Приспособление погружное для электрохимической дезактивации фрагментов труб

Изобретение относится к области атомной энергетики. Приспособление погружное для электрохимической дезактивации фрагментов труб содержит зажим дезактивируемого фрагмента труб, анод и катод, выполненный в виде коаксиально расположенных и скрепленных между собой внешнего и внутреннего цилиндров. Приспособление снабжено основанием, являющимся анодом, жестко связанной с ним центральной стойкой, закрепленной сверху на центральной стойке и электрически изолированной от нее крышкой приспособления, имеющей токовод катода и отверстия, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения цилиндры катода, при этом зажимы дезактивируемых фрагментов труб закреплены на основании соосно отверстиям в крышке приспособления. Количество зажимов дезактивируемого фрагмента труб равно количеству отверстий в крышке приспособления. Изобретение позволяет дезактивировать фрагменты обечаек и трубопроводов АЭС различных диаметров и любого сечения за один цикл с внутренней и наружной сторон. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано для электрохимической дезактивации радиоактивных фрагментов обечаек и трубопроводов атомных электрических станций (АЭС).

Известно устройство для электрохимической дезактивации (Швец А.Я., Кузнецов А.Г. - Ремонт атомных реакторов. - М.: Энергоиздат. - 1982, с. 45) активированных продуктами коррозии конструкционных элементов аппарата, содержащее ванну, заполненную электролитом, и подключенные к источнику постоянного тока токоподводами (тоководами) катод и анод. При этом дезактивируемое изделие включено по схеме анода.

Недостатком известного устройства является неглубокая и неравномерная степень дезактивации из-за разного уровня электропроводности материалов, выполняющих функцию анода и катода.

Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является установка для электрохимической дезактивации обоймы верхнего тракта уран-графитовых ядерных реакторов (патент РФ №2096845), содержащая патрон (зажим) дезактивируемого фрагмента труб, анод и катод, выполненный в виде коаксиально расположенных и скрепленных между собой внешней и внутренней труб (цилиндров).

Недостатком указного технического решения является ограниченная область использования в связи с возможностью дезактивации только обойм верхних трактов технологических каналов при проведении ремонтных работ на канальных реакторах типа РБМК 1000 и 1500.

Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является расширение функциональных возможностей, а техническим результатом, достигаемым предлагаемым изобретением, является дезактивация фрагментов обечаек и/или трубопроводов АЭС различных диаметров и любого сечения за один цикл с внутренней и наружной сторон.

Указанный технический результат достигается тем, что приспособление погружное для электрохимической дезактивации фрагментов труб, содержащее зажим дезактивируемого фрагмента труб, анод и катод, выполненный в виде коаксиально расположенных и скрепленных между собой внешнего и внутреннего цилиндров, предложено снабдить основанием, являющимся анодом, жестко связанной с ним центральной стойкой, закрепленной сверху на центральной стойке и электрически изолированной от нее крышкой приспособления, имеющей токовод катода и отверстия, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения цилиндры катода, при этом зажимы дезактивируемых фрагментов труб закрепить на основании соосно отверстиям в крышке приспособления, а количество зажимов дезактивируемого фрагмента труб сделать равным количеству отверстий в крышке приспособления.

Преимущественно крышка приспособления закреплена на центральной стойке рым-болтами с помощью выполненного в верхней части стойки фланца и электрически изолирована от центральной стойки с помощью прокладок и втулок.

Зажим дезактивируемого фрагмента труб преимущественно выполнен в виде вертикальных раздвижных губок, приводимых с помощью винтового механизма.

Внешний и внутренний цилиндры катода могут быть скреплены между собой верхней торцевой крышкой, снабженной монтажной петлей.

Верхняя торцевая крышка может быть выполнена с отверстиями.

Крышка приспособления может быть снабжена цилиндрическими направляющими втулками для установки цилиндров катода, закрепленными на нижней стороне крышки приспособления соосно выполненным в ней отверстиям, при этом внутренний диаметр направляющих втулок выполнен равным диаметру отверстий.

Кроме того, предложено на нижней стороне основания установить, по крайней мере, один центрирующий элемент, а длину внутренних и внешних цилиндров катода определять из формулы:

L≤С+J-Р,

где L - длина внутреннего и внешнего цилиндров катода;

С - высота центральной стойки;

J - толщина крышки приспособления;

P - высота зажимов для дезактивируемых фрагментов труб.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен вид приспособления спереди в разрезе с одним установленным дезактивируемым фрагментом трубы, на фиг. 2 - в увеличенном масштабе вид А места крепления рым-болтов, на фиг. 3 - вид приспособления сверху с установленными цилиндрами катода, на фиг. 4 - вид приспособления сверху с извлеченными цилиндрами катода.

