УСТАНОВКА ДЛЯ РАЗДЕЛКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАНАЛОВ УРАН-ГРАФИТОВЫХ АТОМНЫХ РЕАКТОРОВ НА ФРАГМЕНТЫ Российский патент 2001 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 уран-графитовых атомных реакторов типа РБМК-1000.

Известна установка для разделки отработанных 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.

При этом установка снабжена расположенным выше устройства рубки механизмом снятия графитовых втулок, выполненным в виде прикрепленных к тракту и установленных в пазах его стенок при водных поворотных кулачков, а труба тракта в зоне сопряжения с устройством рубки выполнена телескопической и снабжена механизмом ее вертикального перемещения, выполненным в виде вертикально расположенного и прикрепленного к тракту силового цилиндра [1].

При извлечении технологического канала из ячейки реактора на последний, в процессе извлечения, надевают защитный чехол из полиэтиленовой пленки, которая препятствует рассыпанию или даже обрушению разрушенных графитовых втулок с канала во время его перемещения от пятака реактора до тракта установки. После помещения канала в тракт установки для разделки на фрагменты чехол снимают вручную со стороны верхнего торца тракта установки. Принимая во внимание длину чехла порядка 12 м и работу персонала над открытым торцом тракта установки в условиях ионизирующего излучения от канала можно сделать вывод о недоработке известной установки.

Недостатком известного технического решения является отсутствие устройства для снятия защитного чехла без присутствия людей.

Целью настоящего технического решения является создание установки с встроенным устройством для снятия пленочного чехла.

Поставленная цель достигается за счет того, что установка для разделки технологических каналов уран-графитовых атомных реакторов на фрагменты, содержащая смонтированный в шахте реакторного зала вертикальный трубный тракт, сопряженный аксиально подвижным телескопом с устройством рубки каналов, установленный в пазах тракта механизм снятия графитовых втулок и поворотный круг с контейнерами, снабжена установленным на верхнем торце тракта устройством для снятия защитного чехла, выполненным в виде группы радиально подвижных дисковых ножей и прикрепленных к тракту радиально расположенных пальцев, при этом пальцы расположены по отношению к каналу тангенциально, свободными концами направлены под углом к центру верхнего торца тракта и выполнены из пружинной стали.

При этом целесообразно режущую кромку верхней пары дисковых ножей выполнить в виде перфоратора.

Технические решения, сходные с отличительными признаками заявляемого решения, не обнаружены, что доказывает соответствие заявляемой совокупности признаков критерию изобретения "изобретательский уровень".

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

Сущность предложенного технического решения поясняется из рассмотрения чертежей, на которых на:
фиг. 1 - изображена установка для разделки каналов на фрагменты;
фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (телескоп в крайнем верхнем положении);
фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 (телескоп в крайнем нижнем положении);
фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1;
фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4;
фиг. 6 - вид Г на фиг. 4;
фиг. 7 - разрез Е-Е на фиг. 2;
фиг. 8 - разрез И-И на фиг. 1
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 верхней части тракта 2 устройством 6 (фиг. 4) снятия защитного чехла 7. Устройство 6 снятия защитного чехла, предназначенного для защиты от возможного выпадения разрушенных графитовых втулок во время транспортировки, выполнено в виде группы радиально подвижных дисковых верхних перфорированных ножей 8 и нижних с неразрывной режущей кромкой ножей 9, установленных на подвижной вилке 10 и подпружиненных пружиной 11 и прикрепленных к тракту 2 радиально расположенных пальцев 12, которые, в свою очередь, расположены по отношению к каналу тангенциально (фиг. 6) и свободными концами направлены под углом к центру верхнего торца тракта 2 (фиг. 4) и выполнены из пружинной стали во избежание их остаточных пластических деформаций.

В средней части тракта 2 расположен механизм 13 снятия графитовых втулок с канала. Ниже механизма 13 снятия графитовых втулок установлено устройство 14 (фиг. 1) для рубки канала на фрагменты.

Телескопическая труба 15 тракта 2 (фиг. 2 и 3), в дальнейшем телескоп, в зоне сопряжения с устройством 14 рубки выполнена с возможностью вертикального перемещения для перекрывания зева 16 устройства 14 при разведенных ножах 17 (фиг. 3). Осуществление вертикального перемещения телескопа 15 производят механизмом 18 в виде прикрепленных к стационарной части тракта 2 вертикально расположенных силовых цилиндров 19, шток 20 которых соединен с телескопом 15.

Фиксация телескопа в верхнем положении (ножи устройства 14 сомкнуты) осуществляется механизмом, состоящим из силового цилиндра 20 и замка 21, который входит в отверстие на корпусе телескопа (фиг. 7) и препятствует его самопроизвольному опусканию при падении давления в напорной полости цилиндра 20. При отведенном замке 21 телескоп 15 перемещается в нижнее положение (перекрытие телескопом зева).

