(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原子力発電所（２）の蒸気発生器（４）の管板（１０）の２次面（２６）における堆積物（２８）のサンプル（５０）を採取するための方法であって、
管板（１０）を貫通する伝熱管孔（２０）を露出させるために、蒸気発生管（２２）を管板（１０）から取り除き、
サンプル（５０）を採取するための装置（３６）の切除工具（３８）を、前記２次面（２６）とは反対側の管板（１０）の１次面（２４）から前記伝熱管孔（２０）に挿入し、
その切除工具（３８）により堆積物（２８）の一部をサンプル（５０）として機械的に削り取り、
サンプル（５０）を削り取るために、切除工具（３８）を、取付状態（Ｍ）において伝熱管孔（２０）の中心縦軸（２１）に対して平行に延びている駆動軸（５６）を中心として回転させ、
サンプル（５０）を削り取るために、駆動軸（５６）を中心縦軸（２１）に対して半径方向（６５）に送り込み、かつ周方向（６６）に回動させ、
そのサンプル（５０）を、伝熱管孔（２０）を通して１次面（２４）へ向けて搬送して、蒸気発生器（４）から取り出し、
切除工具（３８）を蒸気発生器（４）から取り出す、方法。
【請求項２】
堆積物（２８）のサンプル（５０）を削り取るために、前記装置（３６）の支持体（４１）を伝熱管孔（２０）内に固定し、その支持体（４１）に対して切除工具（３８）を相対運動させる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
サンプル（５０）を削り取った後に前記装置（３６）の採集容器（５２）内に受け入れ、この容器と一緒に１次面（２４）へ向けて搬送する、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
原子力発電所（２）の蒸気発生器（４）の管板（１０）の２次面（２６）における堆積物（２８）のサンプル（５０）を採取するための装置（３６）であって、
前記管板（１０）を貫通する露出された伝熱管孔（２０）の中に前記２次面（２６）とは反対側の管板（１０）の１次面（２４）から挿入可能な、堆積物（２８）の一部をサンプル（５０）として機械的に削り取るための切除工具（３８）を有し、堆積物（２８）のサンプル（５０）を削り取るために、切除工具（３８）が取付状態（Ｍ）において伝熱管孔（２０）の中心縦軸（２１）に対して平行に延びる駆動軸（５６）を中心として回転可能であり、サンプル（５０）を削り取るために、駆動軸（５６）が取付状態（Ｍ）において中心縦軸（２１）に対して半径方向（６５）に送り込み可能で、かつ周方向（６６）に回動可能である、装置。
【請求項５】
伝熱管孔（２０）内に固定可能な支持体（４１）を備え、その支持体（４１）に対して切除工具（３８）が相対運動可能である請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記支持体（４１）の外周に配置されていて、伝熱管孔（２０）の内壁（７４）に対して支持可能な締付要素（７０）を有する請求項５記載の装置。
【請求項７】
支持体（４１）が、切除工具（３８）に固定連結されかつ中心縦軸（２１）に対して平行な駆動軸（５６）を中心として回転可能な駆動用シャフト（４０）を含んでおり、その駆動軸（５６）が中心縦軸（２１）に対して半径方向（６５）に送り込み可能で、かつ周方向（６６）に回動可能である請求項５又は６記載の装置。
【請求項８】
支持体（４１）が、中心縦軸（２１）を中心として回転可能な回動用シャフト（６０）を有し、その回動用シャフト（６０）内に、中心縦軸（２１）に対して平行な送り軸（５８）を中心として回転可能な送り用シャフト（５４）が偏心支持され、その送り用シャフト内に駆動用シャフト（４０）が偏心支持されている請求項７記載の装置。
【請求項９】
駆動用シャフト（４０）が送り用シャフト（５４）内に、そして送り用シャフト（５４）が回動用シャフト（６０）内に、滑り軸受により支持されている請求項８記載の装置。
【請求項１０】
