DD216051A1

DD216051A1 - METHOD AND DEVICE FOR ELECTROLYTIC TREATMENT OF METALLIC HOLLOW CYLINDERS

Info

Publication number: DD216051A1
Application number: DD25211083A
Authority: DD
Inventors: Klaus Oertel; Bodo Wehnert; Eckhard Wendig
Original assignee: Energiewerke Nord Gmbh
Priority date: 1983-06-17
Filing date: 1983-06-17
Publication date: 1984-11-28

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtg. zur elektrolytischen Behandlung metallischer Hohlzylinder, insbesondere radioaktiv kontaminierter Kernkraftwerksrohrleitungen grosser Abmessungen. Ziel und Aufgabe sind, ein Verfahren und eine fernbediente Vorrichtung fuer ein wirksames Dekontaminationsverfahren zu schaffen, die es gestatten unter dosimetrisch guenstigen Arbeitsbedingungen und bei minimalen prozessgebundenen Abfallvolumina den gesamten Umfang der Rohrinnenflaeche gleichmaessig zu reinigen. Dies wird dadurch erreicht, dass die elektrolytische Behandlung schrittweise und im Tandemverfahren zweistufig mit Elektrolytzwischenspuelung erfolgt und dass im Anschluss nach beendeter Rohrleitungsentleerung eine doppelte Deionat-Endspuelung durchgefuehrt wird. Die erfindungsgemaesse Vorrichtung ist so gestaltet, dass deren bewegliche, konisch zugearbeiteten zwei Fuehrungsteile mit Ringsammlern sowie Spruehduesen ausgestattet sind und dass die mit Schlauschwellkoerpern ausgeruesteten zwei Arbeitsteile mit je einem Elektrodenteil und den daran angebrachten Spannbandisolierungen sowie Spannbandelektroden starr gekoppelt sind.The invention relates to a method and a Vorrichtg. for the electrolytic treatment of metallic hollow cylinders, in particular radioactively contaminated nuclear power plant pipelines of large dimensions. The aim and the object are to provide a method and a remote-controlled device for an effective decontamination process, which allow under dosimetrisch favorable working conditions and with minimal process-bound waste volumes to clean the entire circumference of the pipe inner surface evenly. This is achieved by performing the electrolytic treatment step by step and in tandem with two intermediate stages with intermediate electrolyte flushing, and then, after completion of the pipeline evacuation, a double deionized final flushing is carried out. The device according to the invention is designed such that its movable, conically mounted two guide parts are equipped with ring collectors and spray nozzles and that the two working parts equipped with worm cores are rigidly coupled with one electrode part and the tensioning belt insulations and tensioning belt electrodes attached thereto.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren und Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung metallischer HohlzylinderProcess and apparatus for the electrolytic treatment of metallic hollow cylinders

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine fernbediente Vorrichtung zur elektrolytischen Behandlung innerer Rohrwandungen, insbesondere radioaktiv kontaminierter Kernkraftwerk sr ohr! ei tungen großer Abmessungen.The invention relates to a method and a remote-controlled device for the electrolytic treatment of internal pipe walls, in particular radioactively contaminated nuclear power plant sr ear! large dimensions.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die/Durchführung von Reparaturarbeiten innerhalb kontaminierter Rohrleitungen kerntechnischer Anlagen, insbesondere von Kernkraftwerken, erfordert eine Dekontamination der Innenflächen. . ...The / implementation of repair work within contaminated pipelines of nuclear installations, in particular of nuclear power plants, requires a decontamination of the inner surfaces. , ...

Derartige Reinigungen können mit chemischen Dekontaminationen kompletter Anlagensysteme erfolgen (z. B. DD 208701), jedoch hat diese Methodik ökonomische Hachteile, die sich aus den Kosten für die Prozeßzeiten, Chemikalien und die Endlagerung des entstehenden radioaktiven Abfalls ableiten.Such purifications can be done with chemical decontamination of complete plant systems (eg DD 208701), but this methodology has economic disadvantages, which derive from the costs for the processing times, chemicals and the final disposal of the resulting radioactive waste.

Vorteilhafter ist es, die betreffenden Rohrleitungen autonom zu dekontaminieren, wobei aus Strahlenschutzgründen nur solche Verfahren überhaupt diskutabel sind, die weitgehend mechanisiert und/oder automatisiert werden können.It is more advantageous to autonomously decontaminate the pipelines concerned, with only those methods which can be largely mechanized and / or automated being generally debatable for radiation protection reasons.

