DD220344A2

DD220344A2 - CATHODIC PROTECTION SYSTEM FOR ROEHRENWAERMETAUSCHER, FOR EXAMPLE, FOR SURFACE CONDENSERS

Info

Publication number: DD220344A2
Application number: DD25695983A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Kupka; Wolfgang Lehmann; Siegfried Koehler; Juergen Koehler; Mechthild Mueller; Peter Posselt
Original assignee: Bergmann Borsig Veb
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1985-03-27

Abstract

DIE ERFINDUNG BETRIFFT EIN KATHODISCHES SCHUTZSYSTEM FUER ROEHRENWAERMETAUSCHER MITTELS FREMDSTROMBEAUFSCHLAGTER ANODEN. ZIEL IST ES, DAS KATHODISCHE SCHUTZSYSTEM SO ZU VERVOLLKOMMNEN, DASS DIE GEFAHR DER ANODENAUSFAELLE VERMEIDBAR IST. ES STEHT DIE AUFGABE, DAS KABELSCHUTZSYSTEM ZU VERBESSERN. ERREICHT WIRD DAS DADURCH, DASS DER ANSCHLUSS UND DIE ZUFUEHRUNG DER ABZWEIGE DES DAS FREMDSTROMKABEL FUEHRENDEN ROHRSYSTEMS BEI ALLEN ANODEN VON UNTER HER AN DIE AM FUSS DER ANODEN BEFINDLICHEN TOPFARTIGEN ELEMNTE ERFOLGT. DIE HAUPTSTRAENGE, DIE GENEIGT ODER VERTIKAL ANGEORDNET SIND, WEISEN EINE PRUEFEINRICHTUNG AUF, MIT DER DIE DICHTHEIT DES KABELSCHUTZSYSTEMS UNMITTELBAR NACH DER MNTAGE PRUEFBAR UND MIT DER EVENTUELL EINGEDRUNGENES LECKWASSER WAEHREND DES BETRIEBES FESTSTELLBAR IST. DIE EINFUEHRUNGSSTELLEN DES FREMDSTROMKABELS IN DIE HAUPTSTRAENGE SIND GEGENUEBER DER ATMOSPHAERE ABGEDICHTET. DIE VORLIEGENDE LOESUNG IST ANALOG AUCH FUER IN WASSERKAMMERN VON ROEHRENWAERMETAUSCHERN INSTALLIERTE BZUGSELEKTRODEN ANWENDBAR.THE INVENTION CONCERNS A CATHODIC PROTECTION SYSTEM FOR ROHRER WASHER HEATER BY THE CIRCULATORY FLOOD ANODE. THE OBJECTIVE IS TO FULFILL THE CATHODIC PROTECTION SYSTEM SO THAT THE RISK OF ANODE EXTINGUISHING FAILURE IS AVOIDABLE. IT IS THE TASK TO IMPROVE THE CABLE PROTECTION SYSTEM. THE FOLLOWING MEANS THAT THE CONNECTION AND SUPPLY OF THE SUBSTITUTES OF THE PIPE SYSTEM THROUGHOUT THE CIRCULAR CURRENT IS CARRIED OUT IN ALL ANODES FROM UNDER THE TOP OF THE POTENTIAL ELEMENTS ON THE BASE OF THE ANODES. THE MAIN TREATMENT, ORGANIZED OR VERTICALLY ORGANIZED, SHOULD CONSTITUTE A TESTING ELEMENT WHICH MAKES THE LEAKAGE OF THE CABLE PROTECTION SYSTEM IMMEDIATELY POSSIBLE AFTER MNTAGE AND POSSIBLE DETECTED LEAK WATER DURING OPERATION. THE INTRODUCTION LOCATIONS OF THE FREMDSTROM CABLE TO THE MAIN TREAD ARE FACED AGAINST THE ATMOSPHAERE. ANTIQUE, THIS SOLUTION IS ALSO APPLICABLE TO DUCTING ELECTRODES INSTALLED IN WATER CHAMBERS OF ROEHRENWAERME SHEARS.

