УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛИКВИДАЦИИ ДАТЧИКОВ НЕЙТРОННОГО ПОТОКА И/ИЛИ ТЕРМОПАР Российский патент 2020 года по МПК G21C17/10 

Область техники, к которой относится изобретение

Техническое решение относится к технологии устройства для ликвидации датчиков нейтронного потока и/или термопар, используемых для определения распределения мощности в активной зоне ядерного реактора.

Имеющийся уровень техники

Датчик нейтронного потока, имеющий также специализированное название канал измерения нейтронного потока, используется для определения распределения мощности в активной зоне ядерного реактора путем измерения потока нейтронов. Датчик нейтронного потока представляет собой металлическую трубку, в которой размещается либо один измерительный элемент, либо чаще всего группа измерительных элементов различной длины, служащих для измерения потока нейтронов на различной высоте, причем длина датчиков нейтронного потока в зависимости от их вида может достигать 12 метров. Термопары имеют аналогичное устройство. Термопары используются для измерения температуры хладагента на выходе из активной зоны. Замена датчиков нейтронного потока, а также термопар (далее называемые «датчик»), производится при прекращении их функционирования, для чего необходимо обеспечить их последующую ликвидацию. С учетом того, что имеет место облученный материал, обладающий высокой радиоактивностью, данная ликвидация является весьма проблематичной. Для ликвидации датчиков используется, например, наматывающее устройство, в котором ликвидируемый датчик наматывает на вращающиеся веретено, и после полной намотки датчик сбрасывается в небольшой вращающийся сборник внутри устройства. После заполнения объема устройства сборник опорожняется в транспортный контейнер. Недостатками такого устройства являются:

- малый объем сборника ликвидируемых датчиков,

- длительное время, необходимое для ликвидации одного датчика,

- сложность манипуляции при введении ликвидируемого датчика в устройство,

- намотка датчика на веретено требует вмешательства обслуживающего персонала.

Документ GB 1437598 (А), описывает порядок ликвидации радиоактивного материала, в основе которого лежит принцип разделки материала при металлорежущей обработке, выполняемой путем разрезания дисковой пилой. При разрезании радиоактивного материала дисковая пила орошается жидкостью, отводящей возникающую стружку в подготовленный канистр. Собственно разрезаемый материал выпадает с другой стороны в подготовленную емкость. Недостатком данного способа ликвидации является возникновение вторичных радиоактивных отходов, которые также требуют ликвидации. Это, прежде всего, охладительные жидкости и стружка, возникающая при разрезке.

В документе CZ 19961118 описывается механизм разрезки элементов ядерного оборудования ножом, расположенном на делительной плите, причем разрезаемый предмет перед разрезкой должен быть укреплен на главной плите. Недостатком данного устройства является то, что оно пригодно для ликвидации таких частей ядерного оборудования, которые вмещаются на крепежную плиту, к которой они прикрепляются. В случае необходимости ликвидации датчиков нейтронного потока проблемным местом как раз и является необходимость крепления каждого разрезаемого предмета к крепежной плите в отдельности, что замедляет и усложняет работу, а при ликвидации длинномерных предметов, таких, как датчики нейтронного потока, также с учетом радиоактивности разрезаемого материала, данная деятельность является сложно выполняемой.

Сущность технического решения

Вышеописанные недостатки устраняются или, по крайней мере, в большой мере подавляются устройством для ликвидации датчиков нейтронного потока и/или термопар в соответствии с настоящим изобретением. Данное устройство для ликвидации датчиков нейтронного потока и/или термопар содержит экранирующий корпус, внутри которого предусмотрена продольная полость, снабженная в своей нижней части входным отверстием для вкладывания датчиков, причем сущность изобретения состоит в том, что в верхней части полости расположен разрезной механизм, содержащий разрезной корпус и разрезную головку, под которой расположен сборник для приема ликвидируемых датчиков, причем над входным отверстием расположен направляющий канал продвижения датчика, а у входного отверстия размещается подающий механизм, предусмотренный для обеспечения подачи датчика через канал к разрезному механизму.

В соответствии с изобретением устройство в своем предпочтительном исполнении снабжено входным отверстием датчиков, ось которого удалена от оси разрезной головки в горизонтальном направлении как минимум на 20 мм, или предпочтительно на 160 мм. Целесообразной организацией канала для подвода датчика, через который датчик направляется от входного отверстия к разрезной головке, обеспечивается то, что отходы из разрезанного датчика не возвращаются в канал 10 и не закупоривает его.

