用于更換在核反應(yīng)堆中引導(dǎo)設(shè)備的軌道的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明通常涉及核反應(yīng)堆內(nèi)設(shè)備的維修。
[0002]更具體地，本發(fā)明涉及用于更換在核反應(yīng)堆中引導(dǎo)設(shè)備的軌道的方法:
核反應(yīng)堆具有帶中心軸的壓力容器，內(nèi)部設(shè)備放置于壓力容器內(nèi)，原始軌道與一導(dǎo)軌配合，以相對(duì)于位于該壓力容器內(nèi)的參考元件引導(dǎo)內(nèi)部設(shè)備；
該原始軌道固定至內(nèi)部設(shè)備和參考元件中的一個(gè)，導(dǎo)向槽固定至內(nèi)部設(shè)備和參考元件中的另一個(gè)。
【背景技術(shù)】
[0003]核反應(yīng)堆的芯通常包括大致菱柱形的核燃料組件，位于反應(yīng)堆的下內(nèi)部設(shè)備內(nèi)。
[0004]這些下內(nèi)部設(shè)備具體包括大致圓柱形的芯外殼，以及固定至芯外殼下端的芯支撐板，其中大致圓柱形的芯外殼相對(duì)于壓力容器大致同軸設(shè)置于壓力容器內(nèi)。
[0005]壓力容器還包括上內(nèi)部設(shè)備，特別是上芯板，該上芯板通過(guò)彈簧位于核燃料組件的上部。
[0006]上、下內(nèi)部設(shè)備懸掛在壓力容器內(nèi)。它們固定至壓力容器的罩，略低于壓力容器蓋的連接面。此外，下內(nèi)部設(shè)備通過(guò)幾個(gè)導(dǎo)軌引導(dǎo)在下部，導(dǎo)軌分布并固定在芯支撐板的周圍。每個(gè)軌與固定至壓力容器的導(dǎo)向槽配合。導(dǎo)軌和導(dǎo)向槽配合，以限制下內(nèi)部設(shè)備繞中心軸的圓周運(yùn)動(dòng)，并限制偶然情況下的芯支撐板的徑向運(yùn)動(dòng)。然而，這允許芯支撐板和芯外殼相對(duì)于壓力容器的軸向運(yùn)動(dòng)，例如在差異膨脹的作用下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]由于軌道和導(dǎo)向槽的摩擦，隨著時(shí)間的推移，軌道的表面會(huì)被磨損，內(nèi)部設(shè)備的行程具有超過(guò)核準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0008]在本文中，本發(fā)明旨在提供一種能夠更換導(dǎo)軌的方法，以解決上述問(wèn)題。
[0009]為此，本發(fā)明涉及用于更換在核反應(yīng)堆中用于設(shè)備的中心軌道的方法:
核反應(yīng)堆具有有中心軸(X)的壓力容器，其中內(nèi)部設(shè)備放置于該壓力容器內(nèi)，原始軌道與導(dǎo)向槽配合，以相對(duì)于位于該壓力容器內(nèi)的參考元件引導(dǎo)該內(nèi)部設(shè)備；
該原始軌道固定至內(nèi)部設(shè)備和參考元件中的一個(gè)，導(dǎo)向槽固定至內(nèi)部設(shè)備和參考元件中的另一個(gè)；
原始軌道具有大致的徑向側(cè)面，該徑向側(cè)面具有被導(dǎo)向槽摩擦改變的表面，和不被導(dǎo)向槽摩擦改變的良好表面；
該方法包括以下步驟:
創(chuàng)建固定參考；
確定原始軌道的良好表面相對(duì)于固定參考，圍繞中心軸(X)的原始圓周位置；
拆卸原始軌道；
利用在確定步驟中獲得的良好表面的原始圓周位置，圍繞中心軸，相對(duì)于內(nèi)部設(shè)備或參考元件周向定位替換軌道；
將該替換軌道固定至內(nèi)部設(shè)備或參考元件。
[0010]從而原始軌道的側(cè)面的良好表面能夠界定圓周位置參考，來(lái)定位替換軌道。這大大簡(jiǎn)化了替換軌道的定位。
[0011]原始軌道的側(cè)面的良好表面為不是位于導(dǎo)向槽的工作導(dǎo)向面前面的表面。因此，這些表面不會(huì)和導(dǎo)向槽的工作導(dǎo)向面摩擦，從而不會(huì)被磨損。良好表面位于側(cè)面的兩個(gè)軸向末端。該側(cè)面實(shí)際上比導(dǎo)向槽的工作導(dǎo)向面長(zhǎng)。
