Устройство для обнаружения дефектных пакетов на остановленном реакторе Советский патент 1978 года по МПК G21C17/06 

Изобретение огносигея к обласги ядерного приборостроения,к усгройсгвам конг роля гермегичносга пакетов и определения Шсгоположения дефектных пакетов на остановленных реакторах, охлаждаемых жидкими мегаллакш щелочной группы (на рнем, калием и др.) и их сплавами.

Известны устройства контроля и опр д&пения положения негерметичных п-акетов на реакторах корпусного типа с водяным или газообразным таппоноситепями.

Иэ-за высоких рабочих температур, радиоактивности и химической активности проверка пакетов на реакторах с жидкометаллическими теппонЬсителямн осущесгваяется только после выгрузки пакетов из активной зоны. Выгрузка пакетов позволяет получить верную информацию о герметичности твэлов в пакетах, но приводит к остановке реактора на несколько месяцев для выгрузки пакетов,, их проверки, отбраковки и загрузки в активную зону. Это недопустимо для полномасштабных энергетических реакторов. Ускорить проверку можно проверяя пакеты без вы-

грузки из активной зоны путем измерения активности газообразных продуктов деле-; кия, накапливающихся в натрии внутри пакета.

Для реализации этого способа нео ходкмы отбор проб из пакета, дегазация натрия, передача выделенного газа за пределы реактора и измерение активности газа. Один из путей осуществления этих операций - вакуумирование пакета. рднако использование вакуукшрования создает большие технологические трудности и может привести к аварии из-за выброса нат рия за пределы реактора.

Цель изобретения - снятие основных технических трудностей при отборе и дегазации натрия и исключение возможности аварии реактора, исключение перегруэки пакетов, а также ускорение процесса проверки, что сокращает простой реактора, связанный с проверкой гермепсчности пакетов, с нескольких месяцев до 1-2 недель. За, фиксируемая в рабочем положении, ког да она плотно соединена с пакетом так, что отверстия в пакете для выхода натрия сообщены только с просгрансгвом трубы, или над пакетом при переходе на контрол другого пакета, причем BHyrpiTDliycKHc трубы находится барботажная трубка для подачи газа-носителя, например аргона, в грубу, гжускная груба соединена с измерительигай емкостью и с устройством для регисграцни активности газообразных продуктов деления, 11аходя11шмися за предепамв реактора, а в боковой отускной трубы между зеркалом натрия в баке реактора и голоысой пакета предусмотрены DireepcrHH для стока натрия, Кроме , на конце опускной грубы усгановлена отжимная пружина, а на входе в барботажную трубку введена дрос селирующая шайба, гидравлическое сопротивление котсфой значительно превьштает сопротивление опускной трубы и соединен ных с опускной грубой газовых коммуннк&азш. На чертеже изображено предлагаемое усгройстео, Устройство содержит опускную трубу 1 с наконечником 2, который обеспечивает герметичное соединение опускной грубы с контролируемым пакетом 3, иаход риимся в реакторе под слоем нат рня 4. Внутри опускной трубы 1 прохо1ЩТ барботажная трубка 5 по которой из доздрующей емкости 6 по гибкому шланг поавется порция аргона. Пузырьки аргонр проходящие по столбу натрия в опускной грубе 1, барботируют натрий, захватывая из него газообразные продукты деления, и одновременно создают принудитель ную циркуляцию натрия из .пакета 3 по опускной тоубе 1 в бак р4актора. Для этого, в боковой стенке опускной трубы предусмотрены отверстия 7, расположенные ниже уровня натрия в баке реактора. Принудительной циркуляции способствует также конвекция натрия , источником которой служит остаточное тепловыделение твэлов в пакете. Газ-носитель вместе с захваченными газообразными продуктами деления посгу пает через фильтр 8 паров натрия и аэр зольный фильтр 9 в измерительную емкость 10, снабженную счетчиками излучений Ни регистрирующей электронной схемой 12. Для безопасности работы устройства контроля на входе в барботажную трубку 5 введена дросселирующая шайба 13, ги равлическое сопротивление которой значительно превыщает сопротивление опускг ной трубы 1 и сск диненных с ней raso- вых коммуникаций. Это пред 5Твр9шает выплескивание натрия по опускной трубе за пределы реактора и забивание натрием газовых коммуникаций при подаче аргона в барботажную трубку. Внутри наконечника 2 установлена- отжимная пружина 14, отсоединяющая опускную трубу 1 с наконечником 2 от пакета 3 при снятии усилия, сжимающего отжимную пружину. По высоте подъема опускной трубы 1 при срабатывании отжимной пружины судяг о правильности отсоединения устройства от пакета и тем самым предотвращают возможность извлечения вместе с опускной трубой рабочего пакета. Для удобен ва в работе опускную трубу фиксируют в рабочем состоянии, когда она соединена с пакетом, иЪтсоединенномсостоянии, когда после срабатывания отжимной пружины она дополнительно приподнята над пакетом и допускает установку yci ройства на ношз1й пакет. Такая фиксация осуществляется, например, рычагом 15, вводимым в пазы 16, расположенные в верхней части опускной трубы 1. KoHciv руктивно устройсп-э выполняется таким образом, чтобы оно устанавливалось на пакет механизмами, наводящими на эгог пакет разгрузочную машину (например, с помощью поворотных пробок 17). Для герметизации бака реактора в точке выхода опускной грубы из реактора использу1. ются сильфонные уплотнители. В момент демонтажа усгройства после окончания проверки пакетов предусмотрено извлечение опускной трубы 1 в защитный чехол, приспособленный для продувки опускной трубы горячим паром. Устройство работает следующим образом, С noMomtoo поворотных пробок 17 р&актора опускная груба 1,, находящаяся в отсоединенном состоянии, наводится на контролируемый пакет 3. Нажатием на трубу 1 сверху вниз производится присоединение опускной трубы 1 через наконечник 2 к контролируемому пакету St., Потом набором заданного количесрва аргона или другого газа-носителя в дозирующую емкость 6 (определяемого з&данным давлением) с последующей подачей этого газа в барбогажную трубку 5 барботируют натрий и выводят газ с продуктами деления в измерительную емкэсть 10, где по активности газа оценивается герметичность твэлов в пакете. Загем переводят сшускную трубу из рабочего положения в отсоединенное, и устройство готово к проверке следующего пакета.

