DE2059370C - Verfahren und Vorrichtung zur Ortung eines Dampflecks in einem Röhrenwärmetauscher mit dampfdurchströmten Rohren - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Ortung eines Dampflecks in einem Röhrenwärmetauscher mit dampfdurchströmten RohrenInfo
- Publication number
- DE2059370C DE2059370C DE19702059370 DE2059370A DE2059370C DE 2059370 C DE2059370 C DE 2059370C DE 19702059370 DE19702059370 DE 19702059370 DE 2059370 A DE2059370 A DE 2059370A DE 2059370 C DE2059370 C DE 2059370C
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sodium
- hydrogen
- pressure
- water
- tubes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 40
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 35
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 34
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 34
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 31
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 29
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 26
- 230000002950 deficient Effects 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 10
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 3
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 2
- 241000220450 Cajanus cajan Species 0.000 claims 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 2
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 claims 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 claims 1
- 210000000056 organs Anatomy 0.000 claims 1
- 230000000149 penetrating Effects 0.000 claims 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 2
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000002407 Jessenia polycarpa Nutrition 0.000 description 1
- 244000232488 Jessenia polycarpa Species 0.000 description 1
- 241000595008 Nanium Species 0.000 description 1
- 241001148662 Phragmites australis Species 0.000 description 1
- 235000010599 Verbascum thapsus Nutrition 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001151 other effect Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N tin hydride Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000700 tracer Substances 0.000 description 1
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ortung und Ausschaltung von Wasserdampf-Mikroleckagen
in den Behälter eines Röhrcnwärmeaustauschers hinein, dessen Wärmeaustauschrohre \on flüssigem
Natrium umspült werden, bei dem das Leck zunächst ohne Abänderung von Druck und Temperatur
Jes normalen Würmetauschbetriebes als solches'
durch Nachweis von Wasserstoff im Natrium nach bekanntem Verfahren aufgespürt und als Mikroleck
klassifiziert wird und aus der Gesamtheit der Rohre
de·- Wärmeaustauscher« eine das fehlerhafte Rohr enthaU-nde
Rohrgruppe ausgesondert wird sowie auf ein.. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.
I):j Erfindung eignet sich also insbesondere für Wärmeaustauscher, bei denen das die Rohre umspülen··-',
wärmeahgebende Piimärfluid durch flüssiges so
Na ;üti gebildet wird, während das durch die Rohre
Mr. :-;>:nde. wärmeaufnehmende Sekundärfluid Wasse:
:m Dampfzustand oder im flüssigen, mit Dampf senv-·.
inen Zustand ist. Sie wurde vor allem für Wärmedii-:
:ii->cher mit einer sehr großen Anzahl von Rohren
cn ,ekelt, die in dichter Weise durch einen Behälter
r. :!ii-sigem Natrium hindurchgeführt und außerhalb
ti. 'hen mit Verteiler- bzw. Sammelleitungen für die
Y._ _!:'.ing des Strömungsmediums (Wassc ode,
Γ'.. :p[ ι über die Rohre verbunden sind.
/■_': der Erfindung ist die Verminderung der
\ . '!Verfügbarkeit« der Anlage für den Fall der An-
;■.... . einer Undichtigkeit an irgendeinem der Rohre L '\ Jen NiiJhweis des du ^h l'mset/unii von Wasser
ι : · \'a!rium gebildeten Wasserstoffs sowie die exakte
Λ μ !iderung des fehlerhaften Rohren ohne d,n.ß das
v : ium aus dem Behälter abgelassen und — falls die
1: :Π des Wärmeaustauschers das ergibt -- vor- ; : weise sogar, ohne daß der Wasserdamptkreis auf
',:,'Sphärenbedingungen gebracht werden muß. Ziel
ί . Erfindung ist weiter eine Außerbetriebr.ahme des
lal georteten fehlerhaften Rohres auf einfache
ν. .:-.(.- durch Abschluß an beiden Enden, wobei Or-.
