CS252218B1

CS252218B1 - Device for mechanical scanning of deposit samples with internal surfaces of a steam generator of a nuclear power plant

Info

Publication number: CS252218B1
Application number: CS854372A
Authority: CS
Inventors: Jaromir Bar; Jiri Cervinka; Ales Sima; Vaclav Masek; Bohumil Fiala
Original assignee: Jaromir Bar; Jiri Cervinka; Ales Sima; Vaclav Masek; Bohumil Fiala
Priority date: 1985-06-17
Filing date: 1985-06-17
Publication date: 1987-08-13
Also published as: CS437285A1

Abstract

Očelem zařízení je dosažení možnosti co možná nejpřesnějšího stanoveni plochy, z níž se snímá nános a tudíž i stanovení plošné hmotnosti nánosu. Uvedeného účelu se'dosáhne pomocí zařízení, které se skládá z čepele zhotovené z plechu z nerez oceli, přičemž tato čepel má dno ve tvaru obdélníku opatřeného na své kratší straně výřezem, jehož okraj tvoří ostří a na svých delších stranách i na zadní kratší straně je zmíněná čepel opatřena okrajovou ohradou spojenou držadlem. Toto držadlo má přitom tvar žlabu a v zadní polovině zařízení tvoří sběrnou kapsu. Zařízení je možno využít především v provozu jaderných elektráren.The purpose of the device is to achieve the possibility of determining the area from which the deposit is removed as accurately as possible and therefore also determining the surface weight of the deposit. The stated purpose is achieved by means of a device consisting of a blade made of stainless steel sheet, this blade having a rectangular bottom provided on its shorter side with a cutout, the edge of which forms a cutting edge, and on its longer sides and on the rear shorter side the said blade is provided with an edge fence connected to a handle. This handle has the shape of a trough and forms a collection pocket in the rear half of the device. The device can be used primarily in the operation of nuclear power plants.

Description

Vynález se týká zařízení k mechanickému snímání vzorků korozních a jiných nánosů, včetně kotelního kamene, s vnitřních povrchů parních generátorů jaderných elektráren za účelem měření jejich parametrů, stuUia jejich kvality i kvantity, jakož i chemické analýzy.The invention relates to a device for mechanically sensing samples of corrosive and other deposits, including scale, from the inner surfaces of steam generators of nuclear power plants for the purpose of measuring their parameters, their quality and quantity studies, and chemical analysis.

iand

Dosud se vzorky korozních a jiných nánosů, mechanicky snímaly s vnitřních povrchů parních generátorů jaderných elektráren za účelem stanovení jejich plošné hmotnosti, chemické analýzy apod., pomocí škrabek různého druhu, které měly zpravidla rovinnou čepel a přímkové ostří, a byly zhotoveny z nedostatečně pružného materiálu. Následkem toho se ostří, a byly zhotoveny z nedostatečně průžného materiálu. Následkem toho se ostři nedostatečně přizpůsobovalo konkrétnímu tvaru povrchu, z něhož byl nános snímán, jeho případným nerovnostem apod. Důsledkem tohoto·stavu byla skutečnost, že nánosy byly sejmuty v pásech a liniích vytvořených pouze těmi místy na ostří škrabky, které k povrchu přiléhaly při oškrabáváni nánosů.So far, samples of corrosion and other deposits have been mechanically scanned from the inner surfaces of steam generators of nuclear power plants to determine their basis weight, chemical analysis, etc. using scrapers of various kinds, which generally had a plane blade and a straight edge, and were made of insufficiently resilient material . As a result, they are sharpened, and have been made of insufficiently flexible material. As a result, the blade did not adequately adapt to the particular shape of the surface from which the coating was removed, its eventual irregularities, etc. As a result, the deposits were removed in strips and lines created only by those points on the scraper blade that were adjacent to the surface deposition.

