DE3825533A1 - Verfahren und vorrichtung zur innenbehandlung metallener rohre - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Innenbehandlung metallener Rohre gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 6.

Dabei handelt es sich insbesondere um ein Verfahren bzw. um eine Vorrichtung zum Fließätzen, Spülen und Trocknen von Rohren in einer Rohrfertigungsanlage.

Wegen ihrer kritischen Funktionen in Kernreaktoren müssen in Kernbrennstäben verwendete Rohre sehr strengen Qualitätsnor­ men genügen. Nach dem Walzen der Rohre mittels mehrerer Pil­ gerschritt-Walzzyklen werden die Rohre deshalb einer Vielzahl weiterer Bearbeitungsschritte unterzogen, wozu auch Ätzen, Spülen und Trocknen gehören.

Bei einem bekannten Verfahren erfolgt das Ätzen, Spülen und Trocknen der Rohre chargenweise, nämlich üblicherweise in Bündeln zu 600 Rohren und manchmal auch in Bündeln zu 300 Rohren, die zunächst geätzt, sodann gespült und an­ schließend getrocknet werden. Dazu wird das Rohrbündel auf einem Träger geladen und mittels eines Krans zu einer Ätz­ station befördert, wo es in einen oben offenen Ätzbehälter eingetaucht wird. Da die Rohre jeweils an beiden Enden offen sind, werden sowohl die Innenwandflächen als auch die Außen­ wandflächen der Rohre geätzt. Um festzustellen, ob bereits genügend Material von den Rohrwandflächen durch den Ätzvor­ gang abgetragen worden ist, muß das gesamte Rohrbündel ein oder mehrere Male wieder aus dem Ätzbehälter herausgenommen, durch das Bedienungspersonal geprüft und gegebenenfalls wie­ der in den Behälter eingetaucht werden, wenn das Ätzen noch fortgesetzt werden muß. Jedes Herausheben des Rohrbündels aus dem Ätzbehälter setzt dabei die angeätzten Rohre dem Luftsauerstoff aus.

Nach Beendigung des Ätzvorgangs erfolgt das Spülen der Rohre in ähnlicher Weise. Der Kran transportiert den mit den geätzten Rohren beladenen Träger zu einer Spülstation. Dort wird der Träger mit dem Rohrbündel in einen Spülwasserbehäl­ ter eingetaucht und die geätzten Rohre werden gespült, um die Ätzsäure zu neutralisieren. Das gespülte Rohrbündel wird dann aus dem Spülwassertank herausgehoben und sodann mit einem Schlauch abgespritzt, während es über einem Ablauf hängt. Sodann wird der Träger mit dem darauf befindlichen gespülten Rohrbündel zu einer Trocknungsstation befördert, wo er in eine Trocknungsluftkammer abgesenkt wird. Die Kammer wird geschlossen, und ein Gebläse sowie Heizelemente werden eingeschaltet, um heiße Luft zum Trocknen des Rohrbündels über dasselbe zu blasen.

In letzter Zeit ist zur Verbesserung der Produktivität und der Qualität bei der Rohrfertigung viel Gewicht auf die Auto­ mation der Kernbrennstabkühlrohrfertigung gelegt worden. Jedoch haben gewisse Aspekte der einzelnen Abläufe des be­ kannten Verfahrens diesen Verbesserungsbestrebungen Grenzen gesetzt. Ein Aspekt ist dabei die große Anzahl von Rohren in jeder Charge. Bei der Behandlung einer so großen Anzahl von Rohren gleichzeitig durch Ätz-, Spül- und Trocknungsvorgänge ist es mühevoll und zeitraubend, das Rohrbündel von einer Behandlungsstation zur nächsten zu transportieren, und es ist außerordentlich schwierig, die Qualität der einzelnen Rohre genau zu kontrollieren, ohne daß in erheblichem Umfang manuelle Handhabung und Nacharbeitung der Rohre erforderlich ist. Ein weiterer Gesichtspunkt ist das Ätzen der Rohre in Anwesenheit von Luftsauerstoff. Dadurch entsteht das Problem von Fluoridablagerungen, was zusätzliche Verfahrensschritte erfordert, nur um dieses Problem zu bewältigen.

