Способ разборки теплообменника Российский патент 2025 года по МПК G21F9/28 

Область техники, к которой относится изобретение

(0001)

Настоящее изобретение относится к способу разборки теплообменника.

Уровень техники

(0002)

При обновлении и снятии с эксплуатации ядерных установок изношенное оборудование, такое как резервуары и теплообменники, демонтируют. Это оборудование покрыто радиоактивными материалами. Количество радиоактивных отходов можно уменьшить, удаляя детали, содержащие радиоактивные материалы, и повторно используя в качестве металлического сырья детали, не содержащие радиоактивные материалы или содержащие лишь незначительное количество радиоактивных материалов, которые могут быть дезактивированы.

(0003)

В случае теплообменника, радиоактивные вещества в основном прилипают к внутренней части теплообменной трубы и водяной камеры, прикрепленной к трубной доске теплообменника. Поэтому необходимо разрезать и удалить теплообменные трубы в теплообменнике. При этом демонтаж следует производить, не допуская утечки радиоактивных веществ или их прилипания к повторно используемым деталям.

(0004)

В качестве способа разборки теплообменника известен способ удаления теплообменных труб, в котором после удаления дуговой части теплообменной трубы разрезают соединение между частью прямой трубы и трубной доской и вытягивают прямую часть (см. патентный документ JP 2014-59149).

(0005)

В способе разборки теплообменника, описанном ранее, сначала удаляют дуговую часть теплообменной трубы, при этом элемент, прикрепленный к дуговой части для подавления вибрации, может быть удален одновременно, предотвращая таким образом ситуацию, при которой указанный элемент препятствует извлечению теплообменной трубы. Это предотвращает затруднение при вытаскивании теплообменной трубы.

(Документы уровня техники)

(Патентные документы)

(0006)

(Патентный документ 1) публикация заявки JP 2014-59149

Раскрытие сущности изобретения

(Задачи изобретения)

(0007)

В способе разборки теплообменника, описанном ранее, теплообменник расположен горизонтально на полу технологического оборудования на опорном каркасе, где сначала удаляют дуговую часть теплообменной трубы одновременно с элементом, прикрепленным к дуговой части для подавления вибрации. Обычно установлены несколько теплообменных труб, и удаление каждого элемента подавления вибрации одновременно с ними при теплообменнике в горизонтальном положении не является простой задачей, поэтому здесь существует пространство для усовершенствований.

(0008)

Кроме того, теплообменник согласно указанной публикации на момент демонтажа должен быть полностью покрыт сооружением типа теплицы. Покрывая таким образом весь теплообменник сооружением типа теплицы, можно предотвратить утечку радиоактивных веществ наружу, но невозможно в достаточной степени предотвратить прилипание радиоактивных веществ к повторно используемым частям. Кроме того, поскольку некоторые теплообменники являются относительно большими с общей длиной около 20 м, то оборудование, покрывающее весь теплообменник, должно быть огромным по размеру.

(0009)

Настоящее изобретение разработано исходя из вышеуказанных обстоятельств и ставит своей целью предложить способ разборки теплообменника, который позволит дополнительно уменьшить утечку и величину воздействия радиоактивных веществ, а также эффективно удалить дуговую часть теплообменной трубы с экономией пространства.

(Средства решения задач)

(0010)

Способ разборки теплообменника согласно одному аспекту настоящего изобретения представляет собой способ разборки теплообменника, используемого в ядерной установке, который содержит теплообменную трубу и цилиндрический корпус для размещения теплообменной трубы, причем теплообменная труба имеет дуговую часть и прямые части трубы, проходящие параллельно центральной оси корпуса от обоих концов дуговой части, содержащий этап размещения теплообменника на опорном каркасе так, чтобы центральная ось вышеуказанного корпуса проходила в горизонтальном направлении; после вышеуказанного этапа размещения, этап вставки части теплообменника, посредством перемещения опорного каркаса, со стороны дуговой части в демонтажную камеру, содержащую удерживающее устройство и имеющую функцию экранирования излучения; этап выведения дуговой части теплообменной трубы из корпуса; после этапа вставки и этапа выведения, этап разделения дуговой части с помощью циркулярной пилы в демонтажной камере; и, после вышеупомянутого этапа разделения, этап разрезания дуговой части на короткие трубы по порядку от положения разделения дуговой части циркулярной пилой в вышеупомянутой демонтажной камере.

(0011)

В указанном способе разборки теплообменника используется циркулярная пила для разделения дуговой части. Поскольку циркулярная пила склонна концентрировать режущее усилие в месте контакта, можно легко и точно разрезать теплообменные трубы, так как они легко поддаются воздействию вибрации. В указанном способе разборки теплообменника поскольку теплообменную трубу можно легко отрезать с помощью циркулярной пилы, дуговая часть разрезается на короткие трубы по порядку от положения разделения на этапе разделения, и может быть легко собрана. Поэтому указанный способ разборки теплообменника имеет высокую эффективность. Кроме того, в способе разборки теплообменника, поскольку демонтажная камера выполнена таким образом, чтобы удерживать вырезанную часть теплообменника и экранировать излучение, можно сэкономить пространство в оборудовании, покрывающем теплообменник, и предотвратить прилипание радиоактивных веществ к той части теплообменника, которая находится вне демонтажной камеры.

(0012)

Вышеуказанная циркулярная пила имеет пильный диск, поверхность вращения которого проходит в вертикальном направлении, перемещающее устройство, которое обеспечивает возможность перемещения пильного диска в плоскости, ортогональной центральной оси вышеуказанного корпуса, вставленного в демонтажную камеру, и поворотное устройство, которое обеспечивает возможность поворота пильного диска в горизонтальном направлении. На вышеупомянутом этапе разделения и этапе разрезания перемещающее устройство и поворотное устройство предпочтительно используют для регулировки положения, в котором циркулярная пила упирается в дуговую часть. Таким образом, на этапе разделения и этапе разрезания, используя перемещающее устройство и поворотное устройство для регулировки положения, в котором циркулярная пила упирается в дуговую часть, разрезание дуговой части может быть осуществлено в требуемом месте, что дополнительно увеличивает эффективность выполнения работы.

