Решетка пенала хранения отработавшего ядерного топлива



Решетка пенала хранения отработавшего ядерного топлива
Решетка пенала хранения отработавшего ядерного топлива
Решетка пенала хранения отработавшего ядерного топлива
Решетка пенала хранения отработавшего ядерного топлива

 


Владельцы патента RU 2564107:

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

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к загрузке, транспортированию и выгрузке ампул с пучками тепловыделяющих элементов реактора РБМК-1000 из транспортного чехла в пеналы сухого хранилища. Решетка включает в себя присоединенные к основанию центральную трубу, вертикальные стойки и ячейки для размещения ампул с пучками твэлов, выполненные в несколько соосных ярусов. В основании выполнены отверстия, соосные с осями симметрии ячеек и отверстие по оси центральной трубы. Внутренний диаметр центральной трубы выполнен равным внутреннему диаметру ячеек, а верхняя часть центральной трубы снабжена устройством для ее зацепления после извлечения из нее ампулы. Технический результат - возможность размещения в центральной трубе ампулы с кондиционным или некондиционным пучком твэлов. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к обращению с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к загрузке, транспортированию и выгрузке ампул с пучками тепловыделяющих элементов реактора РБМК-1000 из транспортного чехла в пеналы сухого хранилища.

Известен способ обращения с отработавшим ядерным топливом (патент №2491665, кл. G21F 19/06), включающий размещение на АЭС пучков тепловыделяющих элементов (твэлов) в ампулах (патент №2353010, G21F 5/008), загрузку части ампул с пучками твэлов в решетки пеналов, размещенные в гнездах транспортного чехла, а части ампул - в ячейки чехла, размещенные между гнездами. В камере комплектации пеналов (ККП) сухого хранилища краном-манипулятором грузоподъемностью 4000 кг загруженные ампулами решетки поочередно извлекаются из гнезд транспортного чехла и устанавливаются в корпуса пеналов, а ампулы из ячеек чехла перегружаются по одной в корпус пенала с помощью электромеханического манипулятора грузоподъемностью 500 кг.

После установки решеток с ампулами в корпуса пеналов и заполнения решетки пенала ампулами из ячеек транспортного чехла на корпуса пеналов устанавливают крышки, соединяют их с корпусами на сварке, осуществляют через клапаны крышек вакуумирование и заполнение пеналов азотно-гелиевой смесью с избыточным давлением, после чего герметизируют клапаны сваркой. Загруженные пеналы краном-манипулятором устанавливаются в гнезда перегрузочной машины, с помощью которой загруженные пеналы устанавливаются в гнезда хранения сухого хранилища.

Известна решетка герметичного пенала хранения отработавшего ядерного топлива (см. патент РФ №2435239, МПК G21C 19/06, 2010), выполненная в виде набора дисков с соосными отверстиями, образующими ячейки для размещения кондиционных отработавших пучков твэлов. Диски закреплены на вертикальных стойках, а в центральное отверстие решетки устанавливается дополнительная ампула с пучком твэлов.

К недостаткам известной решетки относится то, что при реализации способа транспортирования по патенту №2491665 пенал с известной решеткой может быть использован только для загрузки в него индивидуальных ампул, размещенных в ячейках транспортного чехла, вследствие того, что решетка не извлекается из корпуса пенала и не может быть отправлена с транспортным чехлом на АЭС для загрузки в нее ампул с пучками твэлов.

Известна решетка герметичного пенала хранения отработавшего ядерного топлива реактора РБМК-1000 по патенту №2491665.

Решетка выполнена с возможностью извлечения из корпуса пенала и установки в гнездо транспортного чехла. Решетка снабжена основанием с присоединенными к нему вертикальными стойками и центральной трубой, и ячейками для размещения ампул с пучками твэлов. Ячейки выполнены в несколько соосных ярусов, состоящих из трубчатых гильз, соединенных с центральной трубой, вертикальными стойками и между собой пластинами с образованием круглых и треугольных ячеек. Оси симметрии ячеек располагаются в вершинах равносторонних треугольников, причем диаметр вписанной окружности треугольных ячеек равен внутреннему диаметру круглых ячеек. Торцы пластин, расположенных между вертикальными стойками, выполнены V-образной формы. В основании выполнены отверстия, соосные с осями симметрии ячеек, а в центральной трубе установлен грибок, по форме повторяющий грибок крышки пенала.

При извлечении решетки из гнезда транспортного чехла захватом крана-манипулятора зацепляют решетку с ампулами за грибок, установленный на центральной трубе, извлекают из транспортного чехла и устанавливают в корпус пенала. Известная решетка имеет 30 ячеек для размещения ампул.

Известная решетка принята заявителем в качестве прототипа.

