СПОСОБ КОНТРОЛЯ И РАЗБРАКОВКИ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩИХ РЕШЕТОК ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Российский патент 2003 года по МПК G21C17/00 

Описание патента на изобретение RU2219602C2

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях изготовления тепловыделяющих сборок (ТВС) для ядерного реактора, а более конкретно при изготовлении дистанционирующих решеток, их контроле и разбраковке по однородности металла, использованного при изготовлении. Известен способ изготовления дистанционирующей решетки, включающий изготовление из сплава циркония с 1% ниобия шестигранного обода и ячеек с внутренними выступами, размещение в нем и закрепление точечной сваркой и к ободу ячеек с внутренними выступами (см. Б.А. Дементьев. Ядерные энергетические реакторы, 11-е издание. М.: Энергоатомиздат, 1990, с. 44).

Известен также способ изготовления дистанционирующей решетки, включающий изготовление из нержавеющей стали шестигранного обода и ячеек с внутренними выступами, размещение в нем и закрепление точечной сваркой между собой и к ободу ячеек с внутренними выступами (см. Разработка, производство и эксплуатация тепловыделяющих элементов, энергетических реакторов. Книга 1. Под редакцией Ф.Г. Решетникова. - М.: Энергоатомиздат, 1995, с. 184, 185, табл. 7.1).

У дистанционирующих решеток из нержавеющей стали или из сплава циркония с ниобием комплектующие дистанционирующих решеток по внешнему виду не отличимы друг от друга. В связи с этим не исключено, что при изготовлении дистанционирующих решеток ячейки из нержавеющей стали могут попасть в дистанционирующие решетки из сплава циркония с ниобием и наоборот.

Известно, что нержавеющая сталь и сплав циркония с ниобием являются материалами, которые не свариваются между собой. При этом, если допустить, что ячейки из нержавеющей стали попали в собранное поле ячеек из сплава циркония с ниобием или наоборот, то при работе в ядерном реакторе ячейки из нержавеющей стали из поля ячеек из сплава циркония с ниобием дистанционирующей решетки восходящим потоком теплоносителя под давлением 8,0 МПа сместятся вверх по стержневому тепловыделяющему элементу.

Известно, что тепловыделяющий элемент в оболочке из сплава циркония с ниобием практически имеет нулевую осевую жесткость, то в связи с этим дистанционирующие решетки в тепловыделяющей сборке располагают через каждые 250 мм (см. там же, с. 185). В случае же смещения ячеек это расстояние возрастет вдвое, при этом под действием восходящего потока теплоносителя не исключено возникновение вибрации тепловыделяющего элемента и его соударение о стенки соседних ячеек. Цирконий же и его сплавы отличаются склонностью к разъедающей коррозии, появляющейся в результате истирания металла между соприкасающимися поверхностями под влиянием колебаний при очень малых амплитудах (см. Металлургия. Перевод с английского. Под ред. Г.А. Меерсона, Ю.В. Гагаринского. - М.: Издательство иностранной литературы, 1959, с. 298).

Технической задачей изобретения является выявление и отбраковка на стадии изготовления дистанционирующих решеток ячеек из нержавеющей стали в поле ячеек из циркониевого сплава и наоборот, повышение при этом качества дистанционирующих решеток и надежности работы тепловыделяющих сборок в активной зоне ядерного реактора.

Эта техническая задача решается тем, что в способе контроля и разбраковки дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок по включениям комплектующих из нержавеющей стали в комплектующие из сплавов на основе циркония и наоборот, характеризующемся тем, что дистанционирующие решетки подвергают нагреву на воздухе при температуре и времени, достаточном для образования окисных пленок на комплектующих деталях дистанционирующих решеток, и по цветам окисных пленок отбраковывают дистанционирующие решетки с включениями ячеек из нержавеющей стали в поле ячеек из сплавов на основе циркония и наоборот.

Другими отличиями является то, что нагрев на воздухе проводят при 330-350oС в течение 1-1,2 ч, при котором ячейки из нержавеющей стали приобретают цвет светло-желтый а ячейки на основе сплава циркония темный.

Такое выполнение способа позволит выявить и отбраковать на стадии изготовления дистанционирующих решеток ячейки из нержавеющей стали в поле ячеек из циркониевого сплава и наоборот, повысить при этом качество дистанционирующих решеток и надежность работы тепловыделяющих сборок в активной зоне ядерного реактора.

На фиг. 1 представлена дистанционирующая решетка. На фиг. 2 представлен увеличенный фрагмент дистанционирующей решетки.

Дистанционирующая решетка 1 по фиг. 1 имеет шестигранную форму.

Дистанционирующая решетка по фиг. 2 представляет собой шестигранный обод 2 и ячейки 3 с внутренними выступами 4. Ячейки скрепляются между собой и с ободом точечной сваркой, образуя узлы крепления 5.

Способ контроля и разбраковки дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок осуществляют следующим образом.

Дистанционирующие решетки 1 подвергают нагреву на воздухе при температуре и времени, достаточном для образования окисных пленок на комплектующих деталях: ободе 2, ячейках 3 с внутренними выступами 4, закрепленных между собой и к ободу точечной сваркой 5. Температура нагрева составляет 330-350oС на воздухе в течение 1-1,2 ч.

Параметры выбраны оптимальными, т.к. при температуре ниже 330oС не будет ярко выраженных цветов окисных пленок, а при температуре выше 350oС может произойти образование рыхлой белой пленки на комплектующих из сплава циркония, что не желательно.

