Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки



Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки
Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки
Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки
Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки

 


Владельцы патента RU 2542342:

Федеральное государственное унитарное предприятие "ГОРНО-ХИМИЧЕСКИЙ КОМБИНАТ" (RU)

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к ампуле, в которой размещаются пучки твэлов отработавшей тепловыделяющей сборки реактора РБМК-1000, для последующего размещения и транспортировки в транспортном упаковочном комплекте в сухое хранилище. Ампула содержит цилиндрический корпус, в котором помещен пучок отработавших твэлов, и крышку, зафиксированную в горловине корпуса с помощью запирающего устройства. Запирающее устройство содержит пружинное кольцо, установленное во внутренней расточке крышки и прикрепленное к ней в нескольких точках, в промежутках между которыми к пружинному кольцу прикреплены упоры. Упоры проходят через отверстия, выполненные в крышке, и входят в кольцевую проточку, выполненную в корпусе. Торцы упоров выполнены со скосом, обеспечивающим их вхождение в горловину корпуса при взаимодействии с фаской горловины. Пружинное кольцо выполнено в виде пластины. Технический результат - устранение возможных деформаций пружинного кольца при сцеплении и расцеплении крышки с корпусом. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к ампуле, в которой размещается пучок тепловыделяющих элементов (твэлов) отработавшей тепловыделяющей сборки (ОТВС) реактора РБМК-1000. Загруженные пучками твэлов ампулы транспортируются в транспортном упаковочном комплекте железнодорожным транспортом в сухое хранилище, где перегружаются в пеналы для их долговременного хранения.

Известна ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки (см. патент РФ №2353010, G21F 5/008), содержащая цилиндрический корпус с дном, выполненный высотой, позволяющей захвату иметь доступ к силовой решетке пучка твэлов, устанавливаемого с опиранием каркасной трубой на дно ампулы, в котором помещен пучок отработавших твэлов, крышку, зафиксированную в верхней части корпуса с помощью запирающего устройства, в виде пружинного разрезного кольца, снабженную пружиной, обеспечивающей фиксацию в ампуле пучка твэлов разной длины, и установленную в корпусе с зазором в виде лабиринтного уплотнения, препятствующего, высыпанию частиц топлива из ампулы и обеспечивающего возможность проведения осушки пучка твэлов, загруженного в ампулу. Фиксация крышки осуществляется запорным устройством, выполненным в виде пружинного разрезного кольца, установленного в кольцевой проточке крышки и требующего при снятии крышки его сжатия стержнями механизма вскрытия крышки, воздействующими с наружной стороны ампулы.

При загрузке пучков твэлов в известные ампулы на АЭС выявлены следующие недостатки. У части ампул, после загрузки в них пучков твэлов, не устанавливалась крышка на корпус ампулы вследствие деформаций пружинного разрезного кольца.

Причиной деформаций пружинных разрезных колец является нефиксированное их положение в расточках корпуса и крышки. При расположении концов пружинных разрезных колец напротив отверстий, через которые вводятся стержни механизма вскрытия крышки, и смещении кольца относительно кольцевой канавки, концы пружинных разрезных колец деформируются непосредственным воздействием на них стержней механизма вскрытия при снятии крышки перед загрузкой в корпус пучка твэлов. Деформированные концы пружинных разрезных колец не позволят установить крышку на корпус после загрузки. Также деформации пружинных разрезных колец могут возникать в случае фиксирования концов стержнями механизма вскрытия. В этом случае зафиксированные концы не могут перемещаться по кольцевой канавке при сжатии пружинных разрезных колец другими стержнями, в результате чего возникают деформации пружинных разрезных колец. Так как операции по снятию крышки и ее установке на корпус ампулы после загрузки в него пучка твэлов осуществляются дистанционно в защитной камере, то установить расположение пружинного разрезного кольца относительно отверстий в корпусе затруднительно.

У части ампул не снимается крышка с корпуса ампулы после частичного выхода крышки из верхней части вследствие заклинивания пружинного разрезного кольца между корпусом и крышкой ампулы. Причиной заклинивания является нефиксированное положение пружинных разрезных колец в проточках корпуса и крышки, в результате чего при сжатии стержнями механизма вскрытия крышки, воздействующими с наружной стороны ампулы, пружинные разрезные кольца не вводятся в кольцевую канавку крышки.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в сцеплении и расцеплении крышки с корпусом с помощью пружинного кольца, зафиксированного во внутренней расточке крышки.

Для достижения названного технического результата в предлагаемой ампуле, в отличие от известной, пружинное кольцо установлено во внутренней расточке крышки и присоединено к ней в нескольких точках закрепления, в промежутках между которыми к пружинному кольцу жестко присоединены упоры, проходящие через отверстия, выполненные в крышке, и входящие в кольцевую проточку, выполненную в корпусе. Упоры выполнены со скосом, обеспечивающим их вхождение в корпус при взаимодействии с фаской корпуса.

