УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАНАЛОВ УРАН-ГРАФИТОВЫХ АТОМНЫХ РЕАКТОРОВ НА ФРАГМЕНТЫ Российский патент 1997 года по МПК G21C19/26 G21C19/37 

Изобретение относится к технике эксплуатации атомных станций и предназначено для разделки дефектных технологических каналов или отработавших нормативно установленный срок и извлеченных из уранграфитовых атомных реакторов типа РБМК-1000 и РБМК-1500.

Известна установка для разделки отработанных технологических каналов уран-графитовых атомных реакторов на фрагменты, содержащая смонтированный тракт, сопряженный с устройством рубки канала и расположенный под нижнем торцом тракта поворотный круг с контейнерами [1]
Недостатком известного технического решения является то, что разделение канала на фрагменты и заполнение контейнеров производится без учета степени зараженности радионуклидами и наличия наведенной радиоактивности на различных конструктивных элементах канала. Изложенное поясняется тем, что средняя часть канала выполнена из циркония и имеет очень высокий уровень наведенной активности, верхний и нижний, т.е. периферийные участки канала выполнены из сталей аустенитного класса и активность их определяется лишь наличием на их внутренних поверхностях активированных продуктов коррозии основных конструктивных элементов реактора. Стальную и циркониевую части канала по наружной поверхности охватывают графитовые кольца, которые в процессе работы активируются слабо и через двое суток являются практически чистыми и позволяют работать с ними только с защитной от В-ожога. Поэтому размещение в контейнерах поворотного круга вперемешку фрагментов канала из различных материалов и графита, т.е. различной степени зараженности, или, как правильно по нормативным документам, различных групп безопасности приводит, во-первых, к захоронению слабоактивных отходов вперемешку с высокоактивными в одних баках хранилища твердых радиоактивных отходов, что нерационально использует емкость баков, а, во-вторых, персонал, занятый эвакуацией контейнеров с поворотного круга, транспортированием их в хранилище твердых отходов и разгрузкой в баки хранилища находится под воздействием высоких полей активности от циркониевой части канала в контейнерах, что сокращает пребывание персонала на работах строго режима. Еще одним недостатком конструкции известной установки является то, что в процессе рубки канала отдельные разрушенные кольца канала вываливаются из своих гнезд и падают в радиальном зазоре между телом канала и стенками тракта на устройство трубки, что может повредить ножи и загрязняют устройство.

Задачей настоящего технического решения является фрагментация технологического канала с одновременным разделением его фрагментов на отходы различных групп безопасности, как следствие, уменьшение поглощенной дозы облучения персоналом и оптимальному использованию емкостей хранилища твердых радиоактивных отходов. Кроме того, отдельные фрагменты канала, в частности циркониевая часть, должны иметь не замятый, не расплющенный торец и сохранять правильную геометрическую форму круга, в сечении, что позволяет удалять графитовые кольца с канала осевым перемещением последних.

Поставленная задача решается за счет того, что установка для разделки отработанных или дефектных технологических каналов уранграфитовых атомных реакторов на фрагменты, содержащая смонтированный в шахте реакторного зала вертикальный трубный тракт, сопряженный с устройством рубки каналов и поворотный круг с контейнерами, снабжена расположенным выше устройства рубки механизмом снятия графитовых втулок и расположенной ниже устройства рубки горизонтально-подвижной приводной фрезой, при этом механизм снятия графитовых втулок выполнен в виде прикрепленных к тракту и установленных в выполненных в его стенках пазах приводных поворотных кулачков, а труба тракта в зоне сопряжения с устройствами рубки выполнена телескопической и снабжена механизмом ее вертикального перемещения.

При этом целесообразно механизм вертикального перемещения телескопической трубы выполнить в виде вертикально расположенного и прикрепленного к тракту установки силового цилиндра, шток которого тросом через систему отклоняющих блоков соединен с телескопической трубой.

Сущность технического решения поясняется из рассмотрения чертежей, на которых: на фиг. 1 изображена установка для разделки каналов на фрагменты; на фиг. 2 продолжение фиг. 1; на фиг. 3 узел I с фиг. 1; на фиг.4 узел II с фиг. 1; на фиг. 5 телескопическая труба с механизмом ее вертикального перемещения.

Установка для разделки технологических каналов представляет собой смонтированный в шахте 1 вертикальный трубный тракт 2. Верхним торцом тракт 2 расположен над палубой реакторного зала и несет прикрепленный к его цилиндрической части консольно-поворотный кран 3 с крюковой подвеской 4 и механизмом 5 ее вертикального перемещения.

Установка снабжена расположенным в средней части тракта 2 механизмом 6 снятия графитовых колец с канала. Ниже механизма 6 снятия графитовых колец установлено устройство 7 для рубки канала на фрагменты.

Труба 8 тракта 2 в зоне сопряжения с устройством 7 выполнена телескопической с возможностью вертикального перемещения для перекрывания зева 9 устройства 7 при разведенных ножах 10. Для осуществления вертикального перемещения трубы 8 она снабжена механизмом 11, выполненным в виде прикрепленного к стационарной части тракта 2 вертикально расположенного силового цилиндра 12, шток 13 которого тросом 14 через систему отклоняющих блоков 15 соединен с телескопической трубой 8.

