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Verfahren und Einrichtung zum Feststellen des das Leck aufweisenden
Rohrsystems bei einer leck gewordenen Dampfkesselanlage Bei einer Dampfkesselanlage
mit mehreren parallel geschalteten Rohrsystemen, die durch einen Reaktor mittels
eines im Kreislauf geführten Gases beheizbar sind, besteht die Gefahr, daß durch
Überhitzung eines Rohres, z. B. infolge auf zueinander parallel geschalteten Rohrschlangen
nicht gleichmäßig verteilten Dampfes, ein Leck auftreten kann, durch das Dampf in
den Raum gelangt, in dem sich das im Kreislauf geführte Gas befindet. Da das Gas
normalerweise einen niedrigeren Druck aufweist als der von der Dampfkesselanlage
gelieferte Dampf, steigt infolge des Lecks ir dem Rohrsystem dann der Druck in dem
Gasraum an. Dieser Druckanstieg kann dafür benutzt werden, anzuzeigen, daß eines
der Rohrsysteme schadhaft geworden ist.
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Um den eingetretenen Schaden zu beheben, mußte bisher die ganze Anlage
demontiert und durch Untersuchen jeder einzelnen Rohrschlange das Leck festgestellt
und repariert werden. Da infolge der Reaktorbeheizung sämtliche Teile der Anlage
mehr oder weniger stark radioaktiv sind, können die erforderlichen Demontage- und
Reparaturarbeiten nur bei Anwendung der erforderlichen Vorsichtsmaßnahmen, z. B.
mit Roboter-Zangen, durchgeführt werden. Eine Reparatur lohnte sich daher wegen
der, zu hohen Kosten bisher nicht, sondern es war wirtschaftlicher, die fehlerhafte
Anlage ganz abzureißen und an ihrer Stelle eine nette Anlage zu errichten.
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Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, daß die teure Demontage der
ganzen Kesselanlage vermieden werden kann, wenn es gelingt, das fehlerhafte Rohrsystern
festzustellen, um dann das fehlerhafte Rohrsystern stillzulegen und den Dampferzeuger
mit den übrigen Rohrsystemen weiterzubetreiben. Der Dampfkessel kann dann zwar nicht
mehr die volle Leistung wie vorher hergeben, er bleibt aber mit einem beträchtlichen
Teil seiner früheren Leistung weiterhin betriebsfähig, und die Kosten für die Erstellung
einer neuen Anlage werden vorerst gespart, bis die Anlage schließlich durch den
Ausfall weiterer Rohrsysteme wieder unbrauchbar wird und dann ersetzt werden muß.
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Dem Gegenstand der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das das Leck
aufweisende Rohrsystern bei einer leck gewordenen Dampfkesselanlage mit mehreren
parallel geschalteten Rohrsystemen, die durch einen Reaktor mittels eines im Kreislauf
geführten Gases beheizbar sind, festzustellen.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Beheizung abgestellt und
die Rohrsystenie je an ihrem Eintrittsende abgesperrt und an ihrem Austrittsende
auf Radioaktivität des austretenden Dampfes überwacht werden, wobei das schadhafte
Rohrsystern an der größeren Radioaktivität des aus ihm austretenden Dampfes erkannt
wird. Bei einer Dampfkesselanlage mit einer Einrichtung zur Durchführung des neuen
Verfahrens ist jedes Rohrsystem beiderseits durch Ventile absperrbar und an der
Atistrittsseite mit einem Gerät zur Anzeige und/oder Messung der Radioaktivität
des austretenden Dampfes ausgerüstet. Vorteilhaft wird die Dampfkesselanlage so
ausgeführt, daß die die Rohrsysteme auf der Dampfaustrittsseite verbindende Rohrleitung
von der weiterführenden Dampfleitung abschaltbar und auf einen Behälter für das
Abscheiden radioaktiv verseuchten Dampfes schaltbar ist.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dar.
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Der durch einen nicht dargestellten Reaktor beheizte Dampfkessel
1 weist drei Rohrsysteme 2, 3
und 4 auf, die jeweils aus mehreren parallelgeschalteten
Rohrschlangen bestehen können. Die Parallelschaltung der einzelnen Rohrschlangen
erfolgt in bekannter Weise durch Sammler 5 und 6. jedes Rohrsystern
2, 3, 4 ist über Absperrventile 7, 8 an Rohrleitungen 9 und
10 angeschlossen. Die Leitung 9 steht über ein Ventil 11 mit
einer Speisewasserleitung 12 in Verbindung, während die Leitung 10 über ein
Ventil 13 mit einer Heißdampfleitung 14 verbunden werden kann und über ein
weiteres Ventil 15 und eine Leitung 16 auf einen Behälter
17 schaltbar ist. Der Behälter 17
dient für das Abscheiden radioaktiv
verseuchten Dampfes und weist eine Kühlwasserzuleitung 18 und eine entsprechende
Ableitung 19 auf. Bei jedem Rohrsystern 2, 3, 4 ist zwischen dem Ventil
8 und der Leitung 10 eine Anzeige- und/oder Meißeinrichtung 20 vorgesehen,
die auf Radioaktivität des austretenden Dampfes anspricht.