Учитывая условия эксплуатации, упоры и отверстия в крышке выполнены с возможностью только прямолинейного перемещения упоров, а в кольцевой проточке корпуса выполнены отверстия, располагающиеся соосно с упорами при совпадении меток, нанесенных на корпус и крышку.

Кроме того, пружинное кольцо выполнено в виде пластины. Установка пружинного кольца во внутренней расточке крышки и присоединение его к ней в нескольких точках закрепления позволяет получить фиксированное положение пружинного кольца во внутренней расточке крышки.

Присоединение в промежутках между точками закрепления к пружинному кольцу упоров, проходящих через отверстия, выполненные в крышке, и входящих в кольцевую проточку, выполненную в корпусе, выполнение упоров со скосом, обеспечивающим их вхождение в корпус при взаимодействии с фаской корпуса, позволяет ввести крышку в корпус, выжимая пружинное кольцо из внутренней расточки крышки. После вхождения торцов упоров в кольцевую проточку в корпусе усилием пружинного кольца упоры вводятся в кольцевую проточку под ее верхнюю кромку, в результате чего обеспечивается сцепление крышки с корпусом с помощью пружинного кольца, зафиксированного во внутренней расточке крышки.

Выполнение упоров и отверстий в крышке для их прохождения с возможностью только прямолинейного перемещения позволяет сохранять положение упоров, при котором обеспечивается взаимодействие скосов на их торцах с фаской корпуса.

Выполнение в корпусе на уровне кольцевой проточки отверстий, располагающихся соосно с упорами при совпадении меток, нанесенных на корпус и крышку, позволяет непосредственно при установке крышки в корпус или с последующим ее поворотом расположить отверстия соосно с упорами. Это создает возможность выведения специальным приспособлением упоров из кольцевой проточки, обеспечивая тем самым снятие крышки с корпуса. Кроме того, выполнение этих отверстий позволяет проконтролировать зацепление крышки с корпусом в защитной камере с помощью специального приспособления или визуально.

Выполнение пружинного кольца в виде пластины позволяет за счет ее ширины получить необходимое усилие для выдвижения упоров и разместить пружинное кольцо во внутренней проточке крышки, не изменяя ее размеров.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображены:

на фиг.1 - предлагаемая ампула в разрезе с пучком твэлов;

на фиг.2 - запирающее устройство с установленной на корпус крышкой;

на фиг.3 - разрез А-А на фиг.2;

на фиг.4 - один из элементов запирающего устройства в разрезе при снятии крышки.

Предлагаемая ампула (см. фиг.1) содержит корпус 1, выполненный в виде трубы 2, с присоединенными к ней дном 3 и горловиной 4, и крышку 5, устанавливаемую в горловину 4 корпуса 1 с помощью запирающего устройства 6.

Запирающее устройство 6 (см. фиг.2 и 3) содержит пружинное пластинчатое кольцо 7, установленное во внутренней расточке 8 крышки 5 и прикрепленное к ней в нескольких точках, например, заклепками 9. В промежутках между заклепками 9 к пружинному пластинчатому кольцу 7 прикреплены упоры 10, проходящие через отверстия 11 в крышке 5 и входящие в кольцевую проточку 12, выполненную в горловине 4. Торцы 13 упоров 10 выполнены со скосом 14, обеспечивающим их вхождение в горловину 4 при взаимодействии с фаской 15, выполненной на верхнем торце горловины 4.

Упоры 10 и отверстия 11 в крышке 5 выполнены с прямыми боковыми гранями 16 и 17 соответственно, препятствующими повороту упоров 10 в отверстиях 11 и создающими возможность только прямолинейного перемещения упоров 10 в отверстиях 11.

В горловине 4 (см. фиг.4) на уровне кольцевой проточки 12 выполнены отверстия 18, располагающиеся соосно с упорами 10 при совпадении меток 19 и 20, нанесенных на горловину 4 и крышку 5 соответственно. Запирающее устройство 6 работает следующим образом.