_ und Außerbetriebnahme einfach und rasch erfolso
daß der Wiedereinsatz der Anlage beschleu- :.!.·■ erreicht we-Jen kann.
i - ;st bekannt, daß Wärmeauslauscher und insbe-
: .iere Wärmeaustauscher für natriumgekühltc
kernreaktoren heikle Probleme hinsichtlich der Be- ;· . bssiclierheit der Anlagen mit sich bringen. Bei jer..r
an den Wärmeaustauscherrohren auftretenden 1 !KÜehtiukeit kann nämlich das in den Rohren in
! ,um von Flüssigkeit oder Dampf von hohem Druck ., mandene Wasser in das außerhalb der Rohre be-■
indliche Natrium gelangen. Die dadurch bedingte Re-.lkiion
/wischen Natrium und Wasser bringt viele Schwierigkeiten, die in der c'nen oder anderen Weise
/u einer mehr oder minder dauerhaften »Nichtverfügbarkeit··-
der Anlage führen.
Wenn das betraclitete Leck erheblich, beispielsweise größer als einige Gramm Wasser pro Sekunde
!st und insbesondere einem Rohrbruch gleichkommt.
111 iiW die Anlage außer Betrieb genommen werden und
die Instandsetzung ist stets kompliziert und kostspielig.
Hei einem geringeren Leck von beispielsweise einigen Hundertstel Gramm bis zu einigen Gramm Wasser
pro Sekunde, das insbesondere auf einen Riß oder ein Loch von geringer Abmessung zurückzuführen ist.
wird ''ine weniger heftige Reaktion beobachtet, aber
die Erfahrung zeigt, daß sich ein solches Leck wie eine Art Schneidbrenner innerhalb der Flüssigkeit verhält,
-o daß die Gefahr einer erheblichen und raschen Be- -ehädigung der benachbarten Anordnungen, insbe-
-ondere der anderen Rohir zu befürchten ist. Auch in
diesem Falle ist für die Vornahme der unerläßlichen Inspektionen und Reparaturen die vollständige Stillegung
der Anlage praktisch notwendig.
Wenn schließlich das Leck an irgendeinem der Rohre eines Wärrneaustauscher-Rohrbündeis äußerst
gering, beispielsweise geringer als einige Hundertstel Gramm Wasser pro Sekunde ist und einem üblicherweise
mit »Mikroleckage« bezeichneten Leck gleichkommt,
das insbesondere von Fabrikationsfehlern herrührt, die bei der vorangehenden Kontrolle der
Rohre vor dem Zusammenbau des Wärmeaustauschers übersehen wurden oder durch einen Ermüdungsriß
oder jede durch andere Wirkungen verursachte L'ndichtigkeit gebildet wird, sind die Folgen für
die Umgebung erfahrungsgemäß relativ unbedeutend oder zumindest schwach genug, so daß sie erst nach
einer erheblichen Einwirkungsdauer zu merklichen Schäden führen; in diesem letzteren Falle ist es mithin
möglich, die Nichtverfügbarkeit dei Anlage stark zu
begrenzen. Wenn nämlich der Betrieb der Anlage durch die Lokalisierung und Außerbetriebnahme des
fehlerhaften Rohres möglich:,! wen.^ gestört wird, ist
der vollständige Ausbau der Vorrichtung für die Inspektion aller Rohre wie es bei Leckagen mit höherem
Durchsatz in Anbetracht ihrer Wirkung auf die ' irngebung
notwendig ist. nicht erforderlich
Das zu diesem Zweck entwickelte, erfindungsgemäße Verfahren ei möglich: die Reparatur einer minimalen
L'ndichtigkeit oder eines Mikrolecks im oben angedeuteten Sinne, ohne daß eine lungere Nichtverfügbarkeit
der Anlage erforderlich wäre und das ausfindig gemachte schadhafte Rohr kann leicht außer
Betrieb genommen, d. h. an beiden Enden außerhalb des natriumhaltigen Behälters verschlossen werden.
Diese Außerbetriebnahme eines einzelnen Rohres führt nur zu einer sehr geringen Verminderung der
thermischen Wirksamkeit des Wärmeaustauschers, die im allgemeinen vernachlässigbar ist. wenn man die
sehr hohe Zahl der die Anlage bildenden Ro..re bedenkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs genannten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß man den
Wärmeaustauscher bei einer Temperatur, bei der noch keine Leckveistopfung durch ausfallende Verunreinigungen
zu befürchten ist. auf isotherme Bedingungen bringt, bei denen die zwischen Natrium und
Wasser pro Zeiteinheit ausgetauschte Wärmeenergie praktisch gleich Null ist; daß man gleichzeitig den
Druck des Wasserdampfes in der Gesamtheit der Wärmeaustauscherrohre bis auf einen Wert leicht
über dem Druck des Natriums absenkt; daß man nacheinander jedes Rohr der vorangehend ausgewählter.
