DE3431325C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Zentrier- und Hantierungs­ hilfe gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Anlagen zur Wiederaufbereitung von bestrahlten Kern­ brennstoffen weisen zur Aufnahme des verfahrenstech­ nischen Teiles sogenannte Heiße Großzellen auf. In die­ sen strahlungsabschirmenden Großzellen sind die Verfah­ renskomponenten in Gerüsten oder Gestellen (sogenannte Racks) aufgestellt.

Die Instandhaltungsarbeiten innerhalb der mit radioak­ tiver Strahlung belasteten Großzelle werden über orts­ bewegliche Fernhantierungsmaschinen durchgeführt. Die in den Racks angeordneten Verfahrenskomponenten sind durch Rohrleitungen untereinander bzw. mit durch die Zellenwand führenden Rohrleitungen verbunden. Bei einem Austausch der Verfahrenskomponenten müssen die Rohrlei­ tungen fernbedient getrennt und nach dem Einbau einer neuen Verfahrenskomponente wieder miteinander verbunden werden. Um diesen Austausch einer Verfahrenskomponente oder auch den Gerüstausbau insgesamt zu ermöglichen, ist es notwendig, daß ganze Abschnitte der Rohrleitun­ gen entfernt werden, weil sie die Austauschbarkeit der Verfahrenskomponente oder das Entfernen des Gerüstes bzw. eines Gerüstmoduls verhindern würden.

Man verwendet daher herausnehmbare Rohrleitungsteile, sogenannte Rohrverbindungseinheiten, die an ihren Enden mit kuppelbaren Endflanschen verbunden sind. Diese Endflansche sind die Flansche, die bei der Verbindung von durch die Zellenwand führenden ortsfesten Rohrlei­ tungen mit deren Endflanschen oder mit den Endflanschen eines Rohrleitungsanschlusses einer in dem Gerüst ange­ ordneten verfahrenstechnischen Komponente gekuppelt werden. Eine Rohrverbindungseinheit wird also zwischen zwei Endflansche zweier ortsfester Rohranschlüsse fern­ hantiert angebracht und ist austauschbar bzw. heraus­ nehmbar. Die Verbindung der aus jeweils zwei Endflan­ schen bestehenden Flanschpaaren wird über an sich be­ kannte Mittel wie Spannringkupplungen oder Schraubver­ bindungen erzielt.

Bei der Montage einer Rohrverbindungseinheit müssen die zu kuppelnden Endflansche zentriert zusammengeführt werden. Derartige Zentrierhilfen sind bekannt und ge­ eignet, die bei dem fernhantiert durchgeführten Zusam­ menfügen und Verschrauben der Flansche eines Flansch­ paares erforderliche Übereinstimmung der Positionen der jeweils korrespondierenden Bohrungen der miteinander zu verbindenden Endflansche sicherzustellen.

Da dieses Zusammenführen mittels der fernhantierten Handhabungstechnik durchgeführt werden muß, ist für den den Verbindungsvorgang mittels Fernsehbilder überwa­ chenden und betreibenden Operateur ein besonderes Pro­ blem vorhanden. Kurz vor dem Zusammenfügen der Endflan­ sche ist ein schlechtes Einsehen der Kupplungsstelle festzustellen. Das führt zu häufigen Fehlversuchen des Einbringens der austauschbaren bzw. herausnehmbaren Rohrverbindungseinheit.

Üblicherweise sind in den Endflanschen der Rohrverbin­ dungseinheit unverlierbar angeordnete Schraubbolzen vorhanden, die nach der erfolgten Übereinstimmung der Lochbilder der beiden zu verbindenden Endflanschen in den Endflansch der ortsfesten Rohrleitung geschraubt werden müssen. Es ist also erforderlich, die Position der Gewindebohrungen im Endflansch zu den Durchgangs­ bohrungen bzw. den darin befindlichen Schraubbolzen des fernhantiert eingebrachten Endflansches der Rohrlei­ tungsverbindung so lange sicherzustellen, bis die gegen­ überstehenden Flansche mit den Schraubbolzen korrekt miteinander verschraubt sind.

