CH706533B1

CH706533B1 - Method for disassembling a component.

Info

Publication number: CH706533B1
Application number: CH00757/13A
Authority: CH
Inventors: Hendrik Bruhn Jan; Käufl Theo
Original assignee: Areva Gmbh
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2013-04-11
Publication date: 2017-05-15
Also published as: JP2013237145A; JP5564601B2; CH706533A2; DE102012208240A1

Abstract

Bei einem Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils (4) mit einem Wasser-Abrasivmittel-Suspension-Strahl als Schneidstrahl in Luft wird der Schneidstrahl (8) unter einem Winkel (α), der auf eine hinter der beim Schneiden entstehenden Austrittsstelle befindliche Wasseroberfläche bezogen ist, schräg nach unten gegen das Bauteil (4) gerichtet, der nach Durchdringen des Bauteils (4) schräg auf die hinter der Austrittsstelle (20) befindliche Wasseroberfläche (21) auftrifft, wobei sich die Wasseroberfläche unterhalb der Austrittsstelle befindet.In a method for cutting a component (4) with a water-abrasive suspension jet as a cutting jet in air, the cutting jet (8) is at an angle (α), which is related to a located behind the emerging at cutting exit water surface, directed obliquely downwards against the component (4) which, after penetrating the component (4), impinges obliquely on the water surface (21) located behind the exit point (20), the water surface being below the exit point.

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils mit einem Wasser-Abrasivmittel-Sus-pension-Strahl als Schneidstrahl in Luft gemäss Anspruch 1.Description: [0001] The invention relates to a method for separating a component with a water-abrasive-sus-pension jet as a cutting jet in air according to claim 1.

[0002] Zum Zerlegen von Bauteilen mit einem Schneidverfahren, insbesondere zum Zerlegen eines radioaktiv kontaminierten oder aktivierten Bauteils einer nukleartechnischen Anlage ist es bekannt, ein sogenanntes Wasser-Abrasivmit-tel-Suspension-Strahlverfahren (WASS), nachfolgend abgekürzt als Abrasiv-Wasserstrahlschneiden bezeichnet, einzusetzen, bei dem eine Suspension aus Wasser und Abrasivmittel mit hoher Geschwindigkeit auf das Bauteil gerichtet wird. Ein solches Strahlverfahren kann dabei entweder vollständig unter Wasser oder auch in Luft durchgeführt werden. Bei der Durchführung in Luft ist es erforderlich, den durch das Bauteil hindurchtretenden und aus der entstandenen Schnittfuge mit hoher kinetischer Energie austretenden Schneidstrahl aufzufangen und die in ihm transportierte kinetische Energie abzubauen bzw. zu vernichten, um eine Gefährdung der Umgebung und des Arbeitspersonals zu vermeiden. Hierzu wird beispielsweise beim Zerlegen eines Reaktordruckbehälters auf dessen dem Schneidstrahl abgewandter Innenseite eine Auffangkammer installiert, die mit ihrem Rand dicht auf der Innenseite aufsitzt, so dass ihr Innenraum nach aussen abgedichtet ist. In der Auffangkammer sind kaskadenförmig Keramikplatten angeordnet, mit denen die kinetische Energie des Schneidstrahls abgebaut wird. Die Auffangkammer wird während des Schneidens mit Wasser gespült, um den sich in ihr absetzenden Schneidschlamm abzuführen. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch aufwendig, da die Auffangkammer entweder so gross sein muss, dass sie die beim Schneiden entstehende Schnitt- bzw. Trennfuge komplett abdeckt oder sie muss mehrmals umgesetzt werden. Dies ist mit einer Unterbrechung des Schneidvorgangs und mit Aufwand beim Umsetzen und erneutem Abdichten der Auffangkammer verbunden. Zudem sind die Keramikplatten einem Verschleiss ausgesetzt, der überprüft werden muss und Wartungsaufwand erfordert.For the decomposition of components with a cutting method, in particular for the disassembly of a radioactively contaminated or activated component of a nuclear facility, it is known, a so-called water Abrasivmit tel suspension blasting method (WASS), hereinafter abbreviated as Abrasiv-Wasserstrahlschneiden to use, in which a suspension of water and abrasive is directed at high speed on the component. Such a blasting process can be carried out either completely under water or in air. When carried out in air, it is necessary to absorb the passing through the component and emerging from the resulting kerf with high kinetic energy cutting jet and reduce the kinetic energy transported in it or destroy it to avoid endangering the environment and the workforce. For this purpose, a collecting chamber is installed, for example, when disassembling a reactor pressure vessel on its inner side facing away from the cutting beam, which sits with its edge close to the inside, so that their interior is sealed to the outside. In the collecting chamber cascade ceramic plates are arranged, with which the kinetic energy of the cutting jet is reduced. The collecting chamber is rinsed with water during cutting in order to remove the cutting sludge settling in it. However, such a procedure is complicated because the collecting chamber must either be so large that it completely covers the cutting or parting line created during cutting or it must be implemented several times. This is associated with an interruption of the cutting process and with effort in converting and re-sealing the collecting chamber. In addition, the ceramic plates are exposed to wear, which must be checked and requires maintenance.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils mit einem Abrasiv-Wasserstrahlschneiden in Luft anzugeben, bei dem der zum Abbau der kinetischen Energie des durch das Bauteil hindurchtretenden Schneidstrahls erforderliche technische Aufwand verringert ist.The invention is therefore based on the object to provide a method for disassembling a component with an abrasive water jet cutting in air, in which the required to reduce the kinetic energy of passing through the component cutting beam required technical effort is reduced.

