Способ загрузки в ампулу пучка твэлов отработавшей двухпучковой тепловыделяющей сборки ядерного реактора и устройство для его осуществления

Авторы патента:

Смоляков Александр Николаевич (RU)

Матвеев Павел Сергеевич (RU)

Васильев Николай Дмитриевич (RU)

Винников Александр Иванович (RU)

G21F7/00 - Защитные камеры и помещения (камеры с манипуляторами вообще B25J)

Владельцы патента RU 2565058:

Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (RU)

Изобретение относится к транспортировке для последующего хранения отработавшей тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора. В способе загрузки в ампулу пучка твэлов отработавшей двухпучковой ТВС подачу ампулы под загрузку осуществляют с быстросъемным дистанционирующим кольцом. Кольцо временно закреплено на крышке и исключает ее фиксацию до установки пучка твэлов в ампулу. Кольцо снимают перед закрытием крышки ампулы. Устройство для осуществления вышеуказанного способа выполнено в виде быстросъемного дистанционирующего кольца, представляющего собой свернутую упругую зигзагообразную ленту с плоским отогнутым концом и скрепленную другим концом с коробчатой рамкой. Рамка имеет прорезь для соединения и окно для дистанционного раскрытия кольца. При этом плоский отогнутый конец дистанционирующего кольца выполнен продолжением зигзагообразной ленты и изготовлен в виде упругого язычка, фиксирующегося в коробчатой рамке. Технический результат - исключение необходимости позиционирования ампул и дистанционного вскрытия замков крышек ампул в защитной камере до подачи ампул в нее. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Данное изобретение относится к способу разделки двухпучковой отработавшей тепловыделяющей сборки ядерного реактора, обеспечивающему возможность ее транспортировки к долговременному хранилищу.

Известно изобретение «Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки» (патент RU №2353010 C1, 21F 5/008, опубл. 20.04.2009 г.). Ампула содержит цилиндрический корпус с дном и крышкой. Крышка зафиксирована в верхней части корпуса с помощью запирающего устройства в виде пружинного разрезного кольца, установленного на крышке, и, в свободном состоянии, входящем в кольцевую проточку корпуса ампулы.

Для загрузки пучка тепловыделяющих элементов (твэлов) разделанной отработавшей тепловыделяющей сборки ампулы, в закрытом виде, подают в защитную камеру. С помощью специального устройства ампулу позиционируют, равномерно обжимается пружинное разрезное кольцо в крышке ампулы до диаметра, обеспечивающего выход кольца из проточки корпуса ампулы. Это создает возможность снятия крышки ампулы с помощью крана. После загрузки пучка твэлов в ампулу крышку, краном, устанавливают посадочным местом в корпус ампулы, пружинное разрезное кольцо защелкивается в проточку корпуса ампулы и крышка фиксируется на корпусе.

Известно изобретение «Устройство для снаряжения ампул» (патент RU №2444799, G21F 7/00, опубл. 10.03.2012 г.), представляющее собой механизм для вскрытия замка крышки ампулы с устройством позиционирования ампулы (по углу и высоте), обеспечивающее возможность срабатывания механизма вскрытия замка.

Известно изобретение «Способ разделки отработавшей двухпучковой топливной сборки ядерного реактора для последующего ее хранения и камера разделки для осуществления способа» (патент RU №2226011 С2, G21F 7/06, опубл. 20.03.2004 г.).

Известно также изобретение «Способ загрузки отработавшей тепловыделяющей сборки ядерного реактора в ампулу для последующего ее хранения и ампула для осуществления способа» (патент RU №2328046 С2, G21F 7/00, опубл. 27.06.2008 г.).

В указанных изобретениях ампулы под загрузку пучками твэлов разделенных отработавших тепловыделяющих сборок подаются в защитную камеру (в чехле транспортного контейнера) в закрытом виде. На посту загрузки с помощью известного устройства для снаряжения ампул замки крышек ампул вскрывают, с ампул снимают крышки. В ампулы загружают пучки твэлов. Затем ампулы закрывают крышками, транспортируют краном и устанавливают в чехол.

