Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к области атомной энергетики и может найти применение на предприятиях по изготовлению элементов конструкции и,собственно, тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора содержит трубу, расположенные с разных ее концов и соединенные с ней сварными швами наконечник и захватную втулку, имеющую кольцевую проточку в зоне выполнения сварного шва. Минимальная ширина сварного шва в зоне сплавления захватной втулки с наружной поверхностью трубы больше или равна толщине стенки трубы. Минимальная величина рабочего сечения сварного шва больше или равна четверти толщины стенки трубы. Повышается надежность конструкции канала. 1 ил.

 

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение, в частности, на предприятиях по изготовлению элементов конструкции и, собственно, тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000.

Известен направляющий канал, представляющий собой трубу, к одному торцу которой приварен наконечник, а со стороны другого торца к наружной поверхности оболочки угловым швом приварена втулка. Недостатком известного решения является нетехнологичность сварного шва, которым втулка соединена с трубой. (RU №2152084, 27.06.2000).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к описываемому решению является направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора, состоящий из трубы, к которой с разных ее концов присоединены сварными швами наконечник и захватная втулка с кольцевой технологической канавкой в зоне выполнения сварного шва. (RU №6937 U1, 16.06.1998).

Толщина оставшейся «перемычки» шва меньше толщины стенки трубы. Недостатком этого решения является то, что при толщине «перемычки» шва в любом сечении менее четверти толщины стенки трубы не обеспечивается прочность сварного соединения с трубой по всей его протяженности. При нагружении тепловыделяющей сборки осевым усилием происходит деформация втулки по проточке с последующим разрушением сварного шва. Такой же характер разрушения отмечается и в случае, если ширина сварного шва по наружному диаметру трубы меньше 1 мм.

Технической задачей, поставленной в настоящем изобретении, является повышение надежности конструкции канала.

Поставленная задача достигается тем, что в направляющем канале тепловыделяющей сборки ядерного реактора, состоящем из трубы, к которой с разных ее концов присоединены сварными швами наконечник и захватная втулка с кольцевой технологической канавкой в зоне выполнения сварного шва, зона сплавления сварного шва захватной втулки с наружной поверхностью трубы выполнена шириной, минимальный размер которой больше или равен толщине стенки трубы, а минимальная величина рабочего сечения сварного шва больше или равна четверти толщины стенки трубы.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен описываемый направляющий канал.

Направляющий канал состоит из трубы 1, выполненной из сплава циркония, к одному концу которой приварен наконечник 2, а с другого конца трубы 1 к ее поверхности на расстоянии, определяемом конструкцией тепловыделяющей сборки, присоединена захватная втулка 3, также выполненная из сплава циркония и присоединенная к трубе 1 сварным швом 4. Сварной шов 4 находится в проточке, которая заранее выполнена на наружной поверхности захватной втулки 3. Сварной шов 4 имеет зону сплавления (L) наружной поверхности трубы 1 с захватной втулкой 3, причем минимальная величина зоны сплавления между захватной втулкой 3 и трубой 1 по наружной поверхности трубы составляет не менее толщины стенки трубы 1, а величина рабочего сечения (К) сварного шва 4 составляет не менее четверти толщины трубы 1. Сварной шов 4 имеет глубину проплавления (Н), определяемую режимами сварки.

Направляющие каналы тепловыделяющих сборок являются основными несущими элементами, определяющими жесткость и целостность конструкции тепловыделяющих сборок при транспортно-технологических операциях изготовления сборок, а также при работах, связанных с постановкой и выгрузкой тепловыделяющих сборок из реактора, и элементами сборок воспринимают всю силовую нагрузку, определяемую весом кассеты и работой транспортно-перегрузочных устройств. При этом наиболее нагруженным является рабочее сечение (К) сварного шва как наиболее короткое расстояние от начала зоны сплавления захватной втулки с трубой до наружной поверхности сварного шва. Если величина этого расстояния более четверти толщины стенки трубы 1, то обеспечиваются требуемые прочностные характеристики сварного соединения, гарантирующие целостность тепловыделяющих сборок на всех этапах ее жизненного цикла.

Направляющий канал тепловыделяющей сборки ядерного реактора, состоящий из трубы, к которой с разных ее концов присоединены сварными швами наконечник и захватная втулка с кольцевой технологической канавкой в зоне выполнения сварного шва, отличающийся тем, что зона сплавления сварного шва захватной втулки с наружной поверхностью трубы выполнена шириной, минимальный размер которой больше или равен толщине стенки трубы, а минимальная величина рабочего сечения сварного шва больше или равна четверти толщины стенки трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики и предназначено для использования в элементах конструкции тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000.

Изобретение относится к элементам активной зоны ядерного реактора, преимущественно с жидкометаллическим носителем первого контура. .

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов.

Изобретение относится к топливному элементу, разработанному для использования в активной зоне ядерного реактора, охлаждаемого газовым охладителем. .

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям тепловыделяющих элементов для водо-водяных реакторов, особенно для реакторов ВВЭР-1000. .

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики, к элементам конструкции тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. .

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики, в частности к элементам конструкции тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. .

Изобретение относится к конструкциям парогенерирующих энергетических установок высокой теплонапряженности и, в первую очередь, может быть использовано в парогенерирующих установках с ядерным топливом (в пароводяных ядерных реакторах).
Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к технологическим способам защиты элементов активной зоны ядерных реакторов канального и корпусного типа от разрушения, и может быть использовано для подавления дебриз-эффекта, фреттинг и локальной коррозии тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ), тепловыделяющих сборок (ТВС), технологических каналов (ТК).

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката из циркониевого сплава, предназначенного для получения длинномерного изделия, используемого для выполнения элементов топливных сборок

Изобретение относится к способу изготовления полуфабриката из циркониевого сплава, предназначенного для получения плоского изделия, используемого для выполнения элементов топливных сборок

Изобретение относится к атомной промышленности и может быть использовано на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок преимущественно типа ВВЭР для АЭС

Изобретение относится к конструкциям тепловыделяющих сборок ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к области твэлостроения для энергетических реакторов на тепловых нейтронах. Техническим результатом изобретения является снижение уровня действующих напряжений в материале оболочки твэла и отсутствие дистанционирующих решеток при сборке твэлов в кассеты. Твэл ядерного реактора состоит из трубчатой оболочки герметично уплотненной концевыми деталями посредством сварки, изготовленной из циркониевого сплава. Внутри трубчатой оболочки размещены топливные таблетки из диоксида урана. Трубчатая оболочка выполнена с овальным сечением и витой. Объем между внутренней поверхностью трубчатой оболочки и топливными таблетками заполнен с виброуплотнением шариками из алюминиевого сплава, например из сплава С-80. Толщина трубчатой оболочки составляет не менее 0,3 мм, диаметр шариков составляет 1,5-2 мм. При этом выполняется математическое соотношение диаметра ребра оболочки к диаметру полочки оболочки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх