УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА ПОВРЕЖДЕННОГО МЕСТА НА РАСПОЛОЖЕННОМ ПОД ВОДОЙ УЧАСТКЕ СТЕНКИ РЕЗЕРВУАРА ИЛИ БАССЕЙНА
DEVICE TO REPAIR DAMAGED AREA ON SECTION OF RESERVOIR OR POOL WALL LOCATED UNDER WATER

Изобретение относится к устройству для ремонта поврежденного места на расположенном под водой участке стенки резервуара или бассейна, в частности на участке стенки бассейна ядерной реакторной установки.
Стеновые поверхности (боковые стенки и дно) заполненного водой бассейна ядерной реакторной установки, например шахты реактора или бассейна выдержки, снабжены облицовкой из сваренных между собой стальных плит. Сварные швы, которыми стальные плиты сварены между собой или с несущей конструкцией, восприимчивы к вызванному хлором коррозионному растрескиванию за счет неизбежно возникающих при сварке механических напряжений. Во избежание вытекания воды бассейна через такие трещины в бетонную стенку они должны быть герметизированы. Чтобы во время таких ремонтных работ гарантировать достаточную защиту обслуживающего персонала от радиоактивного излучения, можно не выпускать воду из заполненного твэлами бассейна выдержки, так что ремонт должен проводиться под водой. Однако в таком бассейне выдержки труднодоступными являются, в частности, участки боковых стенок, поскольку между находящейся в бассейне выдержки стойкой для хранения твэлов и боковыми стенками в распоряжении имеется лишь узкая щель.
В принципе, например из документа DE 10026649, известно заделывание таких трещин за счет нанесения клея или наклеивания ремонтных накладок. Для этого ремонтная накладка размещается на стенке либо вручную водолазом, либо с помощью управляемой на краю бассейна системы рычагов. Однако ремонт труднодоступных, лежащих на большой глубине ниже уровня воды поврежденных мест таким образом невозможен.
В основе изобретения лежит задача создания устройства для ремонта поврежденного места на находящемся под водой участке стенки резервуара или бассейна, в частности на участке стенки бассейна ядерной реакторной установки, с помощью которого можно было бы ремонтировать даже труднодоступные поврежденные места.
Эта задача решена, согласно изобретению, посредством устройства с признаками п.1 формулы. Согласно изобретению устройство содержит размещаемую на боковой стенке вдоль нее и на расстоянии от нее, а также фиксируемую на ней направляющую систему для ведения перемещаемых в продольном направлении системы салазок, на которых установлен перемещаемый посадочный элемент для ремонтной накладки, прикладываемой посредством клеевой поверхности к содержащему поврежденное место участку стенки.
Благодаря такому устройству можно достичь участков боковых стенок и граничащих с ними краевых участков дна, которые за счет находящихся внутри бассейна встроенных элементов, например стоек для хранения твэлов бассейна выдержки, доступны только через узкую щель.
За счет использования устанавливаемых на фиксированную на боковой стенке направляющую систему и перемещаемых в продольном направлении направляющего рельса салазок для транспортировки ремонтной накладки к поврежденному месту можно в очень короткое время привести снабженную вязко-текучим клеем ремонтную накладку в правильное рабочее положение, поскольку она предварительно была зафиксирована за счет размещения направляющего рельса. Другими словами, размещение и позиционирование направляющего рельса может осуществляться с высокой точностью и с запасом времени, поскольку снабженная клеем ремонтная накладка транспортируется к поврежденному месту только тогда, когда направляющий рельс установлен.
Если салазки не имеют привода и перемещаются с конечное положение исключительно под действием силы тяжести, конструкция устройства существенно упрощена.
Монтаж направляющей системы на месте облегчен, если она состоит из разъемно соединенных между собой секций.
Направляющая система, предпочтительно, выполнена из двух параллельных друг другу направляющих рельсов. За счет этого могут лучше восприниматься силы и крутящие моменты, действующие на направляющую систему через салазки при прижатии ремонтной накладки.
Особенно простое закрепление направляющей системы на боковой стенке возможно в том случае, если на направляющей системе расположены присоединенные к всасывающей линии присоски.
Позиционирование направляющих рельсов в узких щелях облегчается в том случае, если, по меньшей мере, одна присоска установлена на направляющей системе с возможностью перемещения поперек ее продольного направления.
Надежная транспортировка ремонтной накладки к месту ремонта обеспечивается в том случае, если она фиксируется в посадочном элементе за счет создания разрежения, действующего на обращенную от клеевой поверхности обратную сторону. Благодаря такой мере возможно также простое отделение или отпускание ремонтной накладки, когда она после отверждения клея прочно фиксирована на стенке.
Высокие прижимные усилия для надежного клеевого соединения достигаются, в частности, тогда, когда посадочный элемент перемещается пневматически.
В одном особенно предпочтительном варианте выполнения изобретения устройство содержит окружающую посадочный элемент и установленную с возможностью перемещения в направлении его подачи с натяжением относительно него раму с проходящей в окруженное рамой внутреннее пространство манжетой, внутренний край которой в направлении подачи совпадает с наружным краем ремонтной накладки и в исходном положении выступает за нее. Эта мера препятствует тому, чтобы клей, выдавливаемый с боков при прижатии ремонтной накладки к ремонтируемому участку стенки, растекался за ее пределами по стенке или стекал.
