EP0180892A1 - Vorrichtung zum Elektropolieren der inneren Oberfläche von Rohren - Google Patents

Vorrichtung zum Elektropolieren der inneren Oberfläche von Rohren Download PDF

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EP0180892A1
EP0180892A1 EP85113706A EP85113706A EP0180892A1 EP 0180892 A1 EP0180892 A1 EP 0180892A1 EP 85113706 A EP85113706 A EP 85113706A EP 85113706 A EP85113706 A EP 85113706A EP 0180892 A1 EP0180892 A1 EP 0180892A1
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EP
European Patent Office
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tube
heat exchanger
electrode
electropolished
electropolishing
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Application number
EP85113706A
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English (en)
French (fr)
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EP0180892B1 (de
Inventor
Ludwig Dipl.-Ing. Voggenthaler (Fh)
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Siemens AG
Original Assignee
Kraftwerk Union AG
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Kraftwerk Union AG, Siemens AG filed Critical Kraftwerk Union AG
Publication of EP0180892A1 publication Critical patent/EP0180892A1/de
Application granted granted Critical
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/002—Component parts or details of steam boilers specially adapted for nuclear steam generators, e.g. maintenance, repairing or inspecting equipment not otherwise provided for
    • F22B37/003—Maintenance, repairing or inspecting equipment positioned in or via the headers
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/001—Decontamination of contaminated objects, apparatus, clothes, food; Preventing contamination thereof
    • G21F9/002—Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes
    • G21F9/004—Decontamination of the surface of objects with chemical or electrochemical processes of metallic surfaces

Definitions

  • the invention relates to a device for eiectropoi Schl the inner surface of pipes with an electrode connected to a DC voltage source, which can be inserted into and removed from the pipe to be electropolished.
  • a device for electropolishing the inner surface of U-shaped heat exchanger tubes has already been proposed, in which an electrode connected to a DC voltage source is to be inserted into one end of a heat exchanger tube.
  • electrolyte liquid is to be supplied from the other end of the heat exchanger tube.
  • the electrode is then to be pulled out of the heat exchanger tube at a constant speed with the DC voltage switched on.
  • the entire inner surface of such heat exchanger tubes is to be cleaned and also decontaminated. It is a peculiarity of such a device that it is attached to both ends of a heat exchanger tube, i.e. must be connected in both bottom caps of a heat exchanger at the same time.
  • relatively large amounts of electrolyte fluid are required in such a device, if only because of the filling of the entire heat exchanger tube and the relatively long hose lines.
  • the invention is therefore based on the object of developing a device for electropolishing the inner surface of pipes, in particular the ends of heat exchanger pipes, the handling of which is as simple as possible and whose electrolyte consumption can also be limited to smaller amounts in accordance with the smaller surfaces to be electropolished.
  • a tube-like electrode which can be connected to an electrolyte supply pump and which has a stopper at its front end in the direction of insertion, which has a plug which seals the pipe to be electropolished and is provided with at least one outflow opening in the vicinity of the stopper, the electrolyte liquid is prevented from being present in the entire heat exchanger tube can spread. As a result, the total amount of electrolyte liquid required is greatly reduced. In addition, it also prevents the electrolyte liquid from contaminating those surface sections of the heat exchanger tube to be electropolished that do not have to be electroplated.
  • the device only needs to be connected to a single end of a heat exchanger tube. This alone halves the preparation time or set-up time compared to the proposed device.
  • the axial displaceability of the electrode on a carrying device at the same time facilitates the setting of the electropolishing depth and also the assembly of the device at the place of use.
  • a drainage tube can be passed concentrically through the electrode and through the stopper in a particularly expedient development of the invention. This ensures that excess electrolyte liquid can leak out of the section of the heat exchanger tube located above the pipe plug and that at the same time the attention of the operating personnel is drawn in this way to the leakage of the sealing plug. It is advantageous for the tight fit of the stopper in the tube to be electropolished if the stopper carries a seal which is in contact with the tube to be electropolished.
  • the electrode When electropolishing heat exchanger tubes, the electrode is protected from tilting if, in a particularly expedient development of the invention, it is guided on a support device that can be anchored to the tube plate of the heat exchanger. This measure also creates a prerequisite for the operating personnel to be able to move away from the vicinity of the tube sheet during electropolishing.
