РАБОЧАЯ ПЛОЩАДКА ДЛЯ МЕСТОНАХОЖДЕНИЯ ОПЕРАТОРА ПРИ ПЕРЕЗАРЯДКЕ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА НА СУДАХ С АТОМНОЙ ПАРОПРОИЗВОДЯЩЕЙ УСТАНОВКОЙ Российский патент 2008 года по МПК G21C19/02 

Изобретение относится к машиностроению и преимущественно может быть применено для объектов использования атомной энергии, в том числе при замене ядерного топлива (перезарядке реакторов) на судах с атомной паропроизводящей установкой (АППУ).

Одной из проблем в данной области является, в частности, создание рабочей площадки одного типа для эксплуатации нескольких типов судов с АППУ, например ледоколов. Так как АППУ является интенсивным источником различных ядерных излучений, которые испускаются не только во время работы реактора, но и сохраняют высокую интенсивность после его остановки, то особую важность при эксплуатации судовых АППУ приобретает защита обслуживающего персонала от вредного действия излучений как в нормальных, так и условиях аварийной ситуации. Острота проблемы обусловлена тем, что в процессе замены ядерного топлива на судах с атомной паропроизводящей установкой в силу тех или иных причин может произойти разнос радиоактивных загрязнений и тем самым возникает опасность для операторов во время проведения работ. Кроме того, необходимо учесть предотвращение разноса радиоактивных загрязнений, обусловленного использованием дезактивирующих растворов. Острота проблемы связана с тем, что установка рабочей площадки должна производиться в ограниченное пространство реакторных помещений (отсеки). Необходимо также обходить связки кабелей электропитания и управления реактором, защищать оборудование реактора, ионизационные камеры (ИК) от механических повреждений во время проведения работ по перезарядке реактора, обеспечивать технику безопасности при передаче электропитания на перегрузочное оборудование, производящее перезарядку реактора в радиационно опасных условиях.

Известны рабочие площадки (Под ред. И.И.Артоболевского. Политехнический словарь. - М.: Советская энциклопедия - 1976, - рисунки на 481 с., 591 с.), выполненные с леерным ограждением и снабженные трапом, предназначенные для обслуживания механизмов на сухогрузных судах, ядерного реактора на атомной электростанции.

Недостатком указанных рабочих площадок является отсутствие в конструкции рабочей площадки элементов, обеспечивающих локализацию дезактивирующих растворов и радиоактивных загрязнений.

Известны способ и устройство для демонтажа ядерного реактора (п. JP №3597570, МПК⁷ G21C 19/02, опубл. 2005 г.), содержащее рабочую площадку, выполненную вспомогательной и состоящую из двух площадок, соединенных между собой и установленных на распорном кольце, прижимающем заглушки главного паропровода, на которую монтируют поворотную раму. Недостатком устройства является то, что рабочая площадка установлена без зазора на заглушки парогенератора, что может привести к возникновению механических повреждений, кроме того, отсутствие пленки и шторы не позволяет предотвратить разнос применяемых в процессе эксплуатации дезактивирующих растворов.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании универсальной рабочей площадки, в обеспечении радиационной безопасности, локализации дезактивирующих растворов и радиоактивных загрязнений, надежности работы, уменьшения металлоемкости.

Указанная задача решается тем, что рабочая площадка для местонахождения оператора при перезарядке ядерного топлива на судах с атомной паропроизводящей установкой (АППУ) содержит площадки, соединенные между собой, леерные ограждения, трапы, согласно изобретению рабочая площадка выполнена, по крайней мере, из двух площадок, соединенных между собой стяжками, установленными в бортиках со сквозными пазами и закрепленными гайками с шайбами, регулирующими зазор между площадками, закреплена на обухах крышки парогенератора болтами с крюками, расположенными под углом к оси симметрии площадок и регулирующими положение площадки относительно оси реактора, снабжена бортиками и шпигатами для сбора дезактивирующих растворов, кронштейном с кабелями электропитания и управления перегрузочного оборудования, выполненным с возможностью поворота вокруг своей оси, подставкой, выполненной в форме кольца с возможностью защиты приборов реактора от механических повреждений, шторой, расположенной между площадками и подставкой с возможностью исключения радиоактивных загрязнений.

