Устройство для размещения пеналов с отработавшим ядерным топливом в водном бассейне

Авторы патента:

Черников Олег Георгиевич (RU)

Лебедев Олег Валерьевич (RU)

Румянцев Андрей Алексеевич (RU)

Шмаков Леонид Васильевич (RU)

Стяжкин Павел Семенович (RU)

Симонов Владимир Николаевич (RU)

G21C19/32 - устройства для отвода радиоактивных объектов или материалов из загрузочной зоны реактора, например в хранилище; устройства для манипулирования радиоактивными объектами или материалами в хранилище или удаление их из хранилища (удаление отходов G21F 9/00)

Владельцы патента RU 2357305:

Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение Энергоатоминвент (RU)
Открытое акционерное общество "Концерн по производству электрической и тепловой энергии на атомных станциях" (ОАО "Концерн Энергоатом") (RU)

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к устройствам для хранения отработавших тепловыделяющих сборок, подлежащих длительной выдержке в защитных средах, например в приреакторных бассейнах. Устройство для размещения пеналов с отработавшим ядерным топливом в водном бассейне содержит корпус - раму с опорным фланцем и основанием, через центральные отверстия в которых пропущена регулируемая по длине тяга с нажимной планкой в верхней части и шарнирно установленным в нижней части коромыслом с отверстиями, для группового крепления пеналов. Под нажимной планкой размещен упругий элемент. Корпус дополнительным снабжен фланцем - опорой упругого элемента. Корпус предпочтительно выполнить из прямоугольного профиля. Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении металлоемкости, упрощении конструкции, повышении технологичности при выполнении транспортных операций с тепловыделяющими сборками. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

В процессе эксплуатации АЭС накапливаются тепловыделяющие сборки, которые необходимо длительное время хранить в защитных средах, например в приреакторных водных бассейнах (хранилищах). Известны устройства для размещения тепловыделяющих сборок (ТВС) в хранилищах отработанного ядерного топлива (ХОЯТ), которые позволяют повысить коэффициент объемного заполнения ХОЯТ [Свидетельства РФ на полезную модель №21474, №21690, №23119].

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является устройство для размещения пеналов с отработавшим ядерным топливом в водном бассейне [Свидетельство РФ на полезную модель №3172], содержащее корпус, образованный опорным фланцем, соединительными элементами и основанием, имеющим центральное отверстие, через которое пропущена регулируемая по длине тяга с нажимной втулкой в верхней части и узлом крепления пеналов в нижней части, а между нажимной втулкой и основанием корпуса размещен упругий элемент.

Недостатками ближайшего аналога являются: высокая металлоемкость и сложность конструкции подвески, применение ее связано со значительными затратами времени на выполнение технологических операций.

Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении металлоемкости, упрощении конструкции, повышении технологичности при выполнении транспортных операций с тепловыделяющими сборками.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в устройстве для размещения пеналов с отработавшим ядерным топливом в водном бассейне, содержащем корпус - раму с опорным фланцем и основанием, через центральные отверстия в которых пропущена регулируемая по длине тяга с нажимной планкой в верхней части и шарнирно установленным в нижней части коромыслом с отверстиями, для группового крепления пеналов под нажимной планкой размещен упругий элемент, предложено корпус снабдить дополнительным фланцем - опорой упругого элемента, а в отверстиях коромысла закрепить цилиндрические полые вставки. Кроме того, предложено корпус и коромысло выполнить из прямоугольного профиля, а тягу в месте соединения с коромыслом, выполнить в виде вилки, детали устройства выполнить с антикоррозионным покрытием.

