DE8030731U1 - Reperaturstopfen für Wärmetauscherrohre, insbesondere für Dampferzeuger von Druckwasser-Kernkraftwerken - Google Patents

Description

KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen

VPA 80 P 8 5 5 5 DE

Aktenzeichen G 80 30 731.9

Reparaturstopfen für Wärmetauscherrohre, insbesondere für Dampferzeuger von Druckwasser-Kernkraftwerken

Die Neuerung bezieht sich auf einen Reparaturstopfen für Wärmetauscherrohre, insbesondere für Dampferzeuger von Druckwasser-Kernkraftwerken, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Reparaturstopfen ist z.B. durch die DE-AS 22 63 143 bekannt, siehe insbesondere Figur 6. Er ist dort als Sprengstopfen ausgebildet. Vor dem Setzen des Sprengstopfens muß die Heizrohroberfläche des betreffenden Dampferzeuger-Heizrohres entsprechend gereinigt und gesäubert werden, damit beim anschließenden Zünden der Sprengladung ein metallurgisch einwandfreies Verschweißen (Sprengschweißen) der Sprengstopfenwand mit dem Dampferzeuger-Heizrohr erfolgt. Dazu werden mit einer Kondensat or-Rohrbürste (siehe Fig. 4 der DE-AS 22 63 143) die groben Verunreinigungen (Oxidschicht)

im betreffenden Heizrohr abgetragen; anschließend |

erfolgt die Feinreinigung mit einem Putzstopfen (a.a.O. Fig. 5).

Die Neuerung hat sich zum Ziel gesetzt, die vorbereitenden Arbeitsgänge zum Setzen der Sprengstopfen so weit als möglich zusammenzufassen, um damit die Arbeitszeit und vor allem die applizierte Personaldosis für das Bedienungspersonal zu reduzieren. Es soll damit gleichzeitig ermöglicht sein, die verschärften Anforderungen der Strahlenschutzverordnung besser zu erfüllen.

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Neuerungsgemäß wird die gestellte Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unter-

|i ansprüchen beschrieben. Die mit der Neuerung erziel-

baren Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß nun die beiden Arbeitsgänge Feinreinigen und Sprengstopfen zu einem Arbeitsgang zusammengefaßt sind. Der Putzstopfenteil übernimmt beim Einsetzen des Reparaturstopfens die Feinreinigung an der Spreng-Schwelßstelle, so daß - da unmittelbar folgend der Sprengstopfenteil \ mit den gereinigten Flächen in Eingriff gelangt - eine einwandfreie Spreng-Verschweißung des Sprengstopfenteils mit dem Dampferzeuger-Heizrrohr gewährleistet ist.
.

Im folgenden wird anhand der zwei Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung die Neuerung- noch näher erläutert. Es zeigt in vereinfachter Darstellung unter Fortlassung der für das Verständnis der Neuerung nicht erforderlichen Teile:

Flg. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des Reparaturstopfens z.T. im Längsschnitt, z.T. in Ansicht;

Fig. 2 eine zweite Ausführung mit federnden Metallringen anstelle von Filzscheiben am Putzstopfen

teil im Ausschnitt z.T. im Schnitt und

Fig.2a, perspektivisch, eine Schlitzausführung der rietaxlringe.

Der Reparaturstopfen R nach Fig. 1 dient zum Abdichten von Wärmetauscherrohren, die im Verlauf des Betriebes schadhaft geworden sind, was sich durch eine Wirbelstrommessung nachweisen läßt. Hierzu wird, wie in der DE-AS 22 63 143 im einzelnen erläutert, eine Wirbelst romp ruf sonde in die einzelnen Wärmetauscherrohre eingeführt. Durch eine Verformung der Signale der Wirbelstromprüfsonde, die z.B. auf dem Leuchtschirm