Gi üppe mit einem Reservoir mit wasserstoffhaltigem
Fluid verbindet, das in die Rohre mit einem Druck, der höchstens gleich dem Druck des Wasserdampfes
bei normalem Betrieb ist und mit der Temperatur des Natriums eingeführt wird; daß man das Auftreten
von Wasse"3toff im Nanium nach an sich bekannten Verfahren nachweist, um das fehlerhafte
Rohr zu entdecken, das dann außerhalb des Behalters zugestöpselt und so außer Betrieb genommen wird.
Der Nachweis des Wasserstoffs im Natrium erfolgt nach dem bekannten Verfahren ganz allgemein dadurch,
daß man ihn durch eine Metallmembran diffundieren läßt, die an einen Analysator, wie ein Massenspektrometer,
angeschlossen ist.
Es wurde bereits festgestellt, daß es unrentabel ist, die klassischen Kontroll- und Meßsysteme, die für den
Globalnachweis der Anwesenheit von Wasserstoff im Natrium verwendet werden, für die individuelle Ortung
von gegebenenfalls schadhaften Rohren während des normalen Wärmeaustauschbetriebes zu verwen-
den, indem man insbesondere an diese Systeme eine komplizierte Mechanik anpaßt, welche die Inspektion
der Gesamtheit der Rohre »Rohr für Rohr« ermöglicht. Wärmeaustauscher für Kernreaktoren mit merklicher
Leistung haben nämlich mehrere hundert oder sogar tausend Rohre, so daß jede Methode der direkten
Ortung »Ohr für Rohr« wegen der Vielzahl derselben rasch unmöglich wird.
Bei dem vorliegenden Verfahren kann dagegen nach einem ersten vorangehenden Zeitabschnitt, in
dem nach einem bekannten Verfahren und abhängig von der Konzeption des Austauschers und seiner
Struktur eine das schadhafte Rohr enthaltende Gruppe von mehreren Rohren ausgewählt wird, was
bei normalem Betrieb der Anlage passiert, in einem zweiten Zeitabschnitt von begrenzter Dauer, während
der besondere Bedingungen von Temperatur und Druck im Wärmeaustauscher herrschen, die genaue
Ortung bzw. Auffindung des schadhaften Rohres innerhalb der ausgewählten Gruppe relativ kostensparend
und mit einem Minimum an Störungen für den Betrieb der Anlage erreicht werden.
Die angenommene Arbeitsweise erfordert nach eventueller Auffindung der das schadhafte Rohr enthaltenden
Rohrgruppe eine solche Regelung der Reaktorleistung, daß das Natrium im Wärmeaustauscher
auf eine im wesentlichen isotherme Temperatur gebracht wird, bei der die pro Zeiteinheit über die
Rohre hinweg ausgciausuluc Wäiiiicciicigic pfäkitaCn
gleich Null ist; diese Temperatur ist selbstverständlich mit dem mechanischen Verhalten der Gesamtheit der
Anlage verträglich sowie mit dem allgemeinen Betrieb derselben und liegt dabei vorzugsweise über dem
Schmelzpunkt von Natriumhydroxyd (nahe 320 C) oder allgemeiner über derjenigen Temperatur, bei der
Verunreinigungen beginnen aufzutreten, welche das Leck von der Außenseite des Rohres her verstopfen
könnten.
Gleichzeitig wird der Druck des Wasserdampfs innerhalb der Wärmeaustauscherrohre auf einen Wert
vermindert, der leicht über demjenigen des Natriums liegt, um ein Eindringen des letzteren durch das aufzufindende
Leck in das Rohr hinein zu verhindern. In der folgenden Phase kann der Druck in den Rohren
der ausgewählten Gruppe durch ein Inertgas, wie Argon
oder Stickstoff, von einer zusätzlichen äußeren Quelle her sichergestellt werden, wobei dieses Inertgas
den Wasserdampf in den Rohren der betrachteten Gruppe zwischenzeitlich ersetzt, was den Vorteil hat,
daß eine Korrosion der Rohre vermieden werden kann und die notwendigen Manipulationen erleichert
werden. Der Druck des Inertgases ist dabei gleich dem Druck des Wasserdampfes in der vorangehenden
Phase oder höher.
