DE19832049B4

DE19832049B4 - Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät

Info

Publication number: DE19832049B4
Application number: DE19832049A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Yokohama Sakamaki
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1997-07-17
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2018-07-17
Also published as: JP3604535B2; SE9802521L; CN1132194C; CN1208937A; DE19832049A1; JPH1138178A; TW445454B; SE9802521D0; SE519847C2; US6064708A

Abstract

Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) mit
einem wasserdichten Gefäß (2),
einem an dem wasserdichten Gefäß (2) ausgebildeten Öffnungsabschnitt (3),
einer um den Öffnungsabschnitt (3) herum vorgesehenen Dichtungseinrichtung (4) mit einem äußeren Endbereich (4a), der entsprechend dem gekrümmten Verlauf der inneren Wandoberfläche (62a) eines als Untersuchungsobjekt dienenden Wassergefäßes (62) gekrümmt ausgebildet ist,
einer an dem wasserdichten Gefäß (2) vorgesehenen Drückeinrichtung (7), die ein Drückelement (9) aufweist, das an eine Abstützeinrichtung (72, 100–103; 104, 105, 107), die hinter einer rückseitigen Fläche der Dichtungseinrichtung (4) angeordnet ist, gedrückt werden kann, wobei der äußere Endbereich (4a) der Dichtungseinrichtung an die innere Wandoberfläche (62a) des als Untersuchungsobjekt dienenden Wassergefäßes (62) aufgrund einer Reaktionskraft angedrückt wird, die erzeugt wird, wenn das Drückelement (9) an die Abstützeinrichtung (72, 100–103; 104, 105, 107) angedrückt wird, so daß das Innere des wasserdichten Gefäßes (2) gegenüber der Außenseite in...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Das Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät wird insbesondere in einem Innenbereich eines Reaktorgefäßes zur Untersuchung und/oder Reparatur eingesetzt, ohne daß Wasser aus dem Reaktionsgefäß abgelassen werden muß.
Ein Siedewasserreaktor, der einen Typ eines Leichtwasserreaktors darstellt, besitzt zum Beispiel die in 6 gezeigte Ausgestaltung. In 6 ist der Reaktor mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet. Der Reaktor 60 weist ein Reaktordruckgefäß 62' auf, das eine oberseitige abnehmbare Abdeckung 61 besitzt. In dem Reaktordruckgefäß 62' ist ein Kern 64 vorgesehen, der aus einer Mehrzahl von Brennelementen 63, 63, ..., 63 besteht. Jedes der Brennelemente 63 enthält eine Mehrzahl von langgestreckten, nicht gezeigten Brennstäben. Jeder der Brennstäbe weist ein Beschichtungs- bzw. Hüllrohr auf, in dem ein oder mehrere Pellets aus Urandioxid untergebracht sind. Ein Dampfseparator 65 ist oberhalb des Kerns 64 angeordnet. Über dem Dampfseparator 65 ist ein Dampftrockner 66 vorgesehen.
Eine Mehrzahl von Steuerstäben 67, 67, ..., 67 ist in Freiräume zwischen den Brennelementen 63, 63, ..., 63 derart eingeführt, daß sie entlang ihrer Längsrichtung beweglich sind. Diese Steuerstäbe 67, 67, ..., 67 können in vertikaler Richtung durch eine Steuerstab-Antriebseinrichtung 68 angetrieben werden. Die Steuerstab-Antriebseinrichtung 68 weist Stangen 69, 69, ..., 69 auf, die jeweils mit den Steuerstäben 67, 67, ..., 67 verbunden sind. Diese Stangen 69, 69, ..., 69 sind jeweils in zylindrische Gehäuse (zu dem oder in das Druckgefäß führende Gehäuse) 70, 70, ..., 70 eingeführt, die sich über einen Bodenabschnitt des Reaktordruckgefäßes 62' bis in das Innere des Reaktordruckgefäßes 62' hinein erstrecken. Flansche 71, 71, ..., 71, deren Durchmesser größer festgelegt ist als die Außendurchmesser der Gehäuse 70, sind an unteren Endabschnitten dieser Gehäuse 70, 70, ..., 70 derart vorgesehen, daß sie an einen Hauptkörper der Steuerstab-Antriebseinrichtung passen.
Um den Kern 64 herum ist eine im wesentliche zylindrische Kernabdeckung bzw. Kernumhüllung 72 vorgesehen. Eine Mehrzahl von Strahlpumpen 73, 73, ..., 73 ist in Freiräumen zwischen der Kernabdeckung 72 und einer Innenwand des Reaktordruckgefäßes 62' vorgesehen. Eine Einlaßdüse 74 für das umlaufende Wasser und eine Auslaßdüse 75 für das umlaufende Wasser sind an einer peripheren Seitenwand des Reaktordruckgefäßes 62' derart vorgesehen, daß sie durch die Gefäßwand hindurchgeführt sind. Die für das umlaufende Wasser vorgesehene Einlaßdüse 74 und die für das umlaufende Wasser vorgesehene Auslaßdüse 75 sind über eine Umlaufschleife 76 miteinander verbunden, die an der Außenseite des Reaktordruckgefäßes 62' vorgesehen ist. Ein Ende der Umlaufschleife 76 ist derart angeordnet, daß es einer Düse 73a der Strahlpumpe 73 unter Zwischenlage der Einlaßdüse 74 gegenüberliegt. Eine Reaktorumwälzpumpe 77 ist in der Mitte der Umlaufschleife 76 eingefügt.
Eine Auslaßdüse 79 für den Hauptdampf ist an einer peripheren Seitenwand des Reaktordruckgefäßes 62' derart vorgesehen, daß sie durch die Gefäßwand hindurchtritt. Ein Hauptdampfrohr 81 ist mit dem Reaktordruckgefäß 62' verbunden. Eine in das Druckgefäß hineingeführte Düse 78 dient zum Messen eines Wasserstands und ist ebenfalls an der peripheren Seitenwand des Reaktordruckgefäßes 62' derart vorgesehen, daß sie durch die Gefäßwand hindurchtritt. In 7 sind Einzelheiten im Bereich der in das Druckgefäß hineinführenden Düse 78 vorgesehen. Wie aus 7 ersichtlich ist, ist ein Beschichtungsabschnitt 82, der aus rostfreiem Stahl besteht, an einer inneren Wandfläche des Reaktordruckgefäßes 62' durch Verschweißen an der inneren Wandoberfläche ausgebildet. Bin Schweißbereich 83, der aus einer Inconel-Legierung hergestellt ist, ist an einem Endbereich der in das Druckgefäß geführten Düse 78 auf der zu dem Kern 64 weisenden Seite ausgebildet. Inconel ist sowohl hinsichtlich der Wärmebeständigkeit als auch der Korrosionsbeständigkeit hervorragend.
Das Innere des Reaktordruckgefäßes 62' ist mit Kernwasser (Leichtwasser) W derart gefüllt, daß der Kern 64 in ausreichendem Ausmaß mit dem Kernwasser W bedeckt ist. Das Kernwasser W kann als Moderator und als Kühlmittel des Reaktors 60 fungieren.
Wie aus 8 ersichtlich ist, ist ein Brennelementaustauscher 84 oberhalb des Reaktordruckgefäßes 62' angeordnet. Der Brennelementaustauscher 84 bewirkt hauptsächlich den Austausch und den Ersatz der Brennelemente 63. Wenn die Brennelemente 63 unter Verwendung des Brennelementaustauschers 84 ausgetauscht werden, ist die oberseitige abnehmbare Abdeckung 61 des Reaktordruckgefäßes 62' abgenommen.
