CS256021B1

CS256021B1 - Method of heat exchanger's leaky tube localization especially with steam generator

Info

Publication number: CS256021B1
Application number: CS854882A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Matal; Josef Klinga
Original assignee: Oldrich Matal; Josef Klinga
Priority date: 1985-07-01
Filing date: 1985-07-01
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS488285A1

Abstract

U navrhovaného způsobu lokalizace netěsné trubky výměníku tepla se měří postupně v prvním vyústění každé trubky zmíněného výměníku diference tlaků mezi vnitřním prostorem a vnějším okolím jjři současném, nicméně dočasném uzavření druhého vyústění trubky po dobu měřenía při zaplněném mezitrubkovém prostoru výměníku tepla plynem o tlaku nejméně dvakrát vyšším, než je tlak okolí. Touto metodou je možno jednoznačně identifikovat trubku s netěsností o ekvivalentním průměru desetiny milimetru. Řešení lze využít u parních generátorů jaderných elektráren s WER za účelem lokalizace netěsné trubky.Leaks in the proposed localization method the heat exchanger tubes are measured sequentially in the first outlet of each of said tubes exchanger pressure difference between internal space and the outer environment of the present, however, temporarily closing the other outlet of the pipe for the time of measurement when filled heat exchanger space gas at a pressure of at least twice as high than ambient pressure. This method is possible unambiguously identify the leak tube with an equivalent tenth of an average millimeter. The solution can be used with steam generators nuclear power plants with WER for the purpose of locating a leak tube.

Description

Vynález ee týká způsobu lokalizace netěsné trubky výměníku tepla, zejména parního generátoru·The invention relates to a method for locating a leaking heat exchanger tube, in particular a steam generator.

Vznik netěsnosti ve výměníku tepla, užitého zejména v jaderné energetice nebo v chemickém provozu, znamená často vážné narušení provozuschopnosti celého zařízení· Ve většině případů jde u výměníků tepla o netěsnou trubku. Jakmile je netěsnost odhalena, výměník nebo i celý technologický komplex se zpravidla z provozu odstavuje a nestává fáze lokalizace netěsné trubky. Ve velkých výměnících tepla bývá i několik tisíc trubek. Objem výměníku dosahuje desítek a stovek kubických metrů. Netěsnou trubku je třeba najít u odstaveného zařízení v podmínkách provozu s respektováním návazných technologických a bezpečnostních hledisek.Ze známých metod lze k lokalizaci netěsné trubky z provozu odstaveného výměníku tepla využít heliovou zkoušku těsnosti nebo metodu lokalizace zdroje emitovaného akustického spektra netěsností. Používá se i fluorescenční metoda· Při použití heliové zkoušky těsnosti zabudovaného výměníku tepla v technologickém nebo energetickém zařízení vzniká řada těžkostí· U metody s čichaěem helia se musí celý mezi trubkový prostor výměníku zaplnit tlakovým heliem nebo směsí helia s jiným plynem· K tomu je třeba několik desítek kubických metrů helia, kterého cena je značně vysoká, a taktéž možnost těsného oddělení výměníku od ostatního technologického zařízení. Navíc během testu se zpravidla rychle v prostoru ústí trubek zvýší koncentrace helia v celém zkoušeném prostorná lokalizace netěsné trubky je vyloučena. U metody ofukování heliem, kdy se postupně do každé trubky dávkuje malé množství helia při napojeném mezi trubkovém prostoru výměníku na vakuovou čerpací jednotku s helio vým hledačem, se nebezpečí zamoření prostoru heliem nevylučuje a navíc je třeba vysoce výkonná a drahé čerpací jednotka, ^'o vše za předpokladu, že mezitrubkový prostor výměníku lze oddělit vakuověLeaks in a heat exchanger, used mainly in nuclear power plants or chemical plants, often result in serious disruption of the entire plant's operability. · In most cases, heat exchangers are leaking pipes. As soon as the leak is detected, the exchanger or even the whole technological complex is usually shut down and the leak tube location phase does not happen. In large heat exchangers there are even several thousand pipes. The volume of the exchanger reaches tens and hundreds of cubic meters. The leak tube must be found in the shutdown equipment under operating conditions with respect to the related technological and safety aspects. From known methods, the leak tube from the shut down heat exchanger can be located using helium leak test or the method of locating the source of the emitted acoustic leakage spectrum. Fluorescence method is also used · When using the helium leak test of a built-in heat exchanger in a technological or power plant, a number of difficulties arise · In the helium smear method, the entire space between the heat exchanger tubing must be filled with pressure helium or helium with other gas tens of cubic meters of helium, the price of which is very high, and also the possibility of close separation of the exchanger from other technological equipment. In addition, during the test, the helium concentration generally increases rapidly in the mouth of the tubes throughout the entire spatial location of the leaking tube being eliminated. In the helium blowing method, in which a small amount of helium is gradually fed into each tube while connected between the exchanger tubular space to the vacuum pumping unit with the helium seeker, the danger of helium contamination is not eliminated and moreover a high performance and expensive pumping unit is required. all provided that the inter-tube space of the exchanger can be separated by vacuum

