Устройство для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора и способ осуществления Российский патент 2022 года по МПК G01R27/26 

Техническая область

Настоящее изобретение относится к области ремонта реактора на АЭС, а именно касается устройства и способа для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора.

Уровень техники

Механизм привода регулирующего стержня вводит сборку регулирующих стержней в АЭС или выводит сборку регулирующих стержней из АЭС для реализации запуска, управления мощностью, остановку ядерного реактора. В качестве ключевого компонента механизма привода регулирующего стержня, датчик положения шаговый использован для замера и показания положения по высоте регулирующего стержня в ядерном реакторе. При этом герметичность границы давления системы первого контура обеспечивается графитном уплотнительным кольцом и крепежом. Графитное уплотнительное кольцо установлено в месте фланцевого соединения датчика положения шагового, герметичность между индикатором положения и прочной оболочкой реализуется за счет графитного уплотнительного кольца, сжимаемого 2 упорными колодками, 1 упорным кольцом, 5 болтами. Графитное уплотнительное кольцо представляет собой кольцевую структуру, и его верхнее и нижнее торцы покрыты нержавеющей сталью, и его средняя часть – графит, и между графитом и покрытием нержавеющей стали размещена проволока из нержавеющей стали для повышения прочности. После длительного сжатия графитное уплотнительное кольцо плотно соединяется с фланцем датчика положения шагового. Во время демонтажа датчика положения шагового графитное уплотнительное кольцо обычно прикрепляется к фланцу датчика положения шагового.

Для атомного энергоблока, как правило, принимают топливный цикл с длительностью 12-18 месяцев, после завершения каждого топливного цикла необходимо провести ППР расшифровать аббревиатуру при первом использовании и перегрузку топлива. Во время каждого ППР нужно частично разбирать механизм привода регулирующего стержня, касаясь следующих ремонтных работ по индикатору положения: снимать датчик положения шаговый с верхней части реактора, поднимать его и поставлять его на стеллаже для хранения на краю шахты ревизии ВКУ, снимать графитное уплотнительное кольцо, очищать его, проверять уплотнительную поверхность, устанавливать новое графитное уплотнительное кольцо, обратно устанавливать датчик положения шаговый. Поднимать датчик положения шаговый до подходящей высоты и поддерживать подвесное положение, с помощью плоской отвёртки отделять уплотнительное кольцо от фланца датчика положения шагового, с помощью бокореза резать уплотнительное кольцо, и снимать уплотнительное кольцо. Существующее техническое решение имеют следующие недостатки.

После длительного сжатия графитное уплотнение и датчик положения шаговый прочно соединены, и используя плоскую отвёртку, трудно отделять их, и извлечение каждого уплотнительного кольца тратит 5-10 минут, и эффективность низкая. При этом в процессе отделения графитного уплотнительного кольца и датчика положения шагового, нужно использовать плоскую отвёртку с подходящей силой, в противном случае, с большой возможностью повреждается и другая часть оборудования – уплотнительная поверхность, поэтому выдвинуто высокое требование к уровню квалификации рабочего персонала. В процессе отделения графитного уплотнительного кольца от фланца датчика положения шагового рабочему персоналу необходимо зафиксировать датчик положения шаговый вручную, плоская отвертка может повредить. В процессе отделения графитного уплотнительного кольца от фланца датчика положения шагового и разрезания уплотнительного кольца с помощью бокореза, графит легко рассыпается и металлический кружок также может выпадать, при этом место проведения операции находится в зоне, прилегающей и связанной с шахтой ревизии ВКУ необходимо расшифровать при первом использовании и системой первого контура реактора. Если предмет падает и входит в систему и формирует посторонний предмет, то принесет скрытую опасность для безопасной эксплуатации энергоблока.

Технической проблемой, на которую направлено заявленная группа изобретений является устранение недостатков ранее известных устройств и способов извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора.

Раскрытие изобретения

Технический результат настоящей группы изобретений состоит в устранении недостатков ранее известных устройств и способа, что повышает эффективность извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора, обеспечивает повышение безопасности ремонтных работ на АЭС и позволяет избежать скрытой угрозы.

Указанный технический результат реализуется за счет следующих конструктивных особенностей устройства и приемов способа.

Устройство для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора, и данное приспособление включает в себя рукоятку верхнего яруса, рукоятку нижнего яруса, лоток, полотно ножа рукоятки нижнего яруса, зажимную плиту, полотно ножа рукоятки верхнего яруса.

Рукоятка верхнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены. Лоток соединен с нижним концом рукоятки нижнего яруса. Зажимная плита, полотно ножа рукоятки нижнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены. Полотно ножа рукоятки верхнего яруса, зажимная плита и рукоятка верхнего яруса соединены.