[0012]此外，軌道包括界定兩個(gè)側(cè)面的導(dǎo)向部件，以及安裝至內(nèi)部設(shè)備或參考元件的固定部件。只有該導(dǎo)向部件卡入導(dǎo)向槽內(nèi)。沿著固定部件的每個(gè)側(cè)面的區(qū)域構(gòu)成良好表面，因?yàn)樗粫?huì)卡入導(dǎo)向槽。
[0013]根據(jù)導(dǎo)向槽的形狀和軌道的側(cè)面的形狀，其他良好表面可以存在于側(cè)面上。
[0014]如上所述，軌道可以設(shè)計(jì)為相對(duì)壓力容器引導(dǎo)下內(nèi)部設(shè)備。在這種情況下，軌道固定至下內(nèi)部設(shè)備，更具體地，固定至芯支撐板。導(dǎo)向槽，例如容納于在焊接至壓力容器的內(nèi)表面的元件上加工的、長(zhǎng)方體形狀的凹槽。這種情況下的壓力容器構(gòu)成參考元件。
[0015]軌道通常直接固定至芯支撐板(900 MWe級(jí)的反應(yīng)堆，縮寫(xiě)為CPY)?；蛘?，軌道可以通過(guò)焊接至芯支撐板的中間部件固定至該芯支撐板(900 MWe級(jí)的反應(yīng)堆，縮寫(xiě)為CPO)。
[0016]該方法適用于其他類型的反應(yīng)堆。
[0017]根據(jù)一個(gè)替換例，軌道安裝至固定在壓力容器上的支撐部件，且導(dǎo)向槽不直接或間接安裝至芯支撐板。
[0018]在另一個(gè)實(shí)施例中，軌道設(shè)置為相對(duì)于下內(nèi)部設(shè)備引導(dǎo)壓力容器的上內(nèi)部設(shè)備。在這種情況下，軌道固定至上內(nèi)部設(shè)備和下內(nèi)部設(shè)備中的一個(gè)。導(dǎo)向槽固定至下內(nèi)部設(shè)備和上內(nèi)部設(shè)備中的另一個(gè)。此處的下內(nèi)部設(shè)備構(gòu)成參考元件。
[0019]如上所述，術(shù)語(yǔ)“中心軌道”此處指的是設(shè)置為用于防止壓力容器的中心軸周圍的內(nèi)部設(shè)備的圓周運(yùn)動(dòng)，并限制其徑向運(yùn)動(dòng)的軌道。軌道的側(cè)面相對(duì)于壓力容器的中心軸大致徑向，因此當(dāng)內(nèi)部設(shè)備位于壓力容器內(nèi)時(shí)，每個(gè)側(cè)面形成相對(duì)于含有中心軸的至少一個(gè)徑向平面的小于5°的角度。
[0020]該方法通常在水池中實(shí)施，更具體地，在反應(yīng)堆的壓力容器附近的水池中。在實(shí)施該方法前，從反應(yīng)堆的壓力容器移除內(nèi)部設(shè)備，并將其定位至水池底部的現(xiàn)有的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0021]確定原始軌道的良好表面的原始圓周位置使得能夠預(yù)測(cè)兩個(gè)表面相對(duì)于固定參考的位置，這兩個(gè)表面與原始軌道的側(cè)面配合。在定位步驟，將替換軌道定位于相對(duì)于固定參考的一個(gè)位置，以使這些側(cè)面位于相對(duì)于固定參考的原始平面。
[0022]替換軌道的側(cè)面的圓周位置必須特別精確，因?yàn)樘鎿Q軌道的側(cè)面和導(dǎo)向槽之間的周向間隙(circumferential play)極度減少了。替換軌道和導(dǎo)向槽之間的周向間隙大約為 0.5mmο
[0023]該方法還可以包括以下一種或多種特征，這些特征可以單獨(dú)考慮，或者是任何技術(shù)可能的組合。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的一方面，協(xié)調(diào)確定步驟利用安裝在多軸機(jī)器人上的觸手完成。機(jī)器人，例如六軸機(jī)器人位于水池底部。這種機(jī)器人是公知的。觸手是已知的設(shè)備?；蛘?，協(xié)調(diào)確定步驟通過(guò)激光或地形測(cè)量來(lái)完成。