In*Arbeitsmaterialien des RGW-Arbeitsgremium WTR-2 (1982) wird eine pneumatisch fortschreitende Elektrolysevorrichtung für die Dekontamination von Hauptumvvälzleitungen in KKV/ erwähnt, welche die Rohrinnenwandung nach dem halb-In * Arbeitsmaterialien of the RGW-Arbeitsgremium WTR-2 (1982) a pneumatically progressive electrolysis device for the decontamination of Hauptumvvälzleitungen in KKV / is mentioned, which the pipe inner wall after the half

trockenen Tamponverfahren bearbeitet. Die Reinigung erfolgt jedoch nicht am gesamten Rohrumfang gleichmäßig und die Anordnung ist bei längerer Einsätzdauer, d. h. bei zunehmendem Verschleiß der Tampons, nicht hinreichend kurzschlußsicher.processed dry pad process. However, the cleaning is not uniform over the entire pipe circumference and the arrangement is at a longer Einsätzdauer, d. H. with increasing wear of the tampons, not sufficiently short-circuit proof.

Die Vorrichtung zum elektrolytischen Beizen, vorzugsweise von Rohrleitungsstutzen nach Patent DD 136982, ist nicht mobil einsetzbar und daher ungeeignet.The device for electrolytic pickling, preferably of pipe stubs according to patent DD 136982, is not mobile and therefore unsuitable.

Bekannt ist weiterhin eine Bewegungsvorrichtung, die jedoch 'lediglich zu Zwecken der fernbedienten inneren Inspektion derartiger Rohrleitungen eingesetzt wird und somit passiven Charakter trägt (Madojan, A. A. u. a., Ätomnaja energija, Moskva, Bd. 53 ( 198.2)7, S. 18 - 21). Die Hutzung einer derartigen Einrichtung'als Trägeraggregat zur chemischen Behandlung der inneren Rohrwände ist bisher nicht in Erwägung gezogen worden.Also known is a movement device, but 'only for the purposes of remote controlled internal inspection of such piping is used and thus carries passive character (Madoyan, AA et al., Ahtomnaya energija, Moskva, Bd. 53 (198.2) 7, p 18 - 21) , The use of such a device as a carrier unit for the chemical treatment of the inner tube walls has not hitherto been considered.

Ziel der Erfindung . .Object of the invention. ,

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren mittels einer speziellen Vorrichtung zur elektrolytischen Dekontamination von Rohrleitungen "großen Durchmessers und großer Länge einschließlich ihrer Rohrkrümmer zu schaffen* die es gestattet, nachfolgende Reparatur'arbeiten in diesen Systemen unter dosimetrisch günstigen Arbeitsbedingungen auszuführen.The object of the invention is to provide a method by means of a special device for the electrolytic decontamination of large diameter pipes of great length, including their elbows, which makes it possible to carry out subsequent repair work in these systems under dosimetrically favorable working conditions.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgäbe zugrunde, eine fernbediente. Vorrichtung für ein wirksames Dekontaminationsverfahren zu schaffen, die bei minimalen prozeßgebundenen Abfallvolumina den gesamten Umfang der Rohrinnenfläche, gleichmäßig" reinigt.The invention is based on the Aufgäbe, a remote-controlled. To provide a device for an effective decontamination process, which cleans the entire circumference of the pipe inner surface evenly with minimum process-related waste volumes.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine an sich bekannte fernbediente Bewegungseinrichtung als Trägeraggregat, beistehend aus zwei zylindrischen.Hohlkörpern, die mit. je einem ringförmig angeordneten, pneumatisch wirkenden Schlauchschwellkörper ausgerüstet und mit einem beweglichen, gasdichten Gummiplatten-Paltenbalg verbunden sind, genutztThis object is achieved in that a known per se remote-controlled movement device as a carrier unit, consisting of two cylindrical.Hohlkörpern, with. each equipped with a ring-shaped, pneumatically acting tubular swelling body and connected to a movable, gas-tight rubber plate bellows used

wird, isolierte Elektrodenbänder zur elektrolytischen Dekontamination auf je einen zylindrischen Hohlkörper aufgebracht werden und weiterhin ein Ringsammler mit Sprühdüsen in je einem dieser Hohlkörper¹ angeordnet wird, so daß eine zweistufige elektrolytische Behandlung der inneren Oberflächen im Tandem-Verfahren mit Elektrolyt-Zwischenspülung und nach Entleerung der Rohrleitung eine doppelte Endspülung mit Sprühdüsen realisiert werden kann.Is, insulated electrode strips for electrolytic decontamination each applied to a cylindrical hollow body and further a ring collector with spray nozzles in each one of these hollow body ^{1 is} arranged, so that a two-stage electrolytic treatment of the inner surfaces in tandem with intermediate electrolyte rinse and after emptying of the Piping a double final purge can be realized with spray nozzles.

