Машина для загрузки тепловыделяющих сборок

Авторы патента:

G21C19/00 - Устройства для обработки, манипулирования или облегчения манипулирования топливными или другими материалами внутри реактора, например внутри его резервуара высокого давления

Владельцы патента RU 2495508:

АРЕФА НП ГМБХ (DE)

Изобретение относится с средствам манипуляции тепловыделяющими сборками (TBC) в ядерном реакторе. Машина (2) для загрузки TBC включает в себя направляющую мачту (10) и телескопически опускаемые из направляющей мачты (10) и снова поднимаемые телескопические элементы в виде центроискателя (12), грейфера (14) тепловыделяющего элемента и грейфера (16) элемента управления. Телескопические элементы сцеплены друг с другом и активно соединены с общим основным подъемным механизмом (18) таким образом, что при подъеме телескопических элементов из опущенного положения сначала грейфер (16) элемента управления захватывает грейфер (14) TBC, а затем грейфер (14) TBC захватывает центроискатель (12). Направляющая мачта (10) снабжена неподвижным упором (22), который задает конечное положение центроискателя (12), достигаемое при опускании. На направляющей мачте (10) расположен перемещаемый в направлении (38) подъема или опускания упор (40), который взаимодействует с соответствующим опорным фланцем (20) центроискателя (12), так что центроискатель (12) при подъеме перемещаемого упора (40) может подниматься из своего конечного положения в расположенное выше него промежуточное положение. Технический результат - сокращение времени, необходимого для замены ТВС и эффективного реагирования на возможные возникающие проблемы центрирования. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается машины для загрузки тепловыделяющих сборок, включающей в себя направляющую мачту и телескопически опускаемые из направляющей мачты и снова поднимаемые телескопические элементы в виде центроискателя, грейфера тепловыделяющей сборки и грейфера элемента управления, при этом телескопические элементы сцеплены друг с другом и активно соединены с общим основным подъемным механизмом таким образом, что при подъеме телескопических элементов из опущенного положения сначала грейфер элемента управления захватывает грейфер тепловыделяющей сборке, а затем грейфер тепловыделяющей сборки захватывает центроискатель, и при этом направляющая мачта снабжена неподвижным упором, который задает конечное положение центроискателя, достигаемое при опускании.

Такого рода машина для загрузки тепловыделяющих сборок, служащая для манипулирования и для транспортировки тепловыделяющих сборок в охлаждаемом водой под давлением реакторе известна, например, из DE 10004100 C2.

У такого рода машины для загрузки тепловыделяющих сборок при перемещении вверх тросового привода, которым телескопические элементы сцеплены друг с другом, в так называемом режиме тепловыделяющих сборок (режим ТЭ) поочередно захватываются грейфером элемента управления сначала грейфер тепловыделяющей сборки, а затем центроискатель, пока последний не окажется на верхнем конце направляющей мачты. То есть все телескопические элементы полностью перемещаются вверх по меньшей мере до верхнего конца телескопической мачты. Только когда это положение, так называемое транспортное положение, достигнуто, загрузочная машина может перемещаться. Тем самым гарантируется, что при транспортировке тепловыделяющей сборки он в любом случае будет полностью поднят, во избежание того, что тепловыделяющая сборка при транспортировке, например, повиснет на барьере между реактором и бассейном выдержки тепловыделяющих сборок и приведет к повреждениям.

При замене тепловыделяющих сборок реактор отключен. Чтобы по возможности сократить простои оборудования при производстве энергии во время замены тепловыделяющих сборок, стремятся к тому, чтобы осуществлять замену тепловыделяющих сборок в как можно более короткий промежуток времени.

С этой целью были разработаны стратегии загрузки нового типа, которые описаны в DE 102008005468 B3, но которые из-за вышеназванных ограничений существовавших до сих пор машин для загрузки тепловыделяющих элементов были неосуществимы или, во всяком случае, осуществимы в ограниченной степени. Правда, эта проблема уже частично предвиделась в DE 10004100 C2 и была частично решена с помощью закрепленного в головной части (балансире) грейфера элемента управления, при необходимости разводного захвата, который при процессе подъема обеспечивает предварительный захват центроискателя грейфером элемента управления. Но на практике это решение зарекомендовало себя только при движении машины для загрузки тепловыделяющих элементов без груза, т.е. когда не происходит транспортировки тепловыделяющего элемента.

В основу настоящего изобретения положена задача предоставить машину для загрузки тепловыделяющих сборок вышеназванного рода, с помощью которой по сравнению с традиционной технологией достигалось бы сокращение времени, необходимого для замены тепловыделяющих сборок, и с помощью которой можно было бы реагировать на возможные возникающие проблемы центрирования быстрее и эффективнее, чем до сих пор.

Задача изобретения решается за счет того, что на направляющей мачте расположен по меньшей мере один перемещаемый посредством отдельного специального подъемного механизма в направлении подъема или опускания упор, который взаимодействует с согласованным несущим фланцем центроискателя, так что центроискатель при подъеме перемещаемого упора может подниматься из своего конечного положения в расположенное выше него промежуточное или поднятое положение.