Механизм 6 снятия графитовых колец выполнен в виде прикрепленных опорой 16 к тракту 2 кулачков 17, установленных в выполненных в стенках тракта 2 пазах "А" и снабженных приводом 18 их поворота.

Ниже устройства 7 рубки на продолжении тракта 2 у его нижнего торца, но выше приемных контейнеров 19 поворотного круга 20 смонтирована горизонтально подвижная в направлении вертикальной оси тракта 2 фреза 21 на вертикальном приводном шпинделе 22.

Установка работает следующим образом. Извлеченный из ячейки реактора технологический канал краном центрального зала (на черт. не показан) помещают в тракт 2 установки для разделки каналов на фрагменты, опускают канал до совпадения высотных отметок крюковых подвесок крана центрального зала и консольно-поворотного крана 3. После этого перецепляют канал на крюковую подвеску 4 и освобождают кран центрального зала. Механизмом 5 вертикального перемещения крюковой подвески 4 канал опускают по тракту 2 до устройства 7 рубки и при вертикальном перемещении канала рубят его на фрагменты, начиная с нижнего торца и по мере измельчения приближаются к циркониевой части канала, при этом самопроизвольному сходу графитовых колец с канала препятствует след руба на теле канала, т.е. образующийся при этом "веник", у которого большая часть больше диаметра канала. Наблюдение за измельчением канала ведут с помощью телевизионной установки с пульта управления. После осуществления последнего руба устройством 7 перед циркониевой частью канала выключают устройство 7, т.е. разводят его ножи и в таком положении оставляют, а замятый торец канала опускают ниже ножей устройства 7 по продолжению тракта 2 до выхода линии реза на горизонтально подвижную приводную фрезу 21. При этом осуществляется отрезка последнего стального фрагмента канала и оставшийся торец уже циркониевой части канала имеет правильную круглую форму и на канале больше нет препятствий для схода графитовых колец. При этом все фрагменты стальной части канала собираются в определенную группу контейнеров 19 поворотного круга 20, которые впоследствии разгружаются в баках слаботоксичных отходов хранилища. Для снятия графитовых колец с канала механизмом 11 перемещают телескопическую трубу 8 в крайнее нижнее положение, при котором она перекрывает зев 9 устройства 7 для рубки канала и включают привод 18 поворота кулачков 17 механизма 6 снятия графитовых втулок. При этом кулачки 17 поворачиваются на опорах 16 и воздействуют на графитовые кольца канала. При вертикальном вверх перемещении крюковой подвески 4 крана 3 происходит принудительное стаскивание всего пакета графита колец с канала. Снятые кольца поступают по тракту 2 через телескопическую трубу 8, не загрязняя и не нарушая работоспособности устройства рубки канала, и по продолжению тракта 2 в уже другие контейнеры 19 поворотного круга 20.

Таким образом, осуществляется разделение загрузки контейнеров отходами различных групп безопасности. Что же касается средней, циркониевой части канала, то ее извлекают из тракта установки и помещают на длительное до 4-х - 5 лет хранение в бассейн выдержки под слой воды до разложения изотопов урана с длительным периодом полураспада и снижения остаточной активности до уровней, позволяющих последующие операции по ее измельчению. В этом случае фрагменты из циркониевой части, имеющие другую группу безопасности, поступают в другие баки хранилища твердых отходов, имеющих биозащиту, соответствующую группе отходов.

Описанное в данном техническом решении конструктивное выполнение установки для разделки каналов на фрагменты в совокупном выполнении признаков формулы изобретения позволяет разделить фрагменты канала на группы безопасности и снизить дозовую нагрузку на оперативный персонал станции.

Использование: в технике эксплуатации атомных станций с реакторами типа РБМК при разделке технологических каналов на фрагменты. Сущность: установка для разделки технологических каналов на фрагменты состоит из смонтированного в шахте реакторного зала вертикального трубного тракта с устройством для рубки каналов на фрагменты, механизма снятия графитовых втулок, приводной горизонтально-подвижной фрезы для отрезки замятого конца канала и телескопической трубы тракта для перекрытия зева устройства для рубки канала с механизмом ее вертикального перемещения. При этом механизм вертикального перемещения телескопической трубы тракта выполнен в виде силового цилиндра с запасованным на телескопическую трубу тросом. Кроме того, установка имеет расположенный под нижним торцем тракта поворотный круг с контейнерами. 1 з.п. ф-лы. 5 ил.

1. Установка для разделки технологических каналов уран-графитовых атомных реакторов на фрагменты, содержащая смонтированный в шахте реакторного зала вертикальный трубный тракт, сопряженный с устройством рубки каналов и расположенный под ним поворотный круг с контейнерами, отличающаяся тем, что она снабжена расположенным выше устройства рубки механизмом снятия графитовых втулок и расположенной ниже устройства рубки горизонтально подвижной приводной фрезой, при этом механизм снятия графитовых втулок выполнен в виде прикрепленных к тракту и установленных в выполненных в его стенках пазах приводных поворотных кулачков, а труба тракта в зоне сопряжения с устройством рубки выполнена телескопической и снабжена механизмом ее вертикального перемещения. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что механизм вертикального перемещения телескопической трубы выполнен в виде вертикально расположенного и прикрепленного к тракту силового цилиндра, шток которого тросом через систему отклоняющих блоков соединен с телескопической трубой.