgezeigt) der gespeicherten Inhalte eingesetzt und ein Kofferdamm 40 (in Fig. 4gezeigt) an dem Reaktorgefäss 12 zusammengesetzt, um das Innere des Gefässes von dem Wasser in dem Nachfüllpool 16a und dem Reaktorpool 16b abzudichten.

[0020] Fig. 3A ist eine schematische Ansicht der Strahlungsabschirmung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und Fig. 3Bist eine schematische Ansicht einer in dem Reaktordruckgefäss installierten Strahlungsabschirmung in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Einer der durch die Strahlungsabschirmung 30 erfüllten Zwecke besteht in der Minimierung der Strahlungsdosis von dem bestrahlten Gefäss 12.

[0021] Die Strahlungsabschirmung 30 ist allgemein zylindrisch, was der Form des Reaktorgefässes 12 entspricht. Anders ausgedrückt, sollte der Umfang der Strahlungsabschirmung 30 dem Innenumfang des Reaktorgefässes 12 genau ähneln. Die Strahlungsabschirmung 30 enthält eine Vielzahl von Öffnungen 31 nahe dem oberen Ende, um mit Düsen 13 in dem Reaktordruckgefäss 12 übereinzustimmen. Es sei darauf hingewiesen, dass die Öffnungen 31 abhängig von der Anzahl und Grösse von entsprechenden in dem Druckgefäss 12 vorhandenen Öffnungen variieren kann. Die Strahlungsabschirmung 30 kann an einer Aussenoberfläche der Abschirmung 30 Kerben 33 enthalten. Die Kerben 33 stellen eine Unterstützung für die Strahlungsabschirmung 30 bereit, wenn diese an (nicht gezeigten) inneren Klammern in dem Gefäss 12 positioniert wird.

Die Kerben können auch als Lokalisierungsmittel zum Lokalisieren der Position der Strahlungsabschirmung 30, während sie in dem Reaktorgefäss 12 positioniert ist, dienen. Die Strahlungsabschirmung 30 kann aus Stahl gefertigt sein. Einem Fachmann auf dem Gebiet dürfte jedoch klar sein, dass auch andere Materialien, wie beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, Edelstahl, eingesetzt werden können.

[0022] Es sei darauf hingewiesen, dass die Ausgestaltung der Strahlungsabschirmung 30 abhängig beispielsweise, jedoch nicht darauf beschränkt, von der Form des Reaktorgefässes, der Strahlungsmessung und der Wärmedaten variiert werden kann.

[0023] Nach der Installation der Strahlungsabschirmung 30 in dem Reaktorgefäss 12 kann ein Kofferdamm an dem Reaktorgefäss installiert werden, um eine temporäre Abschirmung bereitzustellen, und der dazu ausgelegt ist, die Drainage des Gefässes zuzulassen und den Nachfüllpool und den Reaktorpool mit Wasser gefüllt zu lassen. Die Struktur des Kofferdamms wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 4beschrieben, in der der Kofferdamm allgemein durch die Bezugszahl 40 bezeichnet ist.

[0024] Fig. 4 veranschaulicht eine schematische Ansicht des an dem Reaktordruckgefäss 12 installierten Kofferdamms 40 in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0025] Der Kofferdamm 40 ist allgemein zylindrisch und enthält eine Vielzahl von Segmenten 40a, 40b, 40c. Die Vielzahl von Segmenten 40a, 40b, 40c kann durch (nicht gezeigte) zwischen Passflanschen oder -kanten 41a, 41b, 41c benachbarter Segmente 40a, 40b, 40c angeordnete Dichtmittel abgedichtet sein. Es können (nicht gezeigte) Befestiger zum Befestigen der Kanten 41a, 41b, 41c benachbarter Segmente 40a, 40b, 40c enthalten sein. Ausserdem können (nicht gezeigte) Dichtmittel zwischen dem unteren Flansch 41a des fertig gestellten Kofferdamms 40 und dem oberen Flansch 22 des Reaktorgefässes positioniert werden, und (nicht gezeigte) Befestiger können zum Befestigen des unteren Flansches 41 an den oberen Flansch 22 des Reaktorgefässe verwendet werden.

