Verfahren und Einrichtung zum Einführen eines selbstfahrenden Rohrinnenmanipulators in eine Rohrleitung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Ein¬ richtung zum Einführen eines selbstfahrenden Rohrinnenmanipu¬ lators in eine Rohrleitung.

Rohrleitungen in sicherheitstechnisch relevanten Anlagentei¬ len, beispielsweise im Primärkreis eines Kernkraftwerkes, müssen regelmäßigen Prüf- oder Wartungsarbeiten unterzogen werden. Insbesondere ist eine regelmäßige Innenprüfung der Schweißnähte solcher Rohrleitungen erforderlich. Die zum Prü- fen oder Bearbeiten notwendigen Geräte werden dabei in der

Regel von selbstfahrenden Fahrzeugen in Prüf- bzw. Arbeitspo¬ sition gebracht.

Solche selbstfahrenden Rohrinnenmanipulatoren sind beispiels- weise aus der deutschen Patentschrift 34 12 519 C2 bekannt.

Dort ist ein Rohrinnenmanipulator offenbart, bei dem zwischen zwei Stützflanschen ein radial verstellbarer Prüfsystemträger angeordnet ist, der um die Längsachse des Rohrinnenmanipula- tors gedreht werden kann und auf diese Weise eine Prüfung der Innenoberfläche des Rohres auf dem gesamten Umfang ermög¬ licht.

Aus der europäischen Patentschrift 0 204 694 ist ein Rohrin¬ nenmanipulator bekannt, bei dem eine Bearbeitungsvorrichtung auf einem auf Rädern fahrbaren Fahrgestell in einem Drehbügel gelagert ist, der an einem an der Stirnseite des Fahrzeugs drehbar angeordneten Lager mit L-förmigem Querschnitt ange¬ bracht ist.

Bei der Prüfung oder Bearbeitung von Rohrleitungen ergibt sich unter anderem das Problem, daß sich die zu prüfenden oder zu bearbeitenden Schweißnähte unmittelbar hinter der

Öffnung befinden können, durch die der Rohrinnenmanipulator in das Rohr eingeführt werden muß. Solche unmittelbar an der Rohröffnung liegenden Schweißnähte können dann beispielsweise mit dem aus der deutschen Patentschrift 34 12 519 C2 bekann- ten Rohrinnenmanipulator prinzipiell nicht erfaßt werden, da dieser erst dann einsatzbereit ist, wenn er mit seinen beiden Stützflanschen vollständig im Rohr positioniert ist. Bei der aus der europäischen Patentschrift 0 204 694 bekannten Aus¬ führungsform ist zwar prinzipiell eine Prüfung oder eine Be- arbeitung im Randbereich eines Rohres möglich, jedoch ist es unter Umständen erforderlich, den Rohrinnenmanipulator umzu¬ setzen und in entgegengesetzter Richtung erneut in das Rohr einzuführen, wenn Prüf- oder Arbeitspositionen am Anfangs¬ und Endbereich eines Rohres erfaßt werden sollen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einführen eines selbstfahrenden Rohrinnenmanipulators in eine Rohrleitung anzugeben, das auch eine Prüfung oder eine Bearbeitung an Positionen ermöglicht, die unmittelbar im Öff- nungs-, Mündungs- oder Eingangsbereich des Rohres liegen. Au¬ ßerdem liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ein¬ richtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.

Die erstgenannte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und die zweitgenannte Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruches 5.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zum Einführen eines selbstfahrenden Rohrinnenmanipulators in eine Rohrleitung wird ein den Rohrinnenmanipulator aufnehmender, an wenigstens einer Stirnseite offener Hohlkörper an einer Öffnung der Rohrleitung positioniert, von dem aus der Rohrinnenmanipula¬ tor selbstätig in die Rohrleitung einfahren kann.

