УСТАНОВКА ДЛЯ РЕМОНТА ТЕПЛООБМЕННЫХ ТРУБ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПАРОГЕНЕРАТОРОВ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Изобретение относится к области ремонта теплообменных труб (ТОТ) и может быть использовано, преимущественно для ремонта ТОТ парогенераторов на атомных электростанциях (АЭС).
При эксплуатации АЭС установлен факт деградации поверхности ТОТ парогенераторов по различным причинам. Следствием этого является уменьшение прочности ТОТ, вплоть до нарушения герметичности трубки и выхода по этой причине из строя парогенератора АЭС. Поэтому необходимо особое внимание уделять реализации методов и технологий, обеспечивающих возможность восстановления работоспособности парогенераторов. Известно, взятое в качестве прототипа, устройство для ремонта и защиты от растрескивания внутренних стенок труб, проходящих через днище ядерного реактора с водой под давлением. (Фр. з. 2704678 от 29.04.93). Устройство содержит стержень для электролитического покрытия, удерживаемый штоком, который через проводники и кабели связан с блоком электролитического осаждения, расположенным за пределами бассейна реактора. На стержне имеются два уплотнения, между которыми герметизируют внутреннюю зону ремонтируемой трубы, проходящей через днище бака бассейна реактора, при этом бак и бассейн реактора заполнены водой. В изолированной зоне внутри трубы производят циркуляцию электролита, а через электролит (для того, чтобы отложить слой металла, образующего электролитическое покрытие на внутренней поверхности трубы) пропускают ток. Как известно, ТОТ парогенераторов, разработанных в России и странах СНГ, имеют участки криволинейной формы. Недостатками описанного устройства являются:
1. Уменьшение надежности и срока жизни теплообменных труб парогенераторов, а также надежности, экономичности и безопасности реакторных установок (РУ), вследствие невозможности применения устройства для ремонта ТОТ с криволинейными участками.
2. Снижение экономичности и надежности работы РУ вследствие отсутствия при ремонте ТОТ достаточного очищения внутренней поверхности, обеспечивающего нормальное протекание процесса электролитического осаждения.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения экономичности, надежности и безопасности работы парогенераторов и реакторных установок на АЭС, а также продления их рабочего ресурса. Для получения такого технического результата предлагается установка, характеризующаяся тем, что она содержит баки для растворов очистки, промывки, активирования внутренней поверхности ТОТ и для раствора электролита, трубопроводы для подачи растворов в рабочую зону ТОТ, насосы для перекачки растворов, клапаны для открытия соответствующих баков, сливной бак, компрессор, блок управления процессом и гибкий рабочий электрод. Кроме того, клапаны, используемые в установке, могут быть электромагнитными, а гибкий рабочий электрод может быть выполнен в виде витой пружины и иметь добавочные отверстия. Благодаря наличию этих признаков сама внутренняя поверхность трубки будет очищена от окислов и нерастворимых осадков, возникших в процессе эксплуатации парогенератора, и иметь чистоту, обеспечивающую нормальное протекание процесса электролитического осаждения. Кроме того, наличие гибкого электрода в виде витой пружины обеспечивает ввод электродов в зону упрочнения ТОТ через участки изгиба трубки, а наличие добавочных отверстий в электроде обеспечивает равномерное покрытие теплообменной трубки. В результате практического применения предлагаемой установки повышается экономичность, надежность и безопасность работы РУ вследствие увеличения прочности и надежности ТОТ парогенераторов АЭС, а также продления их рабочего ресурса.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежом, на котором представлена схема заявленного устройства.
Установка для ремонта теплообменных труб, преимущественно парогенераторов АЭС, содержит гибкий рабочий электрод 1, включающий в том числе наружную 4 и внутреннюю 5 трубки рабочего электрода, насос промывочной воды 6, бак с промывочной водой 7, электромагнитные клапаны 8, 10, 13, 15, 18, 19, 22, 23, сливной бак 9, насос раствора очистки 11, бак с
раствором очистки 12, блок питания 14, насос раствора активирования 16, бак раствора активирования 17. насос электролита 20, бак с электролитом 21, блок управления процессом 24.. Устройство работает следующим образом:
*
*
*
*
*
*
*
*
Рабочий электрод 1 вводят в зону нанесения защитного покрытия ремонтируемой трубки 2. Включают компрессор 3 и подают воздух под давлением в область, образуемую эластичной наружной 4 и внутренней 5 трубками рабочего электрода, и герметизируют зону нанесения защитного покрытия от остального объема ремонтируемой трубки. Далее выполняют операцию промывки, для этого включают насос промывочной воды 6 и из бака с промывочной водой 7 посредством электромагнитного клапана 8 подается через внутреннюю трубку рабочего электрода 5 промывочная вода в зону нанесения защитного покрытия, затем она сливается в сливной бак 9 посредством электромагнитного клапана 10. После промывки отключается насос промывочной воды 6. Далее выполняется операция очистки, для этого включается насос раствора очистки 11 и подается из бака с раствором очистки 12 посредством электромагнитного клапана 13 раствор очистки в зону нанесения защитного покрытия, одновременно от блока питания 14 подается на рабочий электрод -, а на ремонтируемую трубку + постоянного напряжения для электрохимической очистки внутренней поверхности трубки в зоне нанесения защитного покрытия. Использованный раствор очистки поступает в бак с раствором очистки 12 посредством электромагнитного клапана 15 для дальнейшей работы или в сливной бак 9 посредством электромагнитного клапана 10. После очистки отключается блок питания 14 и насос раствора очистки. Далее повторяется операция промывки. После этого выполняется операция активирования, при этом включается насос раствора активирования 16 и подается из бака с раствором активирования 17 посредством электромагнитного клапана 18 раствор активирования в зону нанесения защитного покрытия, одновременно от блока питания 14 подается на рабочий электрод +, а на ремонтируемую трубку - постоянного напряжения с целью активации поверхности для улучшения сцепления наносимого защитного гальванического покрытия с поверхностью ремонтируемой трубки. Использованный раствор поступает в бак раствора активирования 17 посредством электромагнитного клапана 19 для дальнейшей
*
*
*
*
работы или в сливной бак 9 посредством электромагнитного клапана 10. После активирования отключается блок питания 14 и насос раствора активирования 16. Далее повторяется операция промывки. После этого выполняют операцию нанесения защитного гальванического покрытия, при этом включается насос электролита 20 и подается из бака с электролитом 21 посредством электромагнитного клапана 22 раствор электролита в зону нанесения защитного покрытия, одновременно от блока питания 14 подается на рабочий электрод +, а на ремонтируемую трубку - постоянного напряжения. Электролит постоянно проходит через зону нанесения защитного покрытия, сливаясь в бак с электролитом 21 посредством электромагнитного клапана 23. Загрязненный и отработанный электролит сливается в сливной бак 9 посредством электромагнитного клапана 10. После нанесения защитного покрытия отключается блок питания 14 и насос электролита 20. Далее повторяется операция промывки. После промывки снимается давление воздуха и, либо перемещают рабочий электрод в другую зону, повторяя цикл нанесения защитного покрытия, либо извлекают его из ремонтируемой трубки.
Управление электромагнитными клапанами, насосами, блоком питания и компрессором осуществляется от блока управления процессом по специальной программе.
В настоящее время проведены успешные лабораторные испытания устройства, само устройство готовят для испытаний и эксплуатации на Южно-Украинской АЭС.