eines Kathodenstrahloszillographen dargestellt werden,

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läßt sich erkennen, ob das gerade überprüfte Wärmetauscherrohr kleine Anrisse, Haarrisse oder Undichtigkeiten aufweist. Es handelt sich insbesondere um Heizrohre für Dampferzeuger von Druckwasser-Kernkraftwerken, die einer periodischen Wirbelstromuntersuchung unterzogen werden müssen. Grundsätzlich kann es sich aber allgemein um Wärmetauscherrohre handeln. Das schadhafte Rohr muß totgelegt werden, damit das Primärmedium nicht durch die Wand der Heizrohre hindurch in die Sekundärkammer des Dampferzeugers und damit in den Sekundärkreis gelangen kann. Zum Abdichten der als schadhaft ermittelten Heizrohre dient nun der Reparaturstopfen R nach Fig. 1, der aus einem Sprengstopfenteil R1 und einem seinem Einführende 1 axial vorgelagerten Putzstopfenteil R2 besteht. Beide Stopfenteile R1 und R2 bilden, wie dargestellt, eine bauliche Einheit, so daß der Putzstopfanteil R2 nach durchgeführter Sprengverbindung im dadurch verschlossenen Heizrohr verbleibt. Der Sprengstopfenteil R1 hat einen Hohlraum 2 und eine Stopfenwand 3. Im Hohlraum wird eine Sprengladung und ein Zünder (nicht dargestellt) deponiert, und die Zündkabel werden durch einen Schubschlauch, mit dem der Reparaturstopfen R durch einen hohlen Transportschlauch zur Mündung des betreffenden Heizrohres fernbedient transportiert wurde, nach außen zu einem Bedienungsstand geführt. Das Setzen der Reparaturstopfen R erfolgt mittels Manipulatoren, wobei ein entsprechender Schwenkarm des Manipulators nach Setzen des Reparaturstopfens R zusammen mit Transport- und Schubschlauch aus dem Bereich der Explosionswelle weggeschwenkt wird.

Der Putzstopfenteil R2 ist von einem Filzscheibenpaket 40 bestehend aus drei Filzscheiben 4, gebildet, welches Paket 40 von einem das Paket zentrisch durchdringenden Spannbolzen 5 gegen die frontseitige ebene

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Stirnfläche 1a des Sprengstopfenteils R1 gehalten ist. Der Spannbolzen 5 weist einen in Einführrichtung konisch verjüngten Bolzenkopf 5*1 auf, dessen Kegelbasisfläche 5.2 einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Filzscheiben 4 hat. Die einzelnen Filzscheiben 4 sind mit zentrischen Bohrungen 6 auf eine Hülse 7 aufgezogen, und durch diese Hülse 7 ist der Spannbolzen 5 mit seinem Schaft 5.3 gesteckt und mit einem Gewinde 5.4 an seinem Schaftende in eine entsprechende Gewindebohrung 1b des Einführendes 1 eingeschraubt. Zum Ansetzen eines Imbusschlüssels kann die einführseitige Stirnfläche 5a des Spannbolzens 5 mit siner entsprechenden Sechskant-Aussparung 5.5 versehen sein. Die konische Verjüngung des Spannbolzenkopfes 5.1 dient zum Zentrieren des Reparaturstopfens R beim Einführen in das entsprechende Heizrohr und damit dem leichteren Einführen. Die Filzscheiben 4 haben eine sehr gute Reinigungswirkung; das Verbleiben der Filzscheiben im Rohr ist, wie gefunden wurde, völlig unbedenklich.

Gemäß Fig. 2 ist ein Putzscheibenpaket 40', bestehend aus den beiden federnden Metallringen 4^f, vorgesehen. Diese Metallringe 4' sitzen mit Spiel auf einem verstärkten Schaft 5.3¹ des Spannbolzens 5', wobei das stirnseitige Ende des Schaftes 5.3' mit einem Gewindefortsatz 5.6 kleineren Durchmessers zum Einschrauben in den Sprengstopfenteil R1 versehen ist,. Zwischen dem Ringpaket 40' und der Stirnfläche 1a 1st noch eine das Ringpaket 40' stützende Unterlegscheibe 8 eingefügt (deren Außendurchmesser demjenigen des Bolzenkopfbundes 5.7 in etwa entspricht), so daß die Metallringe 4' zwischen dem Bolzenkopfbund 5.7 und der Unterlegscheibe 8 beschränkt radial-beweglich federnd gelagert werden können. Hierzu dient einmal das Spiel 9

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zwischen Innenumfang der Metallringe und Außenumfang des Schaftes 5.3'» zum anderen der Abstand a zwischen Bolzenkopf bund 5.7 und der Unterlegscheibe 8. Dieser Abstand a ist so bemessen, daß ein geringfügiges Axialspiel für die Metallringe verbleibt. Diese sind federnd, was durch eine entsprechende (in Fig.2 nicht dargestellte) Schlitzung erreicht werden kann. Besonders vorteilhaft ist es, wenn, wie in Fig. 2a perspektivisch und schematisch angedeutet, die Metallringe 4¹ nach Art von Kolbenringen geschlitzt sind und die Schlitze 10 benachbarter Metallringe 4' in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Es können naturgemäß auch mehr als zwei Kolbenringe bzw. Metallringe am Putzstopfenteil angebracht sein. Entsprechendes gilt für die Filzscheiben beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1.