Рукоятка верхнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены цилиндром вала и прокладкой, фиксирующим болтом вала и контргайкой.

Цилиндр вала представляет собой втулку вала со сквозным отверстием, а высотой цилиндра вала является расстояние между рукояткой верхнего яруса и рукояткой нижнего яруса формируя округлость внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки нижнего яруса и полотна ножа рукоятки верхнего яруса.

Рукоятка верхнего яруса и рукоятка нижнего яруса осесимметричны, они и лоток скреплены болтом и контргайкой.

Лоток представляет собой деталь из листового металла, и он и рукоятка нижнего яруса прочно скреплены болтом и контргайкой, и нижний конец рукоятки открыт на 60°.

Рукоятка верхнего яруса, полотно ножа рукоятки верхнего яруса и зажимная плита скреплены болтом, контргайкой, фиксирующим болтом и контргайкой.

Зажимная плита, полотно ножа рукоятки нижнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены болтом, контргайкой, фиксирующим болтом и контргайкой.

Полотно ножа рукоятки верхнего яруса имеет кольцевое лезвие и постепенно изменяющую режущую кромку, толщина которой слева направо постепенно увеличивается.

Полотно ножа рукоятки нижнего яруса имеет кольцевое лезвие и постепенно изменяющую режущую кромку, толщина которой слева направо постепенно уменьшается.

Способ извлечения с помощью устройства для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора включает в себя нижеследующие этапы:

На первом этапе, осуществляют открытие рукоятки верхнего яруса и рукоятки нижнего яруса с таким заключенным углом между ними, чтобы датчик положения шаговый находился в центре приспособления.

На втором этапе, удерживают устройство таким образом, чтобы наименьшая сторона внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки верхнего яруса и наименьшая сторона лезвия полотна ножа рукоятки нижнего яруса вставляют в зазор демонтируемого уплотнительного кольца, закрывают рукоятку верхнего яруса и рукоятку нижнего яруса вплоть до полного смыкания, чтобы лезвие полотна ножа рукоятки верхнего яруса и лезвие полотна ножа рукоятки нижнего яруса врезались в зазор уплотнительного кольца, а уплотнительное кольцо вытеснялось.

На третьем этапе удерживают оба конца устройства таким образом, чтобы уплотнительное кольцо полностью отделить от оборудования, открыть устройство удаления - рукоятку верхнего яруса и рукоятку нижнего яруса вплоть до выявления уплотнительного кольца, при достижении раскрыва, достаточного для срезания уплотнительного кольца, срезать уплотнительное кольцо и снять его.

На четвертом этапе раскрывают рукоятку верхнего яруса и рукоятку нижнего яруса, и извлечь устройство для извлечения графитного уплотнительного кольца из датчика положения шагового в месте отверстия.

Преимущества данного изобретения заключаются в том, что заявленное изобретение, а именно устройство для извлечения графитного уплотнительного кольца является высокоэффективным, поскольку посредством него для извлечения каждого уплотнительного кольца требуется 2-3 мин., что в среднем повышает рабочую эффективность в 3-4 раза, что обеспечивает удаление изношенного графитного уплотнительного кольца до % и позволяет устранить риск попадания постороннего предмета в технологическую систему АЭС.

Кроме того использование устройства графитного уплотнительного кольца снижает риск повреждения оборудования в полном процессе извлечения графитного уплотнительного кольца и риск травматизации персонала во время проведения операции. Управление приспособлением для извлечения простое, что значительно снижает требования к уровню квалификации рабочего персонала для выполнения данной операции.

Осуществление изобретения.

Пример

Как показано на фигуре 1, настоящее изобретение предоставляет устройство для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора, и данное устройство включает в себя болт(1), прокладку(3), фиксирующий болт вала(4), контргайку(5), рукоятку верхнего яруса(6), рукоятку нижнего яруса(7), лоток(8), полотно ножа рукоятки нижнего яруса(9), фиксирующий болт(10), зажимную плиту(11), полотно ножа рукоятки верхнего яруса(12).

Рукоятка верхнего яруса(6) и рукоятка нижнего яруса(7) прочно скреплены цилиндром вала(2) и прокладкой(3), фиксирующим болтом вала(4) и контргайкой(5).

В том числе, фиксирующий болт вала(4) выполняет функцию позиционирования рукоятки верхнего яруса(6) и рукоятки нижнего яруса(7), обеспечивает соосность, и цилиндр вала(2) – втулка вала со сквозным отверстием, и его высота обеспечивает расстояние между рукояткой верхнего яруса (6) и рукояткой нижнего яруса(7), тем самым, обеспечивает округлость внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки нижнего яруса(9) и внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки верхнего яруса(12).

