CH634658A5 - Vorrichtung zum pruefen von rohren eines dampferzeugers. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen an Ort und Stelle der Unversehrtheit von Rohren eines Dampferzeugers, die das Kühlmittel eines Kernrekators fördern.

Sie ist dabei insbesondere dazu bestimmt, Rohre eines Dampferzeugers zu untersuchen, wenn sie in das primäre Kühlmittel eines Kernreaktors eingetaucht sind.

Solch eine Untersuchung wird gewöhnlich mit einem Fühler, beispielsweise einem Wirbelstromfühler gemacht, der durch die Röhren geführt wird und ein elektrisches Signal gibt, das sich ändert, wenn eine Schwachstelle in einer Röhre getroffen wird. Der Fühler ist dabei meist an einem flexiblen Kabel befestigt, das sowohl die elektrische Verbindung mit dem Fühler enthält als auch dazu dient, den Fühler im Rohr weiter zu bewegen.

Während der Fühler aus einem Rohr mit gleichmässiger Geschwindigkeit, gewöhnlich ein paar Meter je Minute ausgezogen wird, werden die Wirbelstromdaten entsprechend gesammelt und in Empfangseinrichtungen aufgezeichnet, beispielsweise auf 5 einem Magnetband oder einem Bandschreiber. Vor oder während der Aufzeichnung können diese Daten in ihre horizontalen und vertikalen Komponenten aufgelöst und in digitale Form zwecks Analyse umgewandelt werden.

Die Sicherheitsvorschriften bei einer nuklearen Installation io erfordern, dass die Unversehrtheit der Rohre im Dampferzeuger, in denen ein Kühlmittel vom Kernreaktor zirkuliert, periodisch während des Betriebes untersucht werden. Diese Untersuchungen werden am einfachsten gemacht, wenn der Reaktor mit frischem Brennstoff beschickt wird. Wegen der im Reaktor vor-15 handenen Radioaktivität ist es notwendig, dass das Verbringen des verbrauchten Brennstoffes zu einer Lagerstätte, das Beschicken des Reaktors von einem Vorratslager mit frischem Brennstoff und die Neuanordnung des Spaltstoffes und der Regelstäbe im Kern während der Füllung des Reaktors mit dem 20 Primärkühlmittel durchgeführt wird. Wegen der verhältnismässig grossen Höhe des Reaktors und des Dampferzeugers, ist der letztere während der Neubeschickung mit Brennstoff zum Teil mit dem Primärkühlmittel gefüllt. Die Gegenwart des Reaktorkühlmittels in den Rohren des Dampferzeugers beeinflusst zwar 25 nicht die Beobachtung des Wirbelstroms, jedoch hat die Benetzung des Fühlerantriebsmechanismus, wenn der Fühler aus einem Rohr zurückgezogen wird, einen Schlupf des Kabels zur Folge, wodurch die Zuverlässigkeit der angezeigten Daten fraglich wird.

30 Um zu verhindern, dass das Reaktorkühlmittel den mechanischen Antriebsmechanismus benetzt und das gewöhnlich verschmutzte Primärkühlmittel übertragen wird, erschien es notwendig, das Primärkühlmittel aus dem Dampferzeuger vor der Rohrüberprüfung abzulassen. Dies bedeutet, dass die Rohr-35 Überprüfung abhängig von der Grösse des Aggregats einen zusätzlichen Arbeitsschritt in der Dauer von drei bis dreieinhalb Tagen erforderte. Der Verlust an solcherart verhinderter Erzeuger von Energie, mag in der Grösse von etwa dreihunderttausend Dollar je Tag liegen.

40 Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung, mit der eine Rohrüberprüfung an Ort und Stelle möglich ist, wobei unter den vorliegenden Bedingungen die Prüfung der Rohre des Dampferzeugers durchgeführt werden kann, wenn dieser teilweise mit dem Primärkühlmittel ge-45 füllt ist, und zwar gleichzeitig mit der Wiederbeschickung des Reaktors mit Brennstoff, so dass die Zeitdauer des Ausfalls an Energieerzeugung weitgehend verkürzt ist.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs angeführten Art nach dem Vorschlag der Erfindung 50 durch eine Vorrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch einen Fühler, der in Abhängigkeit von Veränderungen im Zustand eines Rohres elektrsiche Signale erzeugt, durch ein Kabel, das einerseits am Fühler und anderseits an einem entfernt vom Dampferzeuger angeordneten Motor, der den Fühler durch das 55 Rohr zieht, befestigt ist, durch einen nahe der Mündung des Rohres eine Öffnung aufweisenden Schlauch, durch welchen das Kabel zwischen dem Motor und dem zu prüfenden Rohr gleitet und durch einen Fluss von Tröcknungsmittel durch den Schlauch bewirkenden Einrichtung, wobei dieses Tröcknungs-60 mittel beim Abfliessen durch die Öffnung am Ende des Schlauches an der Oberfläche des Kabels beim Durchziehen des Fühlers durch das Rohr haften verbliebene Flüssigkeit abführt.

