Демонтируемая сборка топливных стержней ядерного реактора

 

Союз Соаетскиз

Соцкалксткческки

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

З1 Ф ранция

Опубликовано30.05.82.Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 04.06.82 (5l) М. Кл.

G2l. G 3/32

3Ье7йарстиааый комитет

СССР ао делает изобретений н открытей (53) УДК 62l.,,0 39. 5 (088.8) Иностранец

Жозеф Леклрк (Франция) (72) Автор изобретения

Иностранная фирма

Фрашатом (Франция) (71) Заявитель параллельные топливные стержни, установленные в сборку и пистанционированные поперечными решетками, опорные трубы, расположенные на местах части топливных стержней и укрепленные в концевых цеталях с помощью цилиндрических гильз, расположенных в соответствующих отверстиях концевых деталей.

Блокировка гильз от вращения осуществляется эа счет процолжения части этих гильз внутрь предусмотренных в концевой плиге гнезда 21.

Не QocTBToK известной конструкции заключается в увеличении времени демонтажа сборки, поскольку после снятия концевых плит концы опорных труб более ие уцер>киваются в поперечной плоскости огнссительно друг друга, и в момент обратной установки следует установить обрат но концевую плиту в соответствии с груттпой опорных труб, которые должны войти в гнезда, предусмотренные в концевой плите °

Uem изобретения — сокращение времени демонтажа топливных стержней.

Изобретение относится к атомной технике, а именно к устройству цемонтируемого комплекта топливных элементов ядерного реактора. Известна конструкция комплекта топ- ь ливных элементов цля водо-воцяного яцерного реактора, включающая пучок параллельных топливных стержней, расстояние между которыми поддерживается при пс моши цистанционирующих решеток, а на !О месте части топливных стержней установлены опорные трубы, длина которых превышает длину стержней и которые соепинены с концевыми элементами, обеспечивающими хорошую механическую жесткость 15 комплекта и удержание топливных стержней в продольном направлении (11.

Нецостаток такой конструкции заключается в невозможности замены дефект ных стержней и поворотного использова- X ния комплекта в целом, что снижает- безопасность работы установки.

Наиболее близкой в прецлагаемой яв ляется демонтируемся сборка топливных стержней ядерного реактора, содержащая 25 (54) ДЕМОНТИРУЕМАЯ СБОРКА ТОПЛИВНЫХ

СТЕРЖНЕЙ ЯДЕРНОЮ РЕАКТОРА

Поставленная цель достигается тем, что в демонтируемой сборке топаюных стер . жней яцерного реактора, содержащей параллельные топливные стержни, установленные и сборку и дистанционированные попе- 5 речными решетками, опорные трубы, расположенные на местах части топливных стержней и укрепленные в концевых цетв лях с помощью цилиндрических гильз, расположенных в соответствующих отверсти- 10 ! ях концевых деталей, один конец опорных труб закреплен в концевой решетке, имеющей соответствукицую, расположению топщвных стержней ячеистую структуру и подвижно соединенной с внешней стороны с концевой деталью посредством цилиндрических гильз, проходящих через ячейки концевой решетки, при этом на нижнем торце каждой гищэы выполнен квадратный буртик с возможностью его продольного перемещения через ячейку концевой решетки и квадратное отверстие в концевой плите, а нв верхнем торце — кольцевой буртик с пазом для поворота и фиксации гильэыэ 25

При этом на цилиндрической части жльзы между верхним и нижним буртиками выполнены деформируемые фиксаторы, рао положенные напротив отверстий в концевой плите.

На фиг. 1 изображен топливный элемент для ядерного реактора, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б нв фиг, 1; на фиг.4монтажная гильза внутри отверстия в ве иней концевой Плите и верхней решет35 кем на фиг. 5 - то же, вид сверху; на с фиг. 6 - вид В на фиг. 4; на фиг. 7— монтажная эльза, положение На внутренней поверхности решетки.