Благодаря такого рода конфигурации, при сохранении опробированных в эксплуатации процессов центрирования и без ущерба в отношении аспектов техники безопасности, возможно расширение существовавшей до сих пор стратегии загрузки, при котором путем целенаправленного устранения, соответственно, возобновления центрирования центроискателя, независимо от основного подъемного механизма, возможен гибкий, в частности со смещением в поперечном направлении, как, например, описано в DE 102008005468 B3, подъезд к находящейся в соответствующем положении тепловыделяющей сборке.

В предпочтительном варианте осуществления отдельный подъемно-опускающий механизм для перемещаемого упора выполнен таким образом, что центроискатель из промежуточного положения, задаваемого перемещаемым упором, путем опускания перемещаемого упора может непрерывно и плавно передвигаться в ограниченное неподвижным упором конечное положение. Это значит, вес центроискателя при опускании перемещаемого упора из его поднятого положения в конце процесса опускания передается на неподвижный упор в направляющей мачте; тогда перемещаемый упор и предусмотренный для приведения его в действие специальный подъемный механизм разгружаются.

Предпочтительно перемещаемый упор включает в себя некоторое количество фиксирующих элементов, болтов или штифтов, которые продеваются сквозь соответствующие направляющие отверстия в направляющей мачте, и которые могут перемещаться внутри направляющих отверстий с одной составляющей движения в направлении подъема или опускания. Для хорошего доступа, например, при работах по техническому обслуживанию, специальный подъемный механизм расположен на верхнем конце направляющей мачты или над ним, например, на грузовой тележке машины для загрузки тепловыделяющих сборок или внутри нее, и посредством одной или нескольких подъемных тяг соединен с перемещаемым упором.

В предпочтительном варианте осуществления специальный подъемный механизм снабжен винтовым приводом, включающим в себя по меньшей мере один самотормозящийся ходовой винт. Для привода целесообразно предусмотреть электродвигатель. Весь специальный подъемный механизм предпочтительно рассчитан на продублированную и безотказную работу.

Центроискатель может включать в себя два отдельных несущих фланца, из которых один предназначен для взаимодействия с неподвижным упором, а другой для взаимодействия с перемещаемым упором. Альтернативно предусмотрен только один единственный несущий фланец, который может взаимодействовать как с неподвижным упором, так и с перемещаемым упором.

Предпочтительно машина для загрузки тепловыделяющих сборок снабжена некоторым количеством сенсоров, которые непосредственно или опосредствованно регистрируют по меньшей мере конечное положение, предпочтительно любое текущее положение перемещаемого упора и передают на пульт управления. При этом они могут представлять собой, например, концевые выключатели, которые непосредственно приводятся в действие перемещаемым упором. Альтернативно или дополнительно сенсоры могут быть расположены в ветви привода специального подъемного механизма, например, в виде устройств кодирования угловых координат, которые в случае подъемного винтового привода регистрируют положение ходового винта или электродвигателя.

Достигаемые с помощью изобретения преимущества заключаются, в частности, в том, что путем целенаправленного временного устранения центрирования центроискателя посредством перемещаемого упора независимо от основного подъемного механизма обеспечена возможность смещенного в бок относительно положения тепловыделяющей сборки подъезда или отъезда машины для загрузки тепловыделяющих сборок, что приводит к сокращению процессов замены тепловыделяющих сборок в реакторе. При этом наибольшая часть процесса подъема и опускания тепловыделяющей сборки может осуществляться без прикосновения к соседним тепловыделяющим сборкам в активной зоне реактора, с преимуществом сокращения до минимума контактов тепловыделяющих сборок и риска повреждения тепловыделяющих сборок. Другое преимущество заключается в том, что эти процессы могут осуществляться с повышенной скоростью, благодаря чему время замены тепловыделяющей сборки еще более сокращается. Кроме того, теперь имеются аппаратные возможности для того, чтобы при использовании дополнительного подъема перемещаемого упора особенно быстро и гибко реагировать на возможно возникающие проблемы центрирования.

Один из примеров осуществления изобретения ниже поясняется подробнее с помощью чертежей. На них показано, соответственно в сильно упрощенном и схематизированном изображении:

Фиг.1 - частично рассеченный вид сбоку машины для загрузки тепловыделяющих сборок в первом рабочем состоянии, и

Фиг.2 - машина для загрузки тепловыделяющих сборок, показанная на фиг.1, во втором рабочем состоянии.

Одинаковые детали на обеих фигурах снабжены одними и теми же ссылочными позициями.

Изображенная на Фиг.1 машина 2 для загрузки тепловыделяющих сборок служит для манипулирования и для транспортировки тепловыделяющих сборок 4 внутри бассейна ядерного реактора здесь охлаждаемого водой под давлением реактора. Машина 2 для загрузки тепловыделяющих сборок применяется также для транспортировки тепловыделяющих сборок 4 между бассейном реактора и бассейном выдержки, находящимся вне корпуса высокого давления ядерного реактора.