[0026] Jedes Segment 40a, 40b, 40c weist einen länglichen zylindrischen Vertikalschnitt auf (z.B. ist jedes Segment ein gleicher, in Längsrichtung gekrümmter Abschnitt des zylindrischen Gesamtkofferdamms). Werden vier Segmente verwendet, kann jedes Segment um 90 Grad gekrümmt sein, wenn drei Segmente verwendet werden, um 120 Grad und so weiter. In einer alternativen Ausführungsform kann jedes Segment 40a, 40b, 40c ein horizontaler zylindrischer Schnitt sein (z.B. ist jedes Segment ein Querschnittabschnitt des Zylinders).

[0027] Wenn gewünscht, kann der Kofferdamm 40 ferner aus einer Kombination aus vertikalen und horizontalen miteinander verbundenen Abschnitten sein.

[0028] In jedem Fall wird die Grösse der Segmente des Kofferdamms 40 so gewählt, dass sie durch eine (nicht gezeigte) Geräteluke des Sicherheitsgebäudes 10 passt und trotzdem noch der Grösse des Reaktorgefässes 12 entspricht. Anders ausgedrückt sollte der Segmentumfang dem Innenumfang des Reaktorgefässes 12 eng entsprechen. Die Wahl von Grösse und Anzahl der Segmente des Kofferdamms 40 kann auch variiert werden, um andere Herstellungs-, Transport- und anlagenspezifische Bedingungen zu erfüllen.

[0029] Jedes Segment 40a, 40b, 40c enthält vertikale und horizontale Passflanschen oder -kanten 41a, 41b, 41c. Die angrenzenden Kanten 41a, 41b, 41c sind durch Befestiger angepasst und verbunden, wie beispielsweise durch Schrauben/Mutter-Verbindungen. Die unterste Gruppe horizontaler Passflanschen oder -kanten 41a kann den unteren Flansch des fertig gestellten Kofferdamms 40 bilden, während die oberste Gruppe horizontaler Passflanschen oder -kanten 41c den oberen Flansch des Kofferdamms 40 bilden kann.

[0030] Jedes der Segmente 40a, 40b, 40c kann so vorfabriziert sein, dass es die unten beschriebenen Dichtmittel enthält. Alternativ könnten alle oder einige der Dichtmittel installiert werden, wenn die Segmente 40a, 40b, 40c auf der Betriebsebene zusammengefügt werden. In einer Beispielsausführungsform kann es sich bei den Dichtmitteln um eine wärmeisolierende Dichtung nach Art eines Dichtrings in Kombination mit metallischen und nicht metallischen O-Ringen handeln. Die Dichtmittel helfen bei der Lösung eines erheblichen Machbarkeitsproblems, indem sie einer Vielzahl von Segmenten 40a, 40b, 40c gestatten, durch die Luke geleitet zu werden und den fertig gestellten Kofferdamm 40 zu bilden.

Zur Verhinderung jeder Leckage zwischen die Verbindung mit Dichtungsmerkmalen kann der zwischen zwei Dichtungsvorrichtungen gebildete Raum unter Druck gesetzt werden, um jede Leckage von Kühlmittel in das trockene Reaktorgefäss zu verhindern und/oder zu reduzieren.

[0031] Nach der Verbindung der Segmente 40a, 40b, 40c zur Bildung des fertig gestellten Kofferdamms 40 wird dieser verschoben und an den Flansch 22 des Reaktorgefässes befestigt.

[0032] Der untere Flansch 41a des Kofferdamms 40 kann mit dem Flansch 22 des Reaktorgefässes über (nicht gezeigte) Befestiger verbunden werden, beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, eine Gewindeschraubenanordnung. Insbesondere kann der untere Flansch 41a des Kofferdamms 40 eine Vielzahl von Löchern aufweisen, um es dem fertig gestellten Kofferdamm 40 zu ermöglichen, mit Schrauben an den in dem Reaktorgefäss 12 zur Aufnahme des Abschlusskopfes gebildeten Gewindelöchern befestigt zu werden. Diese Schraubanordnung verhindert einen verheerenden Dichtungsausfall, da sich die Flanschen 41a-41c in innigem Kontakt miteinander befinden.

