КАНАЛ НАПРАВЛЯЮЩИЙ Российский патент 2016 года по МПК G21C19/10 

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию и может быть использовано для перезагрузки радиоактивных изделий в/из реактор на быстрых нейтронах с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Изобретение относится к исполнительным механизмам, приданным в состав к захватным управляемым и управляющим устройствам, работающим под слоем жидкометаллического теплоносителя.

После вывода из работы моноблока реакторного (МБР) для перегрузки элементов активной зоны, пробки или блока выемного без отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) или со свежими тепловыделяющими сборками (СТВС) реактора с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем осуществляют технологические операции посредством комплекса перегрузочного оборудования в условиях ядерной и радиационной безопасности. Особенностью процесса загрузки реактора на быстрых нейтронах является то, что процесс проходит под воздействием значительной выталкивающей силы тяжелого жидкометаллического теплоносителя за счет его высокой плотности, которая превышает плотность материала (стали), из которого изготовлено оборудование. При этом необходимо учитывать воздействие высоких температур тяжелого жидкометаллического теплоносителя и высокую степень радиоактивного загрязнения извлеченного оборудования. Поэтому для размещения механизмов и устройств комплекса перегрузочного оборудования требуется устройство, выполняющее функцию биологической защиты. Кроме того, устройство должно выполнять функцию опоры с обеспечением ориентирования и горизонтирования, в частности, скафандра перегрузочного, а также обеспечивать направление и ориентацию, например, захвата скафандра перегрузочного при его движении вне скафандра.

Учитывая, что реакторные установки малой мощности на быстрых нейтронах с жидкометаллическим свинцово-висмутовым теплоносителем с использованием модульного принципа построения энергоблока, в частности такими, как свинцово-висмутовый реактор на быстрых нейтронах типа СВБР, являются пилотными в части осуществления в атомной отрасли масштабных высокотехнологичных проектов, то аналоги канала направляющего по тому же назначению, по технической сущности и по достигаемому результату при его использовании авторами и заявителем не выявлены.

Задачей настоящего изобретения является разработка конструкции устройства, позволяющего при проведении транспортно-технологических операций по загрузке/выгрузке блока выемного в/из реактора с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем исключить механические повреждения перегружаемых элементов, обеспечить надежную защиту персонала, предотвратить недопустимый выход радиоактивности и повысить безопасность работ.

Для решения поставленной задачи предложена конструкция канала направляющего для установки над ним скафандра перегрузочного с целью проведения операций по загрузке в ядерный реактор, в частности, блока выемного (с СТВС). Канал направляющий состоит из канала, плиты установочной и блока приводов. Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что канал представляет собой трубу с опорным фланцем, на нижней поверхности которого имеются элементы, предназначенные для ориентации канала при установке на плиту установочную. Верхний торец плиты установочной служит опорой при установке скафандра перегрузочного и также снабжен ориентирующими элементами (пальцами) и уплотняющим элементом для обеспечения герметичности стыка канал-скафандр. При этом внутри канала имеется ряд вертикально расположенных роликов, ориентирующих по углу и предназначенных для перемещения по ним захвата скафандра перегрузочного. Кроме того, блок приводов представляет собой единый корпус, в котором конструктивно объединены два привода, привод управления поворотными шпильками блока выемного и привод управления подхватами приспособления для транспортировки блока выемного (ПТБВ) за силовые шпильки блока выемного.

Данное техническое решение позволяет обеспечивать при перегрузке необходимую защитную среду и исключает возможность механической деформации перегружаемых изделий. Канал направляющий и состыкованный с ним скафандр перегрузочный и коробка переходная еще выполняют функцию непрерывной биологической защиты по всей высоте надреакторного помещения.

Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемого изобретения, заключается в:

- возможности перезагрузки элементов активной зоны из перегрузочного скафандра через надреакторное помещение в МБР и обратно;

- возможности производить перемещение элементов активной зоны внутри канала направляющего, исключая механические повреждения;

- снижении дозовых нагрузок на обслуживающий персонал;

- повышении надежности и безопасности работы во время перезагрузки блока выемного за счет обеспечения соосности и жесткой ориентации по углу используемого оборудования.

Технический результат достигается тем, что:

- канал направляющий оснащен блоком приводов, которые передают движение, например, поворотным шпилькам блока выемного, что позволяет производить закрепление и раскрепление блока выемного в МБР;

- герметично установленный на коробку переходную канал направляющий герметично состыкован со скафандром перегрузочным, что создает тракт для перегрузки в надреакторном помещении с функцией непрерывной биологической защиты и позволяет производить перегрузку внутри него с обеспечением защиты изделий еще и от механических повреждений.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами:

на фиг. 1 - общий вид конструкции канала направляющего;

на фиг. 2 - изометрический вид канала направляющего;

на фиг. 3 - загрузка блока выемного (с СТВС).

На фиг. 1 и 2 изображена конструкция канала направляющего 1, которая содержит: канал 2, плиту установочную 3 и блок приводов 4.

Канал направляющий 1 устанавливают в рабочем проеме бокса реакторной установки СВБР-100 на отм. + 9,000 м.

Канал 2 (фиг. 1) представляет собой трубу с опорным фланцем 5, на нижней поверхности которого имеются элементы, предназначенные для ориентации канала 2 при установке на плиту установочную 3. Верхняя поверхность плиты установочной 3 служит опорой при установке скафандра перегрузочного 6 и также снабжена ориентирующими элементами 7 (пальцами) и уплотняющим элементом (не показан) для обеспечения герметичности стыка канал-скафандр. Внутри канала 2 имеется ряд вертикально расположенных роликов ориентирующих 8, предназначенных для исключения разворота захвата 9 относительно оси скафандра перегрузочного 6. Для предотвращения выхода захвата 9 за пределы канала 2 в нижней его части установлен ограничитель перемещения 10. На боковой поверхности канала 2 установлены элементы системы смены газовой среды. Для обеспечения соединения канала направляющего 1 с коробкой переходной 11 сам канал 2 в нижней части снабжен центрирующими и уплотняющими элементами (не показаны).