  • the carrying device forms the prerequisite for being able to fasten a leakage collecting container under the tube to be electropolished in an advantageous further development of the invention. This prevents dripping electrolyte liquid from getting into the bottom cap of the heat exchanger.
  • the figure shows a section of the tube sheet 1 of a heat exchanger 2, which is not shown in the rest, with the heat exchanger tubes 3, 4, 5, 6 inserted into the bores of the tube sheet 1 and welded there with their ends.
  • the weld seams 7, 8, 9, 10 are shown clearly exaggerated.
  • the device 11 according to the invention for electropolishing is fastened to the tube sheet (1) by means of three pneumatic clamping fingers 12 (only one shown), each of which is inserted and clamped in a heat exchanger tube 3.
  • These pneumatic clamping fingers 12 are attached to a common adapter plate 13.
  • This adapter plate has a central opening 14 into which a guide bush 15 is inserted.
  • An insulating flange 16 which surrounds the guide bush 15 and is made of an insulating material, is also fastened on the adapter plate 13.
  • a holding flange 17 for the electrode 18 is fastened to this insulating flange 16.
  • This holding flange 17 has a central bore (19) in which one end of the electrode 18 is guided.
  • This electrode 18 comprises a metallically conductive tube piece 20 which is inserted into the heat exchanger tube 5 to be electropolished as far as the latter is to be electropolished.
  • the pipe section 20 carries a stopper 21
  • This stopper 2 1 consists of two approximately discus-shaped halves 22, 23 made of insulating material.
  • a seal 24, an O-ring in the exemplary embodiment, is clamped between them.
  • the 0-ring lies against the inside diameter of the heat exchanger tube 5 to be electropolished.
  • These two halves 22, 23 of the plug 21 are pierced.
  • a drainage pipe 25 is guided through it and carries a tension nut 26 at its end.
  • the tube piece has a plurality of small holes 27, 28, 29, 30 at the end facing the stopper 21.
  • annular cavity 3 1 Between the tube piece 20 and the inside diameter of the holding flange 17 there is an annular cavity 3 1 .
  • An electrolyte return port 32 which is embedded in the holding flange 17 opens into this.
  • a further auxiliary flange 33 sits on the holding flange 17, which also has a central bore of smaller diameter, in which the drainage pipe 25 passing through the electrode is guided.
  • an electrolyte inlet fitting 35 opens into the auxiliary flange.
  • a clamping sleeve 38 with clamping nut 39 is screwed onto the drain pipe. The latter is supported on the clamping plate 37 of the clamping flange 36.
  • a return sleeve 4 1 that can be brought into contact with an O-ring 40 on the tube sheet 1 on the circumference of the tube 5 to be electropolished can be seen.
  • This return sleeve is guided in the guide bushing 15 in a liquid-tight manner and is pressed against the tube sheet 1 by a compression spring 42 supported on the adapter plate 13 with its tube sheet mouthpiece 43 carrying the O-ring (40). It consists of electrically non-conductive material. It surrounds the pipe section 20 of the electrode at a predetermined distance and opens into the holding flange 17.
  • the return sleeve 41 is surrounded by an electrolyte collecting chamber 44 which is concentrically surrounding it and is fastened to the adapter plate 13. This electrolyte collection chamber 44 is connected to an electrolyte drainage connection 45 fastened to the adapter plate.
  • the electrolyte return pipe 32, the electrolyte drain pipe 45 and the drain pipe 25 are each connected to an electrolyte reservoir 49 via a hose 46, 47, 48.
  • a circulating pump 50 for the electrolyte liquid is connected to this electrolyte reservoir, which is connected to the electrolyte inlet connection 35 via a further hose 51.
  • the DC voltage source 52 is also shown schematically with its positive pole connected to the tube sheet 1 and the negative coil connected to the holding flange 17.
  • a heat exchanger tube If a heat exchanger tube has leaked due to corrosion at one point, it can be repaired, among other things, by inserting a smaller SLEEVE tube that bridges the damaged section.
  • the two ends of the SLEEVE pipe must be connected to the inner wall of the heat exchanger pipe in a liquid-tight manner.
  • Another repair measure would be to cut off this heat exchanger tube at its damaged end, to detach it from the tube sheet by grinding the weld seam on the tube sheet, to pull it out of the tube sheet and with a correspondingly long piece of replacement tube, which would have to be welded to both the cut end of the heat exchanger tube and the tube sheet, to replace. In both cases, welding must be carried out and the area of the weld seam must consequently be cleaned.