В сравнении с ближайшим аналогом металлоемкость заявляемой конструкции значительно меньше, т.к. в ней использованы в основном прямоугольные профили. Не требуется обточка и нарезка резьбы на токарном станке ряда деталей корпуса. В связи с тем, что рабочий ход упругого элемента незначительный, он выполнен более коротким. Однако длина всего устройства меняться не должна, поэтому корпус снабжен дополнительным фланцем - опорой упругого элемента при сохранении общей длины устройства. Это также приводит к снижению металлоемкости всей конструкции. Цилиндрические полые вставки, закрепленные в отверстиях коромысла, упрощают и уменьшают длительность технологического процесса закрепления и снятия пеналов с устройства. Выполнение нижней части тяги в виде вилки позволяет упростить саму конструкцию коромысла и использовать имеющийся конструкционный запас прочности тяги. При наличии вилки в тяге коромысло выполняется из одной детали, в то время как в ближайшем аналоге коромысло выполнено из двух пластин, закрепляемых по обе стороны от тяги. Для их объединения в одну конструкцию требуются дополнительные стяжные болты. Антикоррозионное покрытие деталей обеспечивает значительное увеличение сроков эксплуатации устройства без извлечения его для обследования. Кроме того, уменьшаются поступления продуктов окисления поверхностей металла от большого количества таких устройств, расположенных в хранилище.

Заявляемое изобретение проиллюстрировано на чертежах. На фиг.1 дан общий вид устройства (сечение), на фиг.2 - вид сверху, а на фиг.3 - устройство в работе. Устройство состоит из корпуса - рамы 1, сваренного из прямоугольных профилей, с опорным фланцем 2 и основанием 3. Через центральные отверстия в опорном фланце 2, предназначенном для размещения устройства на балках водного бассейна 12, и основание 3 пропущена регулируемая по длине тяга 4, на нижнем конце которой выполнена вилка 5, в которой установлено коромысло 6 с полыми цилиндрическими вставками 7. Корпус снабжен дополнительным фланцем - опорой 8 под упругий элемент 9. Сверху упругого элемента расположена нажимная планка 10, сжимающая упругий элемент 9 при изменении длины тяги 4 посредством резьбового соединения. Упругий элемент 9 сжимается при приложении усилия к нажимной планке 10.

Работа устройства сводится к следующему. Пеналы 13 с отработавшим ядерным топливом закрепляют в устройстве посредством болтов, пропущенных через полые цилиндрические вставки 7. Под действием веса пеналов пружина 9 сжимается. При этом пеналы посредством данного устройства могут быть установлены на балках водного бассейна 12 как с опорой на днище бассейна, так и без опоры на него. Указанное достигается изменением линейных размеров тяги 4, имеющей регулирующее резьбовое соединение элементов тяги 4.

Заявляемое устройство значительно легче аналога, проще в изготовлении и эксплуатации.

1. Устройство для размещения пеналов с отработавшим ядерным топливом в водном бассейне, содержащее корпус - раму с опорным фланцем и основанием, через центральные отверстия которых пропущена регулируемая по длине тяга с нажимной планкой в верхней части и шарнирно установленным в нижней части коромыслом с отверстиями, для группового крепления пеналов, под нажимной планкой размещен упругий элемент, отличающееся тем, что корпус снабжен дополнительным фланцем - опорой упругого элемента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен из прямоугольного профиля.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к хранилищам отработавшего ядерного топлива (ХОЯТ), имеющим щелевое балочное перекрытие, и может быть использовано на АЭС или заводах по регенерации отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) для увеличения объема хранения ОЯТ.

Способ демонтажа дефектных отработавших тепловыделяющих сборок // 2287194

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к способам обращения с ядерными отходами, складируемыми на базах сухого хранения (БСХ), и может использоваться при демонтаже дефектных отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), хранящихся на БСХ атомного подводного флота.

Демпфирующее устройство // 2200989

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к устройствам, устанавливаемых в контейнерном отсеке бассейна выдержки АЭС, и может быть использовано для предотвращения возможных аварий из-за падения тяжелых объектов с большой высоты (15 м), например транспортного контейнера с отработанными сборками (ОТС) энергетических реакторов, и защиты строительных конструкций здания и контейнера от разрушений.

