DE3331492C2

DE3331492C2 - Verfahren zum Instandsetzen von senkrechten Rohrleitungen

Info

Publication number: DE3331492C2
Application number: DE3331492A
Authority: DE
Inventors: Günter Dr. 4950 Minden Schröder
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1983-09-01
Filing date: 1983-09-01
Publication date: 1986-06-26
Also published as: JPH0479560B2; GB2147081A; US4598727A; BE900392A; GB2147081B; DE3331492A1; FR2551379A1; GB8422000D0; FR2551379B1; JPS6085398A; BR8404282A

Abstract

Es wird ein Verfahren zur fernhantierten Instandhaltung von senkrechten Rohrleitungen in einer radioaktiv belasteten Zelle, insbesondere einer Großzelle in einer Wiederaufarbeitungsanlage, beschrieben. Aus einer senkrechten Rohrleitung wird ein Rohrstück ausgesägt und ein neues Rohrstück eingeschweißt. Um die Späneentfernung aus dem unteren senkrechten Rohrleitungsende nach dem Aussägen des Rohrstückes zu verbessern, wird das flüssige Medium in der Rohrleitung vor dem Aussägen oberhalb und unterhalb des zu entfernenden Rohrstückes unter Bildung von Froststopfen eingefroren. In dem unteren Teil der senkrechten Rohrleitung wird über den dort bereits erfolgten Froststopfen ein dritter Froststopfen hergestellt. Nach dem Heraustrennen des Rohrstückes wird ein Anker in das untere Rohrleitungsende auf den dritten Froststopfen abgelassen. Das sich in dem unteren Rohrleitungsende über dem dritten Froststopfen befindliche flüssige Medium wird mit den Werkstoffspänen und dem Anker eingefroren und über den Anker zusammen mit dem dritten Froststopfen nach oben aus dem Rohrleitungsende herausgezogen.

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren, daß im Oberbegriff des Anspruchs 1 angeben ist.

In radioaktiv belasteten, abgeschirmten Zellen der Kerntechnik, beispielsweise Großzellen von nuklearen Wiederaufbereitungsanlagen, muß die Instandhaltung und 5() Instandsetzung der Verfahrenskomponenten und der sie verbindenden Rohrleitungen fernhantiert ausgeführt werden. Ist es bei der Instandsetzung notwendig, aus einer senkrechten, ein flüssiges Medium führenden Rohrleitung ein Rohrstück herauszutrennen und ein neues Stück einzuschweißen, wird in bekannter Weise oberhalb und unterhalb des zu entfernenden Rohrstückes das flüssige Medium unter Bildung von zwei die Rohrleitung abdichtenden Froststopfen eingefroren. Beim weiteren Vorgehen ist darauf zu achten, daß die während des Trennvorganges «) und/oder der Schweißnahtvorbereitung entstehenden Werkstoffspäne nicht in der Rohrleitung verbleiben und somit das darin befindliche, flüssige Medium verunreinigen.

Die Späneabfuhr aus dem oberen Rohrleitungsende ergibt keine Probleme. Die Späneabfuhr aus dem unteren Rohrleitungsende verursacht dagegen Schwierigkeiten. Die Späne sammeln sich auf dem Frostpfropfen, der unter dem Sägeschnitt in dem unteren Rohrleitungsende mittels einer geeigneten Frosteinrichtung hergestellt wurde. Die Werkstoffspäne dringen in den Frostpfropfen ein und können nicht oder nur äußerst unvollständig entfernt werden .

Das Verschließen von Rohrleitungen durch Frostpfropfen ist eine übliche Methode [wt-Zeitschrift für industrielle Fertigung 71 (1981) Nr. 10, S.639-640], mit dessen Hilfe Instandsetzungsarbeiten ^n Rohrleitungssystemen durchgeführt werden können. Dabei wird vor einer Schadensstclle das Rohrleitungswasser punktuell eingefroren, womit sich z. B. das Entleeren auf den kurzen Leitungsabschnitt zwischen der Gefrierstelle und dem nächsten Absperrorgan beschränken läßt. Die Gefriermethode besteht darin, daß .:ine zweiteilige Hohlmanschette um das Rohr gelegt wird. In den Manschettenhohlraum wird flüssiger Stickstoff gefüllt. Dieses Kältemittel entzieht dem Rohr durch Verdampfen die Wärme, so daß das in dem betreffenden Rohrbereich befindliche Wasser zu einem Eispfropfen gefriert. Neben der Rohrfrostungsstelle können Schweißtind Schneidarbeiten durchgeführt werden. Nach Abschluß der Reparaturarbeiten wird die Zufuhr von Flüssigstickstoff gestoppt. Danach schmilzt bei diesem Gefrierverfahren der Eispfropfen durch Aufnahme von Umgebungswärme. Die Rohrleitung ist nach dem vollständigen Abschmelzen wieder für den Durchfluß frei.