- 2 256 021 těsné od ostatního technologického zařízení· Úspěšnost metody lokalizace zdroje emitovaného akustického spektra netěsností je omezena jednak útlumem a jednak rozptylem akustického signálu konstrukcí výměníku tepla. Jednoznačnou lokalizaci lze provést až v případě, jde-li o větší netěsnosti trubek. Lokalizace netěsné trubky fluo rescenční metodou je subjektivní, zdlouhavé a nejednoznačné.- 2 256 021 close to other technological equipment · The success of the method of locating the source of the emitted acoustic spectrum of leaks is limited both by attenuation and by scattering of acoustic signal by heat exchanger structures. Clear localization can only be carried out if there are major leaks in the pipes. Localization of the leaking pipe by the fluo-resistence method is subjective, lengthy and ambiguous.

Uvedené nevýhody zámých metod odstraňuje z podstatné Části způsob lokalizace netěsné trubky výměníku tepla, zejména parního generátoru, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, ž.e u z provozu odstaveného výměníku se postupně měří v prvním vyústění každé trubky diference tlaků mezi jejím vnitřním prostorem a vnějším okolím při současném, avšak dočasném uzavření druhého vyústění trubky po dobu měření a při zaplněném mezitrubkovém prostoru výměníku tepla libovolným plynem o tlaku alespoň dvakrát vyšším než je tlak okolí. *These disadvantages of the methods are substantially eliminated by the method of locating the leaking heat exchanger tube, in particular the steam generator, according to the invention. Its principle consists in the fact that during the shutdown of the exchanger, the pressure difference between its inner space and its external environment is measured in the first orifice of each tube, while the second orifice of the tube is closed but temporarily closed. with a pressure at least twice the ambient pressure. *

Jak ukázaly první experimenty lze touto metodou jednoznačně identifikovat trubku s netěsností o ekvivalentním průměru desetiny milimetru. Na otestování každé trubky je třeba času kratšího než 10 sekund. Způsob lokalizace netěsné trubky výměníku tepla je velmi jednoduchý a k jeho provedení je třeba relativně jednoduché zařízení, které je podstatně lacinější než heliový hledač netěsnosti nebo vakuová čerpací jednotka nebo akustická souprava·As the first experiments have shown, this method can clearly identify a leak tube with an equivalent tenth of a millimeter diameter. Less than 10 seconds is required to test each tube. The method of locating the leakage tube of the heat exchanger is very simple and requires a relatively simple device that is considerably cheaper than a helium leak detector or vacuum pump unit or acoustic kit.

Tím se dosahuje zkvalitnění procesu lokalizace netěsné trubky, objektivita výsledků a v konečném výsledku zvýšení součinitele využití výměníku a celého technologického zařízení, v němž je výměník začleněn.This results in improved quality of the leak tube location process, objectivity of the results, and ultimately an increase in the coefficient of utilization of the exchanger and the entire technological equipment in which the exchanger is incorporated.

Lokalizace netěsné trubky výměníku tepla podle vynálezu se provádí tak, že po odhalení netěsnosti a odstavení výměníku z provozu podle předem připravených předpisů se umožní přímý přístup k oběma vyústěním každé trubky. V mezitrubkovém prostoru výměníku odděleném od ostatního zařízení technologickými armaturami se udržuje tlak plynu alespoň dvakrát vyšší, než je tlak v okolí prostoru vyústění trubek. Zaplnění mezitrubkového prostoru výměníku se může provést např.tlakovým dusíkem. Pak se postupně a po celou dobu měření dočasně, např. specielní zátkou s držákem, uzavírají druhé vyústění trubek v tomže pořadí a Časovém rytmu se měří v prvním vyústění trubek diference tlaků mezi vnitřním prostorem právě měřenéThe location of the leakage tube of the heat exchanger according to the invention is carried out in such a way that after detecting the leak and shutting down the exchanger according to pre-prepared regulations, direct access to the two orifices of each tube is allowed. In the inter-tube space of the exchanger separated from the other equipment by technological fittings, the gas pressure is kept at least twice higher than the pressure in the vicinity of the pipe orifice space. The filling of the inter-tube space of the exchanger can be carried out, for example, by pressure nitrogen. Then the second orifice of the tubes is closed temporarily and for the whole time of the measurement, eg by a special plug with a holder, in the same order and the time rhythm is measured in the first orifice of the tubes the pressure difference between the inner space just measured

