CS253764B1 - Zařízení na vyhledávání netěsných trubek výměníků tepla - Google Patents

Abstract

Navrhované zařízení sestává z alespoň jedné trubkové zátky a z vyhodnocovací a k ní připojené signalizační aparatury, které jsou zabudovány do schránky, s výhodou tvarem připomínající ruční pistoli. V ústí zmíněné pistole je zabudováno pouzdro) ve kterém je vakuově těsně uloženo čidlo tlakové diference napojené na vyhodnocovací aparaturu a k němuž je vakuově těsně napojena připojovací hlavička. Zařízení j§ možno využít především v jaderné energetice.

Description

Vynález se týká zařízení na vyhledávání netěsných trubek výměníků tepla, zejména kondenzátorů parních turbín.

U výměníků tepla, u nichž je jedna pracovní látka oddělována od druhé pracovní látky stěnou teplosměnných trubek, dochází při vzniku netěsnosti ve stěně trubky k průniku jedné pracovní látky do druhé. Tím dochází ke změně chemického složení alespoň jedné pracovní látky, přičemž proces směšování může být tepelně zabarven. Změna chemického složení pracovní látky vede zpravidla k narušení technologického režimu zařízení a dále ke zvýšenému koroznímu napadení materiálu samotného výměníku a dalších komponent za něho zařazených. Takováto situace nastává např. u sekundárního okruhu některých jaderných elektráren. Netěsnou trubkou v kondenzátoru parní turbíny proniká neupravená chladicí voda do kondenzátoru. Tím se mění chemické složení kondenzátu směrem k jeho vyšší korozní agresivitě. 1 přes různá protiopatření je dopravován takto znečištěný kondenzát přes nízkotlaké a vysokotlaké výměníky jako napájecí voda do parních generátorů.

Vzhledem k vyšší agresivitě napájecí vody, mající původ v netěsných trubkách kondenzátoru parní turbíny, dochází ke zvýšenému koroznímu napadení především teplosměnných trubek v parním generátoru a tím ke zvýšenému nebezpečí jejich porušení. Poškozenou trubkou v parním generátoru proniká primární radioaktivní voda v reaktoru do sekundárního neradioaktivního okruhu. Především vzhledem k tomuto nebezpečí je třeba zajišťovat trvalou těsnost kondenzátoru parní turbíny bezodkladnou výměnou či zaslepením trubek s netěsnostmi vzniklými za provozu.

Jak však ukazují dosavadní zkušenosti, je obtížné jednoznačně najít v co nejkratším čase, za provozu elektrárny, kondenzátorové trubky s většími netěsnostmi.

Až dosud se netěsné trubky kondenzátorů turbín vyhledávají tak, že postupně se do jednotlivých kondenzátorových sekcí zastaví přívod chladicí vody, víka sekcí se otevřou, na straně kondenzátu je v kondenzátorové sekci stále udržováno vakuum a bud pomocí fólie, která se přikládá na trubkovnice kondenzátoru, nebo podle tvaru plamene svíčky, která je přidržována u jednotlivých ústí trubek v jejich zakotvení do trubkovnic se usuzuje na netěsné trubky kondenzátoru. Touto metodou lze zjistit hrubé netěsnosti v trubkách kondenzátoru, nikoliv však trubky s malými netěsnostmi. Navíc tato metoda vyžaduje poměrně hodně času, je nepřesná a velmi subjektivní. Touto metodou nelze identifikovat trubky s malými netěsnostmi.

Jinde se používá heliová metoda, která dovoluje odhalit velmi malé netěsnosti. Pro její aplikaci je třeba složité a drahé vakuové zařízení, upravený hmotový spektrometr, tým vysoce kvalifikovaných specialistů, úprava testovaného zařízení pro napojení potrubí s héliem, pro napojení vývěv apod. a velké množství drahého hélia. Je využívána tam, kde pracuje specializované středisko pro více elektráren i pro více zemí, tj. tam, kde se vysoké vložené investice mohou brzy vrátit.