In einem Siedewasserreaktor mit dem vorstehend erläuterten Aufbau kann durch die Spaltreaktion des Urans in den Brennstäben, die die Brennelemente 63 bilden, Wärme erzeugt werden, und es kann dann das Kernwasser W durch diese Wärme zum Sieden gebracht werden. Das siedende Kernwasser W kann durch den Dampfseparator 65 in Dampf und Wasser getrennt werden. Der separierte Dampf kann dann mit Hilfe des Dampftrockners 66 getrocknet und anschließend zu einer Dampfturbine (nicht gezeigt) über die Auslaßdüse 79 für den Hauptdampf und das Hauptdampfrohr 81 geleitet werden. Dieser zu der Dampfturbine gespeiste Dampf kann dann die Dampfturbine antreiben. Der Dampf läßt sich dann durch einen nicht gezeigten Kondensator kondensieren und anschließend in das Innere des Reaktordruckgefäßes 62' über ein nicht gezeigtes Wasserleitungsrohr und eine nicht gezeigte Wasserspeisedüse zurückleiten.
Das Kernwasser W, das durch die Reaktorumwälzpumpe 77 zu den Düsen 73a der Strahlpumpen 73 gespeist wird, wird dann durch die Strahlpumpen 73 stromab unter Druck gesetzt, so daß es in den Bodenabschnitt des Kerns 64 eintritt, und es wird dann die Fließrichtung des Kernwassers W in Aufwärtsrichtung geändert, so daß es in das Innere des Kerns 64 strömt. Das Kernwasser W kann durch die Verwendung der Strahlpumpen 73 in dieser Weise wirksam umgewälzt werden. Durch die Steuerstab-Antriebseinrichtung 68 können die Steuerstäbe 67, 67, ..., 67 eingeführt und herausgezogen werden, indem die Stangen 69, 69, ..., 69 beispielsweise mit Hilfe eines hydraulischen Druckantriebs in vertikaler Richtung bewegt werden, so daß die Steuerstab-Antriebseinrichtung 68 die Ausgangsleistung des Reaktors 60 durch die Absorption von durch die Kernspaltung freigesetzten Neutronen steuern kann.
Falls jedoch beispielsweise austenitische rostfreie Stäbe (z.B. SUS 304, usw.) als Materialien für die in das Druckgefäß hineinführende Düse 78 eingesetzt werden, besteht die Möglichkeit, daß unter gewissen Umständen spannungsbedingte Korrosionsbrüche bzw. Korrosionsrisse (SCCs) in dem Schweißbereich, der zwischen der Düse 78 und dem Reaktordruckgefäß 62' vorhanden ist, oder in der Düse 78 in der Nähe des Schweißbereichs auftreten.
Solche belastungsbedingten Korrosionsbrüche bzw. Korrosionsrisse können dann hervorgerufen werden, wenn drei Faktoren überlagernd zusammentreffen, nämlich eine Sensitivierung des Materials (d.h. ein Phänomen, bei dem eine Chrom-Verarmungsschicht in der Nähe der Korngrenze erzeugt wird, die durch die Wärmebeeinflussung bzw. Hitzebeanspruchung des geschweißten Bereichs hervorgerufen wird, wodurch die Korrosionsbeständigkeit verschlechtert wird), eine restliche bzw. verbliebene Schweißstreßbelastung (Restspannungen), die in dem Schweißbereich vorhanden ist, und eine Kernwasserbeaufschlagung mit Hochtemperatur-Kernwasser, das eine sehr kleine Menge von gelöstem Sauerstoff enthält.
Die belastungsbedingten Korrosionsbrüche oder Korrosionsrisse lassen sich folglich dadurch verhindern, daß das Ausmaß bzw. die Stärke der drei vorstehend genannten Faktoren verringert wird oder daß mehr als einer der drei vorstehend genannten Faktoren beseitigt wird. Es sind daher bereits vielfältige Gegenmaßnahmen ergriffen worden. Es besteht ferner die Möglichkeit, daß Rost, Risse, usw. in der inneren Oberfläche der in das Druckgefäß hineinführenden Düse 78 usw. aufgrund irgendwelcher Ursachen zusätzlich zu den vorstehend genannten, belastungsbedingten Korrosionsrissen erzeugt werden.
Falls in der in das Druckgefäß hineinführenden Düse 78 Risse bzw. Brüche usw. wegen der vorstehend diskutierten belastungsbedingten Korrosionsbrüche bzw. Korrosionsrisse und wegen anderen Gründen erzeugt werden, muß beim Stand der Technik demzufolge das Kernwasser W, das in dem Reaktordruckgefäß 62' eingefüllt ist, aus dem Reaktordruckgefäß 62' ausgelassen werden, damit der Reparaturvorgang ausgeführt werden kann. Nachdem das Kernwasser W abgelassen worden ist, werden vom Betreiberpersonal dann die Rohre usw. vom Bereich außerhalb des Reaktordruckgefäßes 62' abgetrennt.
Da beim Stand der Technik ein Reparaturvorgang ausgeführt werden muß, nachdem das in dem Reaktordruckgefäß 62' befindliche Kernwasser W aus dem Reaktordruckgefäß 62' abgelassen worden ist, ist beim Stand der Technik somit nicht nur eine große Anzahl von Arbeitsstunden erforderlich, sondern es erhöht sich auch die Dosisrate in der Arbeitsumgebung, was an dem Verlust der Strahlungsabschirmungswirkung liegt, die durch das Kernwasser W erzielt wird. Als Ergebnis dessen ist es sehr schwierig, einen Reparaturvorgang im Hinblick auf die zulässige Bestrahlungsdosis der Arbeiter rasch auszuführen.
In der EP 0 179 168 A1 , von der im Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgegangen wird, ist ein Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät beschrieben, das auf einen Kernbehälter eines gefluteten, geöffneten Reaktordruckbehälters aufsetzbar ist und einen Dichtkasten enthält, der in flüssigkeitsdicht angepresste Anlage an die Innenseite des Druckbehälters bringbar und aus dessen Innerem Wasser mittels einer Pumpe abpumpbar ist. Die Dichtung zwischen dem Dichtkasten und der Innenseite des Reaktordruckgefäßes weist vorteilhafterweise ein im Wesentlichen L-förmiges Profil mit einer der Innenseite des Reaktordruckgefäßes zugewandten Hohlkehle auf. Durch diese Hohlkehle ist die Dichtfläche des Dichtrings in eine schmale Dichtkante und eine stark verlängerte Dichtlippe unterteilt.
Die JP 05223984 A beschreibt ein Gerät zum Inspizieren einer unter Wasser befindlichen Oberfläche. Das Gerät weist einen Behälter auf, der längs einer zu inspizierenden Fläche bewegt werden und an diese Fläche angedrückt werden kann. Durch Beaufschlagen des Inneren des angedrückten Behälters mit Druckluft wird Wasser aus den Behältern herausgedrückt. Anschließend wird das Innere mit Unterdruck beaufschlagt, so dass der Behälter durch den umgebenden Wasserdruck zusätzlich in dichtende Anlage an die zu inspizierende Fläche gedrückt wird.
Die FR1.553.947 beschreibt eine Pumpe, deren Pumpkolben mittels einer doppelt wirkenden Kolben/Zylindereinheit bewegt werden kann, indem abwechselnd auf der einen oder der anderen Seite des Kolbens der Kolbenzylindereinheit liegende Räume mit Druck beaufschlagt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Innere eines Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts zuverlässiger gegen Umgebungswasser abzudichten.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Mit dem Merkmal des Anspruchs 2 wird die Abdichtungssicherheit weiter vergrößert.
Mit dem Merkmal des Anspruchs 3 kann das erfindungsgemäße Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät an unterschiedliche Konturen von zu reparierenden Einrichtungen angepasst werden.
Die Ansprüche 4 bis 8 sind auf vorteilhafte Ausgestaltungen einer Wasserauslasspumpe gerichtet.
Die Merkmale der Ansprüche 9 bis 10 kennzeichnen vorteilhafte Ausbildungen der Druckeinrichtung.
Der Anspruch 11 kennzeichnet eine vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemäßen Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerätgerätes in einem Reaktor.