Если, кроме того, между рамой и посадочным элементом находится окружающая его улавливающая камера, то счищаемый манжетой клей надежно захватывается и не попадает внутрь бассейна.
Манжета состоит преимущественно из листа пружинной стали, так что она прилегает к стенке максимально равномерно и плотно.
Изобретение поясняется чертежами, на которых представлено следующее:
фиг.1 - схематичный вид сбоку устройства в рабочем положении в бассейне выдержки;
фиг.2 - схематичный вид сверху на устройство;
фиг.3 - перспективный вид нижней части устройства с находящимися в конечном положении салазками для размещения ремонтных накладок;
фиг.4 - сечение салазок с находящейся в них ремонтной накладкой;
фиг.5 - альтернативный вариант устройства для ремонта в зоне внутренней кромки.
На фиг.1 устройство 1 показано в рабочем положении в заполненном водой бассейне выдержки 2 ядерной реактивной установки. Устройство содержит удерживаемую в установленном на краю бассейна каркасе 3 несущую раму 4 для проходящей в продольном направлении, выполненной из двух параллельных друг другу направляющих рельсов 6а, 6b направляющей системы 6, состоящей из нескольких секций 8. На направляющей системе 6 или на направляющих рельсах 6а, 6b расположены несколько присосок 10, в которых через всасывающую линию (не показана) может создаваться разрежение и которые, таким образом, фиксируют направляющую систему 6 на проходящей, например, вертикально боковой стенке 12 на расстоянии от нее.
В данном варианте выполнения направляющая система 6 проходит на верхнем участке прямо и наискось к боковой стенке 12, перекрывая, таким образом, схематично обозначенные встроенные элементы 14, расположенные на верхнем участке бассейна выдержки 2. Этот проходящий наискось участок переходит на свободном конце направляющей системы 6 в проходящую параллельно поверхности стенки 12 концевую секцию 80, которая шарнирно соединена с соседней секцией 8 с ограниченным зазором.
Присоски 10 расположены попарно на свободном конце колен U-образных удерживающих скоб 16, охватывающих направляющие рельсы 6а, 6b, причем длина колен по мере увеличения расстояния от несущей рамы уменьшается в соответствии с требуемым наклоном.
Свободный конец направляющей системы 6 введен в щель между боковой стенкой 12 и схематично обозначенной стойкой 18 для хранения твэлов и фиксирован на стенке также посредством нескольких присосок 10. На фиг.1 показано состояние, в котором установленные на направляющие рельсы 6а, 6b направляющей системы 6 и несущие снабженную клеевой поверхностью ремонтную накладку салазки 20 находятся в рабочем положении на месте 21 повреждения боковой стенки 12. Это рабочее положение определяется положением концевых упоров для салазок 20 на направляющей системе 6. Место 21 повреждения и его точное положение было обнаружено и замерено во время предшествующего контроля, так что возможно точное позиционирование направляющей системы 6, т.е. положение на краю бассейна и положение по глубине. Салазки 20 не имеют привода и опускаются в свое нижнее рабочее положение при помощи находящейся на несущей раме 4 лебедки исключительно под действием силы тяжести.
Вид сверху на фиг.2 показывает, что присоски 10 расположены с обеих сторон направляющих рельсов 6а, 6b на расстоянии от них, чтобы обеспечить прохождение между ними салазок 20. Кроме того, на фиг.2 видно, что число присосок 10 увеличено в зоне свободного конца направляющей системы 6 для восприятия ответных сил, возникающих при прижатии транспортированной салазками 20 ремонтной накладки 22, гарантируя, что направляющая система 6 останется в фиксированном положении на боковой стенке 12.
В увеличенном перспективном виде концевой секции 80 на фиг.3 переместившиеся в свое конечное положение до упора салазки 20 несут посадочный элемент 30, который установлен на них с возможностью перемещения поперек продольного направления направляющей системы 6 в обозначенное стрелкой направление подачи 31 и размещает в себе ремонтную накладку 22. Для фиксации концевой секции 80 в зоне места ремонта в данном примере предусмотрены семь присосок 10, которые попарно (верхние четыре присоски 10) и одной группой (нижние три присоски 10) установлены с возможностью перемещения по стрелке 32 поперек продольного направления направляющей системы 6 преимущественно пневматически посредством пневмоцилиндров, из которых на фиг.3 виден только пневмоцилиндр 33 левой пары присосок. Это имеет то преимущество, что находящиеся в зоне свободного конца присоски 10 при вводе направляющей системы 6 в узкую щель могут быть возвращены в положение, которое облегчает ввод направляющей системы 6 в эту узкую щель, находящуюся под водой на глубине около 10 мм. После позиционирования устройства на боковой стенке 12 присоски 10 могут быть подведены к ней и фиксированы на ней за счет создания разрежения. При дальнейшем выдвигании присосок 10 можно, кроме того, увеличить имеющееся в распоряжении для салазок 20 расстояние до боковой стенки 12.