[0033] Dementsprechend wird, wenn der Kofferdamm 40 an dem Reaktorgefäss 12 installiert ist, eine temporäre Abschirmung zur Verringerung und/oder Verhinderung von Strahlungsabgabe von den gespeicherten Inhalten bereitgestellt und/oder um die Drainage des Reaktorgefässes 12 zu gestatten und den Nachfüllpool mit Wasser gefüllt zu halten.

[0034] Es sei darauf hingewiesen, dass die Segmente 40a, 40b, 40c zuvor in einer Fabrik hergestellt werden können, oder jedes Segment kann in das Sicherheitsgebäude 10 gebracht und vorzugsweise durch Menschen in einer Zone niedriger Strahlung auf der Betriebsebene zusammengesetzt werden.

[0035] Auf dem Kofferdamm 40 befindet sich eine Arbeitsbühne 50, in der der Kofferdamm 40 an einem Träger 49, wie in Fig. 4 gezeigt, angebracht ist. Die Arbeitsbühne 50 kann eine Vielzahl von Zugangsöffnungen 51, 53 (in Fig. 5 gezeigt) für den Zugang zu dem Inneren des Reaktorgefässes 12 durch einen Nutzer enthalten. Die Öffnungen 51, 53 können beispielsweise verwendet werden, um Düsen in dem unteren Kopf des Gefässes und/oder Düsen in der Seitenfläche des Gefässes zu inspizieren/reparieren. Die Öffnungen 51, 53 können eine Vereinfachung der Wartung, Reparatur, Inspektion und Zusammenfügen/Auseinandernehmen von Teilen von innerhalb des Reaktorgefässes 12 bereitstellen.

[0036] Unter Bezugnahme ferner auf Fig. 5enthält die Arbeitsbühne 50 zwei grosse Zugangsöffnungen 51, 53 für den Eintritt grosser Werkzeuge in das Reaktorgefäss 12. Die grossen Zugangsöffnungen 51, 53 nehmen grosse Verschlüsse 52 bzw. 54 auf, welche aus den Zugangsöffnungen 51, 53 entfernt werden können. Die Grösse des Verschlusses 52 kann die Hälfte der Grösse des Innendurchmessers des Reaktorgefässes 12 betragen. In der Folge würde es dadurch einem Instrument ermöglicht, das Zentrum des Reaktors und/oder die Nähe des Reaktorrands zu erreichen. Die Grösse des Verschlusses 54 kann durch eine bestimmte Werkzeuggrösse bestimmt werden, wie sie für den Zugang von Werkzeugen von oberhalb der Arbeitsbühne 50 in das Reaktorgefäss ausgelegt ist.

Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass die Grösse der Verschlüsse 52, 54 und der Zugangsöffnungen 51, 53 abhängig von dem erforderlichen Vorgang variieren kann. Der grosse Verschluss 52 kann ferner eine kleine Öffnung 55 für den Zugang kleinerer Werkzeuge enthalten. Der entfernbare kleine Verschluss 56 kann beispielsweise einen Durchmesser von 8 Zoll bis 16 Zoll aufweisen. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass abhängig von der Grösse der eingesetzten Werkzeuge andere Durchmesser eingesetzt werden können. Analog kann der grosse Verschluss 54 eine kleine Öffnung 57 für den Zugang von Werkzeug enthalten. Die kleine Öffnung 57 kann einen darin einzusetzenden, entfernbaren kleinen Verschluss 58 enthalten.

