CH664980A5

CH664980A5 - Verfahren zur oertlichen reinigung von mit oxiden oder anderen korrosionsprodukten belegten flaechen an einem kernreaktor im zusammenhang mit einer inspektion.

Info

Publication number: CH664980A5
Application number: CH2788/85A
Authority: CH
Inventors: Peter Fejes; Antti Suvanto
Original assignee: Asea Atom Ab
Priority date: 1984-07-04
Filing date: 1985-06-28
Publication date: 1988-04-15
Also published as: IT8567612A0; ES8802541A1; DE3522944A1; US4661220A; SE443002B; SE8403542L; SE8403542D0; DE3522944C2; ES544821A0; IT1208815B; FI852635A0; JPS6125099A; FI852635L; FI82156C; FI82156B

Description

BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur örtlichen Reinigung von mit Korrosionsprodukten, vor allem Oxiden, belegten Flächen an zu dem Primärkreis eines Kernreaktors gehörenden Teilen im Zusammenhang mit einer Inspektion der Flächen. Der Primärkreis ist der Kreis eines Siedewasserreaktors, wo in dem Reaktorbehälter gebildeter Dampf zu einer Dampfturbine, von dort zu einem Kondensator geleitet und in dem Kondensator gebildetes Wasser zu dem Reaktorbehälter zurückgeführt wird beziehungsweise der Kreis eines Druckwasserreaktors, wo in dem Reaktorbehälter erhitztes Wasser zu einem Dampfgenerator geleitet und von dort zu dem Reaktorbehälter zurückgeführt wird.

Bei einer wiederholten Besichtigung von Kernreaktoren, die normalerweise dann durchgeführt wird, wenn die Reaktoren zwecks Brennstofferneuerung abgestellt sind, werden die Flächen in dem Reaktorbehälter und in anderen zu dem Primärkreis gehörenden Teilen untersucht, um u.a. eine eventuelle Rissbildung in dem Konstruktionsmaterial festzustellen. Die Untersuchung geschieht oft mit Hilfe einer Fernsehkamera, während sich die untersuchte Fläche unter der Oberfläche des Reaktorwassers in dem Reaktorbehälter oder in dem Reaktorbassin befindet. Die Metallfiächen, die während des Betriebs des Reaktors mit Reaktorwasser in Kontakt stehen und besonders die, die mit Hochtemperaturwasser in Kontakt sind, werden mit einem Film von Korrosionsprodukten, vor allem Oxiden, belegt. Kratzer und gewisse optische Effekte in dem Film werden leicht als Risse in dem Konstruktionsmaterial aufgefasst. Die Auswertung einer optischen Inspektion kann daher sicherer-gemacht werden, wenn sie auf einer metallisch reinen Fläche vorgenommen werden kann.

Mechanische Reinigungsmethoden zum Entfernen der Oxide, wie Schleifen, Sandstrahlen oder Bürsten, hinterlassen in der metallischen Oberfläche solche Spuren, die eine optische Inspektion erschweren. Durch die Erfindung wird hingegen eine metallische Oberfläche geschaffen, die sich besonders für eine optische Inspektion, z.B. mit einer Fernsehkamera, eignet.

Die Erfindung ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gekennzeichnet.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine elek-tromechanische Reinigung von Oberflächen an Teilen, einschliesslich derjenigen im Primärkreis eines Kernreaktors, ein besonders einfacher Arbeitsvorgang sein kann, wenn zugelassen wird, dass von dem dem Distanzelement zugeführten Elektrolyten eine bestimmte Menge in das Reaktorwasser gelangt. Die Menge des verbrauchten, während der Reinigung in das Reaktorwasser des Reaktorbehälters oder des Reaktorbassins eingedrungenen Elektrolyten wird sehr stark verdünnt und zudem während des Reaktorbetriebes von Ionenaustauscher-Kunstharz des Reinigungssystems aufgenommen. Der Elektrolyt kann durch Schwerkraft zugeführt werden, und zum Entfernen desselben von der behandelten Oberfläche sind weder Pumpen noch sonstige Mittel erforderlich.