Die Merkmale des Anspruchs 12 kennzeichnen eine weitere Ausführungsform einer Abstützeinrichtung.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 13 lässt sich ein Arbeitsraum des erfindungsgemäßen Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerätes besonders rasch von Wasser entleeren.
Der Anspruch 14 ist auf ein vorteilhaftes Detail des erfindungsgemäßen Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerätes gerichtet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der drei Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte gemäß einem Ausführungsbeispiel gezeigt sind, wobei die drei Untersuchungs/Reparaturgeräte in einem Reaktordruckgefäß eines Siedewasserreaktors installiert sind,
2 zeigt eine Frontansicht, in der das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät der drei in 1 dargestellten Unterwasser-Untersuchungs- und/oder Reparaturgeräte dargestellt ist,
3A zeigt eine vertikale Schnittansicht, in der das oberste oder unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät der drei in 1 dargestellten Geräte gezeigt ist,
3B zeigt eine vergrößerte vertikale Schnittansicht, in der ein Dichtungsbereich einer Dichtungseinrichtung dargestellt ist, die bei dem in 3A gezeigten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät vorhanden ist,
4 zeigt eine vertikale Schnittansicht, in der der innere Aufbau einer pneumatischen Wasserauslaßpumpe bei dem Ausführungsbeispiel des Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts dargestellt ist,
5 zeigt eine schematische Systemdarstellung, in der ein Rohrsystem bei dem Ausführungsbeispiel des Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts gezeigt ist,
6 zeigt eine vertikale Schnittansicht, in der der schematische Aufbau eines Siedewasserreaktors veranschaulicht ist,
7 zeigt eine vergrößerte Schnittansicht, in der ein in das Druckgefäß hineinführender Düsenabschnitt des Siedewasserreaktors veranschaulicht ist, und
8 zeigt eine Darstellung von innerhalb eines Kerns auszuführenden Handhabungsvorgängen, die bei abgeschaltetem Reaktor durchgeführt werden müssen.
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 5 wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel eines in Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts in größeren Einzelheiten erläutert. Ein Wassergefäß, das als ein Untersuchungsobjekt dient und durch das Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät untersucht wird, ist durch ein Reaktordruckgefäß eines Siedewasserreaktors gebildet.
1 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen Fall veranschaulicht, bei dem daß Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (Untersuchungs/Reparaturapparat) im Innerer eines Wassergefäßes 62 (in Form des Reaktordruckgefäßes des Siedewasserreaktors, welcher das Untersuchungsobjekt bildet) eingebaut ist. Wie aus 1 ersichtlich ist, sind drei Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte 1A, 1B und 1C jeweils an unterschiedlichen Positionen, bezogen auf die vertikale Richtung, in dem Inneren des Wassergefäßes 62 angeordnet. 2 zeigt eine Frontansicht, in der das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B der drei in 1 dargestellten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte veranschaulicht ist.
Das oberste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A ist an einer Position angeordnet, die einer ersten, in das Druckgefäß führenden Düse 78a entspricht, die ihrerseits höher als der Kernwasserspiegel bei dem normalen Betrieb angeordnet ist. Das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B ist an einer Position angeordnet, die einer zweiten, in das Druckgefäß führenden Düse 78b entspricht, die niedriger als der Kernwasserspiegel bei dem normalen Betrieb angeordnet ist. Die erste, in das Druckgefäß führende Düse 78a und die zweite, in das Druckgefäß führende Düse 78b sind Wasserpegel-Meßdüsen zur Messung des Kernwasserpegels bei normalen Betrieb. Das unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1C ist an einer Position angeordnet, die einer dritten, in das Druckgefäß führenden Düse 78c entspricht, die auf einer Höhenlage angeordnet ist, die gleich hoch liegt wie die Höhenlage des oberen Abschnitts bzw. der Oberseite eines Kerns 64.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, enthalten die Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte 1A, 1B und 1C jeweils ein wasserdichtes Gefäß 2, das aus einem hohlen Element besteht. Ein Öffnungsabschnitt 3 ist an jedem der wasserdichten Gefäße 2 ausgebildet. Eine mit kurzem Zylinder versehene (bzw. als kurzylindrischer Typ ausgebildete) Dich tungseinrichtung 4 ist um den Öffnnungsabschnitt 3 herum derart ausgebildet, daß sie von diesem vorsteht. Ein außerseitiger Endbereich 4a der Dichtungseinrichtung 4 ist in gekrümmter bzw. gebogener Form derart ausgebildet, daß er dem gekrümmten Verlauf einer inneren Wandoberfläche 62a des Wassergefäßes 62 entsprechen kann.
Das oberste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und das unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1C weisen jeweils denselben Aufbau auf, unterscheiden sich aber teilweise im Vergleich mit dem Aufbau des mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts 1B. Beispielsweise sind das wasserdichte Gefäß 2 und dessen Öffnungsabschnitt 3 in dem mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B mit größeren Abmessungen versehen als die entsprechenden Komponenten der Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte 1A und 1C. Der Grund dafür, daß die Abmessungen des wasserdichten Gefäßes 2 und dessen Öffnungsabschnitt 3 in dem mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B größer ausgelegt sind, besteht darin, daß eine solche Dichtung erzielt werden muß, daß Positionen der Beschichtungsflecken bzw. Beschichtungsstellen vermieden werden, die von der inneren Wandoberfläche 62a des Wassergefäßes 62 nahe bei der zweiten, in das Druckgefäß führenden Düse 78b vorstehen, so daß die Untersuchungspositionen bei einer Untersuchung während des Betriebs (ISI) identifiziert werden können. Jedoch sind die Unterschiede zwischen dem obersten und dem untersten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A, 1C und dem mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B nicht wesentlich, und es sind ihr grundlegender Aufbau und ihre grundlegenden Funktionen jeweils identisch.
Wie in 2 dargestellt ist, ist an dem äußeren Endbereich 4a der Dichtungseinrichtung 4 der Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte 1A, 1B und 1C jeweils ein Paar von ringförmigen Dichtungselementen 5a und 5b in konzentrischer Weise angeordnet. Der äußeren Endbereich 4a der Dichtungseinrichtung 4 kann folglich über diese ringförmigen Dichtungselemente 5a und 5b in wasserdichten Kontakt mit den gekrümmten Formen der inneren Wandoberfläche 62a des Wassergefäßes 62 gebracht werden.
Eine Ständerplatte 6 bzw. Fußplatte ist an dem wasserdichten Gefäß 2 derart vorgesehen, daß sie seitlich vorsteht. Eine Mehrzahl von Fluiddruckzylindern, die jeweils als Druckeinrichtungen 7 wirken, ist an der Ständerplatte 6 mit Hilfe von Bolzen 8 befestigt. In dem obersten und dem untersten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und 1C sind jeweils insgesamt vier Fluiddruckzylinder an den vier Ecken der quadratischen Ständerplatte 6 vorgesehen. Im Unterschied hierzu sind in dem mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B insgesamt acht Fluiddruckzylinder bilateral bzw. an beiden Seiten und vertikal symmetrisch zu der im wesentlichen kreisförmigen Ständerplatte 6 vorgesehen.
Jeder der Drückeinrichtungen 7 weist eine Ausgangsstange bzw. einen Ausgangsstab auf, die bzw. der als ein Druckelement 9 dient, wobei ein drehbares, nicht gezeigtes sphärisches Element an dem oberen Ende des Drückelements 9 vorgesehen ist. Das drehbare sphärische Element kann sich dann, wenn es durch das Drückelement 9 angetrieben und mit einer Oberfläche einer reaktorinternen Struktur in Kontakt gebracht wird, an dieser Oberfläche der reaktorinternen Struktur drehen, so daß eine stabile Berührungsfläche trotz der gekrümmten Oberfläche aufrecht erhalten wird. Die Ausgangsstangen können jeweils dadurch angetrieben werden, daß Wasser oder Luft über Speiseanschlüsse 10 den Fluiddruckzylindern zugeführt wird.
