DE2532106C2

DE2532106C2 - "Verfahren zum gemeinsamen vakuumdichten Verschließen der Enden von dem Fluidtransport dienenden Transportorganen sowie Anwendung dieses Verfahrens innerhalb eines Verfahrens zur Ermittlung von Lecken"

Info

Publication number: DE2532106C2
Application number: DE2532106A
Authority: DE
Inventors: Dirk Michael Rijswijk Visbach
Original assignee: Neratoom BV
Current assignee: Neratoom BV
Priority date: 1974-07-22
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1983-04-21
Also published as: NL7409872A; DE2532106A1; GB1496911A; NL162474B; FR2280019B1; FR2280019A1; NL162474C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum gemeinsamen vakuumdichten Verschließen der ersten Enden mehrerer von einem Sammelkopf ausgehender und dem Stofftransport, insbesondere in einem Wärmetauscher, dienender, hohlkörperartiger Transportorgane, wie Rohre od. dgl., durch Einführen eines nach dem Verschließen auch wieder entfernbaren Dichtungsmittels zur Lecküberprüfung. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf die Anwendung des genannten Verfah- v, rens in einer Vorrichtung mit mehreren derartigen Transportorganen, deren erste Enden von einem Sammelkopf ausgehen, wobei jedes der ersten Enden vakuumdicht verschlossen, jedes der zweiten Enden nacheinander an einen Detektor und eine Pumpe % enthaltendes Spürgerät angeschlossen und ein Spürgas, auf das der Detektor reagiert, an die Außenfläche der Transportorgane gebracht wird.

Ein solches Verfahren zum Ermitteln von Lecken ist bekannt. Sofern das mit dem Spürgerät verbundene Transportorgan ein Leck aufweist, wird das Spürgas durch dieses Leck zum Detektor strömen und somit das Leck ermittelt und das undichte Transportorgan lokalisiert. Im allgemeinen werden die ersten Enden der Transportorgane jeweils durch Gummiabdichtungen, Blindflansche oder ähnlichem vakuumdicht verschlossen.

Dieses bekannte Verfahren zum vakuumdichten Verschließen arbeitet normalerweise gut bei Vorrichtungen, deren erste Enden der Transportorgane von μ außen her leicht zugänglich sind, um durch Gummiabdichtungen, Blindflansche und ähnlichem verschlossen werden zu können, und bei denen die Anzahl der Transportorgane verhältnismäßig gering ist Bei Vorrichtungen, bei denen dies nicht der Fall ist, sind aber zeitaufwendige Vorbereitungen erforderlich, um die ersten Enden verschließen zu können, oder nimmt dieses Verschließen selber viel Zeit in Anspruch. Es kann sogar erforderlich sein, die Vorrichtung teilweise zu demontieren.

Diese Schwierigkeiten treten insbesondere bei Wärmetauschern auf, die zu einem Dampferzeuger eines natriumgekühlten Kernreaktors gehören. Diese Wärmetauscher enthalten eine größere Anzahl (z. B. 70) Rohre mit geringem Durchmesser (z. B. 20 mm), die sich im Natriumraum des Dampferzeugers befinden und mit ihren ersten und zweiten Enden in einen ersten bzw. zweiten Sammelkopf münden. Der erste Sammelkopf kann mit einer Wasserzuführungsleitung verbunden werden, so daß Wasser in die Rohre strömen kann, um durch Wärmeübertragung vom Natrium her über die Wandungen der Rohre zu Dampf erhitzt zu werden. Der zweite SammelKopf kann mit einer Dampfleitung verbunden werden, um den gebildeten Dampf zu Turbinen zu leiten. Ein guter Betrieb des Kernreaktors erfordert, daß sich in den Rohren des Wärmetauschers keine Lecke befinden, durch die das Natrium unmittelbar mit dem Wasser oder dem gebildeten Dampf in Berührung kommen könnte. Andererseits ist es erwünscht, daß im Falle eines Lecks möglichst schnell festgestellt wird, welches Rohr undicht ist, damit dieses umgehend ersetzt oder repariert und der Reaktor wieder in Betrieb gesetzt werden kann. Bisher ist es üblich, im Leckfall den ersten Sammelkopf von der Wasserzuführungsleitung zu trennen und die ersten Enden Stück für Stück in bekannter Weise durch Gummiabdichtungen, Blindflansche und ähnlichem zu verschließen. Da aber relativ viele Enden vorliegen und diese schwer zugänglich sind, nehmen die Vorbereitungsarbeiten viel Zeit in Anspruch und erfordern daher einen großen Kostenaufwand.