Description

Ka.thodischea Schutzsystem für Röhrenwärmetauscher, beispielsweise für Oberflächenkondensatoren .Ka.thodischea Protection system for tubular heat exchangers, for example for surface condensers.

Anwendungsgebietfield of use

Die Erfindung betrifft ein kathodisches Schutzsystem für Röhrenwärmetauscher mittels fremdstrombeaufschlagter Anoden, beispielsweise für große Oberflächenkondensatoren von Dampfturbinen, bei denen aufgrund der Werkstoffpaärung inabesondere der Rohrboden auf der Seite der Wasserkammer korrosionsgefährdet ist, und bei denen die Anoden mit ihren beiden Enden in topfartigen Elementen in bekannter Weise eingegossen und mittels an den topfartigen Elementen vorgesehener Halterungsstücke im Innenraum der Wasserkammer lösbar an vorhandenen Ankern oder ah Rippen oder an Gestellen aufgehängt sind, wobei das Fremdstromkabel für den Anschluß an die Anoden in einem gegen den Druck in der Wasserkammer abgedichteten Rohrsystem installiert ist, das auf der Anschlußseite des Fremdstromkabels mit den topf artigen Elementen lösbar verbunden und durch die V/and der Wasserkammer dichtend hindurchgeführt ist, 'The invention relates to a cathodic protection system for tubular heat exchangers by means of externally charged anodes, for example, for large surface condensers of steam turbines, where due to the material inabesondere in particular the tube plate on the side of the water chamber is prone to corrosion, and where the anodes with its two ends in cup-like elements in a known manner poured and hung by means provided on the pot-like elements support pieces in the interior of the water chamber releasably attached to existing anchors or ah ribs or racks, the foreign power cable is installed for connection to the anodes in a sealed against the pressure in the water chamber pipe system, the the connection side of the power cable is detachably connected to the cup-like elements and sealingly passed through the V / and the water chamber, '

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Beim kathodischen· Schutzsystem der vorbeschriebenen Art sind die Anoden entsprechend der Aufteilung der berührten Felder der Rohrboden über die untere und die obere Hälfte der Rohrboden verteilt innerhalb der Wasserkairtmern instal-In the case of the cathodic protective system of the type described above, the anodes are distributed within the water chambers in accordance with the division of the touched fields of the tubesheet over the lower and the upper half of the tubesheet.

.- . ^: .. .·. ' ' ·; ·. · . . '. . ';. li'ert. Ein Kabelschutzsystem, das von einem'Rohrsystem, durch das das Fremdstromkabel geführt 'ist, gebildet wird, besteht aus einem einzigen etwa in halber Höhe der Was-;:- serkammern horizontal angeordnetem Hauptstrang, von/dem aus beiderseits Abzweige zu den oberhalb und unterhalb gelegenen Anschlüssen der Anoden führen« Langzeiterprobungen im Kraftwerk brächten die Erkenntnis, daß bei den vom Hauptstrang nach unten geführten Abzweigen sich T/asaeranaammlung en einstellen können. Das Was-, sei? kann Leckwasaer von undichten Anschlußstellen sein; es kann aber auch Schwitzwasser sein, das sich bei einem nach außen offenem Rohrsystem einstellt, wenn eine höhere Außenraumtemperatur gegenüber der Kühlwassertemperatur in der Wasserkammer vorhanden ist. Nachteilig ist, daß bei dem hohen Og-Sättigungsgrad von Kondenswasser die Gefahr der Korrosion im offenen Kabelschutzsystem sehr groß ist. Darüber hinaus kann eine elektrolytische Auflösung des Fremdstromkabels bei angelegter Spannung ein-, treten, wenn dieses unmittelbar innerhalb des Rohrsystems im Wasser liegt und naturgemäße Fehlstellen in der Isolierung oder Schadstellen, durch Montagefehler verursacht, vorhanden sind. Das kann zum Auafall ,von Anoden führen, so daß deren Schutzwirkung in dem dafür vorgesehenen Schutzbereich nicht eintritt. ' . . ..-. ^: · ·. ''·; ·. ·. , '. , ';. li'ert. A cable protection system formed by a 'pipe system through which the external power cable is routed' consists of a single main strand arranged horizontally about halfway up the water chambers, from which branches on either side to the above and below Leading connections of the anodes lead «Long-term tests in the power plant would bring the knowledge that with the branches led down from the main branch T / asaeranaammlung en can adjust. The what, is? may be Leckwasaer from leaking connection points; but it can also be condensation, which occurs in an outwardly open pipe system, if a higher outdoor temperature compared to the cooling water temperature in the water chamber is present. The disadvantage is that the risk of corrosion in the open cable protection system is very high at the high Og saturation of condensation. Moreover, an electrolytic dissolution of the external current cable can occur when the voltage is applied, if this is located directly in the water within the pipe system and there are natural defects in the insulation or damaged areas caused by assembly errors. This can lead to Auafall, anodes, so that their protective effect does not occur in the designated protection area. '. , ,

