DE2503260C2

DE2503260C2 - Vorrichtung zum Lokalisieren und Abstopfen von undichten Rohren eines Geradrohrwärmetauschers

Info

Publication number: DE2503260C2
Application number: DE19752503260
Authority: DE
Inventors: Alija Dipl.-Ing. 6800 Mannheim Hodzic; Heinrich 6804 Ilvesheim Stach
Original assignee: Hochtemperatur-Reaktorbau 5000 Koeln De GmbH; Hochtemperatur Reaktorbau 5000 Koeln GmbH
Current assignee: Hochtemperatur Reaktorbau GmbH
Priority date: 1975-01-28
Filing date: 1975-01-28
Publication date: 1982-05-13
Also published as: DE2503260A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lokalisieren und Abstopfen von undichten Rohren eines Geradrohrwärmetauschers mit sehr großen Abmessungen, dessen Rohre oben und unten in Rohrplatten gehalten werden, an die sich je ein Sammler anschließt, und die zu als Boxen ausgebildeten, im Querschnitt kreisförmigen oder kreisringförmigen Bündeln zusam-

fti mengefaßt sind, wobei die Rohrplatten und die Sammler ebenfalls kreisförmig oder kreisringförmig ausgebildet sind, vorzugsweise für Wärmetauscher in Kernreaktoren.

Verschlußeinrichtungen für gerade Rohre an schwer zugänglichen Stellen von kerntechnischen Anlagen sind bekannt. Sie bestehen im wesentlichen aus Stopfen, die zum druckdichten Verschließen von undichten Rohren oder zum zeitweiligen Verschließen von der Druckprüfung auszusetzenden Rohren dienen.

So ist in der Offenlegungsschrift 18 13 589 ein Verschlußstopfen dargestellt, der axial verschiebbar und teilweise konisch ausgebildet ist und eine aufweitbare Dichthülse trägt. Diese weist auf ihrer Außenseite mehrere hintereinanderliegende Dichtkanten in Umfangerichtung auf, die bei Verschiebung des Stopfens nacheinander in das abzudichtende Rohr einschneiden.

In der Offenlegungsschrift 2211 809 wird ein Verschlußstopfen beschrieben, der aus einem in dem zu verschließenden Rohr absetzbaren Klemmkörper, einem Bolzen und einem auf den Bolzen aufschraubbaren Dichtkörper besteht Das dem Rohrinneren zugewandte Ende des Bolzens ist konisch ausgebildet und dient dazu, den Klemmkörper auseinanderzuspreizen.

Ein Rohrstopfen zum zeitweiligen Verschließen von Wärmetauscherrohren ist aus der Offenlegungsschrift 22 53 343 bekannt. Der Rohrstopfen umfaßt einen lose auf das Rohr aufsetzbaren Druckzylinder und einen Kolben, an den sich eine mit Spreizorganen und einer Dichtung versehene Stange anschließt. Bei Einwirkung des Druckes auf den Kolben legen sich die Spreizorgane kraftschlüssig an die Rohrwand an.

Eine weitere Einrichtung zum fernbedienten Einführen eines Stopfens in ein zu verschließendes Wärmetauscherrohr wird in dem Gebrauchsmuster 69 25 013 beschrieben. In dem aus leicht deformierbarem Material bestehenden Stopfen ist ein konisch ausgebildeter Stempel angeordnet, der nach Einbringen des Stopfens in das schadhafte Rohr mittels einer Zugeinrichtung aufwärts gezogen wird und dabei den Stopfen an die Rohrwandung preßt. Dieser stützt sich hierbei an einem rohrförmigen Gegenhalter ab. Die Einrichtung zum Einführen les Stopfens kann gegen ein Schweißaggregat ausgetauscht werden, mit dessen Hilfe der Stopfen mildem Wärmetauscherrohr verschweißt wird.

Bekannt ist auch eine Vorrichtung zum Verschließen von defekten Rohren eines Natrium-Natrium-Rohrbündelwärmetauschers, bei dem zwischen den beiden Rohrboden ein zentraler Zulau.'kanal für flüssiges Natrium vorgesehen ist. Diese in der Auslegeschriit 20 47 979 gezeigte Vorrichtung ermöglicht das Verschließen beider Rohrböden von einer Seite aus. Sie besteht aus einem dur:h Teleskope in dem zentralen Zulaufkanal verfahrbaren Manipulator, der als eigentliches Werkzeug einen schwenkbaren Reparaturleller aufweist. In einer Bohrung des Reparaturtellers ist ein Stopfen festgehalten, der in die zu verschließende Rohröffnung eingebracht und durch Explosionsumformung darin dicht befestigt wird. Die Zündung erfolgt durch einen in dem Stopfen angeordneten Zündsatz, der über eine im Inneren des Manipulators verlegte Leitung gezündet wird.