Zusätzlich zu den benötigten Versorgungsschläuchen des pneumatisch wirkenden Trägeraggregates werden elektrische Versorgungskabel zur Durchführung der Elektrolyse und Druckwasserschläuche zur Versorgung der Sprühdüsen angebracht.In addition to the required supply hoses of the pneumatically acting support unit electrical supply cable for carrying out the electrolysis and pressurized water hoses to supply the spray nozzles are attached.

Ein gleichmäßiger Abstand und die genaue Fixierung der Elektroden zur Rohrwand wird dadurch erreicht, daß sie unmittelbar neben den der Blockierung dienenden aufblasbaren Schlauchschwellkörpern angeordnet sind. Die Anordnung der Slektrodenisolierung schließt eine Uebenschiußwirkung des elektrischen Stromes aus.A uniform distance and the exact fixation of the electrodes to the pipe wall is achieved in that they are arranged immediately adjacent to the blocking serving inflatable Schlauchschwellkörpern. The arrangement of the slektrodenisolierung excludes a Uebenschuußwirkung of the electric current.

Die Vorrichtung kann bei mit Flüssigkeit gefüllter Rohrleitung im Sinne des elektrolytischen Badverfahrens betrieben werden. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist durch Einbringen einer saugfähigen Schicht'an der Spannhandelektrode eine Arbeitsweise nach dem sog. Tamponverfahren möglich.The device can be operated in the case of a liquid-filled pipeline in the sense of the electrolytic bath process. In a further embodiment of the invention, an operation by the so-called. Tampon process is possible by introducing an absorbent Schicht'an the clamping electrode.

Ausführungsbeispiel . Embodiment.

Die nähere Erläuterung des Aufbaus erfolgt anhand der Abb . 1. Die Bauteile der Vorrichtungen werden folgendermaßen angeordnet: *The detailed explanation of the structure is based on the Fig. 1. The components of the devices are arranged as follows: *

Die zylindrischen konisch-zugearbeiteten Führungsteile 1 dienen der Führung des Aggregates innerhalb der Rohrleitung vorzugsweise in den Rohrkrümmern und sind über nicht dargestellte lose Führungsbolzen mit den Arbeitsteilen 2 , beweglich verbunden.The cylindrical conically-mounted guide parts 1 are used to guide the unit within the pipe preferably in the elbows and are connected via non-illustrated loose guide pin with the working parts 2, movably connected.

Die *Arbeitsteile 2 sind ausgerüstet mit den aufblasbaren Schlauchschwellkörpern 10, den Schutzgummis 8, den zur Befestigung dienenden,Spannbändern 7 und den Preßluft-An- : schlußnippeln 9. Die Arbeitsteile 2 sind mit den Elektrodenteilen 3 über Verbindungsbolzen starr verbunden. Auf die " ebenfalls als zylindrische Hohlkörper gestalteten Elektrodenteile 3 sind die Spannbandisölierungen 11 und Spannbandelektroden 12 aufgebracht. Die in den Elektrodenteilen 3 vorhandenen Spülkanäle 13 verbessern bei der Bewegung des Apparates den Elektrolytaustausch im Elektrodenbereich und dienen weiterhin dem Druckausgleich bei gefüllter Rohrleitung. Der Gummiplatten-Faltenbalg 14 mit den Stahlflanschringen ist gasdicht ausgeführt. Er ermöglicht durch Druckauf rastung und Druckentlastung bis in den ünterdruckbereich in Verbindung mit den Schlauchschwellkörpern 10 die Fortbewegung des Apparates.' _; /The * working parts 2 are equipped with the inflatable Schlauchschwellkörpern 10, the protective rubbers 8, serving for fastening, straps 7 and the compressed air An: nipples 9. The working parts 2 are rigidly connected to the electrode parts 3 via connecting bolts. The tensioning belt oilings 11 and tensioning belt electrodes 12 are applied to the electrode parts 3, which are likewise designed as cylindrical hollow bodies 3. The flushing passages 13 present in the electrode parts 3 improve the electrolyte exchange in the electrode area during the movement of the apparatus and furthermore serve to equalize the pressure when the pipeline is full 14 with the steel flange rings is gas-tight and enables the movement of the apparatus through pressure engagement and pressure relief up to the pressure range in connection with the tubular swelling bodies 10. _/

-Die Arbeitsteile 2 beinhalten des weiteren die nicht darge- ., stellten Zugentlastungseinrichtungen für die Versorgungsluft- und Wasserschläuche und Elektrokabel. . .-The working parts 2 also include the not shown, provided strain relief for the supply air and water hoses and electrical cables. , ,