  • the oxide layer on the inner surface of the heat exchanger tube must be removed here before being cut off and cut open.
  • the electroplating of the inner surface of the heat exchanger tube is suitable for this. Even if the radiation exposure for performing other work in the vicinity of the tube sheet of a heat exchanger is to be reduced, for example in the subsequent primary chamber of the steam generator, the electropolishing of the ends of one or more heat exchanger tubes in the area of the tube sheet is expedient.
  • the device 11 is attached to the same Elektroplieren by inserting the collet fingers 1 2 located on the adapter plate 1 3 in the adjacent heat exchanger tubes 3 and bracing in these heat exchanger tubes on the tube plate. 1
  • the adapter plate is pressed immediately before the hydraulic or electromechanical expansion of the clamping fingers 12 so far against the tube sheet 1 that the tube sheet mouthpiece 43 of the return sleeve 41 rests resiliently on the tube sheet 1, namely centrally to the heat exchanger tube 5 to be electropolished.
  • the electrode 18 together with the insulation flange 16, retaining flange 17, auxiliary flange 33 and mounting flange 36 may be inserted into the electro-polishing to heat exchanger tube 5 and to be screwed to the adapter plate 1.
  • the length of the electrode 18 has already been adapted to the length of the electropolishing tube section. Also, the clamping nuts 26, 39 have already been preloaded so far that the drainage pipe 25 with its clamping nut 26 pulls the two halves 22, 23 of the sealing plug 2 1 against the intermediate seal 24 and the metallically conductive pipe section 20 of the electrode 18.
  • the electropolishing can be started by switching on the DC voltage source 52.
  • fresh electrolyte is conveyed from the electrolyte storage tank 49 via the electrolyte circulation pump via the electrolyte inlet connection 35, the cavity 34 of the auxiliary flange 33 and from there between the drainage pipe 25 and the pipe section 20 of the electrode 18 up to the stopper 21.
  • the fresh electrolyte liquid emerges through the holes 27 to 31 located immediately in front of the plug 21 in the pipe section 20 and now flows back between the pipe section 20 and the wall of the heat exchanger pipe 5 to be electropolished.
  • the oxide layer on the inner wall of the heat exchanger tube 5 is removed and the removed particles, together with the downward flowing electrolyte liquid, reach the electrolyte return nozzle and from there the hose 46 into the electrolyte reservoir 49.
  • Electrolyte liquid escaping at the O-ring (40) of the tube sheet mouthpiece 43 also runs into the electrolyte collection chamber 44 and via that at the electrolyte collection chamber connected electrolyte drainage pipe back into the electrolyte collecting container 49. From there, it can be pumped again into the electrolyte inlet connection by the circulation pump 50.
  • the electropolishing process i.e. After a period of time which is dependent on the layer thickness to be removed and the current intensity switched on, the DC voltage source 52 and the circulation pump 50 are switched off. As soon as the pneumatic clamping fingers 12 are relaxed, the entire electropolishing device 11 can be pulled out of the tube sheet 1 from below and, in the same way, brought back to another heat exchanger tube to be electropolished and locked there.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Elektropolieren der inneren Oberfläche von Rohren (3 bis 6) mit einer an eine Gleichspannungsquelle (52) angeschlossene in das zu elektropolierende Rohr (5) einschiebbare und wieder herausziehbaren Elektrode (18). Beim Elektropolieren von Rohren insbesondere von Dampferzeugern in Kernkraftwerken besteht das Bedürfnis, eine Elektropoliervorrichtung zu entwickeln, die möglichst schnell in Betrieb genommen werden kann und dann den entsprechenden Rohrabschnitt in Abwesenheit des Hilfspersonals elektropolieren kann. Die Erfindung sieht hierzu eine Elektrode (18) vor, die ein an seiner Außenoberfläche metallisch leitendes Rohrstück (20) umfaßt, das an seinem in Einschubrichtung vorderem Ende eine das zu elektropolierende Rohr (5) flüssigkeitsdicht verschliessenden Stopfen (21) trägt und in der Nähe des Stopfens mit mindestens einer Ausströmöffnung (27 bis 30) versehen ist und welches an einer Tragvorrichtung (12 bis 17) axial verschiebbar geführt ist. Zusätzlich kann ein Drainagerohr (25) konzentrisch durch die Elektrode (18) und den Stopfen (21) hindurchgeführt werden. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist insbesondere für den Einsatz an Dampferzeugern und hier wiederum solchen von Kernkraftwerken geeignet.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Eiektropoiieren der inneren Oberfläche von Rohren mit einer an einer Gleichspannungsquelle angeschlossenen, in das zu elektropolierende Rohr einschiebbaren und wieder herausziehbaren Elektrode.