Zum Stand der Technik gehören ferner Verfahren zum Feststellen von Leckstellen in Transportleitungen für Gase oder Flüssigkeiten. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der Offenlcgungsschrift 19 20 398 beschrieben, bei dem die zeitlichen Änderungen des Druckverlaufs in der Leitung zwischen mindestens zwei Meßstellen ermittelt werden und eine Störungsmeldung abgegeben wird, sobaV. der Druckabfall in Strömungsrichtung in der Zeiteinheit um mehr als einen vorgegebenen Betrag zunimmt

Ein weiteres Verfahren zum Erkennen und LokaJisieren von Leckstellen in Rohrleitungen bildet den Inhalt der Auslegeschrift 21 18 380. Das Verfahren bedient sich eines y-Strahlen emittierenden Tracers vorgegebener Halbwertszeit der einem durch die Leitung geschickten Fluidvolumen beigegeben ist Nach Durchgang des Fluidvolumens wird die Leitung durchgespült und darauf ein für y-Strahlen empfindlicher Detektormolch durch die Leitung geführt, wobei die Aktivität der y-Strahlen an dem jeweiligen Aufenthaltsort und der von dem Detektormolch zurückgelegte Weg fortlaufend gemessen werden.
Von diesem Stand der Technik wird bei der

is vorliegenden Erfindung ausgegangen, wobei ihr die Aufgabe zugrunde liegt eine Vorrichtung anzugeben, die es gestattet, nicht nur undichte Rohre eines Geradrohrwärmetauschers zu lokalisieren, sondern die Abdichtung mehrerer undichter Rohre gleichzeitig vorzunehmen, so daß auch bei sehr großen Wärmetauschern die Dichtheitsprüfung und Reparatur von Rohrbündeln wirtschaftlich durchgefünrt werden kann. Ferner soll die Vorrichtung bei kontaminierten Wärmetauschern, z. B. Dei Rekuperatoren und Kühlern in Hoclitemperaturreaktoren, verwendbar sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Vorrichtung aus zwei gleichartigen Geräten besteht, die je auf eine der beiden Rohrplatten aufsetzbar sind, sowie aus einem außerhalb des Wärmetauschers angeordneten Steuerstand zur Bedienung der beiden Geräte, daß jedes Gerät einen Rahmen aufweist, in dem ein Prüfstempel und darunter eine gegen diesen in Längsrichtung des Gerätes verschiebbare Lochplatte installiert sind, wobei Prüfstempel und Lochplatte übereinstimmend mehrere in Längsrichtung des Gerätes verlaufende Reihen von Bohrungen aufweisen, deren Abstand in der Reihe dem doppelten Abstand zwischen zwei Rohren einer in Radialrichtung verlaufenden Rohrreihe des Geradrohrbündels entspricht, daß der Prüfstempel durch eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Vorrichtung gegenüber dem Rahmen in Längsrichtung des Wärmetauschers bewegbar ist und die in dem Prüfstempe! befindlichen Bohrungen mit einem in dem Rahmen vorgesehenen Steuerteil in Verbindung stehen, durch das sie mit einem gasförmigen Prüfmedium beaufschlagt werden köⁿnen, daß der Rahmen durch hydraulisch oder pneumatisch an die Innenwand des Sammlers anpreßbare Reibräder in seiner jeweiligen Position arretierbar, aber mittels der Reibräder gegenüber der Rohrplatte in Umfangsrichtung der Rohrplatte verschiebbar ist und daß in den Bohrungen des Prüfstempels durch in der Lochplatte eingebaute Glühfaden zündbare und in die Rohrenden einiührbare Sprengniete vorgesehen sind, deren Form den Durchgang des Prüfmediums im Bereich des Prüfsternpels nicht behindert.

Die Verbindung der in den Prüfstempeln befindlichen Bohrungen mit dem zugehörigen Sleuerteil wi^rd zweckmäßigerwiise durch Teflonschläuche hergestellt Sie sind jedoch nicht direkt an die Bohrungen angeschlossen, sondern münden in Leitungen, die jeweils seitlich in die betreffende Bohrung eintreten. Die Bohrungen sind nach der der Lochplatte zugewandten Seite durch Stopfen abgeschlossen. Die Stopfen lassen sich leicht entfer.ven, so daß der Vorrat der in den Bohrungen gelagerten Sprengniete leicht ergänzt werden kann.