サンプル（５０）を受け入れるための採集容器（５２）を有する請求項４乃至９の１つに記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸気発生装置からサンプルを採取するための方法および装置に関する。蒸気発生装置は原子力発電所の一部である。サンプルは蒸気発生装置の管板の２次面における堆積物から採取される。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所の一部である蒸気発生器は、１次回路および２次回路を有する。冷却水を案内する１次回路は原子炉に通じている。２次側は蒸気タービンに通じている。蒸気発生器において、２次側に導入された水が水蒸気に変化させられることによって、１次回路の冷却水の熱エネルギーが２次回路に引き渡される。蒸気発生器は垂直に立つほぼ円筒状の容器であり、水平に延びた管板によって上部と下部に分離されている。下部は１次領域であり１次回路に属し、上部は２次領域であり２次回路に属する。２次領域は多数のＵ字形の蒸気発生管を有し、それらの蒸気発生管の内部は１次領域と連通している。このために蒸気発生管は管板を漏れのないように貫通している。蒸気発生管の端部の入側および出側の開口は管板の下面、即ち１次面だけにある。従って、管板の上面、即ち２次面には、約２０ｍｍの直径を有する多数の蒸気発生管が、僅か数ミリメートルだけの間隔で備え付けられており、蒸気発生器の２次側に属している。
【０００３】
原子力発電所の運転中に管板の上面に２次側の水蒸気回路からの堆積物が形成される。従って、２次面は堆積物を有する管板の２次側の上面であり、その面には堆積物が重力方向に堆積する。泥状の堆積物を除去するための、種々の洗浄方法が知られている。これらの方法は原子力発電所の点検停止の期間中に実施される。例えば、公知の管束間隙洗浄法の場合には、蒸気発生器の２次側のハンドホールを通して可動の槍状器具が挿入されて、これが蒸気発生管の間、いわゆる管束間隙に挿入される。高圧のもとで他方の先端から噴出する液体により堆積物が洗い流される。
【０００４】
しかし、泥状の堆積物のほかに、２次面の上には硬いもしくは固まった、ガラス硬度にまで達する堆積物が生じ得る。これらの堆積物は、前述の公知の２次側の噴射洗浄法によっては除去できない。適切な洗浄剤を見つけるためには、まず堆積物の正確な種類、性質、組成等が決定されなければならない。このためには、実験室で分析すべく堆積物のサンプルを採取しなければならない。従って、堆積物の一部をサンプルの形で切除しなければならない。このためには工具が必要である。堆積物が管束の間隙領域においてのみ発生することから、狭いスペース比のために、２次側のマンホールを通して工具でサンプル採取をすることは実用的でない。堆積物の硬さゆえに、この種のサンプルは掻き取りサンプルとも呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、堆積物のサンプルを採取するための改善された方法および改善された装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
方法に関しては、この課題は請求項１により解決される。この方法も原子力発電所の点検停止状態の期間中に実行される。まず管板を貫通する伝熱管孔を露出させるために、少なくとも１つの蒸気発生管が管板から除去される。蒸気発生管のこの除去はいわゆる「引き抜き法」として知られており、普通の方法である。一般には、特定の蒸気発生管の一方の脚の管板に接続している部分が切断されて取り除かれる。従って、蒸気発生管の除去後には、蒸気発生管の上面および下面、即ち２次面および１次面と同一平面で終端する１つの伝熱管孔が残る。
【０００７】
公知の「引き抜き法」の過程の一部である、引き抜かれた蒸気発生管の残部の封止および機械的安定化は、本発明による方法の終了後においてはじめて行われる。そのようにして１次回路と２次回路との間で発生した連通が再び閉塞される。従って、本発明による方法は、それよりも前に、管板の引き抜き位置における伝熱管孔がまだ自由にアクセス可能で、管板の１次面と２次面との間の通り抜けが可能であるときに実施される。
【０００８】
