Амортизирующее устройство для защиты дна бассейна выдержки отработавшего ядерного топлива

 

Изобретение относится к области ядерной техники, к средствам для хранения отработавших топливных элементов ядерных реакторов и предназначено для использования в конструкциях бассейнов выдержки отработавшего ядерного топлива АЭС для защиты дна бассейнов от механических повреждений. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств амортизирующего устройства за счет упрощения его монтажа и демонтажа и обеспечение возможности поглощения радиоактивных примесей из воды бассейна выдержки. Амортизирующее устройство содержит гибкое покрытие, выполненное в виде решетчатой конструкции из тросов 6, закрепленных на них металлических прутьев 7 и дистанционирующих втулок 8, установленное поверх опорной конструкции, имеющей заданную прочность на сжатие при ударной нагрузке. Опорная конструкция выполнена в виде складного съемного каркаса из стержней 9, 10, 11, 12, соединенных шарнирами 13. Прямоугольные грани каркаса обтянуты листовым сорбирующим материалом 14, каркас содержит также металлические пластины 15, поверх которого уложен волокнистый материал 16 для улавливания шлама. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области ядерной техники, к средствам для хранения отработавших топливных элементов ядерных реакторов и предназначено для использования в конструкциях бассейнов выдержки отработавшего ядерного топлива АЭС для защиты дна бассейнов от механических повреждений. Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств амортизирующего устройства за счет упрощения его монтажа и демонтажа и обеспечение возможности поглощения радиоактивных примесей из воды бассейна выдержки. На фиг. 1 схематично изображено размещение устройства в бассейне выдержки отработавшего ядерного топлива; на фиг. 2 показаны основные элементы устройства и их взаимосвязь. Амортизирующее устройство содержит покрытие 1, закрепленное поверх опорной конструкции 2, и устанавливается на дне заполненного водой бассейна 3, в котором размещены пеналы 4 с отработавшим ядерным топливом, подвешенные на щелевом перекрытии 5 бассейна. Покрытие 1 выполнено в виде решетчатой конструкции, образованной тросами 6 и закрепленными на них перпендикулярно тросам металлическими прутьями 7, между которыми на тросах размещены дистанционирующие втулки 8. Опорная конструкция 2 представляет собой складной съемный каркас из металлических стержней 9, 10, 11, 12, выполненный в виде совокупности прямых четырехугольных призм, лежащих на боковых ребрах, образованных стержнями 9 и соприкасающихся боковыми ребрами, образованными общими для соседних призм стержнями 10. При этом стержни 11, лежащие в плоскостях оснований призм, соединены цилиндрическими шарнирами 13 так, что образуют два многократных шарнирных параллелограмма. Боковые грани призм обтянуты листовым сорбирующим материалом 14, обладающим способностью поглощать радиоактивные примеси из воды бассейна, например фильтрующим ионообменным материалом. Вдоль боковых граней призм, обращенных наружной поверхностью вверх, установлены металлические пластины 15, покрытые сверху волокнистым материалом 16 для улавливания шлама. Тросы 6 закреплены на стержнях 12, образующих верхние из боковых ребер призм. Устройство содержит также средства для закрепления его в рабочем положении (на фигурах не показаны), при котором тросы натянуты. Эти средства включают приспособления для закрепления крайних стержней 10 каркаса на противоположных стенках бассейна. Устройство эксплуатируется следующим образом. В рабочем положении оно установлено на две бассейна в зоне перегрузки, транспортирования или хранения отработавшего ядерного топлива. В аварийной ситуации, связанной с падением в бассейн пенала с отработавшим ядерным топливом, транспортной тележки или другого тяжелого предмета, усилие удара воспринимается гибким покрытием 1, распределяющим его между элементами опорной конструкции 2. Прочность последней рассчитана таким образом, что усилие, при котором начинается неупругая деформация ее элементов, меньше усилия, вызывающего механическое повреждение дна бассейна. Таким образом, кинетическая энергия падающего предмета расходуется на деформацию покрытия и опорной конструкции, что уменьшает возможность повреждения дна бассейна. Закрепленный на каркасе опорной конструкции листовой сорбирующий материал 14 способствует уменьшению концентрации радиоактивных веществ в воде бассейна. Размещенный поверх металлических пластин 15 волокнистый материал 16 задерживает оседающие твердые частицы, что уменьшает скорость образования шлама на дне бассейна и соответственно подшламовую коррозию. Вместе с тем сорбент, металлические пластины и волокнистый материал, являясь дополнительной преградой на пути падающих предметов, способствуют усилению защиты дна бассейна от механических повреждений. По истечении периода эффективного действия сорбента и шламовых ловушек, для их замены или очистки устройство извлекается из бассейна, для чего крайние стержни 10 каркаса отсоединяются от стенок бассейна при помощи траверсы транспортной тележки (не показана на фигурах), каркас складывается вдоль дна бассейна в направлении, перпендикулярном стержням 10, и в сложенном состоянии извлекается из бассейна при помощи подъемного механизма транспортной тележки. Благодаря выполнению опорной конструкции в виде складного съемного каркаса, а покрытия в виде гибкой решетки, монтаж и демонтаж устройства упрощаются, что позволяет выполнять эти операции, не нарушая нормального функционирования бассейна.

Формула изобретения

1. АМОРТИЗИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ДНА БАССЕЙНА ВЫДЕРЖКИ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА, содержащее опорную конструкцию с заданной прочностью на сжатие при ударной нагрузке и покрытие, размещенное поверх опорной конструкции, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств устройства за счет упрощения его монтажа и демонтажа, покрытие выполнено в виде гибкой решетчатой конструкции, содержащей по меньшей мере две гибкие тяги, прутья, закрепленные на тягах перпендикулярно к ним, и дистанционирующие втулки, размещенные на тягах между прутьями, а опорная конструкция представляет собой складной съемный каркас из стержней, образующих совокупность по меньшей мере двух расположенных в ряд прямых четырехугольных призм, каждая из которых лежит на одном из боковых ребер и соприкасается с соседними призмами смежными боковыми ребрами, причем стержни, лежащие в плоскостях оснований призм, соединены между собой так, что образуют многократные шарнирные параллелограммы, гибкие тяги закреплены на стержнях, являющихся верхними из боковых ребер призм, при этом устройство содержит средства для натяжения тяг. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности поглощения радиоактивных примесей из воды бассейна выдержки, оно содержит листовой сорбирующий материал, натянутый на боковые грани призм каркаса, пластины, установленные вдоль верхних из этих граней, и волокнистый материал, размещенный поверх пластин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2