(0013)

Предпочтительно, чтобы перемещающим устройством и поворотным устройством можно было управлять снаружи демонтажной камеры. Таким образом, за счет обеспечения возможности управления перемещающим устройством и поворотным устройством снаружи демонтажной камеры можно более надежно предотвратить подвергание рабочего воздействию излучения.

(0014)

Вышеуказанный опорный каркас имеет вращающее устройство, которое позволяет вращать корпус вокруг его центральной оси, причем на этапе разделения и этапе разрезания предпочтительно использовать вращающее устройство для регулирования положения, в котором циркулярная пила упирается в дуговую часть. Таким образом, на этапе разделения и этапе разрезания, за счет использования вращающего устройства для регулировки положения, в котором циркулярная пила упирается в дуговую часть, становится возможным осуществить резание в требуемом положении дуговой части более легко. Кроме того, поскольку обрезанную короткую трубу можно легко извлечь из корпуса путем вращения вращающего устройства, короткие трубы могут быть собраны более надежно.

(0015)

Вышеуказанная демонтажная камера имеет наклонную поверхность, образующую по меньшей мере часть поверхности пола, и выпускное отверстие, расположенное на нижнем конце наклонной поверхности, причем отрезанная на этапе разрезания короткая труба может перемещаться вниз по наклонной поверхности под действием силы тяжести или выталкивающего устройства (экструдера) и затем может выходить из выпускного отверстия. Сконструировав таким образом поверхность пола демонтажной камеры, можно более надежно восстановить положение обрезанных коротких труб. То есть можно предотвратить оставление короткой трубы в демонтажной камере и постепенное увеличение радиоактивности в демонтажной камере. Также, может быть, например, уменьшена вероятность вхождения рабочего в демонтажную камеру 4 для забирания трубы, и может быть дополнительно уменьшено подвергание рабочего облучению.

(0016)

Вышеуказанное удерживающее устройство имеет отверстие, в которое может быть вставлен корпус, и расположенное вокруг указанного отверстия сжимающее диафрагме иное устройство, способное обеспечить уплотнение между корпусом и краем отверстия, в которое вставлен корпус. На этапе вставки опорный каркас может перемещаться при открытом диафрагменном устройстве, а после перемещения опорного каркаса указанное диафрагменное устройство закрывается для удержания части корпуса внутри демонтажной камеры. За счет выполнения удерживающего устройства таким образом в демонтажную камеру можно легко вставить часть теплообменника за счет перемещения опорного каркаса, сохраняя при этом функцию экранирования излучения.

(0017)

По крайней мере на вышеуказанном этапе разделения предпочтительно поддерживать в вышеупомянутой демонтажной камере отрицательное давление. Поддерживая таким образом отрицательное давление в демонтажной камере, можно более надежно предотвратить утечку радиоактивных веществ через зазоры в демонтажной камере.

(Технический результат изобретения)

(0018)

Как описано выше, способ разборки теплообменника по настоящему изобретению позволяет дополнительно снизить утечку и величину воздействия радиоактивных веществ, а также эффективно удалить дуговую часть теплообменной трубы с экономией пространства.

Краткое описание чертежей

(0019)

Фиг. 1 представляет способ разборки теплообменника согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет схематический вид в разрезе теплообменника, подлежащего разборке посредством способа разборки теплообменника, представленного на фиг. 1.

Фиг. 3 представляет схематический вид в аксонометрии демонтажного оборудования, используемого в способе демонтажа теплообменника, представленном на фиг. 1.

Фиг. 4 представляет схематический вид удерживающего устройства демонтажной камеры, изображенной на фиг. 1.

Фиг. 5 представляет схематический вид в разрезе конструкции половой поверхности демонтажной камеры по фиг. 4.

Фиг. 6 представляет схематический вид в аксонометрии конструкции циркулярной пилы по фиг. 1.

Фиг. 7 представляет схематический вид, отображающий процесс установки (монтажа).

Фиг. 8 представляет схематический вид, раскрывающий процесс выведения.

Осуществление изобретения

(0020)

В дальнейшем варианты осуществления данного изобретения будут подробно описаны со ссылкой на соответствующие чертежи.

(0021)

Способ разборки теплообменника, представленный на фиг. 1, представляет собой способ разборки теплообменника, используемого в ядерной установке, и включает в себя этап S1 размещения, этап S2 вставки, этап S3 выведения, этап S4 разделения и этап S5 разрезания.

(0022)

(Теплообменник)

На фиг. 2 представлена конструкция теплообменника 1, подлежащего разборке посредством способа разборки теплообменника. Теплообменник 1 включает в себя несколько теплообменных труб 10, трубную доску 20 для крепления теплообменной трубы 10, цилиндрический корпус 30, служащий для хранения теплообменной трубы 10 и трубной доски 20.

(0023)

(Теплообменная труба)

Теплообменная труба 10 имеет дуговую часть 11 и часть 12 прямой трубы, проходящую параллельно центральной оси корпуса 30 от обоих концов дуговой части 11. Как показано на фиг. 2, положения множества теплообменных труб 10 в корпусе 30 управляются клиновым стопором 13 и перегородками 14 для поддержания труб.

(0024)

(Трубная доска)

Трубная доска 20 представляет собой пластину для прикрепления концевого участка части 12 прямой трубы на стороне, противоположной дуговой части 11. Поверхность трубной доски 20 расположена на нижнем конце корпуса 30, так что ее поверхность ортогональна центральной оси корпуса 30, и корпус 30 разделен на верхнюю и нижнюю части.

