DD238631A1

DD238631A1 - DEVICE FOR ELECTROLYTIC TREATMENT OF METALLIC HOLLOW CYLINDERS

Info

Publication number: DD238631A1
Application number: DD27773385A
Authority: DD
Inventors: Eckhard Wendig; Klaus Oertel; Bodo Wehnert
Original assignee: Energiewerke Nord Gmbh
Priority date: 1985-06-25
Filing date: 1985-06-25
Publication date: 1986-08-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung metallischer Hohlzylinder. Sie ist insbesondere zur Behandlung der Innenwandung radioaktiv kontaminierter Rohrleitungen in Kernkraftwerken anwendbar. Ziel und Aufgabe bestehen darin, metallische Hohlzylinder, insbesondere radioaktiv kontaminierte Rohrleitungen, effektiv und fernbedient zu reinigen. Erfindungsgemaess wird dies dadurch geloest, dass als Elektrode ein flexibles Metallschlauchstueck verwendet wird, das aussen mit Abstandshaltern und Reinigungsborsten, innen mit einer elektrischen Unterwasseraxialpumpe ausgestattet ist. Pumpe und Elektrode werden dabei ueber ein gemeinsames Elektrokabel gespeist. Der durch die Pumpe erzielte Axialschub dient dem Elektrodenvortrieb und der Ueberwindung vorhandener Rohreinbauten, wie z. B. Thermometertauchhuelsen oder Rohrkruemmer. Diese Konstruktion vereinfacht die Vorrichtungshandhabung. Waehrend der elektrolytischen Bearbeitung wird durch den Weiterbetrieb der Pumpe ein staendiger Elektrolytumlauf im Elektrodenbereich zum Abtransport aufsteigender Gasblasen aufrechterhalten. Durch die Reinigungsborsten kann eine wirkungsvolle Restbelagsentfernung erreicht werden.The invention relates to a device for the electrolytic treatment of metallic hollow cylinders. It is particularly applicable to the treatment of the inner wall of radioactively contaminated pipelines in nuclear power plants. The aim and task is to clean metallic hollow cylinder, especially radioactively contaminated pipes, effectively and remotely. According to the invention, this is achieved by using as electrode a flexible piece of metal tubing which is externally equipped with spacers and cleaning bristles, internally with an electric underwater axial pump. Pump and electrode are fed via a common electric cable. The axial thrust achieved by the pump is the electrode propulsion and overcoming existing pipe installations, such. B. Thermometertauchhuelsen or Rohrkruemmer. This construction simplifies device handling. During the electrolytic processing, a continuous electrolyte circulation in the electrode area is maintained by the continued operation of the pump for the removal of ascending gas bubbles. The cleaning bristles can be used to effectively remove residual coating.

Description

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Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung metallischer Hohlzylinder, insbesondere der Innenwandung radioaktiv kontaminierter Rohrleitungen in Kernkraftwerken.The invention relates to a device for the electrolytic treatment of metallic hollow cylinders, in particular the inner wall of radioactively contaminated pipelines in nuclear power plants.

Characteristic of the known technical solutions

Das Arbeiten innerhalb kontaminierter Rohrleitungen kerntechnischer Anlagen, insbesondere von Kernkraftwerken, erfordert häufig eine Dekontamination der betreffenden Innenflächen. Aus dem Stand der Technik sind hierzu verschiedene Methoden bekannt. So ist dem DD-WP 208701 ein Verfahren zur Dekontamination von Ausrüstungen nuklearer Dampferzeugeranlagen beschrieben. Dieses Verfahren beinhaltet eine chemische Dekontamination kompletter Primärkreislaufsystemne durch eine mehrstufige Behandlung der Ausrüstungen mit oxidierend und beizend wirkenden Lösungen, die über eine geeignete Spültechnologie wieder aus dem System entfernt werden müssen.Working within contaminated pipelines of nuclear facilities, especially nuclear power plants, often requires decontamination of the respective interior surfaces. Various methods for this purpose are known from the prior art. Thus, the DD-WP 208701 a method for decontamination of equipment of nuclear steam generator systems is described. This method involves chemical decontamination of complete primary cycle systems by multi-stage treatment of the oxidizing and corrosive solution equipment which must be removed from the system via a suitable flushing technology.

Nachteilig an diesem Verfahren sind die hohen Kosten, die aus den Prozeßzeiten, dem Chemikalienaufwand sowie der Endlagerung des entstehenden radioaktiven Abfalls entstehen.Disadvantages of this process are the high costs which arise from the process times, the chemical expenditure and the disposal of the resulting radioactive waste.

