ЗАЩИТНАЯ КАМЕРА НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ Российский патент 2020 года по МПК G21F7/03 G21F7/05 G21F7/06 

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля облученных изделий разных габаритов, произвольной формы.

Известна вертикальная защитная камера (Патент RU №2112288, G21F 7/00), содержащая изолированные друг от друга расположенные вертикально радиационно-защитные боксы, снабженные технологическим оборудованием. Бокс разделки высокоактивных конструкций расположен в нижней части рабочей зоны шахты и снабжен вертикальным направляющим каналом, проходящим через расположенные выше боксы, содержащие передаточные шлюзы. Камера может быть использована на действующих АЭС для выполнения технологических операций с полномасштабными высокоактивными конструкциями, например, с топливными сборками и при промышленном производстве закрытых источников ионизирующего излучения общетехнического и медицинского назначения.

Недостатком камеры является то, что в ней не могут проводиться послереакторные неразрушающие исследования состояния сборок и отдельных изделий, обладающих высокой гамма-активностью, с возможностью возврата этих сборок и изделий в активные зоны реакторов для последующих облучений.

Известны горизонтальные защитные камеры (С.Н. Вотинов, В.П. Гольцев и др. Радиационная физика твердого тела и реакторное материаловедение. М.: Атомиздат, 1970, с. 7-16.), размещенные в специально выстроенном комплексе зданий, состоящие из цепочки радиационно-защищенных помещений и боксов, расположенных горизонтально, друг за другом. Камеры используются для проведения исследований физических и механических свойств конструкционных материалов. Камеры этого типа предназначены для проведения разрушающих методов исследований в основном чисто металловедческого направления, в них проводятся работы только с изделиями небольших размеров и активности.

В указанных камерах можно осуществлять следующие операции с высокоактивными конструкциями: приемку, хранение, разделку изделий на части, обработку, рентгеноструктурный, металлографический анализ, определение изменения механических и физических свойств в конструкционных и топливных материалах.

Недостатками таких защитных камер является невозможность производить операции с каналами реакторов большой мощности (РБМК, ВВР-1000 др.). В них также не могут проводиться послереакторные неразрушающие исследования состояния сборок и отдельных изделий, обладающих высокой гамма - активностью.

Во всех существующих защитных камерах единственным источником излучений является всего лишь гамма-активность того изделия, которое заносится в их рабочие объемы и с которым в них производятся радиационно опасные разделочные и исследовательские работы.

Техническим результатом настоящего изобретения является возможность проведения исследований неразрушающими методами облученных изделий любых габаритов с использованием для этого в качестве инструмента исследований пучка нейтронов. Использование камеры такой конструкции обеспечивает возврат в случае необходимости обследованных изделий в активную зону реактора на дооблучение, а также снижение уровня поверхностного загрязнения ее рабочих поверхностей радиоактивными загрязнениями, позволяющего проводить облегченные замены одного исследовательского оборудования и установок на другое.

Кроме этого, техническим результатом повышение интенсивности производимых исследований.

Указанный технический результат достигается тем, что защитная камера для неразрушающего контроля, размещенная вплотную к корпусу реактора, включающая соединяющиеся между собой боксы, причем первый бокс, содержащий смотровое окно, имеет проем, закрываемый подвижной шторкой, соединенный с горизонтальным каналом реактора, внутри бокса размещены стол, на столешнице которого размещены накладные рельсовые пути для подвижного подъемно - транспортного механизма, зажимно-поворотное устройство, позволяющее фиксировать и разворачивать различные изделия вокруг своей оси на 360 градусов, нейтронная ловушка, установленная на противоположной стене перпендикулярно проему, второй, промежуточный бокс и третий бокс-операторская со смотровой системой, прочем операторская содержит изолированный технологический шлюз, соединяющийся с первым блоком и закрывающийся ступенчатым шибером.