Присоски 10 подпружинены относительно направляющей системы 6 в продольном направлении с ограниченным зазором S в обоих направлениях (к свободному концу и от него), так что после фиксации присосок на боковой стенке 12 за счет перемещения направляющей системы 6 в продольном направлении возможно еще дополнительное регулирование салазок в этом направлении.
Для облегчения ведения устройства на боковой стенке 12 и ввода концевой секции 80 в щель она снабжена на дистальном конце роликами или опорными шариками 34, которые могут обкатываться вдоль стенки.
На фиг.4 направляющие рельсы 6а, 6b имеют профиль квадратного сечения. Салазки 20 снабжены U-образными полозьями 40а, 40b, основания которых наклонены друг к другу, например под 90° и с помощью которых салазки 20 установлены на направляющие рельсы 6а, 6b. Одно колено U-образных полозьев 40а, 40b образовано коническим роликом 42а, 42b, который своей конусной поверхностью прилегает к боковой поверхности направляющего рельса 6а или 6b. За счет наклоненного друг к другу расположения оснований U-образных полозьев 40а, 40b салазки 20 фиксированы поперек продольного направления направляющей системы 6 на направляющих рельсах 6а, 6b (перпендикулярно плоскости чертежа).
Расположенный на салазках посадочный элемент 30 содержит плунжер 50, установленный с возможностью перемещения по стрелке 31 поперек продольного направления направляющей системы 6 посредством пневмоагрегата 52. Плунжер 50 окружен установленной с возможностью осевого перемещения относительно него несущей рамой 54, к которой своим краем прилегает ремонтная накладка 22, снабженная на обращенной от плунжера 50 плоской стороне клеем (для наглядности не показан).
В плунжере 50 также аксиально подпружиненно установлены несколько присосок 51, с помощью которых ремонтная накладка 22 фиксирована в посадочном элементе 30 для своей транспортировки. Для повышения стабильности предусмотрены, кроме того, направляющие стержни 56, которые направляют плунжер 50 при срабатывании пневмоагрегата 52.
Кроме того, посадочный элемент 30 окружен установленной с возможностью осевого перемещения относительно него рамой 60, которая содержит проходящую в окруженное рамой 60 внутреннее пространство, состоящую, например, из отогнутого листа пружинной стали манжету 62, чей внутренний край 64 в направлении подачи 31 совпадает с наружным краем 65 ремонтной накладки 22. Внутренний край 64 выступает в исходном положении за ремонтную накладку 22 на расстояние а и с помощью пневмоцилиндров натяжен с заданным усилием относительно посадочного элемента 30.
За счет подачи посадочного элемента 30 с помощью пневмоагрегата 52 манжета 52 сначала касается боковой стенки 12, прежде чем вступит в контакт со снабженной клеем клеевой поверхностью ремонтной накладки 22. При дальнейшем движении подачи посадочного элемента 30 натяжение рамы 60 преодолевается, и клеевая поверхность ремонтной накладки 22 приводится в соприкосновение с поверхностью боковой стенки 12, причем при повышении прижимного усилия за счет подпружиненно установленных присосок 51 закрывается щель между обратной стороной ремонтной накладки 22 и прижимной поверхностью 58 посадочного элемента 30, в результате чего возникает поверхностное прижимное усилие. При прижатии ремонтной накладки 22 к стеновой поверхности лишний, выдавливаемый с боков клей счищается манжетой 62 в находящуюся между рамой 60 и посадочным элементом 30, окруженную ими улавливающую камеру 66. Прижимное усилие поддерживается до тех пор, пока клей не будет отвержден. После отверждения клея присоски 51 вентилируются, плунжер 50 отводится назад, а салазки 20 с помощью лебедки подтягиваются вверх.
В принципе, можно также модифицировать устройство на фиг.1-4 таким образом, чтобы обеспечить также ремонт граничащих с боковыми стенками краевых участков дна, например за счет расположения посадочного элемента для ремонтной накладки с возможностью поворота относительно салазок, так что в результате подачи посадочного элемента ремонтная накладка может быть подведена или прижата также к наклоненным или перпендикулярным продольному направлению направляющей системы поверхностям.
Кроме того, предложенное устройство подходит не только для склеивания плоских стеновых поверхностей, но и с помощью согласованных с соответствующим контуром стенки ремонтных накладок также для стеновых поверхностей иной формы. Такой пример показан на фиг.5. Для ремонта находящегося в зоне боковой кромки бассейна поврежденного места в качестве ремонтной накладки 22 предусмотрены уголковый профиль с соответственно конструктивно измененным посадочным элементом, а также направляющая система 6 с ориентированными по отношению друг к другу соответственно под углом 90° присосками 10, с помощью которых направляющая система может быть фиксирована на двух граничащих друг с другом боковых стенках. Также в этом примере посадочный элемент установлен с возможностью перемещения на салазках 20 поперек продольного направления направляющей системы 6. В соответствии с этим с помощью соответственно конструктивно согласованных посадочных элементов, направляющих систем и ремонтных накладок могут ремонтироваться также цилиндрические резервуары или трубы.