Der elektrolyt!sehe Vorgang ist in solch einen Arbeitstakt der Fortbe?rfegung des Trägeraggregates integriert, bei dem 'beide Schwellkörper aufgeblasen sind.. Betrieben wird der Apparat von einem äußeren Versorgungsblock, der die pneumatischen Vorgänge der Fortbewegung, die elektrischen Impulse der: Elektrolyse und die hydraulische Beaufschlagung des Sprühsvstems gemäß Vorgabe steuert. · ,.'_' The electrolytic process is integrated in such a working stroke of the support assembly, in which both cavernous bodies are inflated. The apparatus is operated by an external supply block, which controls the pneumatic processes of locomotion, the electrical impulses of: electrolysis and controls the hydraulic loading of Sprühsvstems according to specification. · , .'_ '

Die geometrischen Abmessungen der Vorrichtung ergeben sich aus den-konkreten Rohrabmessungen und Krümmungsradien.The geometric dimensions of the device result from the-concrete pipe dimensions and radii of curvature.

',Die Vorrichtung wird·'in die mit Elektrolyt gefüllte Rohrleitung von einem offenen Ende her eingesetzt. Hach Anschluß der Schlauchleitungen und Elektrokabel an den Versorgungsblock bewegt sich die Vorrichtung impulsweise raupenartig durch die gefüllte Rohrleitung, wobei in den Phasen, in welchen die Schlauchschwellkörper beider Arbeitsteile aufgeblasen sind, ,.der am Versorgungsblock variabel einstell-The device is inserted into the electrolyte filled tubing from an open end. Hach connection of the hoses and electrical cables to the supply block, the device moves in pulses like a caterpillar through the filled pipe, wherein in the phases in which the tubular body of both working parts are inflated, .der the supply block variable adjustable

bare Elektrolysetakt sich einfügt. Durch die tandemartige Anordnung der Elektroden werden dabei die zu behandelnden Flächen in einer Bewegungsrichtung immer zweimal elektrolytisch bearbeitet unter zwischenzeitlichem, durch die Fortbewegung des Apparates bedingten Austausch des.»zwischen Elektroden und Rohrwand befindlichen Elektrolyts«bare electrolysis clock is inserted. Due to the tandem-like arrangement of the electrodes, the surfaces to be treated are always twice electrolytically processed in a direction of movement under interim exchange of the electrolyte present between the electrodes and the tube wall due to the movement of the apparatus.

An der Rohröffnung müssen die Schlauch- und Kabelleitungen einschließlich eines in das Versorgungsbündel eingelegten Meßbandes durch Hilfspersonal ständig nachgeführt werden.At the pipe opening, the hose and cable lines, including a measuring tape inserted in the supply bundle, must be constantly tracked by auxiliary personnel.

Hach Durchlauf der Rohrstrecke wird der Rohrabschnitt völlig entleert. Der Rücklauf des Apparates erfolgt im Schnellgang unter Wegfall der Elektrolysetakte bei laufender Besprühung der Rohrwände.Hach passage of the pipe section, the pipe section is completely emptied. The return of the apparatus takes place in overdrive with elimination of the electrolysis cycles during ongoing spraying of the tube walls.

Claims

Claim 1. '

1 «process for the elec- trolytic cleaning of radioactively contaminated Rohrinnenwandungen, especially in nuclear power plants, characterized in that the electrolytic treatment is carried out stepwise and in tandem two stages with electrolyte intermediate flushing and in the 'connection after completion of the pipe discharge a double deionized final rinse is performed.

2. Device according to method gem. Claim 1 in the form of a known Paltenbalgbewegseinrichtung as a support unit, characterized in that dere'n _y movable, conically zugearbeiteten two J ührungs parts are equipped with ring collectors and spray nozzles 6 and that equipped with Schlauchschwellkörpern 10 two working parts 2, each with an electrode part 3 and, the attached Spannbandisolieruhgen 11 and Spannbani ^ electrodes 12 are rigidly coupled.

3. Device according to item 2, characterized in that is ensured by the rigid coupling of the clamping band electrodes 12 to the working parts 2, an accurate fixation of the Slektrodenlage with respect to their wall distance.

* - \

4. Apparatus according to item 2, characterized in that special flushing channels-13 are arranged, which improve the electrolyte from exchange when using the electrolytic bath process and the pressure equalization.

5. The device according to item 2, characterized in that arranged on the clamping band electrodes 12 each have an absorbent layer with internally attached electrolyte supply hoses and worked in tampon process.

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