Недостатком известных способов обращения с ампулами является то, что для их осуществления необходимо использование в защитной камере устройства позиционирования ампул и дистанционно управляемого механизма вскрытия замка крышки ампулы, что снижает производительность и надежность функционирования комплекса оборудования защитной камеры.

В основу изобретения была положена задача разработать способ загрузки пучка твэлов в ампулу, при реализации которого исключается необходимость позиционирования ампул и дистанционного вскрытия замков крышек ампул в защитной камере. Вскрытие замков крышек ампул осуществляют до подачи ампул в защитную камеру.

При осуществлении изобретения могут быть получены, в частности, следующие технические результаты:

- сокращение оборудования в защитной камере;

- повышение производительности;

- увеличение надежности функционирования комплекса оборудования защитной камеры.

Как решение задачи, позволяющее достигнуть технического результата, предлагается способ загрузки в ампулу пучка твэлов отработавшей двухпучковой тепловыделяющей сборки ядерного реактора для последующего хранения, включающий установку пучка твэлов в ампулу и фиксацию крышки на корпусе ампулы, согласно изобретению, подачу ампулы под загрузку осуществляют с быстросъемным дистанционирующим кольцом, временно закрепленным на крышке, исключающим ее фиксацию до установки пучка твэлов в ампулу, которое снимают перед закрытием крышки ампулы.

Устройство для осуществления вышеуказанного способа выполнено в виде быстросъемного дистанционирующего кольца, представляющего собой свернутую упругую зигзагообразную ленту с плоским отогнутым концом и скрепленную другим концом с коробчатой рамкой, имеющей прорезь для соединения и окно для дистанционного раскрытия кольца. Целесообразно, плоский отогнутый конец дистанционирущего кольца выполнить продолжением зигзагообразной ленты и изготовить в виде упругого язычка, фиксирующегося в коробчатой рамке.

Технический результат достигается тем, что крышку ампулы вскрывают до перемещения ампулы в защитную камеру и установки в нее пучка твэлов, ампулы передают в защитную камеру так, что крышки остаются не зафиксированными в корпусах, при этом на посадочные места крышек ампул устанавливают быстросъемные дистанционирующие кольца, а при установке крышки на корпус ампулы, пружинное разрезное кольцо крышки размещается выше кольцевой проточки корпуса, исключая фиксацию крышек на корпусах, что обеспечивает сокращение оборудования в защитной камере при выполнении технологической операции по позиционированию ампулы и вскрытию замка крышки ампулы и, как следствие, повышает производительность и увеличивает надежность функционирования комплекса оборудования защитной камеры.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг.1 - 5:

фиг.1 - ампула с незафиксированной крышкой;

фиг.2 - размещение дистанционирующего кольца на крышке ампулы-место А (фиг.1);

фиг.3 - дистанционирующее кольцо;

фиг.4 - дистанционирующее кольцо - разрез Б-Б (фиг.3);

фиг.5 - узел соединения дистанционирующего кольца - место В (фиг.4).

Указанная задача решается тем, что ампулы передают в защитную камеру так, что крышки 1 (фиг.1) остаются не зафиксированными в корпусах 2. Это достигается установкой на посадочные места крышек ампул быстросъемных дистанционирующих колец 3 (фиг.2). В этом случае, при установке крышки 1 на корпус ампулы, пружинное разрезное кольцо 4 (фиг.2) крышки размещается выше кольцевой проточки 5 (фиг.2) корпуса, что исключает фиксацию крышек 1 на корпусах.

Устройство быстросъемного дистанционирующего кольца 3 (фиг.3) представляет собой зигзагообразную ленту 7 (фиг.4), обладающую упругими свойствами. Один конец ленты 7 отогнут и прижат к плоскости ленты, образуя язычок 8 (фиг.5), другой - соединен с коробчатой рамкой 9, имеющей прорезь 10 (фиг.5) и окно 11. Для образования дистанционирующего кольца 3 необходимо ленту 7 обернуть вокруг посадочного места крышки 1 ампулы (выше пружинного разрезного кольца) и язычок 8 ленты 7 вставляют в прорезь 10 коробчатой рамки 9. При этом язычок 8 защелкнется и запрет дистанционирующее кольцо 3.