  • Es ist bereits eine Vorrichtung zum Elektropolieren der Innenoberfläche von U-förmigen Wärmetauscherrohren vorgeschlagen worden, bei der eine an einer Gleichspannungsquelle angeschlossenen Elektrode in das eine Ende eines Wärmetauscherrohres eingeschoben werden soll. Hierbei soll Elektrolytflüssigkeit von dem anderen Ende des Wärmetauscherrohres zugeführt werden. Sodann soll die Elektrode bei eingeschalteter Gleichspannung mit konstanter Geschwindigkeit aus dem Wärmetauscherrohr wieder herausgezogen werden. Mit dieser vorgeschlagenen Vorrichtung zum Elektropolieren der Innenoberfläche von U-förmigen Wäremtauscherrohren soll sich die gesamte innenoberfläche solcher Wärmetauscherrohre reinigen und auch dekontaminieren lassen. Es ist eine Eigenart einer solchen Vorrichtung, daß sie an beiden Enden eines Wärmetauscherrohres, d.h. in beiden Bodenkalotten eines Wärmetauschers zugleich angeschlossen werden muß. Darber hinaus werden bei einer solchen Vorrichtung allein schon wegen der Füllung des gesamten Wärmetauscherrohres und der relativ langen Schlauchleitungen relativ große Mengen an Elektrolytflüssigkeit benötigt.
  • Für diverse Aufgaben, wie etwa der Verminderung der Strahlenbelastung in der Primärkammer eines Dampferzeugers oder bei der Vorbereitung von Rohrteil- Austauschmaßnahmen . brauchen aber nicht komplette Wärmetauscherrohre sondern nur kleine Wärmetauscherrohrabschnitte, häufig jene, die unmittelbar am Rohrboden des jeweiligen Wärmetauschers anschließen, gereinigt bzw. dekontaminiert zu werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Elektropolieren der Innenoberfläche von Rohren, insbesondere der Enden von Wärmetauscherrohren zu entwickeln, deren Handhabung dafür möglichst einfach ist und deren Elektrolytverbrauch entsprechend der kleineren zu elektropolierenden Oberflächen auch auf kleinere Mengen begrenzt werden kann.
  • Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Ansprüchen 1 bis 10 beschrieben.
  • Infolge der erfindungsgemäßen Verwendung einer rohrartigen, an eine Elektrolytversorgungspumpe anschließbaren, an ihrem in Einschubrichtung vorderen Ende eine das zu elektropolierende Rohr flüssigkeitsdicht verschließenden Stopfen tragenden und in der Nähe des Stopfens mit mindestens einer Ausströmöffnung versehenen Elektrode, wird verhindert, daß sich die Elektrolytflüssigkeit im gesamten Wärmetauscherrohr ausbreiten kann. Hierdurch wird die gesamte erforderliche Menge an Elektrolytflüssigkeit stark vermindert. Darüber hinaus wird so auch verhindert, daß die Elektrolytflüssigkeit jene Oberflächenabschnitte des zu elektropolierenden Wärmetauscherrohres verunreinigen kann, die nicht elektropliert werden müssen. Schließlich braucht die Vorrichtung bei dieser Konstruktion der Elektrode nur an einem einzigen Ende eines Wärmetauscherrohres angeschlossen zu werden. Allein hierdurch wird die Vorbereitungszeit bzw. Rüstzeit gegenüber der vorgeschlagenen Vorrichtung halbiert. Die axiale Verschiebbarkeit der Elektrode an einer Tragvorrichtung erleichtert zugleich die Einstellung der Elektropoliertiefe als auch die Montage der Vorrichtung am Einsatzort.
