SE455936B - Transportor for anvendning i en anggenerator i en kernkraftanleggning - Google Patents

Description

455 936 i den ringformiga kammaren intill höljet, tills tubplåten nära botten av ringkammaren får matarvattnet att ändra riktning och att passera i värmeöverföringsförhållande med utsidan av de U- formiga tuberna i bunten, och upp genom insidan av täckplåten.

Medan matarvattnet cirkulerar i värmeöverföringsförhållande med tuberna i bunten, överförs värme från primärfluiden i tuberna till matarvattnet via tubernas utsida, och får en på förhand bestämd andel av matarvattnet att omvandlas till ånga. Ångan stiger sidan och cirkuleras genom typisk utrustning för elektricitetsgenerering, och producerar därvid elektrisk energi på ett sätt som är väl känt.

Eftersom primärfluiden innehåller radioaktiva partiklar och är isolerad från matarvattnet endast av väggarna i de U-formiga tuberna, vilka kan vara konstruerade av Inconel, utgör väggarna i U-tuberna en del av den primära avgränsningen för isolering av dessa radioaktiva partiklar. Det är därför viktigt att U-tuberna bibehålls defektfria, så att brott inte uppstår i U-tuberna. Erfarenheten har emellertid visat att, under särskilda förhållanden, U-tuberna kan utveckla läckor i sig, vilka tillåter radioaktiva partiklar att kontaminera matarvattnet, en i högsta grad icke önskvärd olycka.

I den amerikanska patentskriften 423 953, från 27 september 1982, Creek, et. al” beskrivs en transportör för inspektion av defekta tuber och slamackumulering, som kräver avlägsnande, tillsammans med instrument med vilka borttagandet av slammet påbörjas. Emellertid behövs en transportstruktur med vilken man kan inspektera det ringformiga utrymmet mellan tubbuntarna och insidan av generatorns vägg, med avseende på föremål som måste avlägsnas.

Under reparation och allmän inspektion av ånggeneratorer tappas ibland olyckligtvis inre föremål. Dessa förlorade föremål finner troligen sin väg till det ringformiga utrymmet vid toppen av tubplåten mellan tubbunten och behållarens vägg. 455 936 Allvarliga skador på tuberna har åstadkommits i en del generatorer som ett resultat av att dessa förlorade föremål slår emot tuberna under drift. Dessa föremål bringas i rörelse av den återcirkulerande fluiden inuti generatorn. Det finns därför ett behov av inspektion av det ringformiga området i ånggernatorer som drivs med kärnenergi, för lokalisering och avlägsnande av främmande föremål.

Föreliggande uppfinning syftar till att undanröja ovannämnda problem. Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom en motoriserad transportör, vilken med lätthet kan demonteras och sättas samman för att införas i och avlägsnas från det begränsade området mellan tubbunten och höljesväggen i en ånggenerator som drivs med kärnenergi.

Den uppfinningsmässiga transportören och vad som särskilt kännetecknar denna framgår av patentkraven.

I ritningarna visar fig. l en planvy i snitt av en ånggenerator som drivs med kärnenergi, och transportören som utgör den föreliggande uppfinningen, fig. 2 en sidovy av transportören enligt fig. l med ett återföringsverktyg monterat på densamma, fig. 3 en sidovy av den främre delen av transportören, på vilken en andra typ av återföringsverktyg är monterad, och fig. 4 transportören enligt fig. 3 på vilken en tredje typ av återföringsverktyg är monterad.

I det följande kommer det bästa sättet att utöva uppfinningen att beskrivas. 455 936 En kärnenergidriven ånggenerator kan lämpligtvis beskrivas som en tub- och mantelvärmeväxlare, vilken i sig kan användas för drivning av en turbin som producerar elektrisk energi. Mer i detalj är ånggeneratorn-värmeväxlaren en behållare i vilken finns monterad en bunt med tuber i vilka en primärfluid, som är upphettad med kärnenergi, får passera i indirekt värmeväxling med matarvatten som strömmar över utsidan på tuberna i bunten. Här fokuseras uppmärksamheten på fasta föremål som samlas pâ den övre ytan på tubplåten. En mängd skilda föremål, såsom svetsmetall, bultar, svetsstänger, och till och med verktyg kan förloras i det ringformiga utrymmet mellan tubbunten och höljets innervägg. Dessa fasta föremål utgör projektiler som far omkring planlöst i förhållande till tuberna i bunten under inverkan av kraften från sekundärflui- den som strömmar genom värmeväxlaren. Den föreliggande uppfinningen anvisar en anordning för lokalisering av dessa fasta föremål, för att få dem under kontroll och för avlägsnande av dessa från höljet.