[0025]使用安裝于多軸機(jī)器人的觸手是非常有利的，因?yàn)檫@能夠使用同一個(gè)機(jī)器人操縱用于實(shí)施該方法的各種操作的工具，特別是對(duì)替換軌道進(jìn)行定位。因此，更容易利用從協(xié)調(diào)確定步驟獲得的、用于安裝新軌道的位置信息。替換軌道的定位更精確。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，該參考為固定結(jié)構(gòu)，至少一個(gè)設(shè)備安裝至該固定結(jié)構(gòu)，用于位置確定和定位步驟。換句話說(shuō)，固定結(jié)構(gòu)為位于水池底部的支撐，用于位置確定步驟和定位步驟中使用的設(shè)備的重復(fù)地、非常精確地組裝。在兩個(gè)步驟中，該設(shè)備是相同的，以保證替換軌道的周向定位的優(yōu)異精度。該設(shè)備通常是多軸機(jī)器人。該機(jī)器人配備有位置確定步驟和定位步驟所必備的不同的工具。在一個(gè)非優(yōu)選的替換例中，通過(guò)安裝在固定結(jié)構(gòu)上的兩個(gè)不同的設(shè)備來(lái)實(shí)施位置確定步驟和定位步驟。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，定位步驟包括:
用于在內(nèi)部設(shè)備或參考元件上鉆至少一個(gè)定位孔的子步驟；
穿過(guò)替換軌道將至少一個(gè)定位銷安裝至定位孔的子步驟。
[0028]通常，在鉆孔子步驟中，鉆兩個(gè)定位孔，或多于兩個(gè)的定位孔，在安裝子步驟，兩個(gè)或多于兩個(gè)的定位銷被安裝至定位孔內(nèi)。
[0029]替換軌道的最終位置主要由定位孔的位置確定。用于替換軌道的這種定位方法簡(jiǎn)單精確。
[0030]在這種情況下，定位孔相對(duì)于內(nèi)部設(shè)備或參考元件的位置有益地從良好表面的原始圓周位置確定。該位置通過(guò)測(cè)量獲得。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在拆卸原始軌道前，進(jìn)行鉆孔子步驟。這是特別有利地，因?yàn)槟軌蚩刂葡鄬?duì)于側(cè)面的良好表面的位置，而不是相對(duì)于記錄的位置數(shù)據(jù)對(duì)孔直接進(jìn)行定位。
[0032]為此，穿過(guò)原始軌道的固定部件鉆通道，以接近位于固定部件下方的內(nèi)部元件或參考元件。
[0033]或者，在拆卸原始軌道的步驟之后再進(jìn)行鉆孔子步驟。
[0034]當(dāng)在拆卸原始軌道的步驟前進(jìn)行鉆孔子步驟時(shí)，通過(guò)電腐蝕或另外的加工技術(shù)在原始軌道的固定部件內(nèi)粗粗地鉆孔。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，通過(guò)電腐蝕鉆出孔。
[0036]電腐蝕是是一種加工技術(shù)，其中在被加工的部件和電極之間產(chǎn)生微放電。該操作在絕緣油或軟化水浴中進(jìn)行。在稱為沉電腐蝕(sink electroeros1n)的技術(shù)中，電極具有與被加工孔的形狀互補(bǔ)的形狀。
[0037]電腐蝕具有使孔的尺寸具有良好精度的優(yōu)點(diǎn)。此外，不像機(jī)械加工技術(shù)，在加工過(guò)程中，包括電腐蝕頭的操作裝置不會(huì)受到顯著的作用力。從而，操作裝置可以具有輕的結(jié)構(gòu)，而不會(huì)影響操作的精度。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，孔具有截錐形底部。事實(shí)上，雖然電腐蝕能夠加工具有良好精度的孔，特別是孔的直徑，但是這種精度仍然不如具有最好加工技術(shù)的車間加工的精度好。將孔的底部配置為截錐形使其能夠抵消孔的直徑上的不精確。定位銷被強(qiáng)有力地安裝在孔內(nèi)。銷的末端在根據(jù)