Auf diese Weise kann der Prüfmanipulator Prüf- oder Arbeits¬ positionen unmittelbar an der Rohröffnung anfahren, da der Hohlkörper eine Art Verlängerung des Rohres darstellt und ei-

ne Fixierung des Rohrinnenmanipulators bereits dann erlaubt, wenn er noch nicht oder nur teilweise in die Rohrleitung ein¬ gefahren ist. Auf diese Weise kann der Rohrinnenmanipulator auch Prüf- und Arbeitspositionen erfassen, die sich am An- fangs- oder Endbereich eines Rohres befinden. Die Funktion des verwendeten Hohlkörpers geht somit über die Funktion ei¬ ner Einführhilfe für nicht selbstätig, von außen vorgeschobe¬ ne Rohrinnenmanipulatoren hinaus, wie sie beispielsweise aus der GB 2 247 505 A bekannt ist. Dort ist lediglich eine Rut- sehe offenbart, mit deren Hilfe eine über eine biegsame Pla¬ stikstange vorschiebbare Kamera in eine quer zu einem An¬ schlußstutzen verlaufende Rohrleitung eingefädelt werden kann.

Vorzugsweise wird als Hohlkörper ein Hohlzylinder verwendet, der insbesondere mittig zur Öffnung der Rohrleitung positioniert wird.

In einer insbesondere zum Einführen eines selbstfahrenden Rohrinnenmanipulators in eine von einem nuklearen Dampferzeu¬ ger abzweigende Rohrleitung geeigneten Ausgestaltung der Er¬ findung wird der Hohlkörper schwenkbar an einem Galgen fi¬ xiert. Mit Hilfe dieses Galgens wird der Hohlkörper durch ein Mannloch des Dampferzeugers in den Dampferzeuger eingeführt und dort durch Verschieben des Galgens und durch Schwenken über eine Öffnung der Rohrleitung derart positioniert, daß die Mittenachse des Hohlkörpers und die Mittenachse der Rohr¬ leitung im Bereich dieser Öffnung annähernd miteinander fluchten.

Die Einrichtung zum Einführen eines selbstfahrenden Rohrin¬ nenmanipulators in das Innere einer Rohrleitung umfaßt gemäß der Erfindung einen den Rohrinnenmanipulator aufnehmbaren Hohlkörper, der an wenigstens einer Stirnseite offen und an einer Positioniereinrichtung angeordnet ist, mit der er an einer Öffnung der Rohrleitung derart positionierbar ist, daß er selbstätig in die Rohrleitung einfahren kann.

In der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfaßt die Positioniereinrichtung einen verschiebbaren Galgen, an dem der Hohlkörper schwenkbar angeordnet ist.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf das Ausfüh¬ rungsbeispiel der Zeichnung verwiesen, in deren einziger Fi¬ gur das Einbringen eines Rohrinnenmanipulators in eine Rohr¬ leitung des Primärkreises eines Kernkraftwerkes schematisch veranschaulicht ist.

Gemäß der Figur führt eine Rohrleitung 140 im Primärkreis ei¬ nes Kernkraftwerks mit Druckwasserreaktor von einem Stutzen 142 in einer Kalotte eines Dampferzeugers 144 zu einer in der Zeichnung nicht dargestellten Pumpe. Durch diese vom Stutzen 142 gebildete Öffnung, die nur über ein relativ enges Mann¬ loch 146 des Dampferzeugers 144 zu erreichen ist, muß ein selbstfahrender Rohrinnenmanipulator 2 eingefahren werden. Der Rohrinnenmanipulator 2 wird hierzu in einen rohrformigen, an seinen beiden Stirnseiten offenen, hohlzylindrischen Hohl- körper 150 eingebracht und gemeinsam mit dem Hohlkörper 150 mit Hilfe eines durch das Mannloch 146 in den Dampferzeuger 144 hineinragenden Galgens 152 über dem Stutzen 142 positio¬ niert. Der Hohlkörper 150 ist hierzu mit einem schalenförmi¬ gen Tragrahmen 154 versehen, der in einem Schwenklager 156 am Galgen 152 um eine senkrecht zum Galgen 152 verlaufende Dreh¬ achse schwenkbar gelagert ist. Diese Schwenkbewegung wird mit einem Hydraulikzylinder 158 durchgeführt, der zwischen dem Hohlkörper 150 und dem Galgen gelagert ist.