Рукоятка верхнего яруса (6) и рукоятка нижнего яруса(7) осесимметричны, и они и лоток(8) скреплены болтом(1) и контргайкой(5).

Лоток(8) представляет собой деталь из листового металла, и он и рукоятка нижнего яруса(7) прочно скреплены болтом(1) и контргайкой(5), нижний конец рукоятки открыт на 60°, что позволяет координировать действия с оборудованием и предоставить канал для резания усиленного уплотнительного кольца в качества прохода для ревизии.

Рукоятка верхнего яруса(6), полотно ножа рукоятки верхнего яруса(12) и зажимная плита(11) прочно скреплены болтом(1), контргайкой(5), фиксирующим болтом(10) и контргайкой(5). В том числе, болт(1) и контргайка(5) в основном играют роль крепления, и фиксирующий болт(10) и контргайка(5) также играют роль позиционирования.

В том числе, зажимная плита(11) служит для позиционирования и защиты полотна ножа рукоятки верхнего яруса(12) от повреждения в процессе крепления.

Зажимная плита(11), полотно ножа рукоятки нижнего яруса(9) и рукоятки нижнего яруса(7) прочно скреплены болтом(1), контргайкой(5), фиксирующим болтом(4) и контргайкой(5). Болт(1) трех групп и контргайка(5) в основном играют роль крепления, и фиксирующий болт(10) и контргайка(5) также играют роль позиционирования.

Зажимная плита(11) служит для позиционирования и защиты полотна ножа рукоятки нижнего яруса(9) от повреждения в процессе крепления.

Полотно ножа рукоятки верхнего яруса(12) имеет кольцевое лезвие и постепенно изменяющую режущую кромку, толщина которой слева направо постепенно увеличивается.

Полотно ножа рукоятки нижнего яруса(9) имеет кольцевое лезвие и постепенно изменяющую режущую кромку, толщина которой слева направо постепенно уменьшается.

Во время работы наименьшие стороны внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки верхнего яруса(12) и полотна ножа рукоятки нижнего яруса(9) противоположные, и их верхние поверхности находятся на одной горизонтальной поверхности, что формирует круглое отверстие с фиксированным диаметром, размер данного отверстия соответствует размеру нижнего конца прочной оболочки, для которой выполняется работа, чтобы защищать уплотнительную поверхность оболочки от случайного повреждения из лезвия.

Настоящее изобретение также предоставляет способ для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора, и данный способ включает в себя нижеследующие этапы:

На первом этапе раскрывают рукоятку верхнего яруса (6) и рукоятку нижнего яруса(7) с таким заключенным углом между ними, чтобы датчик положения шаговый находился в центре приспособления.

На втором этапе удерживают приспособление в руках таким образом, чтобы наименьшую сторону внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки верхнего яруса(12) и наименьшую сторону лезвия полотна ножа рукоятки нижнего яруса(9) вставить в зазор демонтируемого уплотнительного кольца, закрыть рукоятку верхнего яруса (6) и рукоятку нижнего яруса(7) вплоть до полного смыкания, чтобы лезвие полотна ножа рукоятки верхнего яруса(12) и лезвие полотна ножа рукоятки нижнего яруса(9) врезались в зазор уплотнительного кольца, а уплотнительное кольцо вытеснялось.

На третьем этапе удерживают оба конца приспособления в руках таким образом, чтобы уплотнительное кольцо полностью отделить от оборудования, открыть разделительное устройство - рукоятку верхнего яруса (6) и рукоятку нижнего яруса(7) вплоть до выявления уплотнительного кольца, при достижении раскрыва, достаточного для срезания уплотнительного кольца, срезать уплотнительное кольцо и снять его.

На четвертом этапе открывают рукоятку верхнего яруса (6) и рукоятку нижнего яруса(7) и извлекают устройство для извлечения графитного уплотнительного кольца из датчика положения шагового в месте отверстия.

Описание прилагаемых фигур

На Фигуре 1 показана схема указанного в настоящем изобретении устройства для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора, где 1 - болт; 2 - цилиндр вала; 3 - прокладка; 4 - фиксирующий болт вала; 5 - контргайка; 6 - рукоятка верхнего яруса; 7 - рукоятка нижнего яруса; 8 - лоток; 9 - полотно ножа рукоятки нижнего яруса; 10 - фиксирующий болт; 11 - зажимная плита; 12 - полотно ножа рукоятки верхнего яруса.

Вышеуказанные только являются детальным описанием данного изобретения, наряду с примерами реализации и схемой, объем которого не ограничивается в такой степени. Идентичные изменения возможно разработать любым обычным техническим персоналом в данной области на основании основной цели данного изобретения. Все не детально разъясненные в данном изобретении могут применять существующие техники.