Bei einem anderen bekannten Verfahren, wo versucht wird, einige der oben erwähnten Probleme zu bewältigen, werden die Rohre im Fließverfahren geätzt, indem Ätzsäure nur durch das Innere der einzelnen Rohre gepumpt wird. Dabei stellt sich aber das Problem, daß ein wirksames und gleichförmiges Ätzen der Rohre schwierig ist. Für ein wirksames und gleichförmiges Ätzen jedes Rohres stellen der Säurestrom und die Verweilzeit der Säure im Rohr kritische Parameter dar. Im Idealfall soll die Säure mit jedem Bereich der Rohrinnenwandung gleichförmig in Berührung kommen, d.h. während der gleichen Zeitdauer und mit der gleichen Säurekonzentration. In der Praxis führt aber die Reaktion mit dem Rohrmetall dazu, daß die Säure im Ver­ lauf der Rohrlänge verdünnt wird und dadurch entlang der Rohrlänge eine schwach konische Innenform des Rohres mit sich entlang seiner Länge geringfügig verringerndem Durch­ messer hervorgerufen wird. Dies hat seinen Grund darin, daß die Säure am Anfang der Rohrlänge noch die höchste Konzen­ tration hat, also am wirksamsten ist und dort am meisten Metall abträgt, und dann Konzentration und folglich Wirksam­ keit der Säure zum anderen Ende des Rohres hin immer geringer werden und dort am wenigsten Metall abgetragen wird.

Ein Vorschlag zur Lösung dieses Problems eines wirksamen und gleichförmigen Ätzens der Rohre sieht vor, zunächst Säure vom einen Rohrende her durch das Rohr hindurchzuleiten und nach einer gewissen Zeit das Rohr umzudrehen und so die Säure wieder über eine gewisse Zeit vom anderen Rohrende her durch das Rohr hindurchzuleiten. Diese vorgeschlagene Lösung ist aber nicht nur unwirtschaftlich, sondern bringt auch noch die Notwendigkeit mit sich, daß die Restsäure zunächst aus dem Rohrinneren ausgespült werden muß, bevor das Rohr zwischen den beiden Säurehindurchleitungen umgedreht werden kann. Ein weiterer Nachteil dieses Lösungsvorschlags besteht darin, daß dabei die Säure der Außenluft ausgesetzt ist und damit Probleme hinsichtlich der Entstehung von Säurerauch, der Verhinderung von Säurespritzern und der Bildung von Fluoridablagerungen in den Rohren gegeben sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung der in Rede stehenden Art eine bessere Lösung für das Ätzen und Spülen der Rohre bei der Kernbrennstabrohrfertigung zu schaffen, die den For­ derungen nach Wirtschaftlichkeit, Wirksamkeit und Gleich­ förmigkeit des Ätzvorgangs sowie nach besserer Produkt­ qualität und Zuverlässigkeit Rechnung trägt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Verfahren bzw. durch die im Anspruch 10 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Einzelheiten des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vor­ richtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fließätzen, Spülen sowie zum Trocknen der Rohre erfüllt die obengenannten Anforderungen. Die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung arbeitet mit zwei Verteilern, die an die beiden Enden einer Gruppe von Rohren anzuschließen sind, wobei die Rohrgruppe beispielsweise 15 Rohre umfaßt. Den Verteilern sind entsprechende, über Wählventile zu steuernde Zuleitungen für Ätzsäure und Spülwasser zum Ätzen bzw. Spülen der Rohre zugeordnet. Die Wählventilanordnung ermöglicht das Durchströmen der Rohre mit Ätzsäure zunächst in der einen Richtung und dann in der entgegengesetzten Richtung, wobei das Durchströmen mit Säure jeweils von einem Spülvorgang mit Wasser gefolgt werden kann. Durch diese Technik wird Material an der Innenwandfläche der Rohre abge­ tragen, so daß man einen verhältnismäßig gleichförmigen Rohr­ innendurchmesser erhält und die Möglichkeit einer übermäßig konischen Formbildung der Rohrwandung auf ein Minimum ver­ ringert wird. Das Ätzen und Spülen der Rohre erfolgt bei Anwendung dieser Technik in kontrollierter Weise, so daß man eine im Innendurchmesser gleichmäßigere und im wesent­ lichen fehlerfreie Rohrinnenwandung erhält. Die gleiche Vorrichtung kann auch zum Reinigen der Rohre mit Dampf und zum Lufttrocknen des Rohrinneren nach den Ätz- und Spülvor­ gängen verwendet werden.

Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfin­ dung ist in den anliegenden Zeichnungen schematisch darge­ stellt und wird nachstehend unter Bezugnahme auf diese Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung mit einer Ätz- und Spülstation sowie einer Reinigungs- und Trocknungs­ station in Tandemanordnung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3 in größerem Maßstab eine Ansicht eines der Verteiler und Steuermecha­ nismen der Vorrichtung gemäß Linie 3-3 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Stirnansicht des einen Ver­ teilers der Vorrichtung gemäß Linie 4-4 in Fig. 3, wobei auch ein Vorschubmechanismus teilweise sicht­ bar ist, der eine Verstellung der Vorrichtung zur Bearbeitung von Rohren unterschiedlicher Längen ermöglicht,

Fig. 5 einen der Einspannmechanismen der Vorrichtung gemäß Linie 5-5 in Fig. 1,

Fig. 6 im Längsschnitt und in größerem Maß­ stab die Verteiler der Ätz- und Spül­ station der Vorrichtung mit einem dazwischen verlaufendem Rohr,

Fig. 7 ein Strömungsschaltbild der den Ver­ teilern der Ätz- und Spülstation der Vorrichtung gemäß den Fig. 1 und 2 zugeordneten Kreisläufe, und

Fig. 8 ein Strömungsschaltbild der den Ver­ teilern der Reinigungs- und Trock­ nungsstation der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 zugeordneten Kreis­ läufe.

In den Zeichnungen, nämlich insbesondere in den Fig. 1 und 2, ist ein Teil einer Fertigungsanlage für Kernbrennstabrohre dargestellt, der eine erste Station 10, bei der es sich um eine Fließätz- und Spülstation handelt, und eine damit in Tandemanordnung angeordnete zweite Station 12 (nur in Fig. 1 dargestellt) aufweist, bei welcher es sich um eine Reini­ gungs- und Trocknungsstation für die Brennstabrohre handelt. An der ersten Station 10 werden die Rohre T (in Fig. 1 ist nur ein Rohr teilweise dargestellt) fließgeätzt und gespült. Im einzelnen erfolgt dies durch miteinander abwechselnde Fließätz- und Spülschritte mit entgegengesetzten Fließ­ richtungen. Zunächst erfolgt ein Ätzvorgang durch Hindurch­ leiten von Säure durch das Innere der Rohre in der einen Richtung. Sodann erfolgt ein Spülen mit Wasser in derselben Richtung zum Ausspülen der Säure. Sodann wird die Säure­ strömung umgekehrt und ein weiteres Ätzen erfolgt durch Hindurchleiten von Säure in der Gegenrichtung. Schließlich erfolgt ein nochmaliges Spülen mit Wasser ebenfalls in der Gegenrichtung. Nach Beendigung dieser gegensinnigen Ätz- und Spülvorgänge werden die Rohre T zur zweiten Station 12 be­ fördert, also zur Reinigungs- und Trocknungsstation. An dieser zweiten Station 12 werden die Rohre gereinigt und getrocknet. Zunächst werden die Rohre dabei durch Hindurch­ leiten von Dampf durch das Rohrinnere in beiden Richtungen gereinigt. Sodann werden die Rohre durch Hindurchleiten von Luft durch das Rohrinnere getrocknet.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist an beiden Stationen 10 und 12 grundsätzlich gleich und es erfolgen an beiden Stationen grundsätzlich die gleichen mechanischen Vorgänge und Komponentenbewegungen der Vorrichtung. Im grundsätzlichen Aufbau weisen die Vorrichtungen an den Stationen 10 und 12 Rahmen 14 A und 14 B, paarweise Rohreinspannmechanismen 60 A, 60 B, paarweise Strömungsmittelverteiler 20 A, 20 B und 22 A, 22 B, paarweise Betätigungsmechanismen 24 A, 24 B und 26 A, 26 B, paarweise Wählventile 28 A, 28 B (in Fig. 6 sind nur die Wählventile der Station 10 sichtbar) und einen beiden Vor­ richtungen gemeinsamen Vorschubmechanismus 30 auf. Außerdem sind die entlang der Rohrlänge mit gegenseitigen Abständen angeordneten Bauteile 2 einer Rohrtransportvorrichtung bei­ den Stationen 10 und 12 gemeinsam zugeordnet, ebenso ein mittig angeordnetes Paar von Rohrhaltern 34 A und 34 B, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Die Rohrhalter 34 A und 34 B unterstützen die Rohre T etwa mittig zwischen den Rohrenden.