[0037] Die Arbeitsbühne 50 dreht sich (z.B. um 360 Grad) hinsichtlich des Kofferdamms 40. Ferner sei darauf hingewiesen, dass der grosse Verschluss 52 und der grosse Verschluss 54 sich in ihren jeweiligen Öffnungen drehen. In der Folge kann der Zugang zu Teilen innerhalb des Reaktorgefässes 12 einfach gehandhabt werden.

[0038] Wieder unter Bezugnahme auf Fig. 4wird die Arbeitsbühne 50 durch die (nicht gezeigte) Geräteluke in dem Sicherheitsgebäude 10 eingeführt. Die Arbeitsbühne 50 kann an dem Kofferdammträger 49 mittels Befestigern und mit einem (nicht gezeigten) Drehmechanismus befestigt werden.

[0039] Ausserdem kann sich die Arbeitsbühne 50 um 360 Grad drehen, um im Verein mit einem weiter unten beschriebenen Transportroboter zu wirken. Die Drehung der Arbeitsbühne 50 stellt eine Erleichterung beim Absenken und Wiederholen eines Anwendungsroboters bereit, welcher zur Inspektion, Reparatur, zum Schweissen und/oder Maschinenbetrieb ausgelegt ist.

[0040] Unter Bezugnahme auf Fig. 6kann der Kofferdamm 40 gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen Filter 59 zur effektiven Steuerung luftgetragener Partikel in dem Reaktorgefäss 12 enthalten. Der Filter 59 ist auf dem Kofferdammträger 49 nahe der Zugangsöffnung positioniert. Es sei darauf hingewiesen, dass der Filter 59 auch auf der Betriebsebene positioniert sein kann. Ein flexibler Belüftungsschlauch kann von der Zugangsöffnung zu einem Einlassport des Filters 59 verbunden sein.

[0041] Um die Gefässdrainage ohne Probleme hinsichtlich luftgetragener radioaktiver Partikel zu halten, kann der Filter 59 während des Betriebs einen Unterdruck in dem Reaktorgefäss 12 aufrechterhalten. Der Unterdruck in dem Reaktorgefäss 12 kann die Verteilung luftgetragener radioaktiver Partikel von der Betriebsebene verhindern und die Kontaminierung minimieren.

[0042] Als Beispielausführungsform kann es sich bei dem Filter 59 um einen hochwirksamen Partikelluftfilter (HEPA) handeln.

[0043] Sobald die temporäre Strahlungsabschirmung 30 und der Kofferdamm 40 in dem Reaktorgefäss 12 installiert sind und der Filter 59 arbeitet, wird alles Fluid aus dem Reaktorgefäss 12 abgelassen, z.B. durch Abflussleitung 60. Das Reaktorgefäss 12 kann durch Absenken einer (nicht gezeigten) Pumpe in das Gefäss durch die kleinen Öffnungen 55, 57 in der Arbeitsbühne 50, wie in Fig. 5 gezeigt, erfolgen. Der Drainagevorgang wird fortgesetzt, bis das Gefäss trocken ist.

[0044] Nachdem das Gefäss vollkommen trocken ist, werden Schützer 17 (in Fig. 7 gezeigt) an allen am Boden montierten Instrumenten-(BMI)-Düsen 15 installiert. Die Schützer 17 werden verwendet, um die Oberfläche der BMI-Düsen 15 vor Schaden durch die an der Oberseite der BMI-Düsen 15 angebrachten Werkzeuge zu schützen. Ferner kann die Ausgestaltung der Schützer 17 eingesetzt werden, um die Werkzeuge zum Inspizieren, Reparieren und/oder Mindern von SCC in Eingriff zu nehmen.

[0045] Nach der Installation der Schützer 17 auf den BMI 15 schreitet der Betrieb zur Vorbereitung der Reinigung des Inneren des Reaktorgefässes 12 wie unten beschrieben fort.

