EP0074464B1

EP0074464B1 - Vorrichtung zur Reinigung der Innenwände von metallischen Leitungssystemen durch Elektropolieren mit Hilfe bewegter Elektroden

Info

Publication number: EP0074464B1
Application number: EP82104946A
Authority: EP
Inventors: Manfred Kienhöfer
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
Priority date: 1981-09-12
Filing date: 1982-06-05
Publication date: 1985-08-07
Also published as: DE3136186C3; DE3136186A1; EP0074464A1; JPS5855599A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reinigung der Innenwände von metallischen Leitungssystemen durch Elektropolieren mit Hilfe bewegter Elektroden.
Das Entfernen von Verunreinigungen von metallischen Oberflächen, die schwer zugänglich bzw. erreichbar sind, wie z. B. die Innenwände von Rohren bzw. Anderen Elementen von metallischen Leitungssystemen, insbesondere die Dekontamination von radioaktiven Verunreinigungen in solchen Systemen. war bisher nicht in jedem Falle mit gutem Erfolg bzw. Zufriedenstellend auszuführen. Eines der gebräuchlichsten Verfahren hierfür ist das Elektropolieren. Jedoch konnten bisher nur wenige Meter lange demontierte Rohre mit beweglichen Elektroden innenseitig behandelt werden. Dazu wurden sowohl das gesamte Eintauchen des Rohres in den Elektrolyten als auch das Füllen von zuvor abgedichteten Kammern im Rohr (Rohrstücken) angewendet (R. P. Allen und H. W. Arrowsmith, Materials Performance, Vol. 18, No. 11, Seiten 21 bis 26 (1979)). Aus der DE-B-2 435 277 ist ferner eine Anode für die galvanische. Behandlung eines Hohlprofils bekannt, die aus einem leitenden Anodenkörper und daran befestigten Abstandshaltern aus nichtleitendem Werkstoff besteht. Aus der CH-PS 396561 sind Vorrichtungen zum elektrolytischen Polieren von Oberflächen metallischer Gegenstände bekannt, bei welchem eine Kathode an einer als Anode geschalteten, zu behandelnden Oberfläche, z. B. an einer Innenwand eines Rohres, entlang bewegt wird. Hierbei kann der Kathodenkörper die Form eines abgestumpften Konus aufweisen und zur Zentrierung im zu behandelnden Rohr mit vorspringenden Teilen aus isolierendem Material versehen sein, die an der Innenwand des Rohres anliegen. Die Kathode wird von unten nach oben durch das lotrecht gestellte Rohr gezogen.
Einer der gravierenden Nachteile der bekannten Vorrichtungen bestand in der Notwendigkeit, die zu reinigenden Rohre vor dem Elektropolieren ausbauen zu müssen. Außerdem war es nicht möglich, über mehrere Krümmer hinweg oder gar durch Absperrschieber bzw. Hähne hindurchzufahren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher ein metallisches Leitungssystem gereinigt werden kann, ohne es demontieren zu müssen. Unter Leitungssystem soll hier verstanden werden : Ein System von geraden und gekrümmten Rohren, einschließlich der zugehörigen Absperrorgane, wie z. B. Kugelhähne, Schieber oder ähnliches. Mit der Vorrichtung sollen auch steigende bzw. fallende Leitungen gleich erfolgreich gereinigt werden können. Die Vorrichtung soll insbesondere für die Dekontamination von radioaktiv verunreinigter Leitungssysteme verwendbar sein.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung, welche eine elastische. aus einem spiralförmigen Draht oder einem gewendelten Band bestehende Elektrode, sowie mehrere, zumindest im Elektrodenbereich fest oder verschiebbar auf der Elektrode angeordnete, isolierende Abstandshalter aufweist.
In einer vorteilhaften Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am Kopf und am anderen Ende der Elektrode jeweils ein Abstandshalter mit einer um den Faktor größer als 1 größeren Fläche als jeweils derjenigen der (des) Abstandshalters(s) innerhalb des Elektrodenbereiches, jedoch kleineren Fläche, als dem kleinsten zu durchfahrenden Querschnitt des Leitungssystems entspricht, vorgesehen.
Durch die Elastizität der Elektroden ist eine Anpassung an gekrümmte Flächen möglich. Hierdurch ist eine Demontage der zu polierenden Rohre nicht mehr nötig, und es kann sowohl durch Krümmer und Schieber als auch in geneigten Leitungen gearbeitet werden. Dadurch, daß die Elektrode als Zugdraht ausgebildet ist, ist es möglich, die Rohre fernbedient zu elektropolieren, wodurch die Strahlenbelastung des Personals wesentlich verringert werden kann. Eine Stormstärke zwischen 300 und 400 Ampere reicht in den meisten Fällen aus.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Durchführungsbeispieles und anhand der Zeichnungen (Figuren 1 und 2) erläutert :

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Elektrode 4 in der Form eines spiralförmigen Edelstahldrahtes, der mit einem als Stromzuleitung dienenden Kupfer-Zugdraht (nicht dargestellt) verbunden ist. Mehrere Abstandshalter 5 und 6 vermeiden einen ungewollten Kontakt der Elektrode mit der Innenwand 2 des Rohres 1.

In Figur 2 ist eine andere Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aufgeführt, in welcher die Elektrode 4a in Form eines gewendelten Edelstahlbandes ausgebildet ist.
Durch Wendeln eines 10 x 1 mm starken Edelstahlbandes wurde eine ca. 300 mm lange Elektrode 4a hergestellt, die mit Abstandshalterungen 5 und 6 aus Teflon eingetragenes Warenzeichen bestückt wurde. Damit konnte ein mit radioaktiven Verunreinigungen kontaminiertes Leitungssystem 1 aus Edelstahl, bestehend aus 3 x 1 m langen Rohren, Durchmesser 100 mm, 2 Bögen und 1 Kugelhahn innenseitig durch Elektropolieren von seiner radioaktiven Kontamination befreit werden. Das Leitungssystem 1 wurde in einer großen Wanne, die mit einem Elektrolyten aus Phosphor- und Schwefelsäure gefüllt war, gelegt und die Elektrode 4a wurde mit einer Geschwindigkeit von 5 cm/min durchgezogen. Es wurde Gleichstrom von 10-20 A/dm² verwendet. Auf diese Art war es möglich, einen Dekontaminationsfaktor von ca. 500 zu erreichen.

Claims

1. Vorrichtung zur Reinigung der Innenwände von metallischen Leitungssystemen durch Elektropolieren mit Hilfe bewegter Elektroden mit einer elastischen, aus einem spiralförmigen Draht oder einem gewendelten Band bestehenden Elektrode (4, 4a) sowie mehreren, zumindest im Elektrodenbereich fest oder verschiebbar auf der Elektrode angeordneten, isolierenden Abstandshaltern (5, 6).

2. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Kopf und am anderen Ende der Elektrode (4, 4a) jeweils ein Abstandshalter (5) mit einer um den Faktor größer als 1 größeren Fläche als jeweils derjenigen der (des) Abstandshalter(s) (6) innerhalb des Elektrodenbereiches, jedoch kleineren Fläche, als dem kleinsten zu durchfahrenden Querschnitt des Leitungssystems (1) entspricht, vorgesehen ist.