Die Rahmen 14 A, 14 B weisen paarweise angeordnete, auf dem Boden abgestützte Rahmenteile 36 A, 36 B und 38 A und 38 B mit auf ihren Oberseiten starr befestigten zylindrischen Führungsschienen 40 A, 40 B und 42 A und 42 B auf. In Fig. 4 sind nur die Rahmenteile 36 A, 36 B und die Führungsschienen 40 A, 40 B der Station 10 sichtbar. Jeder der Rohreinspannmechanis­ men 16 A, 16 B und 18 A, 18 B, der Verteiler 20 A, 20 B und 22 A, 22 B, der Betätigungsmechanismen 24 A, 24 B und 26 A, 26 B und die den Einspannmechanismen und den mittigen Rohrstützen 34 A, 34 B zugeordneten Bauteile 32 der Rohrtransportvorrichtung sind mit entsprechenden Führungen 44 bis 50 versehen, welche sie längsverschieblich auf den Führungsschienen 40 A, 40 B, 42 A, 42 B führen.

Obwohl an sich verschiebbar auf den Führungsschienen mon­ tiert, werden die mittigen Rohrstützen 34 A, 34 B in einer ortsfesten mittigen Position entlang der Führungsschienen­ länge gehalten, und die linken Rohreinspannmechanismen 16 B, 18 B und die Betätigungsmechanismen 24 B, 26 B werden ebenfalls in feststehenden Positionen in den linken Endbereichen der Führungsschienen gehalten, wie in den Fig. 1 und 2 darge­ stellt ist. Die linken Rohreinspannmechanismen 16 B, 18 B sind über Kuppelstangen 54 A, 54 B mit den Basen 52 A, 52 B der linken Betätigungsmechanismen 24 B, 26 B verbunden. Die linken Ver­ teiler 20 B, 22 B werden lediglich einige wenige Zentimeter nach rechts oder links entlang den Führungsschienen bewegt, um sie mit den linken Rohrenden in Verbindung zu bringen bzw. hiervon zu trennen, wie später noch beschrieben wird.

Der Vorschubmechanismus 30 dient jedoch dazu, eine Ver­ schiebebewegung der rechten Rohreinspannmechanismen 16 A, 18 A, Verteiler 20 A, 22 A und Betätigungsmechanismen 24 A, 26 A ent­ lang den Führungsschienen 40 A, 40 B, 42 A, 42 B über größere Distanzen zu erzeugen, wenn dies notwendig ist, um den Abstand zwischen entsprechenden Komponenten der Vorrichtung zwecks Anpassung an unterschiedliche Längen der zu behan­ delnden Rohre zu verändern. Die rechten Rohreinspannme­ chanismen 16 A, 18 A sind über Kuppelstangen 58 A, 58 B mit den Basen 56 A, 56 B der rechten Betätigungsmechanismen 24 A, 26 A verbunden, so daß die rechten Rohreinspannmechanismen jeweils zusammen mit den rechten Betätigungsmechanismen verschoben werden. Die rechten Verteiler 20 A, 22 A sind mit den rechten Betätigungsmechanismen 24 A, 26 A so verbunden, daß die rechten Verteiler ebenfalls mit den rechten Betätigungs­ mechanismen zusammen verschoben werden. Die rechten Betä­ tigungsmechanismen 24 A, 26 A sind mittels eines ihre Basen 56 A, 56 B miteinander verbindenden Querriegels 60 starr miteinander gekuppelt, so daß sie gemeinsam auf den Führungsschienen verschiebbar sind.

Der Antriebsmechanismus 10 braucht also nur auf einen der rechten Betätigungsmechanismen 24 A, 26 A an einer der beiden Stationen 10, 12 zu wirken, um sämtliche rechte Rohrein­ spannmechanismen 16 A, 18 A, Verteiler 20 A, 22 A und Betäti­ gungsmechanismen 24 A, 26 A als eine Einheit gemeinsam mit­ einander entlang der Führungsschienen 40 A, 40 B, 42 A, 42 B zu verschieben. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Antriebsmechanismus 30 einen Motor 62 auf, der auf einer Grundplatte 64 zwischen den Bauteilen 63 A, 63 B des Rahmens 14 A der Station 10 montiert ist. Eine mit Außengewinde versehene Vorschubspindel 66 ist mit einem Ende mit dem Motor 62 ver­ bunden und wird von diesem drehend angetrieben, und sie ver­ läuft von da aus zu einer sie drehbar lagernden Lagerbüchse 68, die mittels einer weiteren Grundplatte 70 zwischen den Rahmenbauteilen 36 A, 36 B gehaltert ist, wie in den Fig. 1 und 3 dargestellt. Dabei verläuft die Vorschubspindel 66 durch eine zylindrische Spindelmutter 72 mit komplementärem Innengewinde, die an der Unterseite der Basis 56 A des rechten Betätigungsmechanismus 24 A befestigt ist. Wenn also die Vorschubspindel 66 durch den Motor 62 in der einen oder anderen Richtung gedreht wird, bewirkt sie eine entsprechende Verschiebung der rechten Rohreinspannmechanismen, Verteiler und Betätigungsmechanismen mit Bezug auf die entsprechenden linken Komponenten. Auf diese Weise kann die Distanz zwischen den rechten und linken Komponenten verstellt werden, um mit der Vorrichtung Rohre unterschiedlicher Länge behandeln zu können, beispielsweise mit Rohrlängen im Bereich von etwa 1,8 m bis 4,6 m.