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Ziel der ErfindungObject of the invention

Es ist das kathodische Schutzsystem 'soweit zu vervollkommnen, daß die Gefahr von Anodenausfallen weitestgehend vermieden wird.It is the cathodic protection system 'so far to perfect that the risk of anode failures is largely avoided.

Darlegung des '.Wesens der Erfindung "Presentation of the 'presence of the invention'

Aufgabe ist es, das Kabelschutzsystem innerhalb der Wasserkammern derart weiterzuentwickeln, daß mit geringem Aufwand der vorgenannten Zielstellung nachgekommen wird. Erreicht wird das dadurch, daß der Anschluß und die Zuführung der Abzweige des das Fremdstromkabel führendenThe object is to further develop the cable protection system within the water chambers such that with little effort the aforementioned objective is met. This is achieved in that the connection and the supply of the branches of the foreign power cable leading

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Rohrsysterns bei allen Anoden von unten her an die am ' Fuß der Anoden befindlichen topfartigen Elemente erfolgt. Die Hauptstränge weisen eine PrüfeinrichtungRohrsysterns in all anodes from below to the located at 'foot of the anodes cup-like elements. The main strands have a testing device

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auf, mit der die Dichtheit des Kabelschutzsystems unmittelbar nach der Montage ' prüf bar und mit der eventuell eingedrungenes Leckwasser während des Betriebes fest- . stellbar ist. Die Hauptsträhge sind geneigt oder vertikal angeordnet und mindestens nach der geneigten oder nach unten abgeführten Seite hin dichtend durch die Wandung der Wasserkammern hindurchgeführt und mit einem Absperrorgan als Prüfeinrichtung versehen. Die Einführungsstellen des Fr#mdstromkabels in die Hauptstränge sind gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Die Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung werden in der mit einfachen Mitteln wesentlich.verminderten Gefahr des : Ausfalls von Anoden unter Beibehaltung des grundsätzlichen Aufbaues des eingangs genannten Schutzsystems bei eintretender vorgesehener Schutzwirkung gesehen. Insbesondere ermöglicht das angeordnete Absperrorgan eine Dichtheitsprüfung des Kabelschutzsys.tems bereits unmittelbar nach der Montage der' Anlage, ohne daß eine Kühlwasserbeaufschlagung des Röhrenwärmetauschers erfolgen muß. Damit wird ein ungehinderter Sauerstoffzutritt zum Kabelschutzsystem weitgehend unterbunden, wodurch sich die Korrosionsgefahr verringert. Schließlich ist eine Möglichkeit geschaffen worden, Leckagen im Kabelschutzsystem-durch Betätigen des Absperrorgans festzustellen. Anstelle dieses vorgeschlagenen diskontinuierlichen Systems zur Ermittlung vorhandener Leckagen' ist es auch möglich, ein kontinuierlich arbeitendes vorzusehen, beispielsweise in Form einer Wasservorlage (Rohrschleife) oder schwimmergesteuerter Wasserabieiter.on, with the tightness of the cable protection system immediately after assembly 'test bar and with the eventual leaked water stuck during operation. is adjustable. The Hauptsträhge are inclined or arranged vertically and passed at least after the inclined or downwardly discharged side sealingly through the wall of the water chambers and provided with a shut-off device as a test device. The entry points of the ground wire into the main strands are sealed from the atmosphere. The advantages of the solution according to the invention are seen in the simple means substantially reduced risk of: failure of anodes while maintaining the basic structure of the protective system mentioned in the incoming protective effect. In particular, the arranged obturator allows a tightness test of the Kabelschutzsys.tems already immediately after the installation of the 'plant, without the need to carry out a Kühlwasserbeaufschlagung the tubular heat exchanger. This largely prevents unhindered access of oxygen to the cable protection system, which reduces the risk of corrosion. Finally, a possibility has been created to detect leaks in the cable protection system by operating the obturator. Instead of this proposed discontinuous system for detecting existing leaks', it is also possible to provide a continuously working, for example in the form of a water mask (pipe loop) or float-controlled Wasserabieiter.

