Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Verfahren zur Prüfung eines Behälters mit rundem Querschnitt, insbesondere zur Prü- fung eines Primär-Kollektors eines liegenden Dampferzeugers, bei dem ein an eine Behälterwand angekoppelter Prüfkopf um die Behälterachse gedreht wird.

Aus der DE 26 36 246 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrich- tung zum Ultraschallprüfen der Stutzenfelder eines Reaktor- druckbehälters bekannt. Zur Kollektorprüfung ist dieses Ver- fahren nicht geeignet.

Die Kernreaktoranlagen östlicher Bauart des Typs WWER sind mit horizontal liegenden Dampferzeugern ausgestattet. In je- dem Dampferzeuger verlaufen die Heizrohre ausgehend von einem Primärwassereintritts-Kollektor horizontal zu einem Primär- wasseraustritts-Kollektor. Diese beiden Primär-Kollektoren durchdringen den Dampferzeuger in vertikaler Richtung.

Frischdampf bildet sich in dem von den Heizrohren durchzoge- nen zylindrischen Gehäuse, das einen Sekundär-Kollektor dar- stellt. Die Primär-Kollektoren sind oben durch einen mittels

Schraubenbolzen befestigbaren Deckel verschlossen. Die Schraubenbolzen werden hierzu in Sacklochgewinde an der obe- ren Stirnseite der Primär-Kollektoren eingeschraubt.

Der Bereich um die Gewindesacklöcher und der Bereich zwischen den Gewindesacklöchern, der auch als Ligament bezeichnet wird, muß bei einer wiederkehrenden Prüfung besonders auf- merksam einer zerstörungsfreien Werkstoffprüfung unterzogen werden. Insbesondere müssen dort, insbesondere an den Gewin- desacklöchern, auftretende Risse frühzeitig detektiert wer- den. Solche Risse könnten im schlimmsten Fall zu einem Kurz- schluß zwischen Primär-und Sekundärkreislauf führen.

Die Primär-Kollektoren sind oben außen unmittelbar vom Sekun- där-Kollektor umgeben und deshalb dort von außen einer zer- störungsfreien Prüfung nicht zugänglich. Die Prüfung von der Innenmantelfläche der Primär-Kollektoren aus ist zwar mög- lich, liefert aber für sich alleine kein zuverlässiges Prüf- ergebnis, da der von dort aus gesehene Schattenbereich hinter den Gewindesacklöchern, d. h. außen, gelegene Bereich am Pri- mär-Kollektorflansch beispielsweise von einer Ultraschall- oder Wirbelstromsonde nicht untersucht werden kann. Darüber hinaus ließen sich bei einer Prüfung ausgehend von der Innen- mantelfläche der Primär-Kollektoren nicht alle denkbaren Riß- orientierungen aufspüren.

Zur Prüfung der Primär-Kollektoren ist es deshalb üblich, ei- nen Prüfkopf an der Stirn-oder Flanschfläche anzukoppeln.

Zur Prüfung an den Innenflächen von oben offenen Druckbehäl- tern mit rundem Querschnitt sind sogenannte Zentralmastmani- pulatoren bekannt. Beispielsweise ist in der Deutschen Pa- tentschrift 21 54 015 ein Manipulator zum Prüfen eines Reak- tordruckbehälters beschrieben, der ein Gestell mit einem Füh- rungsmast aufweist, das sich an einer Brücke über dem Reak- tordruckbehälter abstützt. Am Führungsmast sind Ausleger be- festigt, die endseitig Prüfköpfe zur Prüfung der Innenflächen

des Reaktordruckbehälters tragen. Der Führungsmast ist auf der Behälterachse zentrierbar und zusammen mit den Auslegern um diese drehbar, so daß bei einer Drehung um 360° eine voll- ständige Umfanglinie im Behälter prüfbar ist. Mit einem der- artigen Manipulator ist in nachteiliger Weise nur eine ge- ringe Anzahl möglicher Rißorientierungen detektierbar. Da bei der Prüfung im Flanschbereich, insbesondere im Bereich um ein Gewindesackloch, mit einer besonders großen Anzahl von ver- schiedenen, potentiellen Rißorientierungen zu rechnen ist, kann mit dem in der DE 21 54 015 beschriebenen Manipulator dort kein ausreichend sicheres Prüfergebnis erzielt werden.

Weitere Zentralmastmanipulatoren sind in den Deutschen Pa- tentschriften DE 23 25 388 und DE 34 19 086 Cl offenbart.

