RU2756824C1

RU2756824C1 - Method for removing local deposition on heat exchange tubes of steam generators of nuclear power station

Info

Publication number: RU2756824C1
Application number: RU2020131367A
Authority: RU
Inventors: Геннадий Васильевич Евсеенко; Геннадий Николаевич Щетинин; Виталий Борисович Романчук; Сергей Александрович Салищев
Original assignee: Акционерное общество "Атомэнергоремонт" (АО "Атомэнергоремонт"); Общество с ограниченной ответственностью "КРОК" (ООО "КРОК")
Priority date: 2020-09-23
Filing date: 2020-09-23
Publication date: 2021-10-06

Abstract

FIELD: steam generation.

SUBSTANCE: invention relates to the field of thermal engineering and can be used for cleaning the deposition on the surface of pipes of a steam generator. In the method for removing local deposition on heat exchange tubes of steam generators of a nuclear power station, consisting in the fact that a manipulator connected with a lift is inserted into a vertical passage inside the heat exchanger using a hydrodynamic manipulator and at least one nozzle configured to rotate around a rotary axis, the orientation whereof is coordinated with the distance between the pipes in the bundle of pipes of the heat exchanger, a water jet is released, rotated relative to the cleaned area, wherein the manipulator is temporarily fixed in set positions inside the vertical passage, preliminarily measurements of the dosage rate are taken inside the steam generator directly at the work site, the acceptable work time is determined based on the measurement results, eddy-current signals are measured and the received signals are analysed to evaluate the condition of the metal of the walls of the heat exchange tubes and the thickness of deposition thereon in order to find a sector with local deposition, the coordinates of the cleaning sector are determined and the cleaning time and modes are calculated, and the deposition is cleaned by the shock impact of a high-pressure jet applying a consecutively moved hydrodynamic manipulator installed on a mounting frame configured to rotate and move, placed in accordance with the determined coordinates of the cleaning sector, at a preset water jet supply pressure.

EFFECT: reduced cleaning time and increased reliability of deposit removal.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки поверхностей, в частности, может быть использовано для очистки от накипи и шламовых отложений поверхности труб трубного пучка парогенератора.The invention relates to the field of surface cleaning, in particular, can be used to remove scale and sludge deposits from the surface of the tubes of the tube bundle of the steam generator.

Известны способы удаления локальных отложений на теплообменных трубках парогенераторов атомной электростанции, например, по патенту РФ №2692748, с использованием водяных струй высокого давления, согласно которому соединенный с подъемником манипулятор вводят в вертикальный коридор внутри теплообменника, с боковых сторон ограниченный пучками труб, которые соответственно содержат проходящие горизонтально трубы теплообменника, очистку осуществляют с помощью манипулятора и по меньшей мере одного сопла, установленного с возможностью поворота вокруг поворотной оси, ориентация которой согласована с расстоянием между трубами в пучке труб теплообменника, выпускают водяную струю, поворачиваемую по отношению к очищаемой зоне, при этом для очистки теплообменника манипулятор может быть временно зафиксирован с блокировкой внутри вертикального коридора в заданных позициях.There are known methods for removing local deposits on heat exchange tubes of steam generators of a nuclear power plant, for example, according to RF patent No. 2692748, using high pressure water jets, according to which a manipulator connected to a lift is introduced into a vertical corridor inside a heat exchanger, from the sides bounded by tube bundles, which respectively contain the pipes of the heat exchanger running horizontally, cleaning is carried out using a manipulator and at least one nozzle mounted with the possibility of rotation about a pivot axis, the orientation of which is consistent with the distance between the pipes in the tube bundle of the heat exchanger, a water jet is released, rotated with respect to the area to be cleaned, while to clean the heat exchanger, the manipulator can be temporarily fixed with blocking inside the vertical corridor in predetermined positions.

