Die Erfindung betrifft ein Entfaltungssystem für eine Reinigungs-/Inspektionseinrichtung für ein obenliegendes Bündel bei einem Dampfgenerator eines Kernkraftwerks.

Dampfgeneratoren wandeln Wärme von der Primärseite eines Kernkraftwerks in Dampf auf der Sekundärseite um, so daß Primär- und Sekundärsystem getrennt gehalten werden. Ein typischer Generator ist ein vertikaler Zylinder, der aus einer großen Zahl U-förmiger Rohre besteht, die sich vom Boden bzw. "Rohrboden" des Generators nach oben erstrecken. Fluid mit hoher Temperatur und hohem Druck aus dem Reaktor strömt durch die Rohre und gibt Energie an einen die Rohre in dem Generator umgebenden Speisewassermantel ab, so daß Dampf und letztendlich Energie erzeugt wird, wenn der Dampf in die Turbinen eingeleitet wird.

Dampfgeneratoren wurden so konstruiert, daß sie mehr als vierzig Jahre halten, doch in der Praxis hat sich gezeigt, daß selche Zahlen über die Zuverlässigkeit nicht zutreffen. Das Problem liegt darin, daß sich auf den Rohren Schlamm aus dispersen Verunreinigungen bildet, die in dem Speisewasser suspendiert sind, was den Wirkungsgrad des Generators stark beeinträchtigt und sogar dazu führen kann, daß die Rohre soweit an Qualität verlieren, daß Risse in den Rohren entstehen. Wenn radioaktives Primärfluid in den Rohren in die Sekundärseite sickert, kann das Ergebnis katastrophal sein. Diese Risse zu verstopfen oder anderweitig zu behandeln ist zeitraubend und führt zu einer teuren Stillstandszeit, in der Energie zu hohen Kosten von anderen Quellen gekauft werden muß.

Es gibt bekannte Verfahren zum Reinigen der Rohre nahe dem Boden des Dampfgenerators unter Verwendung von biegsamen Lanzen und dergleichen mit unter Druck stehendem Wasser, da aber ein typischer Dampfgenerator 30 Fuß hoch sein kann, ist es sehr schwierig, mit Hilfe von Wasserstrahlen, die vom Boden des Generators nach oben gerichtet sind, den Schlamm im oberen Bereich der Rohre zu erreichen.

Es wird also mit einer chemischen Reinigung gearbeitet, doch hat dies mehrere Nachteile. Zunächst ist die chemische Reinigung sehr teuer und erfordert eine längere Betriebsunterbrechung. Außerdem können die bei der chemischen Reinigung verwendeten Lösemittel die inneren Bauteile des Dampfgenerators korrodieren. Darüberhinaus können bei der chemischen Reinigung große Mengen an gefährlichem, möglicherweise radioaktivem Abfall entstehen. Die Entsorgung dieses Abfalls ist sehr teuer. Aus diesen Gründen haben zwar viele Energieversorgungsunternehmen die chemische Reinigung in Betracht gezogen, doch ist sie nur bei wenigen Anlagen tatsächlich implementiert.

Will man alternative Reinigungsverfahren in Betracht ziehen, treten dagegen schwere technische Probleme auf. Ein typischer Dampfgenerator hat eine Wärmeübertragungsfläche von ungefähr 4645 m² (50.000 ft.²). Das Rohrbündel hat einen Durchmesser von etwa 3 m (10 ft.) und eine Höhe von 9,1 m (30 ft.), aber der Zugangskanal in der Mitte des Rohrbündels hat nur eine Breite von 8,9 cm (3,5 Inch) und wird durch eine Reihe aufeinanderfolgender Tragplatten ungefähr alle 1,2 m (4 ft.) unterbrochen. In den Tragplatten befinden sich Strömungsschlitze, doch sind diese sehr klein, normalerweise 7 mal 38 cm (2,75 mal 15 Inch). Außerdem ist der Zugang in den Dampfgenerator auf ein 6 Inch großes Handloch begrenzt. Schließlich beträgt der Abstand zwischen den vertikal verlaufenden Rohren nur 1 cm (0,406 Inch) oder weniger.

Die Handhabung von Reinigungssprühköpfen und/oder Inspektionsgeräten in einer Höhe von 9,1 m (30 ft.) des Dampfgenerators zwecks Reinigung oder Inspektion der obenliegenden Rohrbündel ist daher nicht so leicht. Es gibt drei primäre Überlegungen hinsichtlich der Konstruktion. Zunächst muß das Entfaltungssystem so klein sein, daß es durch das Handloch des Dampfgenerators und durch die Strömungsschlitze in aufeinanderfolgenden Tragplatten paßt. Zweitens muß sich das Entfaltungssystem nach oben durch die Strömungsschlitze bis auf eine Länge von 9,1 m (30 ft.) erstrecken und dabei dem am auswärtigen Ende entfalteten Reinigungskopf oder der Inspektionseinrichtung immer noch Halt bieten. Drittens muß das Entfaltungssystem vollständig zurückziehbar sein. Ein System, das möglicherweise ausfallen kann, das in den oberen Bereichen der Rohrbündel stecken bleiben könnte, oder das ausfallen könnte und Komponenten im Inneren des Dampfgenerators zurücklassen könnte, ist zu riskant, um im Inneren der sehr teuren Dampfgeneratoren verwendet zu werden.