В соответствии с изобретением одно предпочтительное исполнение устройства имеет канал для придания направления движения датчика, содержащий вертикальную и загнутую части, где вертикальная часть канала стыкуется с входным отверстием и выполнена, в принципе, параллельно с вертикальной осой разрезного корпуса, в то время как загнутая часть создана для подачи датчика к разрезной головке, расположенной над сборником для прямого отвода разрезанных частей ликвидируемого датчика в сборник путем их падения. Направляющий канал датчика предпочтительно выполнен так, чтобы проходящий через него датчик не подвергался чрезмерному изгибанию, которое могло бы вызвать излишнюю нагрузку на подающий механизм, а также способствовать возникновению других проблем при ликвидации датчика. В соответствии с другим предпочтительным исполнением в устройстве в соответствии с изобретением в верхней части направляющего канала предусмотрен вспомогательный подающий механизм для подачи датчика к разрезной головке.

Загнутая часть направляющего канала предпочтительно исполнена с диаметром как минимум 800 мм, более предпочтительно с диаметром в диапазоне от 1600 до 2000 мм, что возможно устроить благодаря вышеописанному смещению осей. Целесообразный загиб канала соответствует оптимальному искривлению датчика, в особенности после его изъятия из блока защитных труб реактора, в котором произошел изгиб датчика.

В соответствии с дальнейшим предпочтительным исполнением устройства в соответствии с изобретением разрезная головка закреплена с возможностью поворота, что упрощает выброс последнего куска ликвидируемого датчика. Более предпочтительно в устройстве в соответствии с изобретением используется для облегчения выброса последнего куска ликвидируемого датчика вариант крепления с возможностью поворота относительно экранирующего корпуса как разрезной головки, так и вспомогательного подающего механизма, причем вспомогательный подающий механизм снабжается реверсивным ходом для выдвижения последнего куска ликвидируемого датчика в сборник. Наиболее предпочтительно в устройстве в соответствии с изобретением используется разрезной механизм, выполненный с учетом возможности его изъятия из экранированного корпуса, причем он содержит разрезной корпус с экранирующей стенкой. Изымаемый разрезной механизм расположен в экранирующем корпусе с возможностью поворота для обеспечения выполнения поворота разрезной головки, предпочтительно также и поворота вспомогательного подающего механизма. В соответствии с другим предпочтительным исполнением устройство в соответствии с изобретением снабжено разрезной головкой с двумя ножами, расположенными противоположно друг другу, причем первый нож прикреплен к разрезному корпусу жестко, в то время как другой нож крепится по отношению к первому ножу подвижно, наиболее предпочтительно с возможностью перемещения. В соответствии с другим предпочтительным исполнением устройство снабжено разрезной головкой, первый и второй ножи которой имеют геометрию, выполненную для закрытия профиля отстригаемого датчика в целях предотвращения выпадения внутренних частей датчика.

Устройство в соответствии с изобретением в своем предпочтительном исполнении снабжено управляющим механизмом сборника, содержащим как минимум один наматывающий диск с двумя лентами и механизм управления. Наиболее целесообразно, когда устройство в соответствии с изобретением снабжено сборником, представляющим собой Ар-цилиндр.

Преимуществом устройств для ликвидации датчиков нейтронного потока в соответствии с настоящим изобретением является, прежде всего, увеличение производительности устройства, использование сменного сборника для хранения и транспортировки ликвидируемых датчиков непосредственно в устройстве, а также возможность полного автоматизирования процесса ликвидации датчиков.

Благодаря автоматизации процесса обслуживающий персонал может выполнять только контрольную деятельность. Все важные элементы устройства снабжены ручным резервом, электронным контролем для отслеживания за ходом ликвидации. Устройство снабжено дистанционным управлением и камерной системой, позволяющей в случае необходимости удалиться на безопасное расстояние. Обслуживающий персонал выполняет только контрольные виды работ и вкладывание датчиков, подвергающихся ликвидации, в устройство. С учетом того, что манипулирование с верхней частью датчика вручную допустимо, так как данная часть не является радиоактивной, обслуживающий персонал не подвергается при такой манипуляции никакому риску. Кроме того, благодаря дистанционному управлению можно осуществлять управление с нескольких мест, в случае наличия такой необходимости.