Bei dem in der DE 23 25 388 beschriebenen Zentralmastmanipu- lator ist der Prüfkopf sowohl um den auf der Behälterachse zentrierten Zentralmast als auch um den darauf senkrecht ste- henden Ausleger oder Arm dreh-bzw. schwenkbar. Die Dreh- bzw. Schwenkbarkeit um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen dient hierbei dazu, sowohl eine vollständige Umfangs- linie an der Innenseite des Reaktordruckbehälters als auch eine vollständige Umfangslinie an der Innenseite eines von der Behälterwand abzweigenden Stutzens prüfen zu können.

Die in der DE 23 25 388 und DE 34 19 086 Cl offenbarten Zen- tralmastmanipulatoren weisen ebenfalls den oben genannten Nachteil auf.

Der Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, einen Manipulator zur Prüfung eines Behälters mit rundem Quer- schnitt anzugeben, mit dem eine größere Zahl möglicher Riß- orientierungen als mit den bekannten Manipulatoren aufspürbar ist. Zum gleichen Zweck soll auch ein Verfahren angegeben werden.

Die auf einen Manipulator bezogene Aufgabe wird bei dem ein- gangs genannten Manipulator gemäß der Erfindung dadurch ge- löst, daß der Prüfkopf um eine zweite Achse schwenkbar ist, die im wesentlichen parallel versetzt zur ersten Achse ver- läuft, und dadurch daß der Prüfkopf an eine Stirnfläche des Behälters ankoppelbar ist.

Die Stirnfläche ist beispielsweise eine äußere Stirnfläche oder eine Flanschfläche.

Beispielsweise dient bei einem solchen Manipulator die Dre- hung um die erste Achse dem Abtasten einer vollständigen Um- fangslinie am Behälter. Durch die zusätzliche Möglichkeit ei- nes Schwenks um die zweite Achse ist mit dem Manipulator in vorteilhafter Weise eine besonders große Anzahl denkbarer Rißorientierungen feststellbar. Der Manipulator unterscheidet sich damit sowohl hinsichtlich Aufgabenstellung als auch Lö- sungskonzept von solchen Manipulatoren, bei denen der Prüf- kopf um zwei zueinander senkrecht stehende Achsen dreh-bzw. schwenkbar ist.

Ein weiterer Vorteil des Manipulators nach der Erfindung be- steht darin, daß der Behälter schnell und ohne großen Aufwand prüfbar ist. Das führt im Bereich der Kerntechnik zu einer vorteilhaft kurzen Revisionszeit und zu einer geringen Strah- lenbelastung für das Prüfpersonal.

Der zu prüfende Behälter kann insbesondere beidseitig offen oder zylinderähnlich geformt sein. Unter einem Behälter wird im Zusammenhang mit der Erfindung auch ein solcher Behälter verstanden, der nur abschnittsweise, insbesondere in einem Flanschbereich, einen runden Querschnitt aufweist. Der Beg- riff"Behälter"umfaßt insofern auch Stutzen, Flansche und ähnliche Bauteile.

Die zweite Achse verläuft insbesondere endseitig durch den Ausleger und/oder ist mit dem Ausleger drehbar.

Bevorzugt umfaßt das Gestell einen Führungsmast, an dem ein verfahrbarer Support zum Verfahren des Auslegers in Richtung der ersten Achse angebracht ist.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung weist der Manipulator zu- sätzlich einen um die erste Achse drehbaren Innen-Prüfkopf auf, der an die Innenmantelfläche des Behälters ankoppelbar ist.

Bei einer derartigen Weiterbildung wird der erste Freiheits- grad, d. h. die Drehung um die erste Achse, sowohl für den Prüfkopf als auch für den Innen-Prüfkopf genutzt und es ist mit geringem mechanischen Aufwand, d. h. insbesondere ohne ei- nen Manipulatorwechsel, im gleichen Prüfzyklus sowohl eine Prüfung mit dem Prüfkopf als auch eine Prüfung der Innenman- telfläche mit dem Innen-Prüfkopf möglich. Dabei können der Prüfkopf und der Innen-Prüfkopf gleichzeitig an den Behälter ankoppelbar sein, wobei in diesem Falle der Prüfkopf und der Innen-Prüfkopf synchron drehbar ausgeführt sind.

Der Prüfkopf und der Innen-Prüfkopf können aber auch unabhän- gig voneinander ankoppelbar und unabhängig voneinander um die erste Achse drehbar sein.

Insbesondere ist der Ausleger zum radialen Verschieben des Prüf köpf s ausfahrbar.

Eine andere bevorzugte Weiterbildung des Manipulators weist einen weiteren Ausleger auf, der einen Zusatzprüfkopf trägt, mit dem Gestell kraftschlüssig in Verbindung steht und um die erste Achse drehbar ist, wobei der Zusatzprüfkopf bezüglich dem Prüfkopf um einen Winkel zwischen +/-90° und +/-180° um die erste Achse versetzt angeordnet und um eine dritte Achse schwenkbar ist, die im wesentlichen parallel versetzt zur er- sten Achse verläuft.

Durch den Zusatzprüfkopf ist die Prüfung des Behälters in vorteilhafter Weise besonders schnell durchführbar. Bei- spielsweise verläuft die dritte Achse endseitig durch den weiteren Ausleger und ist insbesondere mit diesem drehbar.

Vorzugsweise sind der Zusatzprüfkopf und der Prüfkopf unab- hängig voneinander schwenkbar.

Ein besonders hoch auflösendes Prüfergebnis wird erreicht, wenn der Prüfkopf und optional der Zusatzprüfkopf und/oder optional der Innen-Prüfkopf zur Prüfung mit Ultraschall her- gerichtet sind.

Die verfahrensbezogene Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Prüfkopf an eine Stirnfläche des Behälters angekop- pelt wird und um eine Schwenkachse geschwenkt wird, die im wesentlichen parallel versetzt zur Behälterachse verläuft.

Bezüglich der Vorteile des Verfahrens gilt das für den Mani- pulator Gesagte analog. Das Verfahren ist bevorzugt mit dem Manipulator nach der Erfindung durchführbar.

Die Stirnfläche ist insbesondere eine äußere Flanschfläche des Behälters.

Die Schwenkachse ist insbesondere mit dem Prüfkopf drehbar.

Beispielsweise verläuft die Schwenkachse durch den Prüfkopf.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird der Prüfkopf zunächst um die Behälterachse gedreht und anschlie- ßend um die Schwenkachse geschwenkt.

Es wird also beispielsweise durch Drehung um die Behälter- achse zunächst eine Position an einer Umfangslinie am Behäl- ter angefahren und anschließend durch einen Schwenk um die

Schwenkachse eine Vielzahl möglicher Rißorientierungen an dieser Position abgetastet.

Bevorzugt ist aber eine Ausgestaltung des Verfahrens, bei der der Prüfkopf zunächst um einen Winkel von 360° um die Behäl- terachse gedreht und anschließend um einen Winkel aus dem Be- reich von 0° bis +/-90° um die Schwenkachse geschwenkt wird.

Diese Ausgestaltung erfordert besonders geringen elektroni- schen Steueraufwand.

Vorzugsweise wird der Prüfkopf nach dem Schwenken erneut ge- dreht. Beispielsweise wird der Prüfkopf nach einer vollstän- digen Drehung um 360° jeweils um einen kleinen Winkel weiter- geschwenkt, bis schließlich insbesondere das gesamte oben ge- nannte Schwenkintervall von 0° bis +/-90° abgedeckt ist. Es werden also z. B. zunächst viele Positionen an einer Umfangs- linie auf eine ausgewählte Rißorientierung hin abgetastet und anschließend erst, bei mehrmalig erneutem Entlangfahren an der Umfangslinie, diese Positoinen auf andere mögliche Riß- orientierungen hin untersucht.

Zwei Ausführungsbeispiele eines Manipulators nach der Erfin- dung werden anhand der Figuren 1 und 2 in stark schematisier- ter Weise näher erläutert. Die Figuren 1 und 2 dienen auch der Beschreibung des Verfahrens nach der Erfindung. Es zei- gen : FIG 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Manipulators nach der Erfindung und FIG 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Manipulators nach der Erfindung.

Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Behälter 1, insbesondere einne Primär-Kollektor 1A (Primärwasser-Eintrittskollektor oder Primärwasser-Austrittskollektor) eines liegenden Dampf- erzeugers ausschnittsweise. Im dargestellten Flanschbereich

des Primär-Kollektors 1A ist dieser von einem Teil des Sekun- där-Kollektors 1B umgeben. Flanschseitig, d. h. an der Ober- seite, weist der Primär-Kollektor 1A mehrere Sacklochge- winde 3 auf, in die nicht explizit dargestellte Schrauben zum Befestigen eines Deckels zum Verschließen des Primär-Kollek- tors 1A einschraubbar sind. Der Bereich um die Sacklochge- winde 3 bedarf. einer besonders sorgfältigen zerstörungsfreien Werkstoffprüfung auf Risse und dergleichen.

