用于更换在核反应堆中引导设备的轨道的方法
【技术领域】
[0001]本发明通常涉及核反应堆内设备的维修。
[0002]更具体地，本发明涉及用于更换在核反应堆中引导设备的轨道的方法:
核反应堆具有带中心轴的压力容器，内部设备放置于压力容器内，原始轨道与一导轨配合，以相对于位于该压力容器内的参考元件引导内部设备；
该原始轨道固定至内部设备和参考元件中的一个，导向槽固定至内部设备和参考元件中的另一个。
【背景技术】
[0003]核反应堆的芯通常包括大致菱柱形的核燃料组件，位于反应堆的下内部设备内。
[0004]这些下内部设备具体包括大致圆柱形的芯外壳，以及固定至芯外壳下端的芯支撑板，其中大致圆柱形的芯外壳相对于压力容器大致同轴设置于压力容器内。
[0005]压力容器还包括上内部设备，特别是上芯板，该上芯板通过弹簧位于核燃料组件的上部。
[0006]上、下内部设备悬挂在压力容器内。它们固定至压力容器的罩，略低于压力容器盖的连接面。此外，下内部设备通过几个导轨引导在下部，导轨分布并固定在芯支撑板的周围。每个轨与固定至压力容器的导向槽配合。导轨和导向槽配合，以限制下内部设备绕中心轴的圆周运动，并限制偶然情况下的芯支撑板的径向运动。然而，这允许芯支撑板和芯外壳相对于压力容器的轴向运动，例如在差异膨胀的作用下。
【发明内容】
[0007]由于轨道和导向槽的摩擦，随着时间的推移，轨道的表面会被磨损，内部设备的行程具有超过核准标准的风险。
[0008]在本文中，本发明旨在提供一种能够更换导轨的方法，以解决上述问题。
[0009]为此，本发明涉及用于更换在核反应堆中用于设备的中心轨道的方法:
核反应堆具有有中心轴(X)的压力容器，其中内部设备放置于该压力容器内，原始轨道与导向槽配合，以相对于位于该压力容器内的参考元件引导该内部设备；
该原始轨道固定至内部设备和参考元件中的一个，导向槽固定至内部设备和参考元件中的另一个；
原始轨道具有大致的径向侧面，该径向侧面具有被导向槽摩擦改变的表面，和不被导向槽摩擦改变的良好表面；
该方法包括以下步骤:
创建固定参考；
确定原始轨道的良好表面相对于固定参考，围绕中心轴(X)的原始圆周位置；
拆卸原始轨道；
利用在确定步骤中获得的良好表面的原始圆周位置，围绕中心轴，相对于内部设备或参考元件周向定位替换轨道；
将该替换轨道固定至内部设备或参考元件。
[0010]从而原始轨道的侧面的良好表面能够界定圆周位置参考，来定位替换轨道。这大大简化了替换轨道的定位。
[0011]原始轨道的侧面的良好表面为不是位于导向槽的工作导向面前面的表面。因此，这些表面不会和导向槽的工作导向面摩擦，从而不会被磨损。良好表面位于侧面的两个轴向末端。该侧面实际上比导向槽的工作导向面长。
[0012]此外，轨道包括界定两个侧面的导向部件，以及安装至内部设备或参考元件的固定部件。只有该导向部件卡入导向槽内。沿着固定部件的每个侧面的区域构成良好表面，因为它不会卡入导向槽。
[0013]根据导向槽的形状和轨道的侧面的形状，其他良好表面可以存在于侧面上。
[0014]如上所述，轨道可以设计为相对压力容器引导下内部设备。在这种情况下，轨道固定至下内部设备，更具体地，固定至芯支撑板。导向槽，例如容纳于在焊接至压力容器的内表面的元件上加工的、长方体形状的凹槽。这种情况下的压力容器构成参考元件。
[0015]轨道通常直接固定至芯支撑板(900 MWe级的反应堆，缩写为CPY)。或者，轨道可以通过焊接至芯支撑板的中间部件固定至该芯支撑板(900 MWe级的反应堆，缩写为CPO)。
[0016]该方法适用于其他类型的反应堆。
[0017]根据一个替换例，轨道安装至固定在压力容器上的支撑部件，且导向槽不直接或间接安装至芯支撑板。
[0018]在另一个实施例中，轨道设置为相对于下内部设备引导压力容器的上内部设备。在这种情况下，轨道固定至上内部设备和下内部设备中的一个。导向槽固定至下内部设备和上内部设备中的另一个。此处的下内部设备构成参考元件。