Машина 2 для загрузки тепловыделяющих сборок включает в себя здесь только схематично обозначенную, направляемую по не изображенным рельсам грузовую тележку 6, которая расположена выше зеркала воды бассейна реактора. Посредством фланцевого соединения 8 на грузовой тележке 6 установлена выступающая вертикально вниз в бассейн реактора направляющая мачта 10. Направляющая мата 10 выполнена в виде полой трубы с круглым внутренним поперечным сечением. Внутри направляющей мачты 10 может помещаться центроискатель 12, который выполнен в виде полой трубы с квадратным поперечным сечением. Внутри центроискателя 12, в свою очередь, помещается выполненный в виде полой трубы с квадратным поперечным сечением грейфер 14 тепловыделяющей сборки. Грейфер 14 тепловыделяющей сборки выполнен в виде двойного грейфера, и в его полости помещается грейфер 16 элемента управления. Равным образом по общеупотребительной, но здесь далее не применяемой терминологии весь узел, состоящий из центроискателя 12, грейфера 14 тепловыделяющей сборки и грейфера 16 элемента управления может также называться двойным грейфером.

Центроискатель 12, грейфер 14 тепловыделяющей сборки и грейфер 16 элемента управления являются телескопическими элементами, которые могут выдвигаться из втянутого, убранного друг в друга состояния (не изображено) телескопически вниз из направляющей мачты 10. Выдвижение телескопических элементов происходит за счет их собственного веса. Обратное втягивание телескопических элементов осуществляется с помощью смонтированного на грузовой тележке 6 или над ней основного подъемного механизма 18 (здесь обозначенного только схематично).

Конструктивно движение отдельных телескопических элементов друг относительно друга согласовано таким образом, что в опускающем режиме сначала центроискатель 12 опускается вниз из направляющей мачты 10, притом, как правило, до тех пор, пока он не достигнет своего изображенного на фиг.1 нижнего конечного положения. При дальнейшем опускающем режиме затем продолжается только лишь опускание грейфера 14 тепловыделяющей сборки, и наконец, грейфера 16 элемента управления, пока и они не достигнут своего нижнего конечного положения. В подъемном режиме последовательность действий обратная, как еще будет описано ниже в деталях.

Центроискатель 12 служит для центрирования и направления грейфера 14 тепловыделяющей сборки. Сам центроискатель 12 при движении подъема или опускания направляется несколькими расположенными на внутренней стороне направляющей мачты 10 парами роликов. На верхнем конце центроискателя 12 расположен несущий фланец 20, который, с одной стороны, садится в конце движения вниз на закрепленный в направляющей мачте 10 нижний неподвижный упор 22, благодаря чему это движение вниз ограничено, а с другой стороны, действует в качестве захвата при движении вверх с помощью грейфера 14 тепловыделяющей сборки. Кроме того, несущий фланец 20 приводит в действие закрепленный на направляющей мачте 10 конечный выключатель.

На нижнем конце центроискателя 12 закреплено восемь центрирующих штифтов 24, а именно, по две штуки на каждой из четырех сторон центроискателя 12. Незадолго до того как центроискатель 12 достигнет нижнего положения в бассейне реактора корпуса высокого давления реактора и окажется непосредственно над целевой тепловыделяющей сборкой 4 (или соответствующим проемом в активной зоне реактора), центрирующие штифты 24 проникают в предназначенные для них центрирующие отверстия в головках соседних тепловыделяющих сборок 4' и тем самым центрируют центроискатель 12. При этом грейфер 14 тепловыделяющей сборки и грейфер 16 элемента управления также центрируются над намеченным положением в решетке тепловыделяющих сборок. Благодаря этому, с одной стороны, обеспечивается наличие свободного поперечного сечения необходимого размера для опускания или подъема тепловыделяющей сборки 4, а с другой стороны, достижение необходимой глубины посадки. Кроме того, при этом осуществляется контроль недопустимого наклонного положения тепловыделяющих сборок 4, а также правильной посадки соседних тепловыделяющих сборок 4'.

В центроискателе 12 расположен выполненный в виде полой трубы с квадратным поперечным сечением грейфер 14 тепловыделяющей сборки. На его нижнем конце установлен грейферный инструмент 26, служащий для захвата тепловыделяющей сборки 4. На своем верхнем конце он закрыт фиксирующей плитой 28. Через выемку в фиксирующей плите 28 проходит подъемная тяга 30 элемента управления для находящегося внутри грейфера 14 тепловыделяющей сборки грейфера 16 элемента управления, которая служит для захвата и манипулирования вставленного в тепловыделяющую сборку 4 элемента управления (также называемого управляющим стержнем, не изображен). Размеры выемки в фиксирующей плите 28 выбраны так, что грейфер 16 элемента управления не проходит насквозь через нее. Поэтому грейфер 16 элемента управления при своем движении вверх, как только он упрется в фиксирующую плиту 28, захватывает с собой вверх грейфер 14 тепловыделяющей сборки.

На верхнем конце подъемная тяга 30 грейфера элемента управления проходит через выемку в несущем фланце 20 центроискателя 12 и соединена с балансиром 32. На балансире 32, в свою очередь, закреплен нижний конец тросового привода 34. На верхнем конце тросовый привод 34 прикреплен к электроприводной тросовой лебедке основного подъемного механизма 18. Привод основного подъемного механизма 18 находится в целях доступности для работ по техническому обслуживанию и тому подобного на верхнем конце направляющей мачты 10, например, над фланцевым соединением 8 направляющей мачты 10 с грузовой тележкой 6.