В частном случае выполнения кабели электропитания и управления для перегрузочного оборудования могут быть накрыты кожухом, на участке от судовых источников до входа в кронштейн с возможностью защиты от механических повреждений.

В частном случае выполнения кронштейн может быть выполнен трубчатой формы.

В частном случае выполнения ножки подставки могут быть изготовлены в виде стержней и неподвижно закреплены к кольцу.

В частном случае выполнения штора может быть закреплена на крючках, установленных на бортике по внутреннему периметру в нижней части площадки.

В частном случае выполнения панель с вентилями регулирования, через которую осуществлена подача сред, необходимых в процессе перезарядки реактора, может быть установлена на одной из площадок.

В частном случае выполнения леерные ограждения по наружному периметру рабочей площадки могут быть снабжены пленкой с возможностью локализации дезактивирующих растворов.

При использовании предлагаемого изобретения могут проявиться, в частности, следующие технические результаты:

- улучшение техники безопасности;

- уменьшение дозы радиационного воздействия на персонал;

- снижение радиоактивных загрязнений;

- предотвращение закручивания кабелей электропитания при повороте на 360° в ту или другую сторону;

- сокращение времени на переустановку площадки при перезарядке реактора;

- повышение надежности работы;

- увеличение универсальности (маневренности) рабочей площадки.

Технический результат достигается тем, что на разработанной конструкции рабочей площадки размещено вспомогательное оборудование, образующее свободное пространство на указанной площадке вокруг реактора, а также размещены трапы, выполненные с поручнями, для входа на рабочую площадку и выхода с нее на реактор, перекидной мостик, леерные ограждения по ее наружному и внутреннему периметру, кроме того, подвод кабелей электропитания и управления реактора к кронштейну от судовых источников защищен кожухом с возможностью предотвращения от механических повреждений, что приводит к удобству обслуживания перегрузочного оборудования персоналом, повышению техники безопасности и, как следствие, сокращению времени на перезарядку реактора и уменьшению дозы радиационного воздействия на персонал. Безопасность, в том числе и в случае переворачивания судна на 180°, достигается путем жесткого крепления рабочей площадки и вспомогательного оборудования, расположенного на ней, относительно корпуса реактора.

Конструкция рабочей площадки (в частности подставка) установлена над корпусом реактора с возможностью защиты от механических повреждений ионизационных камер и приборов реактора, что приводит к уменьшению дозы радиационного воздействия на персонал и обеспечению радиационной безопасности.

Локализация радиоактивных загрязнений обеспечивается конструкцией рабочей площадки, выполненной с бортиками, размещенным на ней контейнером для твердых отходов с возможностью временного хранения расходных материалов (респираторов, перчаток), шторой, закрепленной на крючках в нижней части площадки, расположенной между площадками и подставкой и свисающей на подставку, и пленкой, закрывающей леерные ограждения по наружному периметру. Кроме того, локализация дезактивирующих растворов обеспечивается путем сбора дезактивирующих растворов выполненными на площадках шпигатами.

Повышение надежности работы обеспечивается кронштейном, установленным на рабочую площадку, выполненным достаточной высоты трубчатой формы, в котором размещены кабели электропитания и управления реактора, предотвращающим закручивание указанных кабелей на недоступный угол при соединении их к изделиям перегрузочного оборудования, совершающим поворот на 360° в ту или другую сторону.

Универсальность (маневренности) рабочей площадки обеспечивается тем, что она выполнена из двух (частей) площадок, что делает возможным ее монтаж в ограниченное пространство реакторных помещений (реакторный отсек судна), при этом регулируемый зазор между площадками позволяет обходить как кабели электропитания и управления реактора, которые имеют разную прокладку для каждого судна, так и кабели перегрузочного оборудования. Установка стяжек, соединяющих обе площадки, возможна как над кабельной связкой, так и под ней. При наличии на судах двух реакторов рабочую площадку переставляют с возможностью обхода связки кабелей, которая может оказаться на одном либо на другом борту судна. В таком случае леерные ограждения переставляют на место, где был установлен мостик над связкой кабелей, соответственно мостик переставляют вместо леерных ограждений.

