Способ восстановления работоспособности трасс питания и отбора газовой центрифуги

 

Изобретение относится к газовым центрифугам, а именно к обеспечению работоспособности трасс питания и отбора газовых фракций. Сущность: способ восстановления работоспособности трасс питания и отбора газовой центрифуги предусматривает откачку рабочей газовой смеси из дефектных узлов и центрифуги, вскрытие трасс и замену дефектных узлов. Это вскрытие и замену последних осуществляют в режиме вращения ротора центрифуги при частоте, превышающей частоту собственных резонансных колебаний на 10 - 20 Гц, при питании центрифуги инертным газом. Питание центрифуги этим газом и его откачку следует осуществлять с расходом, которому соответствует изменение давления не более 100 мм рт. ст. /мин. 1 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к газовым центрифугам, а именно к способам ремонтно-восстановительных работ трасс питания газовой смесью, отбора фракций центрифуг, используемых для разделения изотопов.

В процессе длительной эксплуатации трасс питания и отбора центрифуг для разделения изотопов происходит образование и накопление твердых отложений на внутренних поверхностях ротора центрифуг, предохранительных и регулирующих устройств, в трубах и других узлах. Отложения снижают работоспособность этих устройств.

В практике ремонтно-восстановительные работы на трассах питания и отбора центрифуги осуществляют при полностью остановленной центрифуге. При этом часть отложений в роторе осыпается. Слой осыпавшихся отложений является причиной изменения амплитуды собственных резонансных колебаний ротора. Поэтому при разгоне ротора до номинальной частоты вращения он не может преодолеть частоту собственных резонансных колебаний, и, следовательно, не представляется возможным включить центрифугу в рабочий режим.

Этим же недостатком обладает устройство для регулирования потока среды в центрифугу [1] , содержащее регулирующие и предохранительные устройства внутри центрифуги. При необходимости их замены требуется полная остановка центрифуги и вскрытие трасс и центрифуги.

Широко известны способы ремонтно-восстановительных работ [2], прототип, включающие остановку центрифуги, откачку рабочей смеси из дефектных участков трассы, вскрытия трассы и замену дефектных узлов.

Эти способы не приемлемы для восстановления работоспособности трасс питания и отбора длительно эксплуатирующихся газовых центрифуг, используемых для разделения изотопов, т.к. при осуществлении ремонтных работ предусмотрена полная остановка центрифуги, после которой не представляется возможным включить центрифугу в рабочий режим.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении условий для включения центрифуги разделительного производства в рабочий режим после ремонтно-восстановительных работ на трассах питания и отбора.

Это достигается тем, что в предложенном способе восстановления работоспособности трасс питания и отбора центрифуги, включающем откачку рабочей смеси из дефектных трасс и центрифуги, вскрытие трасс и замену дефектных узлов, операции вскрытия трасс и замены дефектных узлов осуществляют в режиме вращения ротора центрифуги при частоте, превышающей частоту собственных резонансных колебаний на 10 - 20 Гц, и питания центрифуги инертным газом. Кроме того, питание центрифуги инертным газом и его откачку осуществляют с расходом, которому соответствует изменение давления в трассе не более 100 мм рт.ст./мин.

Способ осуществляется следующим образом. Дефектный участок трасс питания и отбора газовой центрифуги отключают от технологических коммуникаций, производят откачку рабочей смеси, после чего газовую центрифугу отключают от основного источника электропитания. По достижении ротором частоты вращения на 10 - 20 Гц, превышающей резонансную частоту собственных колебаний, на статор подают от дополнительного источника электропитание напряжением 36 В с прямым чередованием фаз. Затем заполняют изолированный участок и центрифугу инертным газом, например азотом, через регулирующее устройство, при этом поддерживают расход, которому соответствует увеличение давления в трассе не более 100 мм рт.ст./мин. Вскрытие трасс и замену дефектных узлов трасс, например регулирующих или предохранительных устройств, осуществляют при достижении в трассах и центрифуге давления 1 ата. После замены производят откачку инертного газа с расходом, которому соответствует уменьшение давления в трассе не более 100 мм рт.ст./мин. Затем переключают дополнительный источник электропитания на основной и плавно разгоняют ротор до номинальной частоты вращения, по достижении которой заполняют центрифугу рабочей смесью и включают в рабочий режим.

Частота вращения ротора, превышающая на 10 - 20 Гц частоту его собственных резонансных колебаний, выбрана из условия устойчивого без перегрева вращения ротора без осыпания твердых отложений, а также из условия компенсирования незначительного падения частоты вращения ротора при вскрытии и замене дефектных узлов. Кроме того, ремонтно-восстановительные работы осуществляют в защитной атмосфере инертного газа при 1 ата, поступление и откачку которого осуществляют с расходом, соответствующим изменению давления в трассе не более 100 мм.рт.ст. в минуту, позволяющим исключить выброс масла из опорного узла ротора и предотвратить срабатывание предохранительных устройств, установленных на трассах.

Способ позволяет обеспечить работоспособность газовой центрифуги после ремонтно-восстановительных работ на трассах питания и отбора.

Проведенная опытная замена регулирующих и предохранительных устройств на ультраскоростных газовых центрифугах, используемых для разделения изотопов урана и эксплуатировавшихся более 10 лет, с торможением до 50 Гц, с расходом откачиваемой среды, соответствующим изменению давления 100 мм рт.ст./мин и подаваемым на статоры напряжением 36 В с прямым чередованием фаз показала, что предлагаемый способ обеспечивает выполнение поставленной задачи и не приводит к отказам газовых центрифуг.

Источники информации 1. Великобритания, заявка N 2103116, кл. B 04 B 5/08, 1983.

2. Лукьяненко В. М. , Таранец А.В. Центрифуги. Справочник. М.: Химия, 1988, с. 354 - 355 - [прототип].

Формула изобретения

1. Способ восстановления работоспособности трасс питания и отбора газовой центрифуги, включающий откачку рабочей газовой смеси из дефектных узлов и центрифуги, вскрытие трасс и замену дефектных узлов, отличающийся тем, что вскрытие трасс и замену дефектных узлов осуществляют в режиме вращения ротора центрифуги при частоте, превышающей частоту собственных резонансных колебаний на 10 20 Гц, при питании центрифуги инертным газом.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что питание центрифуги инертным газом и его откачку осуществляют с расходом, которому соответствует изменение давления не более 100 мм рт.ст./мин.