CH706533A2 - Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils. - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils (4) mit einem Wasser-Abrasivmittel-Suspension-Strahlverfahren (WASS) in Luft wird ein Schneidstrahl (8) unter einem Winkel (α) schräg nach unten gegen das Bauteil (4) gerichtet, der nach Durchdringen des Bauteils (4) schräg auf eine hinter dem Bauteil (4) befindliche Wasseroberfläche (21) auftrifft.

Description

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils mit einem Wasser-Abrasivmittel-Suspension-Strahlverfahren (WASS) in Luft.

[0002] Zum Zerlegen von Bauteilen mit einem Schneidverfahren, insbesondere zum Zerlegen eines radioaktiv kontaminierten oder aktivierten Bauteils einer nukleartechnischen Anlage ist es bekannt, ein sogenanntes Wasser-Abrasivmittel-Suspension-Strahlverfahren (WASS), nachfolgend abgekürzt als Abrasiv-Wasserstrahlschneiden bezeichnet, einzusetzen, bei dem eine Suspension aus Wasser und Abrasivmittel mit hoher Geschwindigkeit auf das Bauteil gerichtet wird. Ein solches Strahlverfahren kann dabei entweder vollständig unter Wasser oder auch in Luft durchgeführt werden. Bei der Durchführung in Luft ist es erforderlich, den durch das Bauteil hindurchtretenden und aus der entstandenen Schnittfuge mit hoher kinetischer Energie austretenden Schneidstrahl aufzufangen und die in ihm transportierte kinetische Energie abzubauen bzw. zu vernichten, um eine Gefährdung der Umgebung und des Arbeitspersonals zu vermeiden. Hierzu wird beispielsweise beim Zerlegen eines Reaktordruckbehälters auf dessen dem Schneidstrahl abgewandter Innenseite eine Auffangkammer installiert, die mit ihrem Rand dicht auf der Innenseite aufsitzt, so dass ihr Innenraum nach aussen abgedichtet ist. In der Auffangkammer sind kaskadenförmig Keramikplatten angeordnet, mit denen die kinetische Energie des Schneidstrahls abgebaut wird. Die Auffangkammer wird während des Schneidens mit Wasser gespült, um den sich in ihr absetzenden Schneidschlamm abzuführen. Eine solche Vorgehensweise ist jedoch aufwendig, da die Auffangkammer entweder so gross sein muss, dass sie die beim Schneiden entstehende Schnitt- bzw. Trennfuge komplett abdeckt oder sie muss mehrmals umgesetzt werden. Dies ist mit einer Unterbrechung des Schneidvorgangs und mit Aufwand beim Umsetzen und erneutem Abdichten der Auffangkammer verbunden. Zudem sind die Keramikplatten einem Verschleiss ausgesetzt, der überprüft werden muss und Wartungsaufwand erfordert.

[0003] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils mit einem Abrasiv-Wasserstrahlschneiden in Luft anzugeben, bei dem der zum Abbau der kinetischen Energie des durch das Bauteil hindurchtretenden Schneidstrahls erforderliche technische Aufwand verringert ist.

[0004] Die genannte Aufgabe wird gemäss der Erfindung gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Gemäss diesem Verfahren wird der Schneidstrahl unter einem Winkel schräg nach unten gegen das Bauteil gerichtet und trifft nach Durchdringen des Bauteils schräg auf eine hinter dem Bauteil befindliche Wasseroberfläche auf.

[0005] Bei dem schrägen Auftreffen auf eine ebene, freie Wasseroberfläche wird die kinetische Energie des Schneidstrahls durch Verwirbelung und Reibung im Wasser in der gleichen Weise abgebaut bzw. vernichtet, wie dies beim Abrasiv-Wasserstrahlschneiden der Fall ist, das unter Wasser durchgeführt wird.

[0006] Eine besonders effiziente Vernichtung wird erzielt, wenn der Winkel, mit dem der Schneidstrahl auf die Wasseroberfläche auftrifft, bezogen auf die Wasseroberfläche kleiner als 20° ist.

[0007] Die Wasseroberfläche kann in einer Ausführungsform der Erfindung dadurch bereitgestellt werden, dass hinter dem Bauteil ein mit Wasser befüllter, oben zumindest teilweise offener Behälter derart angeordnet wird, dass der aus dem Bauteil austretende Schneidstrahl schräg auf die Wasseroberfläche auftrifft.

[0008] Ein solcher separater Behälter ist nicht mehr erforderlich, wenn das Bauteil selbst ein Behälter ist, der bis zu einem unterhalb einer beim Schneiden entstehenden Austrittsstelle des aus der Schneidfuge in das Innere des Behälters austretenden Schneidstrahls mit Wasser gefüllt ist.

