КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ВЫГРУЗКИ ВЫЕМНОГО БЛОКА С АКТИВНОЙ ЗОНОЙ ИЛИ БЕЗ НЕЕ Российский патент 2010 года по МПК G21F5/08 G21C19/10 F16K7/18 

Изобретение относится к атомной технике, а именно к устройствам для объектов использования атомной энергии (ОИАЭ), и преимущественно предназначено, например, для выгрузки из реактора выемного блока с активной зоной (AЗ) или без нее, полностью или частично выработавшего ресурс на судах с атомной паропроизводящей установкой (АППУ), с помощью плавучей технической базы (ПТБ) и береговой технической базы (БТБ).

Известен транспортно-перезарядный контейнер для перегрузки активной зоны ядерного реактора (SU №890869, G21С 19/10, опубл. 1993 г.), содержащий герметичный корпус, шиберную задвижку и автономную систему охлаждения с входным и выходным патрубками.

Недостатком известного транспортно-перезарядного контейнера является то, что конструкция шибера имеет большие размеры и приводит к нежелательному увеличению дополнительных работ по созданию транспортного коридора судна при установке контейнера на реактор.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому изобретению является транспортно-перезарядный контейнер для перегрузки активной зоны ядерного реактора (RU №2157008, G21C 19/10, опубл. 2000 г.), содержащий герметичный корпус, шиберную задвижку с приводами перемещения и уплотнения, систему вакуумирования, лебедку с автоматическим захватом, привод захвата, устройство контроля перемещения захвата, устройство контроля и ограничения усилия на захвате, устройство регулирования натяжения каната и управления стопором захвата, контейнер снабжен выдвижными упорами, удерживающими активную зону от раскачивания в период транспортирования.

Недостатком указанного транспортно-перезарядного контейнера является то, что конструкция шибера и его размеры требуют дополнительных работ по созданию транспортного коридора судна при установке контейнера на реактор. Выдвижные упоры контейнера удерживают выемной блок с активной зоной от раскачивания в период транспортирования, но не предохраняют ВБ с AЗ от падения на шибер при отказе лебедки контейнера. Кроме того, в случае падения контейнера на жесткую плиту возрастает динамическая нагрузка на шибер, при этом возможно разуплотнение шиберной задвижки, что приводит к его разгерметизации, возможному выбросу аэрозолей и ухудшению радиационной обстановки.

Технической задачей предлагаемого изобретения является разработка конструкции контейнера для выгрузки ВБ с AЗ из реактора с обеспечением радиационной безопасности, снижения динамических нагрузок при падении контейнера на жесткую плиту, надежности в работе, уменьшения габаритов.

При использовании заявляемого изобретения могут быть получены, в частности, следующие технические результаты:

- удержание ВБ с AЗ при возможном падении контейнера и обрыве каната (троса) или отказе элементов лебедки;

- снижение динамических нагрузок на ВБ с AЗ в случае падения контейнера на жесткую плиту;

- предохранение шибера от разгерметизации;

- повышение надежности в работе;

- контроль установки ВБ с AЗ на жесткую плиту;

- улучшение радиационной безопасности;

- сокращение времени загрузки;

- уменьшение габаритов.

Указанная задача решается тем, контейнер для выгрузки выемного блока с активной зоной или без нее содержит герметичный корпус, шиберную задвижку с приводами перемещения и уплотнения, систему вакуумирования, лебедку с автоматическим захватом, привод захвата, устройство контроля перемещения захвата, устройство контроля и ограничения усилия на захвате, устройство регулирования натяжения каната и управления стопором захвата, контейнер снабжен выдвижными упорами, удерживающими активную зону от раскачивания в период транспортирования, согласно изобретению выдвижные упоры контейнера установлены в сквозное отверстие втулки, выполненной направляющей для выдвижных упоров,

выдвижные упоры контейнера, взаимодействующие с поверхностью выемного блока с активной зоной или без нее, выполнены с возможностью демпфирования выемного блока в случае падения контейнера на жесткую плиту при обрыве троса или выхода из строя элементов лебедки

и взаимодействующие с буртиком выемного блока выполнены с возможностью предохранения его от падения на шибер, исключая разгерметизацию и снижая динамические нагрузки,

при этом шибер выполнен гибким с возможностью уменьшения габаритов и уменьшения трудоемкости по созданию транспортного коридора судна при установке контейнера на реактор.

