Пристрій і спосіб ремонту пошкодження підводної ділянки стіни резервуара або басейну

Реферат: Пристрій для ремонту пошкодження підводної ділянки стіни резервуара або басейну, зокрема ділянки стіни басейну атомної реакторної установки, що містить напрямну систему (6), виконану з можливістю встановлення вздовж бічної стіни (12) на певній відстані від неї і фіксації на ній. На шини напрямної системи (6) встановлена принаймні одна спрямовувана нею і виконана з можливістю переміщення в поздовжньому напрямку (5) напрямної системи (6) перша каретка (20), на якій встановлений з можливістю переміщення тримач (30) для ремонтної накладки (22), виконаної з можливістю накладення клейкою стороною на пошкоджену ділянку (21) стіни, причому на першій каретці (20) розміщений принаймні один вакуум-присос, виконаний із можливістю встановлення на бічній стіні (12) і приєднаний до всмоктувального трубопроводу. UA 109569 C2 (12) UA 109569 C2 UA 109569 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується пристрою для ремонту пошкодження підводної ділянки стіни резервуара або басейну, зокрема ділянки стіни басейну атомної реакторної установки, наприклад такої, яка описана в публікації DE 10 2008 014 544 А1. Крім цього, винахід стосується способу ремонту такого пошкодження. Поверхні стін (бічні стіни та поверхня дна) заповненого водою басейну атомної реакторної установки, наприклад, шахти реактора або басейну витримки відпрацьованих паливних елементів, облицьовані звареними між собою сталевими плитами. Зварні шви, якими сталеві плити з'єднані між собою або з несучою конструкцією, під дією механічних напружень, що неминуче виникають при зварюванні, із часом зазнають ініційованого хлором корозійного розтріскування. Для уникнення витоку води з басейну в бетонну стіну крізь такі тріщини їх необхідно зашпаровувати. Для забезпечення достатнього екранування обслуговуючого персоналу від радіоактивного випромінювання під час здійснення відповідних ремонтних заходів можна, зокрема, не випускати воду з басейну, в якому витримують відпрацьовані паливні елементи, тобто ремонтні роботи слід виконувати під водою. Проте, в такому басейні витримки відпрацьованих паливних елементів доступ зокрема до ділянок бічних стін значно ускладнений, оскільки між стелажем для розміщення паливних елементів у басейні для їх витримки і бічними стінами залишається лише вузький проміжок. У принципі, наприклад із публікації DE 100 26 649, відомий спосіб зашпаровування подібних тріщин шляхом нанесення клею або наклеювання ремонтних накладок. Для цього ремонтну накладку вручну встановлював водолаз або її встановлювали на стіну за допомогою керованої з борту басейну системи важелів. Проте, ремонт важкодоступних, розташованих на великій глибині під водою пошкоджень у такий спосіб є неможливим. Для забезпечення можливості ремонту також важкодоступних місць у публікації DE 10 2008 014 544 А1 запропоновано встановлення вздовж бічної стіни на певній відстані від неї напрямної системи, яка зафіксована на бічній стіні за допомогою вакуум-присосів і призначена для напрямлення каретки, виконаної з можливістю поздовжнього переміщення відносно напрямної системи. На каретці встановлений з можливістю переміщення тримач для ремонтної накладки з клейкою поверхнею, призначеною для накладення на місце пошкодження ділянки стіни. В цьому відомому пристрої каретка під дією власної ваги переміщується в кінцеве положення, в якому напрямна система зафіксована на бічній стіні з особливо великим утримуючим зусиллям, утвореним множиною вакуум-присосів, для забезпечення можливості сприймання протидіючої сили, яка виникає при притисканні ремонтної накладки. Відомий пристрій забезпечує можливість доступу до поверхонь бічних стін, а також прилеглих до поверхонь бічних стін крайових ділянок поверхні дна, лише крізь вузький проміжок внаслідок розміщення в басейні вбудованих конструктивних елементів, наприклад стелажів