专利名称：一种用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及反应堆工程技术领域，特别涉及一种用于游泳池式反应堆换热器的专用除垢工具。
背景技术：
游泳池式反应堆简称49-2反应堆，该反应堆换热器共有两台，其作用是反应堆运行时，一回路冷却水导出堆芯产生的热量，通过换热器把热量传递给ニ回路冷却水，以此循环往复的循环换热，实现堆芯的持续冷却。因此这两台换热器是49-2反应堆冷却系统交换热量、保证堆芯充分冷却和安全运行的重要设备。两台换热器全为不锈钢材质，卧式平放，固定管板列管式结构。两台换热器分别有1224根和1054根传热管,传热管型号一致,均为外径22mm、壁厚2mm、长3m的不锈钢管。运行吋，一次冷却水在传热管外侧运行(壳程)，二次冷却水在传热管内运行(管程)。49-2反应堆一次水冷却系统属于封闭式循环冷却系统。一次冷却水使用的是经过严格处理过的去离子水,水的电导率始终小于2 u s/cm,因此一次水冷却系统中不会产生结垢现象，即换热器壳程不结垢。49-2反应堆二次水冷却系统属于敞开式循环冷却系统。在此系统中，二次冷却水的再冷却是通过冷却塔来进行的。在冷却塔内，冷却水与空气发生蒸发传热和接触传热，冷却水在通过冷却塔时会不断被蒸发损失掉，导致水中各种矿物质和离子含量不断被浓缩增加，在冷却塔和换热器的传热部分产生沉积物沉积和结垢现象。49-2反应堆两台主换热器传热管材质是321不锈钢，这种材料的导热系数为23.26W/(m*K);传热管内最主要的两种沉积物，碳酸盐垢和泥污的导热系数分别为0. 464-0. 697 ff/ (m K)和0. 117 W/(m K)，分别仅为321不锈钢导热系数的3%和0. 5%左右。因此传热管内附着的沉积物将大大降低换热器的传热能力。沉积物还会使换热器中冷却水通道的截面变小，从而导致冷却水的流量降低，使换热器的换热能力进ー步降低。沉积物覆盖传热管表面，为金属材料的垢下腐蚀创造了充分条件，垢下腐蚀会使传热管产生点腐蚀或穿孔腐蚀，这种情况一旦发生会导致一次冷却水泄漏。为了提高换热器的传热能力，防止设备金属材料腐蚀，因此要对换热器的管程进行定期清洗。49-2反应堆每满功率运行120天左右，就需要对ー回路换热器的传热管进行
一次清除。现行的换热器沉积物清洗方法主要有物理清洗法和化学清洗法。物理清洗法是指通过物理的或机械的方法对设备进行清洗的一大类清洗方法。常用的物理清洗方法有捅刷、吹气、刮管器清洗、胶球清洗等。不同物理清洗设备的清洗效果不同，且设备通用性较差，一种设备只能针对ー种或几种结构的换热器进行清洗。化学清洗是通过化学药剂的作用使被清洗设备中的沉积物溶解、疏松、脱落或剥离的一大类清洗方法。这两大类方法通常配合或交替使用。[0011]49-2反应堆以前采用的清理方法为单纯的化学清洗方法用硝酸对水垢进行清除。此方法自上世纪七十年代开始使用至今，一直没有更新。此方法的主要缺点为水垢清除效率低。[0012]传热管上的沉积物主要是由水垢、淤泥、腐蚀产物和生物沉积物构成。硝酸清洗液只能和水垢反应，无法和其它沉积物产生反应，即无法清除沉积物中的淤泥、腐蚀产物和生物沉积物；并且当换热器传热管被污垢完全堵塞后，清洗液就无法或需要很长时间才能流通过整个传热管。清洗液无法清除堵塞部位后的沉积物，造成换热器清洗不彻底，減少了换热器清洗完后的最大运行时间，増加了检修次数和运行成本。目前现有的换热器清洗装置不能满足49-2反应堆清洗换热器的要求，捅刷、吹气和胶球清洗的方法清洗效果较差，且清洗时间很长；而刮管器清洗等方法又会对设备造成一定程度的伤害。
发明内容本实用新型克服了现有技术中的缺点，提供了ー种清洗效率高，清洗效果好，能够保护换热器的用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具。为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的一种用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具，它包括电锤、钻头，关键在于，钻头焊接在钻杆上，钻杆尾部用于安装于电锤中，随电锤运动，其中钻头两侧无副刃带，钻头的直径小于钻杆的直径。所述的钻杆为螺纹钢。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是该工具的钻头焊接在钻杆上，钻头两侧无副刃带，这样可以很好的保证钻头不对换热器中传热管的内壁形成切削，钻头的直径小于钻杆的直径，在清洗时，钻头无法接触到传热管内壁，不损伤传热管，更好的保护了传热管。电锤使钻杆、钻头产生纵向运动，用于打穿传热管内的淤泥和软垢，提高了清洗效率，大大提高了清洗的效果。