В опускающем режиме основного подъемного механизма 18 грейфер 16 элемента управления посредством тросового привода 34 и посредством соединенной через балансир 32 с тросовым приводом 34 подъемной тяги 30 грейфера элемента управления опускается вниз в направлении активной зоны 36 реактора. Под действием своего собственного веса грейфер 14 тепловыделяющей сборки и центроискатель 12 синхронно движутся вниз. При достижении своего конечного положения центроискатель 12 упирается своим несущим фланцем 20 в нижний неподвижный упор 22 в направляющей мачте 10 и за счет этого фиксируется. Ранее несомый основным подъемным механизмом 18 вес центроискателя 12 благодаря этому переносится на направляющую мачту 10. Центроискатель 12 уже описанным выше образом центрируется относительно соседних тепловыделяющих сборок 4'.

При дальнейшем опускающем режиме затем продолжается только лишь опускание грейфера 14 тепловыделяющей сборки и грейфера 16 элемента управления. Они оба движутся дальше вниз сначала синхронно. Как только грейфер 14 тепловыделяющей сборки упрется в предназначенную для захвата тепловыделяющую сборку 4 и зафиксируется с ней (или опустит ранее зафиксированный тепловыделяющий элемент 4 в намеченном положении в решетке активной зоны), движение опускания грейфера 14 тепловыделяющей сборки заканчивается. Затем в последней фазе режима опускания только лишь грейфер 16 элемента управления продолжает двигаться вниз, пока он также не зафиксируется с предназначенным для захвата элементом управления. В случае если манипулирование элементом управления не требуется или, соответственно, нежелательно, последний этап движения может отсутствовать, и грейфер 16 элемента управления остается в своем верхнем положении упора относительно грейфера 14 тепловыделяющей сборки.

В подъемном режиме последовательность действий обратная: основной подъемный механизм 18 сначала посредством тросового привода 34 и подъемной тяги 30 грейфера элемента управления тянет вверх грейфер 16 элемента управления, пока этот грейфер не упрется в фиксирующую плиту 28 грейфера 14 тепловыделяющей сборки и благодаря этому не захватит грейфер 14 тепловыделяющей сборки. В дальнейшем ходе процесса подъема фиксирующая плита 28 грейфера 14 тепловыделяющей сборки упирается затем в несущий фланец 20 центроискателя 12, благодаря чему центроискатель также захватывается верх.

Вследствие центрирования центроискателя 12 в соседних тепловыделяющих сборках 4' и описанной выше связи подъема центроискателя с основным подъемным механизмом 18 машина 2 для загрузки тепловыделяющих сборок не может перемещаться в поперечном направлении. В результате этого стратегия загрузки

сужается.

Чтобы устранить это ограничение, у машины 2 для загрузки тепловыделяющих сборок, как показано на фиг.1, предусмотрен перемещаемый в направлении 38 подъема/опускания упор 40 в направляющей мачте 10, который приводится в действие посредством отдельного и независимого от основного подъемного механизма 18 специального подъемного механизма 42. Перемещаемый упор 40 при необходимости поднимает центроискатель 12 из его нижнего конечного положения, которое задано неподвижным упором 22, настолько, что центрирование центроискателя 12 в соседних тепловыделяющих сборках 4' устраняется, и становится возможным боковое перемещение машины 2 для загрузки тепловыделяющих сборок. Благодаря этому обеспечивается возможность - при условии наличия достаточного пространства сбоку в активной зоне 36 реактора - транспортировки тепловыделяющей сборки, соответственно, «смещенного в бок подъезда» к намеченному положению с одной составляющей движения в горизонтальном направлении, причем уже до того, как захваченная тепловыделяющая сборка 4 полностью будет вынута из активной зоны 36 реактора или, соответственно, еще в конечной фазе процесса посадки, при которой сажаемая тепловыделяющая сборка 4 уже частично опущена в активную зону 36 реактора. Это наглядно поясняется на фиг.2.

Конкретно перемещаемый упор 40 в машине 2 для загрузки тепловыделяющих сборок, показанной на фиг.1, включает в себя несколько сцепленных друг с другом в процессе движения штифтов или фиксирующих элементов (не изображены), которые продеты через соответствующие выемки, например, шлицевые или круглые выемки, в наружной стенке направляющей мачты 10. Эти выемки образуют предпочтительно направляющие для штифтов или фиксирующих элементов, которые могут перемещаться в них с одной составляющей движения в вертикальном направлении. Таким образом, в этом варианте образуется в итоге кулисная направляющая. Но направление фиксирующих элементов перемещаемого упора 40 может также осуществляться другим способом. Отдельные штифты или фиксирующие элементы могут быть сцеплены друг с другом вне наружной стенки направляющей мачты 10 посредством соединенной с ней системой тяг или рамной конструкцией или тому подобным. Посредством направляемых по наружной стороне направляющей мачты 10 подъемных тяг 44 образуемый штифтами или фиксирующими элементами упор 40 приводится в действие, т.е. поднимается или опускается в направлении 38 подъема/опускания. В альтернативном варианте осуществления, при условии наличия соответствующего места, подъемные тяги 44 могут быть расположены внутри направляющей мачты 10.