Использование предлагаемой универсальной конструкции рабочей площадки вместо нескольких оригинальных рабочих площадок для каждого проекта судна с однотипными АППУ приводит к исключению применения разных типов рабочих площадок, переустанавливаемых в процессе перезарядки реактора, сокращению времени на переустановку площадки при перезарядке реактора и уменьшению металлоемкости перегрузочного оборудования.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1-2:

фиг.1 - площадка рабочая - вид в плане;

фиг.2 - площадка рабочая - вид сбоку.

Площадка рабочая для местонахождения оператора при перезарядке ядерного топлива на судах с АППУ (фиг.1) выполнена, по крайней мере, из двух площадок 1 и 2, представляющих собой сварные конструкции, например коробчатой формы, состоящие из нижнего 3 и верхнего 4 листов, изготовленных из тонколистовой стали, с внутренними ребрами 5 и 6 жесткости соответственно (фиг.2).

Площадки 1 и 2 (фиг.2) по наружному и внутреннему периметрам закрыты полосами 7 и 8, изготовленными из тонколистовой стали, которые выполнены выступающими за верхнюю сторону верхнего 4 листа на высоту "В", образуя бортики, и выступающими за нижнюю сторону нижнего 3 по внутреннему периметру на высоту "В".

Стыковочные поверхности площадок 1 и 2 (фиг.1) закрыты полосой 9, изготовленной из толстолистовой стали такой же высоты, как и полосы 7 и 8, образуя бортики, выполнены со сквозными пазами 10 глубиной "Г" с возможностью установки в них стяжек 11. При этом стяжки 11 закреплены гайками 12 с шайбами 13 с возможностью регулирования зазора между площадками.

Между площадками 1 и 2 (фиг.1) образован зазор с возможностью размещения связки 50 кабелей электропитания и управления реактора как с одной стороны рабочей площадки, так и с другой стороны, при этом находящихся на одной оси корпуса реактора, но удаленных на разном расстоянии от центра корпуса реактора.

На площадках 1 и 2 (фиг.1) выполнены шпигаты 14, которые соединены рукавами с судовым шпигатом, с возможностью сбора дезактивирующих растворов и последующего их слива в судовой шпигат шлангом через штуцер 15 (шланг не показан).

По наружному и внутреннему периметрам площадки 1 (фиг.1) неподвижно закреплены, в частности сваркой, бабышки 17 с отверстиями 16, придающие жесткость бортикам, в которые установлены и закреплены болтами 18 леерные ограждения 19, 20, 21.

Внизу площадок 1 и 2 (фиг.2) по внутреннему периметру установлены неподвижно крючки 22 для закрепления шторы 23, препятствующей разносу радиоактивных загрязнений.

В нижней части площадок 1 и 2 (фиг.1) выполнены ребра 24 жесткости, которые обеспечивают жесткость вышеупомянутых площадок и образуют зазор между нижней частью этих площадок 1, 2 и выступающими обухами 25, выполненными на крышке 26 парогенератора (ПГ).

На площадке 2 (фиг.2) размещены платики 27 с отверстиями 28 для установки болтов 29 с крюками 30, расположенными под углом к оси симметрии площадок, соединяющими ее с обухами 25 и закрепленными гайками 31 с шайбами 32 с возможностью центрирования рабочей площадки для местонахождения оператора при перезарядке ядерного топлива относительно центра корпуса реактора и фиксирования неподвижного положения рабочей площадки в случае переворачивания судна на 180°.

Перекидной мостик 33 (фиг.1) выполнен с леерным ограждением 34 и установлен между площадками 1 и 2 для удобства обслуживания и с возможностью перехода с одной площадки на другую.

На площадке 1 (фиг.1) установлен контейнер 35, например, цилиндрической формы для сбора твердых отходов (расходных материалов), что существенно уменьшает разнос радиоактивных загрязнений.