Das in der Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel ei- nes Manipulators nach der Erfindung weist einen seitlich an- geordneten Führungsmast 5 mit einem Fuß 7 auf, der in ein am Sekundär-Kollektor 1B vorhandenes Gewinde 9 eingeschraubt ist. Am Fuß 7 ist ein in eine Ausnehmung am Primär-Kollek- tor 1A eingreifender Zentrieranschlag 11 angebracht, der ein weitgehend selbständiges Zentrieren einiger nachfolgend be- schriebener Teile des Manipulators bezüglich der Behälter- achse 12 erlaubt.

Der vertikal stehende Führungsmast 5 bildet zusammen mit dem Fuß 7 und dem Zentrieranschlag 11 ein Gestell, das dem Ab- stützen des Manipulators auf einer ortsfesten Struktur, und zwar hier auf dem Sekundär-Kollektor 1B, dient.

Entlang des Führungsmasts 5 ist ein Support 13 verfahrbar, der mittels eines am oberen Ende des Führungsmasts 5 ange- brachten Hubantriebs bewegbar ist. Am Support 13 ist ein senkrecht zum Führungsmast 5 verlaufender Querträger 17 befe- stigt, der endseitig einen um eine erste Achse 31 drehbaren Ausleger 33 aufweist. Die erste Achse 31 verläuft weitgehend parallel zum Führungsmast 5 und ist mittels des Zentrieran- schlags 11 in der Mitte des Behälters 1 oder des Flanschs zentrierbar, so daß die erste Achse 31 im wesentlichen mit der Behälterachse 12 übereinstimmt. Der Manipulator weist ei- nen weiteren Ausleger 35 auf, der wie der Ausleger 33 über den Querträger 17 mit dem Gestell kraftschlüssig in Verbin- dung steht und um die erste Achse 31 drehbar ist.

Der erste Ausleger 33 und der weitere Ausleger 35 sind im dargestellten Beispiel aus einem einzigen, in horizontaler Richtung ausgedehnten Bauteil gefertigt, durch dessen Mittel- punkt die erste Achse 31 verläuft. Die beiden Ausleger 33,35 sind also-bezüglich der ersten Achse 31-um 180° versetzt zueinander angeordnet.

An den beiden Auslegern 33,35 ist endseitig über je ein Fe- dergelenk 36 ein Prüfkopf 37 bzw. ein Zusatzprüfkopf 39 ange- bracht, die einander gegenüber liegen. Die Prüfköpfe 37,39 sind zur Prüfung mit Ultraschall oder Wirbelstrom hergerich- tet.

Der erste Prüfkopf 37 ist um eine zweite Achse 41 und der Zu- satzprüfkopf 39 um eine dritte Achse 43 schwenkbar, die im wesentlichen parallel versetzt zur ersten Achse 31 und insbe- sondere vertikal verlaufen. Oberhalb der Ausleger 33,35 ist ein Radialantrieb 50 angeordnet, mit Hilfe dessen die beiden Ausleger 33,35 mit den an ihnen befestigten Prüfköpfen 37 bzw. 39 in radialer Richtung bezüglich der ersten Achse 31 ausfahrbar sind.

Zwischen dem Radialantrieb 50 und dem Querträger 17 ist end- seitig am Querträger 17 ein Drehantrieb 52 integriert, mit dem die Ausleger 33,35 synchron um die erste Achse 31 dreh- bar sind. Der Ausleger 33 weist endseitig einen elektromecha- nischen ersten Schwenkantrieb 54 und der weitere Ausleger 35 einen elektromechanischen zweiten Schwenkantrieb 56 auf, mit Hilfe derer der Prüfkopf 37 bzw. der Zusatzprüfkopf 39 um die erste Achse 41 bzw. die dritte Achse 43 schwenkbar sind. Die zweite Achse 41 und die dritte Achse 43 verlaufen endseitig durch den Ausleger 33 bzw. den weiteren Ausleger 35 und weit- gehend zentrisch durch den ersten Schwenkantrieb 54 bzw. den zweiten Schwenkantrieb 56. Sie verlaufen auch durch den Prüf- kopf 37 bzw. den Zusatzprüfkopf 39, und insbesondere durch deren jeweilige Ankoppelfläche.