Для снятия дистанционирующего кольца 3 необходимо нажать на язычок 8, который за счет упругости ленты 7 выйдет из прорези рамки 9, и дистанционирующее кольцо 3 будет раскрыто.

Коробчатая конструкция рамки 9 обеспечивает защиту язычка 8 от случайных воздействий при выполнении технологических операций с ампулой, поскольку он прикрыт стенками рамки 9.

Работа по предложенному способу загрузки ампул пучками твэлов с использованием предложенного устройства заключается в следующем.

Транспортный контейнер с пустыми ампулами, назначенный под загрузку отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), устанавливают около стенда входного контроля ампул, с него снимают крышку. Ампулы поочередно извлекают из чехла контейнера и, с помощью оснастки, вскрывают для входного контроля. При этом в процессе входного контроля ампул, на посадочные места крышек 1 устанавливают дистанционирующие кольца 3, затем ампулы загружают обратно в чехол. Транспортный контейнер закрывают крышкой и перемещают под приемное устройство защитной камеры, где чехол краном перемещают в защитную камеру, в зону выгрузки пустых и установки загруженных ампул.

Краном с двумя подвесками одним захватом берут крышку, другим - корпус ампулы и перемещают на пост загрузки пучками твэлов. Корпус ампулы устанавливают в гнездо загрузки, затем в него загружают пучок твэлов 6 (фиг.1). Копирующим манипулятором, нажатием на язычок 8 через окно 11 (фиг.5) снимают дистанционирующее кольцо 3 с крышки 1 ампулы. После этого крышку 1 устанавливают на корпус ампулы, пружинное разрезное кольцо крышки защелкивается в проточке корпуса и ампула запирается. Дистанционирующее кольцо 3 помещают в специальный контейнер.

Краном поднимают загруженную ампулу, перемещают к чехлу и устанавливают ее в свободную ячейку чехла.

После заполнения всех ячеек чехол устанавливают краном в контейнер, который затем удаляют для подготовки к транспортировке.

Контейнер с дистанционирующими кольцами 3, через передаточный шлюз, удаляют из защитной камеры. После дезактивации (если она необходима) контейнер и дистанционирующие кольца могут быть использованы повторно.

1. Способ загрузки в ампулу пучка твэлов отработавшей двухпучковой тепловыделяющей сборки ядерного реактора для последующего хранения, включающий установку пучка твэлов в ампулу и фиксацию крышки на корпусе ампулы, отличающийся тем, что подачу ампулы под загрузку осуществляют с быстросъемным дистанционирующим кольцом, временно закрепленным на крышке, исключающим ее фиксацию до установки пучка твэлов в ампулу, снимаемым перед закрытием крышки ампулы.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, выполненное в виде быстросъемного дистанционирующего кольца, представляющего собой свернутую упругую зигзагообразную ленту с плоским отогнутым концом и скрепленную другим концом с коробчатой рамкой, имеющей прорезь для соединения и окно для дистанционного раскрытия кольца.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что плоский отогнутый конец дистанционирующего кольца выполнен продолжением зигзагообразной ленты и изготовлен в виде упругого язычка, фиксирующегося в коробчатой рамке.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к шлюзам, устанавливаемым в защитных оболочках ядерного реактора, обеспечивающим герметичное перекрытие транспортных проемов локализующей системы безопасности работающей атомной электростанции.

Способ определения локальных доз ионизирующих излучений космического пространства за защитными экранами с аналитической формой поверхности // 2564472

Изобретение относится к защите элементов, расположенных за расчетным защитным экраном (ЗЭ), от ионизирующих излучений космического пространства. Форма поверхности экрана считается аналитической.

Система (варианты) и способ хранения и обработки радиоизотопов // 2497212

Изобретение относится к системам и способу хранения и обработки радиоизотопов. Система включает в себя бассейн хранения для хранения множества радиоактивных предметов, погруженных в защищающую от радиации и охлаждающую жидкость.