Известный способ не позволяет определить максимальное время обработки и локальных мест обработки, достичь точности позиционирования манипулятора.The known method does not allow to determine the maximum processing time and local places of processing, to achieve the positioning accuracy of the manipulator.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является повышение эффективности очистки.The problem solved by the proposed invention is to improve the efficiency of cleaning.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении времени очистки и надежности удаления отложений.The technical result of the proposed invention is to reduce the cleaning time and the reliability of removing deposits.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе удаления локальных отложений на теплообменных трубках парогенераторов атомной электростанции, заключающемся в том, что соединенный с подъемником манипулятор вводят в вертикальный коридор внутри теплообменника, с помощью гидродинамического манипулятора и по меньшей мере одного сопла, установленного с возможностью поворота вокруг поворотной оси, ориентация которой согласована с расстоянием между трубами в пучке труб теплообменника, выпускают водяную струю, поворачиваемую по отношению к очищаемой зоне, при этом манипулятор временно фиксируют в заданных позициях внутри вертикального коридора, предлагается предварительно выполнять измерения мощности дозы внутри парогенератора непосредственно в месте производства работ, на основании результатов измерений определять допустимое время проведения работ, проводить измерение вихретоковых сигналов и анализ полученных сигналов для оценки состояния металла стенок теплообменных трубок и толщины отложений на них для поиска сектора с локальными отложениями, определять координаты сектора очистки и производить расчет времени и режимов очистки, а очистку отложений производить ударным воздействием высоконапорной струи с применением последовательно перемещаемого гидродинамического манипулятора, установленного на монтажной раме с возможностью вращения и перемещения, размещенной в соответствии с определенными координатами сектора очистки, при установленном давлении подачи водяной струи от 1000 до 1500 бар и расходе от 100 до 150 л/мин и одновременным видеоконтролем зоны обработки, после завершения процесса очистки производить контрольные измерения вихретоковых сигналов и по полученным показателям судить о необходимости дополнительной очистки.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of removing local deposits on the heat exchange tubes of steam generators of a nuclear power plant, which consists in the fact that the manipulator connected to the hoist is introduced into a vertical corridor inside the heat exchanger using a hydrodynamic manipulator and at least one nozzle installed with the possibility of rotation around the pivot axis, the orientation of which is consistent with the distance between the tubes in the tube bundle of the heat exchanger, a water jet is released, rotated with respect to the area to be cleaned, while the manipulator is temporarily fixed in predetermined positions inside the vertical corridor, it is proposed to preliminarily measure the dose rate inside the steam generator directly at the site of work, based on the measurement results, determine the permissible time of work, measure eddy current signals and analyze the received signals to assess the state of the metal of the walls of the heat exchange tubes, and then deposits on them to search for a sector with local deposits, determine the coordinates of the cleaning sector and calculate the time and cleaning modes, and clean the deposits by impacting a high-pressure jet using a sequentially movable hydrodynamic manipulator mounted on a mounting frame with the ability to rotate and move, located in in accordance with certain coordinates of the cleaning sector, at a set water jet supply pressure from 1000 to 1500 bar and a flow rate from 100 to 150 l / min and simultaneous video monitoring of the treatment zone, after the cleaning process is completed, make control measurements of eddy current signals and, according to the obtained indicators, judge the need for additional cleaning.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена схема места проведения работ по очистке, на фиг. 2 представлен общий вид манипулятора для гидромеханической очистки, на фиг. 3 представлены ВТ-сигналы с изменениями толщины отложений после первого режима очистки.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a diagram of the cleaning work site, FIG. 2 shows a general view of the manipulator for hydromechanical cleaning, FIG. 3 shows BT signals with changes in the thickness of deposits after the first cleaning mode.

Способ удаления локальных отложений на теплообменных трубках парогенераторов атомной электростанции осуществляют следующим образом.The method for removing local deposits on heat exchange tubes of steam generators of a nuclear power plant is as follows.

Предварительно выполняют измерения мощности дозы внутри парогенератора 1 непосредственно в месте производства работ, и на основании полученных результатов измерений определяют допустимое время проведения работ в месте 2 нахождения оператора.Preliminary measurements of the dose rate are carried out inside the steam generator 1 directly at the place of work, and on the basis of the measurements obtained, the permissible time of work in the place 2 of the operator is determined.

Затем проводят измерение вихретоковых сигналов, и по полученным измерениям для поиска сектора с локальными отложениями проводят анализ для оценки состояния металла стенок теплообменных трубок и толщины отложений на них. Эти действия позволяют определить координаты сектора очистки и произвести расчет времени и режимов очистки.Then, the eddy current signals are measured, and according to the obtained measurements, to search for a sector with local deposits, an analysis is carried out to assess the state of the metal of the walls of the heat exchange tubes and the thickness of the deposits on them. These actions allow you to determine the coordinates of the cleaning sector and calculate the time and cleaning modes.