При необходимости производят продувку усгройсгва чистым аргоном.

Формула изобретения

1, Устройство для обнаружения дефект ных пакетов на остановленном реакторе, охлаждаемом натрием или другим щелочным металлом или сплавом, содержащее измерительный объем и рёгист{ж рующую схему для определения активности газообразных продуктов деления, отличающееся тем, что, с целью исключения перегрузки пакетов, ускорения проверки герметичности теплоиыделяющих элементов в пакете и уменьшения простоя реактора, над активной зоной реактора установлена опускная труба, фиксируемая в рабочем положении, когда она плотно соединена с паке том так, что отверстия в пакете дия выхода натрия сообщены топьк о с пространством трубы, или над пакетом при переходе на контроль другого пакета, причем внутри опускной трубы находится барботажн 1Я трубка для Таза-носите- ля, например аргона, в грубу, М1ускная, труба соединен с измерительной емкостью

и с усгройсгвом для регисгроции ОКТИЕМЮСги газообразных продуктов деления, Hixj дяшимися за пределами реактора, а в боковой стенке опускной грубы между oefv калом натрия в баке реактора и головкой пакета предусмотрены отверстия дпя спжа натрия.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с цепью контроля за отсоединением опускной трубы от пакета после его проверки и предотвращения noi вреждения пакета при переводе опускной трубы на другой пакет, на конце опускной трубы установлена отжимная пружина.

3.Устройство по п. 1, о т п и ч а ющ е е с я тем, что, с целью предотвращения выплескивания натрия по опускной трубе за пределы реактора и забивания натрием газовых коммуникаций в момент подачи газа-носителя на барботаж, на входе в барботажную трубку введена дросселирующая шайба, гидравлическое сопро.тивление которой значительно превышает сопротивление опускной трубы и соединенных с опускной трубой газоЬых коммуникаций. Попотение для транспорт ровки к ругому PaSowe положение и