Способ ослабления энергии электромагнитного излучения // 2490762

Изобретение относится к области защиты сухопутной и морской техники от естественного и искусственного излучения. .

Устройство для уменьшения диаметра входа в камеру // 2471610

Изобретение относится к устройству для уменьшения диаметра входа в перчаточную камеру (2). .

Способ установки экрана биологической защиты // 2467418

Изобретение относится к ядерной технике и может быть использовано для реабилитации хранилищ отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), в том числе аварийных. .

Устройство для снаряжения ампул // 2444799

Способ хранения уран-графитового реактора // 2423744

Изобретение относится к технологиям вывода из эксплуатации больших уран-графитовых реакторов и может быть использовано для обеспечения минимальных пределов радиационного воздействия остановленного реактора на окружающую среду, население и персонал.

Защитно-локализующий модуль быстрого развертывания для обезвреживания и утилизации экологически особо опасных объектов // 2392674

Изобретение относится к средствам механизации обращения и проведения работ по обезвреживанию и утилизации экологически особо опасных объектов и изделий, содержащих взрывчатые, химические и другие вещества, в том числе радиоактивные, на месте их обнаружения.

Способ крепления обшивки // 2380271

Изобретение относится к крепежной технике и предназначено для использования при проведении монтажных и демонтажных работ по закреплению плит биологической защиты от радиационного фона в отсеках трюмных помещений сложной конфигурации и находящихся в затесненных условиях корабельной ядерной энергетической установки (ЯЭУ).

Способ вывода из эксплуатации уран-графитового ядерного реактора // 2580819

Изобретение относится к атомной промышленности, а именно к технологии вывода из эксплуатации уран-графитовых реакторов. После перевода уран-графитового реактора в ядерно-безопасное состояние путем очистки помещений, технологических систем и шахт от просыпей и россыпей ядерного топлива до количеств, не представляющих ядерную опасность, реакторное оборудование демонтируют, основание реактора и нижние металлоконструкции усиливают гидроизоляционным бетоном, пустоты в реакторном пространстве и вспомогательные помещения, в том числе приреакторные хранилища, заполняют засыпкой. В качестве засыпки используют мелкодисперсный глиносодержащий материал. Строительные конструкции дезактивируют и демонтируют надземную часть здания размещения уран-графитового реактора. Создают многослойные инженерные барьеры атмосферному воздействию на объект захоронения. Технический результат - минимизация радиационного воздействия от остановленного уран-графитового реактора на прилегающие территории, население и персонал. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство герметизации транспортных проемов транспортного шлюза локализующей системы безопасности атомной электростанции (варианты) и способ герметизации транспортных проемов транспортного шлюза локализующей системы безопасности атомной электростанции // 2596815

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к способам герметизации оболочек ядерного реактора. Проем транспортного шлюза герметизируют сопряжением гаек в механизмах уплотнения на герметизирующих полотнах и резьбовых частей шпилек на фланцах транспортных проемов. Механизмы герметизации содержат электроприводы, присоединенные к электроприводам валы с полостями в торцах и расположенные в полостях полов гайки. Полости в валах и гайки выполняют четырехгранными квадратного сечения, а гайки в полостях валов располагают подвижно с компенсационными зазорами относительно стенок полостей валов. Технический результат - возможность компенсации несоосности взаимного расположения гаек и шпилек и неперпендикулярности шпилек относительно плоскости герметизирующего полотна без технически сложной и трудоемкой точной регулировки положения герметизирующих полотен относительно фланцев транспортных проемов для обычно требуемого точного совмещения гаек и шпилек. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 5 ил.

Высокозащищенный механизм управления устройства для герметичного соединения двух замкнутых пространств // 2604454

Механизм управления устройства для герметичного соединения камеры и контейнера, обеспечивающий очень высокий уровень безопасности и содержащий замки для открывания дверец с обеспечением полной безопасности и защитный замок (92) для предотвращения перемещения для открывания, если была предпринята попытка удаления контейнера. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 13 ил.