При установке крышки 5 в горловину 4 корпуса 1 вручную при работе с порожней ампулой или дистанционно в защитной камере захватом (на чертежах не показан) крышка 5 с определенным усилием подается вниз. При этом упоры 10, взаимодействуя своими скосами 14 с фаской 15 горловины 4, вдвигаются по отверстиям 11 внутрь крышки 5, выдвигая пружинное пластинчатое кольцо 7 из внутренней расточки 8. При дальнейшем движении крышки 5 вниз и достижении упорами 10 кольцевой проточки 12 в горловине 4 упоры 10 под действием пружинного пластинчатого кольца 7 вводятся в кольцевую проточку 12, обеспечивая сцепление крышки 5 с горловиной 4 корпуса 1. Непосредственно при установке крышки 5 в горловину 4 или последующим ее поворотом достигается совмещение меток 19 и 20, нанесенных на горловину 4 и крышку 5 соответственно. При таком положении крышки 5 в горловине 4 упоры 10 и отверстия 18 будут располагаться соосно, что создает возможность выведения упоров 10 из кольцевой проточки 12 механизмом вскрытия крышки. Кроме того, выполнение отверстий 18 позволяет проконтролировать зацепление крышки 5 с корпусом 1 в защитной камере с помощью специального приспособления или визуально.

Для снятия крышки 5 стержнями механизма вскрытия крышки (на чертежах не показан), воздействующими с наружной стороны ампулы через отверстия 18 на упоры 10, последние выводятся из кольцевой проточки 12 и крышка 5 извлекается из корпуса 1.

Работа с предлагаемой ампулой осуществляется следующим образом.

Перед отправкой на АЭС у порожних ампул проверяется работоспособность запирающего устройства 6, после чего порожние ампулы с зафиксированными на корпусах 1 крышками 5 размещаются в ячейках чехла транспортного контейнера, который отправляется на АЭС.

На АЭС в защитной камере крышки 5 снимаются с корпусов 1 с помощью имеющихся захвата и механизма вскрытия крышки. Затем пучки твэлов помещаются в корпуса 1 ампул, после чего с помощью захвата в горловины 4 устанавливаются крышки 5 до достижения упорами 10 кольцевой проточки 12 в горловине 4. При этом упоры 10 под действием пружинного пластинчатого кольца 7 вводятся в кольцевую проточку 12, обеспечивая сцепление крышки 5 с горловиной 4 корпуса 1.

Далее загруженные пучками твэлов ампулы устанавливаются в ячейки транспортного контейнера, в котором транспортируются в сухое хранилище.

1. Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки, содержащая цилиндрический корпус с дном, выполненный высотой, позволяющей захвату иметь доступ к силовой решетке пучка твэлов, устанавливаемого с опиранием каркасной трубой на дно ампулы, в котором помещен пучок отработавших твэлов, крышку, зафиксированную в верхней части корпуса с помощью запирающего устройства в виде пружинного кольца, установленную в крышке ампулы пружину, обеспечивающую фиксацию в ампуле пучка твэлов разной длины и установленную в корпусе с зазором в виде лабиринтного уплотнения, препятствующего высыпанию частиц топлива из ампулы и обеспечивающего возможность проведения осушки пучка твэлов, загруженного в ампулу, отличающаяся тем, что пружинное кольцо установлено во внутренней расточке крышки и прикреплено к ней в нескольких точках, в промежутках между которыми к пружинному кольцу прикреплены упоры, проходящие через отверстия, выполненные в крышке и входящие в кольцевую проточку, выполненную в корпусе, а торцы упоров выполнены со скосом, обеспечивающим их вхождение в корпус при взаимодействии с фаской корпуса.

2. Ампула по п.1, отличающаяся тем, что упоры и отверстия в крышке для прохождения упоров выполнены с возможностью только прямолинейного перемещения.

3. Ампула по п.1, отличающаяся тем, что в корпусе на уровне кольцевой проточки выполнены отверстия, располагающиеся соосно с упорами при совпадении меток, нанесенных на корпус и крышку.

4. Ампула по п.1, отличающаяся тем, что пружинное кольцо выполнено в виде пластины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано для транспортирования и хранения ядерного топлива, в частности свежего смешанного уран-плутониевого топлива, при его перевозках в нормальных условиях и с учетом возникновения аварийных ситуаций от завода-изготовителя тепловыделяющих сборок к потребителю на атомные станции, а также при его хранении в складских помещениях.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к средствам для хранения отработавших ядерных топливных элементов реактора РБМК-1000, а более конкретно к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке ампул, загруженных пучками отработавших тепловыделяющих элементов (твэлов) реактора РБМК-1000, и предназначено для использования в «сухом» хранилище отработавшего ядерного топлива.