Es sei
nun angenommen, daß das Rohrsystem 2 an der mit 21 bezeichneten Stelle leck geworden
ist. Durch den Riß der betreffenden Rohrschlange dringt nunmehr Dampf in den Raum
des mit im Kreislauf geführtem Gas gefüllten Dampfkessels 1, so daß der Druck
in diesem Raum ansteigt und dadurch eine druckempfindliche Alarmvorrichtung in Tätigkeit
gesetzt wird. Es gilt nun, möglichst schnell festzustellen, welches der Rohrsvsteme
2, 3, 4 schadhaft geworden ist, das schadhafte #ystern außer Betrieb zu setzen
und den Kessel mit den noch einwandfreien Rohrsystemen weiterzubetreiben.
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Gemäß der Erfindung wird daher die Beheizung abgestellt, beispielsweise
indem der Gasumlauf so um geschaltet wird, daß das Gas nicht mehr durch den Reaktor
strömt. Außerdem werden die Rohrsvsteme 2, 3, 4 durch Schließen der Ventile
7 an ihrem !Eintrittsende abgesperrt. Ferner wird das Ventil 13 geschlossen
und das Ventil 15 geöffnet. Das in den Rohrsystemen noch verdampfende Wasser
strömt nun durch die Ventile 8 und die Anzeige- und/oder Meßeinrichtung 20
in die Leitung 10 und von hier aus über das Ventil 15
und die Leitung
16 in den Behälter 17. Dabei wird der aus jedem Rohrsystem 2,
3, 4 austretende Dampf durch die Anzeige- und/oder Meßeinrichtung 20 auf
seine Radioaktivität überwacht.
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Sobald der Druck des noch erzeugten Dampfes unter den Druck sinkt,
der in dem gasgefüllten Raum des Dampfkessels 1 vorhanden ist, tritt durch
das Leck der fehlerhaften Rohrschlange radioaktives Gas in das betreffende Rohrsystem
ein, Bei dem dargestellten Beispiel wird also schließlich durch die Anzeige- und/oder
Meßeinrichtung 20 des Rohrsystems 2 zusammen mit dem noch austretenden Dampf auch
radioaktives Gas strömen, so daß diese Einrichtung anspricht und eine wesentlich
höhere Radioaktivität des austretenden Dampfes anzeigt als die übrigen Meßeinrichtungen
20, durch die nur Dampf, der eine geringe Radioaktivität hat, austritt. Es steht
daher fest, daß das Rohrsvstem 2 fehlerhaft ist. Durch Schließen des Ventils
ä wird dieses System daher an seinem Austrittsende abgesperrt und so stillgelegt.
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Die Rohrsysteme 3 und 4 können wieder eingeschaltet und durch
Beheizung mittels des Reaktors wieder in Betrieb genommen und die Kesselanlage,
wenn auch mit verringerter Leistung, weiterbetrieben werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel sind nur drei Rohrsysterne vorgesehen,
an deren Stelle eine entsprechend el der Konstruktion erforderliche Anzahl treten
kann. Weiterhin sind bei dem Ausführtingsbeispiel Verdampfer und Überhitzer als
in einer Rohrschlange liegend gezeichnet. Selbstverständlich ist die Erfindung auch
bei solchen Kesselanlagen anwendbar, be; denen für Verdampfer und Überhitzer getrennte
Rohrsysteme vorgesehen sind. In diesem Falle wird sowohl für die parallelen Rohrsysteme
innerhalb der Verdarnpfer wie auch der Überhitzerheizfläche das Verfahren gemäß
der Erfindung angewendet. Die Enden der einzelnen Rohrsysteme werden also in gleicher
Weise wie bei dem Ausführungsbeispiel durch die Wandung des Kessels nach außen geführt
und dort in der erforderlichen Weise miteinander verbunden. jedes Rohrsystem erhält
an jedem seiner Enden ein Ab-
sperrventil und an dem Austrittsende ein Meß-
und/ oder Anzeigegerät, das gegebenenfalls erst im Bedarfsfalle eingebaut wird.
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Wird in einem solchen Fall ein Überhitzer-Rohrsvstem schadhaft, so
können die fehlerfrei gebliebenen Überhitzer-Systeme zusammen mit den noch einwandfreien
Verdampfer-Systernen weiterbetrieben werden. Allerdings müssen dann nach Abschaltung
des fehlerhaften Überhitzer-Systems die übrigen' Überhitzer-Systeme mehr Dampf aufnehmen
als vorher. Die Anlage bleibt aber trotz des aufgetretenen Lecks weiterhin betriebsfähig.