Es ist bekannt, Flanschpaare in kerntechnischen Anlagen mit sogenannten Justierstiften auszurüsten. Hierunter wird ein Zentrierstift verstanden, der mit seinem Ge­ winde im Blatt des Endflansches der Rohrverbindungsein­ heit verschraubt ist und dessen herausstehende Spitze bei dem Zusammenbau der beiden Endflansche in eine ent­ sprechende Zentrierbohrung im Endflansch ragt. Die Ver­ wendung dieses Justierstiftes ist bei Rohrverbindungs­ einheiten mit ungünstiger Geometrie, wie beispielsweise kompliziert gebogener Rohrführung, wenig vorteilhaft und führt sehr leicht zu Störungen bzw. zu einer Be­ schädigung der Dichtungen der Flansche.

Gemäß der nicht vorveröffentlichten DE-OS 33 41 044 mit älterem Zeitrang wird vorgeschlagen, eine Zentriervorrich­ tung zum fernhantierten Zusammenkuppeln eines Endflan­ sches einer ortsfesten Rohrleitung mit einem Endflansch einer Rohrverbindungseinheit derart auszubilden, daß auf der ortsfesten Rohrleitung ein vertikaler Zentrier­ stift nach oben ragend angeordnet ist, während auf der herausnehmbaren Rohrverbindungseinheit ein auf den Zen­ trierstift passendes Mutterstück mit Zentrierflächen angeordnet ist. Durch diesen Vorschlag wird eine opti­ sche Hilfe zum Zusammenführen der zusammenzukuppelnden Flanschen geboten.

Aus der DE-OS 28 02 535 ist es bekannt, auf einem bereits verlegten Rohrteil eine Gabel zur Zentrierung eines an­ zuführenden Rohrteils anzuordnen. Diese Gabel ist zur Aufnahme eines mittig auf das Rohr aufsetzbaren Füh­ rungsteils ausgebildet. Eine Sicherung dieses Führungs­ teils an dem ortsfesten Rohrteil ist nicht vorhanden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zen­ trier- und Hantierungshilfe der im Oberbegriff des An­ spruches 1 geschilderten Art derart auszugestalten, daß der Kuppelvorgang schnell, sicher und mit einem einfa­ chen technischen Aufwand möglich wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzei­ chen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Zentrier- und Hantierungshilfe besteht aus zwei Teilen, von denen je ein Teil auf dem Endflansch der ortsfesten Rohrleitung und dem Endflansch der Rohrver­ bindungseinheit befestigt ist. Am Endflansch der Rohr­ verbindungseinheit ist seitlich der über die Trennebene herausragende Führungsstift befestigt, der im zusammen­ gebauten Zustand in der Führungsmulde mit dem am hin­ teren Ende der Führungsmulde angeordneten Fangring an­ geordnet ist. Der Operateur kann diese Zentrier- und Hantierungshilfe unter Fernsehbedingungen gut einsehen und ein zügiges und störungsfreies Zusammenfügen der Flanschverbindungen erreichen.

Das Führungsteil bzw. der Führungsstift braucht nicht gezielt in die Führungsmulde eingeführt werden, weil der Führungsstift am Umfang des ortsfesten Flansches entlang in die Führungsmulde gleiten kann.

Bei einem fernhantierten Ausbau einer Rohrleitungsver­ bindung oder eines erfindungsgemäß ausgestatteten Rohr­ leitungsteiles können alle Schrauben aus den Endflan­ schen ausgeschraubt werden, bevor ein Hebezeug an der Rohrleitungsverbindung oder an dem auszutauschenden Rohrleitungsteil angreifen muß. Durch die erfindungs­ gemäße Ausgestaltung ist die Absturzgefahr der Rohrlei­ tungsverbindung oder der Wechselkomponente minimiert, da die Führungsstifte die Rohrleitungsverbindung oder die Wechselkomponente in den Fangringen der Führungs­ mulden sichern. Daher kann mit nur einem Hebezeug die Schraubarbeit und anschließend das Austauschen vorge­ nommen werden oder umgekehrt.