Изобретение относится к области транспортных упаковочных устройств, используемых в атомной энергетике для временного хранения и транспортирования «свежих» тепловыделяющих сборок (ТВС) от предприятия-изготовителя к потребителю на атомные станции. Контейнер предназначен для перевозки двух ТВС-КВАДРАТ для реактора PWR и включает разъемный прямоугольный корпус, состоящий из основания и крышки и содержащий платформу. Платформа скреплена с основанием с одного из торцов - шарнирно, с возможностью установки под углом к горизонтальной плоскости. Платформа включает элементы, фиксирующие тепловыделяющие сборки (ТВС) на ней, выполненные в виде протяженных ложементов V-образной формы с соответствующими крышками, которые прикреплены к платформе. Над каждым из ложементов закреплены дискретно расположенные вдоль них рамы, соответствущие по форме крышке ложемента в поперечном сечении. Крышка ложемента размещена под рамой и закреплена к раме с возможностью регулировки расстояния между ложементом и крышкой ложемента. Технический результат - возможность закрепления ТВС различных типоразмеров. 2 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к ампуле, в которой размещается пучок тепловыделяющих элементов (твэлов) отработавшей тепловыделяющей сборки реактора РБМК - 1000. Ампула содержит цилиндрический корпус, в котором помещен пучок отработавших твэлов и крышку, зафиксированную в верхней части корпуса с помощью запирающего устройства. Запирающее устройство содержит пружинное разрезное кольцо и выполненные на крышке и корпусе кольцевые канавки, а в корпусе - отверстия для раскрытия запирающего устройства. В кольцевой канавке крышки установлен штифт, размещенный в разрезе пружинного разрезного кольца. Ширина разреза увеличена на диаметр штифта. На крышке и корпусе выполнены метки, при совпадении которых смежные отверстия в корпусе располагаются по обе стороны разреза. Крышка снабжена пружиной, под которой размещен с возможностью перемещения конический центратор, взаимодействующий с хвостовиком загружаемого в ампулу пучка твэлов и устанавливающий его по центральной оси крышки. Технический результат - предотвращение деформаций пружинного разрезного кольца при снятии крышки, разрушения тонкостенных циркониевых оболочек твэлов и попадания топлива в ампулу при транспортировке. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к ампуле, в которой размещаются пучки твэлов отработавшей тепловыделяющей сборки реактора РБМК-1000, для последующего размещения и транспортировки в транспортном упаковочном комплекте в сухое хранилище. Ампула содержит цилиндрический корпус с горловиной и дном и крышку, фиксируемую в горловине с помощью различных запирающих устройств. Запирающие устройства содержат выполненные на горловине карманы. На крышке или на установленных в ней с возможностью вращения запорных кольцах выполнены выступы с возможностью их установки в карманы горловины при вертикальном перемещении и последующем повороте крышки или запорного кольца. Технический результат - жесткая фиксация положения крышки относительно корпуса ампулы и сокращение времени загрузки пучков твэлов в ампулы. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к автоматизированным средствам идентификации узлов или элементов, преимущественно используемых для хранения и транспортировки отработанных тепловыделяющих сборок, в частности ампулы, в которую осуществляется загрузка пучка тепловыделяющих элементов (твэлов) отработавшей тепловыделяющей сборки (ОТВС) реактора РБМК-1000. Технический результат заключается в повышении надежности автоматического распознавания идентификационной маркировки ампул с ОЯТ, выполненной в виде n-разрядного двоичного кода, символами которого служат сквозные отверстия в боковой поверхности крышки ампулы. Результат достигается за счет того, что изображение внутренней части крышки ампулы передают на матричный регистратор, производят автоматический поиск изображений отверстий, выполняют математическую обработку данных о найденных изображениях отверстий, в процессе которой определяют положение стартовой метки и восстанавливают положение знаков «1», в остальных позициях кодовой последовательности будут находиться знаки «0» и тем самым выполняют распознавание маркировки. 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к способу газодинамического напыления антикоррозионного покрытия из коррозионно-стойкой композиции на поверхности контейнера для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива, выполненного из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и может быть использовано, например, для покрытия полости контейнера, служащей для приема отработавшего ядерного топлива. Напыление покрытия осуществляют с помощью средства для гиперзвуковой металлизации, содержащего камеру сгорания и распылительное сопло. Упомянутое средство устанавливают в положение для нанесения покрытия, затем распыляют проволочный материал, соответствующий по своему химическому составу химическому составу коррозионно-стойкой стали, для чего подключают к проволочному материалу напряжение постоянного тока и зажигают электрическую дугу в упомянутой камере сгорания, в которую подают бутано-воздушную, или пропано-воздушную, или бутано-пропано-воздушную смесь. Затем распыляемый материал в среде этой смеси подают через упомянутое распылительное сопло в направлении к снабжаемым покрытием поверхностям контейнера, при этом упомянутый контейнер равномерно вращают вокруг оси, геометрически совмещенной с его продольной осью, а средство для гиперзвуковой металлизации одновременно поступательно перемещают вдоль упомянутой продольной оси при напылении покрытия на боковые поверхности упомянутого контейнера или радиально по отношению к этой продольной оси при напылении покрытия на торцевые поверхности упомянутого контейнера, причем скорости вращения последнего и поступательного перемещения средства для гиперзвуковой металлизации взаимосвязаны. Обеспечивается нанесение антикоррозионного покрытия на поверхности элементов контейнера для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх