Schraubenspannmaschinen
Schraubenspannmaschine für Druckwasserreaktoren
Der Reaktordruckbehälter (RDB) in Kernkraftwerken muss alle zwölf bis achtzehn Monate gewartet werden, um abgebrannte Brennelemente zu ersetzen, Inspektionen durchzuführen und behördliche Prüfungen zu absolvieren.
Der Reaktor setzt sich aus dem Reaktorbehälter, dem unteren Teil, und dem Reaktordeckel, dem oberen Teil, zusammen. Bis zu 60 Bolzen und Muttern, die gleichmäßig am Umfang des Behälters angebracht sind, drücken die beiden Teile zusammen. Während der Revisionsarbeiten ist das Öffnen und Schließen des Reaktordruckbehälterdeckels eine wichtige Aufgabe.
Zusätzlich zu diesen Arbeiten müssen auch die RDB-Bolzen aus den Reaktorbehältersacklöchern ein- und ausgedreht werden. Der Containment-Kran muss zusätzliche Mobilisierungsarbeiten für die RDB-Bolzendrehvorrichtung und die Bolzenlagervorrichtungen durchführen. Wegen des Umfangs der Arbeiten bei einer Reaktorüberholung an einem DWR wurde eine Maschine entwickelt, die diese Aufgaben ohne den Containment-Kran erledigen kann. Es ist wichtig zu betonen, dass die kritischen Komponenten der Schraubenspannvorrichtung redundant für den Spannvorgang ausgelegt sind.
Die Schraubenspannvorrichtungen für die DWR berücksichtigen, dass das Drehen, die Handhabung und der Transport der RDB-Bolzen ein wesentlicher Bestandteil der RDB-Deckelwartung sind und das Bedienpersonal in der Reaktorgrube minimiert werden soll. Deshalb wird der ALARP-Aspekt bei der Konstruktion vollständig berücksichtigt, um die Strahlenbelastung des Personals erheblich zu verringern.
Deshalb wurde eine Schraubenspannmaschine entwickelt, die mit Doppelschrauben- oder Einzelschraubendrehgeräten ausgestattet ist, um einen Reaktordruckbehälter zu entspannen oder zu spannen.
Die Schraubenspannvorrichtungen dienen nicht nur dem Entspannen/Spannen der RDB-Bolzen, sondern auch dem Entfernen und Installieren der RDB-Bolzen für andere angebaute Komponenten wie z. B. die Double Stud Turning Robots (DSTR). Beim RDB-Bolzendrehen ist keine zusätzliche Mobilisierungs- oder Transportzeit erforderlich, da die Bolzendrehausrüstung und das Bolzenlagersegment bereits an der Schraubenspannvorrichtung angebracht sind.
Die Plattform wird auf dem MST-Tragring installiert, und zwei DSTR arbeiten automatisch, separat und unabhängig.
Die DSTR setzen die RDB-Bolzen mithilfe des RDB-Deckels in das Sackloch des Reaktorbehälters ein. Der komplette Prozess des Ein- und Ausdrehens der Reaktorbolzen wird überwacht, dokumentiert und aufgezeichnet.
Die Schraubenspannmaschine übernimmt die Reaktorbolzen mit Mutter und Unterlegscheibe, um sie für den Transport zu sichern. Das Öffnen oder Schließen des Reaktordruckbehälters dauert normalerweise 45 bis 60 Minuten.
Das Ein- oder Ausdrehen des RDB-Bolzens dauert in der Regel 1 ½ bis 2 Stunden Betriebszeit und sollte eingeplant werden.
Nachdem die RDB demontiert und die RDB-Bolzen entfernt wurden, wird das MST mit den RDB-Bolzen vom Reaktordeckel zum Lagerstand transportiert.
Der RDB-Deckel kann jetzt geöffnet werden, um mit den nächsten Schritten der Reaktorwartung fortzufahren. Die MST-Installation läuft 2 bis 3 Stunden vor dem Abheben der Maschine.
Schraubenspannmaschine für Siedewasserreaktoren
Das Öffnen und Schließen einer SWR-Spannvorrichtung ist eine Hauptaufgabe während der Anlagenstillstände eines SWR. Das Konzept einer Siedewasserreaktor-Spannvorrichtung ähnelt dem einer Druckwasserreaktor-Spannvorrichtung. Das Spannprinzip bleibt unverändert. Bei entsprechenden Anlagenabläufen wird nur ein bestimmter Teil der RDB-Bolzen für weitere Materialuntersuchungen entfernt. Das bedeutet, die Hauptaufgabe besteht darin, die RDB-Bolzen zu entspannen und zu spannen.
Die Schraubenspannvorrichtung entspannt und spannt alle RDB-Bolzen gleichzeitig mit gleicher Kraft. Digitale Messgeräte überwachen die Dehnung an jedem RDB-Bolzen während des Entspannens oder Spannens. Alle Daten zum Dehnen und alle Druckwerte während des Spannvorgangs werden aufgezeichnet und gespeichert.
Das MST spart dem Bediener viel Zeit, Dosis und Aufwand und reduziert letztlich die Revisionskosten.
Diese Funktion spult alle RDB-Muttern gleichzeitig ab, während der RDB-Spannvorgang durchgeführt wird, und legt sie in den Tragring der Schraubenspannmaschine mit integrierter Aufnahme, wo sie fixiert werden. Während der Entspannung und dem Spannvorgang ist es möglich, die RDB-Muttern zu entladen und ihr Innengewinde zu reinigen.
Alle RDB-Muttern werden mithilfe der Schraubenspannvorrichtung in der integrierten Transportvorrichtung zum RDB transportiert und auf die RDB-Bolzen aufgespult.
Die übliche Dauer für das Entspannen oder Spannen des Reaktordruckbehälters beträgt 100 bis 150 Minuten. Es umfasst das Aufwickeln aller RDB Muttern und das gleichzeitige Anziehen/Lösen aller RDB Bolzen.
Einige RDB-Bolzen müssen mit einem separaten Bolzendrehgerät ein- oder ausgedreht werden, meist ein Viertel der Reaktor-Bolzen. Das RDB-Bolzendrehgerät verfügt über einen eigenen Antriebsmechanismus, um zwischen den RDB-Bolzen zu wechseln. Der RDB-Bolzendrehroboter ist während des gesamten Bolzendreh- und Positionierungsvorgangs gesichert, um ein Herunterfallen zu verhindern.