Außerdem muß das Entfaltungssystem die schnelle Reinigung und/oder Inspektion erleichtern, um wegen der hohen Unterbrechungskosten bei Kernkraftwerken und der möglichen Gefahr einer radioaktiven Bestrahlung der sich während der Reinigung in diesem Bereich aufhaltenden Arbeiter die Stillstandszeit bei minimaler Handarbeit zu minimieren.

In US-A-5,265,129 wird eine Konstruktion mit doppeltem Ausleger erörtert, bei der ein aus mehreren pneumatischen oder hydraulischen Zylindern bestehender ausziehbarer Abschnitt verwendet wird, um eine Inspektionskamera nach oben durch die Tragplatten hindurch auszubringen. Ein Problem bei dieser Konstruktion besteht darin, daß der ausziehbare Abschnitt in seinem zusammengeklappten Zustand durch das Handloch des Generators geschoben und dann aufgerichtet werden muß; er kann aber nicht über die Höhe der ersten Rohrtragplatte hinausreichen, die nur 18 Inch betragen kann.

Eine solche Vorrichtung, die in ihrem zusammengeklappten Zustand in einer Höhe von 0,45 m (18 Inch) aufgerichtet werden kann und sich immer noch bis auf 9,1 m (30 ft.) erstrecken kann, ist schwer zu konstruieren, zu fertigen, und zu steuern.

In DE-A-42 26 854 wird ein Entfaltungssystem für eine Inspektionsvorrichtung eines Dampfgenerators offenbart. Das Entfaltungssystem hat die Form eines Manipulators für die Inspektion schlecht zugänglicher Stellen in dem Dampfgenerator. Der Manipulator verwendet flexible Kettenglieder, die mit der Schwerkraft arbeiten, um eine Kette in einer horizontalen Stellung starr zu halten und um sich danach nach unten zu erstrecken. Gemäß Fig. 2 der DE-A-42 26 854 arbeiten die Glieder des Manipulators mit der Schwerkraft, um die Kette in einer horizontalen geradlinigen Stellung starr zu halten. Die Glieder haben einen Fortsatz, der zu dem benachbarten Kettenglied ragt und einen Anschlag oder eine Verstrebungseinrichtung des benachbarten Gliedes bildet. Aufgrund der Schwerkraft drückt der Fortsatz dann auf die Verstrebungseinrichtung und bildet dadurch einen starren horizontalen Manipulator.

Der Manipulator kann nicht starr bleiben, wenn er vertikal nach oben ragt, und kann somit einen Reinigungskopf oder eine Inspektionsvorrichtung nicht tragen, wenn diese 30 ft. nach oben entfaltet werden. Jeder Versuch, die Kette der DE-A-42 26 854 sich von dem unteren Handloch eines Dampfgenerators vertikal nach oben erstrecken zu lassen, würde dazu führen, daß die Kette zur Seite fällt oder kippt. Die DE-A- 4226854 offenbart somit keinen langgestreckten Körper, der in einer Konfiguration flexibel ist, um sich in eine Position zur Erstreckung nach oben durch Strömungsschlitze in Tragplatten des Inneren des Dampfgenerators zu biegen, und in einer anderen Konfiguration starr ist zum Positionieren und Tragen von Reinigungs-/Inspektionseinrichtungen nach oben durch den Dampfgenerator nahe den beiden oberen Rohrbündeln des Dampfgenerators. Die vorliegende Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen unterscheidet sich damit von DE-A- 42 26 854.

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, ein Entfaltungssystem für eine Reinigungs-/Inspektionseinrichtung eines Dampfgenerators mit obenliegendem Bündel bereitzustellen, die nicht mit ausziehbaren Zylindern arbeitet.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein solches Entfaltungssystem bereitzustellen, bei dem die Reinigung des Dampfgenerators von oben nach unten erfolgen kann, wodurch Ablagerungen während des Reinigungsverfahrens nach unten gespült werden.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein solches Entfaltungssystem bereitzustellen, bei dem keine chemischen Reinigungsverfahren mehr verwendet werden müssen und das die mit der chemischen Reinigung verbundenen Nachteile überwindet oder in Verbindung mit einer chemischen Reinigung verwendet werden kann.

Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, ein solches Entfaltungssystem bereitzustellen, das durch einen Einlaß im Boden des Dampfgenerators paßt, der ausgezogen werden kann, so daß er sich nach oben durch die Strömungsschlitze in den Tragplatten des Inneren des Dampfgenerators erstreckt, um einen Reinigungskopf oder eine Inspektionskamera zu den obenliegenden Bündeln des Dampfgenerators zu befördern, und der sich dann nach Abschluß des Reinigungs- und/oder Inspektionsvorgangs wieder nach unten durch die Strömungsschlitze zurückzieht, um abgenommen zu werden.

Diese Erfindung resultiert aus der Erkenntnis, daß anstatt des Einsetzens einer Vorrichtung in den Dampfgenerator durch das Handloch und dann der Verwendung ausziehbarer Zylinder zum Ausbringen eines Reinigungskopfes oder einer Inspektionskamera nach oben durch die Rohrtragplatten ein geeignetes Entfaltungssystem unter Verwendung einer schlangenartigen Vorrichtung hergestellt werden kann, die von außerhalb des Dampfgenerators durch das Handloch eingeführt wird, biegsam genug ist, um eine 90º-Kehre zu vollziehen, um dann in der Position zu sein, um sich nach oben durch die Rohrtragplatten zu bewegen, und auch starr genug ist, um sich dann nach oben zu den obenliegenden Rohrbündeln des Dampfgenerators zu bewegen (z. B. 9,1 m (30 ft.)) und dabei immer noch Inspektionseinrichtungen oder Reinigungsköpfe zur Inspektion oder Reinigung der oberen Bereiche des Dampfgenerators zu tragen, und die außerdem zurückziehbar ist, so daß die Inspektionseinrichtung oder Reinigungsköpfe sicher aus dem Inneren des Dampfgenerators entfernt werden.

Die Erfindung betrifft ein Entfaltungssystem für eine Reinigungs-/Inspektionseinrichtung eines Dampfgenerators mit obenliegendem Bündel mit den Merkmalen von Anspruch 1.

Der langgestreckte Körper kann eine starre Kette oder ein Paar starrer Ketten sein, die sich jeweils nur in eine Richtung biegen können und jeweils durch Biegen in den Dampfgenerator ausgebracht werden, wobei das Paar in der starren Konfiguration Rücken an Rücken ausgebracht wird.

Eine weitere Art von starrer Kette umfaßt eine Anzahl von Gliedern, die jeweils in einer Konfiguration gegenüber einem anschließenden Glied schwenkbar sind, wobei die Glieder in einer anderen Konfiguration Mittel zum lösbaren Sperren anschließender Glieder gegen Schwenken umfassen. Die Mittel zum lösbaren Sperren umfassen zurückziehbare Stifte zum Zusammensperren der Glieder im Eingriff und zum Freigeben der Glieder im zurückgezogenen Zustand. In diesem Fall umfassen die Mittel zum Antrieb Mittel zum automatischen Zurückziehen und In-Eingriff-Bringen der Stifte.

Die Mittel zum lösbaren Sperren können alternativ Rastkugeln an einem Abschnitt der Glieder und dazu passende Rastausnehmungen an einem Abschnitt anschließender Sätze von Gliedern umfassen, oder die Mittel zum lösbaren Sperren können eine Feder zum Drängen eines Gliedes zum In-Eingriff- Bleiben mit einem benachbarten Glied umfassen. Die Mittel zum lösbaren Sperren können ein Magnet sein zum Drängen eines Gliedes zum In-Eingriff-Bleiben mit einem benachbarten Glied. Außerdem können die Mittel zum lösbaren Sperren sowohl eine Feder als auch ein Magnet zum Drängen eines Gliedes zum In- Eingriff-Bleiben mit einem benachbarten Glied sein. Die starre Kette könnte auch aus einer Vielzahl von Gliedern bestehen, die jeweils ein Gelenk und einen sich über das Gelenk hinaus erstreckenden Abschnitt zur Verhinderung einer Bewegung eines benachbarten Gliedes in einer Richtung aufweisen.

Als Alternative zu der starren Kettenkonfiguration kann der langgestreckte Körper eine Vielzahl starrer Glieder umfassen. Die Glieder haben jeweils ein Gelenk und mindestens eine Gelenkausnehmung nahe dem Gelenk zwecks Zulassung einer Bewegung eines benachbarten Gliedes in einer einzigen Richtung, oder es kann zu beiden Seiten des Gelenks eine Gelenkausnehmung geben. Das Entfaltungssystem kann auch ein ausfahrbarer Mast aus einem zu einem Rohr vorgespannten Material sein. In diesem Fall umfassen die Mittel zum Antrieb ein Paar sich gegensinnig drehender Trommeln zum Treiben des zwischen den Trommeln eingespannten Mastmaterials.