Um in dieser Hinsicht Zeit zu sparen, wird nach der GB-PS 8 12 198 vorgeschlagen, in den Sammelkopf einen Gummibalg einzuführen, der vor die Enden der Transportorgane gelegt und dann aufgeblasen wird. Auf diese Weise können eine Reihe von Enden zugleich abgedichtet werden.

Dieses Abdichtungsverfahren setzt aber voraus, daß der Innenraum des Sammelkopfes auch dafür zugänglich ist, d. h. eine genügend große öffnung zum Einführen und anschließenden Herausführen zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein einfach zu handhabendes und universell anwendbares Verfahren zu schaffen, mit dem sich zur Leckermittlung eine einfache und zuverlässige Vakuumabdichtung erzielen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Sammelkopf und/oder teilweise die Transportorgane mit einem zunächst flüssigen Dichtungsmaterial gefüllt werden, das anschließend verfestigt wird und zu seinem Entfernen wieder verflüssigbar ist. Ein Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zum Einbringen dieses Dichtungsmaterials nur ein einziger, verhältnismäßig kleiner Kanal erforderlich ist. Außerdem kann eine zuverlässige Abdichtung aller Transportorgane auch bei kompliziert geformten Sammelköpfen dadurch erzielt werden, daß soviel Dichtungsmaterial eingeführt wird, bis auch in das letzte Transportorgan ein kleiner Teil davon gelangt ist. Auf recht einfache und schnelle Weise kann somit eine ausreichende Vakuumabdich-

tung bei allen Arten von Sammelköpfen verwirklicht werden, wobei es von besonderem Vorteil ist, daß das Entfernen dieses Dichtungsmaterials ebenso unproblematisch ist

Nach der US-PS 33 10 615 und der US PS 33 40 336 ist es zwar bekannt, eine alte, nicht mehr gebrauchsfähige Rohrleitung dadurch dauerhaft zu verschließen, daß flüssiger Kunststoff in das Rohr eingebracht wird, der dann aufschäumt und hierdurch einen flüssigkeitsundurchlässigen Pfropfen bildet Dieser Pfropfen ist jedoch nicht dazu bestimmt und auch nicht geeignet, wieder entfernt zu werden. Aus diesem Grunde eignet sich dieses Verfahren auch nicht für das Abdichten eines Sammelkopfes, von dem mehrere Transportorgane ausgehen. Hierzu muß nämlich das Dichtungsmaterial auf einfache Weise auch wieder entfernt werden können, damit die Vorrichtung anschließend wieder betriebsbereit ist

Vorzugsweise wird ein bei Umgebungstemperatur festes Dichtungsmaterial verwendet, d?s vor dem Einführen in den Sammelkopf durch Erwärmen verflüssigt und nach dem Einführen durch Abkühlen wieder in den festen Zustand gebracht wird. Hierfür kann vorzugsweise Paraffin gewählt werden. Zum Entfernen braucht der Sammelkopf nur wieder kurz erwärmt zu werden, so daß das dadurch wieder verflüssigte Material abfließen kann.

Die Erfindung schlägt ferner vor, das vorbeschriebene Verfahren in einer Vorrichtung mit mehreren Transportorganen zu verwenden, deren erste Enden von einem Sammelkopf ausgehen, wobei jedes der ersten Enden zunächst vakuumdicht verschlossen und jedes der zweiten Enden nacheinander an ein einen Detektor und eine Pumpe enthaltendes Spürgerät angeschlossen und ein Spürgas, auf das der Detektor reagiert, an die Außenfläche der Transportorgane gebracht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der schematisch ein Wärmeaustauscher dargestellt ist, der zu einem Wärmeübertragungssystem eines natriumgekühlten Kernreaktors gehören kann, näher erläutert.