Wie in 2 gezeigt ist, ist eine pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 in dem Inneren des wasserdichten Gefäßes 2 in dem mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B vorgesehen. Diese pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 wird dazu benutzt, das in dem wasserdichten Gefäß 2 befindliche Kernwasser herauszufördern oder die komprimierte Luft, die in das Innere des wasserdichten Gefäßes 2 eingeleitet wird, herauszuleiten.
An einem inneren Bodenabschnitt des wasserdichten Gefäßes 2 ist ein Kernwasser-Saugabschnitt 12 vorgesehen. Der Kernwasser-Saugabschnitt 12 ist mit einem Sauganschluß der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 über eine Saugleitung 13 verbunden. Das Kernwasser, das über den Kernwasser-Saugabschnitt 12 und die Saugleitung 13 in die pneumati sche Wasserauslaßpumpe 11 eingesaugt wird, kann über den Auslaßanschluß der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 und eine mit dem Auslaßanschluß verbundene Wasserauslaßleitung 16 aus dem wasserdichten Gefäß 2 nach außen heraustransportiert und dann zu einem Betriebsbodenbereich oder Betriebsebenenbereich (nicht gezeigt) geleitet werden.
3A zeigt eine vertikale Schnittansicht, in der das oberste oder das unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und 1C der drei in 1 dargestellten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte veranschaulicht ist. Wie aus 3A erkennbar ist, sind die pneumatischen Wasserauslaßpumpen 11 bei dem obersten und dem untersten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und 1C an der Ständerplatte 6 an der Außenseite des wasserdichten Gefäßes 2 angebracht. Dies liegt daran, daß es schwierig ist, die pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 im Inneren des wasserdichten Gefäßes 2 anzuordnen, da die Innenbereiche der wasserdichten Gefäße 2 bei dem obersten und dem untersten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und 1C relativ klein sind.
Wie in 3A gezeigt ist, weisen die pneumatischen Wasserauslaßpumpen 11 jeweils einen Sauganschluß (Saugöffnung) 14 und einen Auslaßanschluß (Auslaßöffnung) 15 auf. Die Saugleitung 13 ist mit dem Sauganschluß 14 verbunden, wohingegen die Wasserauslaßleitung 16 an den Auslaßanschluß 15 angeschlossen ist. Eine Druckluftzuführeinrichtung 17a, 17b in Form von einer ersten und zweiten Arbeitsluftzuführleitung 17a und 17b dient zum Zuführen der die Pumpen antreibenden komprimierten Luft bzw. Druckluft zu der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 und sind mit dieser pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 verbunden.
Wie aus 3A ersichtlich ist, ist ein Druckluftzufuhranschluß 18 an dem oberen Abschnitt des wasserdichten Gefäßes 2 derart ausgebildet, daß die komprimierte Luft in das Innere des wasserdichten Gefäßes 2 eingeleitet wird. Eine Druckluftzuführleitung 19 ist mit dem Druckluftzufuhranschluß 18 verbunden. An dem bodenseitigen Abschnitt des wasserdichten Gefäßes 2 ist ferner eine Auslaßöffnung 20 bzw. ein Auslaßanschluß vorgesehen, der zum Ablassen des in dem wasserdichten Gefäß 2 enthaltenen Kernwassers und der in dem wasserdichten Gefäß 2 befindlichen komprimierten Luft dient. Eine Kernwasseraus laßleitung 21 ist mit der Auslaßöffnung 20 verbunden. Ein Rückschlagventil 22 ist in der Mitte bzw. in der Kernwasserauslaßleitung 21 vorgesehen. Das über die Auslaßöffnung 20 ausgetragene Kernwassers wird durch das Rückschlagventil 22 hindurchgeleitet und dann zu dem Betriebsbodenbereich über die Kernwasserauslaßleitung 21 übertragen.
Wie in 3A gezeigt ist, ist ein Paßflansch bzw. Montageflansch 23 an dem wasserdichten Gefäß 2 vorgesehen. Aus 3B ist erkennbar, daß die Dichtungseinrichtung 4 mit Hilfe eines Paars von O-Ringen 24 in den Montageflansch 23 in wasserdichter und anbringbarer sowie abnehmbarer Weise eingebracht werden kann. Da die Dichtungseinrichtung 4 an dem wasserdichten Gefäß 2 in abnehmbarer Weise angebracht werden kann, kann eine Dichtungseinrichtung 4, die eine am besten geeignete oberseitige Endform bzw. Außenform, die am besten an den Innendurchmesser des Wassergefäßes 62 angepaßt ist, aufweist, geeignet ausgewählt und dann an dem wasserdichten Gefäß 2 angebracht werden.
Wie aus 3B ersichtlich ist, sind die Kontaktflächen des inneren ringförmigen Dichtungselements 5a und des äußeren ringförmigen Dichtungselements 5b jeweils unterschiedlich, und es sind auch die Materialien der beiden Dichtungselemente 5a und 5b unterschiedlich. Genauer gesagt ist das innere ringförmige Dichtungselement 5a aus einem Siliziummaterial oder Silikonmaterial hergestellt, wohingegen das äußere ringförmige Dichtungselement 5b aus einem Nitril-Gummi bzw. Nitril-Kautschuk besteht. Weiterhin ist bei dem inneren ringförmigen Dichtungselement 5a der Kontaktabschnitt vorzugsweise im Unterschied zu den anderen Abschnitten aus einem weichen Material gebildet.
Falls das innere ringförmige Dichtungselement 5a und das äußere ringförmige Dichtungselement 5b aus unterschiedlichen Materialien bestehen und unterschiedliche Formen aufweisen, kann verhindert werden, daß die Abdichtfunktionen sowohl des inneren ringförmigen Dichtungselements 5a als auch des äußeren ringförmigen Dichtungselements 5b gleichzeitig aufgrund einer gemeinsamen Ursache verloren gehen.
Ein Luftströmungspfad 25 ist zwischen dem inneren ringförmigen Dichtungselement 5a und dem äußeren ringförmigen Dichtungselement 5b in der Dichtungseinrichtung 4 ausgebildet, derart, daß komprimierte Luft über den Luftströmungspfad 25 in einen Raum geleitet werden kann, der zwischen dem inneren ringförmigen Dichtungselement 5a und dem äußeren ringförmigen Dichtungselement 5b vorhanden ist. Daher kann eine Luftdichtung durch Einleitung der komprimierten Luft in den zwischen dem inneren ringförmigen Dichtungselement 5a und dem äußeren ringförmigen Dichtungselement 5b ausgebildeten Raum erzeugt werden, so daß der durch die Dichtungseinrichtung 4 erzielbare Dichtungseffekt noch verbessert werden kann.
Ferner ist ein Luftströmungspfad 26 in der Dichtungseinrichtung 4 ausgebildet, der zum Zuführen komprimierter Luft zu der Rückseite des äußeren ringförmigen Dichtungselements 5b dient. Hierdurch läßt sich die durch das äußere ringförmige Dichtungselement 5b erzielte Dichtwirkung aufgrund eines rückseitigen Anblasdrucks verbessern, der durch die komprimierte Luft dadurch verursacht wird, daß die komprimierte Luft zu der Rückseite des äußeren ringförmigen Dichtungselements 5b über den Luftströmungspfad 26 geleitet wird.
Wie aus den 1 und 2 ersichtlich ist, sind eine mechanische Stempeleinrichtung 27 an den rechten und linken Endabschnitten der Ständerplatte 6 angebracht. Diese mechanische Stempeleinrichtung 27 weist jeweils eine Druckstange 27a, die mechanisch nach vorne und hinten angetrieben werden kann, ein Zahnrad 27b zum Antreiben der Druckstange 27a nach vorne und nach hinten, und eine Betätigungsstange 27c auf. Diese mechanische Stempeleinrichtung 27 wird jeweils als eine Unterstützungseinrichtung eingesetzt, wenn die Drückvorgänge bzw. -effekte, die durch die Drückelemente 9 der Drückeinrichtung 7 erzeugt werden, aus irgendwelchen Gründen verloren gehen.