(0025)

(Корпус)

Корпус 30 разделен на верхнюю и нижнюю части трубной доской 20, причем в нижней части предусмотрена водяная камера 31 для подачи и выпуска теплоносителя. Кроме того, корпус 30 выполнен с возможностью подачи теплоносителя (например, воды) для погружения теплообменной трубы 10 в верхней части, отделенной трубной доской 20.

(0026)

(Функционирование)

В теплообменнике 1 нагретый в ядерном реакторе высокотемпературный первичный теплоноситель подается в водяную камеру 31. Первичный теплоноситель протекает внутрь теплообменной трубы 10, возвращается в водяную камеру 31 и выходит из водяной камеры 31.

(0027)

При этом окружность теплообменной трубы 10 заполнена теплоносителем, и посредством теплоносителя осуществляется теплообмен. Следовательно, температура вышедшего первичного теплоносителя снижена. Низкотемпературный первичный теплоноситель снова нагревается в реакторе и подается в водяную камеру 31.

(0028)

С другой стороны, теплоноситель, нагретый за счет теплообмена, выводится из теплообменника 1, и его тепловая энергия также используется.

(0029)

Поскольку теплообменник 1 используется указанным образом в ядерной установке, радиоактивные вещества могут проходить через внутреннюю часть теплообменной трубы 10 и водяную камеру 31. Следовательно, весьма вероятно, что радиоактивное вещество в основном содержится внутри теплообменной трубы 10 и водяной камеры 31 и не содержится в других частях, или даже если содержится, то в крайне малом количестве.

(0030)

В способе разборки теплообменника, представленном на фиг. 3, некоторые или все этапы выполняются в демонтажной камере 4. Кроме того, в способе разборки теплообменника теплообменник 1 помещают на опорный каркас 5 и вставляют в демонтажную камеру 4, а теплообменную трубу 10 разрезают циркулярной пилой 6, предусмотренной в демонтажной камере 4. Далее будут описаны устройства для демонтажа.

(0031)

(Демонтажная камера)

Демонтажная камера 4 окружена стенками с шести сторон и имеет удерживающее устройство 41 и функцию экранирования излучения, показанную на фиг. 4.

(0032)

(Удерживающее устройство)

Как показано на фиг. 4, удерживающее устройство 41 расположено вокруг отверстия 41а, в которое может быть вставлен корпус 30 теплообменника 1, и имеет диафрагменное устройство 41b, способное обеспечить уплотнение между корпусом 30 и краем отверстия 41а, в которое вставлен корпус 30.

(0033)

В качестве диафрагменного устройства 41b можно использовать общеизвестную диафрагму. В удерживающем устройстве 41, когда диафрагменное устройство 41b зажимает вставленный корпус 30, пространство между корпусом 30 и краем отверстия 41а герметично закрыто для предотвращения утечки радиоактивных веществ наружу. С другой стороны, когда диафрагменное устройство 41b открыто, между корпусом 30 и краем отверстия 41а создается зазор, тем самым можно предотвратить сопротивление диафрагменного устройства 41b при перемещении корпуса 30 теплообменника 1 за счет опорного каркаса 5, что будет описано позже. С точки зрения сохранения функции экранирования излучения предпочтительно, чтобы зазор, образующийся при открытии диафрагменного устройства 41b, был минимальным так, чтобы не препятствовать перемещению корпуса 30.

(0034)

За счет выполнения удерживающего устройства 41 таким образом часть теплообменника 1 может быть легко вставлена в демонтажную камеру 4 путем перемещения опорного каркаса 5 с сохранением функции экранирования излучения.

(0035)

(Функция экранирования излучения)

Функция экранирования излучения реализована посредством шести стен (четырех боковых стен, потолка и пола) и удерживающего устройства 41. То есть шесть стенок и удерживающее устройство 41 герметизируют демонтажную камеру 4 и предотвращают утечку радиоактивных веществ наружу. Стены, составляющие демонтажную камеру 4, могут иметь экран, ослабляющий излучение, которое, в противном случае, прошло бы насквозь. Конкретные примеры способа возведения стены демонтажной камеры 4 включают в себя способ сооружения экрана и способ установки экрана на всей поверхности существующей стены. При такой конфигурации можно предотвратить утечку радиоактивных веществ из демонтажной камеры 4.

(0036)

Внутренняя часть демонтажной камеры 4 может подвергаться декомпрессии, т.е. может поддерживаться при отрицательном давлении. Поддерживая таким образом внутри демонтажной камеры 4 отрицательное давление, можно более надежно предотвратить утечку радиоактивных веществ наружу через зазоры и т.п.в демонтажной камере 4.

(0037)

(Конструкция пола)

Как показано на фиг. 5, демонтажная камера 4 имеет наклонную поверхность 42а, образующую по меньшей мере часть поверхности 42 пола, и выпускное отверстие 43, расположенное на нижнем конце наклонной поверхности 42а.

(0038)

Наклонная поверхность 42а предусмотрена в месте, в которое короткая труба 11а, отрезанная от дуговой части 11, падает на этапе S5 разрезания, описанном ниже. В качестве альтернативы вся поверхность 42 пола демонтажной камеры 4 может быть наклонной поверхностью 42а.

(0039)

Наклонная поверхность 42а наклонена к выпускному отверстию 43, так что выпускное отверстие 43 находится внизу. Наклонная поверхность 42а не обязательно должна иметь наклон в одном и том же направлении, и, например, наклон может иметь форму чаши в направлении выпускного отверстия 43.