Объяснение чертежей

Пример исполнения предлагаемого решения описан со ссылкой на чертежи:

Рис 1. общий внешний вид возможного исполнения устройства для ликвидации датчиков, выполненного в соответствии с изобретением, изображающий внешнюю оснастку экранирующего корпуса,

Рис 2. общий внешний вид возможного исполнения устройства для ликвидации датчиков по рис. 1 с другой стороны, изображающий внешнюю оснастку экранирующего корпуса

Рис. 3. частичный вид разрезного устройства для ликвидации датчиков по рис. 1, изображающий детали разрезной головки, включая камеры для контроля за ликвидацией датчиков,

Рис. 4. вид устройства для ликвидации датчиков по рис.1 в разрезе, изображающий путь датчика внутри устройства,

Рис. 5. частичный вид устройства для ликвидации датчиков по рис. 1 в разрезе, изображающий детали режущей головки,

Рис. 6. вид устройства для ликвидации датчиков по рис. 1 в разрезе, повернутый относительно вида на рис. 4 на 90°, изображающий расположение разрезной головки, вспомогательного подающего механизма, намоточного диска и закрывающего механизма,

Рис. 7. частичный вид устройства для ликвидации датчиков по рис. 1 в разрезе, изображающий механизм изъятия сборника ликвидируемых датчиков.

Рис. 8. детальное изображение разрезного механизма,

Рис. 9. установка устройства в соответствии с изобретением на транспортном контейнере,

Рис. 10а. детальный вид устройства по рис 4 с повернутым разрезным механизмом,

Рис. 10б. соответствует виду рис. 10а с изображением стрелки, показывающей направление выхода последнего куска датчика из разрезного механизма,

Рис. 11. изображает детальный вид механизма управления опусканием и втягиванием сборника по рис. 7,

Рис. 12а. изображает детальный вид рычажной части механизма управления в первом положении,

Рис. 12б. изображает детальный вид рычажной части механизма управления во втором положении.

Примеры исполнения изобретения

На рис. 1 и 2 представлены различные виды возможного исполнения устройства для ликвидации датчиков нейтронного потока, в частности термопар, далее называемые «датчики», в соответствии с изобретением. Устройство для ликвидации датчиков в соответствии с настоящим изобретением включает в себя как минимум следующие части: экранирующий корпус 1, разрезной механизм 3, подающий механизм 4, и сборник 11 для хранения разрезанных датчиков. Указанные механизмы частично расположены с внешней стороны экранирующего корпуса 1, однако их большая часть находится внутри этого корпуса. Экранирующий корпус сконструирован так, чтобы своей массой обеспечивал экранирование от опасного излучения, выделяемого ликвидируемыми датчиками. Экранирующий корпус 1 имеет предпочтительно удлиненную цилиндрическую форму и содержит полость 20, образованную в продольном направлении. В верхней части полости 20, в исполнении, представленном в качестве примера, верхняя часть имеет расширенный вид, расположен разрезной механизм 3, см. рис. 3 и 4. В полости 20 экранирующего корпуса 1 под разрезным механизмом 3 расположен подающий механизм 4 и сборник 11 для хранения разрезанных датчиков. В экранирующем корпусе 1 в нижней части полости 20 предусмотрено отверстие 21 для введения ликвидируемых датчиков. В отверстие 21 выходит канал 10, служащий для направления датчика к режущему механизму 3, причем подающий механизм 4 расположен у канала 10 над отверстием 21. Подающий механизм 4 содержит как минимум один подающий ролик (не изображено), расположенный внутри экранирующего корпуса, который обеспечивает подачу датчика, просунутого через отверстие в канал 10, к режущему механизму 3. Устройство для ликвидации датчиков в соответствии с изобретением также предпочтительно содержит вспомогательный подающий механизм 18, расположенный на верхнем конце канала 10 под режущим механизмом 3. Вспомогательный подающий механизм 18 обеспечивает подачу датчика к разрезным ножам 3.5, 3.6 разрезного механизма 3 (рис. 5). Вспомогательный подающий механизм 18 также содержит как минимум один подающий ролик, предусмотренный для подачи датчика к режущему механизму 3. Профиль подающих роликов как подающего механизма 4, так и вспомогательного подающего механизма 18 предпочтительно соответствует форме продвигаемого датчика для обеспечения его надежной подачи к разрезному устройству. Привод подающих роликов предпочтительно располагается на внешней стороне экранирующего корпуса и образован наиболее предпочтительно серводвигателем или подобным сервомеханизмом, обеспечивающим надежное управление подачей датчиков нейтронного потока к разрезному механизму 3. Привод подающих роликов подающего механизма 4, а также вспомогательного подающего механизма 18 в соответствии с наиболее предпочтительным вариантом исполнения дополнен редуктором (не изображено) для точной установки требуемой скорости подачи ликвидируемых датчиков. Привод предпочтительно питается от сервоусилителя, управляемого вышестоящей системой управления. Выше описанное исполнение подающего механизма 4 и вспомогательного подающего механизма 18 приведено в качестве особенно предпочтительного исполнения, которое, однако, служит, прежде всего, для иллюстрации и ни в коем случае не содержит замысла представить его так, что может ограничивать изобретение сведением к приведенному описанию. Могут быть использованы и другие типы подающих механизмов, которые обеспечат захват датчика, введенного в устройство для ликвидации в соответствии с настоящим изобретением, и его надежную подачу к разрезному механизму 3.