Die Unterlegscheibe 8 nach Fig. 2 könnte auch für das erste Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 Verwendung finden. Ferner könnten anstelle der scheibenförmigen Metallringe 4' nach Fig. 2, 2a - insbesondere bei Wärmetauschern mit niedrigeren Arbeitstemperaturen auch Kunststoffringe verwendet werden, die z.B. als O-Ringe ausgeführt sind.

3 Figuren
11 Schutzansprüche

Claims (11)

Uneer Zeichen - 6 - VPA 80 P 8 5 5 5 OE SchutzansprücheAktenzeichen α 80 30 731.9

1. Reparaturstopfen für Wärmetauscherrohre, insbesondere für Dampferzeuger von Druckwasser-Kernkraftwerken, dadurch gekennzeichnet, daß er aua einem Sprengstopfenteil (R1) und einem seinem Einführende axial vorgelagerten Putzstopfenteil (R2) besteht und daß beide Stopfenteile (R1, R2) eine bauliche Einheit bilden, so daß der Putzstopfenteil (R2) nach durchgeführter Sprengverbindung im dadurch verschlossenen Wärmetauscherrohr verbleibt.

2. Reparaturstopfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Putzstopfenteil (R2) von einem Putzscheibenpaket (40, 40¹) gebildet ist, welches von einem das Paket zentrisch durchdringenden und im Sprengstopfenteil (R1) verankerten Spannbolzen (5, 5') gegen eine frontseitige Stirnfläche (1a) des Sprengstopfenteils (R1) gehalten ist.

3. Reparaturstopfen.nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannbolzen (5t 5¹) einen in Einführrichtung konisch verjüngten Bolzenkopf (5.1) aufweist, dessen Kegelbasisfläche (5.2) einen geringfügig kleineren Durchmesser als die Putzscheiben (4, 4¹) hat.

4. Reparaturstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Putzscheibenpaket (40) aus Filzscheiben (4) besteht.

5. Reparaturstopfen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Filzscheiben (4) mit ihren zentrischen Bohrungen (6) auf eine Hülse (7) aufgezogen sind und der Spannbolzen (5) durch die Hülse gesteckt ist.

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6. Reparaturstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß das Putzscheibenpaket (40¹) aus federnden Metallringen (4·) besteht.

7. Reparaturstopfen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Metallringe (4¹) nach Art von Kolbenringen geschlitzt sind und die Schlitze (10) benachbarter Metallringe (4·) in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.

8. Reparaturstopfen nach Anspruch 6 oder 7, d a durch gekennzeichnet, daß die Metallringe (4¹) mit Spiel auf einem verstärkten Schaft (5.3¹) des Spannbolzens (5¹) sitzen und das stirnseitige Ende des Schaftes mit einem Gewindefortsatz (5.6) kleineren Durchmessers zum Einschrauben in den Sprengstopfenteil (R1) versehen ist.

9. Reparaturstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die einführseitige Stirnfläche des Haltebolzens (51 5¹) mit einer Aussparung (5.5) zum Ansetzen eines Imbusschlüssels versehen ist.

10. Reparaturstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Putzscheibenpaket (40, 40') und der Stirnfläche (1a) des Sprengstopfenteils (R1) eine das Putzscheibenpaket (40, 40') stützende Unterlegscheibe (8) eingefügt 1st, deren Außendurchmesser demjenigen des Bolzenkopfbundes (5.7) in etwa entspricht.

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11. Reparaturstopfen nach einem der Ansprüche 1 bis sowie 10, dadurch gekennzeichne daß das Putzscheibenpaket aus Kunststoff-Scheiben oder -Ringen, z.B. O-Ringen, besteht.