Es ist vorteilhaft, jedes der beiden Geräte aus zwei

Teilen herzustellen, die scharnierartig miteinander verbunden sind, so daß die Geräte um eine quer zu ihrer Längsrichtung verlaufende Achse geklappt weiden können. Auf diese Weise lassen sich die Geräte wesentlich leichter in die zu überprüfenden Boxen der ■-, Wärmetauscher einführen, da sie außerhalb des Wärmetauschers zunächst zusammengeklappt und in diesem Zustand in die jeweilige Box eingebracht werden, worauf sie wieder auseinandergeklappt werden. Das Zusammen- und Auseinanderklappen der ;» beiden Geräte wird zweckmäßigerweise mittels einer hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Vorrichtung vorgenommen, die in jedem der beiden Geräte installiert ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind im \; Rahmen jedes Gerätes mindestens zwei Fotozellen eingebaut, und an der gleichen Stelle befindet sich im Rahmen des jeweils anderen Gerätes eine entsprechende Anzahl von Lichtquellen. Fotozellen und Lichtquellen arbeiten derart zusammen, daß die Priifanschlüsse >o der beiden Geräte, von denen das eine auf die obere Rohrplatte und das andere auf die untere Rohrplatte aufgesetzt wird, einander genau gegenüberliegen. Ist dies erreicht, so wird von den Fotozellen ein Impuls ausgelöst, der die weiteren Schritte der Dichtheitsprü- .n fung veranlaßt.

Wie bereits erwähnt, lassen sich die Prüfstempel beider Geräte gegenüber dem zugehörigen Rahmen in Längsrichtung des Wärmetauschers verschieben, d. h. sie können von der jeweiligen Lochplatte abgehoben werden. Hierzu ist jeweils eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Vorrichtung vorgesehen, die die Verbindung von Priifstempel und Rahmen bildet. Mit ihrer Hilfe kann auch Druck auf den Prüfstempel ausgeübt werden, wodurch die Lochplatte gegen die ι=, Rohrplatte gepreßt wird. Diese Vorrichtung besteht jeweils aus zwei Teilvorrichtungen, von denen jede in einem der scharnierartig miteinander \.;: ;·■' ■
Teile der beiden Geräte installiert ist und auf den in diesem Bereich befindlichen Prüfstempelteil einwirkt.

Zur Verschiebung der Lochplatten gegenüber den Prüfstempeln wird vorzugsweise ein Zahnscheibenantrieb verwendet, der jeweils in dem Rahmen installiert ist und in eine Zahnstange eingreift, die längs der Lochplatten angebracht ist. Die Zahnscheibenantriebe sind so ausgebildet, daß sie Verschiebungen der Lochplatte gegenüber den Prüfstempeln um jeweils eine Rohrteilung erlauben. Statt nur eines Zahnstangenantriebs können pro Lochplatte zwei solcher Antriebe vorgesehen sein, die in gegenüberliegenden Teilen des Rahmens montiert sind. In diesem Fall ist die Lochplatte mit zwei Zahnstangen ausgerüstet, die sich an ihren beiden Längsseiten befinden.

Im Rahmen jedes Gerätes sind ferner die Antriebe für die Reibräder untergebracht, mit deren Hilfe jedes Gerät auf der Rohrplatte verfahren werden kann. Zweckmäßigerweise sind die Antriebe als elektrische Schrittmotoren ausgebildet. Um das Zusammenklappen der Geräte nicht zu behindern, sind die Reibradantriebe derart in den Rahmen montiert, daß sie in dem jeweiligen Rahmen aus- und eingefahren werden können. Während des Einführens der Geräte in die zu überprüfende Box befinden sich die Reibradantriebe innerhalb der Rahmen und werden erst dann ausgefahren, wenn die Geräte auseinandergeklappt worden sind. Das Aus- und Einfahren der Reibradantriebe erfolgt hydraulisch oder pneumatisch.

Für den Einsatz der erfindungsgemäßen Einrichtung in einem Wärmetauscher mit krcisringartigen Sammlern besitzen die beiden Geräte im aufgeklappten Zustand eine rechteckige Grundfläche, und in jeder Ecke der beiden Rahmen ist ein Reibradantrieb installiert. Die F.inrichtung ist in dieser Ausführungsform besonders geeignet für kreisringartige Sammler mit einem halbkreisförmigen Profil.