Die Mastkonfiguration und die starre Kettenkonfiguration oder die starre Gliedkonfiguration können kombiniert werden: der langgestreckte Körper umfaßt eine starre Kette, die von einem ausfahrbaren Mast aus einem zu einem Rohr vorgespannten Material getragen wird, oder der langgestreckte Körper umfaßt eine Serie starrer Glieder, die von einem Mast aus einem zu einem Rohr vorgespannten Material getragen werden.

Die Antriebsmittel umfassen vorzugsweise einen sich drehenden Schuh zum Dirigieren des langgestreckten Körpers aus einer Position nahe dem Rohrboden in eine Position zum sich von dort nach oben zu den oberen Bündeln des Dampfgenerators Erstrecken.

Weitere Vorteile werden für den Fachmann aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und aus den beigefügten Zeichnungen ersichtlich; darin zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines typischen Dampfgenerators;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Art von Reinigungskopf, der durch das erfindungsgemäße Entfaltungssystem in Position gehoben wird;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Kombination aus Reinigungskopf und Inspektionseinrichtung, die durch das erfindungsgemäße Entfaltungssystem in Position gehoben wird;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Entfaltungssystems gemäß dem Stand der Technik, bei dem eine Serie von ausziehbaren Zylindern verwendet wird;

Fig. 5 eine schematische Ansicht des erfindungsgemäßen Entfaltungssystems, bei dem ein langgestreckter Körper verwendet wird, der in einer Konfiguration biegsam ist und in einer anderen Konfiguration recht starr ist;

Fig. 6 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform des in Fig. 5 gezeigten langgestreckten Körpers mit starrer Kette;

Fig. 7 eine schematische Ansicht einer Ausführungsform mit Rücken an Rücken angeordneten starren Ketten gemäß dieser Erfindung;

Fig. 8 eine Vorderansicht typischer Kettenglieder;

Fig. 9 eine Vorderansicht einer starren Kette, die bei dem erfindungsgemäßen Entfaltungssystem verwendet wird;

Fig. 10 eine Vorderansicht zweier starrer Ketten, die bei dem erfindungsgemäßen Entfaltungssystem Rücken an Rücken angeordnet sind;

Fig. 11A und 11B schematische Ansichten einer weiteren Art von starrer Kette, die bei dem erfindungsgemäßen Entfaltungssystem verwendet wird;

Fig. 12 eine schematische Ansicht noch einer weiteren Art von starrer Kette, die bei dem erfindungsgemäßen Entfaltungssystem verwendet wird;

Fig. 13 eine schematische Ansicht einer federgespannten starren Kette gemäß dieser Erfindung;

Fig. 14 eine schematische Ansicht einer magnetisch vorgespannten starren Kette gemäß dieser Erfindung;

Fig. 15 eine schematische Ansicht einer starren Kette, die sowohl einen Magnet als auch eine Feder enthält;

Fig. 16 eine Vorderansicht einer weiteren Art von starrer Kette gemäß dieser Erfindung;

Fig. 17 eine schematische Ansicht einer Serie starrer Glieder mit einer einzigen Gelenkausnehmung gemäß dieser Erfindung;

Fig. 18 eine schematische Ansicht einer Serie starrer Glieder mit jeweils zwei Gelenkausnehmungen gemäß dieser Erfindung;

Fig. 19 eine schematische Ansicht eines vorgespannten Mastes, der bei dem Entfaltungssystem gemäß dieser Erfindung verwendet wird;

Fig. 20 eine weitere Ansicht des vorgespannten Mastes gemäß dieser Erfindung mit Antriebsmitteln; und

Fig. 21 eine schematische Ansicht eines Entfaltungssystems gemäß dieser Erfindung, bei dem sowohl ein Mastmaterial als auch eine starre Gliedstruktur verwendet wird.

In Fig. 1 ist ein Dampfgenerator 10 schematisch dargestellt, der Wärmeübertragungsrohre 12 umfaßt, die durch aufeinanderfolgende Rohrtragplatten 12, 14, 16, 18, 22, 24 und 26 in Abschnitte unterteilt sind. Jede Rohrtragplatte umfaßt eine Anzahl von Strömungsschlitzen 28 und 39, wie für die erste Rohrtragplatte 12 dargestellt.

In dem Dampfgenerator können Rohrtragplatten mit einem Durchmesser von 2,9 m (116 Inch) verwendet werden, die 1,3 m (51 Inch) über dem Rohrboden gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Es gibt zwei Handlöcher mit einem Durchmesser von 15,2 cm (6 Inch), wie zum Beispiel das Handloch 36, an jedem Ende der 8,9 cm (3,5 Inch) breiten Abschlämmspur 38 auf Höhe des Rohrbodens 32. Jede Rohrbodentragplatte hat drei Strömungsschlitze von 7 mal 38,1 cm (2 3/4 Inch mal 15 Inch) im Abstand von 10,2 cm (4 Inch) zu beiden Seiten der mittigen Verbindungsstange 40. Die Strömungsschlitze sind zueinander ausgerichtet, so daß es einen auf "Sichtlinie" verlaufenden vertikalen Kanal von der Abschlämmspur 38 zu den Kniestücken 41 der Rohre über der oberen Rohrtragplatte 26 gibt.