Matarvattnets flödesmönster över tuberna i bunten kontrolleras genom styrning inuti behållaren. Den viktigare av dessa styr- strukturer kallas en täckplåt, vilken vanligtvis sträcker sig nedåt från behållarens övre områden till inom storleksord- ningen 0,38 m från tubplåten. Inkommande matarvatten strömmar ned genom det ringformiga utrymmet, vilket bildar ett fallrör mellan täckplåten och behållarens insida, och frisläpps ovanför tubplåten varvid det strömmar lateralt till tuberna och upp över tuberna i bunten.En transportör, vilken utgörs av den föreliggande uppfinningen, placeras vid detta läge på tubplåten och under täckplåtens nedre kant.

Transportören är avpassad att röra sig längs periferin på tubbunten inuti det begränsade utrymme som finns mellan bunten, tubplåtens övre yta, behållarhöljets innervägg, och täckplåtens inre kant. På transportören finns en TV-kamera monterad, vilken kontrolleras på avstånd och är avsedd att 455 936 lokalisera och identifiera fasta föremål som skall kontrolleras och avlägsnas med anordningar, vilka även de är monterade på transportören.

Transportören förs in i det begränsade utrymmet vid tubbuntens periferi, genom öppningar av begränsad storlek. I realiteten finns endast två vägar som transportören kan använda för att nå läget på tubplåten. För det första kan transportören ta vägen ned genom det ringformiga utrymmet mellan täckplâten och höljets innervägg. Detta utrymme har en vidd av i storleks- ordningen 75 mm. Alternativt kan transportören införas genom en öppning i höljets sida, vanligtvis benämnd inspektionshål.

Enligt den föreliggande uppfinningen är det tänkt att den sammansatta transportören skall införas i det begränsade utrymmet vid tubbuntens periferi genom inspektionshålet. När den väl har kommit på plats inuti det begränsade utrymmet vid tubbuntens periferi, monteras utrustningen för lokalisering och avlägsnande av fasta föremål på transportören. Det är också tänkt att när transportören är i sitt verksamma läge på tubplåten, den förra ansluts till på utsidan belägna kontroll- och registreringsanordningar via kontrolledningar som sträcker sig genom inspektionshålet i sidan på höljet. Därefter kan transportören igångsättas och kontrolleras för att röra sig längs tubbuntens periferi, och utföra sin del i förfarandet för avlägsnande av fasta föremål som är belägna på ytan av tubplâten.

Fig. l är en opretentíös illustration av det trånga, begränsade utrymmet som är tillgängligt mellan tubbunten 1 och höljets 3 innervägg 2 nedanför den nedre kanten på tubernas täckplåt, och ovanför tubplåtens 4 yta. Detta utrymme är åtkomligt via inspektionshålet 5 i höljet 3. Såsom visas i fig. 1 är transportören 6 belägen i det trånga utrymmet kring tubbunten 1. Denna väg på tubplåtens 4 övre yta körs av transportören 6, vilken bärs upp av fyra hjul 8, och den rör sig längs banan mellan tubbunten l och höljets 3 vägg 2. En 455 936 kontrollstation 9 är monterad utanför höljet 3, och är förbunden med transportören via linor och/eller ledningar 10, med vilka transportörens rörelser kontrolleras, och med vilka de anordningar eller verktyg som är monterade på transportören kan manövreras. Således medger uppfinningen lokalisering, kontroll, och avlägsnande från ånggeneratorns hölje av sådana fasta föremål som kan nås från banan.