本発明によれば、サンプルを採取するための装置の切除工具が、堆積物を有する２次面とは反対側の管板の１次面から伝熱管孔に挿入される。次にその切除工具により堆積物の一部が機械的に削り取られる。削り取られた堆積物がサンプルとなる。このサンプルは伝熱管孔を通して１次面に向けて搬送され、蒸気発生器から取り出される。それに続いて、更に切除工具が蒸気発生器から取り出される。
【０００９】
従って、切除工具は、以下に詳細に説明する本発明による装置の一部である。この切除工具および場合によっては本発明による装置の他の部分が、蒸気発生器の１次側にある、従って管板の下側にあるマンホールを通して蒸気発生器の中に挿入される。
【００１０】
蒸気発生器の中への本発明による装置の挿入は、遠隔制御にて既存の半球状ドーム検査マニピュレータにより、又は作業者により行われる。そのほかに、装置の操作、特に切除工具の操作が遠隔制御により行われる。もちろん、この方法の終わりに、切除工具と一緒に装置の残りの部分も蒸気発生器から取り除かれる。
【００１１】
従って、本発明によれば、２次面上でのサンプル採取が、１次面から管板もしくは露出させられた伝熱管孔を通して行われる。伝熱管孔は、公知の原子力発電所においては、例えば１９ｍｍの直径を有する。管床自体は１次面と２次面との間、もしくは上面と下面との間において約６４０ｍｍの厚さを有する。
【００１２】
もちろん、例えば蒸気発生管の引き抜き後、切除工具挿入前に、例えば１次面から伝熱管孔を通して挿入可能な公知の内視鏡により、上面の視覚検査を行うことができる。こうして、堆積物の厚さおよび形状を求めるべく、また適切な切除工具を選択すべく２次面を検査することができる。本装置では、一般に多数の種々の使用可能な切除工具を選択可能である。
【００１３】
今や伝熱管孔を通したアクセスが存在するので、本発明による、伝熱管孔を通した１次面へのサンプルの搬出が簡単な方法で行われる。
【００１４】
以下においては、本方法もしくは本装置は伝熱管孔の中心縦軸に関係する特性によっても定義される。これは、ことを簡単にするための説明に過ぎない。本装置自体は、伝熱管孔と独立して、装置自体の中心軸に関連しても、これらの特性を有している。しかし、中心縦軸に関連する説明については、同様に本装置の使用時の機能性を単純化して、従って分かり易く説明する。その説明は、切除工具の取付状態に関係する。切除工具又は装置のいわゆる取付状態は、実際の削り工程を実施すべく切除工具又は装置を伝熱管孔に挿入し、従って例えば支持体に固定した際に、もたらされる。
【００１５】
本装置は、切除工具を支持する１つの支持体を有する。この支持体は、切除工具と共にマニピュレータアームを成す。方法の好ましい実施形態では、支持体および切除工具が、すなわち切除工具付きマニピュレータアームが、１次側から伝熱管孔に挿入され、例えば工具が２次面の堆積物の範囲に当該孔から突出するまで挿入される。そして支持体は伝熱管孔内に固定される。堆積物のサンプルを削り取るために、支持体を固定した状態で、その支持体に対して切除工具を相対運動させる。伝熱管孔内での支持体の固定は、一般に中心縦軸に対して、軸方向、半径方向および周方向において行われる。ここで有利なことに、支持体の固定によって、切除工具のための規定の動作点もしくは規定の固定がもたらされる。工具は、この位置から出発して、固定された支持体に対して、従って管板および堆積物に対して、相対的に制御されて、サンプルを削り取るべく的確に動かされる。
【００１６】
有利な実施形態では、サンプルを削り取るために、切除工具が、取付状態（Ｍ）において、伝熱管孔の中心縦軸に対して平行に延びる駆動軸を中心として回転させられる。回転する工具によって、格別に良好にサンプル採取を行うことができる。切除工具は、例えば回転する切削ヘッド又は研削ヘッドである。伝熱管孔の中心縦軸に対して平行な回転は特に簡単に行うことができる。なぜならば、例えばこのために、切除工具を固定支持して伝熱管孔の中心縦軸に対して平行な駆動軸を中心に回転する駆動用シャフトを使用することができるからである。
【００１７】