Im nachstehenden wird die Erfindung an Hand der Figuren der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel eingehend beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht des Dampferzeugers, mit der Prüfvorrichtung,

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Fig. 2 den Aufbau eines Oberflächentrockners, der bei einer erfindungsgemässen Prüfvorrichtung verwendbar ist und Fig. 3 ein Detail aus Fig. 1 in vergrössertem Massstab.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Durchgangsdampferzeuger 1, der mit einem von einem (nicht dargestellten) Kernreaktor beschickt wird, wobei das aus dem Rohrstutzen 4 austretende Kühlmittel wieder in den Reaktor rückgeführt wird. Über einen Einlass 5 wird Speisewasser in den Dampferzeuger eingelassen und der erzeugte Dampf über einen Auslass 7 weitergeleitet. Im Dampferzeuger ist zwischen Halteplatten 6,8 und (nicht dargestellten) Stützplatten eine Vielzahl von Rohren 10 angeordnet, durch die das Primärkühlmittel fliesst. Ein typischer Dampferzeuger der dargestellten Gattung weist mehr als sechzehntausend Rohre auf, deren jedes einen Durchmesser von etwa 16 mm bei einer Wandstärke von etwa 0,4 mm und einer Länge von etwa 18 m hat. Während des Stillstands für die Neubeschik-kung mit Brennstoff ist es üblich, etwa drei Prozent aller Rohre zu überprüfen, die nach einem vorbestimmten Schema ausgewählt werden.

In Fig. 1 ist zur besseren Verdeutlichung der Erfindung ein Rohr 10 A vergrössert dargestellt. Während der Beschickung mit neuem Brennstoff sind der halbkugelförmige Fussteil 12 vollkommen mit dem Primärkühlmittel und die Rohre 10 wie ersichtlich bis zu einer Höhe die dem Stand des Kühlmittels im Reaktor und Dampferzeuger entspricht, gefüllt.

Während der Brennstoffbeschickung ist in den halbkugelförmigen Kopfteil 14 des Dampferzeugers 1 durch einen Einlass 16 ein Fühlermanipulator 18 mit einem Arm 22 eingeführt, der in der Mitte des Dampferzeugers 1 gelagert ist und einen Servomotor 20 trägt. Dieser Arm kann in beiden Richtungen um 360° verdreht werden. Auf ihm sitzt eine mit Rollen 25 in Rillen 21 des Armes 22 eingreifender, in Radialrichtung durch einen Servomotor 26 über ein Zahnstangengetriebe 28 hin und zurück verschiebbarer Wagen 24. Abnehmbar ist auf diesem ein Verbundstück 27 vorgesehen, das am Unterende eine Führungshülse 29 mit trichterförmigem Ausgang 33 und am Oberende einen ganshalsartig gebogenen Teil 32 aufweist. Vermittels der beiden Servomotoren 20,26 kann der trichterförmige Ausgang 33 des Verbundstückes 27 zur Prüfung mit einem zu prüfenden Rohr 10A ausgerichtet werden.

Als Beispiel ist in Fig. 1 in das Rohr 10A ein Fühler 34 in eine vorbestimmte Tiefe abgelassen, wobei von einem umsteuerbaren Motor 36 ein aufgespultes, in einen flexiblen Schlauch 40 eingeschlossenes, den Fühler 34 mit der elektrischen Zuleitung enthaltendes Kabel 38 abgespult wird. Wenn der Fühler 34

seine Endstellung erreicht hat, wird der Motor 36 umgesteuert, wobei er den Fühler 34 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch das Rohr 10 A aufwärts zieht. Während dieser Rück-bewegung werden die vom Fühler 34 erzeugten elektrischen s Impulse auf Instrumente übertragen, die den Rohrzustand anzeigen. Diese Instrumente und die Überwachungseinrichtungen für die Servomotoren 20,26 sowie den Motor 36, werden zwecks einfacher Übersicht und Sicherheit vorzugsweise ausserhalb des gefährlichen Bereiches in und um den Dampferzeuger io 1 angeordnet.

Wie aus der schematischen Darstellung in Fig. 1 ersichtlich, wird der Fühler 34 und das Kabel 38 im Rohr 10A vom Primärkühlmittel benetzt. Um zu verhindern, dass dieses am Kabel 38 anhaftende Kühlmittel die Rückzugsoperation des Motors 36 15 stört und das Kabel verschmutzt, ist im flexiblen Schlauch 40 zwischen dem gebogenen Teil 32 und dem Motor 36 eine Trok-keneinrichtung 42 eingesetzt, die dazu dient, das anhaftende Reaktorkühlmittel von der Oberfläche des Kabels 38 zum Dampferzeuger 1 zurückzuführen, so dass das Kabel 38 ge-20trocknet und sauber ist, wenn es vom Motor 36 aufgespult wird.