Wie oben im "Hintergrund der Erfindung" erläutert, gibt es bekannte Geräte zum Sprühreinigen der Bereiche zwischen dem Rohrboden 32 und der ersten Rohrbodentragplatte 14 am Boden des Dampfgenerators mit Wasser, aber die sehr engen Grenzen in den oberen Bündeln des Dampfgenerators machen das Reinigen der Rohre nahe den oberen Tragplatten sehr schwer. Siehe z. B. das US-Patent Nr. 5,265,129.

Bei dieser Erfindung wurde erkannt, daß es in jeder Tragplatte einen Zugangsweg 34 von dem Handloch 36 entlang der Abschlämmspur 38 zu der mittigen Verbindungsstange 40 und dann nach oben durch die ausgerichteten Strömungsschlitze 28, 30, etc. zu dem oberen Abschnitt 42 des Dampfgenerators gibt. Und es wurde erkannt, daß im Falle des Ausbringens eines Reinigungskopfes oder mehrerer Reinigungsköpfe zum oberen Abschnitt 42 des Dampfgenerators der Generator von oben nach unten gereinigt werden könnte, wodurch Ablagerungen während des Reinigungsverfahrens nach unten gespült werden. Das technische Problem besteht darin, ein Entfaltungssystem für einen Reinigungs- oder Inspektionskopf zu entwickeln, das in die engen Grenzen des Inneren des Dampfgenerators paßt, das biegsam genug ist, um die bei 31 dargestellte 90º-Kehre zu vollziehen, das starr genug ist, um sich dann nach oben zu den oberen Bündeln 42 des Dampfgenerators zu erstrecken, um Inspektionseinrichtungen oder Reinigungsköpfe zu Inspektions- oder Reinigungszwecken zu tragen, und das außerdem zurückziehbar ist, damit die Inspektions- oder Reinigungsköpfe für diesen Dampfgenerator sicher entfernt werden können.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für eine Art von Reinigungskopf 50, der dazu ausgelegt ist, Wasser aus dem Strömungsschlitz 52 über eine Tragplatte im oberen Bereich des Dampfgenerators zu sprühen. Fig. 3 zeigt eine kombinierte Inspektions-/Reinigungseinrichtung mit einer Videokamera 60 und einer Düse 62, die ebenfalls nach oben durch die Strömungsschlitze in den Tragplatten ausgebracht werden kann.

Das bekannte Entfaltungssystem für eine solche kombinierte Inspektions-/Reinigungseinrichtung ist in Fig. 4 dargestellt. Der Ausleger 70 wird durch die Zugangsöffnung 72 ausgefahren und dann in der Abschlämmspur 74 aufgerichtet, wie durch den Pfeil 76 dargestellt. Ausziehbare Elemente 78, 80 ragen aus dem Inneren des Zylinders 82 und bringen die Inspektionskamera 84 nach oben aus. Siehe das US-Patent Nr. 5,265,129.

Wie oben im "Hintergrund der Erfindung" erläutert; kann der Abstand zwischen dem Rohrboden 32, Fig. 1, und der ersten Tragplatte 12 nur 0,46 m (18 Inch) betragen. Eine Vorrichtung wie die Kombination aus Ausleger und ausziehbaren Zylindern, die in ihrem zusammengeklappten Zustand nur 0,46 m (18 Inch) hoch ist und immer noch bis auf 9,1 m (30 ft.) ausfahren muß, ist schwer zu konstruieren, herzustellen und zu steuern. Außerdem muß der Ausleger 70 bei dieser Konstruktion im Inneren des Dampfgenerators angeordnet werden.

Die Erfindung gemäß dieser Anmeldung umfaßt dagegen einen langgestreckten Körper 80, Fig. 5, der von außerhalb des Dampfgenerators 84 durch das Handloch 82 eingeführt werden kann. Der langgestreckte Körper 80 ist biegsam genug, um sich in Position für eine Erstreckung nach oben zu biegen, wie bei 86 dargestellt, und in einer anderen, bei 88 dargestellten Konfiguration auch starr genug, um die Reinigungs- /Inspektionseinrichtung 90 (siehe Fig. 2 und 3) nach oben durch den Dampfgenerator zu positionieren, um die oberen Rohrbündel zu erreichen.