Abschließend wird schließlich durch eine speziell vorgesehene öffnung in den Rohren oder durch ihr jeweiliges
Ende in bestimmter Reihenfolge in jedes Rohr ein wasserstoffhaltiges Fluid eingeführt, das beispielsweise
durch entmineralisiertes und entgastes Wasser im flüssigen oder dampfförmigen Zustand
oder durch Wasserstoff oder auch durch jedes andere Fluid oder Mischfluid gebildet wird, das die eigenschaft
hat, durch chemische Reaktion mit Natrium Wasserstoff in Freiheit zu setzen. Dieses Fluid wird
mit dem Druck des Inertgases, das dadurch ersetzt wird, nacheinander in die einzelnen Rohre eingeführt.
Im Falle der Verwendung von Wasser ist dessen Temperatur gleich der isothermen Temperatur des Natriums.
Wenn auf diese Weise das schadhafte Rohr mil dem wasserstoffhaltigen Fluid unter Druck gese'.zi
wird, entweicht Wasserstoff bzw. wasserstoffhaltig^
Fluid durch das Leck und verteilt sich im äußeren Natrium.
Die Wasserstoffanzeige durch das Nachweissystcni ermöglicht dann die unmittelbare Auffindung des
schadhaften Rohres. Während dieses letzten Abschnittes kann es erwünscht sein, den Natriumdurchsatz
im Wärmeaustauscher zu vermindern, um so die Nachweisempfindlichkeit zu erhöhen und weiter den
Druck des wasserstoffhaltigen Fluids in jedem einzelnen der nacheinander geprüften Rohre auf den Nominaldruck
des Dampfes bei normalem Betrieb zu bringen, um das Leck unter den gleichen Druckbedingungen
wie bei Betrieb zu prüfen.
Es ist im übrigen zu bemerken, daß ein unzeitigc·
Zusetzen der Undichtigkeit durch Natrium oder Reaktionsprodukte wenig zu befürchten ist, da aiii
ao Operationen unter geringst möglicher Veränderung der Arbeitsbedingungen im Vergleich zu den Normalbedingungen
ausgeführt werden, unter denen c!;i< Leck grob nachgewiesen wurde.
Wenn das schadhafte Rohr auf diese Weise Ixstimmt worden ist, wird der Kreis der unter Inertgü*--
druck gesetzten Dampfrohre bis auf einen leicht über Atmosphärendruck liegenden Druck entlastet, um den
Eintritt von Luft während der abschließenden Zustöpsciüng
bzw. Stillegung des aufgefundenen schadhaften Rohres zu vermeiden. Nach dieser Außerbetriebnahme
des schadhaften Rohres wird der Wärmeaus tauscher erneut in Betrieb genommen, ohne daß d.i·.
Natrium je abgelassen worden wäre, selbst nicht w;i'"
rende eines vollständigen Stillstandes seiner Zirkui.ition.
Außerdem ist es bei der Variante, gemäß welcher flüssiges Wasser als Spürfluid verwendet wird, mn;:
lieh, jeden Zutritt von Luft in den Dampfkreis zu vermeiden. Bei den anderen Varianten bleibt der Zutritt
von Luft stets so gering wie möglich. Die Nichtverfü^:-
barkeit der Anlage ist mithin insgesamt von sehr kurzer Dauer, wobei die für die Ortung des schadhaften
Rohres erforderlichen Operationen selbst keinerlei wesentliche Demontage erfordern. Diese Operationen
erfordern weiter weder spezielles Material noch spe-
zielles Bedienungspersonal, sondern es wird allein das bereits vorhandene Kontrollmaterial verwer.Jet, wobei
der Nachweis von Wasserstoff im Natrium in an sich bekannter Weise erfolgt.