- 3 2S6 021 trubky a okolím ústí trubek· Tak se postupuje od první až k poslední trubce výměníku· Trubky, v jejíchž prvním vyústění při současně zátkou uzavřeném druhém vyústění byla zaznamenána diference tlaku, jsou označeny jako netěsné· Podle časového průběhu změny měřené diference tlaku lze kromě stanovení trubky s netěsností určit též velikost netěsnosti·- 3 2S6 021 pipe and pipe outlet area · This is the procedure from the first to the last heat exchanger pipe · Pipes in which the first orifice of the simultaneously closed second orifice has a pressure difference are marked as leaking · Measured pressure difference In addition to determining the leak tube, the leak size can also be determined ·

PříkladExample

V konkrétním případě způsobu lokalizace netěsné trubky v ležatém parním generátoru jaderné elektrárny s WER lze určit netěsné trubky způsobem podle vynálezu tak, že parní generátor se armaturami odpojí od primárního i sekundárního okruhu jaderné elektrárny» vychladí se a vysuší se· Otevřou se víka nad oběma kolektory, do nichž jsou zakotveny trubky * sundá ae závěrná víko vstupního kolektoru a závěrné víko výstupního kolektoru· ^vůči okolí utěsněný trubkový meziprostor, t.j. sekundární prostor parního generátoru, se napustí tlakovým dusíkem a je v něm udržován tlak 0,5 MPa® Do vstupního kolektoru zasahují trubky prvním zaústěním a do výstupního kolektoru zasahují trubky druhým vyústěním. Pak se postupně a dočasně zátkovým přípravkem uzavírají druhá vyústění trubek a v tomtéž pořadí a časových intervalech se měří v prvním vyústění trubek ve vstupním kolektoru diference tlaků mezi vnitřním prostorem měřené trubky a okolím ve vstupním kolektoru, a to od první až de poslední trubky zabudované v parním generátoru· Jako netěsné jsou pak lokalizovány a označeny ty trubky, v jejichž prvním vyústění byla zaznamenána diference tlaku· Z časové změny diference tlaku při něření ee stanovuje velikost netěsnosti v poškozené trubce· Při dsbré připravenosti techniky, parního generátoru a personálu lze jsdnozničně a objektivně lokalizovat netěsné trubky v parním generátoru v průběhu dvou pracovních směn·In the particular case of the method of locating the leak tube in the horizontal steam generator of a nuclear power plant with WER, the leak tubes can be determined by the method according to the invention by disconnecting the steam generator from the primary and secondary circuit of the nuclear plant. into which are embedded tubes removes * ae lid closing the inlet of the collector and the cover lid ⁱⁿ the outlet collector · teaches vicinity sealed tubular interspace, i.e. the secondary chamber of the steam generator was padded with nitrogen and the pressure therein is maintained at a pressure of 0.5 to the inlet collector MPa® the pipes reach the first orifice and the outlet collector reaches the pipes through the second orifice. Then, the second orifice of the tubes is gradually and temporarily closed with a stopper, and in the same order and time intervals, the first orifice of the tubes in the inlet collector measures the difference in pressure between the inner space of the measured tube and the surroundings in the inlet collector. steam generator · Leaks are then localized and marked with the difference in pressure at the first orifice · From the time variation of the pressure difference during measurement ee determines the amount of leakage in the damaged tube · With good readiness of technology, steam generator and personnel locate leaking pipes in the steam generator during two working shifts ·

Ve srovnání s dosud psužívanou fluorescenční metodou se způsobem dle vynálezu lokalizují netěsné trubky parních generátorů jaderných elektráren s WER objektivně, jednoznačně a rychleji·In comparison with the fluorescent method used so far, the leak tubes of nuclear power generators with WER are objectively, unambiguously and faster located in the method according to the invention.

Claims

Method for locating a leaking heat exchanger tube, in particular a steam generator, characterized in that the pressure difference between its inner space and its external environment is measured successively at the first orifice of each heat exchanger tube while simultaneously closing the second orifice for measurement and filling the inter-pipe space of the heat exchanger with a gas at least twice the ambient pressure ·