Es gibt Mittel 92 zum Treiben des langgestreckten Körpers 80 nach oben durch die Tragplatten 12, 14, 16, 18, 22, 24 und 26, Fig. 1, und zum Zurückziehen des Körpers 80, Fig. 5, wieder nach unten durch die Tragplatten.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der langgestreckte Körper 80, Fig. 5, eine "starre Kette" 100, Fig. 6, die von dem Motor 102 und der Antriebsbaugruppe 103 angetrieben wird, während sie von dem Stapel 104 in dem Behälter 106 abläuft. Der Drehschuh 108 dirigiert die starre Kette 100 so, daß sie nach oben läuft und dabei den Inspektions- /Reinigungskopf 110 zu den beiden oberen Bündeln des Dampfgenerators bringt: Die starre Kette 100 ist biegsam genug, um die bei 109 dargestellte Kehre auszuführen, aber auch starr genug, um sich nach der Kehre 108 nach oben zu erstrecken und Reinigungs- und Inspektionsgeräte etwa 30 ft. von der Kehre 108 entfernt bei den oberen Rohrbündeln zu tragen.

Weitere langgestreckte Körper sind jedoch möglich und liegen im Rahmen dieser Erfindung, solange sie in einer Konfiguration biegsam sind, um sich in eine Position zur Erstreckung nach oben durch die Strömungsschlitze zu biegen, und starr in einer anderen Konfiguration, um Reinigungs- /Inspektionseinrichtungen nach oben durch die Strömungsschlitze in den Tragplatten des Dampfgenerators zu positionieren und zu tragen. Die verschiedenen Ausführungsformen werden wie folgt erörtert.

Bei einer Ausführungsform gibt es zwei starre Ketten 120 und 122, Fig. 7. Die starre Kette 122 ist so konstruiert, daß sie sich nur in eine Richtung biegt, wie bei 124 dargestellt, während die starre Kette 120 so konstruiert ist, daß sie sich nur in die entgegengesetzte Richtung biegt, wie bei 126 dargestellt. Wenn sie Rücken an Rücken angeordnet sind, ist die Kombination starr genug, um nach oben ausgebracht zu werden und dabei eine Reinigungs-/Inspektionseinrichtung nach oben durch die Strömungsschlitze in den Rohrtragplatten 128, 130, 132, etc. zu tragen. Die starre Kette 120 wird zunächst in dem Ring 134 ausgebracht, während die starre Kette 122 zunächst in dem Ring 136 ausgebracht wird. Dann werden beide Ketten von dem Antrieb 138 durch Gleitschuhe 140 bzw. 142 angetrieben. Die Versorgungsleitung 144 für Videokamera und Reinigungsfluid wird durch den Spannarm 146 gespannt.

Gemäß Fig. 8 kann sich eine typische nichtstarre Kette 150 ingehindert in zwei Richtungen biegen. Die starre Kette 152a, Fig. 9, kann sich jedoch nur in einer Richtung ungehindert biegen. Wenn zwei solcher Ketten 152b und 152c, Fig. 10, Rücken an Rücken angeordnet werden, wird aus einer Anordnung, die in einer Konfiguration - nämlich jede Kette für sich - biegsam ist, eine starre Struktur gebildet.

Eine weitere starre Kette ist in Fig. 11A dargestellt. Jedes Glied 160 ist hohl, um Versorgungsleitungen für Video 162, Reinigungssprühmittel 164 und Strom 166 aufzunehmen. Der Stift 168 greift an dem benachbarten Glied an, damit sich die Glieder nicht gegeneinander drehen können. Der Stift 168 zieht sich außerdem zurück, damit sich das Glied 172 gegenüber dem Glied 160 biegen kann.

Bei dieser Ausführungsform wird ein Stiftantrieb 173, Fig. 11B, verwendet, um die Einrückstifte nach Vollzug der 90º-Kehre hineinzudrücken, so daß eine starre Halterung entsteht. Der Stiftantrieb zieht die Einrückstifte auch wieder heraus, nachdem die starre Kette durch die Strömungsschlitze der Tragplatten des Dampfgenerators wieder nach unten zurückgezogen wurde. Der Stiftantrieb 177 kann einfach nur ein Satz Blattfedern sein, die gegen das obere Ende des Stiftes 177 drücken und ihn in das Loch schieben, wenn sie aus der durch den Pfeil 175 dargestellten Richtung geschoben werden. Wenn der Stift 179 in der durch den Pfeil 181 dargestellten Richtung zurückgezogen wird, liegen die Blattfedern unter dem Stiftkopf und lösen ihn dadurch aus dem Loch in den Gliedern.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Konzept der starren Ketten ein Glied 200, Fig. 12, das durch Stifte 204 und 206 mit dem Glied 202 verbunden ist. Die Rastkugel 208 an dem Glied 202 greift in eine Rastausnehmung 21a an dem Glied 200 ein. Auf diese Weise ist das Glied 202 normalerweise gegenüber dem Glied 200 gesperrt, doch unter der Einwirkung einer ausreichenden Biegekraft (indem die Kette durch den Drehschuh 108 geschoben wird, Fig. 6) wird die Rastkugel 208 aus der Rastausnehmung 210 gedrückt, so daß sich das Glied 200 gegenüber dem Glied 202 drehen kann und eine biegsame Konfiguration bereitstellt, die sich in eine Position zur Erstreckung nach oben durch die Strömungsschlitze in den Tragplatten des Inneren des Dampfgenerators biegt. Nach erfolgter Biegung greifen die Rastkugeln eines Gliedes wieder in die Rastausnehmungen eines benachbarten Gliedes ein, um eine starre Konfiguration bereitzustellen, mit der Reinigungs-/Inspektionsvorrichtungen nach oben durch den Dampfgenerator nahe den oberen Rohrbündeln positioniert und getragen werden.