方法に関する有利な実施形態では、サンプルを削り取るために、駆動軸が中心縦軸に対して半径方向に送り込まれると共に周方向に回動させられる。そのようにして、周囲が円形の切除工具が、まず中心縦軸に対して同心にて伝熱管孔に挿入されるとよい。それから、切除工具が伝熱管孔を越えて突出したときに、切除工具は偏心移動可能となり、それにともなって伝熱管孔の周縁を越えて突出することができ、それによって切除工具が堆積物と接触する。
【００１８】
従って、換言するならば、例えば、切除工具としての上述の回転する切削ヘッド又は研削ヘッドは、駆動軸が伝熱管孔の中心縦軸と一致する位置から出発してその中心縦軸から半径方向に堆積物に向かって移動させられ、即ち、堆積物中への所望の侵入深さが到達されるまで送り込まれ、削り工程が始まる。次にその切除工具は、円状に、即ち駆動軸が中心縦軸の周りを一定の半径で回転することによって周方向に、回動させられる。完全な一回転後には堆積物のリング状の領域がサンプルとして採取されており、それから切除工具は、例えば一定の距離だけ更に半径方向に堆積物中に送り込まれる。この工具は再び周方向に３６０°だけ回動させられ、駆動軸は、より大きな半径で再び中心縦軸の周りを回転する。この場合に、送り込みも、回動も、削り工程を堆積物に合わせて最適に調整するために、無段階パラメータとして選択することができる。更に、切除工具の高さよりも高い堆積物を削り取るために、送り込み設定を伝熱管孔の中心縦軸の軸方向においても行うことができる。
【００１９】
本装置は、サンプルのための採集容器も有するとよい。この採集容器は、通常、取付状態において、削り取るべき堆積物の近くにあるように配置されている。好ましい実施形態では、サンプルが堆積物から削り取られた後に本装置の採集容器に受け入れられ、しかる後に採集容器と一緒に１次側へ搬送される。採集容器は、例えば１次側で空にされるか、又は完全に装置構成要素と一緒に蒸気発生器から取り出される。
【００２０】
本装置に関する前記課題は請求項６記載の装置によって解決される。装置およびそれの実施形態について、それらの利点と共に部分的には既に本発明による方法に関連して説明した。すなわち、本装置は、堆積物の一部をサンプルとして機械的に削り取るために使用される１つの切除工具を有する。この切除工具は、管板の１次面から管板の露出された伝熱管孔の中に挿入可能であり、ないしは管板の２次面もしくはそこの堆積物にまで案内可能である。
【００２１】
好ましい実施形態において、本装置は伝熱管孔内に固定可能な１つの支持体を有する。切除工具は、その支持体に対して相対的に移動可能である。支持体と切除工具は１つのマニピュレータアームを成している。
【００２２】
好ましい実施形態において、本装置は、前記支持体の外周に配置されて伝熱管孔の内壁に支持可能な１つの締付要素を有する。その締付要素は、取付状態において、その支持体を伝熱管孔の内壁で支持する。すなわち、その締付要素は、前記支持体を伝熱管孔内において中心縦軸に対して半径方向、軸方向および周方向において支持する。好ましい実施形態において、この締付要素は、締付支持のために媒体を圧縮充填可能な要素であり、特に支持体をリング状に取り囲む、圧縮空気を充填可能なスリーブである。このスリーブは、例えば、その支持体側の内面に１つの滑り軸受を有するので、このスリーブは支持体の外周のところで伝熱管孔の内壁に固定されるが、支持体は滑り軸受の内壁を滑り、即ち伝熱管孔の中心縦軸を中心として回転可能である。伝熱管孔から支持体を簡単に取り出すために、スリーブを圧縮すべく媒体を能動的にスリーブから吸い出すことができる。固定は、例えば１０ｂａｒの圧力の圧縮空気を充填可能なゴム製スリーブによって行われる。
【００２３】
他の好ましい実施形態では、堆積物のサンプルを削り取るために、取付状態において、すなわち、切除工具が伝熱管孔を通って管板の２次面上にあるとき、この切除工具が伝熱管孔の中心縦軸に対して平行に延びる駆動軸を中心に回転可能である。他の好ましい実施形態では、サンプルを削り取るために、取付状態において、駆動軸は、中心縦軸に対して半径方向に送り込み可能であり、かつ周方向に、即ち中心縦軸の周りを円状に回動可能である。これに加えて切除工具が中心縦軸に対し軸方向にも移動可能とすることができる。好ましい実施形態では、支持体が１つの駆動用シャフトを有する。この駆動用シャフトに切除工具が固定連結され、駆動用シャフトは１つの駆動軸を中心に回転可能であり、この駆動軸は中心縦軸に対して平行に延びている。駆動軸は、中心縦軸に対して、半径方向に送り込み可能であり、かつ周方向に回動可能である。