На рис. 5 представлено детальное изображение предпочтительного исполнения разрезного механизма 3 для устройства для ликвидации датчиков в соответствии с изобретением. Данный разрезной механизм 3 наиболее предпочтительно выполнен в виде отдельного блока с возможностью изъятия из экранирующего корпуса 1, содержащего разрезной корпус 3.1 с передаточной частью 3.2, экранирующую стенку 3.3 и разрезную головку 3.4. Экранирующая стенка 3.3 обеспечивает экранирующие свойства разрезного механизма 3, соответствующие уровню экранирования экранирующего корпуса 1, поэтому разрезной механизм 3 может быть изъят без нарушения уровня экранирования от радиоактивного излучения. Разрезная головка 3.4 с соответствии с настоящим предпочтительным исполнением образована двумя ножами 3.5, 3.6, расположенными напротив друг друга, причем первый нож 3.5 крепится к разрезному корпусу жестко, в то время как второй нож 3.6 установлен по отношению к первому режущему ножу 3.5 подвижно, наиболее предпочтительно с возможностью перемещения, например, за счет его установки на подвижный ползунок, передвигающийся по рейкам скольжения, прикрепленным к разрезному корпусу 3.1 разрезного механизма 3. Описанное исполнение режущего механизма 3 и в данном случае приводится в качестве примера, служащего для иллюстрации. Суть изобретения позволяет использовать также иные целесообразно устроенные разрезные механизмы, например, на принципе качения и тому подобные. Выше описанное исполнение режущего механизма 3 необходимо опять воспринимать как предпочтительное, и ни в коей мере как каким либо образом ограничивающее настоящее изобретение. Разрезной механизм 3 в экранирующем корпусе 1 имеет поворотную конструкцию, обеспечивающую поворот разрезной головки ■ с вспомогательным подающим механизмом при выдвижении последней части датчика в сосуд 11.

На рис. 4 и 6 изображены разрезы устройства в соответствии с изобретением по рис. 1, причем данные изображения повернуты относительно друг друга на 90°. Устройство в соответствии с изобретением в своей нижней части над отверстием 21 и в части канала 10 предпочтительно выполнено так, чтоб размеры данных участков превышали диаметр ликвидируемого датчика как минимум на 0,5 мм для обеспечения беспрепятственной подачи датчика. В примере исполнения проходной диаметр составляет 8 мм для прохождения датчика с внешним диаметром 7,5 мм. Отверстие 21 устройства в соответствии с изобретением предпочтительно снабжено входным конусом для упрощения введения датчика в отверстие 21. В изображенном примере исполнения датчик после введения через отверстие 21 в полость 20 экранирующего корпуса 1 далее проходит через предохранительный механизм, обеспечивающий невозможность выпадения датчика из устройства, и затем продвигается через подающий механизм 4 в канал 10. Канал 10 выполнен так, что разрезная головка 3.4, предусмотренная в верхней части канала, располагается над сборником 11. В примере исполнения для ликвидации датчиков в соответствии с изобретением канал 10 содержит как прямой участок, так и загнутый участок. Специалисту понятно, что возможна и другая форма канала 10, который позволит расположить разрезной механизм 3, или же разрезную головку 3.4, над сборником 11. Загнутый участок канала 10 наиболее предпочтительно выполняется с радиусом в диапазоне 1600 мм-2000 мм с отклонением относительно оси и входного отверстия 21, благодаря чему разрезная головка 3.4 может быть расположена над сборником 11 и вне канала 10. Разрезную головку 3.4 наиболее предпочтительно расположить так, чтобы ее вертикальная ось находилась на расстоянии как минимум 20 мм, наиболее целесообразно на расстоянии как минимум 160 мм от оси и входного отверстия 21, благодаря чему можно будет создать канал 10 с целесообразным радиусом изгиба, обеспечивающим, что датчик по вышеуказанным соображениям будет подвергаться как можно меньшему напряжению от изгиба. Положение, при котором разрезная головка 3.4. разрезного механизма 3 находится непосредственно над сборником 11, обеспечивает сбрасывание всех отходов, возникающих при резке датчиков, непосредственно в сборник 11. Благодаря целесообразной форме канала 10, который заходит в разрезную головку 3.4. под углом, а также расположению разрезной головки 3.4 непосредственно над сборником 11 минимизируется количество частиц, возникающих при резке, которые могли бы провалиться обратно в канал 10 подачи датчика и тем самым ограничить или даже воспрепятствовать введению и протяжке датчика через канал 10. Естественно, может быть организован канал с иным радиусом изгиба, прежде всего, радиусом с большего размера, при котором датчик будет подвержен изгибу в меньшей степени. Перед выходом датчика из канала 10 в разрезной механизм 3 предпочтительно устанавливается вспомогательный подающий механизм 18.