  • Um zu verhindern, daß bei undichtem Sitz des Stopfens in dem zu Elektropolierenden Wärmetauscherrohr größere Mengen an Elektrolytflüssigkeit oberhalb der Elektrode in das Wärmetauscherrohr hineinsickem können, kann in besonders zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ein Drainagerohr konzentrisch durch die Elektrode und durch den Stopfen hindurchgeführt werden. Hierdurch wird sichergestellt, daß überschüssige Elektrolytflüssigkeit aus dem oberhalb des Rohrstopfens befindlichen Abschnitt des Wärmetauscherrohres auslaufen kann und daß zugleich die Aufmerksamkeit des Bedienungspersonals auf diese Weise auf die Undichtigkeit des Dichtstopfens gelenkt wird. Dabei ist es für den dichten Sitz des Stopfens in dem zu elektropolierenden Rohr vorteilhaft, wenn der Stopfen eine an dem zu elektropolierenden Rohr anliegende Dichtung trägt.
  • Beim Elektropolieren von Wärmetauscherrohren wird die Elektrode vor Verkantungen geschützt, wenn sie in besonders zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung an einer am Rohrboden des Wärmetauschers verankerbaren Tragvorrichtung geführt wird. Mit dieser Maßnahme wird auch eine Voraussetzung dafür geschaffen, daß sich das Bedienungspersonal während des Elektropolierens aus der Nähe des Rohrbodens entfernen kann.
  • Zugleich bildet die Tragvorrichtung die Voraussetzung dafür, um in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung einen Leckagesammelbehälter unter dem zu elektropolierenden Rohr befestigen zu können. Dieser verhindet, daß austropfende Elektrolytflüssigkeit in die Bodenkalotte des Wärmetauschers gelangen kann.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
  • Es zeigt:
    • Die Figur einen Ausschnitt aus dem Rohrboden eines Wärmetauschers mit den im Rohrboden mündenden Wärmetauscherrohren und der in einem dieser Wärmetauscherrohre eingeführten erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Elektropolieren der Innenoberfläche dieses Wärmetauscherrohres.
  • Die Figur zeigt einen Ausschnitt aus dem Rohrboden 1 eines im übrigen nicht weiter dargestellten Wärmetauschers 2 mit den in den Bohrungen des Rohrbodens 1 eingeschobenen und dort mit ihren Enden verschweißten Wärmetauscherrohren 3, 4, 5, 6. Die Schweißnähte 7., 8, 9, 10 sind deutlich überhöht eingezeichnet. In der Figur ist die erfindungsgemäße Vorrichtung 11 zum Elektropolieren über drei pneumatische Spannfinger 12 (nur einer dargestellt), die in je einem Wärmetauscherrohr 3 eingeführt und dort eingespannt sind, am Rohrboden (1) befestigt dargestellt. Diese pneumatischen Spannfinger 12 sind an .einer gemeinsamen Adapterplatte 13 befestigt. Diese Adapterplatte besitzt einen zentralen Durchbruch 14, in den eine Führungsbuchse 15 eingesetzt ist. Auf der Adapterplatte 13 ist außerdem ein die Führungsbuchse 15 umschließender Isolierflansch 16 aus einem isolierenden Material befestigt. An diesem Isolierflansch 16 ist ein Halteflansch 17 für die Elektrode 18 befestigt. Dieser Halteflansch 17 besitzt eine zentrale Bohrung (19), in der das eine Ende der Elektrode 18 geführt ist.
  • Diese Elektrode 18 umfaßt ein metallisch leitendes Rohrstück 20, das soweit in das zu elektropolierende Wärmetauscherrohr 5 eingeschoben ist, wie letzteres zu elektropolieren ist. An seinem in das Wärmetauscherrohr eingeschobenen Ende trägt das Rohrstück 20 einen Stopfen 21 Dieser Stopfen 21 besteht aus zwei annähernd diskusförmigen Hälften 22, 23 aus Isoliermaterial. Zwischen diesen ist eine Dichtung 24, im Ausführungsbeispiel ein 0-Ring eingeklemmt. Der 0-Ring liegt am Innendurchmesser des zu elektropolierenden Wärmetauscherrohres 5 an. Diese beiden Hälften 22, 23 des Stopfens 21 sind durchbohrt. Durch die ist ein Drainagerohr 25 geführt, das an seinem durchgeführten Ende eine Spannmutter 26 trägt. Das Rohrstück besitzt an dem dem Stopfen 21 zugewandten Ende mehrere kleine Löcher 27, 28, 29, 30. Zwischen dem Rohrstück 20 und dem Innendurchmesser des Halteflansches 17 befindet sich ein ringförmiger Hohlraum 31. In diesen mündet ein in den Halteflansch 17 eingelassener Elektrolytrücklaufstutzen 32. Auf dem Halteflansch 17 sitzt ein weiterer Hilfsflansch 33, der ebenfalls eine zentrale Bohrung kleineren Durchmessers trägt, in der das die Elektrode durchsetzende Drainagerohr 25 geführt ist. in den ringförmigen Hohlraum 34 zwischen dem Innendurchmesser des Hilfsflansches 33 und dem Außendurchmesser des Drainagerohres 25 mündet ein in den Hilfsflansch eingelassener Elektrolytzulaufstutzen 35. Auf dem Hilfsflansch 33 ist ein Spannflansch 36 mit einer Spannplatte 37 befestigt, durch die das Drainagerohr 25 hindurchgeführt ist. Auf dem Drainagerohr ist eine Spannhülse 38 mit Spannmutter 39 aufgeschraubt. Letztere stützt sich an der Spannplatte 37 des Spannflansches 36 ab.