Die paarweise angeordneten Rohreinspannmechanismen 16 A, 16 B und 18 A, 18 B der Stationen 10 und 12 dienen dazu, jeweils eine Mehrzahl von Rohren in etwa horizontaler paralleler Lage zum Zwecke der Behandlung an der betreffenden Station zu haltern. Fig. 5 zeigt einen Rohreinspannmechanismus 16 A erläuterungshalber in näheren Einzelheiten. Er weist zwei nebeneinander angeordnete längliche Bauteile 74 A, 74 B auf, von denen das eine Bauteil 74 A feststehend mit Bezug auf entsprechende Führungen 44 des Einspannmechanismus 16 A gehaltert und das andere Bauteil 74 B gegenüber diesem fest­ stehenden Bauteil 74 A mittels einer Platte 77 in Richtung des Doppelpfeils 76 entsprechend dem Antrieb über einen Kurbelarm 78 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung verschieb­ bar ist. Der Kurbelarm 78 ist drehbar am feststehenden Bau­ teil 74 A gelagert. Eine oben am Kurbelarm gebildete Nabe 80 weist eine nicht dargestellte Verzahnung auf, die mit einer Zahnstange 82 des verschiebbaren Bauteils 74 B in Eingriff steht. Längs der oberen Kantenbereiche der beiden Bau­ teile 74 A, 74 B ist eine Reihe von Einkerbungen 84 A, 84 B gebildet, die zusammen eine Reihe von Rohreinspannöffnun­ gen 86 bilden, deren lichte Weite je nach dem Verschiebe­ zustand des verschiebbaren Bauteils 74 B nach rechts oder links mit Bezug auf das feststehende Bauteil 74 A größer oder kleiner ist, also einen Löse- oder Schließzustand einnimmt.

Weiter weist der Rohreinspannmechanismus 16 A ein Betätigungs­ organ 88 in Form eines Pneumatikzylinders auf, der mit seinem einen Ende an einem Bauteil 90 des Rahmens 14 A befestigt ist und dessen Kolbenstange 92 am freien unteren Ende des Kurbelarms 78 angelenkt ist. Ein Ausfahren der Kolbenstange 92 schwenkt den Kurbelarm 78 im Gegenuhrzeiger­ sinn und bewegt damit das verschiebbare Bauteil 74 B nach links, wodurch die lichte Weite der Einspannöffnungen 86 verringert und so der Einspannmechanismus 16 A in seinen Spannzustand gebracht wird. Andererseits bewirkt ein Zurück­ ziehen der Kolbenstange 92 ein Schwenken des Kurbelarms 78 im Uhrzeigersinn, so daß das verschiebbare Bauteil 74 B nach rechts verschoben und damit die lichte Weite der Einspann­ öffnungen 86 geöffnet wird, der Einspannmechanismus 16 A also seinen Lösezustand einnimmt.

Die paarweise angeordneten Strömungsmittelverteiler 20 A, 20 B und 22 A, 22 B sind zwischen von den Rohrenden der mittels der Rohreinspannmechanismen 16 A, 16 B und 18 A, 18 B gehalterten Rohre getrennten Stellungen und an diese Rohrenden angeschlos­ senen Stellungen verschiebbar. Die ebenfalls paarweise ange­ ordneten Betätigungsmechanismen 24 A, 24 B und 26 A, 26 B dienen zum entsprechenden Verschieben der Verteiler zwischen ihren Anschlußstellungen und Trennstellungen. Dazu haben die Betätigungsmechanismen 24 A, 24 B und 26 A, 26 B Pneumatik­ zylinder 94 A, 94 B und 95 A, 95 B, die an den entsprechenden Basen gehaltert und mit den betreffenden Verteilern gekuppelt sind. Durch Ausfahren der Zylinder werden die Verteiler zu­ einanderhin verschoben, während durch Zurückziehen der Zylinder die Verteiler voneinander weg bewegt werden.