【００２４】
支持体は複数部分から構成することもできる。この実施形態の好ましい構成では、更にこの支持体は、取付状態において中心縦軸を中心に回転可能な１つの回動用シャフトを有する。この回動用シャフトは、中心縦軸に対して偏心して中心縦軸に平行して延びる１つの円筒孔を有し、この円筒孔の中に円筒形の１つの送り用シャフトが支持されていて、更に、この送り用シャフトは１つの送り軸を中心に回転可能に回動用シャフト内に支持されている。送り用シャフト内には偏心して駆動軸がある。駆動用シャフトはフライスシャフトと称することもでき、送り用シャフトは偏心シャフトと称することもできる。
【００２５】
回動用シャフト、送り用シャフト、駆動用シャフトは、それぞれ互いに独立してそれぞれの回転軸を中心に、即ち中心縦軸、送り軸および駆動軸を中心に回転可能である。このために、例えば各シャフトに、互いに独立に制御可能な専用の駆動装置が付設されている。これらの駆動装置は、例えば管板の下側の１つの駆動ユニット内にあり、その駆動ユニットは、例えば１つのアダプタ板に固定されている。このアダプタ板は、例えば、管板の下面もしくは１次面において、隣接する伝熱管位置、つまり貫通すべき伝熱管位置とは異なる伝熱管位置に保持される。これらの駆動装置は１つの遠隔制御装置を有し、即ちこれらは遠隔制御により運転される。
【００２６】
好ましい実施形態では、本装置がサンプルを受け入れるための１つの採集容器を有する。換言するならば、サンプルは、本装置自体の中に取り込んで、追加の費用なしに切除工程終了時に本装置と一緒に蒸気発生器から取り出し、そこから転送もしくは後処理することができる。
【００２７】
この採集容器は切除工具の近くの支持体もしくはマニピュレータアームに設けられるのが有利である。この採集容器は、特に支持体に端面側の窪みとして実施されている。伝熱管孔が垂直に延び、支持体の端面が上の方に向いているので、切除工具によって削り取られたサンプルは重力のみによって支持体端面の窪みに集まる。伝熱管孔からマニピュレータアームを引き戻す際に、サンプルも一緒に取り出される。
【００２８】
装置全体は、例えば１９ｍｍの直径の伝熱管孔を通して案内しなければならないので、装置内では、例えばかさばる玉軸受を回避するために、主として滑り軸受が使用される。例えば、駆動用シャフト、送り用シャフトおよび回動用シャフトは、それぞれ滑り軸受によって円筒状に互いの中に支持されている。
【００２９】
切除工具は一般に、例えば異なる切削ヘッド、研削ヘッド、又は刃の形で、任意に交換可能である。堆積物に対する切除工具の送り込みパラメータは、例えば、切除工具の回転数、例えば０．１〜３ｍｍの送り込み範囲、又は回動速度、即ち駆動軸が中心縦軸の周りを回転する角速度に関して、工具および堆積物の種類に適合させることができる。
【００３０】
本発明の更なる説明については図面の実施例を参照されたい。各図は概略的な原理図を示す。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は蒸気発生器の一部を断面図で示す。
【図２】図２は本発明による装置を備えた図１の蒸気発生装置を示す。
【図３】図３は本発明による装置のマニピュレータアームの詳細図を示す。
【図４】図４は図３のマニピュレータアームを矢印ＩＶの方向に見た平面図で示す。
【図５】図５はスリーブを有するマニピュレータアームの上端部を示す。
【図６】図６は切除工具を示す。
【図７】図７は図３の管底の２次面を矢印ＩＶの方向に見た平面図で示す。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