Vorteilhafter ist es, die betreffenden Rohrleitungen autonom zu dekontaminieren, wobei aus Strahlenschutzgründen nur solche Verfahren diskutabel sind, die weitgehend mechanisiert und/oder automatisiert werden können.It is more advantageous to decontaminate the relevant pipelines autonomously, with only such methods being discussed for radiation protection reasons, which can be largely mechanized and / or automated.

In Arbeitsmaterialien des RGW-Arbeitsgremium WTR-2 (1982) wird eine pneumatisch fortschreitende Elektrolysevorrichtung für die Dekontamination von Hauptumwälzleitungen in KKW erwähnt, welche die Rohrinnenwandung nach dem Temponverfahren bearbeitet. Die Reinigung erfolgt jedoch nicht am gesamten Rohrumfang gleichmäßig und die Anordnung ist bei längerer Einsatzdauer, d.h. bei zunehmendem Verschleiß der Tampons, nicht hinreichend kurzschlußsicher. Desweiteren ist aus dem DD-WP T36982 eine Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen der Innenwandung metallischer Hohlzylinder bekannt. Bei dieser Vorrichtung wird eine in den Hohlzylinder einführbare Elektrode verwendet, die als Dreipunktelektrode mit drei radialsymmetrischen, auswechselbar gestalteten Teilelektroden ausgebildet ist. Diese Teilelektroden sind über eine Kniehebelkonstruktion mit einem drehbaren Führungsrohr verbunden, welches außerhalb des Hohlzylinders gelagert ist. Das Führungsrohr ist sowohl zur Elektrolyt- als auch zur Stromzuführung zu den Teilelektroden vorgesehen und mit diesen durch flexible Leitungen verbunden. Diese Vorrichtung hat die Nachteile, daß sie nicht mobil einsetzbar ist und in Rohrkrümmungen versagt.In working materials of the RGW working group WTR-2 (1982), a pneumatically progressive electrolysis device for the decontamination of Hauptumwälzleitungen in NPP is mentioned, which processes the pipe inner wall according to the Temponverfahren. However, the cleaning is not uniform over the entire pipe circumference and the arrangement is at longer service life, i. with increasing wear of the tampons, not sufficiently short-circuit proof. Furthermore, from the DD-WP T36982 a device for electrolytic pickling of the inner wall of metallic hollow cylinder is known. In this device, an insertable into the hollow cylinder electrode is used, which is designed as a three-point electrode with three radially symmetrical, interchangeable shaped sub-electrodes. These sub-electrodes are connected via a toggle construction with a rotatable guide tube which is mounted outside of the hollow cylinder. The guide tube is provided both to the electrolyte and to the power supply to the sub-electrodes and connected to them by flexible lines. This device has the disadvantages that it is not mobile and fails in pipe bends.

Darüber hinaus ist aus dem DD-WP 216051 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung metallischer Hohlzylinder bekannt. Diese Vorrichtung, ausgestattet mit Spannbandelektroden und Sprühdüsen, besitzt als Bewegungsapparat eine Faltenbalg-Konstruktion mit zugehörigen Schwellkörpern. Sie hat den Nachteil, daß ihr Betrieb den zusätzlichen Anschluß eines Hydraulikschlauches und mehrerer Pneumatikschläuche mit zugehörigem Magnetventil-Steuerungsblock erfordert.In addition, from DD-WP 216051 a method and an apparatus for the electrolytic treatment of metallic hollow cylinder known. This device, equipped with clamping band electrodes and spray nozzles, has a bellows construction as a musculoskeletal system with associated cavernous bodies. It has the disadvantage that its operation requires the additional connection of a hydraulic hose and several pneumatic hoses with associated solenoid valve control block.