Die Strömungsmittelverteiler 20 A, 20 B und 22 A, 22 B weisen jeweils eine Anzahl von Mundstücken 96 A, 96 B und 98 A, 98 B auf, die entlang der Breite der Verteiler angeordnet sind und einander zugewandt sind, um die entgegengesetzten offenen Enden der Rohre zu umschließen und das Innere der Rohre gegenüber der Außenluft abzuschließen, wenn die Verteiler sich in ihren Anschlußstellungen befinden. Die Mundstücke 96 A, 96 B der Verteiler 20 A, 20 B sind einander paarweise gegenüber­ liegend zugeordnet, und ebenso die Mundstücke 98 A, 98 B der Verteiler 22 A, 22 B. Obwohl jeweils nur einige wenige Mund­ stücke der Verteiler in Fig. 1 dargestellt sind, weist eine praktische Konstruktion je Verteiler beispielsweise 15 Mund­ stücke zur Aufnahme jeweils eines Rohrendes auf. Obwohl dies in Fig. 1 nicht besonders dargestellt ist, werden die Rohre natürlich koaxial mit den einander jeweils paarweise zuge­ ordneten Mundstücken gehaltert, wie beispielsweis in Fig. 6 gezeigt ist. Die Mundstücke sind jeweils federnd in eine Schließstellung vorgespannt und werden jeweils nur beim Ein­ führen eines Rohrendes geöffnet. Wenn also zwischen einem gegenüberliegenden Mundstückpaar kein Rohr vorhanden sein sollte, werden diese Mundstücke beim Verschieben der Ver­ teiler in ihre Anschlußstellungen nicht geöffnet.

Fig. 6 zeigt einen Axialschnitt durch die rechten und linken Verteiler 20 A, 20 B der Ätz- und Spülstation 10. Dabei sind die Verteiler in Vollinien in ihren Anschlußstellungen gezeichnet, und ihre von den Rohren getrennten Stellungen sind strichpunktiert angedeutet. Die Mundstücke 96 A, 96 B der Verteiler 20 A, 20 B weisen in diesen letzteren Stellungen einen Abstand von den Rohrenden auf, und in den Anschluß­ stellungen legen sie sich über die Rohrenden und schließen diese gegen die Außenluft ab.

Nunmehr wird auf die Fig. 6 und 7 Bezug genommen. Die Ver­ teiler 20 A, 20 B haben eingebaute Wählventile 28 A, 28 B (und entsprechend haben die Verteiler 22 A, 22 B eingebaute Wähl­ ventile 100 A, 100 B siehe Fig. 8). Die Ventile 28 A, 28 B haben Säure- und Wasseranschlüsse 102 A, 102 B und 104 A, 104 B, die an entsprechende Ätzsäure- bzw. Spülwasserbehälter 106 bzw. 108 angeschlossen sind. Die Wasseranschlüsse 104 A, 104 B sind außerdem mit dem Bodenablauf 110 verbunden. Wasserven­ tile 112 A, 112 B dienen zum Umschalten der Wasseranschlüsse zwischen dem Wasserbehälter 108 und dem Bodenablauf 110. Die Wählventile 28 A, 28 B weisen außerdem Ablaufanschlüsse 114 A, 114 B auf, die mit einem Behälter 116 für verbrauchte Säure sowie mit dem Spülwasserbehälter 108 verbunden sind. Ein Ablaufventil 118 dient zum Umschalten des Ablaufanschlusses auf den Behälter 116 für verbrauchte Säure bzw. auf den Spül­ wasserbehälter 108. Zur Betätigung der Wählventile 28 A, 28 B sind Drehantriebe 120 A, 120 B vorgesehen.

Wenn die Mundstücke 96 A, 96 B der Verteiler 20 A, 20 B an der Fließätz- und Spülstation 10 in ihren Anschlußstellungen über den Rohrenden gemäß Fig. 6 stehen, kann der Ätzvor­ gang beginnen. Die Wählventilanordnung nach Fig. 6 macht es möglich, das Rohrinnere zu ätzen und zu spülen, ohne dazwischen die Rohre umpositionieren zu müssen. Die Wähl­ ventile 28 A, 28 B weisen jeweils drei Ventilkanäle 122 A, 122 B, 122 C bzw. 124 A, 124 B, 124 C auf, von denen bei drehender Betätigung der Wählventile jeweils einer mit einem der Ventilanschlüsse 102 A, 104 A, 114 A bzw. 102 B, 104 B, 114 B für Säure, Wasser und Ablauf zur Deckung kommt und durch die Mundstücke 96 A, 96 B eine Säure- oder Spülwasserströmung in die Rohre eintritt bzw. die Mundstücke als Ablauf wirken.