(0040)

Предпочтительно, чтобы угол наклона наклонной поверхности 42а был углом, под которым короткая труба 11а скатывается вниз под действием силы тяжести. Под таким углом короткая труба 11а движется вниз по наклонной поверхности 42а под действием силы тяжести и выходит через выпускное отверстие 43. Если предусмотрено, что короткая труба 11а выпускается через выпускное отверстие 43 под действием силы тяжести, то, таким образом, исчезает энергопотребление на указанный выпуск, и процесс становится более экономичным. Кроме того, поскольку короткие трубы 11а выпускаются одна за другой из выпускного отверстия 43 в том порядке, в котором они разрезаются, можно предотвратить одновременное скопление множества коротких труб 11а в выпускном отверстии 43. В результате легко предотвратить закупорку выпускного отверстия 43 короткими трубами.

(0041)

В качестве альтернативы также можно использовать конфигурацию, в которой предусмотрено выталкивающее устройство (экструдер) для выталкивания короткой трубы 11а, упавшей на наклонную поверхность 42а, к выпускному отверстию 43. В этой конфигурации, даже если угол наклонной поверхности 42а относительно небольшой, короткая труба 11а может быть надежно извлечена из выпускного отверстия 43, тем самым поверхность 42 пола демонтажной камеры 4 может быть легко сконструирована.

(0042)

За счет выполнения поверхности 42 пола демонтажной камеры 4 таким образом короткая труба 11а может быть извлечена более надежно. То есть можно предотвратить возможность того, что короткая труба 11а останется в демонтажной камере 4, и радиоактивность в демонтажной камере 4 будет постепенно увеличиваться, а также, например, можно снизить вероятность того, что рабочий войдет в демонтажную камеру 4 для извлечения. При этом доза облучения, которой могут быть подвергнуты рабочие, может быть дополнительно снижена.

(0043)

Выпускное отверстие 43 расположено на поверхности 42 пола и является отверстием для выпуска короткой трубы 11а из демонтажной камеры 4. Предпочтительно, чтобы выпускное отверстие 43 было как можно меньше в пределах размера, через который может выйти короткая труба 11а. Уменьшая таким образом выпускное отверстие 43, короткая труба 11а выводится из узкого отверстия, так чтобы последующая транспортировка могла быть легко выполнена. Кроме того, можно предотвратить утечку прочих радиоактивных веществ, отличных от короткой трубы 11а, из выпускного отверстия 43.

(0044)

Короткая труба 11а, выходящая из выпускного отверстия 43, передается, например, транспортировочным устройством 44, таким как конвейер, в контейнер 45 для захоронения, в котором предотвращается утечка радиации и радиоактивных веществ. Поскольку существует риск утечки радиации и радиоактивных веществ до тех пор, пока контейнер 45 для захоронения не будет герметизирован, транспортировочное устройство 44 и контейнер 45 для захоронения в состоянии хранения расположены внутри помещения, имеющего функцию удержания радиоактивного материала.

(0045)

(Опорный каркас)

Как показано на фиг. 3, опорный каркас 5 выполнен таким образом, чтобы теплообменник 1 мог быть установлен так, чтобы центральная ось корпуса 30 проходила в горизонтальном направлении. Кроме того, опорный каркас 5 может перемещать корпус 30, чтобы вставить теплообменник 1 в демонтажную камеру 4.

(0046)

Конфигурация опорного каркаса 5 особо не ограничена, пока опорный каркас выполняет вышеупомянутые функции, но, как показано на фиг. 3, может быть использована, например, конфигурация, в которой корпус 30 теплообменника 1 поддерживается снизу, а колеса могут перемещаться по направляющей R.

(0047)

Как показано на фиг. 3, опорный каркас 5 имеет вращающее устройство 51, которое позволяет вращать корпус 30 теплообменника 1 вокруг его центральной оси. Путем использования вращающего устройства 51 для регулировки положения, в котором циркулярная пила 6 упирается в дуговую часть 11 на этапе S4 разделения и этапе S5 разрезания, которые будут описаны позже, разрезание в требуемом положении дуговой части 11 может быть осуществлено более легко. Кроме того, поскольку обрезанная короткая труба 11а может быть легко выведена из корпуса 30 посредством вращения вращающего устройства 51, короткая труба 11а может быть извлечена более надежно.

(0048)

В качестве вращающего устройства 51 можно использовать, например, вращающий ролик или диск, предусмотренный для вхождения в контакт с корпусом 30 теплообменника 1. Когда вращающий ролик вращается, корпус 30 может вращаться вместе с ним. Количество устанавливаемых вращающих роликов может составлять 1, но предпочтительно 2 или более. За счет использования множества вращающих роликов корпус 30 можно стабильно вращать.

(0049)

(Циркулярная пила)

Как показано на фиг. 6, циркулярная пила 6 имеет пильный диск 61, поверхность вращения которого проходит в вертикальном направлении, перемещающее устройство 62, которое обеспечивает возможность перемещения пильного диска 61 в плоскости, ортогональной к центральной оси корпуса 30 теплообменника 1, вставленного в демонтажную камеру 4,, поворотное устройство 63, которое обеспечивает возможность поворота пильного диска в горизонтальном направлении, и раму 64, которая поддерживает пильный диск 61, перемещающее устройство 62 и поворотное устройство 63.

(0050)

(Рама)

Рама 64 имеет пару стержнеобразных или пластинчатых вертикальных частей 64а рамы, расположенных на расстоянии друг от друга и проходящих в вертикальном направлении, и горизонтальную часть 64b рамы, охватывающую верхние концы пары вертикальных частей 64а рамы. Пильный диск 61, перемещающее устройство 62 и поворотное устройство 63 прямо или косвенно поддерживаются рамой 64.

(0051)

Расстояние между парой вертикальных частей 64а рамы таково, что корпус 30 теплообменника 1 может проходить между ними. Кроме того, высота горизонтальной части 64b рамы задана равной высоте, при которой корпус 30 теплообменника 1 может проходить под горизонтальной частью 64b рамы.