[0046] Fig. 8 ist ein Flussdiagramm, das die Installation von Werkzeuglieferrobotern in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

[0047] Zur Ausführung dieses Vorgangs wird ein Werkzeuglieferroboter in das Reaktorgefäss abgesenkt (S100) und an einer Oberfläche der Gefässwand (oder Gefässklammer) installiert (S200). Eine Werkzeugwanne, die Werkzeug für den Betrieb aufnimmt, wird dann in das Gefäss abgesenkt (S300) und an die Oberfläche der Gefässwand befestigt (S400). Danach bewegt sich der Lieferroboter in Richtung auf die Werkzeugwanne und nimmt ein Reinigungswerkzeug aus der Werkzeugwanne in Eingriff (S500). Der Lieferroboter bewegt sich dann zusammen mit dem Werkzeug von der Werkzeugwanne weg und beginnt mit dem Betrieb (S600).

[0048] Unter Bezugnahme wieder auf Fig. 7werden der Werkzeuglieferroboter 70 und die Werkzeugwanne 75 in dem Reaktorgefäss in Übereinstimmung mit einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.

[0049] Der Werkzeuglieferroboter 70 wird zur Installation in das Reaktorgefäss 12 abgesenkt. Der Werkzeuglieferroboter 70 kann unter Verwendung beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, einer Spannwinde, Seilen und/oder Masten, abgesenkt werden. Das Absenken des Werkzeuglieferroboters 70 kann auch im Verein mit der sich drehenden Arbeitsbühne 50 erfolgen, um den Lieferroboter 70 in die entsprechende Position zu bringen. Anders ausgedrückt kann der Werkzeuglieferroboter 70 durch die Öffnungen 51, 53 in der Arbeitsbühne 50 abgesenkt werden, wobei sich die Arbeitsbühne 50 dreht, um eine vereinfachte Positionierung des Werkzeuglieferroboters 70 in dem Reaktorgefäss 12 zur Installierung bereitzustellen.

[0050] Der Werkzeuglieferroboter 70 kann in der Regel aus zwei Segmentarmen 70A, 70B bestehen. Der Segmentarm 70A ist zwischen einem Verbindungsmittel 71 und einem Ende von Segmentarm 70B angeordnet. Der Segmentarm 70B ist zwischen einem Ende von Segmentarm 70A und einem Werkzeuganschluss 72 angeordnet. Ein Ende jedes Segmentarms 70A und 70B ist an einem Anschlussgelenk 74 drehbar. Die Arme 70A, 70B können sich um 360 Grad drehen. Ferner kann der Werkzeuglieferroboter 70 die notwendige translatorische Bewegung bereitstellen, um die gesamte Bodenfläche des Reaktorgefässes 12 abzudecken.

[0051] Es versteht sich, dass mehr als zwei Segmente eingesetzt werden können, um den Werkzeuglieferroboter zu bilden, abhängig von den Winkeln und Positionen, die für den Roboterarm erforderlich sind.

[0052] Nach Absenken des Werkzeuglieferroboters 70 werden die Anschlussmittel 71 an eine kleine Plattform 77 angebracht, die an einer inneren Oberfläche der Strahlungsabschirmung 30, wie in Fig. 7 gezeigt angebracht ist. Die Anschlussmittel 71 können unter Verwendung beispielsweise, aber nicht darauf beschränkt, von Muttern und Schrauben an die Plattform 77 befestigt sein.

[0053] Die Werkzeugwanne 75 wird dann in das Reaktorgefäss 12 abgesenkt. Die Werkzeugwanne 75 kann Werkzeuge, wie beispielsweise ein von einem Schweisser gehaltenes Werkzeug 81 zum Reparieren von SCC und ein Werkzeug zur Verbesserung der Oberfläche 182 zum Reinigen von SCC, enthalten. Es versteht sich jedoch, dass abhängig von dem gewünschten Vorgang andere Werkzeuge in der Werkzeugwanne enthalten sein können.

[0054] Nach Positionierung und Installierung der Werkzeugwanne 75 in dem Gefäss 12 bewegt sich der Werkzeuglieferroboter 70 und nimmt ein Werkzeug in der Werkzeugwanne 75 in Eingriff. Als beispielhafte Ausführungsform nimmt der Werkzeuglieferroboter 75, wenn der Vorgang die Minderung von SCC in den BMI 15 ist, den Werkzeugschweisskopf 81 in Eingriff und nimmt den Reparaturvorgang an den BMI 15 vor.