Установка прижимной силы подающих роликов подающего механизма 4 и вспомогательного подающего механизма 18 предпочтительно производится, например, путем преднатяга тарельчатых пружин, расположенных внутри ролика. Для изменения прижимной силы подающего ролика, например, при освобождении датчика, подающий ролик соответствующим образом соединен с актуатором, позволяющим произвести изменение прижимной силы, которой подающие ролики воздействуют на датчик. Наиболее предпочтительно возможность изменения прижима предусмотреть только на подающем ролике подающего механизма 4, что позволит безопасно ввести датчик в устройство в соответствии с настоящим изобретением.

Форма обоих ножей 3.5, 3.6 разрезного механизма 3 наиболее предпочтительно выполнена с учетом того, что при разрезании датчика одновременно выполняется закрытие его оболочки, благодаря чему не происходит выпадение частей датчика внутри оболочки. Наиболее предпочтительно конструкция разрезного механизма 3 и экранирующего корпуса 1 выполняется так, чтобы она позволяла производить демонтаж ножей 3.5, 3.6 без необходимости демонтажа всего разрезного механизма 3 из экранирующего корпуса 1, например, путем открытия верхней части экранирующего корпуса 1. В изображенном примере исполнения наиболее предпочтительно операция организована так, что после снятия крышки 8 производится демонтаж крепежных элементов ножей 3.5, 3.6 и при последующем повороте разрезной головки 3.4, в частности, всего разрезного механизма 3, на 180° обеспечивается возможность самопроизвольного выпадения освобожденных ножей 3.5., 3.6, которые являются радиоактивными, в сборник 11. Сборник 11 наиболее целесообразно выполняется в виде так называемого АР-цилиндра, который служит для хранения радиоактивного материала, однако, может быть предусмотрена и друга подходящая емкость. Для обеспечения возможности ликвидации последнего куска разрезаемого датчика, который остается в разрезном механизме 3 после разрезки последней части датчика, может послужить как минимум мера по установке разрезной головки 3,4 с возможностью поворота. В соответствии с изображенным предпочтительным исполнением разрезной механизм 3, включая вспомогательный подающий механизм 18, установлен в экранирующем корпусе с возможностью поворота и подключен к сервоприводу 25, обеспечивающему возможность его поворота при выбросе последнего куска датчика, а также сброса освобожденных ножей 3.5, 3.6. в сборник 11. В соответствии с изображением на рис. 10а при ликвидации последней части датчика разрезной механизм 3 с разрезной головкой 3.4 и части канала 10 поворачиваются с помощью сервопривода 25 примерно на 10°. В изображенном примере исполнения сервопривод 25 расположен с внешней стороны экранирующего корпуса 1, см. рис. 1, что позволяет производить его сервисное обслуживание. Затем вспомогательный подающий механизм 18 производит реверсивный ход, который приводит к выдвижению последнего куска датчика в нижней части разрезной головки 3.4 в направлении стрелки на рис. 10б в сборник 11. После удаления последнего куска датчика разрезной механизм 3 с разрезной головкой 3.4 возвращается в исходное положение.