Ausführungsbeispiel . ' ^: ; ' · . · -·.Embodiment. '^:;'·. · - ·.

Die Erfindung Ist nachstehend anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert. ; In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to several embodiments. ; In the accompanying drawing show:

Pig. 1: eine stirnseitige Ansicht auf einen Oberflä- ·'. chenkohdensator bei geöffneter WasserkammerPig. 1: an end view of a surface . chenkohdensator with open water chamber

mit zwei Hauptsträngen, schematisch darge- ^! V stellt; ,. .... , , with two main strands, schematically illustrated ^! V represents; . ....,

Fig. 2: eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung mit nur. einem Hauptstrang in der gleichenFig. 2: a further embodiment of the invention with only. a main strand in the same

Darstellungsart; Pig. 3: eine Variante der Erfindung mit vertikalen Hauptsträngen.Display; Pig. 3: a variant of the invention with vertical main strands.

Bei einem als Oberflächenkondensator für Dampfturbinen ausgebildeten Röhrenwärmetauscher ί sind in dessen.'Wasserkammern 2^entsprechend der-eingangs genannten Haupt-Patentanmeldung fremdstromgespeiste Anoden 8 angeordnet. Das das Fremdstromkabel 15 durch die Wasserkammern 2 führende Rohrsystem besteht aus den Hauptsträngen 12' und den Abzweigen 12" . Die Abzweige 12" sind \bei allen Anoden 8 stets von unten her an die am Fuß der Anoden 8 befindlichen Verschraubungen 13 der topfartigen Elemente 9 herangeführt. Sollten die Anoden 8 abv/eichend von der dargestellten vertikalen Lage installiert sein, dann sind die von unten herangeführten Abzweige 12" immer an die am tiefsten gelegenen topfartigen Elemente 9 anzuschließen. Bei horizontaler Lage der Anoden 8 ' sind die Abzweige 12" unmittelbar vor den Anschlüssen der topfartigen Elemente 9 nach unten weggeführt, so daß sich in den Abzweigen 12" kein Wasser sammeln kann. Die Hauptstränge 12' sind zum gleichen Zweck gemäß den Fig. 1 und 2 geneigt, bzw.-entsprechend der Fig. 3 vertikal angeordnet. AlIe^Hauptstränge 12* sind nach' einer gegenüber den Anschlußstellen an den Anoden 8 tiefer gelegenen Stelle außerhalb der Wasserkammern 2 geführt und mit einem Absperrorgan 16 versehen. Bei derIn one designed as a surface condenser for steam turbine tubular heat exchanger fr are externally current-fed anodes 8 arranged in whose.'Waßerkammern 2 ^ corresponding to the above-mentioned main patent application. The pipe system leading the foreign power cable 15 through the water chambers 2 consists of the main strands 12 'and the branches 12 "." The branches 12 "are always at the bottom of the anodes 8 of the screw-type elements 9 at the bottom of the anodes 8 introduced. If the anodes 8 are installed from the vertical position shown, then the branches 12 "brought in from below are always to be connected to the lowest-lying pot-like elements 9. In the horizontal position of the anodes 8 ', the branches 12" are immediately in front of the Ports of the cup-like elements 9 led away down so that can not collect water in the branches 12 "The main strands 12 'are inclined for the same purpose according to FIGS. 1 and 2, or according to FIG. All of the main strands 12 * are guided to a location lower than the water chambers 2 in relation to the connection points at the anodes 8 and provided with a shut-off device 16