[0055] Es versteht sich, dass andere Werkzeuge 80 ausser dem Werkzeugschweisskopf 81 verwendet werden können, um andere Vorgänge auszuführen, beispielsweise das Inspizieren, Reinigen, Reparieren und/oder Bearbeiten.

[0056] Wie in Fig. 7 gezeigt, sind in dem Reaktorgefäss 12 zwei Werkzeuglieferroboter 70 und zwei Werkzeugwannen 75 bereitgestellt. Die beiden Werkzeuglieferroboter 70 sollten eine ausreichende Bewegung und Abdeckung in dem Reaktorgefäss 12 bereitstellen, um Positionen aller BMI-Düsen 15 abzudecken. Anders ausgedrückt, können die Werkzeuglieferroboter 70 die Fähigkeit bereitstellen, verschiedene Funktionen zur Minderung von IGSCC gleichzeitig auszuführen. Beispielsweise kann ein erster Werkzeuglieferroboter 70 den Inspektions-, Schweiss- und/oder Bearbeitungsvorgang gleichzeitig an verschiedenen BMI-Düsen 15 ausführen, um einen parallelen Arbeitsfluss bereitzustellen, während gleichzeitig ein zweiter Werkzeuglieferroboter 70 die Werkzeuge 80 zurückholen kann, wenn der erste Werkzeuglieferroboter 70 seine Aufgaben abgeschlossen hat.

[0057] Nach dieser Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dürfte klar sein, dass dieselbe auf viele Arten ausgeführt werden kann. Derartige Variationen müssen nicht als Abweichung von der Idee und dem Umfang der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angesehen werden und alle solchen Modifikationen, die einem Fachmann ersichtlich wären, sollen in dem Schutzumfang der folgenden Ansprüche enthalten sein.
<tb>Element<sep>Beschreibung

<tb>10<sep>Sicherheitsgebäude

<tb>11<sep>Sicherheitswand

<tb>12<sep>Reaktorgefäss

<tb>20<sep>Dampferzeuger

<tb>13<sep>Einlassdüsen

<tb>14<sep>Auslassdüsen

<tb>15<sep>Am Boden montierte Instrumentendüsen (BMI)

<tb>30<sep>Temporäre Strahlungsabschirmung

<tb>16a<sep>Nachfüllpool

<tb>16b<sep>Reaktorpool

<tb>31<sep>Vielzahl von Öffnungen

<tb>33<sep>Kerben in der äusseren Oberfläche der Abschirmung

<tb>40<sep>Kofferdamm

<tb>40a, 40b, 40c<sep>Vielzahl von Segmenten

<tb>41a, 41b, 42c<sep>Flanschen der Kanten von 40a, 40b, 40c

<tb>22<sep>Oberer Flansch des Reaktorgefässes

<tb>23<sep>Unterer Flansch

<tb>50<sep>Arbeitsbühne

<tb>49<sep>Träger

<tb>51, 53<sep>Zugangsöffnungen

<tb>52, 54<sep>Grosse Verschlüsse

<tb>55<sep>Kleine Öffnung

<tb>56<sep>Kleiner Verschluss

<tb>57<sep>Kleine Öffnung

<tb>59<sep>Filter

<tb>S100<sep>Reaktorgefäss

<tb>S200<sep>Gefässklammer

<tb>S300<sep>Gefäss

<tb>S400<sep>Gefässwand

<tb>S500<sep>Werkzeugwanne

<tb>S600<sep>Vorgang

<tb>70<sep>Werkzeuglieferroboter

<tb>75<sep>Wanne

<tb>70A, 70B<sep>Segmentarme

<tb>71<sep>Anschlussmittel

<tb>72<sep>Werkzeuganschluss

<tb>77<sep>Kleine Plattform

<tb>81<sep>Schweissergehaltenes Werkzeug

<tb>82<sep>Werkzeug zur Oberflächenverbesserung

<tb>80<sep>Werkzeuge

Claims

1. System zum Abschirmen einer Strahlung von einer Reaktorgefässinnenwand, wobei die Strahlung von einem Inhalt ausgeht, der in dem Reaktorgefäss gespeichert ist, und das System Folgendes umfasst: eine Strahlungsabschirmung (30), die in dem Reaktorgefäss positioniert ist; und einen Kofferdamm (40), der über der Strahlungsabschirmung positioniert ist.