По внутреннему периметру первого бокса, на высоте не менее размеров возможного пространственного рассеяния нейтронов, облицованы сменными заменяемыми навесными листами из металла.

Наличие второго бокса позволяет временно хранить обследованные изделия, которые после извлечения из реактора имеют высокий уровень активности, как для возвращения вновь в реактор, так и для утилизации.

Наличие изолированного техношлюза, с узким ступенчатым оконным проемом, закрываемым откатным шибером, позволяет передавать в бокс различные инструменты в зависимости от проводимых исследований, так же позволяет снизить уровень вероятностного радиоактивного загрязнения.

Первый бокс оснащен также несколькими вертикальными ячейками, которые выполнены в виде закладных труб разной глубины, расположенными под столешницей камеры, и предназначенные для временного хранения в них изделий, как для проведения исследований, так и для снижения наведенной активности после исследований.

В предложенной конструкции защитной камеры создана возможность для временного хранения обследованных в ней изделий, которые после извлечения из реактора имеют высокий уровень активности.

Каждая из ячеек вертикального хранения снабжена съемной заглушкой, предотвращающей попадание внутрь посторонних предметов, все закладные трубы этих ячеек размещены в зоне, обслуживаемой подъемно транспортным механизмом.

Камера снабжена соответствующим зажимно-поворотным устройством, позволяющим фиксировать и разворачивать различные изделия вокруг своей оси на 360 градусов, имеет на столешнице накладные рельсовые пути, на этих путях размещен подвижный подъемно - транспортный механизм, имеющий заданную зону обслуживания рабочего объема, управление обоими этими механизмами выведено в операторское помещение.

Все стороны внутреннего периметра камеры облицованы сменными навесными листами из металла, например, из стали толщиной 1-1,5 мм, высотой до двух метров, заменяемыми по ходу эксплуатации и переходящими в разряд радиоактивных отходов с последующей утилизацией.

Предлагаемое изобретение поясняется графическим материалом, где:

1. первый бокс;

2. смотровое окно;

3. проем,

4. подвижная защитная шторка из эффективного поглотителя нейтронов;

5. реактор;

6. стол с рельсовыми путями;

7. ловушка нейтронов;

8. 2-й бокс;

9. операторская;

10. изолированный бокс;

11. ступенчатый проем технологического шлюза;

12. ступенчатый откатной шибер, размещаемый на откатной тележке;

13. нейтронная защита смотровой системы от рассеянных нейтронов в виде "ресничек" защиты;

14. вертикальные ячейки для хранения;

Защитная камера для неразрушающего контроля, размещенная вплотную к корпусу реактора, состоит из соединяющиеся между собой боксов, причем первый бокс (1), содержащий смотровое окно (2), имеет проем (3), закрываемый подвижной шторкой (4), соединен с горизонтальным каналом реактора(5), внутри бокса размещены стол (6), на столешнице которого размещены накладные рельсовые пути для подвижного подъемно-транспортного механизма, зажимно-поворотное устройство, позволяющее фиксировать и разворачивать различные изделия вокруг своей оси на 360 градусов (на чертеже не показано), нейтронную ловушку (7), размещенную на противоположной стене перпендикулярно проему, первый бокс через дверь соединяется со вторым боксом (8), а второй с третьим - операторской (9), прочем операторская содержит изолированный бокс (10) с технологический шлюзом (11), закрывающийся ступенчатым шибером (12). В стене между смотровой и первым боксом размещена смотровая система (2) с "ресничками" (13), содержащими борированный полиэтилен и свинец, для защиты смотровой системы от рассеянных нейтронов.

Для временного хранения оказавшихся в камере изделий, содержащих облученные ядерные и другие материалы, под столешницей камеры выполнены вертикальные ячейки хранения (14). Для установки в камере исследовательского оборудования, перемещения его по камере, обслуживания вертикальных ячеек хранения 12 применен внутрикамерный подъемно-транспортный механизм (на чертеже не показан), для перемещения которого на столешнице камеры предусмотрены рельсовые пути.