Mezi těmito sejmutými pásy a liniemi byly naopak dosti značné pásy nesejmutého nebo nedostatečně sejmutého nánosu, způsobené nedostatečným kontkatem ostří škrabky s povrchem. Následkem toho nebylo možno stanovit plochu, s níž byl nános sejmut, a tedy ani plošnou hmotnost nánosu, nebo bylo nutno mnohokrát škrábání nánosu na vymezené ploše opakovat. V tom případě se však značně prodlužoval pobyt pracovníků v prostoru kontaminovaném radioaktivními látkami, zvyšovala se jejich dávková expozice, nebezpečni jejich nvitřní kotaminaoe a tím se značně ohrožovalo jejich zdraví.Between these strips and lines, on the other hand, there were quite large strips of unremoved or inadequate deposition caused by insufficient contact of the scraper blade with the surface. As a result, it was not possible to determine the area with which the deposit was removed and therefore the basis weight of the deposit, or it was necessary to repeat the scraping of the deposit on the defined area many times. In this case, however, workers' stay in the area contaminated with radioactive substances was considerably prolonged, their dose exposure increased, the danger of their internal kotaminaoe and thus their health was greatly endangered.

Tyto nedostatky odstraňuje nebo alespoň značně snižuje zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z čepele zhotovené z plechu z nerez oceli o tlouštce ne větší než 0,5 mm, a tato čepel má dno ve tvaru obdélníku opatřeného na své přední kratší straně výřezem, jehož část má tvar části elipsy s vedlejší osou o délce rovné vnějšímu průměru trubek pro přestup tepla daného parního generátoru, a s hlavní poloosou elipsy o délce v mezích od délky vedlejší osy této elipsy do jejího čtyřnásobku, a čepel je na obou svých delších stranách i na své zadní kratší straně opatřena okrajovou ohradou s držadlem.These drawbacks are eliminated or at least greatly reduced by the device according to the invention, which consists of a blade made of stainless steel sheet with a thickness of not more than 0.5 mm, the blade having a bottom in the form of a rectangle provided on its shorter front a cut-out with a portion of an ellipse with a minor axis equal to the outer diameter of the heat transfer tubes of the steam generator and a major half-axis of the ellipse within a length of four times the minor axis of the ellipse; sides and on its back shorter side is provided with a peripheral fence with handle.

Zažízení podle vynálezu má řadu výhod. Při snímání nánosu nezůstávají na ploše, niž byl snímán nános, pásy ani čáry nesejmutého nebo nedostatečně sejmutého nánosu. Po sejmutí lze nesrovnatelně přesněji určit plochu, z níž byl nános sejmut, a tedy též hmotnost nánosu. Vzorek k chemické analýze je daleko reprezentativnější nežli tomu bývalo u vzorků snímaných doposud. Přitom sejmutí vzorku nánosu je rychlé, tím se zkracuje pobyt pracovníků v prostředí kontaminovém radioaktivními látkami a ozařovaném 'ionizujícím zářením, zmenšují se tedy též jejich dávkové expozice a nebezpečí jejich vnitřní kontaminace, čímž se chrání jejich zdraví. Zařízení je jednoduché, snadno vyrobitelné i ve větším počtu exemplářů a zacvičení v jeho ovládání je poměrně snadné.The device according to the invention has a number of advantages. When removing the deposit, the strips or lines of the unmounted or insufficiently removed deposit do not remain on the area where the deposit was removed. After removal, the surface from which the coating has been removed, and thus also the weight of the coating, can be determined in an incomparably more accurate manner. The sample for chemical analysis is much more representative than it was for samples taken so far. At the same time, the removal of the deposition sample is rapid, thereby shortening the residence of workers in an environment contaminated with radioactive substances and irradiated with ionizing radiation, thus reducing their dose exposures and the risk of internal contamination thereby protecting their health. The device is simple, easy to manufacture even in a larger number of specimens and training in its operation is relatively easy.

Příklady zařízení podle vynálezu jsou znázorněny na přiložených obrázcích .1 až.5c.Examples of the device according to the invention are shown in the attached figures 1 to 5c.