In den beiden Lochplatten sind Glühfaden eingebaut, mit deren Hilfe die in die als undicht ermittelten Rohre eingeführten Sprengniete gezündet werden können. Das Einbringen der Sprengniete in die undichten Rohre erfolgt mit Hilfe einer Anzahl von elektrisch betätigten Zustellrädern, die in dem der Lochplatte zugewandten Teil jedes Prüfstempels installiert sind. Ihre Anzahl entspricht der Zahl der Bohrungen in den Priifsieinpeln: d. h. alle in einer Bohrung untergebrachten Sprengniete werden nacheinander von dem zugehörigen Zuslcllrad in das betreffende undichte Rohr eingeführt.

Vorteilhafterweise sind die Lochplatten jedes Gerates allseitig mit lellon beschichtet, um eine gute Abdichtung und ein besseres Gleiten zu ermöglichen. Zur Ableitung des bei Zündung der Sprengniete entstehenden Pulvergases sind in den Lochplatten kleine Kanäle vorgesehen.

Beim Lokalisieren und Abstopfen von undichten Wärmetauscherrohren mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird so verfahren, daß in mehreren Schritten zunächst die beiden Geräte in ihre Position auf der otxeren bzw. unteren Rohrplatte gebracht und in genauer Gegenüberstellung mittels der Reibräder arretiert werden, daß sodann durch Beaufschlagung mit dem Prüfmedium die an die beiden Prüfstempel ^geschlossenen Rohre geprüft werden und daß '.••weder nach Feststellung ihrer Dichtigkeit die beiden deidli ' oine Rohrreihe weiterbewegt werden oder bei Auftreten von Undichtigkeiten in ihrer Position über der betreffenden Rohrreihe bleiben, wobei in die beiden ""hrenden jedes undichten Rohres ein Sprengniet u.,..'.::.· ■ ird. die l.ochpbtten gegenüber den Prüfstempein »iiv. eine P.ohrleiiunc verschoben und die Sprengniete mittels der Glühläden gezündet werden.

In der Zeichnung ist als Ausfiihriingsbeispicl eines der Geräte der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt, und zwar ist hierbei an den F.insatz in kontaminierten Kühlern und Rekuperatoren von Hochtemperaturreaktoren gedacht.

Bei derartigen wärmetauschenden Apparaten weisen die Rohrbündel sehr große Abmessungen auf.

Die Figuren zeigen im einzelnen:

Fig. I einen Längsschnitt durch das in einen kreisringartigen Sammler eines Rekuperators eingebrachte Gerät nach der Linie l-l in der F i g. 2.

F i g. 2 die Draufsicht des Gerätes,

F i g. 3 eine Seitenansicht des Gerätes und

Fig.4 einen Ausschnitt aus der Draufsicht der ebenfalls kreisringartigen Rohrplatte des zugehörigen Rohrbündels.

Die F i g. 1 läßt den Sammler 1 eines Rekuperator-Rohrbündels erkennen, an den sich nach unten eine kreisringförmig gestaltete Rohrplatte 2 anschließt. Der Sammler 1 weist ein halbkreisförmiges Profil auf. An einer Stelle des Sammlers ist ein sich nach oben erstreckendes Rohr 3 angesetzt, durch das das Gerät 4 in zusammengeklapptem Zustand in den Sammler 1 eingebracht wird Dies ist im oberen Teil der F i g. 1 dargestellt.

In der Rohrplatte 2 ist eine große Anzahl von Geradrohren 5 eingesetzt, die in radial verlaufenden

Reihen angeordnet sind. Dieser Sachverhalt ist der Fig. 4 zu entnehmen.

Das Gerät 4 besteh! aus zwei Teilen 6 und 7. die sich um eine quer zu seiner Längsrichtung erstreckende Achse 8 auf- und zusammenklappen lassen, was durch eine scharnierartige Verbindung 9 der beiden Teile ermöglicht wird. Das Auf- und Zuklappen des Gerätes erfolgt mittels einer hydraulisch oder pneumatisch arbei.'.nden Vorrichtung, die in dem Gerät 4 installiert ist (nicht dargestellt). Im aufgeklappten Zustand besitzt das Gerät eine rechteckige Grundfläche.

Das Gerät 4 umfaßt einen Rahmtr. 10, einen l'rüfstempel ti und eine unterhalb des Priifstempels Il ungeordnete Lochplatte 12. Prüfstempel 11 und lochplatte 12 weisen eine in Zahl und Anordnung übereinstimmende Anzahl von Bohrungen 13 bzw. 14 au f. deren Durchmesser geringfügig größer ist als der Durchmesser der Geradrohre 5. Die Bohrungen 13 und 14 siii'l in Reihen angeordnet, die in Längsrichtung des

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aufeinanderfolgenden Bohrungen 13 und 14 beträgt das Doppelte des Abstandes zwischen zwei Rohren 5 in einer Reihe des Rohrbündels.