Внутри направляющей мачты 10 штифты или фиксирующие элементы взаимодействуют, в зависимости от положения перемещаемого упора 40, с несущим фланцем 20 центроискателя 12 и при необходимости поднимают его. В нижнем конечном положении перемещаемого упора подъемные штанги 44 не должны нести веса, и специальный подъемный механизм 42 не нагружен. Более того, тогда вес центроискателя 12 полностью воспринимается неподвижным упором 22, на который опирается несущий фланец 20 центроискателя 12, когда центроискатель 12 полностью опущен основным подъемным механизмом 18. Конструкция может быть также такой, чтобы в нижнем конце перемещаемого упора 40 центроискатель 12 опирался на перемещаемый упор 40, который тогда, в свою очередь, опирается на неподвижный упор 22. При подъеме перемещаемого упора 40 он захватывает с собой вверх несущий фланец 20 центроискателя и поднимает центроискатель 12 относительно неподвижного упора 22, как изображено на фиг.2. То есть вес центроискателя 12 при подъеме воспринимается перемещаемым упором 40, который в отношении этой несущей функции является достаточно стабильным и благодаря своим размерам способен нести нагрузку. Перемещаемый упор 40 не должен обязательно взаимодействовать с одним и тем же несущим фланцем 20, который в нижнем конечном положении центроискателя 12 опирается на неподвижный упор 22 направляющей мачты 10; для этой цели на центроискателе 12 может быть также предусмотрен отдельный от него второй несущий фланец.

Как уже было описано выше, приведение в действие перемещаемого упора 40 в примере осуществления, показанном на фиг.1 и 2, осуществляется посредством двух подъемных тяг 44. Эти подъемные тяги 44 могут, например, быть выполнены в виде винтовых подъемных тяг, электропривод и приведение в действие которых, в свою очередь, осуществляется посредством расположенного в области грузовой тележки 6 винтового привода. Такого рода привод, конечно, является самотормозящимся. Предпочтительно ровно один приводной двигатель 9 через соответствующие шарнирные валы 92 и приводные червяки приводит в действие две подъемные тяги 44, снабженные каждая резьбой (для взаимодействия с соответствующим приводным червяком). Эти компоненты привода в целом образуют приводимый в действие независимо от основного подъемного механизма 18 специальный подъемный механизм 42, служащий для подъема и опускания перемещаемого упора 40. Возможны альтернативные варианты осуществления функции вертикального перемещения подъемного устройства 40 с применением надлежащих электромеханических и/или гидравлических конструктивных и приводных элементов. В целях резервирования (дублирования) предпочтительно предусмотрены два или более специальных подъемных механизма 42, при этом каждый специальный подъемный механизм может выполнять свою задачу самостоятельно при выходе из строя другого специального подъемного механизма.

Целесообразно, если текущее положение перемещаемого упора 40 регистрируется соответствующими сенсорами (не изображены) измерительных приборов и контролируется или, соответственно, визуально отображается (например, с помощью сообщения «центроискатель в поднятом положении» или тому подобного) на пульте управления (не изображен) машины 2 для загрузки тепловыделяющих сборок. Сигналы позиционирования такого рода сенсоров интегрируются в управление машины 2 для загрузки тепловыделяющих сборок. Целесообразно, если подъем перемещаемого упора 40 включен в автоматизированную программу движения соответственно выбранной стратегии загрузки/разгрузки, которая программно или аппаратно имплементирована в электронику управления или, соответственно, регулирования пульта управления. Стандартные меры безопасности предотвращают или препятствуют непреднамеренному приведению в действие перемещаемого упора 40 в определенных рабочих ситуациях, которые регистрируются с помощью других сенсоров и передаются на пульт управления, например, когда центрирующие штифты 24 центроискателя 12 «застряли» в соседних тепловыделяющих сборках 4'. Причем для особых случаев предусмотрено ручное управление и приведение в действие перемещаемого упора 40 в обход автоматики.

Общая длина направляющей мачты 10 составляет, например, 10000 мм, длина центроискателя 12 приблизительно 10300 мм, а длина грейфера 14 тепловыделяющей сборки соответственно длине соответствующей тепловыделяющей сборке приблизительно 5800 мм. Общая высота подъема тросового привода 34 составляет обычно 12000 мм, высота подъема перемещаемого упора 40 составляет например, 200 мм. Вес центроискателя 12 составляет, например, от 500 до 1000 кг, грейфер тепловыделяющей сборки весит примерно 260 кг, а один отдельная тепловыделяющая сборка весит округленно 850 кг.

СПИСОК ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

2 Машина для загрузки тепловыделяющих сборок

4 Тепловыделяющая сборка

6 Грузовая тележка

8 Фланцевое соединение

10 Направляющая мачта

12 Центроискатель

14 Грейфер тепловыделяющей сборки

16 Грейфер элемента управления

18 Основной подъемный механизм

20 Несущий фланец

22 Неподвижный упор

24 Центрирующий штифт

26 Грейферный инструмент

28 Фиксирующая плита

30 Подъемная тяга грейфера элемента управления

32 Балансир

34 Тросовый привод

36 Активная зона реактора

38 Направление подъема/опускания

40 Перемещаемый упор

42 Специальный подъемный механизм

44 Подъемная тяга

90 Приводной двигатель

92 Шарнирный вал.