Die Beschreibung, mit der die Erfindung erläutert
Die Beschreibung, mit der die Erfindung erläutert
wird, bezieht sich auf die Zeichnungen; es zeigen
Fig. 1 und2 (schemaüsch im Schnitt) einen Wärmeaustauscher,
durch dessen Behälter Rohre für die Zirkulation von Dampf hindurchführen;
F i g. 3 einen Schnitt durch eine Vorrichtung mit
äußerem Reservoir, mit der die verschiedenen Rohre irgendeiner vorher ausgewählten Gruppe mit einem
wasserstoflhaltigen Fluid und gegebenenfalls einem Inertgas unter Druck gesetzt werden können;
F i g. 4 und 5 einen speziellen Teil eines Austau-
scherrohres in vergrößertem Maßstabs; und
F i g. 6 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsart
des Wärmeaustauschers, bei der die Anwendung einer Variante des Lecksuchverfahrens angedeutet
wird.
<>5 Der in F i g. 1 und 2 gezeigte Wärmeaustauscher
umfaßt grob schematisch einen Behälter 1, welcher der kontinuierlichen Zirkulation eines direkt oder indirekt
vom Kern eines (nicht gezeigten) Kernreaktors
7 . „η
herkommenden Primärfluids und insbewndere von
Natrium 2 angepaßt ,st, das » de«
läuterten Weise durchgeführt; nach Ortung einer das tau ^ ^^ Rohrgruppe in einem
Verfanrensschritt während des norm* en Be-
wSse du c! den Behälter 1 hindurehge^und ^ zur B Klas g ifizierung der^Undichtigkeit über die
außerhalb des Behälters mit einem E'nlaßverteilcr 6 austretende Menge in die Kathegor.e der Mi-
außerhalb des Behälters mit einem E'nlaßverteilcr 6 austretende Menge in die Kathegor.e der Mi-
und einer Auslaßsammelleitung? verbunden, mit de zeu kdne vollständige Abschaltung der
Rohre 5 die hier hängend im Behälter 1 a"Be
sind Ehrend die Rohre beim Be.spiel gemäß Fι £. 2
im wesentlichen in axialer Richtung durch denBJa
S hindurchgehen. Die letztere Anordnung mt söge
nannen entfeerbaren Rohren ermöglicht ««£sc"
der ^ lic Reinigung bzw. Entleerung dieser Roh«..
F 7> ze"gf ei" äußeres Reservoir 10 mit dem
nach dem e findungsgemäßen Verfahren eine geeig
n c N enge eines wasserstoffhaltigen Flu'ds en U"^m aJ
besondere von entmineralisiertem und entgastem a5 Wa scr 2 in flüssigem oder dampfförmigen, Zurtand
™ ^immten Bedingungen von Druck und Tem
j:„ „,.;ipr unten naher eriauien ^ __
Vorrichtungen von dem in Fig. 5 gg ™ PP . dnem Wärmeaustauscher der in
ten YP An muß außerdem eine d|chte Ab-
^„f z B wischen der Vorrichtung gemäß Fig. 5
u°nd dern\nteren Verteiler 6 vorgenommen werden,
" vermeiden, daß andere Rohre als das speziell zu um durch die wirku der Uommun.sz.e-
u P ße 1U wefden Diese Vorsichtsmaß-
^hme ist fakultativ im Falle des Austauschers gemäß
na. setzt) daß die Verteiler bzw Sammel-
Mg - ^B7 .m wesentlichen in der glühen Ho-
^^ d
n All,.,all).cher Eemaß FiR. 2 ist es vorteilhaft, zur
e-;
kann das durch Leitungen 14 und 15 rr t em Be 35 J ß. -st und diese durch einen Deckel bzw.
häUermantel U verbunden ist. Letzterer ist außen nut g VoUsc 6 heibe zu ersetzen. Unabhängig von der jehalttrmantel
11 ver eines warmeisolieren ein d Vorrichtung ist es zweckmäßig,
S5
einem? Hilftr
emt mit HUM
emt mit HUM
Temperaturfühlers,16 ^ bracht werden kann,
Das uas
mischen Instabilitäten des Austauschers, einer Abm Richtung der unteren Sammelleitung und
in hat, nach Injektion in die einzelnen
d 5Λ5ϊ
gemäß F i g.