Der Ablauf des Ätz- und Spülvorgangs kann beispielsweise folgendermaßen erfolgen:

Schritt 1: Wählventil 28 A auf Säureströmung einstellen. Wähl­ ventil 28 B auf Ablauf einstellen. Ablaufventil 118 auf Behälter 116 für verbrauchte Säure umschalten. Säure fließt nun vom Säurebehälter 106 von rechts nach links durch die Rohre und sodann in den Behälter für verbrauchte Säure.

Schritt 2: Wählventil 28 B bleibt in Ablaufstellung. Wähl­ ventil 28 auf Wasserströmung umschalten. Ablaufventil 118 auf Spülwasserbehälter 108 umschalten. Nunmehr fließt Spül­ wasser aus dem Spülwasserbehälter 108 von rechts nach links durch die Rohre, um die Säure auszuspülen, und wieder in den Spülwasserbehälter zurück.

Schritt 3: Wählventil 28 B auf Säureströmung einstellen. Wähl­ ventil 28 A auf Ablauf einstellen. Ablaufventil 118 auf Behälter 116 für verbrauchte Säure umschalten. Nunmehr fließt Säure aus dem Säurebehälter 106 von links nach rechts durch die Rohre und von da aus in den Behälter für ver­ brauchte Säure.

Schritt 4: Wählventil 28 A bleibt in Ablaufstellung. Wähl­ ventil 28 B auf Wasserzufluß einstellen. Ablaufventil 118 auf Spülwasserbehälter 108 umschalten. Spülwasser fließt nun auf dem Spülwasserbehälter 108 von links nach rechts durch die Rohre, spült Säure aus, und fließt in den Spülwasser­ behälter zurück.

Mit den oben beschriebenen Strömungsumkehrverfahren wird die Ausbildung einer leicht konischen Innenwandform entlang der Rohrlänge aufgrund der entlang der Rohrlänge zunehmen­ den Säureverdünnung auf ein Minimum reduziert, obwohl natürlich noch eine minimale Durchmesserdifferenz im Rohr­ mittenbereich verbleibt. Weil das Umschalten von Säure­ strömung auf Spülwasserströmung schnell und ohne Einwirkung der Außenluft erfolgt, ist das Problem des örtlichen uner­ wünschten Anfressens der Rohre durch Restsäure behoben. Ferner, weil die Mundstücke die Rohrenden überdecken und verschließen, wird keine Säure freigesetzt und es brauchen keine umfangreichen Vorkehrungen wegen Säurerauchentwicklung und Säurespritzern getroffen zu werden.

Die Verwendung von Dreiwege-Wählventilen 28 A, 28 B nahe den Rohranschlüssen ermöglicht eine schnelle Strömungsumkehr der Säure und ein schnelles Umschalten zwischen Säureströmung und Spülwasserströmung, so daß man einen verhältnismäßig gleichförmigen Innendurchmesser der geätzten Rohre erhält, wobei gleichzeitig das Problem örtlicher Rohranfressungen durch Restsäure, der Säurerauchentwicklung und der Gefahr von Säurespritzern praktisch vollständig beseitigt sind.

Aus der schematischen Darstellung der gesamten Ätz- und Spülstation 10 in Fig. 7 ist ersichtlich, daß, wenn die Säure abläuft, das Ablaufventil 118 die Strömung in den Behälter 116 für verbrauchte Säurelösung leitet, um sie wieder aufarbeiten zu können. Ebenso wird beim Spülvorgang das Spülwasser in den Wasserbehälter 108 zum Zweck der Wiederaufarbeitung zurückgeleitet.

Nachdem die Rohre an der Station 10 geätzt und gespült worden sind, werden sie mittels der Transportvorrichtung zur Reinigungs- und Trocknungsstation 12 befördert und dort zwischen den Verteilern 22 A, 22 B positioniert. Wie die schematische Darstellung der gesamten Reinigungs- und Trock­ nungsstation 12 in Fig. 8 zeigt, wird mit Hilfe einer einfachen Ventilanordnung, sobald die Mundstücke 98 A, 98 B sich in ihrer Anschlußstellung befinden, abwechselnd Dampf und heiße, trockene und gefilterte Luft durch das Rohrinnere geblasen. Die Darstellung nach Fig. 8 spricht für sich selbst, so daß eine eingehende Erläuterung im einzelnen wohl entbehrlich ist und das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung auch so voll verständlich sind.

