DE3805285C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckfluid-Lanzenvorrichtung zum Reini­ gen von Dampferzeugerrohrbündel mit einem offenen Rohrweg, der sich zur Hälfte durch das Rohrbündel erstreckt, wobei der Dampferzeuger eine untere Rohrwand, eine ringförmige Abdeckung, die das Rohrbündel umgibt, und eine Vielzahl von Fensteröffnungen aufweist, welche um­ fangsmäßig im gleichen Abstand voneinander im Bereich der unteren Rohrwand angeordnet sind, wobei ein Außenmantel mit einem Zugang zum offenen Rohrweg vorgesehen ist und die eine Sprühvorrichtung aufweisende Lanzenvorrichtung mittels eines Fahrzeuges bewegbar ist.

In Kernkraftwerken werden z. B. offene Dampferzeuger zum Zwecke des Wärmetausches bei der Dampferzeugung verwendet, um Turbinen anzu­ treiben. Ein primäres Fluid, welches von dem Kern des Kernreaktors erhitzt wird, wird durch ein Bündel von Rohren in den Dampferzeuger geführt. Ein sekundäres Fluid, beispielsweise Wasser, welches in den Raum um die Rohre eingespeist wird, nimmt die Wärme von den Roh­ ren auf, um einen kontinuierlichen Dampferzeugungs-Kreislauf zu schaf­ fen. Aufgrund der konstanten hohen Temperatur und der schwierigen Betriebsverhältnisse bildet sich ein Schlamm, der hauptsächlich aus Eisenoxid, z. B. Magnetit besteht, an dem unteren Außenteil der Rohre und an den oberen und unteren Rohrwänden, welche das Rohrbündel tragen. Da der an dem Rohrbündel und den Rohrwänden entstandene Schlamm den Wärmeübertragungs-Wirkungsgrad der Rohre vermindert und Korrosion verursachen kann, müssen die Rohre und Rohrwände in gewissen Zeitabständen gesäubert werden, um den Schlamm zu entfernen.

Das Schlammabtragen bzw. die Entfernung von Schlamm von Dampf­ erzeugern wird in der Regel so durchgeführt, daß eine Lanze hinunter in den offenen Rohrweg eingeführt wurde, um Wasser zwischen die Rohre zu spritzen. Der vorgegebene offene Rohrweg erstreckt sich über die halbe Länge durch das Rohrbündel, und die Rohre sind dreieckför­ mig angeordnet. Dies führt dazu, daß der Benutzer der Lanzenvorrich­ tung nur in der Lage ist, auf 2/3 des Rohrbündels mit dem herkömm­ lichen Abtragsverfahren einzuwirken.

In der US-PS 44 24 769 ist eine Lanzenanordnung beschrieben, die lediglich radial zwischen parallelen Rohren bewegbar ist und von einer Anordnung angetrieben wird, die sich vollständig außerhalb des Dampf­ erzeugers befindet. Dieser Dampferzeuger umfaßt zudem U-förmige Rohre in paralleler Anordnung, die auch keinen ringförmigen Mantel besitzt.

Nach der US-PS 45 15 747 ist eine Anordnung zum Inspizieren und Warten eines Dampferzeugers mit U-Rohren mit einer Transportvor­ richtung vorgesehen. Dabei bewegt sich die Transportvorrichtung längs der Rohre und wird mit einem Kabel bewegt, welches sich um den Umfang der Rohrbündel erstreckt. Es ist kein Hinweis darauf vorhanden, wie das Kabel zum Ziehen der Transportvorrichtung um den Rohrbün­ delumfang anzuordnen ist.

Weiterhin ist bei dem Vorschlag nach der DE-OS 32 02 248 die Lanzen­ vorrichtung radial bewegbar, während die Leitungen um den Umfang der Rohrbündel für den Zweck vorgesehen sind, Flüssigkeiten und Ablagerun­ gen zu entfernen, die zum Umfang des Dampferzeugers gedrückt werden, während das eigentliche Reinigen lediglich durch Radialbewegung erfolgt. Da die Leitung in einem Kanal ruht, der tiefer als der Rohrboden ist, kann diese Leitung weder angetrieben werden noch vertikal einstellbar sein; vielmehr dient sie lediglich dem Sammeln und Absaugen der Ablagerungen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, eine Lanzen­ vorrichtung der eingangs umrissenen Art so auszubilden, daß sie auf einfachste Weise innerhalb des Dampferzeugers angeordnet werden kann und vor allem Zugang zu normalerweise schwer zugänglichen Bereichen ermöglicht, um Schmutz und Schlamm effizient von dem Rohrbündel zu entfernen, der dann aus dem Dampferzeuger abgesaugt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Lanzenvor­ richtung aufweist:

• a) eine Spur als Führungsbahn mit wenigstens zwei Abschnitten, die entfernbar an der unteren Rohrwand gegenüber dem offenen Rohrweg positioniert sind;
• b) einen Schlitten, der bewegbar von der Spur aufgenommen ist;
• c) eine Antriebsvorrichtung, die an der Spur und dem Schlitten befestigt ist, um eine Bewegung des Schlittens entlang der Spur zu bewirken;
• d) die an dem Schlitten befestigte Sprüheinrichtung, welche das Hoch­ druck-Fluid auf das Rohrbündel richtet.

Zweckmäßige Weiterbildungen der Lanzenvorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 4.

Erfindungsgemäß wird also eine Lanzenvorrichtung geschaffen, die Schlamm von dem Teil des Rohrbündels entfernen kann, das dem offe­ nen Rohrweg her nicht zugänglich ist. Die Lanzenvorrichtung spritzt eine Vielzahl von Hochdruckwasser-Strahlen zwischen die Rohre in dem normalerweise unzugänglichen Bereich des Rohrbündels und bewegt so den Schlamm zu dem zugänglichen Bereich, wo ein Lanzenkopf einge­ setzt werden kann, um eine Entfernung des Schlammes aus dem Dampf­ erzeuger zu bewirken. Eine Spur als Führungsbahn mit einer Vielzahl von Abschnitten wird durch einen Zugang eingeführt. Die Abschnitte werden als Einheit zusammengesetzt und verbleiben an der unteren Rohrwand zwischen dem Außenmantel und einer ringförmigen Abdec­ kung, die das Rohrbündel einfaßt. Ein ferngesteuerter Schlitten, der sich auf der Spur befindet, richtet das Hochdruck-Reinigungsfluid auf das Rohrbündel durch Fenster in der Abdeckung, wenn der Schlitten längs der Spur durch einen Zahnrad- und Kettenantrieb bewegt wird. Eine Vielzahl von Düsen ist an einem Düsenblock befestigt, der an dem Schlitten so angebracht ist, daß er in vertikaler Richtung einstellbar ist, so daß der Auftreffbereich der Strahlen auf das Rohrbündel und in den Räumen zwischen den Rohren zwecks wirkungsvoller Säuberung verändert werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an Hand der Zeichnung näher erläutert.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch ein Rohrbündel mit offenem Rohrweg,

Fig. 2 eine geschnittene Draufsicht auf einen offenen Dampferzeu­ ger,

Fig. 3 eine Teilansicht, welche eine Spur als Führungsbahn zeigt, die zwischen dem Außenmantel und der ringförmigen Ab­ deckung vorgesehen ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Schlitten,

Fig. 5 eine Rückansicht des Schlittens,

Fig. 6 eine Seitenansicht des Schlittens,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Spur.

Nach Fig. 1 gestattet ein offener Rohrweg 10 einen leichten Zugang zum Bereich A eines Rohrbündels 12, aber keinen Zugriff auf den Bereich B durch einen Lanzenkopf, der in dem offenen Rohrweg 10 eingesetzt wird. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, besteht ein Dampferzeuger 14 aus Rohrbündeln 12 (wobei nur einige Rohre 13 gezeigt sind), einer ringförmigen Ab­ deckung 16, welche das Rohrbündel 12 umgibt, und einem Außenmantel 18. Die Abdeckung 16 ist mit acht 30° weiten Fensteröffnungen 20 versehen, die umfangsmäßig in gleichem Abstand voneinander im Bereich der unteren Rohrwand angeordnet sind. Der Außenmantel 18 ist mit einem Zugang 24 von 40 cm Durchmesser versehen, und zwar gegenüber dem offenen Rohrweg 10 (angezeigt durch die gestrichelte Linie in Fig. 2). Sieben Löcher 22 von je ca. 18 cm Durchmesser sind ebenfalls gleichmäßig am Umfang des Außenmantels verteilt vorgesehen.

Lanzenvorrichtung 26 (Fig. 3 bis 5) umfaßt eine Spur 28 als Füh­ rungsbahn, einen Schlitten 30 und eine Sprüheinrichtung 32.

Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist die Spur 28 aus einer Vielzahl von Ab­ schnitten zusammengesetzt, die im Inneren des Dampferzeugers 14 zwischen dem Außenmantel 18 und der ringförmigen Abdeckung 16 vorgesehen sind; sie ruht an der unteren Rohrwand 34. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Spur 28 aus zwei Hauptteilen 28a, b mit jeweils drei Abschnitten gebildet. Die Hauptteile 28a, b sind durch eine Verriegelung 36 zusammengehalten. Die drei Abschnitte jedes Hauptteiles sind gelenkig an einer Stelle 38 verbunden, um eine leichte Einführung und Entfernung durch den Zugang 24 zu gestatten. Eine Antriebsvor­ richtung ist an der Spur 28 und dem Schlitten 30 vorgesehen, um den Schlitten 30 entlang der Spur 28 zu bewegen.

Nach Fig. 7 ist jeder Abschnitt der Spur 28 mit einer Kette 40 versehen, die in einer Seitenwand angeordnet ist. Die Kette 40 ist in der Seiten­ wand der Spur 28 befestigt, um eine kontinuierliche Antriebsfläche für den Eingriff mit der Antriebsvorrichtung des Schlittens 30 zu schaffen. Die Spur 28 hat eine höhere Seitenwand 42 gegenüber der Kette 40, welche als Stütze für den Schlitten 30 während der Reinigungsoperatio­ nen dient und welche den Eingriff zwischen Kette 40 und Antriebsvor­ richtung des Schlittens 30 unterstützt. Die Spur 28 ist mit Einrichtungen versehen, welche ihren radialen Abstand von der ringförmigen Abdeckung 16 bestimmt. Eine Vielzahl von Begrenzern in der Form manuell ein­ stellbarer Nocken 44, von denen nur einer gezeigt ist, befindet sich entlang der Außenwand der Spur 28 und berührt die Innenfläche des Außenmantels 18. Die Begrenzer können auch auf der Gegenseite der Spur 28 in der Nähe der Stellen 38 vorgesehen sein und in einen Ring an der Rohrwand oder die ringförmige Abdeckung 16 eingreifen, um zu gewährleisten, daß die Abschnitte in ihrer Betriebsposition bleiben.

Der in Fig. 4 und 6 gezeigte Schlitten 30 besteht aus einem Rahmen 46, einer Antriebsvorrichtung 48 und einer Sprüheinrichtung 50. Der Rahmen 46 ist mit Rollenlagern 52 ausgestattet, welche die Spur 28 während des Betriebs berühren, um die Reibung zwischen den Schlitten 30 und der Spur 28 zu vermindern. Der Rahmen 46 umfaßt einen Abschnitt 46a, welcher zwischen einer ersten und einer zweiten Position schwenkbar ist. Der Abschnitt 46a ist an einem weiteren Abschnitt 46b bei 54 und mit seinem oberen Ende bei 56 angelenkt, um in Richtung auf den Abschnitt 46b zur Vereinfachung der Befestigung durch den Zugang 24 zu schwen­ ken. Wenn der erste Abschnitt 46a in seiner Position ist, ist er von dem Kniehebel 58 in seine zweite Betriebsposition schwenkbar. Der Kniehebel 58 wird durch einen Luftzylinder 60 betrieben, der an dem zweiten Abschnitt 46b befestigt ist. Die Antriebsvorrichtung 48 ist in dem zweiten Abschnitt 46b befestigt und umfaßt einen Motor 62 und ein damit verbundenes Zahnrad 64. Der Motor 62 ist auf Schienen 66 gleitbar angebracht, um zwischen einer Ruheposition und einer Betriebsposition beweglich zu sein, wobei das Zahnrad 64 in die Kette 40 eingreift. Die Bewegung zwischen den beiden Positionen wird durch einen Luftzylinder 68 bewirkt.