ermog-
? schließlich die Verbindung des ^ mieden Rohren 5 zu ermöglichen, sind diese Vorzug
mit den Rohren szu<
vergrößertem Maßstab in
FeipYund5P Äzeigt wird, mit einer «.thchen «fnün2
30 verseht dSie normalerweise durch euie Stop
?cn 31 unt?r Zwischenschaltung einer D^htung f
(en 31 unter/-w FÜ die verbindung des R«ersoirs
verschlossen ist Fu^ d, 31 abgenonv
10 nut in n R,°e h rö?fnung 30 das Ende einer Le.^g 33
men und an^erOTnung ßtf die Vorzugs
am Ausgang £" ^™ fweist>
dessen KugelM
«eise ein ^™aJ„'r Feder 35 den Zutritt vom Re
fÄ 5 A-OSP^ SnX'iereits er-Prüf-
und Meßverfahren wird in ae
ÄSmie^
^ ^ Temper
Wasser in die einzelnen Rohre wird mit Hilfe
55 J65 äußeren Schauglases 13 überwacht. Gemäß einer
des ^ ^ »^^ ^ hinsichthch d
tjberlaufens der Rohre in angrenzende Grfahr^ ^ ^ ^,^ bi tet, ird ,·,.
^ Nutzvolumen des Reservoirs 10 gerade aus-
^^ f„r die FüUung emes R h ka kuhert.
verbundene Rohr eine Undichtigkeii
W diese umniudbar durch Feststellung dfcI
en nwes;nheU von Wasserstoff entdeckt, der au" der
J von entmineraiisiertem Wssscr du.ch d2i
65 |£ B * h . das Natriuin hinein zurückzuführer
£ fehlerhafte Rohr gefunden ist. brauch,
man es nur stillzulegen, d. h. insbesondere außerha,
^9 ^8333
der Endverteilcrö und 7 nach Erselz des entmineralisierten
Wassers durch Inertgas, dessen Druck dann auf einen Wert leicht über Atmosphärendruck gehalten
wird, um den Zutritt von Luft während der Zustöpselung selbst zu verhindern, zu verschließen. Man
kann danach den normalen Betrieb der Anlage rasch
wieder aufnehmen, wobei allein das zugestöpselte Rohr außer Betrieb bleibt.
Ein besonderer Fall ist vorzusehen, wenn der Zugang zu den verschiedenen Rohren des Austauschers
nicht möglich ist, ohne daß der Kreislauf des in den Rohren zirkulierenden Wasserdampfes auf Atmo-Iphäre
gebracht wird; das ist insbesondere der Fall, wenn die Rohre 5 durch 2 Frontalplatten 40 und 41
tinmünden, die am Behälter 1 in der in F i g. 6 gezeigten Weise vorgesehen sind. Eine Variante des Verfahlens
besteht dann in folgender Arbeitsweise: Nach tollständiger Druckentlastung des Dampfkreises und
Abnahme der Frontalplatten 40 und 41, was den
10
Nachteil hat, daß der Kreis auf atmosphärische Bedin gungeh gebracht wird, allerdings in sehr begrenzte
Weise, paßt man (auf der einen Seite) in jedes End( der einzelnen Rohre 5 einen dichten Stopfen 42 ein
während das andere Ende entweder mit einem Reser voir vom in Fig. 3 gezeigten Typ verbunden wird
oder mit einer Flasche 43 mit Manometer 44 und Re duzierventil 45, mit deren Hilfe direkt Wasserstoff ir
das betrachtete Rohr eingelassen werden kann. Dei
ίο Nachweis des Wasserstoffs im Natrium findet dann
wie im vorangehenden Fall statt, und die Reihenfolge der Operationen ist identisch. Es ist zu bemerken, daß
das Interesse an der Anwendung von Wasserstoff eher als Wasser aus der Tatsache resultiert, daß man in diedem
Fall unter geringerem Druck arbeiten kann als bei der vorangehenden Variante, bei welcher das Spiirfluid
entmineralisiertes flüssiges Wasser ist. Man verbessert so in einem gewissen Maße die Empfindlichkeit
des Nachweises des gesuchten Mikrolecks.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Verfahren zur Ortung und Ausschaltung von
Wasserdampf-Mikroleckagen in den Behältereines Röhrenwärmeaustauschers hinein, dessen Wärmeaustauschrohre
von flüssigem Natrium umspült λ erden, bei dem das ! ~:k zunächst ohne AbänderiHig
son Druck und temperatur des normalen Würmetauschbctriebes als solches durch den
Nachweis des im Natrium vorhandenen Wassersti'tis
nacii bekanntem Verfahren aufgespürt und aN Mikroleck klassifiziert wird und aus der Gesamtheit
der Rohre des Wärmeaustauschers eine Jas schadhafte Rohr enthaltende Rohrgruppe ausgesondert