Der Erfindung liegi die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs geschilderten Art derart zu verbessern, daß mit ihm Späneentfernung aus dem unteren, senkrechten Rohrleitungsende nach dem Aussägen eines Rohrstücks sicher und vollständig durchgeführt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 genannten Merkmale gelöst.

Vor dem Aussägen eines zu entfernenden Rohrstücks aus einer senkrechten Rohrleitung wird unterhalb der vorgesehenen unteren Sägestelle ein erster Froststopfen erzeugt, der nach dem Aussägen des zu entfernenden Rohrstückes das untere senkrecht,. Rohrleitungsende verschließt. Oberhalb der oberen Sägestelle wird ein zweiter Froststopfen erzeugt, der das obere Rohrleitungsende nach unten verschließt. Unterhalb der vorgesehenen Sägestelle, aber noch oberhalb des ersten Froststopfens, wird das in der Rohrleitung stehende Medium an einer dritten Stelle eingefroren. Es sind somit unterhalb der unteren Sägestelle zwei in Abstand übereinanderliegende Froststopfen vorhanden. Durch Absägen innerhalb der beiden vorbestimmten Sägestellen wird das zu entfernende Rohrstück herausgetrennt und entfernt. Die bei dem Durchsägen in den Sägestellen anfallenenden, in das Rohrinnere des unteren Rohrleitungsendes gelangenden V.'erkstoffspäne werden von dem oberen der beiden in dem unteren Rohrleitungsende befindlichen, also dem dritten Froststopfen aufgefangen.

Um diese Späne zu entfernen, wird ein Anker in das untere Rohrleitungsende auf den dritten Froststopfen herabgelassen. Das auf diesem Pfroststopfen noch anstehende Flüssigkeitsmedium wird im benachbarten Bereich des dritten Froststopfens eingefroren. Dadurch werden die Werkstoffspäne und der Anker in einem gemeinsamen Froststopfen fixiert, der sich aus dem dritten Froststopfen und dem nach dem Aussägen eingefrorenen, die Werkstoffspäne enthaltenden Medium bildet. Der gemeinsame Froststopfen wird mit Hilfe des Ankers aus dem unteren Rohrleitungsende nach oben herausgezogen. Dadurch sind die in der senkrechten Rohrleitung befindlichen Werkstoffspäne vollständig entfernt.

Wird die Werkstoffspäne enthaltende Froststelle und

der angefrorene dritte Froststopfen gemäß dem Kennzeichen des Anspruches 2 behandelt, so können die Froststopfen leicht entfernt werden.

Wird entsprechend dem Kennzeichen des Anspruches 3 ein erwärmter Anker auf den dritten Froststopfen gedruckt, so schmilzt dieser in den Froststopfen ein. Durch das anschließende Einfrieren der über dem Froststopfen befindlichen, die Werkstoffspäne enthaltenden Flüssigkeit wird der Anker in dem dritten Froststopfen und der anliegenden neuen Froststelle eingefroren. Das Herausziehen dieses zusammengefrorenen, gemeinsamen Froststopfens zur Späneentfernung wird dadurch erleichtert.

Die Erfindung hat sich besonders bei dem Entfernen von nichtmagnetischen Matallspänen aus den unteren Rohrleitungsenden von senkrechten, ausgesägten Rohrleitungen bewährt.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine senkrechte Rohrleitung mit angesetzten Frostzangen zum Einfrieren des flüssigen Mediums in der Rohrleitung in schematischer Darstellung,

Fig. 2 das senkrechte, untere Rohrleitungsende nach dem Aussägen des Rohrstückes aus der Rohrleitung in Fig. 1.

In einer senkrechten Rohrleitung 3 wird ein erster Froststopfen 4 durch das Anlegen einer an sich bekannten, mit flsüssigem Stickstoff betriebenen Frostzange 5 erzeugt. Das flüssige Medium 6 ist dann an dieser Stelle in der Rohrleitung 3 unterhalb einer unteren, vorbestimmten Sägestelle 8 eingefroren.

Ober einer oberen, vorbestimmten Sägestelle 9 ist ebenfalls eine Frostzange 12 angesetzt, die zur Herstellung eines Froststopfens 13 verwendet wird. Der Froststopfen 13 dichtet die Rohrleitung 3 über einem auszutrennenden Rohrstück 14 ab. Der Froststopfen 4 dichtet die Rohrleitung 3 unter dem herauszutrennenden Rohrstück 14 ab.

Etwas oberhalb dieses ersten Froststopfens 4 ist das Medium 6 in der Rohrleitung 3 an einer dritten Stelle mit einer Frostz°nge 15 eingefroren und bildet einen dritten Froststopfen 16.