図１は、原子力発電所２の一部として、縦形蒸気発生器の一部、即ち、蒸気発生器の下部を断面図で示す。従って、重力方向６は蒸気発生器４の中心縦軸８に平行である。蒸気発生器４は、これに対して横方向、従って水平方向に延びている１つの管板１０を含み、この管板１０は約７００ｍｍの高さＨを有する。管板１０は、蒸気発生器４の下側にある１次領域１２と蒸気発生器４の２次領域１４を分離する。１次領域は、接続短管１６を介して、原子力発電所２の図示されていない原子炉圧力容器に連通しており、運転中は１次冷却水を案内する。この図には原子力発電所２の点検停止状態が示されており、それ故に冷却水は抜き取られている。１次領域１２は、マンホール１８を通してアクセス可能な、即ち図示されていない点検員が通れる蒸気発生器の半球状ドームを成している。
【００３３】
管板１０は、中心縦軸２１を有する貫通した複数の伝熱管孔２０を有する。２次領域１４においては、これらの伝熱管孔２の２つずつに１つのＵ字状の蒸気発生管２２が接続しており、このＵ字状の蒸気発生管２２は２次領域１４内を貫通している。原子力発電所２の運転中には１次領域１２の１次冷却水が複数の伝熱管孔２０および複数の蒸気発生管２２を貫流する。それによって、２次領域１４内では２次冷却水が蒸発させられて、図示されていない蒸気タービンに導入されるが、この２次冷却水も点検停止状態では同様に抜き取られている。
【００３４】
管板１０は、下側平坦面もしくは下面として１次領域１２の方を向いている１次面２４と、これと反対側の２次領域１４の方を向いている２次面２６とを有する。縦形蒸気発生器４の場合には２次面２６が２次領域１４の下側の床であるので、そこには原子力発電所の運転時に堆積物２８が堆積する。公知の管束間隙洗浄法によって除去できる図示されていない軟らかい堆積物と違って、これらの堆積物２８は、公知の機械的な方法（通常は噴射洗浄法）によっては除去できないガラス硬度にまで達する硬い堆積物である。そこで、本発明による方法よって、その堆積物２８からサンプルが採取される。
【００３５】
本発明によれば、管板１０を貫通する１つの伝熱管孔２０を介して１次領域１２からサンプルが取り出される。１次回路および２次回路は、従って１次領域１２および２次領域１４も、互いに密閉分離されているので、まず通路が作り出されなければならない。このために、専門特殊用語で「引き抜き法」と呼ばれる公知の、ここでは詳しくは説明しない方法により、伝熱管２２の１つが部分的に取り除かれる。管板１０につながっている、図１に破線で示された蒸気発生管２２の部分３０が、管板１０からも残りの蒸気発生管２２からも切り離され、伝熱管孔２０を通して除去される。従って、この伝熱管孔２０は１次面２４および２次面２６で、即ち管板１０の両平坦面と同じ平面で終端する。伝熱管孔２０は１９ｍｍの内径Ｄを有する。半球ドーム状の１次領域１２は約１６００ｍｍの内径Ｒを有する。そこでの等価線量はかなり高い。マンホール１８は約４００〜４２０ｍｍの直径Ｄを有する。従って、蒸気発生管２２を引き抜くことにより、蒸気発生器４の外部空間３４から堆積物２８への矢印３２により示されたアクセスがもたらされる。この経路で堆積物２８のサンプル採取が行われる。
【００３６】
図２は、その少なくとも一部がマンホール１８を通して蒸気発生器４に挿入される本発明による装置３６を示す。その装置３６は、主として、伝熱管孔２０の中に又はこれを通して２次面２６まで通り抜けることができる１つの切除工具３８を有する。この切除工具３８は、駆動用シャフト４０の形の支持体４１上に固定装着されている。従って、支持体４１と切除工具３８とは一緒に１つのマニピュレータアーム４３を成している。図２は装置３６の取付状態Ｍ、即ち切除工具３８もしくはマニピュレータアーム４３が堆積物２８の領域に運び込まれたときの状態を示す。
【００３７】
駆動用シャフト４０は駆動ユニット４２により駆動される。切除工具３８が駆動用シャフト４０に固定装着されているので、それにより切除工具３８が駆動される。駆動ユニット４２は１つのアダプタ板４４に取り付けられている。アダプタ板４４は管板１０に取り付けられている。これは、例えば当該の伝熱管孔２０に隣接する複数の伝熱管孔２０への嵌合により行われ、それらの隣接伝熱管孔２に例えば複数の保持ピンが嵌入されて保持されている。