Der Prüfstempel 11 läßt sich gegenüber dem Rahmen 10 in Längsrichtung des Rekuperators bewegen: d. h. mittels einer aus zwei Teilen bestehenden hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtung 15, 16 kann der Prüfstempel 11 um einige mm angehoben oder gegen die Lochplatte 12 gepreßt werden. Jc eine der beiden Vorrichtungen 15 bzw. 16 ist in einem der scharnierartig verbundenen Teile des Gerätes 4 installiert und wirkt aufessen Teil ein.

Mittels zweier gleichartig ausgebildeter Zahnscheibenantriebe 17, die jeweils auf einer Seite in dem Rahmen 10 vorgesehen sind und mit zwei an den Längsseiten der Lochplatte 12 angeordneten Zahnstangen 18 in Eingriff stehen, kann die Lochplatte 12 gegenüber dem Prüfstempel 11 verschoben werden. Die Zahnscheiben 19 werden jeweils über eine in einem Lager 21 geiagene Welle 20 von einem Schrittmotor angetrieben (nicht dargestellt), dessen Vorschub so gewählt ist, daß die Verschiebung der Lochplatte 12 eine Rohrteilung Jer Rohrplatte 2 beträgt. Beim Teil 7 des Gerätes 4 ist in der Fig. I die Position der um eine Rohrteilung verschobenen Lochplatte 12 gezeigt. Die Lochplatte 12 ist allseitig teflonbeschichtet.

Die in dem Prüfstempel 11 befindlichen Bohrungen 13 stehen über Teflonschläuche 22 mit einem Steuerteil in Verbindung, das im Rahmen 10 untergebracht ist. Es sind hier nur die zu dem Steuerteil führenden Anschlüsse der Teflonschläuche 22 dargestellt. Über die Teflonschläuche 22 können die Bohrungen 13 mit einem gasförmigen Prüfmedium beaufschlagt werden. Aus Gründen, die später erläutert werden, sind die Teflonschläuche 22 nicht direkt von oben an die Bohrungen 13 angeschlossen, sondern münden in Leitungen 23 in dem Prüfstempel 11, die seitlich in die Bohrungen 13 eintreten. Durch lösbare Stopfen 24 sind die Bohrungen 13 nach oben abgeschlossen.

In dem Rahmen 10 sind mehrere Fotozellen vorgesehen, von denen in der Zeichnung nur die Fotozelle 25 gezeigt ist In dem zu der Einrichtung gehörenden zweiten Gerät, das auf die am anderen Ende des Rohrbündels befindliche Rohrplatte aufgesetzt wird, ist an gleicher Stelle eine Lichtquelle montiert Durch das Zusammenwirken von Fotozellen und Lichtqueiien können die beiden Geräte so zur Deckung gebracht werden, daß sich ihre Prüfanschlüsse

genau gegenüberliegen.

In den vier F.ckbereichen des Rahmens 10 ist je ein Reibradantrieb 26 untergebracht, der als elektrischer Schrittmotor ausgebildet ist. Die Reibradantriebe 26 lassen sich mittels einer (nicht dargestellten) hydraulischen oder pneumatischen Vorrichtung in den Rahmen

10 einfahren, so daß sie das Zusammenklappen des Gerätes 4 für den F.in- oder Ausfahrvorgang nicht behindern. Mittels der gleichen Vorrichtung können die Reibräder 27 an die Innenwand 28 des Sammlers 1 gepreßt werden, wodurch eine Arretierung des Gerätes 4 in einer gewünschten Position erreicht wird. Eine Verschiebung des auf die Rohrplatte 2 aufgesetzten Gerätes 4 ist mittels der Reibräder 27 möglich, die das Gerät schrittweise, d. h. von Rohrreihe zu Rohrreihe, in Umfangsrichtung der Rohrplatte 2 weiterfahren, wobei sie sich an der Innenwand 28 abstützen.