Aus der DE-PS 3136186 und der DE-PS 3136187 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung der Innenwände von metallischen Leitungssystemen durch Elektropolieren mit Hilfe bewegter Elektroden bekannt. Diese Verfahren bzw. Vorrichtungen sind jedoch durch einen hohen technischen Realisierungsaufwand, bedingt durch die zusätzliche Einführung eines Hydraulikschlauches in das Leitungssystem sowie die Aufstellung eines Pumpenaggregates, gekennzeichnet.From DE-PS 3136186 and DE-PS 3136187 methods and apparatus for cleaning the inner walls of metallic piping systems by electropolishing using moving electrodes are known. However, these methods or devices are characterized by a high level of technical implementation, due to the additional introduction of a hydraulic hose in the piping system and the installation of a pump unit.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der es unter technologisch günstigen Bedingungen möglich ist, Rohrinnenflächen, insbesondere radioaktiv kontaminierte, elektrolytisch im Badverfahren effektiv zu reinigen.The object of the invention is to provide a device with which it is possible under technologically favorable conditions, pipe inner surfaces, especially radioactively contaminated, to be effectively cleaned electrolytically in the bath process.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Elektrode ein flexibles Metallschlauchstück verwendet wird, in dessen Zentralachse eine elektrische Unterwasseraxialpumpe so angeordnet wird, daß der geförderte Massenstrom der Pumpe eine Vorwärtsbewegung der flexiblen Elektrode innerhalb der Rohrleitung und gegebenenfalls vorhandener Krümmer ermöglicht, wobei die am äußeren Metallschlauchmantel angebrachten elastischen Stäbe und Borsten aus Kunststoffen eine elektrisch isolierte Führung der Elektrode auch im Bereich vorhandener Rohreinbauten, wie zum Beispiel Thermometertauchhülsen, gewährleisten sowie eine mechanische Nachreinigung der elektrolytisch behandelten Rohrinnenwandungen vollziehen.The object is achieved in that the electrode is a flexible metal hose piece is used, in the central axis of an electric Unterwasseraxialpumpe is arranged so that the pumped mass flow of the pump allows a forward movement of the flexible electrode within the pipeline and possibly existing manifold, wherein the outer Metal hose jacket attached elastic rods and bristles made of plastics an electrically insulated guide the electrode in the range of existing pipe fittings, such as Thermometertauchhülsen ensure and make a mechanical cleaning of the electrolytically treated Rohrinnenwandungen.

Die elektrische Unterwasseraxialpumpe ist über Anströmleitblechhalterungen in die Zentralachse eines kurzen, starren und dünnwandigen Passrohres eingesetzt, welches in den vorderen Teil der Metallschlaucheinfassungen eingeschoben und so befestigt ist, daß die Flexibilität des Metallschlauches nicht eingeschränkt wird. Die am Ende des Passrohres eingesetzten Abströmleitbleche sind im Winkel so eingestellt, daß eine unbeabsichtige Drehung der gesamten Vorrichtung in der Rohrleitung infolge des Pumpenbetriebes vermieden wird. Ein Elektrokabel, das gleichzeitig zur längsseitigen Elektrodenführung als Zugseil und als Standardkontrolle mittels angebrachter Meßmarken fungiert, versorgt die Elektrode und die gleichstrombetriebene Unterwasseraxialpumpe.The electric underwater axial pump is inserted via Anströmleitblechhalterungen in the central axis of a short, rigid and thin-walled fitting tube, which is inserted into the front part of the metal hose mounts and fixed so that the flexibility of the metal hose is not limited. The Abströmleitbleche used at the end of the pass tube are set at an angle so that an unintentional rotation of the entire device is avoided in the pipeline due to the pump operation. An electric cable, which functions simultaneously as a pull cable for the longitudinal electrode guide and as a standard control by means of attached measuring marks, supplies the electrode and the DC-powered underwater axial pump.

Nach vollständigem Einfahren der Vorrichtung in die einseitig offene, mit Elektrolyt gefüllte Rohrleitung bis in die vorgesehene Endstellung, wird sie mit Hilfe des als Zugseil dienenden Elektrokabels in ihrer Lage gehalten. Während der elektrolytischen Bearbeitung der Rohrinnenwand im Elektrodenbereich wird durch den Weiterbetrieb der Pumpe die Elektrode ständig umspült und damit ein Festsetzen entstehender Gasblasen im oberen Bereich der Rohrinnenwand verhindert. Nach Ablauf der vorgesehenen Bearbeitungszeit wird die Elektrode jeweils um den Betrag ihrer wirksamen Lage bei ständigem Weiterbetrieb von Elektrode und Pumpe mittels Elektrokabel gezogen. Die mechanische Beseitigung des relativ leicht entfernbaren Restbelages erfolgt dabei durch die mantelseitig angebrachten Reinigungsborsten. Die Effektivität der Belagsentfernung kann erhöht werden durch mehrfaches Ziehen und Wiedereinfahren der Elektrode um einen Teilbereich der wirksamen Elektrodenlänge.After complete retraction of the device in the unilaterally open, filled with electrolyte pipe to the intended end position, it is held by means of serving as a traction cable electrical cable in position. During the electrolytic processing of the tube inner wall in the electrode area, the electrode is constantly flushed around by the continued operation of the pump and thus prevents seepage of gas bubbles occurring in the upper region of the tube inner wall. After expiration of the intended processing time, the electrode is pulled by the amount of its effective position with continuous continued operation of the electrode and pump by means of electric cable. The mechanical removal of the relatively easily removable residual coating is carried out by the shell side mounted cleaning bristles. The effectiveness of the pad removal can be increased by repeatedly pulling and re-inserting the electrode around a portion of the effective electrode length.