После этого соединенный с подъемником гидромеханический манипулятор 2 вводят в вертикальный коридор внутри парогенератора 1, с помощью гидродинамического манипулятора и по меньшей мере одного сопла, установленного с возможностью поворота вокруг поворотной оси, ориентация которой согласована с расстоянием между трубами в пучке труб теплообменника, производят процесс очистки. Сам процесс очистки сводится к следующему: выпускают водяную струю, поворачиваемую по отношению к очищаемой зоне, при этом гидромеханический манипулятор временно фиксируют в заданных позициях внутри вертикального коридора, при этом очистку отложений производят ударным воздействием высоконапорной струи с применением последовательно перемещаемого гидродинамического манипулятора 2, установленного на монтажной раме с возможностью вращения и перемещения, размещенной в соответствии с определенными ранее координатами сектора очистки. Подачу водяной струи осуществляют при следующих установленных параметрах: давлении от 1000 до 1500 бар и расходе от 100 до 150 л/мин. В процессе обработки осуществляют одновременный видеоконтроль зоны обработки.After that, the hydromechanical manipulator 2 connected to the hoist is introduced into a vertical corridor inside the steam generator 1, using the hydrodynamic manipulator and at least one nozzle mounted with the possibility of rotation around a pivot axis, the orientation of which is matched with the distance between the pipes in the tube bundle of the heat exchanger, the cleaning process is carried out ... The cleaning process itself boils down to the following: a water jet is released, rotated in relation to the area to be cleaned, while the hydromechanical manipulator is temporarily fixed in predetermined positions within the vertical corridor, while the cleaning of deposits is carried out by the shock effect of a high-pressure jet using a sequentially moved hydrodynamic manipulator 2 installed on a mounting frame with the possibility of rotation and movement, located in accordance with the previously determined coordinates of the cleaning sector. The water jet is supplied with the following set parameters: pressure from 1000 to 1500 bar and flow rate from 100 to 150 l / min. During processing, simultaneous video monitoring of the processing area is carried out.

После завершения процесса очистки производят контрольные измерения вихретоковых сигналов и по полученным показателям судят о необходимости дополнительной очистки.After the completion of the cleaning process, control measurements of eddy current signals are made and, according to the obtained indicators, the need for additional cleaning is judged.

Указанный способ был использован на Балаковской АЭС. В ходе испытаний тестировались различные комбинации давления и насадок с разными диаметрами форсунок. При использовании режима с давлением 800 бар, расходом 60-70 л/мин и временем очистки 20 мин было установлено, что на большей части поверхности загрязненность практически не изменилась. На фиг. 3 представлены ВТ-сигналы с изменениями толщины отложений после первого режима очистки. С помощью гидродинамического манипулятора, имеющего главное вращательное движение и вспомогательное вертикальное перемещение, осуществлялась последовательная обработка участков труб, имеющих наибольшую загрязненность. При достижении давления от 1000 до 1500 бар и расхода воды до 100 и выше процесс обработки являлся эффективным, загрязненность удалялась. Для подтверждения удаления отложений проводились измерения вихретоковых сигналов.This method was used at the Balakovo NPP. The tests tested various combinations of pressure and nozzles with different nozzle diameters. When using the mode with a pressure of 800 bar, a flow rate of 60-70 l / min and a cleaning time of 20 minutes, it was found that on most of the surface the contamination practically did not change. FIG. 3 shows BT signals with changes in the thickness of deposits after the first cleaning mode. With the help of a hydrodynamic manipulator, which has a main rotational movement and an auxiliary vertical movement, sequential processing of pipe sections with the greatest contamination was carried out. When the pressure reached from 1000 to 1500 bar and the water flow rate up to 100 and more, the treatment process was effective, the contamination was removed. Eddy current measurements were taken to confirm the removal of deposits.

Claims

A method for removing local deposits on heat exchange tubes of steam generators of a nuclear power plant, which consists in the fact that the manipulator connected to the hoist is introduced into a vertical corridor inside the heat exchanger using a hydrodynamic manipulator and at least one nozzle mounted with the ability to rotate around a pivot axis, the orientation of which is coordinated with by the distance between the tubes in the tube bundle of the heat exchanger, a water jet is released, rotated relative to the area to be cleaned, while the manipulator is temporarily fixed in predetermined positions inside the vertical corridor, characterized in that the dose rate measurements are preliminarily performed inside the steam generator directly at the place of work, based on the measurement results determine the permissible time of work, measure eddy current signals and analyze the received signals to assess the state of the metal of the walls of the heat exchange tubes and the thickness of deposits on them to search for a sector from the lock deposits, determine the coordinates of the cleaning sector and calculate the time and cleaning modes, and the deposits are cleaned by the impact of a high-pressure jet using a sequentially movable hydrodynamic manipulator mounted on a mounting frame with the ability to rotate and move, placed in accordance with certain coordinates of the cleaning sector, when set pressure of water jet supply from 1000 to 1500 bar and flow rate from 100 to 150 l / min and with simultaneous video monitoring of the treatment zone, after completion of the cleaning process, control measurements of eddy current signals are made and, according to the obtained indicators, the need for additional cleaning is judged.