Устройство для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом // 2195030

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 размещения радиоактивных сборок // 2146401

Способ извлечения ядерного топлива из корпусного реактора ядерной энергетической установки // 2129739

Изобретение относится к атомной энергетике и касается извлечения ядерного топлива из ядерных энергетических установок с корпусными реакторами судов и кораблей, преимущественно снимаемых с эксплуатации атомных подводных лодок, снимаемых с эксплуатации атомных ледоколов с отработавшим ядерным топливом.

Сцепка для пеналов с радиоактивными объектами // 2120674

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к устройствам для обращения с отработанным ядерным топливом. .

Устройство для транспортирования отработанного ядерного топлива // 2097847

Изобретение относится к области ядерной энергетики, касается, в частности устройств, предназначенных для обращения с отработанным ядерным топливом на АЭС. .

Хранилище отработанного ядерного топлива // 2094865

Способ загрузки отработанных тепловыделяющих сборок в контейнер // 2094863

Изобретение относится к ядерной технологии, в частности к способам транспортирования отработанного ядерного топлива и может быть использовано при выполнении транспортных операций по подготовке отработанного ядерного топлива (ОЯТ) к отправке на перерабатывающий завод.

Способ и устройство перечехловки и дефектации облученных тепловыделяющих сборок, находящихся в дефектных чехлах // 2373588

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к способам обращения с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), и может быть использовано при замене дефектных чехлов облученных (отработавших) тепловыделяющих сборок (ОТВС), хранящихся в наземных сухих хранилищах ОЯТ

Крышка для загрузки в контейнер по меньшей мере одной тепловыделяющей сборки ядерного реактора, устройство захвата и способ загрузки // 2404465

Устройство для сбора просыпей таблеток отработавшего ядерного топлива // 2444798

Устройство для перегрузки чехлов с отработавшим ядерным топливом // 2455715

Изобретение относится к области ядерной энергетики, к основному технологическому оборудованию для транспортно-технологических операций обращения с радиоактивными отходами и отработавшим ядерным топливом, в частности к устройствам для перегрузки чехлов с отработанным ядерным топливом

Устройство для подъема и перемещения отработавших тепловыделяющих сборок // 2474892

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора ВВ ЭР-1000 из транспортных чехлов в чехлы хранилища, и предназначено для использования в водонаполненных хранилищах отработавшего ядерного топлива на заводах по регенерации такого топлива или на АЭС в качестве аварийного инструмента

Устройство для подъема и перемещения ампул с пучками отработавших тепловыделяющих элементов // 2500044

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке ампул с пучками отработавших тепловыделяющих элементов (твэлов) реактора РБМК-1000 в пеналы, и предназначено для использования в камере комплектации пеналов (ККП) сухого хранилища или на АЭС в качестве аварийного инструмента. Устройство содержит грузоподъемное устройство (мостовой некопирующий электромеханический манипулятор), установленное в камере комплектации пеналов, и захват, установленный в полости стакана, в радиальные пазы которого введены раздвижные лапки, управляемые установленным внутри стакана штоком. Стакан выполнен с возможностью его введения в крышку ампулы при сведенных лапках, фиксации стакана в ней при разведенных лапках и снабжен вилкой, в пазу которой на оси установлен хвостовик головки, повторяющей по форме крышку ампулы, причем хвостовик головки установлен с возможностью поворота головки относительно стакана регулируемым усилием 5-15 кг. Изобретение позволяет дистанционно зацеплять и подннимать ампулы, загруженные пучком твэлов, в случае ее падения при перегрузке в ККП. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для сбора просыпей таблеток отработавшего ядерного топлива // 2525230