На площадке 2 (фиг.1) установлен кронштейн 36, выполненный трубчатой формы с возможностью поворота вокруг своей оси, в котором размещены кабели 37, 38, 39 электропитания и управления для перегрузочного оборудования, накрытые кожухом 40, защищающим эти кабели от механических повреждений на участке от судовых источников до входа в кронштейн 36.

Панель 41 с вентилями регулирования и подачи сред (фиг.1) установлена на площадке 2 и соединена с судовыми системами подачи сред (вода, воздух, отсос аэрозолей), необходимых в процессе перезарядки реактора.

На площадке 2 выполнены платики (не показаны) для установки и крепления к ним кронштейна 36, панели 41 с вентилями регулирования, стеллажа 42, в частности, представляющего собой сварную конструкцию, для временного хранения длинномерных легких изделий перегрузочного оборудования, и другого оборудования.

Подставка 43 (фиг.2) выполнена в форме кольца, из толстолистовой стали, с ножками 44, которые изготовлены в виде стержней и неподвижно закреплены к кольцу, и установлена на крышке над поверхностью реактора с возможностью защиты от механических повреждений приборов реактора и для нахонахождения оператора при обслуживании перегрузочного оборудования.

Трапы 45, 46, 47 (фиг.1, 2) с поручнями изготовлены сварными из труб, установлены на рабочей площадке для местонахождения оператора при перезарядке ядерного топлива с возможностью входа на площадку 1, с площадки 1 на подставку 43 и выхода с площадки 1 на защитную плиту перегрузочного оборудования, установленную в горловину корпуса реактора.

Работа рабочей площадки для местонахождения оператора при перезарядке ядерного топлива на судах с АППУ при ее применении осуществляется следующим образом. Во время работы перегрузочного оборудования подставку 43 с ножками 44 располагают несколько выше приборов реактора и ионизационной камеры (ИК) 48, устанавливая над поверхностью реактора, и используют как место нахождения оператора при работе с перегрузочным оборудованием. Образуемым при этом зазором между нижней поверхностью 49 подставки 43 и ионизационной камерой 48 защищают приборы реактора и ИК от механических повреждений.

Конструкцию рабочей площадки применяют таким образом, что посредством сквозных пазов 10, например пяти штук, глубиной "Г" в полосах 9, образующих бортики, соединяют площадки 1 и 2 стяжками 11, закрепляя гайками 12 с шайбами 13 независимо на каком расстоянии от центра корпуса реактора находится связка 50 кабелей электропитания и управления реактором, в том числе и с противоположной стороны, тогда перекидной мостик 33 переносят на противоположную сторону вместо леерного ограждения. Кроме того, при наличии на судах двух реакторов (то есть другой тип судна) рабочую площадку переставляют с возможностью обхода связки кабелей, которая может оказаться на одном либо на другом борту судна, обеспечивая при этом универсальность (маневренность) рабочей площадки, сокращая временя на перезарядку реактора и, как следствие, уменьшение металлоемкости.

Болты 29 с крюками 30, расположенные под некоторым углом к оси симметрии площадок 1 и 2 соответственно, и платики 27 с отверстиями 28 позволяют отцентрировать рабочую площадку относительно центра корпуса реактора с возможностью обеспечения крепления в неподвижном положении (даже в случае переворачивания судна на 180°) рабочей площадки к обухам 25 на крышке ПГ 26 и последующим проведением работ на ней с перегрузочным оборудованием.

Кронштейном 36 достаточной высоты обеспечивают надежность работы кабелей 37, 38, 39 электропитания и управления реактором (оканчивающихся штепсельными разъемами) при эксплуатации отдельных изделий перегрузочного оборудования, совершающих круговые движения до 360°. Свободные зоны на рабочей площадке улучшают удобства работы персонала при обслуживании перегрузочного оборудования.

Кожухом 40 накрывают кабели 37, 38, 39 электропитания и управления реактором на участке от судовых источников до входа в кронштейн 36, обеспечивая их сохранность от механических повреждений.

На стеллаж 42 размещают длинномерные изделия перегрузочного оборудования для удобства обслуживания персоналом.

Панель 41 с вентилями регулирования и подачи сред используют как посредник передачи сред от судовых систем перегрузочному оборудованию.