Желательно в контейнере электроприводы продублировать ручными приводами с возможностью приведения в движение как вручную, так и от устройств пневматических или электрических, кроме того, в контейнере установить блокировки для повышения надежности в работе.

Целесообразно в верхней части корпуса контейнера выполнить сквозные отверстия для размещения втулки с выдвижными упорами.

Предпочтительно выдвижные упоры в случае их деформирования установить с возможностью извлечения из корпуса вместе с втулкой.

Желательно буртик выемного блока выполнить в виде кольцевого выступа.

Технический результат достигается следующим. Демпфирование ВБ с AЗ при возможном падении контейнера на жесткую плиту и обрыве каната (троса) или повреждении элементов (отказе) лебедки обеспечивается тем, что контейнер выполнен с выдвижными (в частности, подхватывающими демпфирующими) упорами, например штырями, взаимодействующими с поверхностью ВБ с AЗ, исключающими не только раскачивание ВБ при транспортировании, но и удерживающими ВБ с AЗ при возможном его падении, при этом взаимодействие выдвижных упоров с буртиком ВБ обеспечивает удерживание ВБ от падения на шибер, исключает возможность разгерметизации шибера, обеспечивая радиационную безопасность.

Улучшению радиационной безопасности способствует конструкция корпуса шиберной задвижки и образование биологической защиты шибером и стенками корпуса контейнера.

Снижение динамических нагрузок на ВБ с AЗ в случае падения контейнера на жесткую плиту обеспечивается тем, что ВБ с AЗ буртиком сядет на лыски выдвижных упоров и деформирует их, отдавая свою энергию, и динамическую нагрузку вместо шибера примет на себя корпус с возможностью исключения разуплотнения шиберной задвижки.

Повышение надежности в работе достигается тем, что электродвигатель выполнен со встроенным тормозом, кроме того, все электроприводы продублированы ручными приводами, которые приводятся в движение как от устройств пневматических или электрических, так и вручную, при этом в контейнере установлены блокировки.

Сокращение времени загрузки достигается использованием автоматического режима при выполнении накидывания скоб лебедки на гак крана, для приводов перемещения и уплотнения при перемещении и уплотнении шибера, для сцепления-расцепления захвата с выемным блоком, управления стопором, опускания-подъема захвата с измерением его перемещения и усилия.

Уменьшение габаритов контейнера и дополнительной работы по созданию транспортного коридора судна при установке контейнера на реактор достигается тем, что шибер выполнен гибким, корпус шиберной задвижки выполнен с горизонтальными и вертикальными направляющими с радиусным переходом для движения шибера.

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

фиг.1 - контейнер, разрез по А-А (фиг.2);

фиг.2 - контейнер, вид сверху (фиг.1).

Контейнер состоит из корпуса 1 (фиг.1) с приводами 2 выдвижных упоров 17, шиберной задвижки 3 с шибером 4 и приводами перемещения 5 и уплотнения 6, лебедки 7 с захватом 8 автоматическим для сокращения времени загрузки, с приводом 9 перемещения захвата 8, при этом электроприводы продублированы ручными приводами 33, которые приводятся в движение как от устройств пневматических или электрических, так и вручную, кроме того, в контейнере установлены блокировки для повышения надежности в работе при аварийных ситуациях, с устройством 10 контроля перемещения захвата и устройством 11 контроля и ограничения усилия на захвате 8, с устройством 12 регулирования натяжения каната и управления стопором захвата 8, с автоматически накидываемыми скобами 13 лебедки на гак крана для сокращения времени загрузки, системы вакуумирования 14, состоящей из трубопровода с запорно-измерительной аппаратурой.