Durch eine Ausführungsform nach Anspruch 4 kann die Reinigungswirkung bedeutend erhöht werden, insbesondere bei hin- und hergehender Bewegung längs der zu reinigenden Oberfläche.

Die Auswahl geeigneter Elektrolyte richtet sich insbesondere danach, welche davon im Reaktorwasser in kleinen Mengen zulässig sind.

Die Elektrolytzufuhr zu dem Distanzelement während der Reinigung wird zweckmässig auf eine solche Menge, dass das Reaktorwasser die wasserchemischen Spezifikationen für das Abstellen des Reaktors erfüllt, und vorzugsweise auf eine solche Menge begrenzt, dass die wasserchemischen Spezifikationen für den Betrieb des Reaktors erfüllt sind. Als Beispiel für anwendbare Elektrolyte können Lösungen von Salzen in Form von Sulfaten, Nitraten und Phosphaten von Alkalimetallen, wie Natrium und Kalium, und ausserdem entsprechende Ammoniumsalze genannt werden.

Das Distanzelement besteht aus einem Material, das weicher ist als das metallische Material in dem Teil, das zwecks Inspektion gereinigt werden soll. Dasselbe kann zweckmässig aus einem fibrösen Material, einem Material mit offener

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Porosität oder aus einem Material mit Perforierungen bestehen. Dasselbe kann u.a. aus Baumwolle oder aus einem Polymer, z.B. Polytetrafluoräthylen oder Äthen-Propen-Dien-gummi, z.B. in Form eines Filzes, eines Tuches oder einer Bürste bestehen.

Um die Leckage von Elektrolyt von dem Distanzelement in das Reaktorwasser zu verringern, können auf das Reaktorwasser gerichtete Flächen des Distanzelementes von einer dichtenden Hülle aus isolierendem Material, z.B. eines der oben beschriebenen Materialien in dem Distanzelement, umgeben sein.

Das Verfahren nach der Erfindung ist besonders geeignet, bei der Inspektion von Flächen in dem Reaktorbehälter und Flächen an internen Teilen des Reaktorbehälters, wie Dampfseparatoren, Moderatorbehälterdeckel und Kerngitter, verwendet zu werden.

Die Erfindung soll durch die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Hinweis auf die beiliegende Zeichnung näher beschrieben werden. Es zeigen:

Figur 1 einen abgestellten Siedewasserreaktor mit einem in dem Reaktorbassin plazierten internen Teil, während der örtlichen Reinigung von Flächen an dem Reaktorbehälter und dem internen Teil gemäss der vorliegenden Erfindung, und

Figur 2 ein Teil der in Figur 1 gezeigten Anordnung zur Durchführung der Reinigung in grösserem Massstab.

Figur 1 zeigt einen abgestellten Siedewasserreaktor mit Reaktorbehälter 10, von dem der Deckel abgenommen worden ist, und mit einem Teil der Reaktorsicherheitshülle 11. Das Reaktorbassin des Reaktors ist mit 12 bezeichnet. Der Reaktorbehälter und das Reaktorbassin sind mit Reaktorwasser 13 gefüllt. In dem beschriebenen Fall untersteigt die Leitfähigkeit des Reaktorwassers 0,2 Mikrosiemens pro cm bei