Способ и устройство для контроля динамического удерживания оболочки // 2606402

Группа изобретений относится к ядерной технике, к оболочкам, содержащим управляющее устройство для контроля удерживания. Способ контроля удерживания оболочкой, которая содержит стенки, отделяющие внутренний объем от внешней среды за пределами оболочки. При этом обеспечено непрерывное поддержание разности давлений (ΔP) между внутренним объемом оболочки и внешней средой. Оболочка содержит отверстие в одной из своих стенок. Через отверстие проходит поток газа со скоростью (V), по меньшей мере равной опорному значению скорости Vref, вследствие указанной разности давлений (ΔP). Измеряют скорость указанного потока газа через заранее установленные интервалы времени или непрерывно и сравнивают значение измеренной скорости с опорным значением скорости Vreference. При снижении значения скорости ниже опорного значения скорости подают сигнал тревоги. Имеется также устройство для осуществления способа контроля удерживания оболочкой и удерживающая оболочка. Группа изобретений позволяет обеспечить непрерывный контроль за качеством динамического удержания оболочки. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Механизм с упрощенным обращением для регулирования устройства, предназначенного для герметичного соединения двух замкнутых пространств // 2613075

Механизм для регулирования устройства для герметичного соединения кожуха и контейнера, при этом кожух содержит дверцу (10) и контейнер содержит дверцу (14), дверца (10) кожуха содержит механизм управления, который содержит охватываемый элемент, взаимодействующий с углублением дверцы (14) контейнера, и этот охватываемый элемент поворотно перемещается вокруг продольной оси (X) и перемещается поступательно вокруг вышеуказанной оси и может размещаться в углублении дверцы (14), обеспечивая совместное запирание двух дверец (10, 14) и разблокирование дверцы (14) контейнера. При осуществлении способа герметичного соединения первого и второго замкнутых пространств используется указанный механизм. Изобретения обеспечивают легкое герметичное соединение двух замкнутых пространств. 4 н. и 15 з.п. ф-лы, 18 ил.

Способ размещения атомной силовой установки по производству электроэнергии в ликвидируемой нерентабельной шахте // 2624743

Способ состоит в том, что околоствольный двор отделяют бетонными перемычками от всех других выработок ликвидируемой шахты для предотвращения доступа в околоствольный двор метана и шахтных вод, и в качестве потенциального саркофага, предназначенного для размещения атомной силовой установки, при этом для подачи электроэнергии на шахтную поверхностную подстанцию используют силовые стволовые шахтные кабели, а канал связи потенциального саркофага с окружающей средой осуществляют через ствол ликвидируемой шахты, выполненный с возможностью осуществления оперативного бетонирования шахтного ствола в случае аварии на атомной силовой установке, причем бункера приема угля надшахтного здания ликвидируемой шахты используют в качестве емкостей хранения щебня, песка, цемента и воды для осуществления начала оперативного бетонирования ствола шахты - перекрытия канала связи с окружающей средой саркофага атомной силовой установки на случай аварии, угрожающей загрязнением окружающей среды, а надшахтное здание ликвидированной шахты используют в качестве помещения для размещения комплекса по принятию щебня, песка, цемента, подвозимых и разгружаемых транспортными средствами службы ликвидации аварий, приготовления бетона и сбрасывания его в ствол шахты для завершения выполнения саркофага атомной силовой установки. Техническим результатом данного изобретения является возможность экономичной и долгосрочной ликвидации возможности экологической катастрофы при аварии на атомной силовой установке; значительное снижение капитальных затрат для строительства атомной электростанции; повышение занятости жителей шахтерского поселка, образованного у ликвидированной поселкообразующей шахты.