Недостатком известной решетки является то, что конструкция и размеры центральной трубы не позволяют разместить в ней дополнительную ампулу даже после снятия грибка.

Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемой решетки, заключается в выполнении центральной трубы с возможностью размещения в ней ампулы.

Указанный технический результат достигается тем, что в решетке, включающей присоединенные к основанию центральную трубу, вертикальные стойки с присоединенными к ним пластинами и ячейки для размещения ампул с пучками твэлов, выполненные в несколько соосных ярусов, основание, в котором выполнены отверстия, соосные с осями симметрии ячеек, внутренний диаметр центральной трубы выполнен равным внутреннему диаметру ячеек, в основании по оси центральной трубы выполнено отверстие, а решетка снабжена устройством для ее зацепления после извлечения ампулы из центральной трубы.

В частном случае исполнения в верхней части центральной трубы выполнены пазы по типу байонетного соединения.

В другом частном случае исполнения ячейки решетки могут быть выполнены с возможностью установки в них ампул с увеличенным диаметром.

Выполнение внутреннего диаметра центральной трубы равным внутреннему диаметру ячеек и выполнение отверстия в основании по оси центральной трубы позволяет при загрузке ампул на АЭС разместить в центральной трубе ампулу с пучком твэлов и, тем самым, обеспечить транспортирование решетки с максимально возможным количеством ампул.

Снабжение решетки устройством для ее зацепления после извлечения ампулы из центральной трубы позволяет в ККП извлечь ампулу из центральной трубы, осуществить зацепление и перегрузку решетки из транспортного чехла в корпус пенала, после чего вновь установить эту ампулу в центральную трубу и, тем самым, обеспечить заполнение пенала хранения максимально возможным количеством ампул с пучками твэлов.

Выполнение в верхней части центральной трубы пазов по типу байонетного соединения позволяет после извлечения ампулы из центральной трубы осуществить зацепление решетки захватом.

Выполнение ячеек решетки с возможностью установки в них ампул с увеличенным диаметром позволяет осуществить загрузку в ампулы, транспортирование и хранение некондиционных пучков твэлов.

Предлагаемое изобретение иллюстрируются чертежами, на которых изображены:

на фиг. 1 - предлагаемая решетка в разрезе;

на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 решетки для ампул с кондиционными пучками твэлов;

на фиг. 3 - вид А на фиг. 1 решетки с некондиционными пучками твэлов;

на фиг. 4 - предлагаемая решетка с установленным на центральную трубу захватом.

Предлагаемая решетка 1 (см. фиг. 1 и 2) содержит центральную трубу 2 и вертикальные стойки 3, присоединенные к основанию 4. Решетка 1 содержит несколько соосных ярусов 5, состоящих из трубчатых гильз 6, соединенных с центральной трубой 2, вертикальными стойками 3 и между собой пластинами 7 с образованием круглых 8 и треугольных 9 ячеек, оси симметрии которых располагаются в вершинах равносторонних треугольников. Диаметры вписанных окружностей треугольных ячеек 9 и внутренний диаметр центральной трубы 2 выполнены равными внутреннему диаметру круглых ячеек 8. В основании 4 выполнены отверстия 10, соосные с осями симметрии ячеек 8 и 9, и отверстие 11 по оси центральной трубы 2.

В центральной трубе 2 выполнены пазы по типу байонетного замка, включающего вертикальные 12 и 13 пазы и соединяющий их горизонтальный паз 14. В ячейки 8, 9 и центральную трубу 2 устанавливаются ампулы 15 с пучками твэлов.

В результате длительного хранения в пристанционном хранилище после нахождения в ядерном реакторе на АЭС имеются некондиционные топливные сборки со значительными отклонениями от прямолинейности и увеличенным наружным диаметром пучка твэлов. Для загрузки некондиционных пучков твэлов требуется применение ампул 15 с увеличенным внутренним диаметром, что, в свою очередь, потребует увеличения как диаметра ячеек 8 и 9 решетки, так и шага между ними. Исходя из этого, для транспортирования и хранения ампул 15 с кондиционными, или некондиционными пучками твэлов необходимо иметь в съемной решетке ячейки 8 и 9 и центральную трубу 2 с различными внутренними диаметрами.

Решетка для транспортирования кондиционных пучков твэлов (см. фиг. 2) содержит шесть круглых 8 и двадцать четыре треугольных 9 ячеек. При этом внутренний диаметр ячеек 8 и 9 и центральной трубы 2 составляет 98 мм, а максимальная вместимость решетки составляет 31 ампулу.

Проведенные на АЭС измерения некондиционных пучков твэлов показали, что для их размещения в ампулах необходимо увеличить внутренний диаметр ампул до 98 мм.

Решетка для транспортирования некондиционных пучков твэлов (см. фиг. 3) содержит шесть круглых 8 и двенадцать треугольных 9 ячеек. При этом внутренний диаметр ячеек 8 и 9 и центральной трубы 2 решетки составляет 104 мм, а ее максимальная вместимость составит 19 ампул.

В центральную трубу 2, после извлечения из нее ампулы 15, может устанавливаться (см. фиг. 4) захват 16, штифты 17 которого при установке последовательно входят в пазы 12, 14 и 13. Захват 16 снабжен грибком 18, по форме повторяющим грибок пенала, в верхней части которого выполнена расточка 19, по форме повторяющая крышку ампулы. Захват 16 также снабжен пружиной 20 и защитным буртом 21.

Предлагаемая решетка 1 эксплуатируется следующим образом.

Решетки 1, в ячейках 8, 9 и центральных трубах 2 которых установлены порожние ампулы 15, поступают в гнездах транспортного чехла на АЭС, где в ампулы 15 помещаются кондиционные или некондиционные пучки твэлов. После доставки транспортного чехла и установки его в камере комплектации пеналов электромеханическим манипулятором из центральной трубы 2 извлекается ампула 15 и устанавливается на временное хранение. Далее электромеханическим манипулятором захват 16 зацепляется за расточку 19, устанавливается в центральную трубу 2 и поворачивается в ней, при этом штифты 17 последовательно входят в пазы 12, 14 и 13 центральной трубы и приподнимаются пружиной 20, полностью входя в пазы 13. Электромеханический манипулятор расцепляется с захватом 16, установленным на центральной трубе 2. Далее захватом крана-манипулятора решетка 1 зацепляется за грибок 18, при этом опорный диск 21 используется в качестве опоры для захвата крана-манипулятора. Решетка 1 извлекается из гнезда транспортного чехла и перегружается в корпус пенала. Захват крана-манипулятора расцепляется с грибком 18 захвата 16, который затем снимается с центральной трубы 2 электромеханическим манипулятором, а в центральную трубу 2 устанавливается ранее извлеченная из нее ампула 15.

1. Решетка пенала хранения отработавшего ядерного топлива реактора РБМК-1000, включающая присоединенные к основанию центральную трубу, вертикальные стойки и ячейки для размещения ампул с пучками твэлов, выполненные в несколько соосных ярусов, основание, в котором выполнены отверстия, соосные с осями симметрии ячеек, отличающаяся тем, что внутренний диаметр центральной трубы выполнен равным внутреннему диаметру ячеек, в основании по оси центральной трубы выполнено отверстие, а решетка снабжена устройством для ее зацепления после извлечения ампулы из центральной трубы.

2. Решетка по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части центральной трубы выполнены пазы по типу байонетного соединения.

3. Решетка по п. 1, отличающаяся тем, что ее ячейки выполнены с возможностью установки в них ампул с увеличенным диаметром.



 

Похожие патенты:

Заявленное изобретение относится к пеналам сухого хранилища для тепловыделяющих элементов (твэлов) реактора РБМК-1000. Пенал содержит корпус с амортизатором, крышку (10) с клапаном и замком и выемную кассету (1) с основанием и присоединенными к нему вертикальными стойками (4) и трубами для размещения в них пучков твэлов (22).

Изобретение относится к технологии хранения отработавшего ядерного топлива в бассейнах выдержки, в частности к области коррозионно-безопасного хранения, обеспечения целостности оболочек твэлов и чехлов отработавших тепловыделяющих сборок, и может быть использовано как на действующих АЭС, так и при проектировании новых АЭС.

Изобретение относится к транспортированию, выгрузке и размещению пучков тепловыделяющих элементов реактора РБМК-1000 в пеналах сухого хранилища. Контейнер содержит корпус, в котором размещен чехол, и защитную крышку.

Группа изобретений относится к ядерной технике, в частности к упаковке (загрузке) дефектных отработавших твэлов в ампулу (пенал) для временного хранения в бассейне выдержки и последующей транспортировки на переработку.

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 атомной энергетике, в частности 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 ядерной технике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), а более конкретно к загрузке, транспортированию, выгрузке и размещению ампул с пучками тепловыделяющих элементов реактора РБМК-1000 в пеналах сухого хранилища.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к групповой перегрузке ампул с отработавшим ядерным топливом реактора РБМК - 1000 из транспортного чехла в пеналы.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к средствам для хранения отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), а более конкретно - к средствам для хранения дефектных ОТВС реактора ВВЭР-1000 и предназначено для использования в хранилищах отработанного ядерного топлива на заводах по регенерации такого топлива или на АЭС.
Наверх