для розміщення паливних елементів. Оскільки процес твердіння використовуваного клею триває відносно довго і становить щонайменше 12 годин, ремонт великих пошкоджень, які можуть простягатися, наприклад, вздовж усього вертикального зварного шва, за допомогою відомих пристроїв потребує великих витрат часу. Тому в основу винаходу було покладено задачу розроблення пристрою для ремонту пошкодження підводної ділянки стіни резервуара чи басейну, зокрема ділянки стіни басейну атомної реакторної установки, який дозволяє ремонтувати численні пошкодження у важкодоступних місцях або великі пошкодження більшої площі з меншими витратами часу. Крім цього, в основу винаходу було покладено задачу розроблення способу, який дозволяє швидко ремонтувати вертикальні зварні шви на більшій поздовжній ділянці. Згідно з винаходом першу задачу вирішено в пристрої з ознаками пункту 1 формули винаходу. Відповідно до цих ознак пристрій містить напрямну систему, виконану з можливістю встановлення вздовж бічної стіни на певній відстані від неї і фіксації на ній, для напрямлення принаймні однієї першої каретки, виконаної з можливістю поздовжнього переміщення відносно напрямної системи, на якій встановлений обпертий з можливістю переміщення перпендикулярно цьому поздовжньому напрямку тримач для ремонтної накладки з клейкою поверхнею для накладення на місце пошкодження ділянки стіни, причому на першій каретці розміщений принаймні один виконаний з можливістю встановлення на бічній стіні та приєднаний до всмоктувального трубопроводу вакуум-присос. Застосування каретки для транспортування ремонтної накладки до місця пошкодження, виконаної з можливістю встановлення на шини зафіксованої на бічній стіні напрямної системи та переміщення в поздовжньому напрямку відносно напрямної шини, уможливлює оперативне встановлення ремонтної накладки з нанесеним на неї в'язким плинним клеєм у належне робоче положення, оскільки це положення спочатку було визначене шляхом відповідного 1 UA 109569 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 позиціонування напрямної системи. Іншими словами: встановлення і позиціонування напрямної системи може бути здійснене з високою точністю без ризику нестачі часу, оскільки транспортування ремонтної накладки з нанесеним на неї клеєм до пошкодженого місця здійснюють лише після встановлення напрямної системи у відповідному місці. Оскільки перша каретка оснащена принаймні одним вакуум-присосом, завжди забезпечується можливість сприймання протидіючої сили, утворюваної при накладенні ремонтної накладки на бічну стіну, безпосередньо на місці перебування каретки, завдяки чому при притисканні ремонтної накладки на напрямну систему практично не діють сили, напрямлені перпендикулярно її поздовжньому напрямку і в сторону від бічної стінки. Таким чином забезпечується можливість утримання першої каретки в різних положеннях напрямної системи та її фіксації на бічній стіні без особливих додаткових заходів для надійної фіксації напрямної системи на стіні, які є необхідними у пристрої, відомому з публікації DE 10 2008 014 544 А1. Це дозволяє послідовно ремонтувати кілька пошкоджень у різних місцях у поздовжньому напрямку відносно зафіксованої напрямної системи, причому немає потреби в новому позиціонуванні напрямної системи. У переважній формі виконання винаходу пристрій містить принаймні дві перші каретки і принаймні одну, виконану з можливістю переміщення вздовж напрямної системи, другу каретку, яка виконує роль виключно дистанційного елемента між сусідніми першими каретками. Якщо, крім цього, забезпечувана за допомогою другої каретки відстань між ремонтними накладками приблизно відповідає розміру ремонтної накладки в поздовжньому напрямку або лише незначно перевищує його, на другій стадії здійснення способу шляхом застосування тих самих перших і других кареток можна ремонтувати наявні між окремими ремонтними накладками не перекриті місця, які залишилися після