Wie aus 2 ersichtlich ist, ist in dem wasserdichten Gefäß 2 eine Unterwasser-Fernsehkamera 29 bzw. Videokamera eingebaut, die durch einen Kamerabewegungszylinder 30 gleitend verschoben werden kann. Ferner ist ein Beleuchtungssystem 31 in der Nähe der Unterwasser-Fernsehkamera 29 vorgesehen.
4 zeigt eine vertikale Schnittansicht, in der die innere Ausgestaltung der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 veranschaulicht ist, die auf der Außenseite oder in dem Inneren des wasserdichten Gefäßes 2 in dem Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A, 1B bzw. 1C eingebaut ist. Wie aus 4 ersichtlich ist, weist die pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 einen pneumatischen Druckzylinder 32 und einen Wasserauslaßzylinder 33 auf. Diese Zylinder 32 und 33 sind über ein Zwischenelement 34 miteinander verbunden.
Weiterhin enthält die pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 eine Kolbenstange 35, die gemeinsam als bzw. in Verbindung mit dem pneumatischen Druckzylinder 32 und dem Wasserauslaßzylinder 33 verwendet wird. Diese Kolbenstange 35 ist in ein Durchgangsloch 34a, das in dem Zwischenelement 34 ausgebildet ist, gleitverschieblich und luftdicht eingepaßt.
Ein Kolbenring 36 ist gleitbeweglich in dem pneumatischen Druckzylinder 32 vorgesehen. Dieser Kolben 36 ist an einem Ende der Kolbenstange 35 mit Hilfe einer Fixiermutter 37 befestigt. Ein Kolben 38 ist vertikal gleitbeweglich in dem Wasserauslaßzylinder 33 vorgesehen. Dieser Kolben 38 ist an dem anderen Ende der Kolbenstange 35 mit Hilfe einer Befestigungsmutter 39 befestigt.
Ein offenes Ende der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 auf der Seite des pneumatischen Druckzylinders 32 ist durch einen oberseitigen Kopf 40 dicht abgedichtet, wohingegen ein offenes Ende der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 auf der Seite des Wasserauslaßzylinders 33 durch einen unterseitigen Kopf 41 dicht abgedichtet ist. Eine Saugöffnung bzw. der Sauganschluß 14 und eine Auslaßöffnung bzw. der Auslaßanschluß 15 sind an dem bodenseitigen Kopf 41 ausgebildet. Ein saugseitiges Rückschlagventil 42 ist an dem Sauganschluß 14 angebracht, während ein auslaßseitiges Rückschlagventil 43 an dem Auslaßanschluß 15 angebracht ist.
Das saugseitige Rückschlagventil 42 und das auslaßseitige Rückschlagventil 43 können die Wasserströmungsrichtung jeweils in der entgegengesetzten Richtung regulieren. Das in dem wasserdichten Gefäß 2 befindliche Kernwasser kann in den Wasserauslaßzylinder 33 über das saugseitige Rückschlagventil 42 eingesaugt werden, und es kann dann das eingesaugte Kernwasser aus dem wasserdichten Gefäß 2 nach außen über das auslaßseitige Rückschlagventil 43 ausgegeben werden.
Ein erster Arbeitsluftzuführanschluß 44 bzw. eine Arbeitsluftversorgungsöffnung ist an dem oberen Kopf 40 ausgebildet. Die erste Arbeitsluftzuführleitung 17a ist mit dem ersten Arbeitsluftzuführanschluß 44 verbunden. Ein zweiter Arbeitsluftzuführanschluß 45 ist an dem Zwischenelement 34 bzw. Zwischenkörper ausgebildet. Die zweite Arbeitslufzuführleitung 17b ist mit dem zweiten Arbeitsluftversorgungsanschluß 45 verbunden. Die erste und zweite Arbeitsluftzuführleitung 17a und 17b sind mit einem Schaltventil 46 verbunden. Die komprimierte Luft kann alternativ zu dem ersten Arbeitsluftzuführanchluß 44 und dem zweiten Arbeitsluftzuführanschluß 45 durch eine Umschaltung dieses Schaltventils 46 mit Hilfe eines Zeitgebers 47 zugeführt werden.
Ein Innenraum des pneumatischen Druckzylinders 32 läßt sich durch den Kolben 36 in einen druckseitigen Innenraum 48 und einen zugseitigen Innenraum 49 unterteilen. Der druckseitige Innenraum 48 ist ein Raum, in den die komprimierte Luft eingeführt wird, wenn die Kolbenstange 35 nach unten gedrückt ist oder wird, und der zugseitige Innenraum 49 ist ein Raum, in den die komprimierte Luft eingeführt wird, wenn die Kolbenstange 35 nach oben gezogen ist oder wird. Ebenso läßt sich ein Innenraum des Wasserauslaßzylinders 33 in einen druckseitigen Innenraum 50 und einen kernwasserseitigen Innenraum 51 durch den Kolben 38 unterteilen. Der druckseitige Innenraum 50 ist ein Raum, der sich verkleinert, wenn das Kernwasser in den Wasserauslaßzylinder 33 eingesaugt wird, und es ist der kernwasserseitige Innenraum 51 ein Raum, in den das Kernwasser eingesaugt wird.
Damit der Pumpbetriebswirkungsgrad der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 verbessert werden kann, ist ein Luftverbindungsströmungspfad 52 in der Kolbenstange 35 derart ausgebildet, daß der druckseitige Innenraum 48 des pneumatischen Druckzylinders 32 und der druckseitige Innenraum 50 des Wasserauslaßzylinders 33 miteinander verbunden sind. Die Funktion dieses Luftverbindungströmungspfads 52 wird im folgenden näher erläutert.
Wie vorstehend ausgeführt, können hin- und hergehende Bewegungen der Kolbenstange 35, des Kolbens 36 und des Kolbens 38 erzielt werden, indem das Schaltventil 46 mit Hilfe des Zeitgebers 47 umgeschaltet wird.
Die komprimierte Luft wird in den druckseitigen Innenraum 48 des pneumatischen Druckzylinders 32 dann eingeleitet, wenn die Kolbenstange 35 ausgehend von dem in 4 gezeigten Zustand nach unten gedrückt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird die komprimierte Luft, die in den druckseitigen Innenraum 48 eingeleitet wird, ebenfalls in den druckseitigen Innenraum 50 des Wasserauslaßzylinders 33 über den Luftverbindungsströmungspfad 52 eingeleitet.
Der Druck der komprimierten Luft wird dann sowohl auf den Kolben 36 als auch auf den Kolben 38 eingeleitet, und es kann demzufolge die Druckkraft zum Drücken des Kolbens 38 nach unten auf ungefähr das zweifache vergrößert werden. Der Kolben 38 kann somit rasch betätigt bzw. angetrieben werden, so daß das in dem kernwasserseitigen Innenraum des Wasserauslaßzylinders 33 befindliche Kernwasser rasch über den Auslaßanschluß 15 und das auslaßseitige Rückschlagventil 43 heraustransportiert werden kann.
Im Gegensatz hierzu wird die komprimierte Luft in den zugseitigen Innenraum 49 des pneumatischen Druckzylinders 32 dann eingeleitet, wenn die Kolbenstange 35 nach oben bewegt wird, um hierdurch die Kolbenstange 35, den Kolben 36 und den Kolben 38 nach oben zu drücken.
Zu diesem Zeitpunkt kann die in dem druckseitigen Innenraum 50 des Wasserauslaßzylinders 33 befindliche Luft komprimiert werden. Da jedoch der druckseitige Innenraum 50 mit dem druckseitigen Innenraum 48 des pneumatischen Druckzylinders 33 verbunden ist, kann die Luft, die in dem druckseitigen Innenraum 50 komprimiert wird, in den druckseitigen Innenraum 48 des pneumatischen Druckzylinders 32 wandern und dann über den ersten Arbeitsluftzuführanschluß 44 und die erste Arbeitsluftzuführleitung 17a nach außen ausgegeben werden.