In jeder der in dem Prüfstempel Il befindlichen Bohrungen 13 ist eine Anzahl von Sprengnieten 29

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Einführung in die Bohrungen 13 erfolgt durch die Stopfen 24. Die Sprengniete weisen in ihrem oberen Teile eine flanschartige Erweiterung auf, deren Durchmesser etwas geringer als der der Bohrungen 13, aber geringfügig größer als der Rohrdurchmesser ist. Im Bereich dieser Erweiterung zeigen die Sprengniete einen sternförmigen Querschnitt. Auf diese Weise wird erreicht, daß ein in die Bohrungen 13 eingeleitetes Prüfmedium beim Durchgang durch diese Bohrungen nicht behindert wird. Im unteren Teil des Prüfstempels

11 ist seitlich anschließend an jede Bohrung 13 eine Ausnehmung 30 vorgesehen, in der jeweils ein elektrisch angetriebenes Zustellrad 31 gelagert ist. Wird eines dieser Zustellräder um einen Nocken weitergedreht, so wird jeweils der unterste der in der zugehörigen Bohrung befindlichen Sprengniete freigegeben und tritt durch die Lochplatte 12 hindurch in ein Rohr 5 des Rohrbündel ein. Zur Zündung der Sprengniete sind in uci Lochplatte 12 Glühfäden eingebaut (nicht darge-Meilt). L'm die bei der Zündung ireiwerdenden Pulvergase abführen /u können, weist die Lochplatte 12 in den Bereichen zwischen zwei in einer Reihe liegenden Bohrungen 14 jeweils einen kleinen Kanal 32 auf, der die der Rohrplatte 2 zugekehrte Oberfläche der Lochplatte

12 mit der einen benachbarten Bohrung 14 verbindet.
Die Bedienung des beschriebenen Gerätes und des

gleichartigen, auf der unteren Rohrplatte des Rohrbündels aufgesetzten zweiten Gerätes erfolgt von einem Steuerstand aus. der sich außerhalb des Wärmetauschers befindet und daher nicht zeichnerisch dargestellt ist. Alle Vorgänge werden elektronisch gesteuert.

Im folgenden soll nun das Verfahren zum Lokalisieren und Abstopfen von undichten Rohren eines Rekuperator-Rohrbündels im einzelnen geschildert werden. Um die Darstellung zu vereinfachen, wird, soweit möglich, nur auf das eine der beiden zusammengehörigen Geräte, und zwar auf das in den F i g. 1 bis 3 beschriebene Gerät. Bezug genommen.

Das hydraulisch oder pneumatisch zusammengeklappte Gerät 4 wird durch das Rohr 3 in den kreisringartigen Sammler 1 des Rohrbündels eingeführt und mittels der gleichen Hydraulik oder Pneumatik auseinandergeklappt, so daß seine beiden Teile 6 und 7 eine rechteckige Grundfläche aufweisen. In diesem Zustand wird das Gerät 4 auf die Rohrplatte 2 aufgesetzt. Darauf werden die Reibradantriebe 26 — ebenfalls hydraulisch oder pneumatisch — aus dem Rahmen 10 ausgefahren, bis die Reibräder 27 Kontakt

mit der Innenwand 28 des Sammlers 1 haben. Über den außenliegenden Steuerstand werden das Obergerät und das (in gleicher Weise in den unteren Sammler eingebrachte) Untergerät mittels der Reibräder 27 so weit verfahren, bis die Prüfanschlüsse einer Rohrreihe beider Geräte sich genau gegenüberliegen, was durch das Zusammenwirken der Fotozellen 25 mit den entsprechenden Lichtquellen festgestellt werden kann. Die Fotozellen 25 lösen dann im Steuerstand einen Impuls aus, durch den die weiteren Schritte veranlaßt werden.

Zunächst wird durch die hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Vorrichtung der Anpreßdruck der Reibräder 27 auf die Innenwand 28 verstärkt, und der Prüfstempel 11 wird mittels der Vorrichtung 15, 16 auf die Rohrplatte 2 gedrückt. Über die Teflonschläuche 22 und die Leitungen 23 werden die über der zu prüfenden Rohrreihe befindlichen Bohrungen 13 und 14 mit dem gasförmigen Prüfmedium aus dem Steuerteil beaufschlagt; als Prüfmedium kommt beispielsweise Luft oder Helium in Frage. Das Prüfgas tritt von beiden Seiten her in die angeschlossenen Rohre 5 ein. in denen sich — falls alle Rohre dicht sind — eine Drucksäule aufbaut. Dieser Vorgang löst über das Steuerteil einen Impuls in dem Steuerstand aus, womit die Prüfung der beaufschlagten Rohrreihe beendet ist.