Полость 20 экранирующего корпуса 1 устройства для ликвидации датчиков нейтронного потока предпочтительно оборудована двумя камерами 9а, 9b для визуального контроля за процессом ликвидации, см. рис. 3. Данные камеры 9а, 9b размещаются в радиационно-устойчивых втулках, см. рис. 4. Первая камера 9а расположена в верхней части разрезного механизма 3 и предназначена для отслеживания за процессом разделки датчика. Вторая камера 9b установлена таким образом, чтобы ее положение позволяло отслеживать падение отрезанных частей датчика в сборник 11. Наиболее предпочтительно камеры 9а, 9b оснащены осветительным устройством и жестко сфокусированы на определенное расстояние, соответствующее удаленности камер 9а, 9b от контролируемого места. Благодаря этому предотвращается возможность неумышленной расфокусировки изображения. Видео-сигнал из камер может предпочтительно изображаться на мониторе управления 5, расположенном на главном распределительном шкафу 2, либо, в случае необходимость, может быть произведена видео-запись.

Как было указано выше, сборник 11 в изображенном исполнении наиболее предпочтительно представляет собой так называемый Ар-цилиндр, служащий для дальнейшей манипуляции и хранения радиоактивного материала - датчиков, разрезаемых в описываемом устройстве. Внутри экранирующего корпуса 1 под разрезным механизмом 3 предпочтительно предусмотрен воронкообразный спускной лоток, см. рис. 7, надежно обеспечивающий наведение всех частей ликвидируемого датчика в сборник 11. Под данным спускным лотком 19 расположен управляющий механизм 13 для втягивания/опускания сборника 11. В изображенном примере исполнения устройства в соответствии с изобретением, см. рис. 11, данный управляющий механизм 13 снабжен фланцем и двумя лентами 22 с расположенными на конце крючками 24, которые зацепляются с внутренним устройством сборника 11. Оба крючка 24 увлекаются с помощью 2-х лент 22. Данные ленты 22 выполнены так, чтобы могли удержать заполненный сборник 11. Ленты 22 предпочтительно намотаны на барабаны, благодаря чему обеспечивается втягивание сборника 11 в экранирующий корпус 1 или наоборот - опускание сборника 11 наружу из экранирующего корпуса 1. Собственно управление захватом, в частности - освобождением сборника 11, предпочтительно выполнено с помощью управляющей пары лент, соединенных с крючком 24, см. рис. 11. На одном барабане одновременно намотана несущая лента 22а и управляющая лента 22b. При освобождении сборника 11 механизм срабатывает так, что посредством управляющей ленты 23, проходящей через ролик, производится сдвижение управляющей ленты 22b, эксцентрически соединенной с крючком 24, в направлении стрелки и тем самым осуществляется приподнятие крючка 24 и его освобождение из сборника 11. При данном сдвижении происходит разблокировка крючка 24 и разъединение фланца со сборником 11. Описанное исполнение управляющего механизма служит лишь для иллюстрации возможного способа манипуляции со сборником 11 внутри экранирующего корпуса 1. Допустимы также другие варианты исполнения, поэтому описанный механизм управления не следует воспринимать в каком-либо ограничивающем смысле по отношению к сути изобретения.

Устройство для ликвидации датчиков в соответствии с изобретением предпочтительно снабжено резервным механизмом 7 для ручного спуска заполненного сборника 11 в транспортный контейнер, например, в случае сбоя подачи электроэнергии.

Экранирующий корпус 1 в своей нижней части под пространством, предназначенным под сборник 11, снабжен закрывающим механизмом 14, см. рис. 6, который предпочтительно состоит из двух закрывающих экранирующих блоков, далее называемых «задвижек». Данные задвижки позволяют произвести закрытие внутреннего пространства экранирующего корпуса 1 после втягивания в него сборника 11 и тем самым обеспечить экранирование вложенного сборника 11. Одновременно задвижки служат в качестве механического барьера, предохраняющего от выпадения сборника 11 из экранирующего корпуса 1. Движение задвижек предпочтительно обеспечивается с помощью винта с правой и левой резьбой, что связано с использованием лишь одного серводвигателя, дополненного редуктором. Серводвигатель питается от сервоусилителя, управляемого вышестоящей системой управления. Задвижки соединены с ходовым винтом посредством фланцев. Ходовой винт установлен в закрытых подшипниках качения. В случае, если сервопривод окажется неработоспособным, то на втором конце ходового винта можно установить ручной привод и осуществить открытие или закрытие задвижек вручную. Открытое или закрытое положение сигнализируется с помощью концевых выключателей в обоих положениях.