Wie vorstehend erläutert ist, kann bei der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 der doppelte Luftdruck ausgeübt werden, wenn das Kernwasser aus dem kernwasserseitigen Innenraum des Wasserauslaßzylinders 33 nach außen gedrückt wird, wohingegen die Luft, die in dem druckseitigen Innenraum 50 des Wasserauslaßzylinders 33 enthalten ist, ausgestoßen werden kann, wenn das Kernwasser in den kernwasserseitigen Innenraum 51 hineingezogen wird. Der Pumpenbetriebswirkungsgrad der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 läßt sich folglich erheblich verbessern, so daß der Vorgang des Herausbeförderns des in dem wasserdichten Gefäß 2 enthaltenen Kernwassers rasch ausgeführt werden kann.
5 zeigt eine schematische Systemdarstellung, in der das Rohrsystem des in Übereinstimmung mit dem Ausführungsbeispiel stehenden Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts veranschaulicht ist. Wie aus 5 ersichtlich ist, ist ein Speiseanschluß 10 der Drückeinrichtung 7 mit einer Hydraulikdruck-Steuertafel 54 über eine hydraulische Druckzuführleitung 53 verbunden. Der Kamerabewegungszylinder 30 ist ebenfalls mit der Hydraulikdruck-Steuertafel 54 über eine Hydraulikdruckzuführleitung 55 verbunden. Eine Pumpe 56, speziell eine Haskel-Pumpe, ist ebenfalls mit der Hydraulikdruck-Steuertafel 54 verbunden.
Die pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 ist mit einer Pneumatikdruck-Steuertafel 57 über die erste und zweite Arbeitsluftzuführleitung 17a und 17b verbunden. Der Druckluftzuführanschluß 18 an der Oberseite des wasserdichten Gefäßes 2 ist ebenfalls mit der Pneumatikdruck-Steuertafel 57 über die Druckluftzuführleitung 19 verbunden. Ferner sind die Luftströmungspfade 25 und 26 für die ringförmigen Dichtungselemente 5a und 5b ebenfalls mit der Pneumatikdruck-Steuertafel (Druckluftzuführeinrichtung) 57 über Druckluftzuführleitungen 58 und 59 verbunden.
In dem wasserdichten Gefäß 2 ist ein Wasserdetektor 90 zur Erfassung des Vorhandenseins oder Fehlens von Wasser in dem wasserdichten Gefäß 2 angeordnet. Dieser Wasserdetektor 90 ist mit einer Wassererfassungseinrichtung 92 über eine Signalleitung 91 verbunden. Die Unterwasser-Fernsehkamera 29 ist mit einer Steuereinrichtung 94 und einem Monitor 95 über eine Signalleitung 93 verbunden.
Nachfolgend werden die Arbeitsvorgänge, die bei der Installation der Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte 1A, 1B und 1C in dem Reaktordruckgefäß durchgeführt werden, und eine Hilfseinrichtung, die bei einer solchen Installation benutzt wird, erläutert. Zunächst ist anzumerken, daß in einem Zustand, bei dem das Innere des Reaktordruckgefäßes mit dem Kernwasser gefüllt ist (d.h. ein gut gefüllter Reaktorzustand vorliegt), eine in 1 dargestellte Strahlungsabschirmeinrichtung 100 in das Reaktordruckgefäß nach unten hineingehängt wird, wozu ein Hilfshebezeug des Brennelementaustauschers 84 (siehe 8) benutzt wird, und die Strahlungsabschirmeinrichtung 100 dann zwischen die Kernumhüllung 72 und das Reaktordruckgefäß (Wassergefäß 62) verlagert wird. Die Strahlungsabschirmeinrichtung 100 umfaßt einen Strahlungsabschirmkörper 101, der beispielsweise aus Blei hergestellt ist. Ein Hakenelement 103 ist an dem oberen Ende des Strahlungsabschirmkörpers 101 mit Hilfe einer Verbindungstange 102 angebracht.
Die Strahlungsabschirmeinrichtung 100 kann mit Hilfe einer Stütze bzw. eines Auslegers oder eines Vorsprungs 72a der Kernumhüllung 72 in einer vorbestimmten Position positioniert werden, und es kann dann die Strahlungsabschirmeinrichtung 100 in der vorbestimmten Position durch Einhaken des Hakenelements 103 auf dem oberen Ende der Kernumhüllung 72 befestigt werden. Die Strahlungsabschirmeinrichtung kann folglich vorübergehend als die interne Reaktorstruktur als interne Reaktorkomponente bereitgestellt werden.
Nachdem die Strahlungsabschirmeinrichtung 100 auf diese Weise in dem Kern installiert worden ist, wird das unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1C in das Reaktordruckgefäß nach unten hineingehängt, wozu das Hilfshebezeug des Brennelementaustauschers 84 benutzt wird, und wird dann in den Freiraum zwischen dem Reaktordruckgefäß und dem Strahlungsabschirmkörper 101 verlagert. Die Position des untersten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts 1C läßt sich dann durch Betätigung des Hilfshebezeugs justieren, während das auf der bzw. durch die Unterwasser-Fernsehkamera 29 erzeugte Bild beobachtet wird. Das unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1C läßt sich somit in einer Position anordnen, bei der es der dritten, in das Druckgefäß hineinführenden Düse 78c zugewandt ist.
Nachdem das unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1C in der vorbestimmten Position angeordnet worden ist, können die Drückelemente 9 dann in Richtung zu der äußeren Oberfläche des Strahlungsabschirmkörpers 101, der als eine Stützstruktur bzw. als Halterungseinrichtung dient, dadurch verlängert bzw. ausgefahren werden, daß der hydraulische Druck von der Hydraulikdruck-Steuertafel 54 zu den Speiseanschlüssen 10 der Drückeinrichtungen 7 über eine Hydraulikdruck-Zuführleitung 53 zugeführt wird. Wenn die oberen Enden der Drückelemente 9 gegen die äußere periphere Oberfläche des Strahlungsabschirmkörpers 101 gedrückt werden, werden dann gegen die Drückeinrichtung 7 wirkende Reaktionskräfte erzeugt. Das unterste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1C wird dann in Richtung zu der inneren Wandoberfläche 62a des Reaktordruckgefäßes insgesamt aufgrund der Wirkung der Reaktionskräfte gedrückt.
Zu diesem Zeitpunkt werden die beiden als Paar vorgesehenen ringförmigen Dichtungselemente 5a und 5b, die an dem außerseitigen Endbereich 4a der Dichtungseinrichtung 4 vorgesehen sind, gegen die innere Wandoberfläche 62a des Reaktordruckgefäßes gedrückt, so daß die Innenseite des wasserdichten Gefäßes 2 abgedichtet und dieses wasserdicht gegenüber der Außenseite isoliert werden kann. Zusätzlich wird zur Erhöhung des durch die Dichtungseinrichtung 4 erzielten Dichteffekts die komprimierte Luft in den Freiraum zwischen den Dichtungselementen 5a, 5b sowie zu der Rückseite des Dichtungselements 5b über die Druckluftzuführleitungen 58, 59 und die Luftströmungspfade 25, 26 geleitet.
Darüber hinaus wird als Unterstützungseinrichtung, die zum Einsatz kommt, wenn die durch die Drückelemente 9 der Drückeinrichtungen 7 hervorgerufene Drückwirkung aufgrund irgendwelcher Ursachen verlorengeht, die Betätigungsstange 27c der mechanischen Stempeleinrichtung 27 gedreht und durch ein Betätigungswerkzeug (Schlüssel oder Schraubenschlüssel) von der Oberseite des Reaktors her betätigt, und es wird dann das obere Ende der Druckstange 27a gegen die äußere Umfangsoberfläche des Strahlungsabschirmkörpers 101 durch eine Bewegung der Druckstange 27a nach vorne gedrückt.