Ausführung nach Pig. 1 aind die Einführüngsstellen 17 für das Frerndstromkabel 15 an der den Ab sperr organ en 16 gegenüberliegenden Seite der Hauptstränge 12' angeordnet, so daß anstelle der nur einseitigen Wanddurchführungen gemäß -den Varianten, Pig. 2 und 3v die Hauptstränge 12' beiderseits durch die Wandung der Wasserkammern 2 dichtend hindurchgeführt sind. Die'Einführungssteilen 17' für das Fremdstromkabel 15 befinden sich bei den beiden letzten Auaführungsvarianten zwischen den Absperrorganen 16 und den Wandungen der Wasserkammern 2. Sämtliche Einführungsstellen 17, .1-7' aind gegenüber der Atmosphäre abgedichtet. Die vorliegende Weiterentwicklung des Kabelschutzsystems .nach der Hauptanmeldung ist analog auch für in Wasserkammern 2 installierte, nicht dargestellte, Bezugselektroden anwendbar. ' ; ( . ' Design according to Pig. 1 aind the Einführüngsstellen 17 for the stranded power cable 15 on the Ab locking organ 16 en opposite side of the main strands 12 'are arranged so that instead of only one-sided wall penetrations according to the variants, Pig. 2 and 3v, the main strands 12 'on both sides are sealingly passed through the wall of the water chambers 2. Die'Einführungssteilen 17 'for the foreign power cable 15 are located in the last two Auaführungsvarianten between the shut-off valves 16 and the walls of the water chambers 2. All insertion points 17, .1-7' aind sealed to the atmosphere. The present development of the cable protection system. After the parent application is analogously applicable also for installed in water chambers 2, not shown, reference electrodes. '; (. '

Claims

Invention claims. , , '

1. Cathodic protection system for tubular heat exchangers by means of externally charged anodes, for example, for large surface condensers of steam turbines, in which due to. Material pairing in particular. the tubesheet on the side of the water chamber is susceptible to corrosion, and be'i cast with which the anodes with its two ends in pot-like elements in a known manner and releasably provided by the pot-like elements support pieces in the interior of the water chamber to existing anchors or ribs or racks are suspended, wherein the external power cable for connection to the anodes in a 'sealed against the pressure in the water chamber pipe system is releasably connected on the connection side of the Fremdströmkabels with the cup-like elements and sealingly passed through the wall of the water chamber ,, ";""·, -. ., characterized in that the connection and the supply of the branches (12 ") of the foreign power cable (15) leading pipe system takes place at all anodes (8) from below to the at the bottom of the anodes (8) cup-shaped elements (9) and that the or the main strands (12 ') have a checking device for determining the tightness of the cable protection system immediately after installation, and with respect to leak water penetrated during _{operation.:.'} ·; ';.

2. Cathodic protection system according to item 1, characterized gekennzeiclinet that or the. Main strands (12 ·) inclined or arranged vertically and at least after the inclined or downwardly discharged Seitehin, sealingly passed through the V / and the water chamber (2) and provided with a shut-off device (16) as a test device, and that the insertion points ( 17, 17 ') of the external current cable (15) in the main strands (12') are sealed from the atmosphere.

For this 1 sheet drawing