DE2241753C3 - Einrichtung zum Verschließen schadhafter Wärmetauscherrohre - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verschließen schadhafter Wärmetauscherrohre innerhalb des Bereiches von Wärmetauscherrohrböden unter Verwendung des Explosionsschweißverfahrens nach Hauptpatent 2124 530 wonach ein in das abzudichtende Rohr einzuführender metallischer Verschlußstopfen mit einer zentralen Bohrung versehen ist, in die eine Hülse aus Kunststoff oder Pappe eingesetzt ist, die in dem dem geschlossenen Ende der Bohrung zugewandten Teil eine Zündkapsel und in ihrem mittleren Teil eine Sprengladung enthält, und deren anderes Ende konisch erweitert sowie mit Schlitzen zum Einklemmen in das Wärmetauscherrohr versehen ist, und der in seinem Durchmesser dem Rohr angepaßte Stopfen über die Länge der in seiner Bohrung befindlichen Sprengladung nach seinem offenen Ende zu konisch verjüngt ist. Die Zündung geschieht auf elektrischem Wege, die Zünddrähte werden in Nuten oder sonstigen Durchführungen der Hülse aus dem offenen Ende des Stopfens herausgeführt.

Diese Einrichtung hat sich in der Praxis bereits sehr gut bewährt. Hauptanwendungsgebiet sind dabei Wärmetauscher in Kernreaktoranlagen. Zur Verbesserung dieser Einrichtung sind erfindungsgemäß die in die Hülse eingesetzte Zündkapsel sowie die eigentliche Sprengladung zu einem patronenartigen Körper mit einem dünnen Metallmantel zusammengebaut. Dieser Metallmantel kann beispielsweise aus Aluminium bestehen. Dies erleichtert ganz wesentlich die Handhabung dieser Einrichtung.

Da in solchen Anlagen wegen der darin im Kühlmittel zirkulierenden Radioaktivität allergrößtes Gewicht auf die Sicherheit gelegt werden muß, muß auch dafür Sorge getragen werden, daß nicht durch Reparaturmaßnahmen, wie es Gegenstand des Hauptpatentes ist, Unsicherheitsfaktoren hinsichtlich der Korrosionsfestigkeit der beteiligten Werkstoffe in das ganze System ίο hineingetragen werden. So wäre es z. B. denkbar, daß Verbrennungsrückstände der in den Verschlußstopfen enthaltenen Sprengladung durch den Kreislauf des Kühlmittels herausgewaschen und zu Korrosionserscheinungen führen könnten. So wurde z. B. in der Zeitschrift »Korrosion 21« (1965, auf den Seiten 1 bis 8) in einem Aufsatz von Copson & Dean festgestellt, daß bleihaltige Verunreinigungen bei Druckwassertemperaturen um 300⁰C an der sehr häufig verwandten Legierung Inconel 600 zu transkristalliner Spannungsrißkorrosion führen können. (Bei bisher aufgetretenen Schäden wurde jedoch nur interkristalline Spannungsrißkorrosion, die andere Ursachen hat, beobachtet.) Zur Verhinderung solcher Erscheinungen, die sich erst nach längeren Betriebszeiten auszuwirken beginnen, wird vorgeschlagen, nur solche Zünd- und Sprengstoffe zu verwenden, die keine die Korrosion fördernden Rückstände hinterlassen und vorzugsweise aus an sich bekannten bleifreien Verbindungen bestehen. In der Figur ist diese Weiterentwicklung des Gegenstandes des Hauptpatentes näher veranschaulicht. Die Bezugszeichen sind die gleichen wie dort. Der Verschlußstopfen besteht aus einem zylindrischen Metallstück 21, das mit einer Zentralbohrung 23 versehen ist. Diese bildet ein Sackloch. Der zylindrische Verschlußstopfen ist an seinem offenen Ende 22 konisch verjüngt, wobei der Winkel λ zwischen 2 und 6° liegt. Als Druckübertragungsmittel für den Schweißvorgang ist in diese Zentralbohrung 23 eine Kunststoff- oder Papphülse 3 eingeführt, in die eine allseits ummantelte Patrone 42 eingesetzt ist. Diese enthält, wie schematisch dargestellt, ganz oben die sogenannte Zündpille 43, die an die Zünddrähte 4i angeschlossen ist. Bei der Durchführung der Rohrverschweißung entzündet die Zündpille zunächst den Initialsprengstoff 44 und dieser die eigentliche Ladung 45, die durch entsprechende Verformung des Stopfens 2 im Bereich 22 die eigentliche Verschweißung mit dem nicht dargestellten Wärmetauscherrohr bewirkt. Die Zünddrähte 41 sind dabei wieder wie beim Hauptpatent beispielsweise in einer Nut der Hülse 3 nach außen geführt, und werden dann in üblicher Weise mit der sogenannten Zündmaschine verbunden. Ein näheres Eingehen auf den eigentlichen Schweißvorgang erübrigt sich, da dieser im Hauptpatent ausführlich beschrieben worden ist. Zur weiteren Erläuterung des vorzugsweise bleifreien Sprengsatzes sei erwähnt, daß als Initialsprengstoff beispielsweise Diazodinitrophenol (C₆H₂N₄Os) und als Sprengstoffzuladung Tetryl (C₇H₅N₅O₈) Verwendung finden können. Die Menge dieser Stoffe richtet sich dabei selbstverständlich nach der Größe der zu verschließenden Rohre, und wird aufgrund von Erfahrungswerten empirisch ermittelt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Verschließen schadhafter Wärmetauscherrohre innerhalb des Bereiches von WärmetauscheiTohrböden unter Verwendung des Explosionsschweißverfahrens nach Hauptpatent 21 24 530, wonach ein in das abzudichtende Rohr einzuführender metallischer Verschlußstopfen mit einer zentralen Bohrung versehen ist, in die eine Hülse aus Kunststoff oder Pappe eingesetzt ist, die in dem dem geschlossenen Ende der Bohrung zugewandten Teil eine Zündkapsel und in ihrem mittleren Teil eine Sprengladung enthält und deren anderes Ende konisch erweitert sowie mit Schützen zum Einklemmen in das Wärmetauscherrohr versehen ist und der in seinem Durchmesser dem Rohr angepaßte Stopfen über die Länge der in seiner Bohrung befindlichen Sprengladung nach seinem offenen Ende zu konisch verjüngt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Hülse eingesetzte Zündkapsel sowie die eigentliche Sprengladung zu einem patronenartigen Körper mit einem dünnen Metallmantel zusammengebaut sind.

2. Anwendung der Einrichtung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch die Verwendung nur solcher Zimd- und Sprengstoffe, die keine die Korrosion fördernden Rückstände hinterlassen und vorzugsweise aus an sich bekannten bleifreien Verbindungen bestehen.