першої стадії. Якщо перша і друга каретки не оснащені приводами і виконані з можливістю переміщення лише під дією сили тяжіння, конструкція пристрою суттєво спрощується. Монтаж напрямної системи на місці застосування спрощується, якщо вона складається з деталей, сполучених між собою рознімним з'єднанням. Особливо просте кріплення напрямної системи на бічній стіні є можливим в тому випадку, якщо на ній встановлені вакуум-присоси, які підключені до всмоктувального трубопроводу. Другу задачу винаходу вирішено в способі з ознаками пункту 7 формули винаходу, згідно з якими на першій стадії здійснення способу поперемінно множину завантажених ремонтними накладками перших кареток і других кареток переміщують по шинах напрямної системи і наклеюють ремонтні накладки, а на другій стадії здійснення способу завантажені ремонтними накладками перші та другі каретки переміщують по шинах напрямної системи в зворотній послідовності. Таким чином, шляхом здійснення лише двох стадій можна повністю герметизувати довгий зварний шов. Для докладного пояснення винаходу наведені приклади виконання згідно з кресленнями. На фігурах показано: Фіг. 1 Схематичне зображення напрямної системи відповідного винаходові пристрою згідно з винаходом, встановленої на стіні басейну витримки відпрацьованих паливних елементів, вид збоку, Фіг. 2 Ізометричне схематичне зображення напрямної системи, призначеної для застосування в кутовій зоні, з множиною встановлених на її шини перших кареток, кожна з яких несе ремонтну накладку, вид зверху, Фіг. 3 Збільшене зображення ділянки напрямної системи, яка зображена на Фіг. 2, Фіг. 4 і 5 Ізометричні зображення першої та другої каретки, Фіг. 6 Ізометричне схематичне зображення напрямної системи, призначеної для застосування на плоскій ділянці стіни, з множиною встановлених на її шини перших кареток, кожна з яких несе ремонтну накладку, Фіг. 7 і 8 Ізометричні зображення першої каретки, для ремонту вертикального (Фіг. 7) і горизонтального (Фіг. 8) зварних швів. На Фіг. 1 зображений пристрій згідно з винаходом у вихідному положенні без першої і другої кареток у заповненому водою басейні 2 атомної реакторної установки. Пристрій містить утримувану встановленим на краю басейну каркасом 3 несучу раму 4 для напрямної системи 6, що простягається в поздовжньому напрямку 5 і утворена двома паралельними одна іншій напрямними шинами 6а, b, яка складається з множини сполучених між собою рознімним з'єднанням ділянок 8. На напрямній системі 6 чи на напрямних шинах 6а; b розміщено множину вакуум-присосів 10, виконаних із можливістю утворення в них зниженого тиску за допомогою не зображеного на кресленні всмоктувального трубопроводу і таким чином фіксації напрямної системи 6 у вертикальному положенні на вертикальній у цьому прикладі бічній стіні 12 на 2 UA 109569 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відстані від неї. Поверхні стін (бічних стін 12 і дна) басейну 2 мають облицювання 14 із зварених між собою сталевих плит. У наведеному прикладі напрямна система 6 розміщена навпроти вертикального, не зображеного на Фіг. 1 зварного шва, і простягається до також не зображеного на цьому кресленні дна басейну 2. Зварний шов може мати множину пошкоджень, внаслідок чого його необхідно герметизувати по всій довжині для запобігання проникненню води з басейну в бетонну стіну 16. На Фіг. 2 зображено, що напрямна система 6 утворена двома напрямними шинами 6а, b. Напрямна система 6 напрямляє множину переміщуваних по її шинах перших кареток 20, кожна з яких несе одну ремонтну накладку 22. Між сусідніми першими каретками 20 розміщена друга каретка 24, яка виконує роль дистанційного елемента і має приблизно такий самий розмір у поздовжньому напрямку 5, що і ремонтна накладка 22. Перша і друга каретки 20, 24 поперемінно встановлені на шини напрямної системи 6 і за допомогою розміщеної на несучій рамі 4 канатної лебідки переміщуються вниз виключно під дією власної