2. System nach Anspruch 1, wobei der Kofferdamm ferner umfasst:

eine Arbeitsbühne (50); und

einen Kofferdammträger (49) zum Unterstützen des Kofferdamms und der Arbeitsbühne.

3. System nach Anspruch 2, wobei die Arbeitsbühne einen Zugangsdeckel enthält, wobei der Zugangsdeckel eine Vielzahl von Öffnungen (51, 53) für den Zugang zu einem Inneren des Reaktorgefässes enthält.

4. Verfahren zum Reinigen des Inneren eines Reaktorgefässes (12), das Verfahren umfassend: Entfernen von Kernzylindern von dem Reaktorgefäss; Installieren einer Strahlungsabschirmung (30) in dem Reaktorgefäss;

Installieren eines Kofferdamms (40); und Drainage des Reaktorgefässes.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Installieren des Kofferdamms ferner umfasst:

Bereitstellen einer Arbeitsbühne (50); und Installieren eines Kofferdammträgers (49) zum Unterstützen der Arbeitsbühne.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Arbeitsbühne mit einem Zugangsdeckel ausgestattet wird, wobei der Zugangsdeckel eine Vielzahl von Öffnungen (51, 53) für den Zugang zu einem Inneren des Reaktorgefässes enthält.

7. System zum Inspizieren, Reparieren und Mindern von Spannungskorrosionsrissbildung an einem Druckwasserreaktorgefäss (12), wobei das Reaktorgefäss Einlassdüsen (13), Auslassdüsen (14) und an dem Boden angebrachte Instrumente (15) enthält, umfassend:

eine Strahlungsabschirmung (30), die in dem Reaktorgefäss positioniert ist; einen Kofferdamm (40);

einen in das Reaktorgefäss abgesenkten Werkzeuglieferroboter (70); und

eine Werkzeugwanne (75) zur Aufnahme von Werkzeugen.

8. System nach Anspruch 7, wobei der Kofferdamm ferner umfasst:

eine Arbeitsbühne (50) mit einem drehbaren Zugangsdeckel, wobei der drehbare Zugangsdeckel eine Vielzahl von Öffnungen (51, 53) für den Zugang zu einem Inneren des Reaktorgefässes enthält; und

einen Kofferdammträger (49) zum Unterstützen der Arbeitsbühne.

9. Verfahren zum Inspizieren, Reparieren und Mindern von Spannungskorrosionsrissbildung an einem Druckwasserreaktorgefäss (12), wobei das Reaktorgefäss Einlassdüsen (13), Auslassdüsen (14) und am Boden angebrachte Instrumente (15) enthält, das Verfahren umfassend:

Entfernen von Kernzylindern von dem Reaktorgefäss;

Installieren einer Strahlungsabschirmung (30) in dem Reaktorgefäss;

Installieren eines Kofferdamms (40); Drainage des Reaktorgefässes;

Absenken eines Werkzeuglieferroboters (70) in das Reaktorgefäss;

Anbringen des Werkzeuglieferroboters an einer Oberfläche des Reaktorgefässes;

Absenken einer Werkzeugwanne (75) mit Werkzeugen in das Reaktorgefäss; und

Anbringen der Werkzeugwanne an der Oberfläche des Reaktorgefässes.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei ein Installieren des Kofferdamms ferner umfasst: Bereitstellen einer Arbeitsbühne (50); und Installieren eines Kofferdammträgers (49) zum Unterstützen der Arbeitsbühne.