Die in Fig. 12 gezeigte Konstruktion bietet gegenüber der in Fig. 7 gezeigten Konstruktion mit einem Paar starrer Ketten insoweit Vorteile, als nur ein Satz von Gliedern erforderlich ist, und sie bietet auch Vorteile gegenüber der in Fig. 11 gezeigten Stiftkonfiguration, da ein Antrieb zum Einrücken und Zurückziehen der Stifte nicht erforderlich ist. Bei der in Fig. 12 gezeigten Konfiguration bieten die innen hohlen Glieder 200 und 202 außerdem einen Durchgang für das Versorgungsuntersystem.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt die starre Kette 220, Fig. 13, Glieder 222 und 224, die mit einer Kugel- und-Feder-Anordnung 226 verbunden sind. Die Feder 228 spannt das Glied 224 vor, so daß es gegenüber dem Glied 222 sperrt, doch unter der Einwirkung einer ausreichenden Biegekraft (indem die Kette durch den Drehschuh 108 geschoben wird, Fig. 6) können sich die Glieder gegeneinander drehen, um die bei 86 in Fig. 5 dargestellte 90º-Kehre zu vollziehen. Die engste Analogie zu dieser Ausführungsform ist eine Serie von Zeltpfosten, an denen ein elastisches "Bungee"-Seil angreift, das durch die Mitte der Pfosten läuft. Nach Vollzug der 90º-Kehre spannen die Federn die Glieder zusammen und bilden dadurch eine starre Konfiguration, die nach oben durch den Dampfgenerator ausgebracht wird.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt das Glied 250, Fig. 14, einen Seltenerdmagneten 252, während das Glied 254 eine Eisenplatte 256 umfaßt. Der Magnet 252 des Glieds 250 wird von der Eisenplatte 256 des Glieds 254 angezogen, wodurch die Glieder dazu gedrängt werden, zusammengesperrt zu bleiben. Mit einer ausreichenden Biegekraft, wie bei den in Fig. 12 und 13 gezeigten Konstruktionen, können sich die Glieder jedoch gegeneinander drehen, werden dann aber nach dem Biegen der Kette wieder einrücken. Die starre Kette 260, Fig. 15, ist eine Kombination der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform mit Feder und der in Fig. 14 gezeigten Ausführungsform mit Magnet.

Bei einer weiteren Ausführungsform umfaßt die starre Kette 280, Fig. 16, recht lange Glieder 282, 284 und 286, die jeweils einen Fortsatz 290 aufweisen, wie er für das Glied 282 dargestellt ist, wobei dieser Fortsatz verhindert, daß sich jedes benachbarte Glied in einer Richtung dreht. Diese längeren Glieder minimieren die Gesamtzahl der für das System erforderlichen Glieder.

Eine weitere Ausführungsform für den langgestreckten Körper 80, Fig. 5, der in einer Konfiguration biegsam und in einer anderen Konfiguration starr ist, ist eine Serie starrer Glieder gemäß Fig. 17. Die hohlen starren Glieder 306, 308, 310 umfassen jeweils Gelenkausnehmungen 302 und 304 zwischen benachbarten Gliedern 306, 308 und 310. Bei dieser Ausführungsform befindet sich die Gelenkausnehmung nur auf einer Seite jedes Gliedes. Durch den Drehzapfen 312 und die Gelenkausnehmung 302 kann sich das Glied 306 leicht gegenüber dem Glied 308 in der duch den Pfeil 314 dargestellten Richtung drehen. Da sich jedes Glied leicht drehen kann, kann die Serie starrer Glieder die Biegung vollziehen, die erforderlich ist, um durch die Abschlämmspur des Dampfgenerators (siehe Fig. 1) zu laufen, sich dann aber auch nach oben durch die Strömungsschlitze zu erstrecken, und in dieser Konfiguration ist die Anordnung recht starr, da der "Rückgrat" abschnitt 316 verhindert, daß sich die einzelnen Glieder in der durch den Pfeil 318 dargestellten Richtung biegen.

