СПОСОБ ЗАМЕНЫ ОБОЙМЫ ВЕРХНЕГО ТРАКТА НА УРАН-ГРАФИТОВЫХ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРАХ Российский патент 1997 года по МПК G21C19/26 G21C21/00 

Изобретение относится к технике атомных станций и предназначено для замены обойм верхнего такта при проведении капитальных ремонтов и реконструкции уран-графитовых канальных атомных реакторов кипящего типа, например, РБМК-1000 и РБМК-1500.

Известен способ замены обоймы верхнего тракта на реакторах РБМК-1000 и РБМК-1500, содержащий срезку соединяющего обойму с трактом стыкового шва, захват обоймы, ее подрыв, извлечение, постановку новой заменяющей обоймы, сварку соединения обоймы с трактом и контроль [1]
Недостатком известного технического решения является невозможностью повторного использования заменяемых обойм по прямому назначению. Во-первых, в сферическом гнезде головки обоймы образуются пуклевки от воздействия шарикового замка подвески тепловыделяющей сборки, а, во-вторых, и это самое главное, при массовой замене технологических каналов, проводимой при капитальном ремонте и реконструкции реактора, в первую очередь из ячейки реактора должны быть извлечены обоймы. Для этого срезают стыковой шов, соединяющий обойму с трактом реактора и извлекают обойму из тракта. При срезке стыкового сварного шва уменьшаются на ширину реза высота юбки обоймы и высота тракта, кроме того, при последующей обработке кромки тракта под сварку дополнительно уменьшается высота тракта и соответственно, нарушается расчетный зазор между нижней торцевой поверхностью пароводяной трубки обоймы и верхним торцом технологического канала. Из-за этого в практике эксплуатации реактора РБМК-1000 имели место случаи повреждения нижнего торца обоймы. По указанным причинам старая обойма не может быть повторно использовано по прямому назначению.

В силу этого дорогое изделие прецезионного изготовления из хромоникелевых сталей аустенитного класса направляют на захоронение, что экономически нецелесообразно.

Задачей является сокращение капитальных затрат на новые, занимающие обоймы за счет частичного использования конструктивных элементов старых, заменяемых обойм.

Задача решается за счет того, что в способе замены обоймы верхнего тракта на уран-графитовых ядерных реакторах, содержащем сразу соединяющего обойму с трактом стыкового шва, захват обоймы, ее подрыв, извлечение, постановку заменяющей обоймы, сварку стыкового соединения обоймы с трактом и контроль, обойму после извлечения подвергают глубокой дезактивации, отделяют головку и к телу старой обоймы прикрепляют новую головку.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволил выявить отличительные признаки, что доказывает соответствие заявляемой совокупности признаков изобретения "новизна".

При поиске аналогов и прототипа не обнаружены технические решения сходные с отличительными признаками заявляемого решения, что доказывает соответствие заявляемой совокупности признаков критерию изобретения "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена обойма в сопряжении с конструктивными элементами реактора; на фиг.2 операция срезки соединяющего обойму с трактом торцевого шва; на фиг.3 операции захвата, подрыва и извлечения обоймы из тракта реактора; фиг.4 операция дезактивации обоймы; фиг.5 операция отделения головки от тела обоймы; фиг. 6 операция сборки заменяющей обоймы; фиг.7 - операция постановки заменяющей обоймы в тракт реактора; фиг.8 операция сварки торцового соединения обоймы с трактом.

В рабочем состоянии обойма 1 прикреплена стыковым сварным швом 2 к тракту 3 реактора и сопрягается своей цилиндрической поверхностью с внутренней поверхностью тракта 3. Для извлечения обоймы металлорежущим оборудованием срезают сварной шов 2, захватывают обойму за сферическое гнездо 4, вертикальным нагружением подрывают обойму 1 в тракте 3 и дальнейшим перемещением извлекают обойму из тракта. Поскольку обойма находится в реакторе вне зоны нейтронного потока, наведенной активностью она на обладает, а остаточная активность ее объясняется наличием активных в радиационном отношении железоокисных отложений, продуктов коррозии, основных конструкционных материалов реактора. Поэтому извлеченную обойму подвергают глубокой дезактивации до уровней загрязнения, обеспечивающих возможность дальнейшей работы с ней. После дезактивации у обоймы отделяют головку, которую направляют на утилизацию или захоронение. С помощью токарных приспособлений разделывают торец тела старой обоймы, до геометрии, обеспечивающей центровку в проектные допуски с новой головкой и к телу старой обоймы прикрепляют новую головку, имеющую юбку, удлиненную на величину раза и обработки кромки под сварку на тракте. После этого механической обработкой снимают усиление шва в месте прикрепления новой головки к телу старой обоймы, полученную заменяющую обойму подвергают гидравлическим испытаниям и приемке, помещают в тракт реактора до посадки юбки обоймы на торец тракта, производят сварку обоймы с трактом и после проведения приемочных испытаний ячейка реактора готова к эксплуатации.

Глубокой дезактивацией обойм может являться электромеханическая дезактивация в выносной камере в 4-7%-ном растворе щавелевой кислоты при напряжении на электродах 6-12 и в плотности тока 0,8-1,1 А/дм² с последующей гидромеханической обмывкой водой.

Указанное в данном техническом решении введение совокупности новых по функциональному назначению операций, указанные на порядок проведения операций позволяет экономить более 50% веса сталей аустанитного класса, сохранить и повторным использованием возвратить в производство чрезвычайно дорогие конструктивные элементы обоймы и сократить сроки нахождения реактора в ремонте.

Источники информации.

1. Швец А. Я. Кузнецов А.Г. Ремонт атомных реакторов, М. Энергоиздат, 1982 г. с. 95-96.

Использование: относится к технике эксплуатации атомных станций и может быть использовано при замене обойм при массовой замене технологических каналов. Сущность изобретения: замену обоймы верхнего тракта производят выполнением операций по срезке стыкового шва, соединяющего обойму с трактом, затем осуществляют захват обоймы, подрыв, извлечение, глубокую дезактивацию и отделение головки от тела обоймы. К телу старой обоймы крепят новую головку и устанавливают в тракт. 8 ил.

Способ замены обоймы верхнего тракта на уран-графитовых ядерных реакторах, включающий срезку соединяющего обойму с трактом стыковочного шва, захват обоймы, ее подрыв, извлечение, постановку в тракт заменяющей обоймы, сварку торцевого соединения обоймы с трактом и контроль, отличающийся тем, что после извлечения обойму подвергают глубокой дезактивации, отделяют головку и к телу старой обоймы прикрепляют новую головку.