После нагрева ячейки из нержавеющей стали приобретают светло-желтый цвет, а ячейки из сплава циркония темный цвет.

Если при изготовлении в циркониевую дистанционирующую решетку попали комплектующие (ячейки) из нержавеющей стали или наоборот, то по цветам окисных пленок они легко выявляются и отбраковываются.

Похожие патенты RU2219602C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩИХ РЕШЕТОК ДЛЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ 2002
  • Зарубин М.Г.
  • Батуев В.И.
  • Бычихин Н.А.
  • Чиннов А.В.
RU2246769C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ ИЗ ЦИРКОНИЕВОГО СПЛАВА 2000
  • Рожков В.В.
  • Чапаев И.Г.
  • Батуев В.И.
  • Чиннов А.В.
  • Зарубин М.Г.
  • Бычихин Н.А.
  • Юдина Е.В.
RU2195721C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ ИЗ ЦИРКОНИЕВОГО СПЛАВА 2003
  • Зарубин М.Г.
  • Бычихин Н.А.
  • Батуев В.И.
  • Чиннов А.В.
RU2244348C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2007
  • Чиннов Александр Владимирович
  • Липухин Николай Александрович
  • Веркутис Алексей Юрьевич
RU2360310C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2005
  • Чиннов Александр Владимирович
  • Зарубин Михаил Григорьевич
  • Петров Андрей Николаевич
  • Кузовников Александр Михайлович
  • Вовчук Владимир Евгеньевич
RU2287866C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2003
  • Чапаев И.Г.
  • Батуев В.И.
  • Бычихин Н.А.
  • Чиннов А.В.
  • Зарубин М.Г.
RU2255383C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩИХ РЕШЕТОК ДЛЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2006
  • Чиннов Александр Владимирович
  • Липухин Николай Александрович
  • Шустов Мстислав Александрович
RU2322710C2
ДИСТАНЦИОНИРУЮЩАЯ РЕШЕТКА ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА И СПОСОБ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 1998
  • Батуев В.И.
  • Чапаев И.Г.
  • Бычихин Н.А.
  • Рожков В.В.
  • Кушманов А.И.
  • Марьев К.В.
  • Соловьев К.А.
  • Зарубин М.Г.
  • Александров А.Б.
RU2155998C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2002
  • Зарубин М.Г.
  • Батуев В.И.
  • Бычихин Н.А.
  • Чиннов А.В.
RU2246768C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩЕЙ РЕШЕТКИ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 2002
  • Чапаев И.Г.
  • Батуев В.И.
  • Бычихин Н.А.
  • Зарубин М.Г.
  • Чиннов А.В.
RU2265900C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 219 602 C2

Реферат патента 2003 года СПОСОБ КОНТРОЛЯ И РАЗБРАКОВКИ ДИСТАНЦИОНИРУЮЩИХ РЕШЕТОК ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Предложенный способ контроля и разбраковки заключается в том, что дистанционирующие решетки подвергают нагреву на воздухе при температуре и времени, достаточных для образования на комплектующих деталях решеток окисных пленок, по цветам которых производят отбраковку. Нагрев проводят при 330-350oС в течение 1-1,2 ч, так что ячейки приобретают цвет светло-желтый, если они сделаны из нержавеющей стали, и темный, если они сделаны из циркония. Технический результат - выявление и отбраковка на стадии изготовления дистанционирующих решеток их ячеек из нержавеющей стали в поле ячеек из циркония, и наоборот, повышение качества решеток и надежности их работы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 219 602 C2

1. Способ контроля и разбраковки дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок по включениям комплектующих из нержавеющих сталей в комплектующие из сплавов на основе циркония и наоборот, характеризующейся тем, что дистанционирующие решетки подвергают нагреву на воздухе при температуре и времени достаточном для образования окисных пленок на комплектующих деталях дистанционирующих решеток и по цветам окисных пленок отбраковывают дистанционирующие решетки с включениями ячеек из нержавеющей стали в поле ячеек из сплавов на основе циркония и наоборот.2. Способ по п.1, характеризующийся тем, что нагрев ведут на воздухе при температуре 330-3 50°С в течение 1-1,2 ч.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2219602C2

АКТИВНАЯ ЗОНА, ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩАЯ СБОРКА И ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ ВОДО-ВОДЯНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА 1997
  • Алексеев П.Н.
  • Горохов В.Ф.
  • Доронин А.С.
  • Духовенский А.С.
  • Журбенко А.В.
  • Лунин Г.Л.
  • Прошкин А.А.
  • Панюшкин А.К.
  • Межуев В.А.
  • Потоскаев Г.Г.
  • Курсков В.С.
  • Бек Е.Г.
  • Иванов А.В.
  • Федоров В.Г.
  • Васильченко И.Н.
  • Демин Е.Д.
RU2136060C1
SU 1499569 A1, 20.10.1999
КОСМИЧЕСКАЯ ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 1998
  • Евтихин В.А.
  • Чуманов А.Н.
RU2129740C1
JP 05072376 A, 26.03.1993
US 4968479 A, 06.11.1990.

RU 2 219 602 C2

Авторы

Чапаев И.Г.

Бычихин Н.А.

Зарубин М.Г.

Батуев В.И.

Юдина Е.В.

Никишов О.А.

Даты

2003-12-20Публикация

2001-09-12Подача