Изобретение относится к устройству и способу для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора и может использоваться в ходе ремонта реактора на АЭС. Для извлечения графитного уплотнительного кольца датчика положения шагового ядерного реактора используется устройство, состоящее из рукоятки верхнего яруса, рукоятки нижнего яруса, лотка, полотна ножа рукоятки нижнего яруса, зажимной плиты и полотна ножа рукоятки верхнего яруса. Причем рукоятка верхнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены между собой, лоток соединен с нижним концом рукоятки нижнего яруса, зажимная плита, полотно ножа рукоятки нижнего яруса и рукоятки нижнего яруса скреплены между собой. Полотно ножа рукоятки верхнего яруса, зажимная плита и рукоятка верхнего яруса также скреплены между собой. Техническим результатом является возможность повышения безопасности ремонтных работ на АЭС, а также возможность более быстрого выполнения ремонтных работ. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 пр.

1. Устройство для извлечения графитного уплотнительного кольца шагового датчика положения регулирующего стержня в ядерном реакторе состоит из рукоятки верхнего яруса, рукоятки нижнего яруса, лотка, полотна ножа рукоятки нижнего яруса, зажимной плиты, полотна ножа рукоятки верхнего яруса; при этом рукоятка верхнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены между собой, лоток соединен с нижним концом рукоятки нижнего яруса, зажимная плита, полотно ножа рукоятки нижнего яруса и рукоятки нижнего яруса скреплены между собой; полотно ножа рукоятки верхнего яруса, зажимная плита и рукоятка верхнего яруса скреплены между собой.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что рукоятка верхнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены цилиндром вала с прокладкой, фиксирующим болтом вала и стопорной гайкой.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что цилиндр вала представляет собой втулку вала со сквозным отверстием, а высотой цилиндра вала является расстояние между рукояткой верхнего яруса и рукояткой нижнего яруса, формируя обеспечивает округлость внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки нижнего яруса и внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки верхнего яруса.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что рукоятка верхнего яруса и рукоятка нижнего яруса осесимметричны, при этом лоток скреплен болтом и контргайкой.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что лоток представляет собой деталь из листового металла, при этом лоток и рукоятка нижнего яруса скреплены болтом и контргайкой, и нижний конец рукоятки открыт на 60°.

6. Устройство по п. 5, отличающееся тем, что рукоятка верхнего яруса, полотно ножа рукоятки верхнего яруса и зажимная плита скреплены болтом, контргайкой, фиксирующим болтом и контргайкой.

7. Устройство по п. 6, отличающееся тем, что зажимная плита, полотно ножа рукоятки нижнего яруса и рукоятка нижнего яруса скреплены болтом, фиксирующим болтом и контргайкой.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что полотно ножа рукоятки верхнего яруса имеет кольцевое лезвие и режущую кромку, толщина которой слева направо увеличивается.

9. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что лезвие полотна ножа рукоятки нижнего яруса имеет кольцевую форму и режущую кромку, толщина которой слева направо уменьшается.

10. Способ извлечения графитного уплотнительного кольца шагового датчика положения регулирующего стрежня в ядерном реакторе посредством устройства по пп. 1-9, отличающийся тем, что реализуется поэтапно:

на первом этапе осуществляют раскрытие рукоятки верхнего яруса и рукоятки нижнего яруса с таким заключенным углом между ними, чтобы датчик положения шаговый ядерного реактора находился в центре приспособления;

на втором этапе удерживают устройство извлечения таким образом, чтобы наименьшая сторона внутреннего лезвия полотна ножа рукоятки верхнего яруса и наименьшая сторона лезвия полотна ножа рукоятки нижнего яруса была вставлена в зазор демонтируемого уплотнительного кольца, затем закрывают рукоятку верхнего яруса и рукоятку нижнего яруса до смыкания, таким образом, чтобы лезвие полотна ножа рукоятки верхнего яруса и лезвие полотна ножа рукоятки нижнего яруса врезались в зазор уплотнительного кольца, вытесняя уплотнительное кольцо;

на третьем этапе держат оба конца устройства таким образом, чтобы уплотнительное кольцо полностью отделить от оборудования, после чего раскрывают устройство - рукоятки верхнего яруса и рукоятки нижнего яруса до выявления уплотнительного кольца, при достижении раскрыва, достаточного для срезания уплотнительного кольца, срезают уплотнительное кольцо и снимают его;

на четвертом этапе раскрывают рукоятку верхнего яруса и рукоятку нижнего яруса и осуществляют извлечение устройства для извлечения графитного уплотнительного кольца из датчика положения шагового в месте отверстия.