embodiment

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. In Fig. 1 erfolgt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Die biegsame rohrförmige Elektrode besteht aus einem flexiblen Metallschlauchstück 1, welches an beiden Enden rohrförmige Einfassungshülsen 2 und 3 mit verjüngtem Durchmesser besitzt. Auf den äußeren Metallschlauchmantel 1 und die Einfassungshülsen 2 und 3 sind mittels Manschetten 4 die Elastomerstäbe 5 sowie die Reinigungsborsten 6 aufgesetzt. In weiterer Ausgestaltung der Einfassung können diese Konstruktionsmerkmale 5 und 6 durch Abstandhalter gleitender Art, vorzugsweise in Halbkugel- oder Kugelform oder rollender Art, vorzugsweise in Kugel- oder Walzenform, ersetzt werden.The invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. In Fig. 1 is a schematic representation of the device according to the invention. The flexible tubular electrode consists of a flexible metal tube piece 1, which has at both ends tubular edging sleeves 2 and 3 with a tapered diameter. On the outer metal hose jacket 1 and the enclosure sleeves 2 and 3, the elastomer bars 5 and the cleaning bristles 6 are placed by means of sleeves 4. In a further embodiment of the enclosure, these design features 5 and 6 can be replaced by spacers sliding type, preferably in hemispherical or spherical shape or rolling type, preferably in spherical or roll form.

Ein kompaktes Bauteil stellt das kurze, starre und dünnwandige Passohr 7 dar, das in die vordere Einfassung 2 eingeschoben und dort befestigt ist. In der Mittelachse des Passrohres 7 ist die elektrische Unterwasseraxialpumpe 8 mit Hilfe mehrerer Anströmleitbleche 9 verschraubt. Die am Ende des Passrohres7 eingesetzten Abströmleitbleche 10 sind im Winkel so eingestellt, daß eine Drehung der gesamten Vorrichtung in der Rohrleitung durch den Betrieb der Pumpe vermieden wird. Das Elektrokabel 11 wird mittels nicht dargestellter Zugentlastungsschelle in der Mittelachse der Einfassungshülse 3 befestigt und in diesem Bereich an die Elektrode 1 angeschlossen, an den Außenmantel des Passrohres 7 geführt und über eine vorhandene Aussparung an die Gleichstrom-Überwasseraxialpumpe angeklemmt.A compact component is the short, rigid and thin-walled Passohr 7, which is inserted into the front casing 2 and fixed there. In the center axis of the fitting tube 7, the electric underwater axial pump 8 is screwed by means of several Anströmleitbleche 9. The Abströmleitbleche 10 used at the end of the pass tube 7 are set at an angle so that rotation of the entire device in the pipeline is avoided by the operation of the pump. The electric cable 11 is fastened by means not shown strain relief in the center axis of the casing sleeve 3 and connected in this area to the electrode 1, guided to the outer jacket of the fitting tube 7 and clamped over an existing recess in the DC Überwasseraxialpumpe.

Claims

Invention claim:

1. Apparatus for the electrolytic treatment of metallic hollow cylinder, in particular the inner walls of radioactively contaminated pipelines in nuclear power plants, characterized in that a flexible metal hose (1) is used for working in the bath electrode electrode, which at both ends of bordering sleeves (2) and (3) and

, on the lateral surface a plurality of sleeves (4) with elastic rods (5) and cleaning bristles (6), wherein further in the electrode central axis an electric Unterwasseraxialpumpe (8) via a short, thin-walled pass tube (7) and built-Anströmbleche (9) is arranged which allows both the electrode drive in straight and curved pipe sections, as well as a constant flushing of the electrode (1) for discharging released gases, while some directly in the pump outlet within the pass tube (7) Abströmbleche (10) unwanted rotational movements of the device, which is guided only by means of the supply of the electrode (1) and the underwater axial pump (8) serving electrical cable (11), prevent.

2. Device according to item 1, characterized in that the elastic rods (5) are replaced by spacers sliding type, preferably in hemispherical and conical form, or by spacers rolling type, preferably in spherical and roll form.