Fig. 2 förflyttar åskådaren närmare för att visa transportören 6 på vilken verktyg är monterade. Transportörens hjul 8 rullar på tubplåtens 4 övre yta. Hjulen 8 är fastsatta på axlar som är monterade på en nedre plattformskropp 11. En övre plattformskropp 12 är dimensionerad för att passa ihop med den nedre plattformskroppen, och försedd med hål för mottagning av koniska sprintar 13, vilka sträcker sig uppåt från den nedre plattformskroppen, för sammanfogning av de båda kropparna. Två sprintar och hål visas i fig. 2. Det är tänkt att transportören skall demonteras genom att den övre plattformskroppen lyftes av från den undre plattformen, och att den kan sammansättas på nytt på samma sätt. En första motor 14 är anordnad att driva hjulen via ett växeltransmíssionssystem mellan motorn och axlarna. Alla verktyg på transportören monteras på den övre plattformskroppen 12. En del av dessa verktyg eller alla, kan individuellt och på ett löstagbart sätt monteras i ytterligare demonteringssteg genom inspektionshålet 5. Fig. 3 och 4 representerar transportörens 6 främre parti, med alternativa hämtningsverktyg monterade på densamma.

En TV-kamera 15 är monterad ovanpå ett arbetsstativ 17 på transportörens främre ände, och är vridbar kring en pivå 18 medelst en andra motor 19, med en växeltransmissionsmekanism vilken tillåter kameran att kontrolleras på avstånd, så att den "ser" inom gränserna 150 upp och 45° ner. En tredje motor är kraftkälla för den horisontella rörelsen hos arbets- stativet, på vilket kameran och hämtningsverktygen är 455 936 monterade och vilket ger kameran förmågan att både panorera och att vridas uppåt och nedåt, för inspektionsändamål.

En bomarm 21 är monterad på transportörens front mellan okarmarna 22, vilka är anbringade vid arbetsstativet. Bomarmen utgör ett fäste för de olika verktygen.Varje verktyg skjuts in i hålet 23 i bomarmen. Varje verktyg har ett hål som är avsett att bringas i linje med en kolv 24 som sträcker sig genom bomarmens översida och som passar in i hålet i verktyget. Kolven 24 är fjäderbelastad så att en kraft utövas på kolven, och håller den i ett för verktyget låst läge. När det är önskvärt att avlägsna verktyget från bomarmen, övervinns kraften från fjädern manuellt genom att kolven dras uppåt och ut från ingreppet med hålet i verktyget. När arbetsstativet 17 rör sig, rör sig både TV-kameran och ett verktyg som är monterat på bomarmen. En fjärde motor 25 är kraftkälla för vertikal rörelse hos arbetsstativet 17, via en lämplig växeltransmission. Dessa är de möjligheter som står till buds för kameraögat för att följa verktygets rörelse. eller för utförande av sökning och avlägsnande av fasta föremål som skall tas ut genom inspektionshålet 5.

I ett praktiskt utförande av uppfinningen används hjul av mjukt gummi (modellflygplanshjul) med en diameter på 75 mm, för att bära upp transportören. Två W.M. Berg modell nr.

WX64P4-3 snäckhjul och växellådor med skruvhjulsdrift och ett utväxlingsförhållande på 25 till 1 ger drivning på alla fyra hjulen. Drivmotorn är en Micro Mo modell 2233 med en kugghjulsdrift modell 22/2 med utväxlingsförhållandet 308:l.

Kopplingar till drivtransmissionen är Berg modell C020-ll och C020-14. Kraftförsörjningen till drivmotorn sker via elektriska kontakter av den typ som används vid tjuvlarms- installationer; Safe-House modell 49-518. Den undre plattformskroppen är formad av 6,4 x 343 x 73 mm aluminium- plåt. Den övre plattformskroppen är dimensionerad för att passa ihop med den undre plattformen. 455 956 Arbetsstativet på vagnens framände utgör ett organ för vertikal och horisontell rörelse, som tillåter valda utrustningar att utföra olika uppgifter. För utförande av dessa rörelser ombesörjs kraftförsörjningen av två Micro Mo 12 volt DJL motorer. Berg-kopplingar (modell nr 5Z15-00136) ger noggrann upplinjering såväl som ett enkelt förfarande vid sammansättning och utbyte av delar. Utväxling åstadkommes med ett snäckhjul (Berg modell nr. W4B29-S60) och ett snäckhjul med enkel ingång (Berg modell nr. W48S-3S). Bronslager används för alla pivåer och utväxlingar. Den fjäderbelastade kolven på oket är en Reid Tool Co. modell FR-250.