25 °C. In dem Reaktorbassin ist ein internes Teil 14, z.B. ein Dampfseparator, plaziert. Bei der örtlichen Reinigung nach der vorliegenden Erfindung von einer Fläche 15 in dem Reaktorbehälter, der inspektiert werden soll, wird ein elektrolyt-5 durchlässiges Distanzelement 16, in dem beschriebenen Fall in Form eines Kissens, das aus in einer Hülle aus Baumwollgewebe eingeschlossenen Baumwollfasern besteht, in Kontakt mit der Fläche angeordnet. Auf der von der Fläche 15 abgewandten Seite des Distanzelementes ist eine perforierte und io somit elektrolytdurchlässige Platte aus rostfreiem Stahl 17 angebracht. Die Fläche 15 ist an den positiven Pol 18 und die Platte 17 an den negativen Pol 19 einer Spannungsquelle 20 angeschlossen. Dem Distanzelement wird ein Elektrolyt 21 in Form einer einprozentigen Wasserlösung aus Na2S04 via ein 15 Rohr 22 aus rostfreiem Stahl zugeführt, das in Kontakt mit der Platte 17 angeordnet ist. Das Elektrolyt ist sowohl mit der Fläche 15 wie mit der Platte 17 in Kontakt. Auf das Reaktorwasser gerichtete Flächen 16a und 16b des Distanzelementes sind von einer dichtenden Hülle 23 aus isolierendem Material 20 umgeben, um ein Lecken von Elektrolyt von dem Distanzelement in das Reaktorwasser zu verringern. Die Hülle kann zum Beispiel aus einem Film aus Polytetrafluoräthylen bestehen, der um das Distanzelement gewickelt wurde. Das Distanzelement wird dazu gebracht, sich relativ zu der Fläche 15 25 mit Hilfe des Rohres 22 zu bewegen, bis eine vorhandene, nicht gezeigte Oxydschicht entfernt wurde, wonach die dabei freigelegte metallische Fläche mit einer Fernsehkamera oder auf andere optische Weise inspektiert wird. Die erforderliche Menge Elektrolytlösung ist klein genug, um die wasserchemi-30 sehen Spezifikationen des Reaktorwassers zu erfüllen. Die Reinigung einer Fläche 24 an dem internen Teil 14 kann auf analoge Weise vorgenommen werden.

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1 Blatt Zeichnungen

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PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur örtlichen Reinigung von mit Korrosionsprodukten, vor allem Oxiden, belegten metallischen Flächen (15, 24) an Teilen (10, 14), die zu dem Primärkreis eines Kernreaktors gehören, im Zusammenhang mit einer Inspektion der Flächen, dadurch gekennzeichnet, dass die belegte metallische Fläche ( 15, 24), während sie sich unter der Oberfläche von Reaktorwasser (13) in dem Reaktorbehälter (10) oder dem Reaktorbassin (12) des Kernreaktors befindet, in Kontakt mit einem elektrolytdurchlässigen Distanzelement (16) aus elektrisch isolierendem Material angeordnet wird, das auf Abstand von der belegten metallischen Fläche in Kontakt mit einem Körper (17) aus elektrisch leitendem Material angeordnet wird, und dass Elektrolyt (21) dem Distanzelement zugeführt und ein elektrischer Potentialunterschied zwischen der belegten metallischen Fläche und dem Körper aus leitendem Material dadurch aufrechterhalten wird, dass die belegte metallische Fläche an den positiven (18) und der Körper aus leitendem Material an den negativen Pol (19) einer Spannungsquelle (20) angeschlossen wird, wobei zugelassen wird, dass von dem dem Distanzelement (16) zugeführten Elektrolyten (21) durch Undichtheiten verursachte Verluste in das Reaktorwasser (13) gelangen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (17) aus elektrisch leitendem Material wie eine Platte geformt wird und an dem Distanzelement (16) auf der von der belegten metallischen Fläche (15,24) abgewandten Seite des Distanzelementes anliegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (17) aus elektrisch leitendem Material für Elektrolyt durchlässig ist und dass der Elektrolyt dem Distanzelement über den Körper zugeführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (16) einer Bewegung relativ zu der belegten metallischen Fläche (15,24) ausgesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektrolytzufuhr zu dem Distanzelement (16) auf eine solche Menge beschränkt wird, dass die wasserchemischen Spezifikationen des Reaktorwassers zum Abstellen und vorzugsweise zum Betrieb erfüllt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolyt (21) Natriumsulfat ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (16) aus einem fibrösen Material, einem Material mit offener Porosität oder aus einem Material mit Perforierungen besteht, das weicher ist als das metallische Material in der inspektierten Fläche (15, 24).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzelement (16) ein Polymermaterial ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Reaktorwasser gerichtete Flächen (16a, 16b) des Distanzelementes (16) von einer dichtenden Hülle (23) aus isolierendem Material umgeben sind.