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР-1000 из транспортных чехлов в чехлы хранилища, и предназначено для использования в водонаполненных хранилищах отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в качестве аварийного инструмента. Устройство для сбора просыпи таблеток отработавшего ядерного топлива содержит установленную на грузоподъемном устройстве штангу, в нижней части которой установлен защитный стакан. Между пластинами стакана установлен с возможностью поворота пружинами кручения сборник, содержащий приемный и выдачной лотки. В приемном лотке с возможностью поворота пружинами кручения установлен скребок, а усилия пружин кручения сборника превышают усилия пружин кручения скребка. К скребку присоединен канат, соединенный с приводом, размещенным в верхней части штанги. По траектории поворота выдачного лотка установлена воронка. В качестве привода скребка используется рукоятка - шпингалет, перемещаемый по продольному пазу в штанге и фиксируемый в поперечных пазах, соединенных с продольным пазом. Технический результат - возможность выгрузки собранных таблеток в контейнер, минимальное техническое обслуживание. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство для подъема и перемещения дефектных отработавших тепловыделяющих сборок // 2528398

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке дефектных отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР 1000 из транспортных чехлов в чехлы хранилища, и предназначено для использования в водонаполненных хранилищах отработавшего ядерного топлива на заводах по регенерации такого топлива или на АЭС в качестве аварийного инструмента. Технический результат заключается в возможности извлечения ОТВС из транспортных чехлов при отрыве ее головки зацеплением за направляющие каналы и последующей установки в чехол хранилища. Устройство содержит захваты, установленные в нижней части штанг, находящихся на грузоподъемном устройстве с помощью грузозахватного устройства. Захваты снабжены цангами, выполненными с возможностью их введения в направляющие каналы ОТВС. Хвостовики цанг установлены в наконечниках штанг на резьбе и снабжены кронштейнами, а внутри цанг установлены конические стержни, присоединенные к наконечникам штанг. Количество захватов определяется исходя из усилия сцепления цанг с направляющими каналами, массы отработавшей тепловыделяющей сборки и прочности направляющих каналов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для сбора просыпей таблеток отработавшего ядерного топлива // 2540975

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР 1000 из транспортных чехлов в чехлы хранилища и предназначено для использования в водонаполненных хранилищах отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) в качестве аварийного инструмента. Устройство для сбора просыпи таблеток отработавшего ядерного топлива содержит штангу, в нижней части которой установлен сборник с открытой нижней частью, в которой размещен мягкий эластичный материал, над которым установлен выталкиватель, присоединенный к штоку, расположенному внутри штанги. В выталкивателе выполнены отверстия, в которых установлены с зазором прикрепленные к сборнику держатели, входящие в мягкий эластичный материал. В качестве мягкого эластичного материала используется скульптурный пластилин. К держателям в нижней части нитями прикреплена сетка, внедренная в мягкий эластичный материал, причем суммарное разрывное усилие нитей не превышает усилия перемещения выталкивателя штоком. Нижняя поверхность мягкого эластичного материала расположена выше нижнего торца сборника на 0,2-0,3 диаметра таблетки при сборе неразрушенных таблеток и заподлицо с нижним торцом сборника при сборе разрушенных. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Устройство для подъема и перемещения корпусов ампул с пучками отработавших тепловыделяющих элементов // 2553277

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке ампул с пучками отработавших тепловыделяющих элементов (твэлов) реактора РБМК-1000 в пеналы и предназначено для использования в камере комплектации пеналов (ККП) сухого хранилища или на АЭС в качестве аварийного инструмента. Устройство содержит установленный в ККП электромеханический манипулятор с захватом, установленным в повторяющую по форме крышку ампулы головку, раздвижные лапки, управляемые штоком, и установленные на оси между щек втулки. Втулка установлена на валу, размещенному между щек вилки, расположенных перпендикулярно щекам втулки. Вилка снабжена хвостовиком, закрепленным в головке, с возможностью вращения вилки. Раздвижные лапки выполнены высотой, превышающей высоту хвостовика пучка твэлов, выходящего за пределы корпуса, и снабжены радиусными губками, диаметр которых в сведенном положении равен наружному диаметру трубы корпуса. Технический результат - возможность дистанционного зацепления и подъема упавших корпусов ампул, находящихся в или горизонтальном положении. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.