I fig. 2 visas en bultsax 30 såsom det specifika återförings- verktyget, monterat så att det sträcker sig från bomarmen 21, med käftarna sträckande sig utåt in i det område som kan avsynas med TV-kameran. Käftarna manövreras med en hydraulisk kolv-cylinder 31 så att de kan öppnas och slutas kring fasta föremål som lokaliserats med hjälp av kameran. Med bultsaxeln och kameran monterade på samma arbetsstativ, ”ser” kameran föremålen som bultsaxen griper om. På okarmarna är lampor 32 monterade så att de föremål som skall gripas av bultsaxen belyses.

Genom att montera bultsaxen pâ transportören har man tagit i beräkning att transportören kan stöta på föremål som skjuter ut i vägen för densamma. Om dessa föremål, som t.ex. svetsstavar, sitter fast så att de står emot försök att rubba dem, kan bultsaxen användas för att avlägsna det parti av föremålet som skjuter ut i vägen för transportören. De avklippta partierna av föremålen faller ned på vägen och kan avlägsnas med andra alternativa verktyg som monterats på bomarmen 21. Bomarmen är utformad och arrangerad så att man på denna kan montera en mängd olika anordningar eller verktyg för återfinnande av fasta föremål och för att återföra dem till inspektionshålet för att manuellt avlägsnas. I ett praktiskt 455 936 utförande modifierades en bultsax med 356 mm skär för manövrering med en Enerpac modell RWT-40 hydraulisk cylinder.

För användning intui ånggeneratorn ersattes hydraulvätskan med Vatten.

Fig. 3 visar den främre delen av transportören 6 med en tång 33 monterad på bomarmen 21. Bultsaxen 30 har ersatts av tången för att återfinna fasta föremål längs vägen, innefattande sådana föremål som klippts av med hjälp av bultsaxen. Åter belyses de föremål som skall hämtas med lamporna 32. Sålunda belysta kan föremålen betraktas genom TV-kameran 15. Tångens 33 käftar 34 manövreras med motorn 35, så att genom en kombination av manövrering av käftarna och vridning av stativet 17, de fasta föremål som betraktas genom kameran kan säkras och transporteras till inspektionshålet 5 för att där manuellt avlägsnas. I ett praktiskt utförande är tången av typen med lång nos, och manövreras på elektrisk väg via en Micro Mo l2V ILC. motor och en reduktionsväxel (modell 2233 F 012 ST + 22/2 30.7:l). En skruv nr 10-32 och en gängad mässingsstav utgör kraftöverföringen till käftarna.

Fig. 4 visar, såsom i fig. 3, det främre partiet på transportören 6. Bomarmen är nu försedd med en anordning vilken kan karakteriseras som en raka 37. Man har här tänkt sig att det kan finnas fasta föremål som man önskar avlägsna, men som inte kan gripas med tångens käftar 34. Därför representerar rakan 37 ytterligare en form av verktyg som kan användas för avlägsnande av fasta föremål längs vägen under kameraögat. Det är tänkt att med rakan 37, föremål skall kunna förflyttas längs vägen till inspektionshålet, tillräckligt nära detta för att det skall vara möjligt att avlägsna föremålen manuellt.

Antalet olika verktyg som kan monteras på bomarmen 21 begränsas endast av fantasin. För varje steg i “städnings- processen" monteras något slags verktyg på bomarmen 21, med 455 936 det slutliga resultetet att allt fast skräp skall kunna föras till inspektionshålet och avlägsnas.

Fig. 1 visar de mycket begränsade tillgängliga utrymmena för hämtningstransportören i en kärnenergidriven ånggenerator. I fig. 2 visas transportören 6 såsom varande i huvudsak isärtagbar i två delar. Varje del kan för sig införas i ânggeneratorn genom inspektionshålet 5. Både hopsatt och isärtagen ansluts transportören 6 lätt via sin "navelsträng" till en kontrollstation 9, vid vilken personal kan observera vägen framför transportören genom TV-kamerans 15 öga. Dessutom utövas naturligtvis kontroll över transportörens rörelse och manövreringen av de verktyg som är monterade på denna.