【００３８】
駆動ユニット４２は、一本の制御ケーブル４６を介して１つの制御ユニット４８に接続されている。制御ユニット４８は、外部空間３４に配置されており、装置３６の全ての動作制御を遠隔制御法で可能にする。
【００３９】
装置３６の運転中には、切除工具３８を制御するために、制御ユニット４８を介して駆動ユニット４２が制御される。切除工具３８は、堆積物２８から一部を機械的に削り取るために、堆積物２８に近づけられ、もしくは送り込まれる。このために、駆動ユニット４２は、切除工具３８、例えばフライスを制御するために種々の駆動装置、伝動装置およびセンサを含む。例えば、切除工具３８の回転が生じさせられ、そして送り込み・回動という運動の形でのマニピュレータアーム４３の運動も生じさせられる。
【００４０】
堆積物２８の削り取られた部分は、サンプル５０として装置３６の採集容器５２の中に達する。採集容器５２は、例えば切除工具３８の近くで駆動用シャフト４０に設けられているか、又はその代わりに駆動ユニット４２部内に設けられている。
【００４１】
図３は本装置３６の一部、特にマニピュレータアーム４３を詳細に示す。図３は再び取付状態Ｍを示し、図４はマニピュレータアーム４３を矢印ＩＶの方向に見た平面図で示す。図３および図４は替わりの実施形態を示し、この実施形態では駆動用シャフト４０が送り用シャフト５４の中に偏心支持されている。つまり、駆動軸５６、即ち駆動用シャフト４０の中心縦軸・回転軸は、送り用シャフト５４の中心縦軸、即ち送り軸５８とは一致しない。送り用シャフト５４はさらに回動用シャフト６０中に偏心支持され、回動用シャフト６０はその中心縦軸を中心に回転可能である。取付状態Ｍにおいて、マニピュレータアーム４３もしくは回動用シャフト６０は、その回動用シャフトの中心縦軸が中心縦軸２１と一致するように支持されている。
【００４２】
図３の位置および図４の破線位置は、駆動用シャフト４０がマニピュレータアーム４３の中心、即ち回動用シャフト６０の中心の方へ旋回した回転位置における送り用シャフト５４を示す。従って駆動軸５６が中心縦軸２１とも一致する。従って、この場合には切除工具３８、駆動用シャフト４０、送り用シャフト５４および回動用シャフト６０が一緒になって伝熱管孔２０に導入可能なマニピュレータアーム４３を構成している。送り用シャフト５４のこの位置は、伝熱管孔２０に対するマニピュレータアーム４３の導入および導出位置を成す。なぜならば、切除工具３８は、伝熱管孔２０の中心を通過することができ、残りのマニピュレータアーム４３の横断面、特に回動用シャフト６０の横断面を越えて外側には突出しないからである。
【００４３】
図４は、伝熱管孔２０を、その中に挿入されているマニピュレータアーム４３および図３において位置が破線で示された切削工具３８と共に示している。しかし、図３に比べて、図４では送り用シャフト５４が送り軸５８を中心に矢印６４の方向に１８０°だけ旋回させられている。これにより、矢印によって表された半径方向６５への切除工具３８の送り込みが効果的に行われる。送り用シャフト５４は回動用シャフト６０内に偏心支持されているので、駆動用シャフト４０は切除工具３８と一緒に中心縦軸２１に対して半径方向に外側に向かって移動する。そのようにして切除工具３８が、２次面２６上で伝熱管孔２０を取り囲んでいる堆積物２８に接触する。図４は切除工具３８の最大送り込み位置を示し、それゆえ切除工具３８は中心縦軸２１を中心とする直径２５ｍｍ（半径Ｒ＝１２．５ｍｍ）の範囲内で堆積物２８と接触する。この範囲内においてサンプル５０を削り取ることができる。直径１９ｍｍを有する２つの蒸気発生管２２の最小間隔が３．６ｍｍの場合に、直径２５ｍｍの切除範囲と、隣接する蒸気発生管２２との間に、０．６ｍｍの安全距離が残る。
【００４４】
従って、上記範囲の全体を削り取ることができる。なぜならば、中心縦軸２１を中心とする回動用シャフト６０の回転によって、駆動用シャフト４０を、そしてそれにともなって切除工具３８を、矢印で表された周方向６６の方向に回動させることができるからである。送り軸５８を中心とする１８０°よりも少ない送り用シャフト５４の図示されていない回転によって中心縦軸２１に対する半径方向のより小さな送り込みも可能である。