Uvedené nevýhody pří vyhledávání netěsných trubek výměníků tepla, zejména kondenzátorů parních turbín, odstraňuje zařízení podle vynálezu. Podstata tohoto zařízení spočívá v tom, že sestává alespoň z jedné trubkové zátky a z vyhodnocovací a k ní připojené signalizační aparatury, které jsou zabudovány do schránky, s výhodou tvarem připomínající ruční pistoli, v jejímž ústí je zabudováno pouzdro, v němž je vakuově těsně uloženo čidlo tlakové diference napojené na vyhodnocovací aparaturu, a k němuž je vakuově těsně napojena připojovací hlavička. Trubková zátka a připojovací hlavička jsou opatřeny válcovým těsněním s vnějším průměrem blízkým vnitřnímu průměru teplosměnné trubky. Alternativně je trubková zátka a připojovací hlavička opatřena kalíškovým těsněním a zátkou ve tvaru komolého kužele se středním průměrem blízkým k vnitřnímu průměru teplosměnné trubky s centrálním otvorem a na něj napojeným alespoň jedním křížovým otvorem či dále alternativně je trubková zátka a připojovací hlavička opatřena těsněním tvaru komolého kužele se středním průměrem shodným s vnitřním průměrem teplosměnné trubky či dále alternativně je trubková vážka opatřena kalíškovým těsněním a rozpínacím trnem či dále alternativně je připojovací hlavička opatřena kalíškovým těsněním s průměrem kalíšku větším jak průměr teplosměnné trubky a je doplněna trubkovým vedením. Výhodné je pouzdro zabudované ve schránce opatřit zavzdušňovacím prvkem.

Na rozdíl od dosud používaných prostředků pro vyhledávání netěsných trubek výměníků, zejména kondenzátorů parních turbín, za provozu či v provozních podmínkách elektrárny, umožňuje zařízení podle vynálezu jednoznačně stanovit v krátkém čase i velmi malé netěsnosti v trubkách, přičemž jeho funkce není ovlivňována okolními podmínkami ani subjektivními prvky obsluhy, která se zařízením pracuje.

Odaje získané ze zařízení jsou jednoznačné, zcela objektivní, neprodukovatelné a nezávisí na odborné kvalifikaci obsluhy. Další výhodou je, že pořizovací náklady na zařízení jsou velmi nízké. Navíc možnost vyhledat i malé netěsnosti v trubkách či v zaválcování trubek v trubkovnicích, zejména u kondenzátorů turbín jaderných elektráren, a to jak při odstávce, tak i při provozu se sníženým výkonem bloku podstatně přispívá k udržení optimálního vodního chemického režimu v parních generátorech, ohřívácích apod., což zvyšuje životnost těchto zařízení a vede k úsporám elektrické energie. Navíc podle časového průběhu signálu z vyhodnocovací aparatury lze stanovit i velikost netěsnosti u testované trubky.

Příklady provedení zařízení na vyhledávání netěsných trubek výměníků tepla, zejména kondenzátorů parních turbín podle vynálezu jsou na obr. 1 až 6. Obr. 1 představuje zařízení aplikované při vyhledávání netěsných trubek kondenzátorů parní turbíny, obr. 2 alternativní provedení trubkové zátky zasunuté v teplosměnné trubce, obr. 3, 4 a 5 znázorňují alternativní provedení připojovací hlavičky a obr i 6 představuje alternativní provedení trubkové zátky či těsnění připojovací hlavičky.

Zařízení sestává z alespoň jedné trubkové zátky £ a z vyhodnocovací 2_ a k ní připojené signalizační 2 aparatury, které jsou zabudovány do schránky 14, v jejímž ústí je zabudováno pouzdro 15, v němž je vakuově těsně uloženo čidlo 5 tlakové diference napojené na vyhodnocovací aparaturu 2, a k němu je vakuově těsně napojena připojovací hlavička £. ^pro dobrou manipulaci se zařízením v energetickém provozu je výhodné, aby schránka 14 byla tvaru ruční pistole. Dále je výhodné opatřit pouzdro 15 zavzdušňovacím prvkem 6_f ^a to v případech hledání velmi malých netěsností, kdy se musí měřit na jedné a téže trubce delší dobu. Trubková zátka 2 a připojovací hlavička £ se provádějí v několika alternativách, a to bud pro testy těsnosti jen samotné teplosměnné trubky 2/ nebo pro testy těsnosti jak trubky 2' tak i jejího spojení s trubkovnicí 2·