1. Машина (2) для загрузки тепловыделяющих сборок, включающая в себя направляющую мачту (10) и телескопически опускаемые из направляющей мачты (10) и снова поднимаемые телескопические элементы в виде центроискателя (12), грейфера (14) тепловыделяющей сборки и грейфера (16) элемента управления, при этом телескопические элементы сцеплены друг с другом и активно соединены с общим основным подъемным механизмом (18) таким образом, что при подъеме телескопических элементов из опущенного положения сначала грейфер (16) элемента управления захватывает с собой грейфер (14) тепловыделяющей сборки, а затем грейфер (14) тепловыделяющей сборки захватывает с собой центроискатель (12), и при этом направляющая мачта (10) имеет неподвижный упор (22), который задает конечное положение центроискателя (12), достигаемое при опускании, отличающаяся тем, что на направляющей мачте (10) расположен по меньшей мере один перемещаемый посредством отдельного специального подъемного механизма (42) в направлении (38) подъема или опускания упор (40), который взаимодействует с согласованным несущим фланцем (20) центроискателя (12), так что центроискатель (12) при подъеме перемещаемого упора (40) выполнен с возможностью подъема из своего конечного положения в расположенное выше него промежуточное или поднятое положение.

2. Машина (2) для загрузки тепловыделяющих сборок по п.1, причем центроискатель (12) из промежуточного или поднятого положения, заданного перемещаемым упором (40), путем опускания перемещаемого упора (40) может непрерывно и плавно передвигаться в ограниченное неподвижным упором (22) конечное положение.

3. Машина (2) для загрузки тепловыделяющих сборок по п.1, причем перемещаемый упор (40) включает в себя фиксирующие элементы, которые проходят сквозь соответствующие направляющие отверстия в направляющей мачте (10) и которые могут перемещаться внутри направляющих отверстий с одной составляющей движения в направлении (38) подъема или опускания.

4. Машина (2) для загрузки тепловыделяющих сборок по п.1, причем специальный подъемный механизм (42) расположен на верхнем конце направляющей мачты (10) и посредством одной или нескольких подъемных тяг (44) соединен с перемещаемым упором (40).

5. Машина (2) для загрузки тепловыделяющих сборок по п.1 или 4, причем специальный подъемный механизм (42) снабжен винтовым приводом.

6. Машина (2) для загрузки тепловыделяющих сборок по п.1, причем центроискатель (12) имеет несущий фланец (20), который взаимодействует как с неподвижным упором (22), так и с перемещаемым упором (40).

7. Машина (2) для загрузки тепловыделяющих сборок по п.1, причем она снабжена сенсорами, которые регистрируют соответствующее конечное положение, предпочтительно также промежуточные положения перемещаемого упора (40) и передают на пульт управления.

Винтовой подъемник // 2459763

Изобретение относится к подъемным устройствам, которые могут быть использованы в атомной технике, и предназначено для использования в реакторах с жидкометаллическим теплоносителем при установке или снятии герметизирующей защитной пробки в крышке реактора.

Устройство для запрессовки и выпрессовки под давлением зажимного штифта // 2452049

Изобретение относится к устройству (40), применяемому для запрессовки и выпрессовки под давлением зажимного штифта (2), содержащему первое гнездо (52), противоположно которому расположена головка (56) для запрессовки, установленная подвижно на корпусе (42) устройства; второе гнездо (76), противоположно которому расположена головка (78) для выпрессовки, установленная также подвижно на корпусе (42); и средство (100) для создания давления, выполненное поворотным в корпусе (42), с возможностью перестановки из положения запрессовки, в котором оно может оказать давление на головку для запрессовки, в положение выпрессовки, в котором оно может оказать давление на головку для выпрессовки, и наоборот.

Тракт технологического канала ядерного уран-графитового реактора // 2449390

Изобретение относится к технике эксплуатации ядерных реакторов, в частности касается средств восстановления работоспособности температурного компенсатора тракта технологического канала (ТК) ядерного уран-графитового реактора, и может быть использовано при проведении капитальных ремонтов на реакторе.

Перегрузочная машина ядерного реактора // 2397555

Изобретение относится к атомному машиностроению и может быть использовано для выполнения транспортно-технологических операций со свежими и отработавшими тепловыделяющими сборками (ТВС) в ядерном реакторе.

Способ и устройство для обезвоживания высокоактивных отходов на основе измерений температуры точки росы // 2377673

Изобретение относится к области хранения высокоактивных отходов (ВАО), в частности к области высушивания ВАО для хранения и/или транспортировки. .

Устройство для перегрузки отработанных тепловыделяющих сборок // 2348084

Изобретение относится к устройствам для перегрузки отработанных тепловыделяющих сборок (ОТВС) ядерных реакторов из бассейна выдержки в транспортный упаковочный контейнер (ТУК).

Способ осушки отработавших тепловыделяющих сборок // 2335816

Изобретение относится к области обращения с отработавшим ядерным топливом, в частности к способам сухого хранения отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС). .

Устройство перегрузки топливных элементов в ядерном реакторе перегрузочными машинами с гибким подвесом объектов // 2319236

Способ растворения твэл, содержащих металлический магний // 2316387

Изобретение относится к способам растворения облученного ядерного топлива, содержащего металлический магний, и может быть использовано в радиохимической промышленности.