ваги, тобто під дією сили тяжіння, причому кожна з кареток 20, 24 утворює упор для наступної каретки 24, 20. Відповідний винаходові пристрій описується докладніше за допомогою зображених на Фіг. 25 прикладів однієї з форм виконання, яка призначена для ремонту зварного шва у кутовій зоні басейну. Це краще видно на збільшеному зображенні, наведеному на Фіг. 3. Кожна перша каретка 20 оснащена тримачем 30, який розміщений на першій каретці із можливістю переміщення перпендикулярно поздовжньому напрямку 5 напрямної системи 6 у позначеному стрілкою напрямку 32 подачі та приймає ремонтну накладку 22. Розміщений на першій каретці 20 тримач 30 за своєю конструкцією в основному відповідає тримачу, який описаний у публікації DE 10 2008 014 544 А1. Аналогічно відомому пристрою, ремонтну накладку 22 фіксують у тримачі 30 шляхом утворення зниженого тиску на відвернутій від клейкої поверхні зворотній стороні. Завдяки цьому забезпечується проста можливість від'єднання або вивільнення ремонтної накладки 22, коли вона після завершення твердіння клею вже міцно зафіксована на стіні. Для досягнення достатньо великих сил притискання тримач 30 розміщений на першій каретці 20 з можливістю пневматичного переміщення в напрямку подачі 32. Проте, на відміну від докладніше описаних у публікації DE 10 2008 014 544 А1 форм виконання, перша каретка 20 згідно з винаходом сама оснащена множиною вакуум-присосів, виконаних із можливістю установлення на бічній стіні басейну і приєднаних до всмоктувального трубопроводу 34. Для застосування у кутових зонах використовують ремонтну накладку 22 у формі кутового профілю, який розміщений у відповідно сформованому тримачі 30. Напрямна система 6, а також перша каретка 20 оснащені парами орієнтованих під кутом 90° один відносно іншого вакуум-присосами 10 та 34, за допомогою яких напрямна система 6 та перша каретка 20 можуть бути зафіксовані на двох суміжних бічних стінах, що утворюють між собою прямий кут. Згідно з Фіг. 4 і 5 кожна з перших і других кареток 20, 24 оснащена двома полозами 40а, Ь, на яких розміщені бічні ролики 42, за допомогою яких каретки 20, 24 котяться униз вздовж напрямних шин 6а, Ь. Кожна з вузьких торцевих площадок 44а, b на торцях полозів 40а, b виконує роль упорної поверхні для сусідніх встановлених одна на іншу кареток, як це наочно зображено на Фіг. 3. Відстань між ремонтними накладками 30 на сусідніх перших каретках 20 приблизно дорівнює або в будь-якому разі незначно перевищує розмір ремонтних накладок 30 у поздовжньому напрямку 5. За допомогою пристрою згідно з винаходом зварний шов, що простягається у поздовжньому напрямку, може бути герметизований практично по всій своїй довжині шляхом здійснення двох стадій. На першій стадії перші і другі каретки 20, 24 поперемінно встановлюють на шини і пневматично притискають намащені клеєм ремонтні накладки 22 до стіни. Після завершення процесу твердіння клею - який триває близько 12 годин -тримачі 30 відводять назад і знімають перші і другі каретки 20, 24 одна за іншою з напрямної системи 6. Напрямна система 6 залишається зафіксованою у незмінному положенні на бічній стіні. На другій стадії на перші каретки 20 знову укладають змащені клеєм ремонтні накладки 22, і поперемінно встановлюють перші та другі каретки 20, 24 у зворотній відносно першої стадії послідовності на шини все ще зафіксованої на стіні напрямної системи 6. Відстань між наклеєними на першій стадії на стіну ремонтними накладками 22 має бути такою, щоб щілина, яка залежно від конкретних обставин могла залишитися на другій стадії після наклеювання ремонтних накладок між сусідніми ремонтними накладками 22, була перекрита клеєм, що виступає по сторонах накладок при їх притисканні до стіни. 