Eine ähnliche Konstruktion ist in Fig. 18 für starre Glieder 322, 326 und 328 dargestellt. In diesem Fall umfaßt jedes Glied 322, 324 und 326 ein hohles Element, das mit einem anschließenden Glied durch das elastomere Gelenkelement 330 verbunden ist. Hier gibt es eine Gelenkausnehmung 336 und 338 zu beiden Seiten jedes elastomeren Gelenkelements. Die Serie von Gliedern kann sich genügend biegen, um die Abschlämmspur hinuntergetrieben zu werden und dann wieder nach oben zu laufen, um sich nach oben durch die Strömungsschlitze zu erstrecken. Mit dem Richtkabel 332, das durch die in jedem Glied ausgebildete Öffnung 333 läuft, werden die Glieder in einer starren Konfiguration gesperrt. Die Wasserversorgungsleitung 334 und periphere Anschlußleitungen 336 laufen durch die Mitte jedes Gliedes. Diese Glieder können aus jedem biegsamen Kunststoff bestehen.

Eine Alternative zu den verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen mit starren Ketten oder starren Gliedern ist in Fig. 19 dargestellt. Der ausfahrbare Mast 360 besteht aus einem Material, das normalerweise zu einem bei 362 dargestellten Rohr vorgespannt ist, selbst wenn es von einer Flachbahnrolle 364 abgewickelt werden kann. Das Material des Mastes 360 ist normalerweise ein gehärteter Edelstahl. Die natürliche Ausgestaltung des Materials ist ein Rohr mit einem Durchmesser von 5,1 cm (2 Inch) mit reichlich Überlappung. Das Rohr kann bei Bedarf auf seiner ganzen Länge durch Führungshülsen wie zum Beispiel die Hülse 364 verstärkt sein.

Gemäß Fig. 20 führt der Mast 360 die Wasserleitung 370 und periphere Versorgungsleitungen 372 und 374, die mit Mantelmaterial 376 ummantelt sind, nach oben durch die Strömungsschlitze des Dampfgenerators. Der Motorantrieb 378 treibt diese Ausführungsform des Entfaltungssystems nach oben durch die Strömungsschlitze. Der Motorantrieb 378 umfaßt sich gegensinnig drehende Trommeln 380 und 382, die jeweils die Planetenführungsrollenanordnung 384 antreiben. Alternativ können zwei Rollen des Mastmaterials verwendet werden, um ein Rohr zu bilden, wobei jede Rolle die Hälfte des Rohres bildet mit reichlich Überlappung für zusätzliche Steifigkeit.

Der in Fig. 19-20 dargestellte Mast kann in Verbindung mit jeder der oben beschriebenen starren Ketten oder starren Glieder einschließlich der Ausführungsform des starren Gliedes 300, Fig. 17, verwendet werden, um gemäß Fig. 21 zusätzlichen Halt zu bieten, da sich die starren Glieder nach oben bis zur Spitze des Dampfgenerators erstrecken. Die Mastaufbewahrungstrommel 382, Fig. 21, enthält die Rolle oder Rollen aus Mastmaterial, und der Drehschuh 384 führt die starren Glieder von außerhalb des Handlochs des Dampfgenerators und schließlich nach oben durch die Strömungsschlitze in den aufeinanderfolgenden Serien von Tragplatten zu.

Bei jeder Ausführungsform des langgestreckten schlangenartigen Körpers gemäß der Erfindung, ob es sich nun um Ausführungsformen mit starren Ketten oder starren Gliedern oder um die Ausführungsform mit dem Mastmaterial oder um Kombinationen derselben handelt, werden der Ausleger und die ausziehbaren Zylinder gemäß dem in Fig. 4 gezeigten Stand der Technik weggelassen, und stattdessen ist der langgestreckte Körper so klein, daß er durch das Handloch des Dampfgenerators und durch die Strömungsschlitze in den aufeinanderfolgenden Tragplatten zugeführt werden kann. Der Körper ist außerdem vollständig zurückziehbar, um jegliche Gefahr zu verhindern, daß ein Bestandteil des Systems in den oberen Bereichen des Dampfgenerators steckenbleibt. Der Körper ist in einer Konfiguration biegsam genug, um sich in eine Position zur Erstreckung nach oben durch die Strömungsschlitze in aufeinanderfolgenden Tragplatten zu biegen, und in einer anderen Konfiguration starr genug, um Reinigungs- /Inspektionseinrichtungen nach oben zu den oberen Rohrbündeln zu positionieren und zu tragen.

Demgemäß wird mit der vorliegenden Erfindung in jeder Ausführungsform das scheinbar sich gegenseitig ausschließende Ziel der Bereitstellung einer Entfaltungsvorrichtung erreicht, die sich biegen kann, und die nach dem Biegen auch starr genug ist, um einen Reinigungskopf oder eine Inspektionsvorrichtung bis in eine Höhe von 9,1 m (30 ft.) im Inneren des Dampfgenerators zu tragen.