(0052)

Предпочтительно, чтобы сама рама 64 была выполнена с возможностью перемещения в направлении центральной оси (направление Z на фиг. 6) корпуса 30 теплообменника 1, вставленного в демонтажную камеру 4. За счет выполнения рамы 64 таким образом, чтобы она могла перемещаться в направлении центральной оси, может быть дополнительно увеличена степень свободы в регулировке положения, в котором циркулярная пила 6 упирается в дуговую часть 11 на этапе S4 разделения и этапе S5 разрезания. Для того, чтобы сделать раму 64 подвижной, к нижним концам пары вертикальных частей 64а рамы может быть прикреплено, например, перемещающий механизм, выполненный с возможностью перемещения в направлении центральной оси.

(0053)

(Пильный диск)

Пильный диск 61 представляет собой деталь, которая входит в контакт с дуговой частью 11, так что теплообменная труба 10 может быть разрезана посредством приложения его вращательного усилия.

(0054)

(Перемещающее устройство)

Перемещающее устройство 62содержит стержнеобразную или пластинчатую направляющую 62а, проходящую в виде моста между парой вертикальных частей 64а рамы, пару крепежных частей 62b, служащих для крепления обоих концов направляющей 62а к паре вертикальных частей 64а рамы, и опорную часть 62с, прикрепленную к направляющей 62а для поддержания пильного диска 61 и поворотного устройства 63.

(0055)

Пара крепежных частей 62b выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении (направление Y на фиг. 6) вертикальной части 64а рамы вместе друг с другом. В качестве такой конфигурации используется конфигурация, в которой вдоль направления Y на поверхности вертикальной части 64а рамы предусмотрен зубчатый участок, в который упирается крепежная часть 62b, причем крепежная часть 62b имеет шестерню, которая комплементарна зубчатому участку. За счет вращения шестерни крепежной части 62b крепежная часть 62b может перемещаться вверх и вниз. За счет выполнения крепежной части 62b таким образом направляющая 62а может перемещаться вверх и вниз, а пильный диск 61 может перемещаться в направлении Y.

(0056)

Опорная часть 62с выполнена с возможностью перемещения в продольном направлении (направление X на фиг. 6) направляющей 62а. В такой конфигурации в продольном направлении направляющей 62а предусмотрена, например, канавка, в которую может быть вставлена опорная часть 62с, а в канавке предусмотрена пара тросов, чтобы можно было тянуть опорную часть 62с в направлении лево-право. Регулируя длину пары тросов путем наматывания или иного манипулирования ими, можно использовать конфигурацию, в которой опорная часть 62с имеет возможность перемещения в продольном направлении направляющей 62а. За счет выполнения опорной части 62с таким образом пильный диск 61 может быть перемещен в направлении X.

(0057)

В вышеупомянутой конфигурации пильный диск 61 может перемещаться в направлении X и направлении Y. То есть перемещающее устройство 62 может перемещать пильный диск 61 в плоскости, ортогональной центральной оси корпуса 30 теплообменника 1, вставленного в демонтажную камеру 4.

(0058)

(Поворотное устройство)

Поворотное устройство 63 поддерживает пильный диск 61 и выполнено с возможностью поворота в горизонтальной плоскости вокруг поворотного вала М. Такая конфигурация может быть реализована с использованием известного двигателя или т.п.За счет выполнения поворотного устройства 63 таким образом пильный диск 61 может быть повернут в горизонтальной плоскости (поворот в направлении L, как указано на фиг. 6). В это время, поскольку поверхность вращения пильного диска 61 сохраняет вертикальное положение, может быть отрегулирован угол, образованный поверхностью вращения и направлением Z, и контактный угол пильного диска 61, когда циркулярная пила 6 упирается в дуговую часть 11.

(0059)

Предпочтительно, чтобы перемещающее устройство 62 и поворотное устройство 63 могли управляться снаружи демонтажной камеры 4. Обеспечивая возможность управления перемещающим устройством 62 и поворотным устройством 63 снаружи демонтажной камеры 4 указанным способом, можно более надежно предотвратить подвергание рабочих воздействию радиации.

(0060)

Перемещающее устройство 62 и поворотное устройство 63 не являются существенными элементами, и одно или оба из них могут быть исключены.

(0061)

Исходя из этого, ниже будет описан каждый этап способа разборки теплообменника.

(0062)

(Размещение)

На этапе S1 размещения, как показано на фиг. 7, теплообменник 1 размещают на опорном каркасе 5 так, чтобы центральная ось корпуса 30 проходила в горизонтальном направлении.

(0063)

К этому времени, как показано на фиг. 7, головная часть теплообменника 1 может быть отрезана резаком или т.п.При этом, как показано на фиг. 7, теплообменная труба 10 остается неразрезанной. Пока теплообменная труба 10 не разрезана, возможность утечки радиоактивных веществ отсутствует, поэтому не требуется специального экранирования. Следовательно, эффективность работы может быть увеличена за счет обрезания головной части перед ее вставкой в демонтажную камеру 4.

(0064)

(Вставка)

На этапе S2 вставки, после этапа S1 монтажа, часть теплообменника 1 вставляют в демонтажную камеру 4 со стороны дуговой части 11 путем перемещения опорного каркаса 5.

(0065)

На этапе S2 вставки опорный каркас 5 перемещают при открытом диафрагменном устройстве 41b, и корпус 30 теплообменника 1 вставляют в демонтажную камеру 4 через отверстие 41а. Путем закрытия диафрагменного устройства 41b после перемещения опорного каркаса 5 часть корпуса 30 может быть ограничена демонтажной камерой 4.