【００４５】
図３においてはマニピュレータアーム４３がアダプタ板４４もしくは駆動ユニット４２のみによって保持されている。図５は、本発明の他の実施例、即ち伝熱管孔２０内におけるマニピュレータアーム４３の改善された調整もしくは支持を示す。このために、マニピュレータアーム４３もしくは回動用シャフト６０は、その外周に、半径方向内側へ向けられた１つの溝６８を有し、その溝の中には中空スリーブの形をした１つの締付要素７０が挿入されている。その締付要素の内部空間７２には媒体、例えば圧縮空気を充填することができる。締付要素７０は空気で膨らまされた状態においてマニピュレータアーム４３を伝熱管孔２０の内壁７４で支えて、これのセンタリングをする。それにも拘わらず、中心縦軸２１を中心とするマニピュレータアーム４３の回転は可能である。なぜならばマニピュレータアーム４３と締付要素７０との間に滑り軸受７６が形成されており、回動用シャフト６０は、伝熱管孔２０内に固定された締付要素７０において、この滑り軸受上を滑るからである。図５には、更にもう一度、図４の駆動用シャフト４０の偏心位置が示されており、すなわち切除工具３８が伝熱管孔２０から半径方向外側に向けて突出している。更に、締付要素７０を圧縮して、これをマニピュレータアーム４３と一緒に伝熱管孔２０から問題なく取り出すことを可能にするために、締付要素７０を能動的に空気抜きすることが可能である。
【００４６】
図６は、駆動用シャフト４０の上に装着されたフライスの形の切除工具３８を矢印ＩＶの方向に見た平面図を例示する。
【００４７】
図７は、中央の伝熱管孔２０とこれを取り囲む隣接する複数の蒸気発生管２２とを、２次面２６側の平面図、即ち図３において矢印ＩＶの方向に見た平面図で示す。従って、中央の伝熱管孔２０からは、元の蒸気発生管２２が既に抜き取られている。更に、最大に送り込まれた切除工具３８により到達可能である範囲を表す境界線７８が破線で示されている。この境界線７８は、サンプル採取時に隣接する複数の蒸気発生管２２を切除工具３８によって間違って損傷させることがないように、これらの蒸気発生管２２に対して安全距離８０が残るように設計されている。
【符号の説明】
【００４８】
２          原子力発電所
４          蒸気発生器
６          重力方向
８          中心縦軸
１０        管板
１２        １次領域
１４        ２次領域
１６        接続短管
１８        マンホール
２０        伝熱管孔
２１        中心縦軸
２２        蒸気発生管
２４        １次面
２６        ２次面
２８        堆積物
３０        蒸気発生管の部分
３２        外部空間から堆積物へのアクセス
３４        蒸気発生器の外部空間
３６        本発明による装置
３８        切除工具
４０        駆動用シャフト
４１        支持体
４２        駆動ユニット
４３        マニピュレータアーム
４４        アダプタ板
４６        制御ケーブル
４８        制御ユニット
５０        サンプル
５２        採集容器
５４        送り用シャフト
５６        駆動軸
５８        送り軸
６０        回動用シャフト
６４        方向矢印
６５        方向矢印
６６        方向矢印
６８        溝
７０        締付要素
７２        内部空間
７４        内壁
７６        滑り軸受
７８        境界線
８０        安全距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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