图I除垢工具的原理示意图图2除垢工具的结构示意图I钻头、2钻杆、3硬垢、4传热管、5淤泥、6软垢
具体实施方式
以下结合附图与具体实施方式
对本实用新型作进ー步详细描述如图2所示的一种用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具，它主要由三部分组成，第一部分为市场上常规使用的电锤，第二部分为钻杆2，钻杆2的尾部连接在电锤上，并随着电锤旋转和移动，第三部分为钻头1，钻头I焊接在钻杆2端部。其中钻头I两侧无副刃带，钻头I的直径小于钻杆2的直径。本实施例中的钻杆2优选采用螺纹钢。本实用新型的制作方法优选采用首先将钻头I两侧副刃带磨掉，并将钻头I从中间截断，然后分别将钻头I的两端连接到螺纹钢的两端，加工成钻杆2与钻头I连接的方式，将钻杆2的尾部安装进电锤即可。如图I所示的除垢工具的原理示意图，当使用本实用新型清理换热器吋，首先将电锤速度调为最低档，运行方式选择为锤加钻档，将前方钻头I深入到换热器中传热管4内的堵塞部分，然后用外部水源不间断的向该传热管4内部进行冲水，之后开启电源，让电锤向前移动，直至传热管4堵塞部分被全部打通。电锤工作时选择锤加钻档，锤的作用使钻杆2产生纵向运动，用于打穿传热管4内的淤泥5、软垢6和硬垢3 ;钻的作用使钻杆2产生缓慢的匀速转动，利用钻头I的排屑槽和螺纹钢本身的螺纹，再加上向传热管4内不断的冲水，可以使淤泥5、软垢6和硬垢3在脱落后，附着在螺纹钢的外部槽内，通过旋转不断的排出管外，使传热管4内堵塞物不断减少。通过实践证明，使用该工具可以非常容易打通被堵塞的传热管4。不损伤传热管4是清洗换热器的首要要求。通过以下分析可以证明使用本实用新型时不会对传热管4造成损伤。钻杆2对传热管4可能造成的损伤，主要来源于钻头I部分和钻杆2部分。加工时选择直径小于钻杆2直径的低硬度钻头1，并将其两侧副刃带全部磨掉，没有副刃带的钻头I在清理传热管4吋，无法对管子内壁形成切削，并且其直径小于钻杆2直径，在清洗时，钻头I是无法接触到传热管4内壁的，它只能向前打通堵塞部分，无法损伤传热管4 ;本实施例中螺纹钢直径小于传热管4内径2mm，它和传热管4之间有垢层，无法直接摩擦到传热管4的内壁，并且因为传热管4为不锈钢材质，其硬度要大于螺纹钢材质的钻杆2硬度，所以在两者发生摩擦时，也只会磨损螺纹钢表面，其也是无法对传热管4内壁造成损伤的。采用本发明对其用相同规格的不锈钢管进行了磨损及清洗效果、清洗效率的试验。按照清洗传热管4的方式，用钻杆进行了 5组、每组20分钟的试验。试验后将不锈钢管切开检查内壁，内壁没有出现磨损情況。这也证明了使用本实用新型的安全性。在保证换热器安全性的前提下，大大提高了换热器的清洗效率，相比原来的清洗方法，清洗效果提高了 78%左右，换热器的清洗效果越好，清洗后的使用时间越长，这将降低换热器的清洗次数，既保护了换热器，也減少了运行成本。
权利要求1.一种用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具，它包括电锤、钻头，其特征在于，钻头焊接在钻杆上，钻杆尾部用于安装于电锤中，随电锤运动，其中钻头两侧无副刃带，钻头的直径小于钻杆的直径。
2.根据权利要求I所示的一种用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具，其特征在干，所述的钻杆为螺纹钢。
专利摘要本实用新型公开了一种用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具，它包括电锤、钻头，钻头焊接在钻杆上，钻杆尾部用于安装于电锤中，随电锤运动，其中钻头两侧无副刃带，钻头的直径小于钻杆的直径。该实用新型提供了一种清洗效率高，清洗效果好，能够保护换热器的用于游泳池式反应堆换热器的除垢工具。
文档编号B08B9/087GK202398585SQ20112056424
公开日2012年8月29日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者刘建忠, 吉学亦, 曲甫, 杨宸, 王佐卿 申请人:中国原子能科学研究院