Наиболее предпочтительно устройство 16 в соответствии с изобретением снабдить резервным механизмом ликвидации датчика, которым можно будет воспользоваться, в случае нестандартной ситуации, например, при сбое подачи электроэнергии. Резервный механизм может не входить в обязательную оснастку устройства 16 для ликвидации датчиков в соответствии с настоящим изобретением. Резервный механизм целесообразно образован вращательным валом 6, функционирующим в качестве намоточного веретена для намотки датчика в экранирующем корпусе 1 устройства в соответствии с настоящим изобретением. Сторона вала 6, на которую наматывается датчик, снабжена пазом, в котором закрепляется конец датчика и который также позволяет произвести стягивание полностью намотанного датчика с вала 6 при его изъятии из устройства. Внешняя сторона вала 6 выполнена под соединение с кривошипным механизмом, предназначенным для вращения валом 6. Данная часть вала 6 выступает из экранирующего корпуса 1.

Описание работы устройства для ликвидации датчиков в соответствии с изобретением:

Устройство для ликвидации датчиков подводят и устанавливают на требуемый вывод датчика из ядерного реактора. Из выводов вытягиваются подлежащие ликвидации датчики. Выводы расположены на плоской круглой плите, находящейся на блоке защитных труб (не изображено). Для вложения сборника 11, в данном случае представленной в виде Ар-цилиндра, устройство 16 для ликвидации датчиков устанавливается на транспортный контейнер или подставку, позволяющую произвести вложение сборника без необходимости транспортного контейнера.

Оператор устройства введет датчик 17, предназначенный для ликвидации в устройстве 16, во входное отверстие 21, см. рис. 4. После введения датчика 17 через отверстие 21 в полость 20 датчик захватывается подающим механизмом 4, который продвигает датчик через канал 10 к вспомогательному подающему механизму 18, обеспечивающему подачу датчика к разрезной головке 3.4. Разрезной механизм 3 отмеряет соответствующую длину датчика 17, предпочтительно 10-14 см, а второй нож 3.6 производит движение по отношению к первому ножу 3.5, отрезая кусок датчика, т.е. указанной предпочтительной длины 10-14 см, и одновременно закрывает трубку датчика так, чтобы из отрезанного участка датчика 17 не выпадали его внутренние части, т.е. провода отдельных измерительных элементов или термопар. Отрезанная часть датчика свободным падением попадает в сборник 11, которым в данном случае является Ар-циллиндр. Так как последний кусок датчика 17 мог бы остаться в разрезном механизме 3, разрезной механизм 3 в экранирующем корпусе 1 поворачивается примерно на 10°, а вспомогательный подающий механизм 18 производит реверсивный ход, выдвигая тем самым последний кусок датчика вниз в сборник 11.

В случае нестандартной ситуации, см. выше, используется вышеописанный резервный механизм, см. рис. 5. Вращающийся вал вручную либо с помощью подъемного крана устанавливается в стену экранирующего корпуса 1 с внешней стороны установки для ликвидации датчиков. После введения вала его часть, на которую производится намотка датчика, готово к работе над режущей головкой. Датчик заправляется в паз вала 6, после чего начинается вращение кривошипного механизма 6. Благодаря этому вал 6 начинает наматывать ликвидируемый датчик. После завершения намотки вал 6 удаляется из экранирующего корпуса 1, в результате чего намотанный датчик освобождается и сбрасывается в сборник 11.

Промышленное использование

Предлагаемое решение предназначено для практического применения при ликвидации датчиков нейтронного потока и термопар, прежде всего реакторов ВВЭР-1000.

Перечень используемых обозначений

1 экранирующий корпус

2 главный распределительный шкаф

3 разрезной механизм

3.1 разрезной корпус

3.2 редуктор

3.3 экранирующая стенка

3.4 режущая головка

3.5 первый нож

3.6 второй нож

4 подающий механизм

5 монитор

6 намоточное веретено

7 ручной резерв втягивающего/спускающего механизма сборника

8 крышка

9а камера

9b камера

10 направляющий канал датчика

11 сборник

12 ролик безопасности

13 втягивающий/спускающий механизм сборника

14 закрывающий механизм

15 транспортный контейнер

16 устройство для ликвидации датчиков

17 ликвидируемый датчик

18 вспомогательный подающий механизм

19 воронкообразный спускной лоток

20 полость

21 входное отверстие датчика

22а несущая лента

22b управляющая лента

23 управляющая лента с роликом

24 крючок

25 сервопривод режущего механизма

26 намоточный диск

а вертикальная ось режущей головки

b вертикальная ось входного отверстия датчика.