[0019]如上所述，术语“中心轨道”此处指的是设置为用于防止压力容器的中心轴周围的内部设备的圆周运动，并限制其径向运动的轨道。轨道的侧面相对于压力容器的中心轴大致径向，因此当内部设备位于压力容器内时，每个侧面形成相对于含有中心轴的至少一个径向平面的小于5°的角度。
[0020]该方法通常在水池中实施，更具体地，在反应堆的压力容器附近的水池中。在实施该方法前，从反应堆的压力容器移除内部设备，并将其定位至水池底部的现有的存储结构。
[0021]确定原始轨道的良好表面的原始圆周位置使得能够预测两个表面相对于固定参考的位置，这两个表面与原始轨道的侧面配合。在定位步骤，将替换轨道定位于相对于固定参考的一个位置，以使这些侧面位于相对于固定参考的原始平面。
[0022]替换轨道的侧面的圆周位置必须特别精确，因为替换轨道的侧面和导向槽之间的周向间隙(circumferential play)极度减少了。替换轨道和导向槽之间的周向间隙大约为 0.5mmο
[0023]该方法还可以包括以下一种或多种特征，这些特征可以单独考虑，或者是任何技术可能的组合。
[0024]根据本发明的一方面，协调确定步骤利用安装在多轴机器人上的触手完成。机器人，例如六轴机器人位于水池底部。这种机器人是公知的。触手是已知的设备。或者，协调确定步骤通过激光或地形测量来完成。
[0025]使用安装于多轴机器人的触手是非常有利的，因为这能够使用同一个机器人操纵用于实施该方法的各种操作的工具，特别是对替换轨道进行定位。因此，更容易利用从协调确定步骤获得的、用于安装新轨道的位置信息。替换轨道的定位更精确。
[0026]根据本发明的一个方面，该参考为固定结构，至少一个设备安装至该固定结构，用于位置确定和定位步骤。换句话说，固定结构为位于水池底部的支撑，用于位置确定步骤和定位步骤中使用的设备的重复地、非常精确地组装。在两个步骤中，该设备是相同的，以保证替换轨道的周向定位的优异精度。该设备通常是多轴机器人。该机器人配备有位置确定步骤和定位步骤所必备的不同的工具。在一个非优选的替换例中，通过安装在固定结构上的两个不同的设备来实施位置确定步骤和定位步骤。
[0027]根据本发明的一个方面，定位步骤包括:
用于在内部设备或参考元件上钻至少一个定位孔的子步骤；
穿过替换轨道将至少一个定位销安装至定位孔的子步骤。
[0028]通常，在钻孔子步骤中，钻两个定位孔，或多于两个的定位孔，在安装子步骤，两个或多于两个的定位销被安装至定位孔内。
[0029]替换轨道的最终位置主要由定位孔的位置确定。用于替换轨道的这种定位方法简单精确。
[0030]在这种情况下，定位孔相对于内部设备或参考元件的位置有益地从良好表面的原始圆周位置确定。该位置通过测量获得。
[0031]根据本发明的一个方面，在拆卸原始轨道前，进行钻孔子步骤。这是特别有利地，因为能够控制相对于侧面的良好表面的位置，而不是相对于记录的位置数据对孔直接进行定位。
[0032]为此，穿过原始轨道的固定部件钻通道，以接近位于固定部件下方的内部元件或参考元件。
[0033]或者，在拆卸原始轨道的步骤之后再进行钻孔子步骤。
[0034]当在拆卸原始轨道的步骤前进行钻孔子步骤时，通过电腐蚀或另外的加工技术在原始轨道的固定部件内粗粗地钻孔。
[0035]根据本发明的一个方面，通过电腐蚀钻出孔。
[0036]电腐蚀是是一种加工技术，其中在被加工的部件和电极之间产生微放电。该操作在绝缘油或软化水浴中进行。在称为沉电腐蚀(sink electroeros1n)的技术中，电极具有与被加工孔的形状互补的形状。
[0037]电腐蚀具有使孔的尺寸具有良好精度的优点。此外，不像机械加工技术，在加工过程中，包括电腐蚀头的操作装置不会受到显著的作用力。从而，操作装置可以具有轻的结构，而不会影响操作的精度。
[0038]根据本发明的另一方面，孔具有截锥形底部。事实上，虽然电腐蚀能够加工具有良好精度的孔，特别是孔的直径，但是这种精度仍然不如具有最好加工技术的车间加工的精度好。将孔的底部配置为截锥形使其能够抵消孔的直径上的不精确。定位销被强有力地安装在孔内。销的末端在根据