Устройство для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом

 

Изобретение относится к средствам для хранения радиоактивных сборок и других реакторных изделий, подлежащих длительной выдержке в защитных средах, например в хранилищах отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Устройство для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом содержит несущий элемент, на одном конце которого размещена опора с узлом транспортирования, а на противоположном - коромысло с отверстиями на концах для группового крепления пеналов, два коромысла, расположенных в горизонтальной плоскости и жестко скрепленных с несущим элементом, симметричных относительно несущего элемента. В каждом коромысле выполнены цилиндрическое и вертикальное щелевое отверстия, расположенные таким образом, что в горизонтальной плоскости цилиндрические и щелевые отверстия чередуются. В устройстве коромысла расположены параллельно друг другу или перпендикулярно друг другу, а несущий элемент выполнен в виде стакана или, в частном случае, с возможностью изменения длины. Технический результат - устройство для подвески пеналов с ОЯТ позволяет понизить удельную металлоемкость и вес подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющими сборками, снизить в два раза траты времени на выполнение технологических операций по транспортировке, обеспечить распределение нагрузки пеналов между дном и балками хранилища. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к средствам для хранения радиоактивных сборок и других реакторных изделий, подлежащих длительной выдержке в защитных средах, например в хранилищах отработанного ядерного топлива (ХОЯТ).

В процессе эксплуатации АЭС накапливаются отходы: отработавшие тепловыделяющие сборки (ОТВС), пеналы, контейнеры, дополнительные поглотители (ДП), технологические каналы (ТК), которые необходимо длительное время хранить в защитных средах: водные бассейны, хранилища и т.д. Известны устройства (подвески) для размещения ОТВС в ХОЯТ, которые позволяют повысить коэффициент объемного заполнения бассейнов ХОЯТ [1, 2, 3].

Наиболее близким аналогом данного технического решения является конструкция подвески, представленная в патенте [4].

Подвеска по ближайшему аналогу состоит из несущего элемента, на одном конце которого размещена опора с узлом крепления подвески, а на другом конце размещен узел крепления пеналов, выполненный в виде двухплечего коромысла с отверстиями на его концах для шарнирного закрепления пеналов.

Недостатками ближайшего аналога являются высокие удельная металлоемкость и вес подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющей сборкой. Значительные затраты времени на выполнение технологических операций по их транспортировке. Недостаточная продольная и поперечная устойчивость несущего элемента (жесткость).

Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении удельной металлоемкости и веса подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющей сборкой, снижение затрат времени на выполнение технологических операций по их транспортировке и повышение продольной и поперечной устойчивости несущего элемента (жесткость). Трудозатраты на изготовление уменьшены в 2 раза.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом, содержащем несущий элемент, на одном конце которого размещена опора с узлом транспортирования, а на противоположном - коромысло с отверстиями на концах для группового крепления пеналов, предложено устройство снабдить двумя коромыслами, расположенными в горизонтальной плоскости и жестко скрепленными с несущим элементом, симметричными относительно несущего элемента, в каждом коромысле выполнить цилиндрическое и вертикальное щелевое отверстия, расположенные таким образом, что в горизонтальной плоскости цилиндрические и щелевые отверстия чередуются. Кроме того, предложено в устройстве коромысла расположить параллельно друг другу или перпендикулярно друг другу, а несущий элемент выполнить в виде стакана или, в частном случае, с возможностью изменения длины.

Наличие в устройстве двух коромысел с четырьмя закрепленными пеналами позволяет понизить удельную металлоемкость и вес подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющими сборками. Это же позволяет снизить в два раза затраты времени на выполнение технологических операций по транспортировке. Чередование в горизонтальной плоскости цилиндрических и вертикальных щелевых отверстий в коромыслах обеспечивает равномерное распределение нагрузки от пеналов на дно и балки хранилища. Продольная и поперечная устойчивость устройства значительно повышается благодаря использованию несущего элемента в виде стакана.