Изобретение относится к устройству для ликвидации датчиков нейтронного потока и/или термопар. Устройство содержит экранирующий корпус (1) с продольно расположенной внутри него полостью (20), которая в своей нижней части снабжена входным отверстием (21) для вкладывания датчиков. В верхней части полости (20) расположен разрезной механизм (3), содержащий разрезной корпус (3.1) и разрезную головку (3.4), под которой расположен сборник (11) для приема ликвидируемых датчиков, причем над входным отверстием (21) расположен канал (10), а у входного отверстия (21) установлен подающий механизм (4), служащий для подачи датчика через канал (10) к разрезному механизму (3). Техническим результатом является увеличение производительности устройства, использование сменного сборника для хранения и транспортировки ликвидируемых датчиков непосредственно в устройстве, а также возможность полного автоматизирования процесса ликвидации датчиков. 8 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Устройство для ликвидации датчиков нейтронного потока и/или термопар, содержащее экранирующий корпус (1) с продольной полостью (20) внутри него, при этом экранирующий корпус (1) в своей нижней части снабжен отверстием (21) с возможностью вкладывания указанных датчиков и/или термопар,

при этом в верхней части полости (20) расположен разрезной механизм (3), содержащий разрезной корпус (3.1) и разрезную головку (3.4);

сборник (11) расположен в полости (20) под указанным разрезным механизмом (3) для приема указанных ликвидируемых датчиков и/или термопар, при этом указанный разрезной механизм (3) расположен над сборником (11) с возможностью прямой транспортировки отрезанных частей датчика и/или термопар в сборник (11), осуществляемой путем их падения,

причем над входным отверстием (21) расположен канал (10), при этом устройство отличается тем, что указанный канал (10) имеет вертикальную и загнутую части, при этом указанная вертикальная часть канала (10) расположена параллельно вертикальной оси экранирующего корпуса (1) и указанная загнутая часть канала (10) выполнена с возможностью подачи датчиков и/или термопар в разрезной механизм (3), и при этом подающий механизм (4) размещен у входного отверстия (21) для подачи датчиков и/или термопар от входного отверстия (21) через канал (10) к разрезному механизму (3).

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что у верхнего конца канала (10) расположен вспомогательный подающий механизм (18) для подачи датчика к разрезной головке (3.4).

3. Устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что разрезная головка (3.4) укреплена с возможностью поворота для упрощения выброса последнего куска ликвидируемого датчика.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что разрезной механизм (3) с разрезной головкой (3.4) снабжен вспомогательным подающим механизмом (18) для подачи датчика к разрезной головке (3.4), причем этот разрезной механизм (3) расположен с возможностью поворота в экранирующем корпусе (1), а вспомогательный подающий механизм (18) снабжен реверсивным ходом для выдвижения последнего куска ликвидируемого датчика в сборник (11).

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что разрезной механизм (3) расположен с возможностью изъятия из экранирующего корпуса (1), причем разрезной корпус (3.1) снабжен экранирующей стенкой (3.3).

6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что разрезная головка (3.4) снабжена двумя ножами (3.5,3.6), расположенными друг напротив друга, причем первый нож (3.5) жестко укреплен к разрезному корпусу (3.1), в то время как второй нож (3.6) установлен по отношению к первому разрезному ножу (3.5) с возможностью перемещения.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что геометрия первого ножа (3.5) и второго ножа (3.6) выполнена для обеспечения закрытия профиля отрезанного датчика для предотвращения выпадения внутренних частей датчика.

8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что вертикальная ось (b) входного отверстия (21) расположена на расстоянии как минимум 160 мм от вертикальной оси (а) разрезной головки (3.4).

9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что оно снабжено управляющим механизмом (13) для опускания и втягивания сборника (11), содержащего как минимум одни намоточный диск (26) с двумя лентами, одна из которых является несущей лентой (22а), соединенной с крючком (24), в то время как вторая является управляющей лентой (22b), которая с одной стороны эксцентрически присоединена к крючку (24) и с другой стороны проходит через ролик управляющего рычага (23) для освобождения крючка (24) из сборника (11).