[0004] Die genannte Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäss diesem Verfahren wird der Schneidstrahl unter einem Winkel, der auf eine hinter der beim Schneiden entstehenden Austrittsstelle befindliche Wasseroberfläche bezogen ist, schräg nach unten gegen das Bauteil gerichtet und trifft nach Durchdringen des Bauteils schräg auf die hinter der Austrittsstelle befindliche Wasseroberfläche auf, wobei sich die Wasseroberfläche unterhalb der Austrittsstelle befindet.The object is achieved according to the invention with a method having the features of claim 1. According to this method, the cutting jet at an angle which is related to a water surface located behind the emerging at cutting exit surface, obliquely downward against the Directed component and strikes after penetrating the component obliquely on the located behind the exit point water surface, wherein the water surface is below the exit point.

[0005] Bei dem schrägen Auftreffen auf eine ebene, freie Wasseroberfläche wird die kinetische Energie des Schneidstrahls durch Verwirbelung und Reibung im Wasser in der gleichen Weise abgebaut bzw. vernichtet, wie dies beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden der Fall ist, das unter Wasser durchgeführt wird.In the oblique impingement on a flat, free water surface, the kinetic energy of the cutting jet is degraded or destroyed by turbulence and friction in the water in the same manner as is the case with the abrasive water jet cutting, which is carried out under water.

[0006] Eine besonders effiziente Vernichtung wird erzielt, wenn der Winkel, mit dem der Schneidstrahl auf die Wasseroberfläche auftrifft, bezogen auf die Wasseroberfläche kleiner als 20° ist.A particularly efficient destruction is achieved when the angle at which the cutting jet impinges on the water surface, based on the water surface is less than 20 °.

[0007] Die Wasseroberfläche kann in einer Ausführungsform der Erfindung dadurch bereitgestellt werden, dass hinter dem Bauteil ein mit Wasser befüllter, oben zumindest teilweise offener Behälter derart angeordnet wird, dass der aus dem Bauteil austretende Schneidstrahl schräg auf die Wasseroberfläche auftrifft.The water surface can be provided in an embodiment of the invention in that behind the component filled with water, above at least partially open container is arranged such that the emerging from the component cutting jet obliquely impinges on the water surface.

[0008] Ein solcher separater Behälter ist nicht mehr erforderlich, wenn das Bauteil selbst ein Behälter ist, der bis zu einem unterhalb einer beim Schneiden entstehenden Austrittsstelle des aus der Schneidfuge in das Innere des Behälters austretenden Schneidstrahls mit Wasser gefüllt ist.Such a separate container is no longer necessary if the component itself is a container which is filled to a below emerging during cutting exit point of emerging from the kerf in the interior of the container cutting jet with water.

[0009] Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich insbesondere zum Zerlegen eines Reaktordruckbehälters eines Kernkraftwerks.The method according to the invention is particularly suitable for disassembling a reactor pressure vessel of a nuclear power plant.