Der über Fernsehmonitore den Kuppelvorgang beobachtende, fernhantierend arbeitende Operateur setzt bei einem Ein­ bauen einer Rohrverbindungseinheit die an einem Hebezeug hängende Rohrverbindungseinheit so in ihre Position, daß der Führungsstift am Außendurchmesser des Endflansches in die Führungsmulde eingelegt wird. Nach einer entsprechen­ den Vorschubbewegung mit dem die Rohrverbindungseinheit haltenden Hebezeug in Richtung Endflansch der ortsfesten Rohrleitung wird der Führungsstift in den am Ende der Füh­ rungsmulde angeordneten Fangring eingefahren.

Durch das Einfahren der Führungsstifte beider Endflansche der Rohrverbindungseinheit in die Fangringe wird die Rohr­ verbindungseinheit so sicher gehalten, daß sie während des Anziehens der Schraubbolzen nicht herabfallen kann. Das­ selbe Hebezeug kann nun zum Heranführen des Schlagschrau­ bers, der zum Verschrauben dient, benutzt werden.

Für den über Bildschirme den Vorgang beobachtenden, den Vorgang fernhantierend ausübenden Operateur ist mit der erfindungsgemäßen Zentrier- und Hantierungshilfe ein selbst unter schlechten Sichtverhältnissen noch zufrieden­ stellendes Arbeiten möglich.

Im Anspruch 2 wird eine vorteilhafte Ausgestaltung der Er­ findung gekennzeichnet. Die Einkerbungen auf der Ober­ fläche der Führungsstifte verhindern ein Herausfallen des auswechselbaren Rohrleitungsteiles oder der auswechsel­ baren Apparatur im abgeschraubten, aber noch nicht heraus­ gezogenen Zustand.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung, die der weiteren Verbesserung der Zentrier- und Hantierungsbedingungen dient, wird durch die Merkmale des Anspruches 3 gekenn­ zeichnet.

Durch die Erfindung wird es möglich, auf die Justierstifte in den Flanschblättern zu verzichten.

Anhand der Zeichnung werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend näher erläutert. Dabei wird auf nicht zum Verständnis der Erfindung gehörende Einzelheiten und Vorrichtungen der besseren Übersicht halber verzichtet. Es zeigt

Fig. 1 eine Rohrverbindungseinheit, die horizontal an zwei gerüstseitigen Endflanschen zweier ortsfester Rohrleitungen angebracht ist,

Fig. 2 im größeren Maßstab eine perspektivische An­ sicht eines Flanschpaares aus der Sicht der Rohrverbindungseinheit,

Fig. 3 eine Flanschverbindung in Seitenansicht in losgeschraubter Stellung und etwas auseinan­ dergezogener Position, wobei auf die Darstel­ lung der üblicherweise im Endflansch der Rohrverbindungseinheit verbleibenden Dehn­ schrauben verzichtet ist,

Fig. 4 eine modifizierte Ausführungsform einer Rohr­ verbindungseinheit mit Zentrier- und Hantie­ rungshilfen.

Aus einem hier nicht gezeigte Verfahrenskomponenten für die chemische Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen auf­ nehmenden Gerüst 5 (Fig. 1) erstrecken sich zwei um 90° gebogene Rohrleitungsenden 7 und 9, die in je einem ange­ schweißten Endflansch 11 bzw. 13 enden. Die beiden in einer gemeinsamen horizontalen Ebene liegenden Endflansche 11 und 13 werden von einer Rohrverbindungseinheit 15 mit­ einander zur Kupplung der das zu verarbeitende Medium füh­ renden Rohrleitungsstrecke 7, 15, 9, verbunden.