Die Sprüheinrichtung 50 ist auf dem ersten Abschnitt 46a zur vertikalen Bewegung gleitbar angeordnet und besteht aus einem Sockel 70, einem Düsenblock 72 und Düsen 74. Der Sockel 70 ist gleitbar auf Führungs­ schienen 76 gewindemäßig im Eingriff mit einem Schraubenantrieb 78 angeordnet. Der Motor 80 ist auf dem Sockel 70 befestigt und steht mit dem Schraubenantrieb 78 in Eingriff. Auf diese Weise sind der Sockel 70 und der Düsenblock 72 vertikal entweder aufwärts oder abwärts in Reaktion auf die Rotation des Schraubenantriebs 78 bewegbar. Die Düsen 74 sind am Düsenblock 72 vorgesehen, um ein Hochdruck-Reini­ gungsfluid auf das Rohrbündel zu richten. Das Reinigungsfluid wird dem Düsenblock 72 durch eine Versorgungsleitung 82 zugeführt. Anschluß­ stücke 84 sind an dem ersten Rahmenabschnitt 46a angebracht, um komprimierte Luft von einer (nicht gezeigten) Quelle zu den Luftzylin­ dern 60 und 68 zu führen. Im Betrieb werden die Spurteile 28a und b durch den Zugang 24 eingeführt, entfaltet und in ihrer Stellung ver­ riegelt, so daß die geraden Abschnitte mit den Fensteröffnungen 20, wie in Fig. 3 erläutert, ausgerichtet sind. Der Schlitten 30 wird dann durch den Zugang 24 eingeführt und auf die Spur 28 aufgesetzt, wobei die Düsen 74 dem Rohrbündel 12 gegenüberliegen. Der Luftzylinder 60 wird so betätigt, daß er den ersten Rahmenabschnitt 46a aus seiner Einrich­ tungsposition in seine Betriebsposition schwenkt. Der Luftzylinder 68 wird dann so betätigt, daß sich das Zahnrad 64 und der Motor 62 von einer ersten Ruheposition in eine zweite Betriebsposition bewegen, wobei das Zahnrad 64 in die Kette 40 an der Spur 28 eingreift. Der Motor 48 wird betätigt, um eine Drehung des Zahnrades 64 und das Antreiben des Schlittens 30 entlang der Spur 28 zu veranlassen, während Hochdruck- Reinigungsfluid durch die Versorgungsleitung 82 dem Düsenblock 72 und den Düsen 74 zugeführt wird, um Schlamm von den Rohren 13 zu entfernen. Nachdem die von den zwei Fenstern 20 freigelegten Rohre gereinigt sind, kann die Spur 28 manuell neu positioniert werden, so daß die Rohre, welche von einem dritten Fenster freigelegt werden, gereinigt werden können. Es können separate Schlitten verwendet werden, welche Düsen 74 aufweisen, die in verschiedenen Winkeln ausgerichtet sind, wenn der Zugangswinkel der Rohre 13 von einem Fenster zum nächsten variiert.

Claims (4)

1. Hochdruckfluid-Lanzenvorrichtung zum Reinigen von Dampferzeugerrohrbündeln (12) mit einem offenen Rohrweg (10), der sich zur Hälfte durch das Rohrbündel erstreckt, wobei der Dampferzeuger (14) eine untere Rohrwand (34), eine ringförmige Abdeckung (16), die das Rohrbündel umgibt, und eine Vielzahl von Fensteröffnungen (20) aufweist, welche umfangsmäßig im gleichen Abstand voneinander im Bereich der unteren Rohrwand angeordnet sind, wobei ein Außenmantel (18) mit einem Zugang (24) zum offenen Rohrweg vorgesehen ist und die eine Sprühvorrichtung aufweisende Lanzenvorrichtung mittels eines Fahrzeuges bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Lanzenvorrichtung (26) aufweist:

• a) eine Spur (28) als Führungsbahn mit wenigstens zwei Abschnitten, die entfernbar an der unteren Rohrwand (34) gegenüber dem offenen Rohrweg (10) positioniert sind;
• b) einen Schlitten (30), der bewegbar von der Spur (28) aufgenommen ist;
• c) eine Antriebsvorrichtung (48), die an der Spur (28) und dem Schlitten (30) befestigt ist, um eine Bewegung des Schlittens entlang der Spur zu bewirken;
• d) die an dem Schlitten (30) befestigte Sprüheinrichtung (50), welche das Hochdruck-Fluid auf das Rohrbündel richtet.

2. Hochdruckfluid-Lanzenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung

• a) eine Kette (40), die an der Spur (28) angeordnet ist;
• b) einen Antriebsmotor (62), der an dem Schlitten (30) befestigt ist, und
• c) ein Zahnrad (64) aufweist, das an dem Antriebsmotor und in dem Schlitten (30) angeordnet ist und in Eingriff mit der Kette (40) und bei Rotation eine Bewegung des Schlittens bewirkt.

3. Hochdruckfluid-Lanzenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (50) an dem Schlitten (30) vertikal bewegbar ist.

4. Hochdruckfluid-Lanzenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprüheinrichtung (50)

• a) einen Düsenblock (72), der an dem Schlitten (30) bewegbar angeordnet ist und gegen den Schlitten (30) vertikal bewegbar ist;
• b) eine Vielzahl von Düsen (74) aufweist, die an dem Düsenblock (72) vorgesehen sind, um Hochdruck-Fluid an das Rohrbündel (12) abzugeben.