(0066)

Длина вставляемой части корпуса 30 должна быть достаточно большой, чтобы по меньшей мере подлежащая отрезанию дуговая часть 11 была ограничена демонтажной камерой 4. Кроме того, с точки зрения герметичности отверстия 41а, длина такова, чтобы диафрагменное устройство 41b могло войти в контакт с внешней стенкой корпуса 30. Более предпочтительно, длина такова, чтобы дуговая часть 11 теплообменной трубы 10 входила, а часть корпуса 30, закрывающая часть 12 прямой трубы 12 по существу не входила в демонтажную камеру 4, то есть часть, закрывающая часть 12 прямой трубы по существу не входит или входит лишь немного. При такой длине пыль, образующаяся при разрезании дуговой части 11, может удерживаться в демонтажной камере 4, тем самым можно предотвратить прилипание радиоактивных веществ к корпусу 30.

(0067)

(Выведение)

На этапе S3 выведения дуговую часть 11 теплообменной трубы 10 выводят из корпуса 30.

(0068)

В частности, корпус 30 разрезают при помощи режущего устройства, например, резака. Если теплообменная труба 10 не разрезана, то разрезание можно выполнить до этапа S2 вставки.

(0069)

На фиг. 8 показано состояние, в котором корпус 30 разрезан. Когда этап S2 вставки и этап S3 выведения завершены, по меньшей мере вырезанная часть дуговой части 11 ограничена в демонтажной камере 4, а диафрагменное устройство 41b контактирует с внешней стенкой корпуса 30.

(0070)

(Разделение)

На этапе S4 разделения, после этапа S2 вставки и этапа S3 выведения, дуговую часть 11 разделяют циркулярной пилой 6 в демонтажной камере 4.

(0071)

В частности, дуговую часть 11 разделяют на две части. Положение разделения особо не ограничено, но чем ближе оно к вершине дуговой части 11, тем легче циркулярной пиле 6 вступить в контакт. Поэтому, например, предпочтительно выполнять разрез в центре дуги дуговой части 11 (положение С реза на фиг. 8).

(0072)

Для выполнения резания в положении С реза циркулярную пилу 6 можно привести в контакт в положении С реза. На этапе S4 разделения перемещающее устройство 62 и поворотное устройство 63 циркулярной пилы 6 и вращающее устройство 51 опорного каркаса 5 могут использоваться для регулировки положения, в котором циркулярная пила 6 входит в контакт с дуговой частью 11. Таким образом, на этапе S4 разделения может быть произведено разрезание в требуемом положении дуговой части 11 с использованием перемещающего устройства 62, поворотного устройства 63 и вращающего устройства 51 для регулировки положения, в котором циркулярная пила 6 упирается в дуговую часть 11, так что эффективность работы может быть дополнительно повышена.

(0073)

По меньшей мере на этапе S4 разделения предпочтительно поддерживать внутри демонтажной камеры 4 отрицательное давление. Поддерживая внутри демонтажной камеры 4 отрицательное давление, можно более эффективно предотвратить утечку радиоактивных веществ наружу через зазоры в демонтажной камере 4. Кроме того, этапы после этапа S2 вставки всегда могут выполняться при отрицательном давлении, то есть этап S4 разделения и этап S5 разрезания, в процессе которого вероятно образование пыли из-за разрезания дуговой части 11, в которой имеется радиоактивное вещество, также могут выполняться при отрицательном давлении.

(0074)

Поскольку теплообменник 1, как правило, имеет множество теплообменных труб 10, необходимо разделить множество дуговых частей 11. Разделение множества дуговых частей 11 может выполняться одновременно на этапе S4 разделения и этапе S5 разрезания, или этап S4 разделения и этап S5 разрезания могут выполняться один за другим.

(0075)

(Разрезание)

На этапе S5 разрезания, после этапа S4 разделения, дуговую часть 11 разрезают на короткие трубы 11а по порядку от положения разделения дуговой части 11 циркулярной пилой 6 в демонтажной камере 4.

(0076)

Прежде всего, хотя дуговые части 11 есть по обе стороны от положения разделения, сначала циркулярную пилу 6 приводят в контакт с дуговой частью 11 с одной стороны, так чтобы отрезать от положения разделения короткую трубу 11а, имеющую требуемую длину. Положение, в котором циркулярная пила 6 контактирует с дуговой частью 11 на этапе S5 разрезания, может быть отрегулировано таким же образом, как в процессе S4 разделения. После этого короткая труба 11а, имеющая требуемую длину, последовательно отрезается. Короткая труба 11а отрезается от дуговых частей 11 с обеих сторон от положения разделения. Кроме того, порядок отрезания короткой трубы 11а не ограничен, и сначала может быть отрезана дуговая часть 11 с одной стороны, а затем может быть отрезана дуговая часть 11 с другой стороны, или наоборот.

(0077)

Нижний предел длины (длины центральной оси) короткой трубы 11а, которая должна быть отрезана, предпочтительно составляет 200 мм и более предпочтительно 300 мм. С другой стороны, верхний предел длины короткой трубы 11а предпочтительно составляет 700 мм, более предпочтительно 600 мм. Если длина короткой трубы 11а меньше указанного выше нижнего предела, количество резов увеличивается, что может снизить эффективность работы. Напротив, если длина короткой трубы 11а превышает вышеуказанный верхний предел, она может быть легко захвачена клиновым стопором 13 или тому подобным, и может быть трудно собрать такую короткую трубу 11а.

(0078)

Короткая труба 11а, отрезанная на этапе S5 разрезания, движется вниз по наклонной поверхности 42а под действием силы тяжести или выталкивающего устройства (экструдера) и по порядку выгружается из выпускного отверстия 43. В частности, поскольку при движении под действием силы тяжести короткие трубы 11а падают одна за другой с интервалом, необходимым для разрезания, и выходят из выпускного отверстия 43, маловероятно, чтобы две короткие трубы 11а двигались вниз одновременно. Следовательно, особенно маловероятно, чтобы короткая труба 11а застопорила выпускное отверстие 43.