wird. J ■> durch g e k e η η ζ. e i c h 11
e t . dal.! man den Wärmeaustauscher bei einer
Temperatur, bei der noch keine Leckverstopfung uurch auffallende Verunreinigungen zu befürchten
ist. auf isotherme Bedingungen bringt, bei de- au
nen die /wischen Natrium und Wasser pro Zeiteinheit ausgelauschte Wärmeenergie praktisch
gleich Null ist: daß man gleichzeitig den Druck des Wa^erdampfes in der Gesamtheit der Wärmeauslauschermhiv
bis auf einen Wert leicht über dem ο Druck des Natriums absenkt: daß man nacheinander
jedes Rohr der vorangehend ausgewählten Gruppe mit einem Reservoir mit wa^erstoffhaltigem
Fluid verbindet, das in die Rohre mit einem Druck, der höchstens gleich dem Druc' des Waserdampfes
bei normalem Betrieb ist und mit der Temperatur des Natriums eingeführt wird: daß
man das Auftreten '.on Wasserstoff im Natrium
nach an sich bekannten Verfahren nachweist, um das fehlerhafte Rohr zu entdecken, das dann
außerhalb des Behälters zugestöpselt und so außer Betrieb genommen wird.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß für den Nachweis des Wasser-Ntofles
im Natrium eine Vorrichtung mii WasserstotTdiltusionsmembran verwendet wird, die
einem Massenspektrometer zugeordnet ist.
: Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß die Rohre der ausgewählten Gruppe nach Druckentlastung des Austauschers
vor der Einführung de·- vvasscrstoffhaltigen Fluids
mit einem Inertgas vom Wasserdampfdruck gelülli
werden.
4. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
dal., man den Durchsatz des Natriums durch den W ärmeaustauscherbehäher während
der Einführung des vvasserstolThaltigen Fluids in die einzelnen Rohre der ausgewählten
Gruppe vermindert, um so die Empfindlichkeit des Nachweises des über das Leck in das Natrium
eindringenden Wasserdampfes bzw. Wasserstoffs Ai erhöhen.
5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck des wasserstoffhaltigen Fluids in den einzelnen Rohren der ausgewählten
Gruppe bis auf ien Wasserdampfdruck bei normalem Austauscherbetrieb gebracht wird.
(1. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserstoffhaltige Fluid in
dem aufgefundenen, fehlerhaften Rohr vor dessen
Zustöpseliing durch Inertgas ersetzt wird, das auf einen leicht über Atmosphärendruck liegenden
Druck zurückgebracht wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nr.ch einem der Ansprüche i bis 6. gekennzeich
et durch ein äußeres Reservoir (10) mit wasse sioffhahigeni Fluid mit Mitteln (17 bis 26)
zur Veränderung von Druck und Temperatur dieses Fluids und zur Kontrolle der nacheinander in
jedes der Rohre der ausgewählten Gruppe eingeführten
Fluidmasse.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet,
daß das wasserstoffhaltig Fluid durch entmineralisiertes und entgastes Wasser gebildet
wird.
''. Vorrichtung nach Anspruch S. gekennzeichnet durch ein Heizelement (17) in Kontakt mit der
Wandung (11) des Reservoirs (10) zum Aufheizen des Wassers auf die Temperatur des Natriums im
Behälter (1).
KJ. Vorrichtuni nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet,
daß da- Fassungsvermögen des Reservoirs (10) für entmineralisiertes und entgas:es
Wasser genau gleich dem Volumen eines Austauscherrohres (5) ist.
1 1. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet,
daß das wasserstoffhaltige Fluid durch Wasserdampf. W'asserstofftias oder ein
Fluid oder Mischfluid gebildet wird, das durch
chemische Reaktion mit Natrium Wasserstoff freigeben kann.
12 Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Reservoir (10) eine Auslaßleitung aufweist, die nacheinander mit jedem der
Rohre der ausgewählten Gruppe über eine in der Seitenwand der einzelnen Rohre (5) vorgesehene
Öffnung (30) und einen lösbaren Anschluß mit einem Rückschlagventil (34. 35) verbunden wird.
