DE3138484A1 - "verfahren zur instandhaltung von vorrichtungen und bauteilen in heissen zellen, insbesondere von wiederaufarbeitungsanlagen fuer abgebrannte kernbrennstoffe, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

"verfahren zur instandhaltung von vorrichtungen und bauteilen in heissen zellen, insbesondere von wiederaufarbeitungsanlagen fuer abgebrannte kernbrennstoffe, und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3138484A1 DE19813138484 DE3138484A DE3138484A1 DE 3138484 A1 DE3138484 A1 DE 3138484A1 DE 19813138484 DE19813138484 DE 19813138484 DE 3138484 A DE3138484 A DE 3138484A DE 3138484 A1 DE3138484 A1 DE 3138484A1
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Description

Verfahren zur Instandhaltung von Vorr icliLungen und Bauteilen in heißen Zellen, insbesondere von Wlodorauf arbeitungsanlagen für abgebrannte Kernbrennstoffe, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Reparatur-, Montage-, Demontage- und Instandhaitungsarbeiten an Vorrichtungen, Einrichtungen und Bauteilen oder das Bearbeiten von Bauteilen in mit radioaktiver Strahlung belasteten Räumen, insbesondere sogenannten heißen Zellen in Wiederaufarbeitungsanlagen für abgebrannte Kernbrennstoffe, erfordern bisher einen erheblichen Aufwand. Die heißen Zellen müssen zunächst dekontaminiert werden, bevor sie von Personen zur Durchführung der notwendigen Arbeiten betreten werden können, wobei umfangreiche und aufwendige Sicherheitsmaßnahmen nötig sind.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Instandhaltung von Vorrichtungen und Bau-
-ü-
• · * 1
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teilen in heißen Zellen, insbesondere von Wiederaufarbeitungsanlagen für abgebrannte Kernbrennstoffe, anzugeben, durch das Dekontaminierungsarbeiten überflüssig werden und die Instandhaltung schneller, einfacher und sicherer durchführbar ist, sowie außerdem eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen der Ansprüche 1 und 6 angegebenen Maßnahmen gelöst.
Zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den ünteranSprüchen gekennzeichnet.
Durch die vorliegende Erfindung ergeben sich wesentliche technische und wirtschaftliche Vorteile. Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ermöglichen ein sicheres Arbeiten in der heißen Zelle und eine Verbesserung der Qualität der Arbeitsergebnisse. Es ergibt sich eine wesentliche Kosteneinsparung durch Erhöhung der Verfügbarkeit und durch "Personal- und Materialeinsparungen .
Die Erfindung soll nun anhand der beigefügten Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt, erläutert werden.
Es zeigen
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung.
Es soll gleichzeitig auf beide Figuren Bezug genommen werden, wobei gleiche Bauteile in den Figuren mit den gleichen
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Bezugrzeichen versehen sind.
Die in der Zeichnung dargestellte, in einer heißen Zelle 2 einer Wiederaufarbeitungsanlage angeordnete Vorrichtung weist ein T-förmiges Trägerfahrzeug 4 für einen zentralen Manipulator 6 auf. Das Trägerfahrzeug 4 besteht aus einem oberen Querträger 8, der seitlich in den Seitenwänden 1o und 12 der heißen Zelle mit Hilfe von Rädern 14,16 horizontal verfahrbar ist. Mittig ist der Querträger 8 von einer Säule 18 unterstützt, die am unteren Ende ein auf dem Boden oder einer Bodenschiene der heißen Zelle laufendes Rad 2o aufweist. An der um ihre Längsachse drehbaren Säule 18 ist ein Tragarm 22 auf- und abfahrbar angeordnet, auf dem der Manipulator 6 angeordnet ist. Auf dem Tragarm 22 sind ferner Überwachungskameras 24 angeordnet. Es kann auch der Tragarm an der Säule drehbar angeordnet sein. Es können auch mehrere zentrale Manipulatoren eingesetzt werden.
über Steuerkabel 25 werden das Trägerfahrzeug 4 und der zentrale Manipulator 6 gesteuert. In Reichweite des Manipulators oder der Handhabungsmaschine ist an der Säule 18 außerdem ein Gerätetisch 26 angeordnet, der für den zentralen Manipulator 6 griffbereit Werkzeuge, Ersatzteile und Arbeitsmaterialien enthält.
Im wesentlichen parallel zur Laufrichtung des Träger- ' fahrzeuge 4 sind beidseitig des Trägerfahrzeugs 4 entlang den Wänden der heißen Zelle Gestelle 28 für die Prozeß-Apparaturen (nicht dargestellt) der Wiederaufarbeitungsanlage angeordnet. Zwischen den Gestellen 28 und den Wänden der Zelle sind in mehreren senkrecht beabstandeten Ebenen horizontal verlaufende Laufschienen 3o für horizontal verfahrbare Mani-
-ya-
pulatoren 32 angeordnet, die auf einem verfahrbaren Wagen sitzen oder selbstfahrend ausgebildet sind. Die Manipulatoren 32 und deren Wagen sind über eigene Steuerleitungen steuerbar. Unmittelbar unterhalb der Manipulatoren 32 bzw. der Laufschienen 3o sind Rohrleitungen 34 für die Prozeß-Apparaturen vorgesehen. Die Prozeß-Apparaturen sind, soweit erforderlich, miteinander über weitere Rohrleitungen 36 verbunden.