Na obr. 1 je znázorněn tvar plechu z nerez oceli o tlouštce 0,3 mm, z něhož je zhotovena čepel _1 zařízeni, znázorněná v půdorysu a nárysu na obr. 2a, 2b. Čepel _1 má dno 2_ ve tvaru obdélníku opatřeného na své přední kratší straně 2 vářezem, jehož okraj je vybroušen do ostří 4^. Hlavní část tohoto ostří 4_ má tvar poloviny elipsy, jejíž vedlejší osa 5 je rovna vnějšímu průměru trubek parního generátoru, tj. v tomto případě 16 mm a hlavní poloosa 6 má délku trojnásobku průměru trubky, tj. v tomto případě 48 mm. Ostří 4 je též na okrajích 12 výřezu, mimo jeho eliptický tvar. Čepel 1. má na obou svých delších stranách 7 i na své zadní kratší straně ÍS okrajovou ohradu 2 kolmou ke dnu 2, spájenou vnitřními spoji 13. Držadlo 10 zařízení, uvedené na obr. 4a, 4b je zhotoveno z plechu z nerez ocele o tlouštce 1 mm, který má tvar znázorněný na obr. 3.FIG. 1 shows the shape of a 0.3 mm thick stainless steel sheet from which the device blade 1 shown in plan view and front view is made in FIGS. 2a, 2b. The blade 1 has a bottom 2 in the form of a rectangle provided with a cut on its front shorter side 2, the edge of which is ground to the cutting edge 40. The main part of this blade 4 has the shape of a half ellipse, the minor axis 5 being equal to the outer diameter of the steam generator tubes, i.e. 16 mm in this case, and the main half-axis 6 has a length three times the tube diameter, i.e. 48 mm. The blade 4 is also at the edges 12 of the cutout, outside its elliptical shape. The blade 1 has an edge fence 2 perpendicular to the bottom 2 brazed by the internal joints 13 on both its longer sides 7 and on its rear shorter side 15. The handle 10 of the device shown in Figs. 4a, 4b is made of stainless steel sheet of thickness. 1 mm having the shape shown in FIG. 3.

Plech je zformován do tvaru žlábku s krajovými stěnami kolmými k základně, a je spájen vnějšími spoji .14. Kompletní zařízeni je znázorněno ve své první variantě na obr. 5a a 5b, kde je čepel i vložena do držadla 10 tak, že svým dnem 2 i částí ohrady 9 z držadla 10 vyčnívá, a je k němu připájena spojovacími spoji 15, takže dohromady vytvářejí tyto dvě součástky v zadní polovině zařízení, přilehlé k zadní kratší straně £ sběrnou kapsu 11. Tento příklad varianty zařízení podle vynálezu je zvlášt vhodný pro snímání vzorků nánosů s poměrem rovných ploch, např. z vnitřní strany pláště parního generátoru. Nepatrnou deformací tuhého držadla 10 lze čepel X poněkud stisknout a docílit mírného vyklenutí dna 2^, aby co nejlépe odpovídalo mírnému vyklenutí povrchu s nánosem, a aby se vzorek snímal co nejlépe.The sheet is formed in the form of a groove with edge walls perpendicular to the base, and is brazed by external joints 14. The complete device is shown in its first variant in Figs. 5a and 5b, where the blade 1 is inserted into the handle 10 such that it protrudes from the handle 10 with its bottom 2 and a portion of the fence 9 and is soldered to it by connecting joints 15 This example of a variant of the device according to the invention is particularly suitable for taking samples of deposits with a ratio of flat areas, for example from the inside of the housing of the steam generator. By slight deformation of the rigid handle 10, the blade X can be slightly squeezed to obtain a slight doming of the bottom 2 to best match the slight doming of the deposited surface and to sample the sample as best as possible.

Toto vyklenutí může být bud trvalé, nebo i přechodné, vyvolané stiskem ruky zaučeného pracovníka během odebírání vzorku. Při snímání vzorku nánosu se zařízení uchopí shora za držadlo 10, dnem 2_ obráceným k povrchu s nánosem. Zařízení se přitiskne ostřím £ k povrchu a energickým pohybem ve směru hlavní poloosy £ elipsy na předem vymezené úsečce se ostřím £ seřízne vzorek nánosu o definovatelné ploše. Vzorek nánosu se shromáždí ve směrné kapse 11. Zařízení s odebraným vzorkem se ihned uloží do polyetylonové vzorkovnice, s níž je spojeno strunou provlečenou otvorem 16. Po analýze vzroku nánosu může být zařízení vyčištěno, dekontami nováno a využito při dalších odběrech vzorků nánosů.This arching may be either permanent or transient, induced by the squeezing of the hand of the trained worker during sample collection. When scanning the deposition sample, the device is gripped from above by the handle 10, with the bottom 2 facing the deposition surface. The device is pressed against the surface by the blade and a vigorous movement in the direction of the main half-axis of the ellipse on a predetermined line segment cuts a deposit sample of a definable surface. The deposited sample is collected in a guiding pocket 11. The sampled device is immediately placed in a polyethylene sampler to which it is attached by a string through the hole 16. After the sample has been analyzed, the device can be cleaned, decontaminated and used for further sampling.

