ЧЕХОЛ ДЛЯ ОТРАБОТАВШИХ СБОРОК ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА Советский патент 1995 года по МПК G21C19/07 

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к технологии обращения с отработавшим ядерным топливом энергетических реакторов, и может быть использовано для транспортирования отработавших кассет на АЭС, например, с реакторами типа РБМК.

Цель изобретения сокращение времени выгрузки отработавших сборок.

На фиг.1 показан общий вид чехла в вертикальном положении; на фиг.2 поперечное горизонтальное сечение чехла в районе дистанционирующей решетки; на фиг. 3 поперечное горизонтальное сечение чехла по концевой детали; на фиг.4 продольный вертикальный разрез чехла; на фиг.5 чехол, установленный на дне приемного отсека бассейна; на фиг.6 сечение по фланце трубчатого канала и концевой детали; на фиг.7 вид на чехол в плане; на фиг.8 сечение концевой детали с затвором вдоль по рычаге привода затвора; на фиг.9 чехол, установленный внутри транспортного контейнера; на фиг.10 транспортно-технологическая схема разгрузки чехла и развески каналов с топливными сборками на щелевом перекрытии бассейна хранилища.

Чехол для отработавших сборок энергетического ядерного реактора содержит основание 1, на котором закреплена центральная стойка 2 с устройством под захват 3. На стойке 2 закреплены дистанционирующие решетки 4 и концевая деталь 5.

В дистанционирующих решетках 4, имеющих в плане круглую форму, выполненную U-образные пазы 6, направленные вдоль по радиусу к центру окружности. В концевой детали 5 выполнены аналогичные U-образные пазы 7. Основание 1 имеет гнезда 8, выполненные в виде отверстий с заходным конусом. U-образные пазы 6 и 7 и гнезда 8 служат для размещения и фиксации в них трубчатых каналов 9, внутри которых при транспортировке размещаются отработавшие сборки 10.

Канал 9 представляет собой трубу с донышком в нижней части и фланцем 11 в верхней. Во фланце 11 выполнены два сквозных резьбовых отверстия 12. Каждый канал 9 установлен в чехле таким образом, что фланец 11 опирается на концевую деталь 5, а нижний конец канала при этом расположен внутри гнезда 8. Средняя часть канала 9 фиксируется в поперечном направлении стенками U-образных пазов 6 в дистанционирующих решетках 4. Заходной конус в гнезде 8 выполнен для облегчения установки канала в чехол. Для надежной фиксации каналов 9 в радиальном направлении каждый паз 7 в концевой детали снабжен затвором 13, который установлен с возможностью продольного перемещения вдоль паза 7, а после выхода из паза с возможностью поворота в положение, при котором обеспечивается доступ внутрь паза 7 по всей его ширине. Перемещение затвора 13 производится при помощи рычага 14, установленного на концевой детали 5 с возможностью поворота относительно оси 15. В рычаге 14 выполнен продольный паз 16, внутри которого с возможностью продольного перемещения установлен ползун 17, закрепленный на затворе 13 с возможностью вращения относительно оси 18. Для удобства открывания рычаг 14 снабжен откидной рукояткой 19. Конфигурация затвора 13 в плане такова, что при его закрывании в концевой детали 5 образуется отверстие, диаметр которого соответствует наружному диаметру канала 9, причем половина отверстия образована U-образным пазом 7, а половина профилем затвора 13. Для надежной фиксации затвора 13 в закрытом положении на концевой детали 5 установлены быстродействующие фиксаторы 20, взаимодействующие с рычагом 14. Фиксаторы 20 могут быть любого известного типа: пружинные резьбовые и т.п.

Резьбовые отверстия 12 во фланце 11 трубчатого канала предназначены для установки в них рым-болтов 21, служащих для сцепления канала 9 с траверсой 22 при разгрузке чехла в приемном отсеке бассейнов хранилища. Траверса 22 при этом навешивается на крюк 23 грузоподъемного механизма.

Чехол с отработавшим ядерным топливом транспортируется внутри транспортного контейнера 24 закрытого крышкой 25. Концевая деталь 5 выполняет функцию биологической защиты при установке чехла в контейнере 24, поэтому она имеет большую толщину.

Трубчатые каналы 9 выполнены с возможностью установки на полках 26 перекрытия бассейна 27 выдержки.

Чехол используется следующим образом.

Чехол с установленными в нем пустыми трубчатыми каналами в составе внутристанционного вагон-контейнера поступает в реакторный блок АЭС. Загрузка чехла отработавшими сборками после их выдержки в бассейне приреакторного хранилища производится обычным способом. Для этого чехол устанавливается вертикально в загрузочное устройство и топливные сборки поштучно при помощи защитного перегрузочного контейнера перегружаются из пеналов приреакторного бассейна в трубчатые каналы транспортного чехла. Загруженный топливными сборками чехол с помощью захвата через направляющую шахту и наводящее устройство устанавливается в вагон-контейнер. Контейнер 24 вагон-контейнера закрывается крышкой 25, дезактивируется и переводится в горизонтальное положение. Вагон-контейнер направляется в здание хранилища для долговременного хранения. Здесь вагон-контейнер устанавливается в помещении транспортного въезда под наводящим устройством.