В контейнер твердых отходов 35 сбрасывают и хранят расходный материал, в том числе использованные, загрязненные перчатки, респираторы и т.п.

Шпигаты 14 используют для сбора дезактивирующих растворов с последующей передачей их в шпигат судна через штуцер 15 и тем самым обеспечивают локализацию дезактивирующих растворов.

Установкой леерных ограждений улучшают технику безопасности.

Пленкой, закрывающей леерные ограждения по наружному периметру, и шторой 23, закрепленной на крючки 22, и бортиками ограничивают разнос радиоактивных загрязнений и дезактивирующих растворов.

Трапы 45, 46, 47, выполненные с поручнями, обеспечивают удобный доступ к перегрузочному и реакторному оборудованию, повышают технику безопасности.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для объектов использования атомной энергии, в том числе при замене ядерного топлива (перезарядке реакторов) на судах с атомной паропроизводящей установкой. Рабочая площадка для местонахождения оператора при перезарядке ядерного топлива на судах с атомной паропроизводящей установкой содержит площадки, соединенные между собой, леерные ограждения и трапы. Рабочая площадка выполнена, по крайней мере, из двух площадок, соединенных между собой стяжками. Стяжки установлены в бортиках со сквозными пазами и закрепленными гайками с шайбами, регулирующими зазор между площадками. Площадка закреплена на обухах крышки парогенератора расположенными под углом к оси симметрии площадок болтами с крюками, регулирующими положение площадки относительно оси реактора. Площадка снабжена бортиками и шпигатами для сбора дезактивирующих растворов, кронштейном с кабелями электропитания и управления перегрузочного оборудования. Кронштейн выполнен с возможностью поворота вокруг своей оси. Площадка также снабжена подставкой, выполненной в форме кольца с возможностью защиты приборов реактора от механических повреждений, шторой, расположенной между площадками и подставкой с возможностью исключения радиоактивных загрязнений. Изобретение позволяет улучшить технику безопасности, уменьшить дозу радиационного воздействия на персонал, снизить радиоактивные загрязнения, предотвратить закручивание кабелей, сократить время на переустановку площадки при перезарядке реактора, повысить надежность работы и увеличить маневренность рабочей площадки. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Рабочая площадка для местонахождения оператора при перезарядке ядерного топлива на судах с атомной паропроизводящей установкой, содержащая площадки, соединенные между собой, леерные ограждения, трапы, отличающаяся тем, что рабочая площадка выполнена, по крайней мере, из двух площадок, соединенных между собой стяжками, установленными в бортиках со сквозными пазами и закрепленными гайками с шайбами, регулирующими зазор между площадками, закреплена на обухах крышки парогенератора расположенными под углом к оси симметрии площадок болтами с крюками, регулирующими положение площадки относительно оси реактора, снабжена бортиками и шпигатами для сбора дезактивирующих растворов, кронштейном с кабелями электропитания и управления перегрузочного оборудования, выполненным с возможностью поворота вокруг своей оси, подставкой, выполненной в форме кольца с возможностью защиты приборов реактора от механических повреждений, шторой, расположенной между площадками и подставкой с возможностью исключения радиоактивных загрязнений.2. Рабочая площадка по п.1, отличающаяся тем, что кабели электропитания и управления для перегрузочного оборудования накрыты кожухом, на участке от судовых источников до входа в кронштейн с возможностью защиты от механических повреждений.3. Рабочая площадка по п.1, отличающаяся тем, что кронштейн выполнен трубчатой формы.4. Рабочая площадка по п.1, отличающаяся тем, что ножки подставки изготовлены в виде стержней и неподвижно закреплены к кольцу.5. Рабочая площадка по п.1, отличающаяся тем, что штора закреплена на крючках, установленных на бортике по внутреннему периметру в нижней части площадки.6. Рабочая площадка по п.1, отличающаяся тем, что панель с вентилями регулирования, через которую осуществлена подача сред, необходимых в процессе перезарядки реактора, установлена на одной из площадок.7. Рабочая площадка по п.1, отличающаяся тем, что леерные ограждения по наружному периметру рабочей площадки снабжены пленкой с возможностью локализации дезактивирующих растворов.