  • Zwischen der Adapterplatte 13 und dem Rohrboden ist eine mit einem O-Ring 40 am Rohrboden 1 am Umfang des zu elektropolierenden Rohres 5 zur Anlage bringbare Rücklaufhülse 41 zu erkennen. Diese Rücklaufhülse ist in der Führungsbuchse 15 flüssigkeitsdicht geführt und wird durch eine sich an der Adapterplatte 13 abstützende Druckfeder 42 mit ihrem, den O-Ring (40) tragenden Rohrbodenmundstück 43 gegen den Rohrboden 1 gedrückt. Sie besteht aus elektrisch nichtleitendem Material. Sie umhüllt mit einem vorgegebenen Abstand das Rohrstück 20 der Elektrode und mündet im Halteflansch 17. Die Rücklaufhülse 41 ist von einer sie konzentrisch umgebenden auf der Adapterplatte 13 befestigten Elektrolytsammelkammer 44 umgeben. Diese Elektrotytsammeikammer 44 steht mit einem an der Adapterplatte befestigten Elektrolytabflußstutzen 45 in Verbindung.
  • Im unteren schematischen Teil der Figur ist zu erkennen, daß der Elektrolytrücklaufstutzen 32, der Elektrolytabflußstuzten 45 und das Drainagerohr 25 über je einen Schlauch 46, 47, 48 an einen Elektrolytvorratsbehälter 49 angeschlossen sind. An diesem Elektrolytvorratsbehälter ist eine Umwälzpumpe 50 für die Elektrolytflüssig angeschlossen,die über einen weiteren Schlauch 51 mit dem Elektrolytzulaufstutzen 35 verbunden ist. Schematisch ist noch die Gleichspannungsquelle 52 mit ihrem am Rohrboden 1 angeschlossenen Pluspol und am Halteflansch 17 angeschlossenen Minuspul dargestellt.
  • Ist ein Wärmetauscherrohr etwa durch Korrosion an einer Stelle leck geworden, so kann es unter anderem durch Einschieben eines kleineren SLEEVE-Rohres, das den beschädigten Abschnitt überbrückt, repariert werden. Dabei müssen die beiden Enden des SLEEVE-Rohres flüssigkeitsdicht mit der Innenwand des Wärmetauscherrohres verbunden werden. Eine andere Reparaturmaßnahme bestünde darin, dieses Wärmetauscherrohr an seinem beschädigten Ende abzuschneiden, durch Aufschleifen der Schweißnaht am Rohrboden vom Rohrboden zu lösen, aus dem Rohrboden herauszuziehen und durch ein entsprechend langes Ersatzrohrstück, das sowohl am abgeschnittenen Ende des Wärmetauscherrohres als auch am Rohrboden anzuschweißen wäre, zu ersetzen. In beiden Fällen muß geschweißt werden und muß folglich der Bereich der Schweißnaht gereinigt werden. insbesondere muß hier die Oxydschicht an der Innenoberfläche des Wärmetauscherrohres vor dem Abtrennen und Aufschneiden entfernt werden. Hierzu eignet sich das Elektroplieren der Innenoberfläche des Wärmetauscherrohres. Auch wenn die Strahlenbelastung zur Durchführung anderer Arbeiten in der Nähe des Rohrbodens eines Wärmetauschers etwa in der anschließenden Primärkammer des Dampferzeugers vermindert werden soll, ist das Elektropolieren der Enden eines oder mehrerer Wärmetauscherrohre im Bereich des Rohrbodens zweckmäßig.