Nachdem der Innenbereich des wasserdichten Gefäßes 2 auf diese Weise abgedichtet worden ist, wird die Druckluft von der Pneumatikdruck-Steuertafel (Druckluftzuführeinrichtung) 57 in das Innere des wasserdichten Gefäßes 2 über die Druckluftzuführleitung 19 und den Druckluftzuführanschluß 18 geleitet, und es wird gleichzeitig die komprimierte Luft zu der pneumatischen Wasserauslaßpumpe 11 über die erste und zweite Arbeitsluftzuführleitung 17a und 17b und die Arbeitsluftzuführanschlüsse 44 und 45 geleitet, so daß die pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 angetrieben werden kann.
Zu diesem Zeitpunkt kann das in dem wasserdichten Gefäß 2 enthaltene Kernwasser nach außen mit Hilfe des durch die komprimierte Luft erzeugten Drucks über die Auslaßöffnung 20, die an der Bodenseite des wasserdichten Gefäßes 2 ausgebildet ist, und die Kernwasserauslaßleitung 21 abgelassen werden, und kann in die pneumatische Wasserauslaßpumpe 11 über den Kernwasser-Saugabschnitt 12 und die Saugleitung 13 eingesaugt und dann über die Wasserauslaßleitung 16 nach außen ausgegeben werden. Auf diese Weise läßt sich das Innere des wasserdichten Gefäßes 2 mit der komprimierten Luft füllen, so daß ein Luftraum gebildet wird.
Als eine Modifikation können die Drückelemente 9 der Drückeinrichtungen 7 auch direkt gegen die Kernumhüllung 72 gedrückt werden, so daß diese als eine Stützstruktur bzw. als eine Halterungseinrichtung anstelle des Strahlungsabschirmkörpers 101 der Strahlungsabschirmeinrichtung 100 wirkt.
Nachfolgend wird ein Fall erläutert, bei dem das oberste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B an oberen Positionen des Reaktordruckgefäßes installiert sind, um die in das Reaktordruckgefäß führenden Düsen 78a und 78b zu untersuchen/zu reparieren, die höher als die Position der Kernumhüllung 72 angeordnet sind. In diesem Fall wird zunächst ein temporärer, in 1 gezeigter reaktorinterner Aufbau (Struktur) 104 in das Innere des Reaktordruckgefäßes nach unten hineingehängt und dann in diesem eingebaut.
Wie in 1 gezeigt ist, weist der temporäre reaktorinterne Aufbau 104 obere und untere ringförmige Elemente 105 auf. Solche ringförmigen Elemente 105 sind miteinander mit einem vorbestimmten Abstand in der vertikalen Richtung verbunden. Eine Mehrzahl von Aufnehmerplatten 107 und eine Mehrzahl von Fixiereinrichtungen bzw. Fixierstempeln 108 sind an diesen ringförmigen Elementen 105 vorgesehen. Die Einbaupositionen der Aufnehmerplatten 107 für die ringförmigen Elemente 105 sind derart festgelegt, daß die Aufnehmerplatten 107 den Positionen der Düsen 78a und 78b zugewandt sind, wenn der temporäre reaktorinterne Aufbau 104 in dem Reaktordruckgefäß installiert ist oder wird.
Ferner ist eine Mehrzahl von Hakenarmen 109 an dem oberen ringförmigen Element 105 vorgesehen. Jeder der Hakenarme 109 weist einen Paß- bzw. Eingriffsabschnitt 110 auf, der in einen Stempel 85 eingepaßt ist, der von der inneren Wandoberfläche 62a des Reaktordruckgefäßes vorsteht. Ein Positionseinstellbolzen 111 ist in den oberen Abschnitt des Eingriffsabschnitts 110 eingeschraubt.
In 1 bezeichnet ein Bezugszeichen 86 eine Führungsstange, die an der inneren Wandoberfläche 62a des Reaktordruckgefäßes befestigt ist. Die Führungsstange 86 wirkt als eine Führung, die zum Einsatz kommt, wenn der temporäre reaktorinterne Aufbau 104 in das Innere des Reaktordruckgefäßes nach unten eingehängt wird. Nachdem der Eingriffsabschnitt 110 in den Vorsprung bzw. die Führung oder Stempel 85 eingepaßt ist, können dann die Höhe und das Niveau bzw. die Ausrichtung des temporären reaktorinternen Aufbaus 104 durch eine Betätigung des Positionseinstellbolzens 111 justiert werden.
Die Betätigungsabschnitte 108a der Fixiereinrichtungen bzw. Fixierstempel 108 werden dann unter Verwendung eines Schlüssels bzw. Werkzeugs über den Brennelementaustauscher 84 gedreht, und es werden dann die oberen Enden der Fixierstempel 108 an die innere Wandoberfläche 62a des Reaktordruckgefäßes dadurch angedrückt, daß Druckstangen 108b der Fixierstempel 108 nach vorne bewegt werden. Hierdurch kann der temporäre reaktorinterne Aufbau 104 in dem Inneren des Reaktordruckgefäßes befestigt werden.
Nachdem der temporäre reaktorinterne Aufbau 104 in dem Reaktordruckgefäß installiert worden ist, wird das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B in das Innere des Reaktordruckgefäßes nach unten hineingehängt, wozu das Hilfshebezeug des Brennelementaustauschers 84 benutzt wird. Das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B wird anschließend in den Freiraum zwischen dem Reaktordruckgefäßes und der Aufnehmerplatte 107 bewegt. Die Position des mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts 1B läßt sich dann dadurch justieren, daß das Hilfshebezeug betätigt wird, während das auf der bzw. durch die Unterwasser-Fernsehkamera erzeugte Bild beobachtet wird. Das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B kann dann in derjenigen Position angeordnet werden, die der zweiten, in das Druckgefäß führenden Düse 78b zugewandt ist.
Anschließend werden die oberen Enden der Drückelemente 9 gegen die äußere periphere Oberfläche der Aufnehmerplatte 107 gedrückt, indem die Drückeinrichtungen 7 des mittleren Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts 1B angetrieben werden. Ähnlich wie im Fall des untersten Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts 1C kann in dem wasserdichten Gefäß 2 ein Luftraum gebildet werden. Das oberste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A kann dann in dem Reaktordruckgefäß in der gleichen Weise wie das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B eingebaut werden.
Wie vorstehend beschrieben, können dann, wenn die Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräte 1A, 1B und 1C eingebracht bzw. positioniert sind und in ihrem Inneren die Lufträume ausgebildet worden sind, beispielsweise Unterwasser-und/oder Reparaturvorgänge wie etwa ein Schweißen, ein Bearbeiten, eine Inspektion usw. bei den Düsen 78a, 78b und 78c und ihren peripheren Abschnitten von der Außenseite des Reaktordruckgefäßes her ausgeführt werden.
Da, wie vorstehend bereits erläutert, bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Unterwasser-Inspektion/Reparaturgeräts die Lufträume lokal nahe bei dem in das Druckgefäß führenden Düsen 78a, 78b und 78c und ihren Umgebungsbereichen auch in einem Zustand, bei dem das Innere des Reaktordruckgefäßes mit dem Kernwasser gefüllt ist, ausgebildet werden können, können nicht nur die Untersuchungs/Reparaturvorgänge bei den Düsen 78a, 78b und 78c und ihren Umgebungsbereichen innerhalb kurzer Zeit und ohne Fehler ausgeführt werden, sondern es kann auch die Größe der Strahlungsbelastung des oder der Arbeiter erheblich verringert werden.
Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts die pneumatische Wasserauslaßpumpe 11, die eine äußerst hohe Wasserauslaßeffizienz besitzt, in dem wasserdichten Gefäß 2 vorgesehen ist, kann das in dem wasserdichten Gefäß 2 vorhandene Kernwasser kraftvoll und in kurzer Zeit ausgestoßen werden und es kann folglich die Bearbeitungseffizienz in breitem Umfang verbessert werden.