Nach dem Herstellen der drei in Fig. 1 gezeigten Froststopfen 4, 13 und 16 in der das flüssige Medium 6 führenden Rohrleitung 3 wird das Rohrstück 14 durch Aussägen an den beiden Sägestellen 8 und 9 aus der Rohrleitung 3 herausgetrennt und abi-ansportiert.

In der Fig. 2 wird das untere Rohleitungsende 3" nach dem Aussägen des Rohrstücks 14 gezeigt. An der Stirnfläche des Rohrleitungsendes 3' ist eine Schweißnahtvorbereitung durchgeführt worden, die zur Bildung einer Hohlkehle 17 führt.

Über den dritten Froststopfen 16 steht noch Restflüssigkeit 18, in der kurz über dem Froststopfen 16 die bei der mechanischen Bearbeitung der Rohrleitung 3 angefallenen Werkstoffspäne IS enthalten sind, die sich in den Froststopfen 16 eindrücken. In das untere Rohrleitungsende 3 wurde ein erwärmter Anker 21 in den dritten Frostsstopfen 16 hineingedrückt. Die Restflüssigkeit 18 wird nun im Nachbarbereich 22 oberhalb des Froststopfens 16 durch Umsetzen der Frostzange 15 gefroren und bildet ι mit dem dritten Froststopfen 16 einen zusammenhängenden, gemeinsamen Froststopfen 16. 22, der die Werksioffspäne 19 und den Anker 21 einschließt.

Nach der Ausbildung dieses gemeinsamen Froststopfens 16, 22 kann die Frostzange 15 gegen eine Wärmeman- > schette ausgetauscht werden oder die Kältezufuhr zur Aufrechtcrhaltung des Fr?'.tstopfens 16. 22 wird unterbrochen, his der gemeinsame Froststopfen 16. 22 von der Rohrleitungswand herantaut. Nach einer geringen Erwäimung kann der gemeinsame Froststopfen 16. 22 mit einem an dem Ende des Ankers 21 anfassenden Manipulator aus dem unteren Rohrleitungsende 3 nach oben herausgezogen ; werden. Dadurch werden zwangsläufig alle in dem nach dem Sägen und/oder Schweißnahtvorbereiten erzeugten Froststopfen 16, 22 eingefrorenen Werkstoffspäne 19 entfernt. Das untere Rohrleitungsende 3' ist von allen Werkstoffspänen 19 befreit und der Einschweißvorgang eines neuen Ersatzrohrstückes kann beginnen.

	Bezugszeichenliste	Rohrleitung
3	Rohrleitungsende
3	(erster) Froststopfen
4	Frostzange
5	(flüssiges) Medium
6	(untere) Sägestelle
8	(obere, Sägestelle
9	Frostzange
12	(zweiter) Froststopfen
13	Rohrstück
14	Frostzange
15	(dritter) Froststopfen
16	Hohlkehle
17	Restflüssigkeit
18	Werkstoffspäne
19	Anker
21	Nachbarbereich (des dritten Froststopfens)
22	Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum fernhantierten Instandsetzen von senkrechten, ein flüssiges Medium führenden Rohrleitungen in einer radioaktiv belasteten Zelle, insbesondere einer Großzelle einer Wiederaufbereitungsanlage für abgebrannten Kernbrennstoff, bei dem ein zu entfernendes Rohrstück aus der senkrechten Rohrleitung ausgesägt und ein neues Rohrstück in die senkrechte Rohrleitung eingeschweißt wird, wobei das flüssige Medium während der Instandsetzung in der Rohrleitung verbleibt und in der Rohrleitung oberhalb und unterhalb des zu entfernenden Rohrstücks unter Bildung von Frostpfropfen eingefroren wird, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aussägen des zu entfernenden Rohrstücks in dem unteren Teil der senkrechten Rohrleitung unterhalb der unteren, vorbestimmten Sägestelle des Rohrstücks ein dritter Froslsiopfen im Abstand über dem dort bereits erzeugten Froststopfen hergestellt wird,

daß nach dem Aussägen und Entfernend es herausgetrennten Rohrstücks ein Anker in das entstandene untere Rohrleitungsende auf den dritten Froststopfen abgelassen wird,

daß das in dem unteren Rohrleitungsende über dem dritten Froststopfen verbliebene, noch nicht eingefrorene Medium mit den in diesem befindlichen Werkstoffspänen eingefroren wird und daß über den Anker der dritte Froststopfen mit dem über ihm und an ihm angefrorenen Medium nach oben aus dem Rohrleitungsende herausgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Frosten de? die Werkstoffspäne enthaltende Medium über dem dritten Froststopfen der dadurch entstandene, gemeinsame Froststopfen vor dem Herausziehen durch Wärmezufuhr angetaut wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker erwärmt und dann in den dritten Froststopfen eingedrückt wird, bevor er in diesem eingefroren wird.

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