Dieser Impuls veranlaßt das Weiterrücken des Gerätes 4 (sowie des zugehörigen Untergerätes) auf der Rohrplatte 2. Dazu wird zunächst der Prüfstempel 11 mittels der Vorrichtung 15, 16 um etwa 2 mm angehoben, und darauf wird der Anpreßdruck der Reibräder 27 auf die Innenwand 28 gemindert. Mit Hilfe der elektrisch angetriebenen Reibräder 27 können Ober- und Untergerät nun bis zur nächsten Rohrreihe gefahren werden. Die Ausrichtung des Ober- und Untergerätes erfolgt wieder unter Mitwirkung der Fotozellen 25 und der entsprechenden Lichtquellen. Sodann wird auf die eben beschriebene Weise die Prüfung dieser Rohrreihe vorgenommen, und auf die gleiche Weise werden alle in dem Rohrbündel vorhandenen Rohre 5 auf ihre Dichtheit untersucht.

Treten in den untersuchten Rohren 5 Undichtigkeiten

auf, so fällt der Prüfdruck in dem betreffenden Rohr oder den RoI)₁ en der beaufschlagten Rohrreihe. Dieser Vorgang löst einen Impuls in dem Steuerstand aus, der die weiteren Verfahrensschritte zum Abstopfen der

-, undichten Rohre einleitet.

Zunächst wird in jedes der undichten Rohre mittels der Zustellräder 31 ein Sprengniet 29 eingeführt, der wegen der flanschartigen Erweiterung im oberen Teil der Sprengniete 29 jeweils im Bereich der Rohrenden

ίο steckenbleibt. Darauf wird der hydraulisch oder pneumatisch bewirkte Anpreßdruck der Reibräder 27 herabgesetzt und der Prüfstempel Il durch die Vorrichtung 15, 16 um etwa 2 mm angehoben. Mittels der beiden Zahnscheibenantriebe 17 wird sodann die

ii Lochplatte 12 in Längsrichtung um eine Rohrteilung verschoben, so daß die beaufschlagten Rohre jeweils durch den Steg zwischen zwei Bohrungen 14 der Lochplatte 12 nach oben abgeschlossen sind. Nun wird der Prüfstempel 11 wieder angedrückt, und der

>o Anpreßdruck der Reibräder 27 auf die Sammler-Innenwand 28 wird verstärkt. Darauf erfolgt die Zündung der Sprengniete 29 mittels der in der Lochplatte 12 eingebauten Glühfaden.

Da die geschilderten Verfahrensschritte gleichzeitig

am Ober- und am Untergerät durchgeführt werden, sind die undichten Rohre somit an ihren beiden Enden abgestopft. Es erfolgt abermals eine Druckprobe der abgestopften Rohre, wobei wie bereits oben geschildert verfahren wird. Vorher wird jedoch die Lochplatte 12 —

in nach Entlastung des Reibradanpreßdruckes und Anhebung des Prüfstempels 11 um wenige Millimeter — in ihre frühere Position gebracht, so daß die Bohrungen 13 des Prüfstempels 11 und die Bohrungen 14 der Lochplatte 12 wieder übereinanderliegen.

Nachdem alle Rohre 5 des Rohrbündels geprüft worden sind, wird das Gerät 4 zusammengeklappt und durch das Rohr 3 aus dem Sammler 1 ausgefahren. Anschließend werden die übrigen Rohrbündel des Rekuperators in der gleichen Weise auf Dichtheit untersucht und gegebenenfalls die undichten Rohre abgestopft. <·

