ПРИЕМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТРАБОТАВШЕЙ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ Российский патент 1997 года по МПК G21F5/08 

Изобретение относится к области обращения с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), в частности, к технологии транспортирования тепловыделяющих сборок из разгрузочно-загрузочных машин (РЗМ), в бассейн для их хранения. Изобретение может быть использовано, как на действующих АЭС, так и при проектировании новых энергоблоков.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является приемное устройство для отработавшей тепловыделяющей сборки сведения о которой содержатся в работе. Приемное устройство выполнено в виде пенала (чехла) с герметичными стенками, дном и элементами крепления его в бассейне. Загрузка и выгрузка тепловыделяющихся сборок производится через открытый верхний торец устройства, который размещается над зеркалом воды бассейна хранилище ОЯТ. Загрузка тепловыделяющей сборки в устройство производится посредством РЗМ, в конструкции которой предусмотрена защита от ионизирующего излучения отработавшей тепловыделяющей сборки. Последующее извлечение тепловыделяющей сборки из приемного устройства производится посредством подъемно-транспортного оборудования реакторного зала, которое не содержит средств защиты от ионизирующего излучения отработавшей тепловыделяющей сборки.

Недостатками устройства по наиболее близкому аналогу являются:
необходимость подъема тепловыделяющей сборки из защитного объема воды бассейна при ее выгрузке из приемного устройства в результате чего, в помещении реакторного зала создается высокий уровень радиации. Возникновение в указанных условиях возможного отказа в работе подъемно-транспортного оборудования связано с большими трудозатратами и дозозатратами по его устранению. Кроме того, изменение среды: вода воздух вода приводит к изменениям температуры тепловыделяющей сборки и снижает коррозионную стойкость материала из оболочек.

Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является: исключение операции извлечения тепловыделяющейся сборки из защитной среды бассейна при ее выгрузке из приемного устройства (пенала, чехла).

Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что приемное устройство для отработавшей тепловыделяющей сборки, содержащее пенал с элементами его крепления в бассейне, выполнено разъемным в плоскости перпендикулярной его образующей и с уплотнением в месте стыка. Для удобства эксплуатации нижняя часть устройства снабжена вертикальной направляющей, образованной продолжением части его стенки, а уплотняющая манжета закреплена на съемной части пенала. Длина съемной части пенала составляет 1,2^oC2,0 длины тепловыделяющей сборки из условия наличия необходимого защитного слоя воды бассейна при извлечении из приемного устройства и транспортировании по бассейну тепловыделяющихся сборок различных размеров и разной величины остаточного энерговыделения.

Техническое решение поясняется графическим материалом. На фиг.1 показано приемное устройство в разрезе. На фиг.2 продольный разрез А-А приемного устройства. На фиг.3 вид Б фиг.1. На фиг.4, 5, 6, 7, 8 последовательность выполнения транспортных операций с тепловыделяющей сборкой с использованием приемного устройства.

Приемное устройство (пенал) 1 (фиг.1) состоит из нижней части 2 и съемной верхней части 3. Нижняя часть 2 пенала 1 содержит вертикальную направляющую 4, центрирующий опорный фланец 5, опору 6. На дне нижней части 2 пенала 1 установлен упругий элемент 7. Верхняя часть 3 пенала 1 содержит уплотнительную манжету 8 фланец 9. Пенал 1 установлен в водном бассейне 10. В верхней части бассейна 10 пенал 1 фиксируется откидным захватом 11, шарнирно закрепленным на кронштейне 12. Кронштейн 12 снабжен ограничителем 13 бокового смещения подвески 14 тепловыделяющей сборки 15 (фиг.4).

Приемное устройство (пенал) 1 работает следующим образом (фиг.4, 5, 6, 7). Пенал 1 установлен на днище 16 бассейна 10 и зафиксирован посредством захвата 11 (фиг.4). Разгрузочно-загрузочную машину (РЗМ) (на фиг. не показана) с выгруженной из реактора тепловыделяющей сборкой 15, стыкуют с верхней частью 3 пенала 1 посредством стыковочного патрубка 17 с манжетами 18 и производят выгрузку тепловыделяющей сборки 15 в пенал 1. При этом, тепловыделяющая сборка 15 опирается посредством уплотнительной пробки 19 подвески 14 тепловыделяющей сборки 15 на верхний торец съемной верхней части 3 пенала 1. После окончания выгрузки тепловыделяющей сборки 15 производят расстыковку РЗМ с пеналом 1 и машину РЗМ отводят от приемного устройства 1. Для освобождения съемной верхней части 3 пенала 1 (фиг.5), посредством крана 20 и захвата 21 тепловыделяющую сборку 15 с подвеской 14 приподнимают и устанавливают на упор 22 для демонтажа уплотнительной пробки 19.

После демонтажа пробки 19 тепловыделяющую сборку 15 устанавливают на упругий элемент 7 (фиг. 6). Освобожденную съемку верхнюю часть 3 пенала 1 (фиг. 6) посредством крана 20 и захвата 23, снимают с вертикальной направляющей 4 нижней части 2 пенала 1, при этом, откидной захват 11 откинут. Далее, посредством захвата 21 (фиг.7) тепловыделяющую сборку 15 с подвеской 14 подвешивают на крюк крана 20 и извлекают из гнезда кронштейна 12 ограничитель 13 бокового смещения подвески 14 тепловыделяющей сборки 15, после чего, тепловыделяющую сборку 15 с подвеской 14 поднимают краном 20. После выхода нижнего торца тепловыделяющей сборки 15 (фиг.7) из полости нижней части 2 пенала 1, дальнейший подъем ее прекращают и перемещают под защитным слоем воды бассейна 10 (на фиг. не показано) к месте выполнения следующих технологических операций: отделение подвески 14 от тепловыделяющей сборки 15 и др.

Технология с использованием предлагаемого приемного устройства 1 может иметь и другие варианты. Например, на фиг.8 показана работа предлагаемого приемного устройства 1 с установкой выгружаемой из машины РЗМ тепловыделяющей сборки 15 посредством уплотнительной пробки 19 подвески 14 на верхний торец вертикальной направляющей 4 нижней части 2 пенала 1. Дальнейшая работа приемного устройства 1: выгрузка тепловыделяющей сборки 15, из РЗМ в приемное устройство 1, расстыковка РЗМ с приемным устройством 1 и т.д. описана ранее и соответствует номерам позиций указанных на фиг.4, 5, 6, 7.

Реализация предлагаемого технического решения позволяет повысить безопасность технологии обращения с отработавшим ядерным топливом и безопасность эксплуатации АЭС.

Использование: устройство предназначено для транспортирования тепловыводящих сборок. Сущность изобретения: приемное устройство для отработавшей тепловыделяющей сборки, содержащее пенал с элементами его крепления в бассейне, выполнено разъемными в плоскости перпендикулярной его образующей и с уплотнением в месте стыка. Нижняя часть устройства снабжена вертикальной направляющей, образованной продолжением части его стенки, а уплотняющая манжета закреплена на съемной части пенала. Длина съемной части пенала составляет 1,2^oC2,0 длины тепловыделяющей сборки. 1 з.п.ф-лы, 8 ил.

1. Приемное устройство для отработавшей тепловыделяющей сборки, содержащее пенал, открытый сверху, с элементами крепления его в бассейне, отличающееся тем, что корпус пенала выполнен разъемным в плоскости, перпендикулярной его образующей, и герметичным в месте стыка обеих частей, причем длина верхней съемной части пенала составляет 1,2 2,0 длины тепловыделяющей сборки. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижняя часть пенала снабжена вертикальной направляющей, образованной продолжением части его стенки.