3 UA 109569 C2 5 10 15 20 На відміну від зображеного на Фіг. 2-5 прикладу виконання винаходу за допомогою відповідно конструктивно узгоджених тримачів, напрямних систем і ремонтних накладок можна ремонтувати також плоскі поверхні стін або циліндричні резервуари чи труби. Згідно з Фіг. 6 на шини напрямної системи 6 встановлено множину перших кареток 202, 204, у тримачі яких 302, 304 для ремонту пошкоджених місць плоскої поверхні стіни вставлені плоскі ремонтні накладки 220. При цьому на перших каретках 202 розміщені та вставлені в тримачі 302, що простягаються в поздовжньому напрямку напрямної системи 6, ремонтні накладки 220 для ремонту зварних швів, що простягаються у вертикальному напрямку. Зображена на Фіг. 6 і встановлена на шини напрямної системи 6 каретка 204 містить тримач 304, який встановлений перпендикулярно поздовжньому напрямку 5 напрямної системи 6. Відповідно до цього на ньому розміщена також плоска ремонтна накладка 220 для ремонту горизонтальних зварних швів на плоскій стіні басейну. Також у цьому прикладі виконання сусідні перші каретки 202, 204 утримуються на відстані одна від іншої ними за допомогою другої каретки 24. На Фіг. 7 і 8 наведені збільшені зображення перших кареток 202 та 204 в ізометричній проекції. Пристрій згідно з винаходом переважним чином може бути застосований також для ремонту окремих пошкоджень або пошкоджень, між якими в поздовжньому напрямку напрямної системи є певна відстань, місцеположення яких відповідає різним поздовжнім положенням зафіксованої на бічній стіні кількома вакуум-присосами напрямної системи, оскільки протидіючу силу, що виникає при притисканні ремонтної накладки, приймає безпосередньо перша каретка, яка оснащена вакуум-присосами. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 1. Пристрій для ремонту пошкодження (21) підводної ділянки стіни резервуара або басейну, зокрема ділянки стіни басейну атомної реакторної установки, що містить напрямну систему (6), яка виконана з можливістю встановлення вздовж бічної стіни (12) на певній відстані від неї і фіксації на ній, принаймні дві спрямовувані нею і виконані з можливістю переміщення в поздовжньому напрямку (5) напрямної системи (6) перші каретки (20, 202, 204), на кожній з яких з можливістю переміщення встановлений тримач (30) для ремонтної накладки (22, 220), накладаної на пошкоджену ділянку стіни клейкою стороною, а також принаймні одну виконану з можливістю переміщення вздовж напрямної системи другу каретку (24), розміщену в робочому положенні як дистанційний елемент між двома сусідніми першими каретками (20, 202, 204), причому на кожній з перших кареток (20, 202, 204) розміщений принаймні один вакуум-присос (34), виконаний з можливістю встановлення на бічній стіні (12) і приєднаний до всмоктувального трубопроводу. 2. Пристрій за пунктом 1, в якому відстань між ремонтними накладками (22), утворювана за допомогою другої каретки (24), відповідає розміру ремонтної накладки (22, 220) в поздовжньому напрямку (5). 3. Пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, в якому перші та другі каретки (20, 202, 204 та 24) не оснащені приводом і виконані з можливістю переміщення виключно під дією сили тяжіння. 4. Пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, в якому напрямна система (6) виконана з ділянок (8), сполучених між собою рознімним з'єднанням. 5. Пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, що містить множину розміщених на напрямній системі (6), приєднаних до всмоктувального трубопроводу вакуум-присосів (10) для фіксації напрямної системи (6) на бічній стінці (12). 6. Спосіб ремонту пошкодження за допомогою пристрою за будь-яким із пунктів 1-4, при якому на першій стадії поперемінно множину завантажених ремонтними накладками (30) перших кареток (20, 202) і других кареток (24) встановлюють на шини напрямної системи (6) і наклеюють ремонтні накладки (22, 220), а на другій стадії знову завантажені ремонтними накладками (30) каретки встановлюють на шини напрямної системи (6) у зворотній послідовності. 4 UA 109569 C2 5 UA 109569 C2 6 UA 109569 C2 7 UA 109569 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8