Druhý příklad a druhá varianta zařízení podle vynálezu je uvedena na obr. 5a a 5c. Liší se od předcházejícího příkladu pouze obrácenou orientací dna 2 čepele 1_ vložené do držadla 10. Toto uspořádání je zvlášň výhodné pro snímání vzorků nánosu s vnějšího povrchu poloviny trubky parního generátoru o průměru 16 mm. Při snímání vzorku nánosu se zařízení uchopí shora za držadlo 10 a položí se shora na trubku tak, že trubka leží pod vnitřním prostorem čepele JL. SKlon zařízení proti ose trubky se upraví ručně tak, aby ostří £ se celou svou eliptickou částí souvisle dotýkalo povrchu trubky.A second example and a second variant of the device according to the invention is shown in Figures 5a and 5c. It differs from the previous example only by the inverted orientation of the bottom 2 of the blade 7 inserted into the handle 10. This arrangement is particularly advantageous for detecting deposit samples from the outer surface of a 16 mm diameter steam generator tube. To remove the deposit sample, the device is gripped from above by the handle 10 and placed from above on the tube so that the tube lies below the interior of the blade 11. The inclination of the device against the axis of the tube is adjusted manually so that the cutting edge 6 continuously touches the surface of the tube with its elliptical portion.

V této poloze musí být zařízení udrženo v průběhu celého snímání vzorku nánosu, což docílí zaučený pracovník, který přiměřeným tlakem ostří na povrch trubky a energickým posunem zařízení po předem vymezeném úseku trubky sejme vzorek nánosu z definovatelné plochy vnějšího povrchu trubky. Výcvik ve správném používání zařízení je poměrně krátkodobý a jednoduchý.In this position, the device must be maintained during the entire deposition of the deposition sample, which is achieved by a trained worker who, by applying adequate pressure to the tube surface and vigorously moving the device along a predetermined section of the tube, removes the deposition sample from a definable area of the outer tube surface. Training in the correct use of the device is relatively short and simple.

V některých případech je vhodné experimentálně předem stanovit korekční koeficient na zmenšení plochy, s níž je odebírán vzorek, následkem nedokonalého odběru nánosu na okrajích příslušného pásu. Při dodržování zásad správného používání zařízení je mechanické snímání vzorků nánosů zařízení podle vynálezu podstatně přesnější, dokonalejší a rychlejší nežli při používání škrabek známých doposud, a umožňuje též mnohem lepší ochranu zdraví pracovníků snížením nutné expozice ionizujícího zařízení.In some cases, it is appropriate to experimentally predetermine a correction coefficient to reduce the area with which the sample is taken due to imperfect sampling of the edges of the strip. While adhering to the principles of proper use of the device, mechanical sampling of the deposit of the device according to the invention is substantially more precise, superior and faster than using the scrapers known to date, and also allows much better protection of workers' health by reducing the necessary exposure to ionizing equipment.

Vynález může být použit v provozu jaderných elektráren, jakož i ve výzkumu a vývoji zařízení jaderných elektráren, a na příslušných jaderně energetických experimentálních zařízeních.The invention can be used in the operation of nuclear power plants, as well as in the research and development of nuclear power plant equipment, and in relevant nuclear power experimental facilities.

Claims

1. An apparatus for mechanical sampling of deposits from the inner surfaces of a steam generator of a nuclear power plant, characterized in that it consists of a blade (1) made of stainless steel sheet with a thickness of not more than 0.5 mm and said blade (1) having a bottom ( 2) in the form of a rectangle provided with a cut-out on its front short side (3), the edge of which is formed by a blade (4), part of which has the shape of an ellipse with a minor axis (5) of length equal to the outer diameter of the heat transfer tubes of the steam generator; a main half-axle (6) of an ellipse that extends from the length of the minor axis of the ellipse to four times its length, and the blade (1) is provided on both its longer sides (7) and its shorter side (8) with an edge fence (9) with handle (10).

Device according to claim 1, characterized in that the handle (10) is trough shaped and forms a collecting pocket (11) in the rear half of the device adjacent to the rear shorter side (8) of the blade (1).