(0079)

Короткая труба 11а, выходящая из выпускного отверстия 43, переносится, например, транспортировочным устройством 44, таким как конвейер, и контейнер 45 для захоронения, в котором предотвращена утечка радиоактивных веществ. Короткие трубы 11а, собранные в контейнере 45 для захоронения, утилизируют. С другой стороны, другая часть теплообменника 1, из которой была удалена часть 12 прямой трубы, пригодна для повторного использования.

(0080)

(Преимущества)

В указанном способе разборки теплообменника циркулярная пила 6 используется для разделения дуговой части 11. Поскольку циркулярная пила 6 склонна концентрировать режущее усилие в месте контакта, то она может легко и точно разрезать теплообменную трубу 10 в том месте, в котором вероятно появление вибрации. В указанном способе разборки теплообменника, поскольку теплообменная труба 10 может быть легко разрезана с помощью циркулярной пилы 6, дуговая часть 11 может быть разрезана на короткие трубы 11а по порядку от положения разделения на этапе S4 разделения, и может быть легко утилизирована. Поэтому указанный способ разборки теплообменника имеет высокую эффективность. Кроме того, в способе разборки теплообменника поскольку демонтажная камера 4 ограничивает части, включая вырезанную часть теплообменника 1, и экранирует излучение, то оборудование, закрывающее теплообменник 1, позволяет экономить место, причем можно предотвратить прилипание радиоактивных веществ к части теплообменника 1, расположенной за пределами демонтажной камеры 4.

(0081)

(Другие варианты осуществления)

Настоящее изобретение не ограничено указанным выше вариантом осуществления.

(0082)

В вышеупомянутом варианте осуществления описан случай, когда удерживающее устройство имеет диафрагменное устройство, но конфигурация удерживающего устройства этим не ограничивается. В качестве удерживающего устройства также можно использовать резиновый вкладыш, который расположен вокруг отверстия и осуществляет уплотнение между корпусом и краем отверстия со вставленным корпусом. Используя резиновый вкладыш в качестве удерживающего устройства, можно легко обеспечить уплотнение без использования сложной конструкции, требующей гидравлики и аэродинамики.

(0083)

В вышеупомянутом варианте осуществления описан случай, когда на этапе разделения и т.д. в демонтажной камере установлено отрицательное давление, но отрицательное давление не является обязательным требованием. При этом объектом настоящего изобретения также является способ разборки теплообменника, в котором этап разделения и т.д. осуществляют при нормальном давлении в демонтажной камере. В этом случае, поскольку оборудование для уменьшения давления в демонтажной камере может быть исключено, стоимость оборудования демонтажной камеры может быть снижена.

(0084)

В вышеупомянутом варианте осуществления была описана конфигурация, в которой поверхность пола демонтажной камеры имеет наклонную поверхность, и обрезанная короткая труба движется вниз по наклонной поверхности и выходит по порядку из выпускного отверстия, при этом наклонная поверхность и выпускное отверстие не являются обязательными требованиями, и одно или оба из них могут быть исключены. Например, если демонтажная камера имеет только наклонную поверхность, можно использовать конфигурацию, в которой короткие трубы, собранные ниже наклонной поверхности, собираются роботизированной рукой или подобным устройством.

(0085)

В вышеупомянутом варианте осуществления описан случай, когда опорный каркас имеет вращающее устройство, но вращающее устройство не является обязательным требованием к конфигурации и может быть исключено. Способ разборки теплообменника имеет тот же технический результат, даже если используется опорный каркас без вращающего устройства.

(0086)

(Промышленная применимость)

Способ разборки теплообменника согласно настоящему изобретению позволяет дополнительно снизить утечку и величину воздействия радиоактивных веществ, и позволяет эффективно удалять дуговую часть теплообменной трубы с экономией пространства.

Ссылочные обозначения

(0087)

1 теплообменник

10 теплообменная труба

11 дуговая часть

11а короткая труба

12 часть прямой трубы

13 клиновой стопор

14 перегородка для поддержания труб

20 трубная доска

30 корпус

31 водяная камера

4 демонтажная камера

41 удерживающее устройство

41а отверстие

41b диафрагменное устройство

42 поверхность пола

42а наклонная плоскость

43 выпускное отверстие

44 транспортировочное устройство

45 контейнер для захоронения

5 опорный каркас

51 вращающее устройство

6 циркулярная пила

61 пильный диск

62 перемещающее устройство

62а корпус направляющей

62b крепежная часть

62с опорная часть

63 поворотное устройство

64 рама

64а вертикальная часть рамы

64b горизонтальная часть рамы

R направляющая

М ось вращения

С положение реза

Изобретение относится к способу разборки теплообменника. Предлагается способ разборки теплообменника, используемого в ядерной установке, который содержит теплообменную трубу и цилиндрический корпус для размещения теплообменной трубы. Теплообменная труба имеет дуговую часть и части прямой трубы, проходящие параллельно центральной оси корпуса от обоих концов дуговой части. Этап размещения теплообменника на опорном каркасе так, чтобы центральная ось корпуса проходила в горизонтальном направлении. Этап вставки части теплообменника, посредством перемещения опорного каркаса, со стороны дуговой части в демонтажную камеру, содержащую удерживающее устройство и имеющую функцию экранирования излучения. Этап выведения дуговой части теплообменной трубы из корпуса. Этап разделения дуговой части вдоль положения разделения путем деления на две части с помощью циркулярной пилы в демонтажной камере. Этап приведения циркулярной пилы в контакт с дуговой частью в новом положении относительно положения разделения. Этап разрезания дуговой части на короткие трубы с обеих сторон от положения разделения, при этом дуговую часть разделяют и разрезают циркулярной пилой в демонтажной камере. Изобретение позволяет снизить утечку и величину воздействия радиоактивных веществ и может эффективно удалить дуговую часть теплообменной трубы с экономией пространства. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Способ разборки теплообменника, используемого в ядерной установке, который содержит теплообменную трубу и цилиндрический корпус для размещения теплообменной трубы,