För att ge en klar beskrivning av den föredragna utföringsformen,har varje motor såsom kraftkälla,angivits med både siffror och sin platsi.beskrivningen.T.ex.har den första motorn betecknats 14, den andra motorn 19 etc. ' Transportörens grundläggande funktion är att hämta fasta föremål som hotar att skada ånggeneratorns inre delar. Denna funktion utförs genom att transportören rör sig längs sin väg, och genom manövrering av verktygen som är monterade på bomarmen 21. De följande kraven definierar transportörens uppbyggnad och dess talrika delar, för att i detalj klargöra hur kombinationen utför den slutgiltiga funktionen såsom ett system för hämtning.

Av det föregående bör det vara uppenbart att den föreliggande uppfinningen är väl avpassad att uppnå alla de syften som förts fram ovan, såväl som andra fördelar vilka är uppenbara och inneboende i apparatens konstruktion.

Det bör förstås att de ovan beskrivna utföringsformerna kan varieras och modifieras på många sätt inom ramen för uppfinningen.

Claims (4)

_ 455 936 ll PATENTKRAV

1. l. Transportör (6) för användning i en ånggenerator (1, 2, 3, 4) i en kärnkraftanläggning, i vilken generatorn väsent- ligen är en värmeväxlare med ett hölje (3) som utsträcker sig vertikalt, och över vars nedre parti en horisontell tubplåt (4) sträcker sig, vilken tubplåt har en övre yta och stödjer en bunt (1) av tuber, vilka har en utsträckning i vertikal led och vilka tuber bildar ett begränsat, ringformigt utrymme tillsammans med höljesväggens (2) insida och med den nämnda övre ytan, och en öppning (5) med begränsade dimensioner genom höljesväggen (2, 3) vilket medger manuell åtkomstmöjlighet till det begränsade ringformiga utrymmet, vilken transportör är försedd med organ för lokalisering (15) och avlägsning (33) av fast skrot från tubplâtens (4) övre yta i det ringformiga utrymmet, och med organ (ll, 12, 13) för sammansättning och demontering av transportören så att den manuellt skall kunna föras genom öppningen i höljet till och från ett läge på tub- plåtens övre yta i det ringformiga utrymmet, k ä n n e - t e c k n a d av en plattformskropp (ll, 12), åtminstone tre hjul (8) monterade på kroppen (11, 12) och avsedda att rulla mot tubplâtens (4) övre yta, en första motor (14) monterad på kroppen och drivande förbunden med hjulen (8) i och för förflyttning av transportö- ren längs tubplâtens (4) övre yta i det ringformiga utrymmet, ett fjärrstyrt organ (15) på kroppen för lokalisering av fast skrot på den övre ytan av tubplåten (4), medan transpor- tören (6) förflyttas över tubplåtens (4) övre yta i det ring- formiga utrymmet, och organ (30, 33) medelst vilka fast skrot på tubplåtens övre yta, lokaliserat medelst lokaliseringsorganet (ISL säkras och avlägsnas.

2. Transportör enligt krav l, k ä n n e t e c k n a d av en böjlig kabel (10) som sträcker sig genom höljets öppning 455 936 12 (5) och medelst vilken kraft tillförs transportören (6).

3. Transportör enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av ett nedre plattformskroppartí på vilket hjulen (8) och den första motorn (14) är monterade, och en kamera (15) såsom lokaliseringsorgan (15), ett övre plattformskropparti (12) kilförbundet med det nedre plattformskroppartiet (ll) i och för sammansättning och demontering, och monteringsorgan (17) på den främre delen av det övre plattformskroppartiet (12) för en kamera (15) och för återföringsapparatur, avsedda att vara separat rörliga i sina respektive lokaliserings- och åter- föringsfunktioner.

4. Transportör enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av en andra motor (19) drivande förbunden med kameran (15), i och för lutning av kameran i ett vertikalplan för genomförande av dess lokaliserande funktion, och tredje och fjärde motorer (20, 26) drivande förbundna med återföringsapparaturen (30, 33), i och för förflyttning av apparaturen horisontellt och vertikalt till säkrande och avlägsnande av eventuellt fast skrot som lokaliserats av kameran.