[0010] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele verwiesen. Es zeigen:For further explanation of the invention reference is made to the embodiments illustrated in the figures. Show it:

Fig. 1 eine Ausführungsform der Erfindung, bei dem hinter dem Bauteil ein mit Wasser befüllter Behälter angeordnet ist,1 shows an embodiment of the invention in which a container filled with water is arranged behind the component,

Fig. 2 eine alternative Verfahrensvariante, bei dem das Bauteil selbst ein mit Wasser befüllter Behälter ist.Fig. 2 shows an alternative process variant in which the component itself is a container filled with water.

[0011] Gemäss Fig. 1 wird auf eine Wandfläche 2 eines Bauteils 4 eine Schneiddüse 6 aufgesetzt, aus der ein gegen das Bauteil 4 gerichteter Schneidstrahl 8 mit einer hohen kinetischen Energie unter einem Winkel α auftrifft. Der Schneidstrahl 8 dringt durch das Bauteil 4 hindurch und tritt auf der der Schneiddüse 6 gegenüberliegenden Seite des Bauteils 4 in Luft aus. Hinter dem Bauteil 4, d.h. auf der der Schneiddüse 6 bzw. dem Schneidstrahl 8 abgewandten Seite des Bauteils 4 ist ein Behälter 10 angeordnet, der bis zu einem Wasserspiegel 12 mit Wasser 14 befüllt ist, wobei die Oberkante 16 des Behälters 10 sowie der Wasserspiegel 12 sich so weit unterhalb der beim Schneiden entstehenden Schneidfuge 18 bzw. unterhalb der Austrittsstelle 20 des Schneidstrahls 8 aus dem Bauteil befindet, dass der Schneidstrahl 8 ungehindert an einer Stelle A auf die freie Wasseroberfläche 21 auftrifft und dort seine kinetische Energie durch Reibung und Verwirbelung verliert. Je1, a cutting nozzle 6 is placed on a wall surface 2 of a component 4, from which a directed against the component 4 cutting beam 8 impinges with a high kinetic energy at an angle α. The cutting jet 8 penetrates through the component 4 and exits on the opposite side of the cutting nozzle 6 of the component 4 in air. Behind the component 4, i. on the cutting nozzle 6 and the cutting beam 8 side facing away from the component 4, a container 10 is arranged, which is filled up to a water level 12 with water 14, wherein the upper edge 16 of the container 10 and the water level 12 so far below the Cutting resulting kerf 18 or below the exit point 20 of the cutting beam 8 is located from the component that the cutting beam 8 hits unimpeded at a point A on the free water surface 21 and there loses its kinetic energy through friction and turbulence. ever

Claims

After expansion or length of the intended kerf 18 and size of the container 10, it may be necessary to interrupt the cutting process and implement the container 10. In the embodiment according to FIG. 2, the component 4 is a container, for example a reactor pressure vessel of a nuclear power plant, whose outer wall 22 is provided on its inside with a plating 24. To disassemble the reactor pressure vessel are separated from this example annular segments. For this purpose, the cutting nozzle 6 is guided annularly along the peripheral surface of the outer wall 22 of the reactor pressure vessel in a horizontal cutting plane 26, which is perpendicular to the plane of the drawing. The reactor pressure vessel is partially filled with water 14, so that the water level 12 is below the cutting plane 26 and below the outlet opening 20 of the cutting beam 8. Also in this case, the kinetic energy of the cutting jet 8 is destroyed by the oblique entry of the cutting jet 8 onto the water surface 21. After the separation of an annular section of the reactor pressure vessel, the water level 12 is lowered and a renewed annular separating cut is carried out for separating a further annular section of the reactor pressure vessel. claims

Method for cutting a component (4) with a water-abrasive suspension jet as a cutting jet in air, in which the cutting jet (8) is inclined at an angle (a) to an exit point (20) emerging from the cutting is located obliquely downward against the component (4) is directed, wherein the cutting jet (8) after passing through the component (4) obliquely incident on the behind the exit point (20) located water surface (21), wherein the water surface is below the exit point.

2. The method of claim 1, wherein the angle (a) is less than 20 °.

3. The method of claim 1 or 2, wherein behind the component (4) filled with water (14), at least partially open container (10) is arranged such that the emerging from the exit point cutting beam (8) obliquely on the Water surface (21) impinges.

4. The method according to claim 1 or 2, wherein the component (4) is a container which up to a below an emerging during cutting exit point (20) of the exiting into the interior of the container cutting jet (8) filled with water (14) is.

5. The method of claim 4, wherein the container is a reactor pressure vessel of a nuclear power plant.