В верхней части корпуса 1 контейнера в стенке выполнены сквозные отверстия 15 для размещения втулки 16 с установленными в сквозное отверстие втулки 16 выдвижными упорами 17, изготовленными с лысками 18, взаимодействующими с буртиком 19, выполненным в виде кольцевого выступа, ВБ 20. Выдвижные упоры 17 выполнены в виде штырей.

Шиберная задвижка 3 (фиг.1, 2) включает в себя корпус 31, выполненный П-образной формы сварной конструкции с усилением металла для обеспечения биологической защиты, при этом в горизонтальной части корпуса 31 расположен запорный орган 32 и привод уплотнения 6 запорного органа, а на верхней вертикальной части корпуса 31 установлен привод перемещения 5 запорного органа.

Шибер 4, в частности, выполнен гибким, что обеспечивает уменьшение габаритов контейнера и уменьшение трудоемкости по созданию транспортного коридора судна при установке контейнера на реактор. Для плавного перехода шибера 4 (гибкого) из горизонтального положения в вертикальное в корпусе 31 шиберной задвижки 3 выполнены направляющие горизонтальные 28 и вертикальные 29, а между ними установлен радиусный 30 переход.

В нижней части корпуса 1 контейнера (фиг.2) выполнены ребра 21 для размещения шибера 4 гибкого в открытом положении и крепления направляющих для его перемещения. Шибер 4 и стенки корпуса 1 контейнера создают биологическую защиту, обеспечивая улучшение радиационной безопасности.

На верхний торец корпуса 1 контейнера (фиг.2) установлена и закреплена лебедка 7. К нижнему торцу корпуса 1 контейнера закреплена шиберная задвижка 3.

Втулка 16 выполнена направляющей для выдвижных упоров 17, и в случае падения контейнера с ВБ с A3 на жесткую плиту выдвижные упоры 17 могут деформироваться и открыть их будет невозможно. Тогда можно извлечь (открыть) выдвижные упоры 17 вместе с втулкой 16.

Контейнер работает следующим образом.

В исходном положении скобы 13 накинуты на гак 22 крана. Контейнер установлен на гнездо выгрузки ВБ 20. Шиберная задвижка 3 закрыта и уплотнена, выдвижные упоры 17 убраны из пределов внутреннего диаметра корпуса 1 контейнера, захват 8 автоматический, обеспечивающий сокращение времени загрузки, находится в крайнем верхнем положении и открыт, на ВБ 20 установлен переходник 23 с грибком 24. Устройство 10 контроля перемещения захвата 8 показывает на шкале нулевое положение, устройство 11 контроля и ограничение усилия на захвате 8 показывает на шкале массу захвата, устройство 12 регулирования натяжения каната и управления стопором захвата 8 показывает на шкале "Канат натянут", "Стопор открыт".

Приводами уплотнения 6 и перемещения 5 разуплотняется и открывается шибер 4 (гибкий) шиберной задвижки 3, включается привод 9 перемещения захвата 8, захват 8 опускается вниз на переходник 13 до некоторого ослабления каната, например до половины массы захвата 8, происходит останов привода 9 перемещения захвата 8, устройство 10 контроля перемещения захвата 8 показывает на шкале положение захвата 8 (на какую глубину он опустился), устройство 11 контроля и ограничение усилия на захвате 8 показывает на шкале нулевое значение после посадки захвата 8 на переходник 23. Показания шкалы устройства 12 регулирования натяжения каната и управление стопором захвата 8 остаются без изменений.

При перемещении захвата 8 вверх происходит автоматическое сцепление захвата 8 с грибком 24 переходника 23, в автоматическом режиме устройство 11 контроля и ограничение усилия на захвате 8 показывает на шкале массу захвата 8 с поднимаемым ВБ 20, устройство 12 регулирования натяжения каната и управление стопором захвата 8 показывает на шкале "Стопор закрыт", "Канат натянут", обеспечивая сокращение времени загрузки.