Контейнер вместе с расположенным внутри него чехлом переводится в вертикальное положение. Перегрузка транспортного чехла с отработавшими сборками из вагон-контейнера в приемный отсек бассейнов производится дистанционно с применением захватного устройства. Чехол устанавливается на дно приемного отсека, заполненного водой. При этом концевая деталь 5 вместе с открытыми концами каналов 9 находится выше уровня воды. Однако, вследствие особенности конструкции топливной сборки реактора РБМК, активная часть топливной сборки располагается под слоем воды, обеспечивающим необходимую биологическую защиту для персонала. Поэтому доступ к концевой детали 5 при такой установке чехла не ограничен. Оператор, находясь на перекрытии бассейна приемного отсека, закрепляет рым-болты 21 к одному из каналов 9 и производит зацепление траверсы 22, навешенной на крюк 23 грузоподъемного механизма с рым-болтами 21. После этого, освободив рычаг 14 из фиксатора 20, оператор поворачивает рычаг 14 относительно оси 15 против часовой стрелки. Ползун 7 начинает перемещаться вдоль паза 16 в рычаге 14 и, поворачиваясь относительно оси 13, приводит в движение затвор 13. Затвор перемещается вдоль U-образного паза 7, а после выхода из него отводится в сторону, полностью открывая доступ внутрь паза. Грузоподъемным механизмом канал 9 вместе с расположенной внутри него топливной сборкой приподнимается до тех пор, пока нижний конец канала полностью выйдет из гнезда 8 (на 50-100 мм). После этого канал 9 извлекается из чехла путем перемещения в горизонтальном направлении вдоль U-образных пазов 6 и 7.

Далее трубчатый канал известным способом устанавливается в гнездо передающего устройства (не показано) и транспортируется в один из бассейнов отделения хранения. Здесь канал 9 извлекается из гнезда передающего устройства и при помощи грузоподъемного механизма устанавливается на хранение в щели между двутавровыми балками перекрытия бассейна 27. Фланец 11 при этом опирается на верхние полки 26 соседних балок перекрытия.

Далее оператор извлекает из чехла следующий канал с топливной сборкой и т. д. Таким образом, во время разгрузки чехла и в процессе установки топливной сборки на хранение исключается контакт воды бассейна с поверхностью сборки, так как открытая часть канала, внутри которого находится сборка, все время располагается выше уровня воды.

По окончании разгрузки в чехол устанавливаются пустые трубчатые каналы. Каналы фиксируются в пазах при помощи затворов. Чехол вместе с каналами устанавливается в контейнер вагон-контейнера и в обратном порядке транспортируется в приреакторное хранилище за следующей партией топлива.

Применение изобретения позволит сократить время разгрузки чехла примерно в 3 раза за счет исключения больших вертикальных помещений, производимых на пониженных скоростях грузоподъемного механизма, и исключения технологической операции по перестановке отработавшей сборки из чехла в пенал бассейна хранилища.

Изобретение относится к атомной энергетике, к средствам крепления отработавших тепловыделяющих сборок в контейнерах и в бассейнах выдержки. Цель изобретения сокращение времени выгрузки отработавших сборок. Чехол содержит основание 1 с гнездами 8, стойку 2, дистанционирующие решетки 4, концевую деталь 5, трубчатые каналы 9 для размещения сборок 10. Новым в чехле является выполнение трубчатых каналов 9 съемными с фланцами 11 и рым-болтами 21, гнезд 6 и 7 в виде открытых пазов и наличие затворов 13, закрывающих гнезда 7 в концевой детали 5. При разгрузке затвор 13 открывают, с помощью грузоподъемного механизма 23 трубчатый канал 9 немного приподнимают до его выхода из гнезд 8. Затем трубчатый канал 9 перемещают на место хранения в бассейне выдержки. 10 ил.

ЧЕХОЛ ДЛЯ ОТРАБОТАВШИХ СБОРОК ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА, содержащий основание с гнездами, закрепленную на основании центробежную стойку с устройством под захват, дистанцирующие решетки и концевую деталь, закрепленную на центральной стойке и имеющие гнезда, установленные в гнездах трубчатые каналы для отработавших сборок, отличающийся тем, что, с целью сокращения времени выгрузки отработавших сборок, гнезда в дистанционирующих решетках и концевой детали выполнены в виде открытых пазов U-образной формы, трубчатые каналы снабжены закрепленными в верхней части фланцами с грузозахватными устройствами, а каждый паз концевой детали снабжен поворотным затвором.