Weitere Kameras 38 sind am Querträger 8 des Trägerfahrzeugs 4 angeordnet.
Oberhalb des Querträgers 8 ist ein Kran 4o mit einer Laufkatze 42 angeordnet. Der Kran 4o trägt weitere Kameras
Die eingesetzten Kameras 24, 38 und 44 dienen zur Überwachung der Positionierung der eingesetzten Vorrichtungen und insbesondere zur Überwachung der Prozeß-Apparaturen und deren Rohrleitungen.
Die Gesamtvorrichtung in der heißen Zelle 2 ist -über Steuerkabel 46 mit einem außerhalb der Zelle angeordneten Steuer- und Kontrollraum 48 mit Steuerpult 5o, Bildschirm und Rechner 54 verbunden.
Die Funktionsweise der Vorrichtung ist wie folgt, wobei beispielhaft angenommen sei, daß eine Rohrleitung 56 in der rechten oberen Ebene (s. Fig. 1) als schadhaft ermittelt worden ist, beispielsweise mit Hilfe von Lecksuchgeräten (nicht dargestellt) und/oder einer der Kameras. Nach Ermittlung der Lagekoordinaten der Schadstellen, die in den
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Rechner 54 eingegeben werden, läuft ein über das Steuerpult 5o eingeleiteter, automatisch fernbedienter Reparaturvorgang ab, wobei der zentrale Manipulator 6 u.a. die Aufgabe hat, das benötigte Werkzeug und das benötigte Reparaturmaterial vom Gerätetisch 26 zu entnehmen und an die Schadstelle zu bringen. Mit Hilfe der Manipulatoren 6 und 32 und der zugeführten Werkzeuge und Reparaturmaterialien laufen dann folgende Reparaturschritte automatisch ferngesteuert über den Rechner oder auch manuell gesteuert ab : Aussägen des schadhaften Rohrteiles, Ausrichten der beiden freien Rohrenden, Festspannen der beiden freien Rohrenden, Ausrichten des Ersatzrohrstückes zu den freien Rohrenden, Schweißnahtvorbereitung und Einschweißen des Ersatzrohrstückes.
Mit-Hilfe des Kranes 4o können auch schwere Gegenstände in der heißen Zelle transportiert und positioniert werden.
Zur Erleichterung der koordinatenmäßigen Erfassung der Schadstellen und des Positionierens der für die Reparatur benötigten Werkzeuge und Teile sind die Gestelle 28 und Rohrleitungen 34 sowie die Prozeß-Apparaturen nach einem bestimmten Raster oder Muster angeordnet. Die Manipulatoren 6 und 32 sind so angeordnet, daß ihre Arbeits- oder Wirkungsbereiche aneinanderschließen oder sich überlappen.

Claims (17)

  1. P a I; c η t a n s ι.» r ü c: h
    ill Verfahren zur Ijiyfundhal .t-iunj von Vorr icht uju.|eti, l'roi'.e.ß-Apparaturen, Bauteilen uüw. in lu.· i ßt;n XoI Leu, i nsbeM mil.ur'c.· von Wiederaufarbej.LuiKjHanlaijun Liir abtjebi aunl e Kernbrennstoffe, unter Verwendung von in der Iieißen Zelle, /u diesem Zweck vorhandenen llandhabungsinaschinen , Wex'kzeuijniü.selii nen , Werkzeugen, Ersatz 1 ei len und Arbei tsnui L ei" ial ien howj e. PriilvorrichLungen, bei dem die Vorrichtungen, Prozeß-Apparaturen, Bauteile usw. hinsichtlich Schaden überwacht und tichadluiFte Teile entfernt und ersetzt oder repariert werden, dadurch gekennze i chnet, daß die Lage von SchadstelJen koordinatenmäßig ermittelt und erfaßt wird, daß -die liandhabuugsinasehinen, Werkzeugniaschintm, Werkzeuge, Ersatzteile usw. in Abhängigkeit von den ermittelten Koordinaten gesteuert i.n du: Instandhaltungs- und Arbeitsposition bewegt werden und daß die erforderliche Reparatur- oder lnstandhaltungsarbe.it manuell oder automatisch fernbedient und fernUborwaeht durchgeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    Dr.K./H.