Der Galgen 152 ist auf einem außerhalb des Dampferzeugers 144 positionierbaren Traggestell 160 montiert und wird so ausge¬ richtet, daß die Drehachse seines Schwenklagers 156 senkrecht zu der von den Mittenachsen des Stutzens 142 und des Mann¬ lochs 146 aufgespannten Ebene orientiert ist. Durch eine Li- nearverschiebung des Galgens 152, die in der Figur durch ei¬ nen Pfeil 162 veranschaulicht ist, wird das Schwenklager 156 annähernd auf der Winkelhalbierenden zwischen diesen Mit-

tenachsen positioniert, so daß eine einfache, durch einen Pfeil 164 angedeutete Schwenkbewegung eine hinreichend ex¬ akte, koaxial zur Mittenachse des Stutzen 142 ausgerichtete Positionierung des Hohlkörpers 150 ermöglicht.

Am Tragrahmen 154 ist außerdem eine Umlenkrolle 166 für die zur Versorgung des Rohrinnenmanipulators 2 erforderlichen Ka¬ bel sowie für ein Bergeseil angeordnet, mit dem der Rohrin¬ nenmanipulator 2 im Versagensfall aus der Rohrleitung 140 ge- borgen werden kann.

Der in der Figur beispielhaft dargestellte Rohrinnenmanipula- tor 2 enthält einen an seiner Stirnseite angeordneten Schwenkarm 200 mit zwei schwenkbaren Zwischengliedern 282 und 284 sowie einem schwenkbaren Endglied 320, der nahezu voll¬ ständig in das Innere des Fahrgestells zurückgefahren werden kann. Außerdem ist der Rohrinnenmanipulator 2 mit mehreren, beispielsweise sechs oder acht, Rollen 206 versehen, die aus¬ stellbar am Grundkörper des Rohrinnenmanipulators 2 gelagert sind. Mit einem solchen Rohrinnenmanipulator 2 können auch unter räumlich beengten Verhältnissen schwer zugängliche Rohrleitungen 140 erreicht werden, da dieser im Ausgangszu¬ stand relativ kleine Abmessungen aufweist. Durch die relativ weit ausstellbaren Rollen 206 sind außerdem die Anforderungen an die Genauigkeit des Positionierens des Hohlkörpers 150 über der Öffnung verringert, da der Rohrinnenmanipulator 2 auch dann noch in die Rohrleitung 140 einfahren kann, wenn seine Mittenachse und die Mittenachse der Öffnung nicht exakt miteinander fluchten.

In der Figur ist der Rohrinnenmanipulator 2 in verschiedenen Arbeitspositionen dargestellt. Dabei ist zu erkennen, daß der Hohlkörper 150 nicht nur die Funktion erfüllt, den Rohrinnen¬ manipulator 2 an die zum Einführen in die Rohrleitung 140 ge- eignete Stelle zu positionieren, sondern darüber hinaus auch noch ermöglicht, daß mit Hilfe des Rohrinnenmanipulators 2 unmittelbar am Anfang der Rohrleitung positionierte Schweiß-

nähte, im Beispielsfall Schweißnähte 168, 169 am Stutzen 142 des Dampferzeugers 144, geprüft werden können, ohne daß der Rohrinnenmanipulator 2 nach Prüfen der tiefer in der Rohrlei¬ tung 140 gelegenen Schweißnähte nochmals in umgekehrter Rich- tung in die Rohrleitung 140 eingeführt werden muß. Nach Aus¬ fahren des Schwenkarms 200 kann der Rohrinnenmanipulator 2 bereits mit der Prüfung beginnen, wenn sich das Fahrgestell noch vollständig oder wie explizit in der Figur dargestellt noch teilweise innerhalb des Hohlkörpers 150 befindet. Dies ermöglicht eine Prüfung aller Schweißnähte der Rohrleitung

140, ohne daß hierzu ein Umsetzen des Rohrinnenmanipulators 2 erforderlich ist.

Prinzipiell können jedoch auch andere Rohrinnenmanipulatoren, wie sie beispielsweise aus den eingangs erwähnten Druck¬ schriften bekannt sind, mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ein¬ richtung in ein Rohr eingeführt werden, wobei es je nach kon¬ struktiver Gestaltung des Rohrinnenmanipulators im Einzelfall erforderlich sein kann, einen Hohlkörper zu verwenden, der in seinen Abmessungen an die Abmessungen der Öffnung der Rohr¬ leitung angepaßt ist und relativ exakt fluchtend mit der Rohrleitung an der Öffnung positioniert werden muß.