причем теплообменная труба имеет дуговую часть и части прямой трубы, проходящие параллельно центральной оси корпуса от обоих концов дуговой части,

содержащий:

этап размещения теплообменника на опорном каркасе так, чтобы центральная ось корпуса проходила в горизонтальном направлении;

после этапа размещения, этап вставки части теплообменника, посредством перемещения опорного каркаса, со стороны дуговой части в демонтажную камеру, содержащую удерживающее устройство и имеющую функцию экранирования излучения;

этап выведения дуговой части теплообменной трубы из корпуса;

после этапа вставки и этапа выведения, этап разделения дуговой части вдоль положения разделения путем деления на две части с помощью циркулярной пилы в демонтажной камере; и

после этапа разделения, этап приведения циркулярной пилы в контакт с дуговой частью в новом положении относительно положения разделения и этап разрезания дуговой части на короткие трубы с обеих сторон от положения разделения, при этом дуговую часть разделяют и разрезают циркулярной пилой в демонтажной камере.

2. Способ разборки теплообменника по п. 1, в котором циркулярная пила содержит:

пильный диск, поверхность вращения которого проходит в вертикальном направлении,

перемещающее устройство, которое обеспечивает возможность перемещения пильного диска в плоскости, ортогональной центральной оси корпуса, вставленного в демонтажную камеру, и

поворотное устройство, которое обеспечивает возможность поворота поверхности вращения в горизонтальном направлении,

причем на этапе разделения и этапе разрезания перемещающее устройство и поворотное устройство используют для регулировки положения, в котором циркулярная пила упирается в дуговую часть.

3. Способ разборки теплообменника по п. 2, в котором перемещающим устройством и поворотным устройством управляют снаружи демонтажной камеры.

4. Способ разборки теплообменника по любому из пп. 1-3, в котором опорный каркас имеет вращающее устройство, выполненное с возможностью вращения корпуса вокруг его центральной оси,

причем на этапе разделения и этапе разрезания вращающее устройство используют для регулирования положения, в котором циркулярная пила упирается в дуговую часть.

5. Способ разборки теплообменника по любому из пп. 1-4, в котором демонтажная камера содержит:

наклонную поверхность, образующую по меньшей мере часть поверхности пола, и

выпускное отверстие, расположенное на нижнем конце наклонной поверхности,

причем отрезанную на этапе разрезания короткую трубу перемещают вниз по наклонной поверхности под действием силы тяжести или выталкивающего устройства и затем выпускают из выпускного отверстия.

6. Способ разборки теплообменника по любому из пп. 1-5, в котором удерживающее устройство содержит:

отверстие, в которое может быть вставлен корпус, и

расположенное вокруг указанного отверстия диафрагменное устройство, способное обеспечить уплотнение между корпусом и краем отверстия, в которое вставлен корпус,

причем на этапе вставки опорный каркас перемещают при открытом диафрагменном устройстве, а после перемещения опорного каркаса указанное диафрагменное устройство закрывают для удержания части корпуса внутри демонтажной камеры.

7. Способ разборки теплообменника по любому из пп. 1-6, в котором по меньшей мере на этапе разделения в демонтажной камере поддерживают отрицательное давление.

8. Способ разборки теплообменника, используемого в ядерной установке, который содержит теплообменную трубу и цилиндрический корпус для размещения теплообменной трубы,

причем теплообменная труба имеет дуговую часть и части прямой трубы, проходящие параллельно центральной оси корпуса от обоих концов дуговой части,

содержащий:

этап размещения теплообменника на опорном каркасе так, чтобы центральная ось корпуса проходила в горизонтальном направлении;

после этапа размещения, этап вставки части теплообменника, посредством перемещения опорного каркаса, со стороны дуговой части в демонтажную камеру, содержащую удерживающее устройство и имеющую функцию экранирования излучения;

этап выведения дуговой части теплообменной трубы из корпуса;

после этапа вставки и этапа выведения, этап разделения дуговой части с помощью циркулярной пилы в демонтажной камере; и

после этапа разделения, этап разрезания дуговой части на короткие трубы по порядку от положения разделения дуговой части циркулярной пилой в демонтажной камере,

при этом перемещающим устройством и поворотным устройством управляют снаружи демонтажной камеры.

9. Способ разборки теплообменника, используемого в ядерной установке, который содержит теплообменную трубу и цилиндрический корпус для размещения теплообменной трубы,

причем теплообменная труба имеет дуговую часть и части прямой трубы, проходящие параллельно центральной оси корпуса от обоих концов дуговой части,

содержащий:

этап размещения теплообменника на опорном каркасе так, чтобы центральная ось корпуса проходила в горизонтальном направлении;

после этапа размещения, этап вставки части теплообменника, посредством перемещения опорного каркаса, со стороны дуговой части в демонтажную камеру, содержащую удерживающее устройство и имеющую функцию экранирования излучения;

этап выведения дуговой части теплообменной трубы из корпуса;

после этапа вставки и этапа выведения, этап разделения дуговой части с помощью циркулярной пилы в демонтажной камере; и

после этапа разделения, этап разрезания дуговой части на короткие трубы по порядку от положения разделения дуговой части циркулярной пилой в демонтажной камере,

при этом опорный каркас имеет вращающее устройство, выполненное с возможностью вращения корпуса вокруг его центральной оси,

причем на этапе разделения и этапе разрезания вращающее устройство используют для регулирования положения, в котором циркулярная пила упирается в дуговую часть.