Die Rohrverbindungseinheit 15 weist ein zum Erzielen einer besseren Schwerpunktlage geschwungenes Rohrleitungsteil 17 auf, das an seinen Enden angeschweißte Endflansche 19 bzw. 21 aufweist. Die beiden Endflansche 19 und 21 sind mit je einem Endflansch 11 bzw. 13 der gerüstseitigen Rohrlei­ tungen 7 bzw. 9 durch Schraubbolzen 23 verbunden.

Zum Schwerpunkt der Rohrverbindungseinheit 15 aus­ gerichtet ist ein Bügel 25 angeschraubt, der in der Mitte eine angeschweißte Aufnahmeöse 27 aufweist, die von einem Lasthaken eines Hebezeuges ergriffen werden kann.

Die Endflansche 19 und 21 weisen seitlich jeweils einen angeschweißten Führungsstift 29 bzw. 31 auf, der achspa­ rallel zu den Durchflußbohrungen der Endflansche 19 und 21 ausgerichtet ist. Jeder Führungsstift 29 bzw. 31 liegt in einer Führungsmulde 33, die seitlich entsprechend an dem jeweiligen Endflansch 11 bzw. 13 angebracht ist. Am hin­ teren Ende, zum Gerüst 5 hin gewandt, laufen die Führungs­ mulden 33 in je einem Fangring 35 aus. Jeder Führungsstift 20 bzw. 31 liegt in der entsprechenden Führungsmulde 33 und ragt noch durch den jeweiligen Fangring 35 über diesen hinaus.

Aus der Darstellung der Fig. 2 wird ersichtlich, daß das Flanschpaar 13, 21 zwei zentrisch zu den Flanschen 13, 21 angeordnete Rohrleitungen 9, 17 kuppelt. Um die Rohrleitung 17 herum sind drei Schraubbolzen 23 angeord­ net, die auf der Endflanschseite der Rohrleitungsver­ bindungseinheit Betätigungssechskante aufweisen. In dem Endflansch 21 sind Durchgangsbohrungen vorgesehen, während im Endflansch 13 die entsprechenden Gewindebohrungen eingebracht sind. Die Schraubbolzen 23 sind auf der Rückseite des Endflansches 13 mit entsprechenden Gewin­ demuttern 41 gesichert. In Fig. 3 ist der Führungsstift 31 bei entfernten Schraubbolzen 23 zu sehen.

Der Führungsstift 57 hat auf seiner Oberseite Einker­ bungen 63 (Fig. 4) nach dem Widerhakenprinzip, die im auseinandergeschraubten Zustand des Flanschpaares ein Herausfallen der Rohrverbindungseinheit wirksam ver­ hindern, da sich die Einkerbungen 63 in der oberen Kan­ te des jeweiligen Fangringes am Ende der Führungsmulden einhaken.

Der Ausbau der Rohrverbindungseinheit 15 (Fig. 1 bis 3) geht wie folgt vonstatten:

Der Operateur führt mit einem Hebezeug einen fernbedien­ baren Schlagschrauber auf die Endflanschseite der Rohrlei­ tungsverbindungseinheit 15 eines der beiden Flanschpaare 11, 19 oder 13, 21. Die drei Schraubbolzen 23 werden ge­ löst und ganz aus den Gewindebohrungen des Endflansches 11 bzw. 13 herausgezogen. Die Schraubbolzen 23 verbleiben ge­ sichert in den Durchgangsbohrungen des Endflansches 19 bzw. 21. Anschließend verfährt der Operateur den Schlag­ schrauber zu dem anderen Flanschenpaar 11, 19 bzw. 13, 21 und wiederholt dort die eben beschriebene Tätigkeit. Ob­ wohl nun die Schraubverbindungen zwischen der Rohrverbin­ dungseinheit 15 und den Festflanschen 11 und 13 gelöst sind, ist die Rohrverbindungseinheit 15 gegen Herabstürzen aufgrund der noch eingefahrenen Führungsstifte 29 und 31 gesichert. Der Operateur fährt den Schlagschrauber mit dem Hebezeug zu einer Ablageposition und benutzt nun dasselbe Hebezeug zum Ergreifen der Rohrverbindungseinheit 15 an seiner Aufnahmeöse 27. Durch ein Verfahren von den Fest­ flanschen 11 und 13 weg fahren die Führungsstifte 29 und 31 aus den Fangringen 35 heraus. Die Rohrverbindungsein­ heit 15 kann nun entfernt werden.