Плита установочная 3 является промежуточным опорным элементом для установки канала 2 и имеет в своем составе ориентирующие и герметизирующие элементы (не показаны) для установки ее на пробку (заглушку) 12 из состава станционного оборудования.

Блок приводов 4 представляет собой единый корпус, в котором конструктивно объединены два привода: привод управления поворотными шпильками и привод управления подхватами ПТБВ 13 за силовые шпильки блока выемного 14. Каждый привод имеет собственный двигатель, группу редукторов, а также механизм переключения на ручной режим работы с рукояткой и маховиком. Приводы передают движение шпилькам блока выемного 14 через соответствующие механизмы захвата 9 путем пристыковывания к ним шлицевых шарнирных втулок (не показаны).

Скафандр перегрузочный 6, представляющий собой вертикальный цилиндрический сосуд, имеющий теплоизоляцию и биологическую защиту, выполненную из свинца (напротив активной зоны), оборудованный лебедкой (не показана) с захватом 9, обеспечивает автоматическое сцепление и расцепление с головкой приспособления для транспортировки пробки или блока выемного 14 (с СТВС).

Коробка переходная 11 предназначена для установки перегрузочного оборудования и обеспечивает стыковку их с корпусом МБР 15, а также радиационную защиту обслуживающего персонала.

В частности, при загрузке блока выемного 14 (с СТВС) в МБР 15 (фиг. 3) предлагаемое изобретение работает следующим образом.

Исходное состояние: шибер коробки переходной 11 закрыт и уплотнен, пробка реактора выгружена.

С помощью грузового крана и грузоподъемной траверсы устанавливают в проем плиту установочную 3 и канал 2. Герметичность между каналом 2 и коробкой переходной 11 обеспечивают уплотняющим элементом (не показан). С помощью грузового крана устанавливают скафандр перегрузочный 6 на верхний торец плиты установочной 3 канала направляющего 1. Разуплотняют и открывают шибер (не показан) скафандра перегрузочного 6. Проверяют внутреннюю полость скафандра перегрузочного 6 и канала направляющего 1 на герметичность избыточным давлением. Заменяют внутреннюю среду полостей коробки переходной 11 и скафандра перегрузочного 6 с воздушной на инертный газ. Разуплотняют и открывают шибер коробки переходной 11 (не показан). Опускают захват 9 скафандра перегрузочного 6 с ПТБВ 13 и блоком выемным 14 в крайнее нижнее положение до жесткого упора захвата 9 в канале 2, присоединяют блок приводов 4, который расположен на образующей канала 2, к захвату 9. С помощью приводов блока приводов 4 закрепляют блок выемной 14 на корпусе МБР 15, развернув шпильки повортные (не показаны) на блоке выемном 14, и отсоединяют ПТБВ 13 от блока выемного 14, повернув управляющие элементы подхватов (не показаны) на их раскрытие.

Отсоединяют блок приводов 4 и перемещают захват 9 скафандра перегрузочного 6 совместно с ПТБВ 13 в крайнее верхнее положение, закрывают и уплотняют шиберы коробки переходной 11 и скафандра перегрузочного 6. Транспортируют скафандр перегрузочный 6 с ПТБВ 13 к шахте проведения дезактивации.

Таким образом, канал направляющий исключает при перегрузке возможность механической деформации перегружаемых изделий и, состыкованный со скафандром перегрузочным и коробкой переходной, вместе выполняет функцию непрерывной биологической защиты по всей высоте надреакторного помещения, обеспечивая необходимую защитную среду.

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано при перегрузке изделий из реактора на быстрых нейтронах с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем. Канал направляющий состоит из канала, плиты установочной и блока приводов. Канал представляет собой трубу с опорным фланцем, на нижней поверхности которого имеются элементы для ориентации канала при установке на плиту установочную. Верхняя поверхность плиты установочной служит опорой при установке скафандра перегрузочного и также снабжена ориентирующими элементами и уплотняющим элементом для обеспечения герметичности стыка канал-скафандр. Внутри канала имеется ряд вертикально расположенных роликов ориентирующих, предназначенных для перемещения по ним захвата скафандра перегрузочного. В блоке приводов объединены привод управления поворотными шпильками блока выемного и привод управления подхватами приспособления для транспортировки блока выемного. Технический результат - обеспечение при перегрузке необходимой защитной среды, исключение возможности механической деформации перегружаемых изделий. 3 ил.

Канал направляющий, характеризующийся тем, что содержит канал, плиту установочную и блок приводов, при этом канал представляет собой трубу с опорным фланцем, на нижней поверхности которого имеются элементы, предназначенные для ориентации канала при установке на плиту установочную, а верхняя поверхность фланца служит опорой при установке скафандра перегрузочного и также снабжена ориентирующими элементами и уплотняющим элементом для обеспечения герметичности стыка между ними, причем внутри канал имеет ряд вертикально расположенных роликов ориентирующих, предназначенных для перемещения по ним захвата скафандра перегрузочного, и направляющую, обеспечивающих угловую ориентацию захвата, кроме того, блок приводов представляет собой единый корпус, в котором конструктивно объединены два привода, привод управления поворотными шпильками и привод управления силовыми шпильками.