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Vorrichtung zum Lokalisieren und Abstopfen von undichten Rohren eines Geradrohrwärmetauschers mit sehr großen Abmessungen, dessen Rohre oben und unten in Rohrplatten gehalten werden, an die sich je ein Sammler anschließt, und die zu als Boxen ausgebildeten, im Querschnitt kreisförmigen oder kreisringförmigen Bündeln zusammengefaßt sind, wobei die Rohrplatten und die Sammler ebenfalls kreisförmig oder kreisringförmig ausgebildet sind, vorzugsweise für Wärmetauscher in Kernreaktoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus zwei gleichartigen Geräten (4) besteht, die je auf eine der beiden Rohrplatten (2) aufsetzbar sind, sowie aus einem außerhalb des Wärmetauschers angeordneten Steuerstand zur Bedienung der beiden Geräte (4), daß jedes Gerät (4) einen Rahmen (10) aufweist, in dem ein Prüfstempel (11) und-darunter eine gegen diesen in Längsrichtung des Gerätes (4) verschiebbare Lochplatte (12) installiert sind, wobei Prüfstempel (11) und Lochplatte (12) übereinstimmend mehrere in Längsrichtung des Gerätes (4) verlaufende Reihen von Bohrungen (13 bzw. 14) aufweisen, deren Abstand in der Reihe dem doppelten Abstand zwischen zwei Rohren (5) einer in Radialrichtung verlaufenden Rohrreihe des Geradrohrbündeli entspricht, daß der Prüfstempel (II) durch eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Vorrichtung (15, 16) gegenüber dem Rahmen (10) in Längsrichtung des Wärmetauschers bewegbar ist und die in dem Prüfstempel (11) befindlichsn Bohrungen (Ij) mit einem in dem Rahmen (10) vorgesehenen Steuerteil in Verbindung stehen, durch das sie mil einem gasförmigen Prüfmedium beaufschlagt werden können, daß der Rahmen (10) durch hydraulisch oder pneumatisch an die Innenwand (28) des Sammlers (1) anpreßbare Reibräder (27) in seiner jeweiligen Position arretierbar, aber mittels der Reibräder (27) gegenüber der Rohrplatte (2) in Umfangsrichtung der Rohrplatte (2) verschiebbar ist und daß in den Bohrungen (13) des Prüfstempels (11) durch in der Lochplatte (Γ2) eingebaute Glühfäden zündbare und in die Rohrenden einführbare Sprengniete (29) vorgesehen sind, deren Form den Durchgang des Prüfmediums nicht behindert.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Prüfstempeln (11) befindlichen Bohrungen (13) durch Teflonschläuche (22) mit dem zugehörigen Steuerteil verbunden sind, wobei die Teflonschtäuche (22) nicht direkt an die Bohrungen (!3), sondern je an eine seitlich in die jeweilige Bohrung (13) eintretende Leitung (23) angeschlossen und die Bohrungen (13) nach der der Lochplatte (12) abgewandten Seite durch lösbare Stopfen (24) verschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Geräte (4) aus zwei scharnierartig miteinander verbundenen Teilen besteht, die um eine quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Achse (8) klappbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Auseinander- und Zusammenklappen der beiden Geräte (4) in jedem Gerät (4) eine hydraulisch oder pneumatisch arbeitende Vorrichtung vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß im Rahmen (10) jedes Gerätes (4) mindestens zwei Fotozellen (25) installiert sind derart, daß mittels an gleicher Stelle im Rahmen des anderen Gerätes (4) angeordneter Lichtquellen die jeweiligen Prüfanschlüsse der beiden Geräte (4) zur Fluchtung gebracht werden können.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulisch oder pneumatisch arbeitenden Vorrichtungen zur Verschiebung der

ίο Prüfstempel (11) jeweils aus zwei Teilvorrichtungen (15, 16) bestehen, von denen jede in einem der scharnierartig miteinander verbundenen Teile (6, 7) der beiden Geräte (4) installiert ist und auf den in diesem Bereich befindlichen Prüfstempelteil eins wirkt

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verschiebung der Lochplatten (12) gegenüber den Prüfstempeln (11) jeweils ein in dem Rahmen (10) installierter Zahnscheibenantrieb (17) vorgesehen ist, der in eine längs der Lochplatte (12) angebrachte Zahnstange (18) eingreift und so ausgebildet ist, daß die Lochplatten (12) jeweils um eine Rohrteilung der Rohrplatten (2) verschiebbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe (26) der Reibräder (27) zur Verschieb;4ig jedes der beiden Geräte (4) als elektrische Schrittmotoren ausgebildet und im Rahmen (10) jedes Gerätes (4) untergebracht sind.

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9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 8,

dadurch gekennzeichnet, daß die Reibradantriebe (26) aus- und einfahrbar in dem Rahmen (10) montiert sind und das Ein- und Ausfahren hydraulisch oder pneumatisch erfolgt.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen I. 8 und 9 für Wärmetauscher mit kreisringartigen Sammlern, dadurch gekennzeichnet, daß die Sammler (1) ein halbkreisförmiges Profil aufweisen und die beiden Geräte (4) im aufgeklappten Z "-stand eine rechteckige Grundfläche besitzen, wobei in jeder Ecke in dem betreffenden Rahmenteil ein Reibradantrieb (26) untergebracht ist.

II. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einführung jeweils eines

•*5 Sprengniets (29) in ein Rohr (5) des Wärmetauschers in dem der Lochplatte (12) zugewandten Teil jedes Prüfstempels (II) eine der Anzahl der Bohrungen (13) entsprechende Zahl von elektrisch betätigten Zustellrädern (31) vorgesehen ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die in jedem Gerät (4) vorgesehene Lochplatte (12) allseitig mit Teflon beschichtet ist.