Die Unterseite des Prüfkopfs 37 und des Zusatzprüfkopfs 39 verläuft im wesentlichen senkrecht zur ersten Achse 31, zur zweiten Achse 41 und zur dritten Achse 43, d. h. im wesentli- chen horizontal. Diese Prüfköpfe 37,39 sind an eine äußere Stirnfläche 62, insbesondere an eine Flanschfläche, des Pri- mär-Kollektors 1A akustisch oder (elektro) magnetisch ankop- pelbar. Hierzu werden die Prüfköpfe 37,39 gegenüber der in Figur 1 dargestellten Position mittels des Hubantriebs 15 nach unten und mittels des Radialantriebs 50 von der ersten Achse 31 weg bewegt. Unebenheiten der äußeren Stirnfläche 62 oder eine leichte Fehljustierung des Manipulators werden über die Federgelenke 36 ausgeglichen, so daß sich der Prüfkopf 37 und der Zusatzprüfkopf 39 selbstjustierend optimal an die Stirnfläche 62 ankoppeln.

Zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung werden die an die Stirnfläche 62 angekoppelten Prüfköpfe 37,39 mittels des Drehantriebs 52 um 360° um die Behälterachse 12 gedreht.

Nachdem somit eine vollständige Umfangslinie an der Stirnflä- che 62 abgetastet ist, werden der Prüfkopf 37 mit dem ersten Schwenkantrieb 54 und unabhängig hiervon der Zusatzprüf- kopf 39 mit dem zweiten Schwenkantrieb 56 um einen Winkel von jeweils ca. 5° um Schwenkachsen 90, und zwar um die zweite Achse 41 bzw. die dritte Achse 43, geschwenkt, so daß sie um ihre eigene Achse rotieren. Anschließend werden sie mittels des Drehantriebs 52 erneut um die Behälterachse 12 gedreht.

Das Schwenken um die zweite Achse 41 bzw. die dritte Achse 43 wird nach Abtasten jeweils einer vollständigen Umfangslinie um jeweils ca. 5° sukzessive fortgesetzt, bis insgesamt ein Schwenkintervall von etwa 180° durchlaufen ist.

Der in Figur 1 dargestellte Manipulator weist zudem Innen- prüfköpfe 70,71 auf, die über je einen Arm 73,74 mit dem Ausleger 33 bzw. dem weiteren Ausleger 35 aber dort ange- brachte Gelenke 75 in Verbindung stehen. Die in den Gelen- ken 75 aufgehängten und um horizontale, senkrecht auf der Zeichenebene stehenden Achsen schwenkbaren Arme 73,74 sind

über einen gemeinsamen hydropneumatisch arbeitenden Anstell- zylinder 76 verbunden, mit Hilfe dessen sie bei Ausfahren des Anstellzylinders 76 in Richtung 77 an eine Innenmantelflä- che 78 des Primärkollektors 1A andrückbar und ankoppelbar sind. Die Ankoppelflächen der Innenprüfköpfe 70,71 sind im wesentlichen senkrecht, d. h. parallel, zur Innenmantelflä- che 78 ausgerichtet. Die Innenprüfköpfe 70,71 sind am jewei- ligen Arm 73 bzw. 74 endseitig beweglich aufgehängt, so daß sie sich bei einem Anstellen mittels des Anstellzylinders selbsttätig an der Innenmantelfläche 78 ausrichten.

Die Innenprüfköpfe 70,71 sind an die Innenmantelfläche 78 ankoppelbar, während die oben beschriebene Abtastung der äu- ßeren Stirnfläche 62 mit Hilfe des Prüfkopfs 37 und des Zu- satzprüfkopfs 39 durchgeführt wird. Es kann aber auch zu- nächst die äußere Stirnfläche 62 geprüft werden und anschlie- ßend mit dem gleichen Manipulator eine Prüfung der Innenman- telfläche 78 mit Hilfe der Innenprüfköpfe 70,71 vorgenommen werden.

Das in Figur 2 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel eines Manipulators nach der Erfindung entspricht in vielen Merkma- len dem ersten Ausführungsbeispiel. Es wird nachfolgend nur auf diesbezügliche Unterschiede eingegangen.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel ist der Führungsmast 5 auf der Behälterachse 12 zentriert. Er ist in nicht dargestellter Weise oben an einem nicht explizit dargestellten gesonderten Kollektormanipulator befestigt und mit Hilfe dieses Kollek- tormanipulators um die mit der Behälterachse 12 übereinstim- mende erste Achse 31 drehbar und in vertikaler Richtung ver- fahrbar. Demzufolge weist der Manipulator nach dem zweiten Ausführungsbeispiel keinen gesonderten Hubantrieb auf (vergl.

Hubantrieb 15 in Figur 1). Am Führungsmast 5 sind der Ausle- ger 33 und der weitere Ausleger 35 starr befestigt. Der Mani- pulator weist folglich auch keinen gesonderten Drehantrieb (vergl. Drehantrieb 52 in Figur 1) auf.