Способ захоронения технологической шахты для радиоактивных отходов при выводе из эксплуатации уран-графитового реактора // 2625169

Изобретение относится к ядерной физике. Cпособ захоронения технологической шахты для радиоактивных отходов при выводе из эксплуатации уран-графитового реактора, по которому уровень осветленной речной воды понижают до уровня верхней кромки насыпи твердых радиоактивных отходов. Доступные твердые радиоактивные отходы извлекают из технологической шахты, при этом операцию повторяют до полного осушения емкости шахты. Образованные при эксплуатации шахты донные отложения извлекают и омоноличивают. В боковой стенке на уровне поверхности земли бурят отверстие, в которое устанавливают наборную металлическую трубу с патрубками для подачи сжатого воздуха и отклоняющейся головкой. В центре технологической шахты по всей высоте монтируют другую трубу, нижняя часть которой запаяна. Путем нагнетания сыпучего материала через наборную трубу создают барьеры безопасности внутри технологической шахты. Процесс усадки и возможного образования полостей контролируют методом нейтрон-нейтронного каротажа. Изобретение позволяет переводить технологическую шахту в радиационно безопасное состояние. 4 ил.

Гидравлическая система управления шлюзом // 2635376

Изобретение относится к области атомной энергетики. Гидравлическая система управления шлюзом включает установленные для каждой двери шлюза механизм герметизации, систему открытия и закрытия двери, клапан выравнивания давления и их приводы. В качестве силовых устройств используют гидроцилиндры. Гидроцилиндры связаны источниками управления и посредством гидролиний с источником давления в виде гидростанции. Органы управления ручного режима для негерметичной и герметичной зон содержат насосы ручные, соединенные с ручными гидрораспределителями. В состав системы дополнительно входят электромагнитные гидрораспределители, роликовые гидрораспределители. Каждый из роликовых гидрораспределителей соединен в этих зонах с соответствующим гидроцилиндром для открытия, герметизации двери или открытия клапана выравнивания давления с возможностью их переключения в зависимости от исполнения. Параллельно к каждому роликовому гидрораспределителю со стороны негерметичной зоны установлен кран шаровой. На роликовых гидрораспределителях, соединенных с гидроцилиндрами для открытия дверей шлюза со стороны негерметичной и герметичной зон, установлены обратные клапаны. Изобретение позволяет обеспечить надежную работу системы управления шлюзом при воздействии динамических нагрузок. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство герметичного соединения между двумя замкнутыми объемами, содержащее средства удержания до соединения // 2642822

Изобретение относится к устройству герметичного соединения между первым и вторым замкнутыми объемами, закрываемыми люками, содержащему, первые средства соединения первого и второго фланцев друг с другом, вторые средства герметичного соединения второго люка и первого люка, средства отсоединения второго люка от второго фланца, третьи средства освобождения первого люка относительно первого фланца, четвертые средства открывания прохода между первым и вторым замкнутыми объемами, и средства управления первыми, вторыми, третьими и четвертыми средствами, обеспечивающие герметичное соединение между двумя замкнутыми объемами, при этом указанное устройство содержит также защелкивающееся устройство удержания второго замкнутого объема относительно первого замкнутого объема до соединения при помощи первых средств соединения. Технический результат – создание устройства герметичного соединения между двумя замкнутыми объёмами, позволяющего избегать вращения одного из замкнутых объёмов относительно другого. 30 з.п. ф-лы, 14 ил.

Герметичная камера, содержащая механизм управления открыванием и закрыванием для устройства герметичного соединения между двумя замкнутыми объемами // 2644007

Изобретение относится к герметичной камере, ограничивающей замкнутый объём, предназначенный для соединения с другим замкнутым объёмом и может быть использовано в ядерной отрасли и в медицинской отрасли. Устройство представляет собой узел, содержащий первый замкнутый объем и устройство герметичного соединения между первым и вторым замкнутыми объемами, при этом первый замкнутый объем содержит проемы, закрываемые люком, и содержащий первые средства соединения двух замкнутых объемов, вторые средства соединения двух люков и разблокировки одного из люков, третьи средства освобождения другого люка, четвертые средства открывания прохода между двумя замкнутыми объемами, приводной венец, выполненный с возможностью вращения вокруг продольной оси, при этом вращение указанного приводного венца приводит в действие по меньшей мере вторые, третьи и четвертые средства, устройство приведения в действие указанного приводного венца и первых средств. Технический результат – создание устройства герметичного соединения между двумя замкнутыми объёмами, которое позволяет избегать вращения одного из замкнутых объёмов относительно другого. 26 з.п. ф-лы, 14 ил.