Комплект топливных элементов содержит пучок параллельных топливных стержней 1, удерживаемых в виде жесткого пучка посредством поперечных решеток 2 расположенных с приблизительно правиль45 ными промежутками по длине стержней.В верхней и нижней частях сборки расположены концевые плиты 3. Внутри ячеек 4 решеток 2 находятся топливные стержни.

Некоторые из ячеек 4 заняты опорными трубами 5, замыкающими часть топливных стержней. Длина опорных труб 5 несколько превышает длину топливных стержней l.

Трубы 5 своими концами объединены в 55 концевых решетках 6.

Решетка 6 образует сеть, состоящую ив квадратных ячеек 7. Внутрь некоторых

3 933005 4 ячеек 7 входят опорные трубы 5, посто- янно закрепленные в этой решетке либо путем закатки, либо путем закатки и сварки, Концевая решетка 6 состоит из ряда металлических лент или пластинок 8 некоторой высоты, перекрещивающихся и скрепленных между собой.

Некоторые ячейки 9 решетки 6 предназначены для прохода монтажных гижз с целью сборки решетки, "на концевых nsrrrтах.

Сеть, образованная ячейками 7 решетки, расположена относительно топливных стержней комплекта так, что каждая из ячеек 9, внутри которых нет опорных труб, находится на одной вертикали с топливным эжментом l. Таким образом, сеть решетки 6 расположена практически твк же, как показано на фиг. 2, С другой стороны, размер ячеек 9 решетки таков, что элементы 1 можно иэвжкать путем продольного перемещения, пропуская их через ячейки решетки.

Таким образом, при снятой одной из концевых плит 3 можно извжчь топливные элементы комплекта, хотя концевые решетки 6 остаются закрепленными на месте на опорных трубах 5.

Крепление раяеток 6 на концевых плитах 3 осуществляют посредством гильзы, 10 цилиндрической формы, соцержащей нв своем верхнем конце кольцевой буртик

11, нижняя поверхность которого образу ет эвпжчик 12, который может контактировать с дном полости 13 круглого сечения, выполненной на верхней наружной поверхности концевой плиты 3.

Когда концевая верхняя плита установлена нв место на комплекте, ее нижняя поверхность контактирует с верхней поверхностью решетки 6 и пазы 14 квадратного сечения, выполненные в центре поло-. сти 13 концевой плиты и проходящие через эту плиту насквозь, совпадают с квадратными ячейками 9 решетки. Размеры поперечных сечений отверстий 14 те же, что и размеры ячейки 9.

Когда гильза 10 находится внутри паза 14 и ячейки 9 решетки (фиг. 4) ее центральная часть цилиндрической формы, круглого сечения, диаметр которой со стороны ячейки решетки несколько уменьшен, входит внутрь пазв 14 и ячейки 9, а заплечик 12 опирается на дно полости

13, выполненного нв верхней поверхности 1 концевой плиты.

В своей нижней части гильза 10 содержит также уширенную часть в виде

50

5 9330 буртика 15 квадратного поперечного сечения, размер которого несколько меньше размера ячейки и паза 14.

Во время установки на место внутри концевой плиты и решетки, с целью фик- 5 сации этой концевой плиты относительно решетки, должным образом ориентированная гильза 10 может пройти через паз

14„ячейку 9, сечение и форма которых соответствуют сечению буртика 15. 10

Верхний буртик 11 гильзы содержит с другой стороны прорезь 16, внутрь которой можно ввести лезвие отвертки цля ориентации гильзы в любом направлении путем вращения. Таким образом гильзе можно придать такое положение, чтобы углы буртика 15 опирались на нижнюю поверхность решетки (фиг. 6).