Die Trockeneinrichtung 42 besteht aus einem zylindrischen Gehäuse 44, in dem ein Spulenkörper 46 mit einem axialen Durchgang 47 gelagert ist, durch den das Kabel 38 verläuft und der als Verlängerung des Schlauches 40 angesehen werden kann 25 (Fig.2). Die Flansche 50 des Spulenkörpers 46 sind mit O-ring-förmigen Dichtungen 51 versehen, so dass eine druckfeste Plenumkammer 52 entsteht, in die durch einen Einlass 48 ein Trockenmittel, beispielsweise Druckluft eingebracht werden kann. Dieses Trockenmittel gelangt über eine Vielzahl von Aus-30 lässen 54 in den axialen Durchgang 47 und auf die Oberfläche des Kabels 38. Die Auslässe 54 verlaufen in spitzem Winkel zur Längsachse des Durchganges 47, so dass die daraus austretenden Strahlen des Trockenmittels über das Kabel 38 streichen und das anhaftende Reaktorkühlmittel wegbalsen, wobei sie die 35 Kabeloberfläche trocknen. So wird das Reaktorkühlmittel vom Kabel 38 entfernt und vom Luftstrom durch den Schlauch 40 geschoben, von wo es über den trichterförmigen Ausgang 33 in den Dampferzeuger 1 gelangt. Im axialen Durchgang 47 sich ansammelndes Kühlmittel wird über eine Abflussleitung 58 und 40 einen Auslass 56 in den Dampferzeuger 1 rückgeführt.

Die Trockeneinrichtung 42 ist mit einem Nippel 57 zum Aufschieben des Schlauches 40 versehen und am entgegengesetzten Ende mit einer Wand 60 abgeschlossen, um zu verhindern, dass das Trockenmittel in eine entgegengesetzte, nicht 45 gewünschte Richtung geblasen wird.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

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1. Vorrichtung zum Prüfen an Ort und Stelle der Unversehrtheit von Rohren eines Dampferzeugers, die das Kühlmittel eines Kernreaktors fördern, gekennzeichnet, durch einen Fühler (34), der in Abhängigkeit von Veränderungen im Zustand eines Rohres (10) elektrische Signale erzeugt, durch ein Kabel (38), das einerseits am Fühler (34) und anderseits an einem entfernt vom Dampferzeuger (1) angeordneten Motor (36), der den Fühler (34) durch das Rohr (10) zieht, befestigt ist, durch einen nahe der Mündung des Rohres (10) eine Öffnung aufweisenden Schlauch (40), durch welchen das Kabel (38) zwischen dem Motor (36) und dem zu prüfenden Rohr (10A) gleitet und durch eine einen Fluss von Tröcknungsmittel durch den Schlauch (40) bewirkende Einrichtung (42), wobei dieses Tröcknungsmittel beim Abfliessen durch die Öffnung am Ende des Schlauches (40) an der Oberfläche des Kabels (38) beim Durchziehen des Fühlers (34) durch das Rohr (10) haften verbliebene Flüssigkeit abführt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (42) eine Plenumkammer (52) mit axialem Durchgang (47) aufweist, wobei über einen Einlass (48) in der Wand der Plenumkammer (52) das Tröcknungsmittel in diese unter Druck einführbar und über einen Auslass (54) in der Wand des Durchgangs (47) in diesen weiterleitbar ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Auslässen (54) vorgesehen ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Tröcknungsmittel Druckluft Verwendung findet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass (54) in spitzem Winkel zum axialen Durchgang (47) verläuft, wobei das Tröcknungsmittel entlang des Kabels (38) in Richtung zum offenen Ende des axialen Durchgangs (47) streicht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass im axialen Durchgang (47), der Plenumkammer (52) benachbart, ein weiterer Auslass mit einer Abflussleitung (58) zum Abführen von im Durchgang (47) sich sammelnden Kühlmittels in den Dampferzeuger (1) vorgesehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, zum Prüfen von Rohren eines Dampferzeugers (1) bestehend aus einem vertikalen zylindrischen Kessel mit einer Vielzahl darin achsparallel verlaufenden Rohren (10), die durch obere und untere Halteplatte (6,8) festgehalten sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der oberen Halteplatte (6) mitachsig des Kessels ein von einem Servomotor (20) im Uhrzeigersinn und -gegensinn verdrehbarer Arm (22) gelagert ist, auf dem ein von einem weiteren Servomotor (26) gegen bzw. zur Mitte des Kessels verschiebbarer Wagen (24) aufsitzt, der ein Verbundstück (27) zur Befestigung des Schlauches (40) nahe dem oberen Kesselrand aufweist, wobei der Schlauch (40) mittels der Servomotore (20,26) mit jeweils einem der Rohre (10) des Kessels koaxial ausrichtbar ist.