Die Verwendung von Verteilern mit Mundstücken, die sich erst durch den Anlagedruck eines Rohrendes öffnen, ermög­ licht weitgehende Flexibilität hinsichtlich der behandelten Rohranzahl, da nicht unbedingt die volle mögliche Anzahl von Rohren in die Vorrichtung eingesetzt zu werden braucht, sondern auch weniger Rohre eingesetzt werden können, ohne besondere Maßnahmen wegen der unbesetzten Mundstücke treffen zu müssen.

Claims (14)

1. Verfahren zur Behandlung der Innenwandflächen langer Rohre, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) Halterung einer Anzahl von Rohren in einer ortsfesten Behandlungsposition,
• b) Aufsetzen von Mundstücken auf die offenen Rohrenden, um diese gegen die Außenluft abzuschließen, und
• c) Herstellen einer Strömungsverbindung zwischen dem Rohr­ inneren und einer ein Behandlungsströmungsmittel zuführenden Strömungsmittelquelle.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ätzsäure und Spülwasser aufeinanderfolgend und mit Strömungs­ richtungsumkehr durch das Rohrinnere hindurchgeleitet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Hindurchleiten von Ätzsäure und Spülwasser in folgen­ den Schritten erfolgt:

• a) Hindurchleiten von Ätzsäure durch das Rohrinnere in der einen Richtung,
• b) Hindurchleiten von Spülwasser zum Ausspülen der Säure in der gleichen Richtung,
• c) Hindurchleiten von Ätzsäure in der Gegenrichtung, und
• d) Hindurchleiten von Spülwasser zum Ausspülen der Säure in der gleichen Richtung.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß aufeinanderfolgend ein Reinigungsmedium und ein Trocknungsmedium durch das Rohrinnere hindurchge­ leitet werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst unter Druck stehender Dampf als Reinigungsmittel durch das Rohrinnere und anschließend unter Druck stehende trockene Luft als Trocknungsmittel durch das Rohrinnere hindurchgeleitet wird.

6. Vorrichtung zur Behandlung der Innenwandflächen langer Rohre (T), gekennzeichnet durch:

• a) Haltemittel (16 A, 16 B) zur Halterung einer Anzahl von Rohren an zwischen den Rohrenden gelegenen Stellen in einer ortsfesten Behandlungsposition,
• b) Mundstücke (96 A, 96 B, 98 A, 98 B), die zwischen von den Rohrenden entfernten Ruhestellungen und auf die Rohrenden aufgesetzten Arbeitsstellungen bewegbar sind und in ihren Arbeitsstellungen das Rohrinnere gegen die Außenluft ab­ schließen,
• c) Wählmittel (28 A, 28 B) zur wahlweisen Herstellung einer Strömungsverbindung zwischen mindestens einer Strömungs­ mittelquelle und den Mundstücken zum Hindurchleiten eines Behandlungsströmungsmittels durch das Rohrinnere, und
• d) Antriebsmittel (24 A, 24 B, 26 A, 26 B) zum Bewegen der Mund­ stücke zwischen ihrer Ruhestellung und ihrer Arbeitsstellung.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel paarweise angeordnete Rohreinspannmechanis­ men (16 A, 16 B) aufweisen, die zwischen einer Einspannstel­ lung und einer Lösestellung verstellbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohreinspannmechanismen (16 A, 16 B) an einem Rahmen (14 A, 14 B) zueinanderhin und voneinanderweg ver­ schiebbar angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mundstücke (96 A, 96 B, 98 A, 98 B), an paarweise angeordneten Verteilern (20 A, 20 B, 22 A, 22 B) an­ geordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteiler (20 A, 20 B, 22 A, 22 B) an einem Rahmen (14 A, 14 B) zueinanderhin und voneinanderweg verschiebbar angeordnet sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein an dem Rahmen angeordneter und mit mindestens einem der Verteiler gekuppelter Vorschubmechanismus (30) zur Distanzverstellung zwischen den paarweise angeordneten Ver­ teilern dient.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel pneumatische Betäti­ gungsmechanismen (24 A, 24 B, 26 A, 26 B) sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen Betätigungsmechanismen an einem Rahmen (14 A, 14 B) zueinanderhin und voneinanderweg ver­ schiebbar angeordnet sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Rahmen angeordneter und mit mindestens einem der paarweise angeordneten pneumatischen Betätigungsmechanismen gekuppelter Vorschubmechanismus (30) zur Distanzverstellung zwischen den pneumatischen Betätigungsmechanismen dient.