Eine neue Rohrverbindungseinheit 15 wird durch Aufnehmen an der Aufnahmeöse 27 mittels eines einen Lasthaken auf­ weisenden Hebezeuges an die Verbindungsstelle herange­ bracht. Der Operateur setzt die Rohrverbindungseinheit 15 mit den Führungsstiften 29 und 31 etwa mittig auf dem Um­ fang der Endflanschen 11 und 13 auf und läßt durch Herab­ senken der Rohrverbindungseinheit 15 die Führungsstifte 29 und 31 am Außenumfang heruntergleiten, so daß sie zwangs­ läufig in die Führungsmulden 33 einfahren. Danach wird eine Vorschubbewegung mit dem Hebezeug in Richtung der Endflansche 11 und 13 durchgeführt, so daß die Führungs­ stifte 29 und 31 in den jeweiligen Fangring 35 einfahren und gesichert sind. Der Kranhaken des Hebezeuges wird aus der Aufnahmeöse 27 gefahren und mit diesem Hebezeug ein Schlagschrauber ergriffen und auf die Endflanschseite der Rohrverbindungseinheit 15 eines Flanschenpaares 11, 19 oder 13, 21 gefahren. Die Schraubbolzen 23 werden in den Endflansch 11 bzw. 13 eingeschraubt und anschließend wird das gleiche am anderen Flanschenpaar 11, 19 bzw. 13, 21 durchgeführt. Die Rohrverbindungseinheit 15 ist schnell und sicher ausgetauscht worden.

Claims (3)

1. Zentrier- und Hantierungshilfe an miteinander ver­ bindbaren Rohrleitungsflanschen zum fernhantierten Zu­ sammenkuppeln des Endflansches einer ortsfesten Rohr­ leitung mit einem Endflansch eines herausnehmbaren Rohrleitungsteiles in einer verfahrenstechnischen Zel­ le, insbesondere einer Großzelle für die Wiederaufar­ beitung von bestrahlten Kernbrennstoffen, wobei die Trennebene der beiden Endflanschen senkrecht angeord­ net ist, mit einem Führungsteil am Ende des heraus­ nehmbaren Rohrleitungsteils und einer nach oben offe­ nen Führungsmulde am Ende der ortsfesten Rohrleitung, dadurch gekennzeichnet,
daß die Führungsmulde (33) am Endflansch (11, 13) der ortsfesten Rohrleitung (7, 9) seitlich am Umfang pa­ rallel zur Drehachse des Endflansches (11, 13) ange­ ordnet ist und im hinteren, der ortsfesten Rohrleitung (7, 9) zugewandten Bereich in einen Fangring (35) übergeht,
daß das Führungsteil ein Führungsstift (29, 31) ist, der seitlich am Umfang parallel zur Drehachse des End­ flansches (19, 21) des herausnehmbaren Rohrleitungs­ teiles (17) befestigt ist und im verbundenen Zustand des Flanschpaares (11, 19 bzw. 13, 21) in der Füh­ rungsmulde (33) liegt und durch den Fangring (35) ragt.

2. Zentrier- und Hantierungshilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsstift (29, 31, 57) auf seiner Ober­ seite mit Einkerbungen (63) versehen ist.

3. Zentrier- und Hantierungshilfe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das herausnehmbare Rohrleitungsteil (15) mit einer Aufnahmeöse (27) versehen ist.