Стены первого бокса снабжены листами дополнительной сменной навесной облицовки.

Предлагаемая защитная камера работает следующим образом.

Исследуемое изделие помещают в первый бокс 1, размещают на уровне смотрового окна 2 и проводят необходимые исследования. При необходимости через ступенчатый проем технологического шлюза 11 в бокс подается необходимый инструментарий. Если в процессе исследований изделие необходимо дооблучить, выводят поток излучения через проем 3, сместив подвижную защитную шторку 4.

Для зашиты смотровой системы от воздействия на нее рассеянного нейтронного излучения использована нейтронная защита 13, выполненная в виде "ресничек", содержащих борированный полиэтилен толщиной до 35 мм и свинец толщиной до 25 мм, которые имеют дистанционный привод. Ее присутствие на своем месте необходимо только в моменты включения в работу нейтронного пучка. Во все остальное время она убирается и не мешает осмотрам рабочего объема, осуществляемых только после выключения нейтронного пучка.

После проведения исследований изделия могут быть помещены в вертикальные ячейки для хранения 14 или перемещены в бокс 8.

В предлагаемой камере благодаря ее конструктивным возможностям и особенностям может быть в любой момент демонтировано прежнее и размещено новое специальное оборудование. На вновь установленном оборудовании могут быть реализованы другие методы неразрушающего контроля, включая те, которые основаны на использовании пучка мощных реакторных излучений.

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля облученных изделий разных габаритов, произвольной формы. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. Для проведения исследований неразрушающими методами облученных изделий любых габаритов, а также повышения интенсивности производимых исследований, уменьшения площади занимаемой камерой, предлагается камера для неразрушающего контроля, включающая соединяющиеся между собой боксы, размещенные горизонтально, пристроенная вплотную к корпусу реактора, причем первый бокс имеет проем, закрываемый подвижной шторкой, соединенный с горизонтальным каналом реактора, на противоположной стене которого установлена нейтронная ловушка перпендикулярно пучку нейтронов, внутри бокса размещен стол, на столешнице которого размещены накладные рельсовые пути, она снабжена соответствующим зажимно-поворотным устройством, позволяющим фиксировать и разворачивать различные изделия вокруг своей оси на 360 градусов, и радиационно-защитную дверь, соединяющую первый бокс со вторым, третий бокс - операторская со смотровой системой, содержащий изолированный технологический шлюз, соединяющийся с первым боком и закрывающийся ступенчатым шибером. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Защитная камера для неразрушающего контроля, включающая соединяющиеся между собой боксы, размещенные горизонтально, пристроенная вплотную к корпусу реактора, причем первый бокс имеет проем, закрываемый подвижной шторкой, соединенный с горизонтальным каналом реактора, на противоположной стене бокса установлена нейтронная ловушка, перпендикулярно пучку нейтронов внутри бокса размещен стол, на столешнице которого размещены накладные рельсовые пути, она снабжена соответствующим зажимно-поворотным устройством, позволяющим фиксировать и разворачивать различные изделия вокруг своей оси на 360 градусов, и радиационно-защитную дверь, соединяющую первый бокс со вторым, третий бокс - операторская со смотровой системой, содержащий изолированный технологический шлюз, соединяющийся с первым боком и закрывающийся ступенчатым шибером.

2. Защитная камера неразрушающего контроля по п. 1 отличается тем, что ступенчатый проем в ней обеспечен герметично закрываемым узким откатным шибером ступенчатой конструкции.

3. Защитная камера неразрушающего контроля по п. 1 отличается тем, что она снабжена соответствующим зажимно-поворотным устройством, позволяющим фиксировать и разворачивать различные изделия вокруг своей оси на 360 градусов, имеет на столешнице накладные рельсовые пути, на этих путях размещен подвижный подъемно-транспортный механизм, имеющий заданную зону обслуживания рабочего объема, управление обоими этими механизмами выведено в операторское помещение.