Устройство для подвески пеналов с ОЯТ проиллюстрировано чертежами. На фиг.1 изображено устройство для подвески пеналов с ОЯТ в рабочем положении с четырьмя прикрепленными пеналами. На фиг.2 показан вариант выполнения устройства с винтом регулирования длины несущего элемента. На фиг.3 - вид А-А на фиг. 1 в варианте, когда коромысла расположены параллельно друг другу. На фиг. 4 - вид В-В на фиг.3. На фиг.5 показан пример расположения коромысел, расположенных перпендикулярно друг другу.

Устройство для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом (фиг.1) состоит из несущего элемента, выполненного в виде стакана 1. В нижней части стакан 1 жестко скреплен с двумя коромыслами 2, расположенными симметрично относительно несущего элемента 1. В каждом коромысле выполнены цилиндрическое 3 и вертикальное 4 щелевое отверстия (фиг.2, 4), расположенные таким образом, что в горизонтальной плоскости цилиндрические 3 и вертикальные 4 щелевые отверстия чередуются. В верхнюю часть стакана 1 вставлена резьбовая втулка 5 и закреплена опора 6. В резьбовую втулку 5 вставлен рым-болт 7, предназначенный для транспортировки подвески. В цилиндрические 3 и вертикальные 4 щелевые отверстия вставлены оси 8 для крепления пеналов 9 посредством фланцев 10. Позицией 11 обозначено дно бассейна, позицией 12 - балки щелевого перекрытия хранилища. Устройство, изображенное на фиг.2, снабжено винтом 13 регулирования длины несущего элемента.

Устройство для подвески пеналов 9 с ОЯТ работает следующим образом. Вне бассейна к устройству подвешивают пеналы 9. Пеналы 9 подвешивают на оси 8 коромысла 2 посредством фланцев 10 пенала 9.

Далее всю сборку с помощью эл. крана (не показан) под защитным слоем воды за рым-болт 7 транспортируют в бассейне выдержки к месту хранения ОЯТ и устанавливают опору 6 на балки 12 щелевого перекрытия. При этом пеналы 9, скрепленные с коромыслом 2 через цилиндрическое отверстие 3, находятся в подвешенном состоянии, а пеналы 9, подвешенные посредством вертикального 4 щелевого отверстия, устанавливаются на дно 11 хранилища. В том случае когда используют устройство, изображенное на фиг.2, винт 13 позволяет регулировать положение пеналов 9 относительно дна 11 хранилища.

Предложенное устройство для подвески пеналов с ОЯТ позволяет понизить удельную металлоемкость и вес подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющими сборками, снизить в два раза затраты времени на выполнение технологических операций по транспортировке, обеспечить распределение нагрузки пеналов между дном и балками хранилища.

Источники информации 1. Патент РФ 1604068, МКИ G 21 С 19/32, G 21 F 9/34.

2. Полезная модель РФ 2460, МКИ G 21 С 19/32.

3. Патент РФ 1626962, МКИ G 21 С 19/32.

4. Патент РФ 2073923, МКИ G 21 С 19/32, G 21 F 9/34 (ближайший аналог).

Формула изобретения

1. Устройство для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом, содержащее несущий элемент, на одном конце которого размещена опора с узлом транспортирования, а на противоположном - коромысло с отверстиями на концах для группового крепления пеналов, отличающееся тем, что устройство снабжено двумя коромыслами, расположенными в горизонтальной плоскости и жестко скрепленными с несущим элементом, симметричными относительно несущего элемента, в каждом коромысле выполнены цилиндрическое и вертикальное щелевое отверстия, расположенные таким образом, что в горизонтальной плоскости цилиндрические и щелевые отверстия чередуются.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коромысла расположены параллельно друг другу.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что коромысла расположены перпендикулярно друг другу.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что несущий элемент выполнен в виде стакана.

5. Устройство по п. 1 или 4, отличающееся тем, что несущий элемент выполнен с возможностью изменения длины.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5