В крайнем верхнем положении захвата 8 с ВБ 20 на шкале устройства 10 контроля перемещения захвата 8 показание будет нулевое и произойдет останов привода 9 перемещения захвата 8.

В случае несрабатывания останова привода 9 перемещения захват 8 стержнями 25 упрется в плиту 26 лебедки и на шкале устройства 11 контроля и ограничения усилия на захвате 8 будет показано усилие, превышающее массу захвата 8 с ВБ 20, и автоматически произойдет останов привода 9 перемещения захвата 8, что обеспечивает сокращение времени загрузки и надежность в работе.

Приводами 2 выдвигаются выдвижные упоры 17 до соприкосновения поверхностью 27 с ВБ 20, приводами перемещения 5 и уплотнения 6, шибер 4 (гибкий) шиберной задвижки 3 перемещается и уплотняется при использовании автоматического режима с возможностью сокращения времени загрузки.

Полость корпуса 1 контейнера вакуумируется системой вакуумирования 14, кроме того, шибер 4 (гибкий) и стенки корпуса 1 контейнера образуют биологическую защиту, что обеспечивает улучшение радиационной безопасности.

В случае падения контейнера на жесткую плиту ВБ 20 буртиком 19 сядет на лыски 18 выдвижных упоров 17 и динамическую нагрузку примет на себя корпус 1, а не шибер 4 и не произойдет разуплотнение шиберной задвижки 3.

Изобретение относится к атомной технике, а именно к устройствам для объектов использования атомной энергии, и преимущественно предназначено для выгрузки из реактора выемного блока с активной зоной или без нее, полностью или частично выработавшего ресурс на судах с атомной паропроизводящей установкой с помощью плавучей технической базы и береговой технической базы. Контейнер для выгрузки выемного блока с активной зоной или без нее, в котором выдвижные упоры контейнера установлены в сквозное отверстие втулки, выполненной для них направляющей, выдвижные упоры контейнера, взаимодействующие с поверхностью выемного блока, выполнены с возможностью его подхвата и демпфирования при падении, и взаимодействующие с буртиком выемного блока, выполнены с возможностью предохранения его от падения на шибер, исключая разгерметизацию и снижая динамические нагрузки, при этом шибер выполнен гибким с возможностью уменьшения габаритов контейнера. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Контейнер для выгрузки выемного блока с активной зоной или без нее, содержащий герметичный корпус, шиберную задвижку с приводами перемещения и уплотнения, систему вакуумирования, лебедку с автоматическим захватом, привод захвата, устройство контроля перемещения захвата, устройство контроля и ограничения усилия на захвате, устройство регулирования натяжения каната и управления стопором захвата, выдвижные упоры контейнера, удерживающие выемной блок с активной зоной от раскачивания в период транспортирования, отличающийся тем, что выдвижные упоры контейнера установлены в сквозное отверстие втулки, выполненной для них направляющей, выдвижные упоры контейнера, взаимодействующие с поверхностью выемного блока, выполнены с возможностью его подхвата и демпфирования при падении, и взаимодействующие с буртиком выемного блока, выполнены с возможностью предохранения его от падения на шибер, исключая разгерметизацию и снижая динамические нагрузки, при этом шибер выполнен гибким, с возможностью уменьшения габаритов контейнера и трудоемкости по созданию транспортного коридора судна при установке контейнера на реактор.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что электроприводы продублированы ручными приводами с возможностью приведения в движение как вручную, так и от устройств пневматических или электрических, при этом в контейнере установлены блокировки для повышения надежности в работе.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в верхней части его корпуса выполнены сквозные отверстия для размещения втулки с выдвижными упорами.

4. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что выдвижные упоры установлены с возможностью извлечения из корпуса вместе с втулкой.

5. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что буртик выемного блока выполнен в виде кольцевого выступа.