Da bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel des Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgeräts der temporäre reaktorinterne Aufbau 104 in dem Reaktordruckgefäß eingebaut wird und weiterhin das oberste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B in dem Reaktordruckgefäß unter Verwendung des temporären reaktorinternen Aufbaus 104 installiert werden, können das oberste Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1A und das mittlere Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät 1B ohne Probleme an den Düsen 78a und 78b angeordnet werden, die höhenmäßig höher liegen als die Kernumhüllung 72.
Wie vorstehend erläutert, kann bei dem in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel stehenden Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät das im Inneren des wasserdichten Gefäßes befindliche Wasser durch die Wasserauslaßpumpe und die Druckluftzuführeinrichtung ausgestoßen werden und hierdurch ein lokaler Luftraum gebildet werden, nachdem das Innere des wasserdichten Gefäßes in wasserdichter Weise dadurch isoliert worden ist, daß das äußere Ende der Dichtungseinrichtung an die innere Wandoberfläche des als das Untersuchungsobjekt dienenden Wassergefäßes angedrückt wird. Die Unterwasser- und Reparaturvorgänge können daher in einem Zustand ausgeführt werden, bei dem das Innere des Wassergefäßes mit Wasser gefüllt ist. Als Ergebnis dessen können nicht nur die Unterwasser- und/oder Reparaturvorgänge innerhalb kurzer Zeitdauer ohne Ausfälle ausgeführt werden, sondern es kann auch die Strahlungsmenge, der das Bedienungspersonal ausgesetzt ist, in der Strahlungsumgebung erheblich verringert werden.

Claims

Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) mit einem wasserdichten Gefäß (2), einem an dem wasserdichten Gefäß (2) ausgebildeten Öffnungsabschnitt (3), einer um den Öffnungsabschnitt (3) herum vorgesehenen Dichtungseinrichtung (4) mit einem äußeren Endbereich (4a), der entsprechend dem gekrümmten Verlauf der inneren Wandoberfläche (62a) eines als Untersuchungsobjekt dienenden Wassergefäßes (62) gekrümmt ausgebildet ist, einer an dem wasserdichten Gefäß (2) vorgesehenen Drückeinrichtung (7), die ein Drückelement (9) aufweist, das an eine Abstützeinrichtung (72, 100–103; 104, 105, 107), die hinter einer rückseitigen Fläche der Dichtungseinrichtung (4) angeordnet ist, gedrückt werden kann, wobei der äußere Endbereich (4a) der Dichtungseinrichtung an die innere Wandoberfläche (62a) des als Untersuchungsobjekt dienenden Wassergefäßes (62) aufgrund einer Reaktionskraft angedrückt wird, die erzeugt wird, wenn das Drückelement (9) an die Abstützeinrichtung (72, 100–103; 104, 105, 107) angedrückt wird, so daß das Innere des wasserdichten Gefäßes (2) gegenüber der Außenseite in wasserdichter Weise isoliert werden kann, und einer Wasserauslaßpumpe (11) zum Auspumpen von im Inneren des wasserdichten Gefäßes (2) befindlichem Wasser, dadurch gekennzeichnet, daß an dem äußeren Endbereich (4a) der Dichtungseinrichtung (4) eine Mehrzahl von ringförmigen Dichtungselementen (5a, 5b) in konzentrischer Weise vorgesehen ist und daß eine pneumatische Druckdichtung durch Zuführen von komprimierter Luft in einen zwischen den Dichtungselementen (5a, 5b) vorhandenen Raum erzeugt wird.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftströmungspfad (26) vorgesehen ist, durch den hindurch die Rückseite des äußeren ringförmigen Dichtungselements (5b) mit Druckluft beaufschlagbar ist.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung (4) an dem wasserdichten Gefäß (2) in abnehmbarer Weise angebracht ist.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaßpumpe (11) pneumatisch antreibbar ist und an dem wasserdichten Gefäß (2) vorgesehen ist.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaßpumpe (11) einen pneumatischen, durch einen Pneumatikdruck betätigten Kolben (36) in einem Druckzylinder (32) und einen mit dem pneumatisch betätigten Kolben (36) verbundenen Kolben (38) in einem Wasserauslaßzylinder (33) enthält, und daß Wasser, das aus aus dem Inneren des wasserdichten Gefäßes (2) in den Wasserauslaßzylinder (33) eingesaugt ist, nach außen gefördert wird, indem die beiden Kolben (36, 38) hin- und herbewegt werden.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserauslaßpumpe (11) eine Kolbenstange (35) aufweist, die gemeinsam für den pneumatisch betätigten Kolben (36) und den Kolben (38) im Wasserauslaßzylinder (33) benutzt wird, und daß ein Luftverbindungsströmungspfad (52) zum Verbinden eines druckseitigen Innenraums (48) des pneumatischen Druckzylinders (32) mit einem druckseitigen Innenraum (50) des Wasserauslaßzylinders (33) in der Kolbenstange (35) gebildet ist, um hierdurch den Pumpenwirkungsgrad der Wasserauslaßpumpe (11) zu verbessern.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserauslaßzylinder (33) ein saugseitiges Rückschlagventil (42) und ein auslaßseitiges Rückschlagventil (43) zum Regulieren der jeweils in entgegengesetzte Richtung gerichteten Wasserströmungen aufweist und daß das im Inneren des wasserdichten Gefäßes (2) befindliche Wasser durch den Kolben (38) in das Innere des Wasserauslaßzylinders (33) über das saugseitige Rückschlagventil (42) eingesaugt und dann über das auslaßseitige Rückschlagventil (43) nach außen ausgegeben werden kann.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß komprimierte Luft für den Antrieb des Kolbens (36) des pneumatischen Druckzylinders (32) über ein Schaltventil (46) zugeführt wird, das entsprechend einer durch einen Zeitgeber (47) erzeugten Schaltbetätigung umgeschaltet wird.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drückeinrichtung (7) einen Fluiddruckzylinder enthält, und daß das Drückelement (9) eine Kolbenstange des Fluiddruckzylinders ist.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Drückeinrichtung (7) eine mechanische Stempeleinrichtung (27) aufweist, die eine Druckstange (27a) enthält, die relativ zu der Abstützeinrichtung (72, 100–103; 104, 105, 107) hin und weg angetrieben werden kann, und die als eine Unterstützungseinrichtung für einen Fall dient, wenn die durch die Kolbenstange des Fluiddruckzylinders bewirkte Drückwirkung verlorengehen sollte.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, durch gekennzeichnet, daß das als das Untersuchungsobjekt dienende Wassergefäß (62) Reaktorgefäß ist, das einen Strahlungsabschirmkörper (101) aufweist, der in einem Freiraum zwischen einer äußeren Umfangsoberfläche einer Kernumhüllung (72) und einer inneren Wandoberfläche des Reaktorgefäßes angeordnet ist, und daß das Drückelement (9) der Drückeinrichtung (7) an eine Oberfläche des Strahlungsabschirmkörpers (101) angedrückt ist, die an einer vorbestimmten Position in dem Reaktorgefäß angeordnet ist.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein ringförmiges Element (105) in dem als das Untersuchungsobjekt dienenden Wassergefäß (62) angeordnet ist, daß eine Aufnehmerplatte (107) an dem ringförmigen Element (105) befestigt ist, und daß das Drückelement (9) der Drückeinrichtung (7) an eine Oberfläche der Aufnehmerplatte (107) des ringförmigen Elements (105) angedrückt wird, die an einer vorbestimmten Position in dem als das Untersuchungsobjekt dienenden Wassergefäß (62) angeordnet ist.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Druckluftzuführeinrichtung (17a, 17b) zum Zuführen von komprimierter Luft in das Innere des wasserdichten Gefäßes (2) vorgesehen ist.
Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät (1A; 1B; 1C) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß an dem wasserdichten Gefäß (2) eine Auslaßöffnung (20) zum Ablassen von in dem wasserdichten Gefäß (2) vorhandener Luft und Wasser ausgebildet ist.