  • Zur Durchführung dieser Arbeiten wird die Vorrichtung 11 zum Elektroplieren durch Einführen der an der Adapterplatte 13 befindlichen Spannfinger 12 in die benachbarten Wärmetauscherrohre 3 und Verspannen derselben in diesen Wärmetauscherrohren am Rohrboden 1 befestigt. Dabei wird die Adapterplatte unmittelbar vor dem hydraulischen oder elektromechanischen Spreizen der Spannfinger 12 soweit gegen den Rohrboden 1 gedrückt, daß das Rohrbodenmundstück 43 der Rücklaufhülse 41 federnd an dem Rohrboden 1 und zwar zentrisch zu dem zu elektropolierenden Wärmetauscherrohr 5 anliegt. Nunmehr kann die Elektrode 18 mitsamt dem Isolierflansch 16, Halteflansch 17, Hilfsflansch 33 und Spannflansch 36 in das zu elektropolierende Wärmetauscherrohr 5 eingeführt und an der Adapterplatte 13 angeschraubt werden. Dabei ist die Länge der Elektrode 18 schon zuvor an die Länge des elektropolierenden Rohrabschnitts angepaßt worden. Auch sind bereits vorher die Spannmuttern 26, 39, soweit vorgespannt worden, daß das Drainagerohr 25 mit seiner Spannmutter 26 die beiden Hälften 22, 23 des Dichtstopfens 21 gegen die zwischenliegende Dichtung 24 und das metallisch leitende Rohrstück 20 der Elektrode 18 zieht. Nach Anschluß des Elektrolytzulaufschlauchs 51 des Elektrolytrücklaufschlauchs 46, des Elektrolytabflußschlauches 47, des Lecktageschlauches 48 und in die Inbetriebnahme der Umwälzpumpe 50 für den Elektrolyten kann durch Einschalten der Gleichspannungsquelle 52 mit dem Elektropolieren begonnen werden.
  • Während des Elektroplierens wird über die Elektrolytumwälzpumpe frischer Elektrolyt aus dem Elektrolytvorratsbehälter 49 über den Elektrolytzulaufstutzen 35, den Hohlraum 34 des Hilfsflansches 33 und von dort zwischen dem Drainagerohr 25 und dem Rohrstück 20 der Elektrode 18 bis hin zum Stopfen 21 gefördert. Durch die unmittelbar vor dem Stopfen 21 im Rohrstück 20 befindlichen Löcher 27 bis 31 tritt 'die frische Elektrolytflüssigkeit aus und strömt nun zwischen dem Rohrstück 20 und der zu elektropolierenden Wandung des Wärmetauscherrohres 5 zurück. Da das Rohrstück am negativen Pol der Gleichspannungsquelle 52 und der Rohrboden 1 mit den Wärmetauscherrohren am positiven Pol der Gleichspannunsquelle angeschlossen ist, wird die Oxydschicht an der Innenwandung des Wärmetauscherrohres 5 abgetragen und gelangen die abgetragenen Partikel mitsamt der abwärtsströmenden Elektrolytflüssigkeit in den Elektrolytrücklaufstutzen und von da über den Schlauch 46 in den Elektrolytvorratsbehälter 49.
  • in den Fällen, in denen der Stopfens 21 nicht dicht schließt und Elektrolytflüssigkeit im Wärmetauscherrohr 5 am Stopfen 21 vorbei nach oben steigt, fließt es durch das durch den Stopfen 21 hindurchgeführte Drainagerohr 25 wieder ab und über den am Drainagerohr angeschlossenen Schlauch 48 in den Elektrolytvorratsbehälter 49 zurück. Auch am O-Ring (40) des Rohrbodenmundstückes 43 austretende Elektrolytflüssigkeit läuft in die Elektrolytsammelkammer 44 und über den an der Elektrolytsammelkammer angeschlossenen Elektrolytabflußstutzen in den Elektrolytsammelbehälter 49 zurück. Von dort kann es durch die Umwälzpumpe 50 wieder erneut in den Elektrolytzulaufstutzen gepumpt werden.