Wie in der Figur dargestellt ist, enthält der Wärmeaustauscher Rohre 1, von denen nur einige dargestellt sind, die mit ihren ersten Enden 2 in den ersten Sammelkopf 4 und mit ihren zweiten Enden 3 in den zweiten Sammelkopf 5 münden. Im Betrieb ist der erste Sammelkopf 4 mit einer nicht dargestellten Wasserzuführungsleitung gekoppelt, der zweite Sammelkopf 5 mit einer nicht dargestellten Dampfleitung verbunden und die Rohre 1 im Natriumraum des Dampferzeugers angeordnet. Wenn ein Leck im Wärmeaustauscher lokalisiert wca-den soll, wird die Wasserzufuhr gesperrt und werden die Rohre und der Natriumraum entleert, worauf die Rohre gegebenenfalls mit einem zum Spürgas unterschiedlichen Inertgas • gefüllt werden, um zu verhindern, daß beim Leck eine Reaktion zwischen verbliebenen Natriumresten und in der Luft enthaltenem Sauerstoff auftritt Der zweite Sammelkopf 5 wird von der Dampfleitung getrennt, so daß die zweiten Enden 3 der Rohrr 1 zugänglich ''· werden. Diese Enden werden z. B. mit Gummi abgedichtet Danach wird der erste Sammelkopf 4 mit einem Dichtungsmaterial gefüllt, das in flüssigem Zustand in den Sammelkopf 4 eingeführt und dann in den festen Zustand übergeht, so daß jedes der ersten "' Enden 2 der Rohre 1 vakuumdicht verschlossen wird. Anschließend werden die zweiten Enden 3 nacheinander an ein nicht dargestelltes Spürgerät angeschlossen, das einen für Spürgas empfindlichen Detektor und eine Pumpe enthält, und wird Spürgas, z. B. Helium, in den '" leeren Natriumraum eingeführt. Wenn ein mit dem Spürgerät verbundenes Rohr leck ist, wird über das Leck Helium zum Detektor strömen, wodurch das undichte Rohr lokalisiert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der ■ Erfindung kann für das Dichtungsmaterial Paraffin gewählt werden, das sich bei Umgebungstemperatur in festem Zustand befindet. Um das Paraffin im flüssigen Zustand in den Sammelkopf 4 einzuführen, kann ein mit erwärmtem und dadurch verflüssigtem Paraffin gefüllter Gummiballon verwendet werden. Wenn der Hals des Ballons über einen auf dem ersten Sammelkopf 4 angeordneten Anschluß 6 geschoben und Druck auf den Ballon ausgeübt wird, kann das flüssige Paraffin in den Sammelkopf 4 eingeführt werden, wc es auf die • Umgebungstemperatur abkühlen und wieder in den festen Zustand übergehen wird. Um zu vermeiden, daß das Paraffin nach unten in die Wasserzuführungsleitung strömt, kann unmittelbar unter dem Anschluß 6 ein Ventil angeordnet sein, oder vorzugsweise ein zweiter Anschluß 7, über den ein Ballon 8 in den Sammelkopf eingeführt und aufgeblasen werden kann. Nach Beendigung des Verfahrens zur Ermittlung eines Lecks, kann das Paraffin durch Erwärmung des Sammelkopfs entfernt werden, wobei der größte Teil des flüssigen Paraffins wieder in den an den Anschluß 6 angeschlossenen Ballon strömt. Der Rest des Paraffins wird, wenn der Wärmeaustauscher wieder in Betrieb gesetzt wird, durch das Wasser abgeführt und deshalb zu keinen Schwierigkeiten Anlaß geben. Im Betrieb sind die Anschlüsse 6 und 7 z. B. durch Blindflansche vakuumdicht verschlossen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum gemeinsamen vakuumdichten Verschließen der ersten Enden mehrerer von einem Sammelkopf ausgehender und dem Fluidtransport, insbesondere in einem Wärmetauscher, dienender, hohlkörperartiger Transportorgane, wie Rohre od. dgl, durch Einführen eines nach dem Verschließen auch wieder entfernbaren Dichtungsmittels zur Lecküberprüfung, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelkopf (4) und/oder teilweise die Transportorgane (1) mit einem zunächst flüssigen Dichtungsmaterial gefüllt werden, das anschließend verfestigt wird und zu seinem Entfernen wieder verflüssigbar ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtungsmaterial ein bei Umgebungstemperatur fester und bei wenig erhöhter Temperatur flüssiger Stoff verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtungsmaterial Paraffin ist

4. Anwendung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 in einer Vorrichtung mit mehreren Transportorganen, deren erste Enden von einem Sammelkopf ausgehen, wobei jedes der ersten Enden vakuumdicht verschlossen, jedes der zweiten Enden nacheinander an ein einen Detektor und eine Pumpe enthaltendes Spürgerät angeschlossen und ein Spürgas, auf das der Detektor reagiert, an die Außenfläche der Transportorgane gebracht wird.

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