Stillegung und Rueckbau: Ermittlung des Anwendungsbereiches von Wasserabrasivsuspensionsstrahlen Endbericht

Abstract

Cutting with abrasive water suspension jets (AWSJ) represents an enlargement to today's cutting techniques. This technique seems especially be suited for the cutting of large material thickness, hollow structures and laminated materials from different kind of materials. For the realisation of an application of AWSJ for nuclear decommissioning it is necessary besides the optimisation of the technique to reduce the flow rates of water and abrasives drastically. The reduction of flow rates has been realised by increasing the working pressure from today's 70 MPa to 200 MPa combined with a reduction of the nozzle diameter. The influence of the process parameters on the cutting result has been investigated and the parameters have been optimised to reach a maximum cutting performance at a minimum abrasive mass flow rate. Different measuring techniques to detect the abrasive mass flow rate have been investigated and recycling concepts for the abrasives have been developed. The maximum thickness of cutting has been determined in stainless steel and concrete. In these materials a maximum thickness of 300 respectively 500 mm has been cut through reliably. A further increase in cutting performance can be reached by an increase of the hydraulic power. For future users tools for the estimation of optimum parameters are given. (orig.)Das Schneiden mit Wasserabrasivsuspensionsstrahlen stellt eine Erweiterung der zur Zeit vorhandenen Trenntechniken dar. Das Verfahren scheint besonders fuer das Schneiden dickwandiger Strukturen, Hohlstrukturen und Verbundsysteme aus einer Kombination von Werkstoffen unterschiedlichster Werkstoffgruppen geeignet zu sein. Um den Einsatz von Wasserabrasivsuspensionsstrahlen jedoch bei der Stillegung kerntechnischer Anlagen zu ermoeglichen, war es notwendig, neben einer Optimierung des Verfahrens die eingesetzten Wasser und Feststoffmengen drastisch zu reduzieren und Moeglichkeiten des Recyclings zu pruefen. Die Reduzierung der Volumenstroeme konnte durch eine Erhoehung des Druckes von derzeit 70 MPa auf 200 MPa und eine Verringerung des Duesendurchmessers erreicht werden. Der Einfluss der Prozessparameter auf das Schneidergebnis wurde ermittelt und diese bezueglich einer maximalen Schneidleistung bei minimalen Abrasivmassenstrom optimiert. Verschiedene Verfahren zur Bestimmung des Abrasivmassenstroms wurden untersucht und Wiederverwendungskonzepte fuer das Abrasivmittel erarbeiten. Die Einsatzgrenzen des Verfahrens wurden am Beispiel von ferritischem Stahl und Beton aufgezeigt. Bei maximaler Leistung der verwendeten Anlage konnten hier 300 bzw. 500 mm sicher getrennt werden. Eine weitere Steigerung laesst sich durch die Erhoehung der Pumpenleistung erreichen. Potentiellen Anwendern werden Hinweise zur Abschaetzung optimaler Bearbeitungsparameter gegeben. (orig.)Available from TIB Hannover: RR 7196(9610)+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie, Bonn (Germany)DEGerman