Когда гильза 10 вставлена внутрь концевой плиты и решетки, ее фиксируют, 2о прикладывая давление к концевой плите и внутренней поверхности гильзы, осуществляя расширение цилиндрической части гильзы на уровне паза 14 концевой плиты, и в углы этого паза (фиг. 7). 25

Деформации 17 можно получить внут ри щяьэы 10 путем развальцовки, т.е. посредством уди»ненного инструмента . содержащего на своем конце ролики, деформирующие металл гильзы. Во время зо осушествжния этой деформации выдавливаемый металл входит во все четыре уг ла квадратного паза 14 и вызывает таким образом блокировку гильзы от вращения относительно концевой плиты и ре35 шетки. Зта деформация вызывает также некоторое укорочение гильзы, что создает прижатие концевой па»ты к решетке посредством опорных поверхностей. и гильзы в контакте с верхней частью кснце- 4О вой плиты и нижней частью решетки.

Узел, состоящий из опорных труб, распорок и решеток, связанных с концами опорных труб, сохраняет некоторую жесткость, когда демонтирована одна или обе

45 концевые плиты, тогда можно извлекать или вставлять в эту конструкцию топливные элементы с целью их замены или удаления для контооля и испытаний.

Таким образом, для фиксации концевой плиты на соответствующей решетке достаточно установить концевую плиту на решетке так, чтобы пазы 14 совпацали с ячейками решетки, и затем вставить фиксирующие гильзы 10 в эти каналы и ориентировать их посредством отвертки введенной в шлиц 16, и, наконец, осуще ствить деформацию 18 внутри гильз.

И наоборот, когда желательно демонтировать комплект для изьятия цефектных элементов или же элементов, прец- наэначенных для контроля или для опытов, цля чего комплект погружают в Gac» сейн реактора, необходимые операции еще более просты, их легко можно осуществлять на расстоянии, при погруженном комплекте.

Для осуществления демонтажа дсстаточна последовательно ввести лезвие от вертки в шлицы 16 различных гильз, расположенных на плите, и повернуть гильзу отверткой. Образованные s гильзе в момент сборки выступы 17 деформируются при этом путем контакта с внутренней поверхностью паза квацратного сечения 14, что вызывает разблокирование жльзы, обеспечивающее возможность ее вращения и опускание зажимающего усилия между концевой плитой и решеткой. После етого гильзы можно легко извлечь из полостей и осуществить удаление концевой плитые

Формула и э обре те ния

1. Демонтируемая сборка топливных стержней ядерного реактора, соцержащая параллельные топливные стержни, установленные в сборку и дистанционированные поперечными решетками, опорные тру бы, расположенные на месте части топливных стержней и укрепленные в концевых деталях с помощью цилинцрических гильз, расположенные в соответству»ощнх отверстиях концевых цеталей, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью сокращения времени демонтажа топливных стержней, ош»н конец опорных труб эакрепжн в концевой решетке, имеющей соответствуюшую расположению топливных стержней ячеистую структуру и подвижно соединенной с внешней стороны и концевой деталью посредством цилинцрических гильз, проходящих через ячейки концевой решетки„при этом на нижнем то»не каждой гильзы выполнен квадратный буртик с воэможностью е го процольного перемещения через ячейку концевой решетки и квадратное отверстие в концевой плите, а на верхнем торце — кольцевой буртик с пазом для поворота и фиксации гильзы.

2. Демонтируемая сборка по п. 1. о тл и ч а ю щ а я с я тем, что на цилиндрической части гильзы между верхним и нижним буртиками выполнены цеформиру933005

A-A е мыс фиксаторы, расположенные напротив отверстий в концевой плите.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

1. Крамеров А. Я. Вопросы конструирования ядерных реакторов. М., Атомиэдат, 1971, с. 204, рис. 7.11.

2. Патент Франции М 2368785, 5 кл. С 21 С 3/32, опублик. 1 979 (прототип) . ф

Фи8. 2

933005 б-b авиа. 5

ВНИИПИ Заказ 3833/79 Тираж 450 Поаписное

Филиал ППП Патент

r. Ужгороа,ул. ПРоект ная,4