Устройство для резки чехла с отработавшим ядерным топливом в ячейке хранилища // 2501104

Изобретение относится к области атомной техники и может быть использовано в устройствах для резки чехла с отработавшим ядерным топливом в ячейке хранилища. Устройство содержит вертикально-сверлильный станок, который установлен на платформе, расположенной с возможностью поворота относительно вертикальной оси на опорной кольцевой плите. Опорная плита установлена на опорной раме с возможностью вертикального перемещения по ней. Платформа снабжена двумя отверстиями, одно из которых выполнено соосно шпинделю станка. В другом отверстии платформы, выполненном в ее центре, установлена с возможностью прохода вертикальная подпружиненная штанга. Штанга снабжена прижимом, который установлен на ее нижнем конце. Между шпинделем станка и режущим инструментом установлен карданный вал, который соединен с вертикальной подпружиненной штангой с обеспечением постоянной величины расстояния между осями штанги и вала. Техническим результатом изобретения является наличие осевой жесткости между режущим инструментом и разрезаемым чехлом в процессе резки, что позволяет исключить биение режущего инструмента. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ продления ресурса графитового ядерного канального реактора // 2501105

Изобретение относится преимущественно к канальным реакторам АЭС типа РБМК с графитовой кладкой активной зоны. Способ включает снижение температуры облучения графита путем уменьшения аксиальной неравномерности термического сопротивления газового зазора технологического канала графитового ядерного канального реактора за счет заполнения газового зазора гелием с содержанием газовых примесей не выше 2%. Технический результат - продление срока службы графитовой кладки, технологического канала топливной ячейки и реактора в целом, снижение вредного радиоактивного воздействия на окружающую среду, сокращение транспортно-технологических операций с радиоактивными веществами и простоя реактора, снижение дозовых нагрузок на персонал, повышение безопасности реактора, коэффициента использования мощности и выработки электроэнергии. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ загрузки облученных блоков дав-90 и устройство для его осуществления // 2510086

Изобретения относятся к ядерной технике, в частности к транспортированию и перегрузке облученных твэлов дисперсионных в алюминиевой оболочке высокообогащенных типа ДАВ-90 (далее «блоков ОДАВ») в транспортный упаковочный контейнер (ТУК). Способ включает транспортировку блоков ОДАВ со стола разбора до ТУК, загрузку блоков ОДАВ в ТУК. При этом загрузка чехла блоками ОДАВ проводится на столе разбора, установка загруженного блоками ОДАВ чехла в ТУК проводится без использования бункера и загрузочной тележки. Загрузку блоков ОДАВ осуществляют на столе разбора непосредственно в чехол ТУК под слоем воды с помощью ручного манипулятора. Захват включает несущую штангу с механическим захватом клещевого типа. При этом захват снабжен пружиной, фиксирующим кольцом и пневмоцилиндром с блоком дистанционного управления. Открывание предлагаемого захвата производится принудительно при дистанционной подаче избыточного давления в верхнюю полость пневмоцилиндра, что обеспечивает только контролируемое открывание. При отсутствии избыточного давления в верхней полости пневмоцилиндра пружина автоматически перемещает кольцо, которое закрывает захват и блокирует рычаги в закрытом положении. Технический результат - исключение возможности самораскрытия захвата, повышение надежности удержания груза при транспортировке, повышение радиационной безопасности персонала при загрузке ОДАВ в ТУК и сокращение времени загрузки. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Захват для подъема и перемещения корпуса ампулы с пучком отработавших тепловыделяющих элементов // 2511118

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. Захват содержит корпус и смонтированные на нем радиально стаканы с крышками. В стаканах установлены подпружиненные упоры, торцы которых, входящие во внутреннюю полость захвата, выполнены под углом к вертикали. В нижней части корпус захвата выполнен с возможностью вхождения в нее корпуса ампулы с пучком твэлов. Подпружиненные упоры установлены в стаканах с возможностью только прямолинейного перемещения. Внутри корпуса установлена подвижная опорная втулка. Для работы захватом используют мостовой некопирующий электромеханический манипулятор, размещенный в ККП сухого хранилища, захват которого вводится в хвостовик предлагаемого захвата. Технический результат - повышение безопасности извлечения корпуса ампулы с пучком твэлов из чехла или пенала. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Механизм установки и удержания крышки пенала хранения отработавшего ядерного топлива // 2518158

Изобретение относится к ядерной энергетике, а именно к устройствам для хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), и может быть использовано в «сухом» хранилище, а также в защитных камерах хранилищ ОЯТ и АЭС. Механизм установки и удержания крышки пенала хранения отработавшего ядерного топлива включает захват, привод которого выполнен в виде зубчатых передач внутреннего зацепления, поворотные планки и упоры, ограничивающие угол поворота ведущего зубчатого колеса, подъемную втулку, снабженную пальцами, связывающими ее с ведущим зубчатым колесом и входящими в соответствующие отверстия корпуса захвата и стыковочный ключ. В верхней части к корпусу захвата прикреплена втулка с внутренним буртом, в верхней части идентичная по форме и размерам крышке ампулы. Во втулку введен захват электромеханического некопирующего мостового манипулятора, а для удержания крышки, стыковочного ключа и захвата установлена подставка. Технический результат - возможность ремонта механизма или использования для снятия и постановки крышки на пенал второго мостового манипулятора. 3 ил.