Механизм 13 снятия графитовых втулок (фиг. 8) выполнен в виде приклепленных к тракту 2 кулачков 22, установленных в пазах "К" стенок тракта 2 и снабженных приводом 23 их поворота.

Ниже устройства 14 рубки на продолжении тракта 2 - у его нижнего торца, но выше приемных контейнеров 24 поворотного круга 25 смонтирован загрузочный патрубок 26.

Установка работает следующим образом. Извлеченный из ячейки реактора технологический канал (фиг. 3) краном центрального зала (не показан) помещают в тракт 2 установки для разделки каналов на фрагменты.

При перемещении канала вниз по тракту 2 производится снятие защитного чехла 7 устройством 6, которое с помощью радиально подвижных дисковых ножей 8, 9 разрезает защитный чехол 7 по образующей. Причем для гарантированного разреза чехла 7 верхняя пара ножей 8 вначале перфорирует чехол, а нижняя пара ножей 9 разрезает чехол 7 окончательно на два вертикальных полотна, которые с помощью радиально расположенных пальцев 12 отводятся от канала в стороны и снимаются с канала. Далее 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. Опускают канал по тракту 2 до устройства 14 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 втулок с канала препятствует конструктивная особенность перехода сталь - цирконий канала. После осуществления последнего руба устройством 14 перед циркониевой частью канала выключают устройство 14, т.е. разводят ножи 17 и в таком положении оставляют.

Опускают телескоп 15 в крайнее нижнее положение (фиг. 3), т.е. перекрывают зев 16 устройства 14 рубки. Приводом 23 поворачивают кулачки 22 механизма 13 снятия графита до их воздействия на графитовые втулки, включают вертикальное вверх перемещение крюковой подвески 4 и при взаимном перемещении канала относительно неподвижных кулачков 22 происходит снятие графитовых втулок с тела канала. Снятые втулки по тракту 2, телескопу 15 и патрубку 26 поступают в контейнеры соответствующих групп радиоактивных отходов, при этом механического повреждения устройства 14 рубки и его дополнительного заражения β-активными нуклидами не происходит.

После снятия графитовых втулок с канала поднимают телескоп 15 в крайнее верхнее положение и фиксируют замком 21 (фиг. 7).

Затем краном 3 продолжают перемещать канал вниз и рубить на фрагменты требуемой длины до полной разделки циркониевой части канала. В этом случае фрагменты из циркониевой части, имеющие другую группу отходов, поступают в другие контейнеры и соответственно баки хранилища твердых отходов, имеющих биозащиту, соответствующую группе отходов.

Таким образом осуществляется разделение загрузки контейнеров отходами различных групп безопасности.

По другому варианту разделки циркониевую часть канала извлекают из тракта установки и помещают на длительное хранение в бассейн выдержки под слой воды до разложения Nb⁹⁴ с длительным периодом полураспада (20300 лет) и снижения остаточной активности до уровней, позволяющих последующие операции по ее утилизации.

Описанное в данном техническом решении конструктивное выполнение установки для разделки каналов на фрагменты в совокупном выполнении признаков формулы изобретения позволяет без присутствия людей снять защитный чехол, произвести полную разделку канала на фрагменты и разделить фрагменты канала на группы отходов.

Источники информации
1. Патент РФ N 2079908, М кл. G 21 C 19/26, 19/37, опубликованный 20.05.97 г.

Изобретение относится к технике эксплуатации атомных станций и может быть использовано для разделки извлеченных из ячейки реактора технологических каналов на фрагменты для их последующего захоронения. Установка содержит вертикальный трубный тракт, сопряженный с вертикально подвижным телескопом, устройство рубки каналов на фрагменты, механизм снятия графитовых втулок, устройство снятия защитного чехла и поворотный круг с контейнерами для отходов. Технический результат - установка позволяет без присутствия людей снять защитный чехол, произвести полную разделку канала на фрагменты и разделить фрагменты канала на группы отходов. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Установка для разделки технологических технологических каналов уран-графитовых атомных реакторов на фрагменты, содержащая смонтированный в шахте реакторного зала вертикальный трубный тракт, сопряженный аксиально подвижным телескопом с устройством рубки каналов, установленный в пазах тракта механизм снятия графитовых втулок и поворотный круг с контейнерами, отличающаяся тем, что она снабжена установленным на верхнем торце тракта устройством для снятия защитного чехла, выполненным в виде группы радиально подвижных дисковых ножей и прикрепленных к тракту радиально расположенных пальцев, при этом пальцы расположены по отношению к каналу тангенциально, свободными концами направлены под углом к центру верхнего торца тракта и выполнены из пружинной стали. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что режущая кромка верхней пары дисковых ножей выполнена в виде перфоратора.