Provedení podle obr. 1, kdy je použito válcové těsnění 7_ na trubkové zátce £ a na připojovací hlavičce 4. je vhodné pro test těsnosti a vyhledávání netěsností pouze samotné teplosměnné trubky 2· ^K témuž účelu slouží alternativní úprava trubkové zátky £ a připojovací hlavičky £ s těsněním tvaru komolého kužele se středním průměrem shodným s vnitřním průměrem teplosměnné trubky 2' obr. 5. Posledně jmenovaná alternativa se při praktických zkouškách zařízení podle vynálezu zvlášť osvědčila, poněvadž dobře navádí připojovací hlavičku £ do trubky 2 ^a dobře se přizpůsobuje tvaru a povrchu ústí teplosměnné trubky 2 exponované v provozu delší dobu. Provedení podle obr. 2, kdy trubková zátka £ je opatřena kalíškovým těsněním 11 a rozpínacím trnem 12 je určeno pro vyhledávání malých netěsností v trubce 2’

Pro hledání netěsností v teplosměnné trubce 2 ^a í ve spoji této trubky 2 ^s trubkovnicí 2 na obou stranách současně, a to při práci s jedním zařízením na jedné straně trubky 2 nebo při práci se dvěma zařízeními aplikovanými na obou koncích téže teplosměnné trubky 2 současně jsou určena alternativní provedení na obr. 3, 4 a 6.

Připojovací hlavička £ je opatřena bud kalíškovým těsněním 11 nebo kalíškovým těsněním 11 a trubkovým vedením 3 3 nebo kalíškovým těsněním 11, zátkou 16 tvaru komolého kužele se středním průměrem blízkým k vnitřnímu průměru teplosměnné trubky 2 opatřenou centrálním otvorem 17 a alespoň jedním křížovým otvorem 18, který je na centrální otvor 17 napojen. Obr. 6 představuje současně variantu provedení trubkové zátky £ pro vyhledávání netěsností trubky 2 a spojení trubky 2 ^s trubkovnicí 2 ^na obou koncích při práci pouze s jedním zařízením z jedné strany teplosměnných trubek 2·

Claims (8)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení na vyhledávání netěsných trubek výměníků, tepla, zejména kondenzátorů parních turbín, vyznačující se tím, že sestává z alespoň jedné trubkové zátky (1) a z vyhodnocovací (2) a k ní připojené signalizační (3) aparatury, které jsou zabudovány do schránky (14), tvarem připomínající ruční pistoli, v jejímž ústí je zabudováno pouzdro (15), v němž je vakuově těsně uloženo čidlo (5) tlakové diference napojené na vyhodnocovací aparaturu (2) a k němuž je vakuově těsně napojena připojovací hlavička (4).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že trubková zátka (1) a připojovací hlavička (4) jsou opatřeny válcovým těsněním (7} s vnějším průměrem blízkým vnitřnímu průměru teplosměnné trubky (8).
3. 3. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že trubková zátka (1) je opatřena kalíškovým těsněním (11) a rozpínacím trnem (12).
4. 4. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že trubková zátka (1) a připojovací hlavička (4) jsou opatřeny kalíškovým těsněním (11) a zátkou (16) tvaru komolého kožele se středním průměrem blízkým k vnitřnímu průměru teplosměnné trubky (8) s centrálním otvorem (17) a na něj napojeným alespoň jedním křížovým otvorem (18).
5. 5. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že trubková zátka (1) a připojovací hlavička (4) jsou opatřeny těsněním tvaru komolého kužele se středním průměrem shodným s vnitřním průměrem teplosměnné trubky (8) .
6. 6. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že připojovací hlavička (4) je opatřena kalíškovým těsněním (11) s průměrem kalíšku větším jak průměr teplosměnné trubky (8).
7. 7. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že připojovací hlavička (4) je opatřena trubkovým vedením (13).
8. 8. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že pouzdro (15) je opatřeno zavzdušňovacím prvkem (6).