Способ кристаллизационного выделения и очистки гексагидрата нитрата уранила и устройство для его осуществления // 2528399

Изобретение относится к технологии кристаллизационного выделения и очистки продуктов. Заявленный способ кристаллизационного выделения и очистки гексагидрата нитрата уранила включает непрерывную кристаллизацию гексагидрата нитрата уранила из концентрированного азотнокислого раствора нитрата уранила, разделение кристаллов гексагидрата нитрата уранила и маточного раствора, промывку кристаллов, сбор и выгрузку промытых кристаллов. При этом завершение процесса кристаллизации и переход кристаллов гексагидрата нитрата уранила в зону промывки осуществляют в изотермических условиях, промытые кристаллы направляют в емкость-сборник, заполненную промывным раствором, вытесняемым кристаллами в зону промывки, после заполнения емкости-сборника кристаллами производят поверхностное оплавление кристаллов на внутренних поверхностях емкости-сборника и запорной арматуры и выгрузку промытых кристаллов. Устройство для кристаллизационного выделения и очистки гексагидрата нитрата уранила содержит вертикальный кристаллизатор и колонну противоточной промывки кристаллов гексагидрата нитрата уранила, причем кристаллизатор и промывная колонна выполнены в виде единой трубы, к нижней части которой присоединен многопозиционный полнопроходный кран, поочередно соединяющий трубу с емкостями-сборниками промытых кристаллов. Техническим результатом является повышение прямого операционного выхода продукта, повышение производительности процесса и достижение требуемых показателей по очистке. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

Контейнер для хранения просыпей таблеток отработавшего ядерного топлива // 2532088

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам обеспечения безопасности при перегрузке ОТВС реактора ВВЭР-1000 из транспортных чехлов в чехлы хранилища, и предназначено для использования в водонаполненных хранилищах отработавшего ядерного топлива. Контейнер для хранения просыпей таблеток ОЯТ содержит корпус шестигранного сечения, идентичного шестигранному сечению ОТВС. В верхней части к корпусу присоединено донышко с горловиной, а к нижней части - коническое днище. На горловину установлена фиксируемая на ней крышка, верхняя часть которой по внешнему контуру идентична головке ОТВС, а расстояние между торцами нижней части вставки и верхней части крышки равно высоте ОТВС. Внутри корпуса установлена верхняя часть полой цилиндрической вставки с заглушенным верхним торцом и с отверстиями, исключающими попадание таблеток в полость вставки, на которую установлена сетка. Крышка снабжена лабиринтным уплотнением. Фиксирование крышки на горловине осуществляется с помощью байонетного соединения. Технический результат - возможность хранения просыпи таблеток как в мокром, так и в сухом хранилище без их перегрузки при применении штатных средств. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Захватное устройство и механизм управления положением захватным рычагов, используемый в нем // 2540977

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано преимущественно для перегрузки тепловыделяющих сборок (ТВС) в ядерных реакторах с жидкометаллическим теплоносителем. Захватное устройство содержит удлиненный массивный корпус с продольным каналом, в котором размещена подвижная штанга, запирающий узел на верхнем конце корпуса, фиксирующий положение штанги в корпусе, и узел захвата ТВС на нижнем конце захвата. Штанга выполнена с продольным каналом по оси штанги для чехла системы управления и защиты. Узел захвата содержит принимающий конус на нижнем конце штанги для ориентации узла захвата относительно ответного элемента на грузе; захватные рычаги, шарнирно закрепленные на нижнем конце штанги, и механизм управления положением захватных рычагов. Технический результат - расширение технологических возможностей захватного устройства, повышение надежности работы. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Ядерный реактор для сжигания трансурановых химических элементов // 2542740

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к конструкции ядерных реакторов и систем с внешними источниками нуклонов, предназначенных для сжигания трансурановых химических элементов. Ядерный реактор для сжигания трансурановых химических элементов содержит подкритическую активную зону, содержащую элементы, подлежащие сжиганию, и внешний источник нуклонов высокой энергии. Активная зона состоит из микротопливных частиц, диспергированных в жидкометаллический теплоноситель, циркулирующий по замкнутому контуру, на верхний слой которого направлен пучок нуклонов высокой энергии. В качестве нуклонов используют протоны с энергией выше 800 МэВ, пучок которых проходит через блок развертки, на выходе которого угол пучка составляет более 45°. Технический результат - упрощение конструкции, повышение производительности реактора. 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

Установка для разделки длинномерных радиоактивных изделий на фрагменты // 2545512

Изобретение относится к устройствам для фрагментации длинномерных радиоактивных изделий. Установка содержит подъемный механизм с кареткой, перемещающей изделие из шахты, механизм фиксации изделия, режущий механизм, контейнер для приема фрагментов изделия. Каретка подъемного механизма размещена в шахте под изделием, а над шахтой расположен механизм фиксации, снабженный синхронно выдвигающимися штоками, обжимающими боковую поверхность изделия во время резки. Режущий механизм расположен над механизмом фиксации, а над ним установлен поворотный механизм с захватом отделяемого фрагмента изделия, который обеспечивает удержание фрагмента при резке и его последующее перемещение в контейнер. Режущий механизм снабжен сабельной пилой с узким ножовочным полотном и приводом круговой подачи пилы, которые обеспечивают одновременное возвратно-поступательное и круговое движение полотна. При этом на приводе круговой подачи пилы установлен ролик для подпружинивания свободного края полотна, а также пластинчатая заслонка, расположенная в плоскости реза с зазором вдоль полотна по всей его длине. Технический результат - возможность обрабатывать сложные многокомпонентные длинномерные изделия с повышенными поперечными размерами, возможность сортировать фрагменты по компонентам и их раздельно контейнировать. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.