[0009] Das Verfahren gemäss der Erfindung eignet sich insbesondere zum Zerlegen eines Reaktordruckbehälters eines Kernkraftwerks.

[0010] Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele verwiesen. Es zeigen: <tb>Fig. 1<sep>eine Ausführungsform der Erfindung, bei dem hinter dem Bauteil ein mit Wasser befüllter Behälter angeordnet ist, <tb>Fig. 2<sep>eine alternative Verfahrensvariante, bei dem das Bauteil selbst ein mit Wasser befüllbarer Behälter ist.

[0011] Gemäss Fig. 1 wird auf eine Wandfläche 2 eines Bauteils 4 eine Schneiddüse 6 aufgesetzt, aus der ein gegen das Bauteil 4 gerichteter Schneidstrahl 8 mit einer hohen kinetischen Energie unter einem Winkel a auftrifft. Der Schneidstrahl 8 dringt durch das Bauteil 4 hindurch und tritt auf der der Schneiddüse 6 gegenüber liegenden Seite des Bauteils 4 in Luft aus. Hinter dem Bauteil 4, d.h. auf der der Schneiddüse 6 bzw. dem Schneidstrahl 8 abgewandten Seite des Bauteils 4 ist ein Behälter 10 angeordnet der bis zu einem Wasserspiegel 12 mit Wasser 14 befüllt ist, wobei die Oberkante 16 des Behälters 10 sowie der Wasserspiegel 12 sich so weit unterhalb der beim Schneiden entstehenden Schneidfuge 18 bzw. unterhalb der Austrittsstelle 20 des Schneidstrahls 8 aus dem Bauteil befindet, dass der Schneidstrahl 8 ungehindert an einer Stelle A auf die freie Wasseroberfläche 21 auftrifft und dort seine kinetische Energie durch Reibung und Verwirbelung verliert. Je nach Ausdehnung bzw. Länge der vorgesehenen Schneidfuge 18 und Grösse des Behälters 10 kann es notwendig sein, den Schneidvorgang zu unterbrechen und den Behälter 10 umzusetzen.

[0012] Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2handelt es sich bei dem Bauteil 4 um einen Behälter, beispielsweise einen Reaktordruckbehälter eines Kernkraftwerkes, dessen Aussenwand 22 auf ihrer Innenseite mit einer Plattierung 24 versehen ist. Zum Zerlegen des Reaktordruckbehälters werden von diesem beispielsweise ringförmige Segmente abgetrennt. Hierzu wird die Schneiddüse 6 in einer waagrechten, senkrecht auf der Zeichenebene stehenden Schneidebene 26 ringförmig entlang der Umfangsfläche der Aussenwand 22 des Reaktordruckbehälters geführt.

[0013] Der Reaktordruckbehälter ist teilweise mit Wasser 14 gefüllt, so dass sich der Wasserspiegel 12 unterhalb der Schneidebene 26 und unterhalb der Austrittsöffnung 20 des Schneidstrahls 8 befindet. Auch in diesem Fall wird die kinetische Energie des Schneidstrahls 8 durch den schrägen Eintritt des Schneidstrahls 8 auf die Wasseroberfläche 21 vernichtet. Nach erfolgtem Abtrennen eines ringförmigen Abschnittes des Reaktordruckbehälters wird der Wasserspiegel 12 abgesenkt und ein erneuter ringförmiger Trennschnitt zum Abtrennen eines weiteren ringförmigen Abschnittes des Reaktordruckbehälters durchgeführt.

Claims (5)

1. Verfahren zum Zerlegen eines Bauteils (4) mit einem Wasser-Abrasivmittel-Suspension-Strahlverfahren (WASS) in Luft, bei dem ein Schneidstrahl (8) unter einem Winkel (α) schräg nach unten gegen das Bauteil (4) gerichtet wird, der nach Durchdringen des Bauteils (4) schräg auf eine hinter dem Bauteil (4) befindliche Wasseroberfläche (21) auftrifft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Winkel (α) kleiner als 20° ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem hinter dem Bauteil (4) ein mit Wasser (14) befüllter, oben zumindest teilweise offener Behälter (10) derart angeordnet wird, dass der aus dem Bauteil (4) austretende Schneidstrahl (8) schräg auf die Wasseroberfläche (21) auftrifft.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem das Bauteil (4) ein Behälter ist, der bis zu einem unterhalb einer beim Schneiden entstehenden Austrittsstelle (20) des in das Innere des Behälters (10) austretenden Schneidstrahls (8) mit Wasser (14) gefüllt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Behälter ein Reaktordruckbehälter eines Kernkraftwerkes ist.