  • Nach Beendigung des Elektropoliervorganges, d.h. nach einer der abzutragenden Schichtstärke und des eingeschalteten Stromstärke abhängigen Zeitspanne werden die Gleichspannungsquelle 52 und die Umwälzpumpe 50 abgeschaltet. Sobald die pneumatischen Spannfinger 12 entspannt sind, kann die gesamte Elektropoliervorrichtung 11 von unten aus dem Rohrboden 1 abgezogen und in gleicher Weise an ein anderes zu elektropolierendes Wärmetauscherrohr erneut zur Anlage gebracht und dort arretiert werden.
    • Bezugszeichenliste Bezugszeichenliste
    • Rohrboden 1
    • Wärmetauscher 2
    • Wärmetauscherrohre 3, 4, 5, 6
    • Schweißnaht 7, 8, 9, 10
    • Vorrichtung zum Elektropolieren 11
    • Spannfinger 12
    • Adapterplatte 13
    • Zentraler Durchbruch 14
    • Führungsbuchse 15
    • Isolierflansch 16
    • Halteflansch 17
    • Elektrode 18
    • Bohrung 19
    • Rohrstück 20
    • Stopfen 21
    • Hälfte des Stopfens 22, 23
    • Dichtring 24
    • Drainagerohr 25
    • Spannmutter 26
    • Löcher 27, 28, 29, 30
    • Hohlraum 31
    • Elektrolytrücklaufstutzen 32
    • Hilfsflansch 33
    • Hohlraum 34
    • Elektrolytzulaufstutzen 35
    • Spannflansch 36
    • Spannplatte 37
    • Spannhülse 38
    • Spannmutter 39
    • 0-Ring 40
    • Rücklaufhülse 41
    • Druckfeder 42
    • Rohrbodenmundstück 43
    • Elektrolytsammelkammer 44
    • Elektrolytabflußstutzen 45
    • Schlauch 46, 47, 48
    • Elektrolytvorratsbehälter 49
    • Umwälzpumpe 50
    • Schlauch 51
    • Gleichspannungsquelle 52

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Elektropolieren der inneren Oberfläche von Rohren mit einer an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen, in das zu elektropolierende Rohr einschiebbaren und wieder herausziehbaren Elektrode, dadurch gekennzeichnet,daß die Elektrode (18) einen an eine Elektrolytversorgungspumpe (50) anschließbaren, an seiner Außenoberfläche metallisch leitenden rohrartigen Körper (20) umfaßt, welcher an seinem in Einschubrichtung vorderen Ende eine das zu elektropolierende Rohr (5) flüssigkeitsdicht verschließenden Stopfen (21) trägt in der Nähe des Stopfens mit mindestens einer Ausströmöffnung (27 bis 30) versehen ist an einer Tragvorrichtung (12 bis 17) axial verschiebbar geführt ist.
2. Vorrichtung zum Elektropolieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß ein Drainagerohr (25) konzentrisch durch die Elektrode (18) und durch den Stopfen (21) hindurchgeführt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Stopfen (21) mindestens eine an dem zu elektropolierenden Rohr (5) anliegende Dichtung (24) trägt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Tragvorrichtung (12 bis 17) zum Elektroplieren von Wärmetauscherrohren (3 bis 6) am Rohrboden (1) des Wärmetauschers (2) verankerbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß ein Leckagesammelbehälter (44) zentrisch zur Elektrode (18) an der Tragvorrichtung (12 bis 17) befestigbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß die Tragvorrichtung (12 bis 17) am Rohrboden (1) mittels in den Mündungen benachbarter Wärmetauscherrohre. (3 bis 6) festklemmbarer Spannfinger (12) befestigbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß eine die Elektrode (18) umhüllende Rücklaufhülse (41) flü+ssigkedsdicht an der Adapterplatte (13) geführt und über eine sich an der Tragvorrichtung (12 bis 17) abstützenden Feder (42) mit einem Mundstück (43) gegen den Rohrboden (1) gedrückt wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,daß die Elektrode (18) in der Tragvorrichtung (12 bis 17) isoliert geführt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß der Stopfen (21) aus nichtleitendem Material besteht.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkürzung der Bearbeitungszeit jene Bereiche des metallisch leitenden rohrartigen Körpers (20) der Elektrode (18) die Wandbereichen des Wärmetauscherrohres (5) gegenüber stehen, die nicht elektropoliert zu werden brauchen, zuvor mit einem isolierenden Band umwickelbar sind.
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