13. Vor: ichiung nach Anspruch 12. dadurch gekennzeichnet,
daß jedes Rohr einei ausgewählten Gruppe ein Organ (31. 32) für den vorübergehenden
Verschluß dieser Öffnung (31) zur Verbindung mit der Auslaßleitung des Reservoirs (:IO)
aufweist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1 2. dadurch gekennzeichnet,
daß die Auslaßleitung des Reservoirs (10) parallel mit einer Leitung für die Zufuhr
von Inertgas unter Druck verbunden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet,
daß das Reservoir für das wasserstoffhaltige Fluid durch eine Wasserstofflasche
(43) für komprimierten Wasserstoff gebildet wird, deren Auslaß mit einer Leitung zur aufeinanderfolgenden
Verbindung mit jeweils einem Ende der einzelnen Rohre der Gruppe über eine in der
Wand des Wärmeaustauscherbehälters (1) vorgesehene Frontalplatte (40) versehen ist, während
das andere Ende der durch eine zweite Frontalplatte (41) einmündenden Austauscherrohre
durch einen dichten Stopfen (42) verschließbar ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR6941746A FR2109027A5 (de) | 1969-12-03 | 1969-12-03 | |
FR6941746 | 1969-12-03 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2059370A1 DE2059370A1 (de) | 1971-06-16 |
DE2059370B2 DE2059370B2 (de) | 1972-09-28 |
DE2059370C true DE2059370C (de) | 1973-05-03 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE4119040A1 (de) | Verfahren und geraet zum testen von filterelementen | |
DE102010006541B4 (de) | Verfahren und Anlage zum Abkühlen von Säure | |
DE1936409C3 (de) | Sicherheitsvorrichtung für einen durch Flüssigmetall beheizten Dampferzeuger | |
DE19832049A1 (de) | Unterwasser-Untersuchungs/Reparaturgerät | |
CH636773A5 (de) | Verfahren und vorrichtung zum entlueften von umlaufsystemen fuer fluessigkeiten. | |
DE102014103691A1 (de) | Wärmetauscher, Reaktoranordnung umfassend diesen Wärmetauscher und Verfahren zum Temperieren eines Reaktors | |
DE2847862B2 (de) | Kühleinrichtung zum Kühlen der Atmosphäre im Primärschutzbehälter eines Kernreaktors | |
DE2059370C (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ortung eines Dampflecks in einem Röhrenwärmetauscher mit dampfdurchströmten Rohren | |
DE10319220A1 (de) | Dialyse-Anlage mit Heißreinigung | |
DE1243289B (de) | Verfahren und Anordnung zur Lokalisierung eines beschaedigten Brennelementes in einem Kernreaktor | |
DE2059370B2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ortung eines dampflecks in einem roehrenwaermetauscher mit dampfdurchstroemten rohren | |
DE3101306C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Detektion von Natrium-Leckagen in Dampferzeugern | |
DE69510591T3 (de) | System zur erkennung von schadhaften kernbrennstäben | |
DE2521269B2 (de) | Druckwasserreaktor | |
DE2532106C2 (de) | "Verfahren zum gemeinsamen vakuumdichten Verschließen der Enden von dem Fluidtransport dienenden Transportorganen sowie Anwendung dieses Verfahrens innerhalb eines Verfahrens zur Ermittlung von Lecken" | |
DE2329549C3 (de) | Verfahren zur Dichtigkeitsprüfung von Flüssigmetall-Wasser/Dampfwärmetauschern | |
DE7738979U1 (de) | Waermetauscher | |
DE2203107B2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Beschleunigung der Kondensation des im Schadensfall aus dem Druckbehälter eines wassergekühlten Kernreaktors austretenden Dampfes | |
DE1226223B (de) | Kernreaktoranlage | |
DE68908800T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Identifizierung von Dichtheitsfehlern eines Neutronenabsorberstabes eines Kernreaktors. | |
DE2329549B2 (de) | Verfahren zur dichtigkeitspruefung von fluessigmetall-wasser/dampfwaermetauschern | |
DE1221372B (de) | Atomkernreaktoranlage | |
DE2146925A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ortung von Brennstoffhüllenrissen in flüssigkeitsgekühlten Kernreaktoren | |
DE60208655T2 (de) | Methode zum Testen der internen Dichtigkeit von Wärmetauschern | |
DE2550329A1 (de) | Dreistoff-waermetauscher |