    » ψ
    -Λ"
    zum Auffinden von Schadstellen fernbedienbare Fernsehkameras und/oder Lecksuchgeräte eingesetzt werden.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Durchführung von Reparaturen an schadhaften, beispielsweise zu Prozeß-Apparaturen führenden Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das schadhafte Rohrleitungsteil abgetrennt wird, daß die verbleibenden beiden freien Rohrenden miteinander ausgerichtet und festyespannt werden und daß ein Ersatzrohrleitungsteil zu den freien Rohrenden ausgerichtet, festgespannt und mit den freien Rohrenden verschweißt wird.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur STeuerung der Handhabungsmaschinen, Werkzeugmaschinen, Werkzeuge usw. die Koordinatendaten auswertende Rechner eingesetzt werden.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Rechnerausgangssignale zur Bedienung und Handhabung der Handhabungsmaschinen, Werkzeugmaschinen, Werkzeuge usw. Roboter oder Kraftmanipulatoren steuern.
  6. 6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche in einer heißen Zelle, insbesondere von Wiederaufarbeitungsanlagen für abgebrannte Kernbrennstoffe, wobei Prozeß-Apparaturen und zugehörige
    Rohrleitungen in Gestellen und Halterungen in der heißen Zelle angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet-, daß wenigstens ein zentraler, gesteuerter Manipulator (b) in del heißen Zelle (2) horizontal und vertikal verlrcihrbar sowie drehbar bzw. schwenkbar angeordnet: ist, der mil weiteren gesteuerten Seitenmanipulatoreii (32) zusammenwirkt, die in mehreren senkrecht beabstandeten iübenun horizontal vt-rfahrbar angeordnet sind, und daß überwachungsvorrichtungen zum Ermitteln von Schadstellen und Defekten vorgesehen sind, über die die Lagekoordinaten der Sehadstellen odt-i Dui ekl e feststellbar und an einen außerhalb der heißen Zeile befindlichen Rechner (54) gebbar sind, der über Sleuei"Ieitungen (46) mit den Manipulatoren (6, 32) verbunden ist.
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekeunze ι clinel, daß der zentrale Manipulator (6) auf einem T-form igen Trägerfahrzeug (4) angeordnet ist, das im wesentlichen aus einem Querträger (8), der seitlich mit Hilfe von Rädern (14, 16) an gegenüberliegenden Wänden der heißen Zelle horizontal verfahrbar gelagert ist, und aus einer senkrechten, den Querträger (8) mitt ig unterstützenden Sau Le (18) besteht, die am unteren Ende mit einem auf dem Boden oder einer Bodenschiene der heißen Zelle laufenden Rad (2o) ausgestattet ist, und an der wenigstens ein Trägerarm (22) zur Aufnahme des zentralen Manipulators (6) angebracht ist.
  8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Manipulator (6) ersatzweise auf einem auf am Zellenboden befestigten Schienen laufenden lorenartigen Fahrzeug transportiert wird, an dessen von einem portalartigen Gerüst gestützten Zentralmast der Manipulator (6) von einem Trägerarm getragen und vor der Arbeit fixiert wird.
  9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerarm (22) an der Säule (18) senkrecht auf- und abbewegbar und um 3 60 schwenkbar angeordnet ist.
  10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Säule (18) drehbar ausgebildet ist.
  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenmanipulatoren (32) auf entlang gegenüberliegenden Wänden verlaufenden Schienen (3o) angeordnet sind.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Säule (18) des Trägerfahrzeugs (4) ein Gerätetisch (26) in der Reichweite des zentralen Manipulators oder der Handhabungsmaschine angebracht ist, auf dem die zur Durchführung von Reparaturen und Instandhaltungsarbeiten benötigten Werkzeuge, Ersatz-
    31384§4
    teile und Materialien für den 2; cn Lr a J en Manipulator (u) oder die Handhabungsmaschine griffbereit: angeordnet sind.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Träyerfahrzeugs
    (4) ein horizontal verfahrbarer Kran (4o) mit einer horizontal aber quer zur Laufrichtung des Kranes ver ί aiii baren Laufkatze (42) angeordnet ist.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspiüchu, dadurch gekennzeichnet, daß der zentrale Manipulator ((j) oder die Handhabungsmaschine, das Trägerfahrzeug (4), der Kran (4o) und die Seitenmanipulatoren (32) sowie gegebenenfalls deren Wagen über Versorgunys- und Steuerlei Lungen
    '(25, 46) mit einem außerhalb der heißen Zeile (2) angeordneten Steuerpult (5o) und Rechner (54; verbunden sind.
  15. 15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zentralen Manipulator (6) bzw. der Säule (18) des Trägerfahrzeugs (4) und den Seitenmanipulatoren (32) Gestelle (28) zur Aufnahme der Prozeß-Apparaturen und der Rohrleitungen (Sh) angeordnet sind.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzei chneh, daß die Gestelle, Prozeß-Apparaturen und/oder die Rohr-
    leitungen nach einem bestimmten Raster oder Muster in der heißen Zelle angeordnet sind.
  17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungsvorrichtungen an sich bekannte, auf dem Trägerfahrzeug (4), dem Tragarm (22), dem Kran (4o), den SeiLenmanipulatoren (32) und/oder den Gestellen (28) angebrachte Kameras (24, 38, 44) sowie übliche Lecksuchgeräte sind.
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