Приспособление погружное для электрохимической дезактивации фрагментов труб включает основание 1, являющееся анодом, жестко связанную с ним центральную стойку 2, крышку 3 приспособления, закрепленную сверху на центральной стойке 2 и электрически изолированную от нее. Крышка 3 приспособления снабжена жестко закрепленным тоководом 4 катода, который может быть, например, присоединен к крышке 3 приспособления с помощью резьбового соединения или припаян к ней. В крышке 3 приспособления выполнены отверстия 5, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения внешние и внутренний цилиндры 6 катода. Зажимы 7 дезактивируемых фрагментов труб закреплены на основании 1 соосно отверстиям 5 в крышке 3 приспособления, а количество зажимов 7 дезактивируемых фрагментов труб равно количеству отверстий 5 в крышке 3 приспособления. Крышка 3 приспособления закреплена на центральной стойке 2 рым-болтами 8 с помощью выполненного в верхней части центральной стойки 2 фланца 9 и электрически изолирована от центральной стойки 2 с помощью прокладок 10 и втулок 11. Зажимы 7 дезактивируемых фрагментов труб выполнены в виде вертикальных раздвижных губок, приводимых с помощью винтового механизма. Внешний и внутренний цилиндры 6 катода скреплены между собой верхней торцевой крышкой 12, снабженной монтажной петлей 13. В верхней торцевой крышке 12 выполнены отверстия. Для установки цилиндров 6 катода крышка 3 приспособления снабжена цилиндрическими направляющими втулками 14, закрепленными на ее нижней стороне на сварке соосно выполненным в ней отверстиям 5, при этом внутренний диаметр направляющих втулок 14 равен диаметру отверстий 5. На нижней стороне основания 1 установлен центрирующий элемент 15, предназначенный для фиксированной установки приспособления в ванне дезактивации (на чертежах не показана). Также нижняя часть основания 1, верхняя часть крышки 3 приспособления, центральная стойка 2 в местах соединения с основанием 1 и крышкой 3 приспособления оснащены ребрами жесткости. Верхние торцевые крышки 12 имеют выступы для размещения в подвешенном состоянии цилиндров 6 катода на крышке 3 приспособления. На фиг. 1 показан один установленный фрагмент 16 трубы.

Являющееся анодом основание 1 с зажимами 7 фрагментов труб обеспечивает вертикальное закрепление фрагментов 16 труб в количестве, равном количеству зажимов 7. Таким образом, фрагменты 16 труб электрически выполняют функцию анода. Функцию катода выполняют коаксиально расположенные и скрепленные между собой внешний и внутренний цилиндры 6 катода.

Жестко связанная с основанием 1 центральная стойка 2 и закрепленная на ней сверху крышка 3 приспособления с отверстиями 5 и цилиндрическими направляющими втулками 14 позволяют подвешивать цилиндры 6 катода соосно закрепленным на основании 1 зажимам 7 фрагментов труб. Закрепление крышки 3 приспособления на центральной стойке 2 рым-болтами 8 позволяет получить необходимую жесткость всего приспособления, а изоляция крышки 3 приспособления от центральной стойки 2 с помощью прокладок 10 и втулок 11, выполненных из стеклотекстолита, позволяет избежать короткого замыкания и обеспечить проведение электрохимической дезактивации. Выполнение зажима 7 дезактивируемого фрагмента трубы в виде вертикальных раздвижных губок, приводимых (раздвигаемых) в радиальном направлении внутри фрагмента 16 трубы с помощью винтового механизма, позволяет зафиксировать фрагмент 16 трубы на основании 1. Скрепление внешнего и внутреннего цилиндров 6 катода между собой верхней торцевой крышкой 12, снабженной монтажной петлей 13, упрощает процедуру установки цилиндров 6 катода в отверстия 5 крышки 3 приспособления через цилиндрические направляющие втулки 14 соосно установленным фрагментам 16 труб. Выступы на торцевой крышке 12 позволяют фиксировать в подвешенном состоянии цилиндры 6 катода, а отверстия в торцевой крышке 12 предназначены для выхода воздуха из-под цилиндров 6 катода при погружении приспособления в электролит, а также для выхода газа в процессе дезактивации.

Снабжение крышки 3 приспособления цилиндрическими направляющими втулками 14, закрепленными на ее нижней стороне соосно выполненным в ней отверстиям 5 для установки цилиндров 6 катода, с внутренним диаметром направляющих втулок 14, равным диаметру отверстий 5, позволяет избежать смещения цилиндров 6 катода относительно вертикали (перекосов). Установка на нижней стороне основания 1, по крайней мере, одного центрирующего элемента 15 позволяет обеспечить требуемую точность установки приспособления в ванну дезактивации. Выполнение длины внутренних и внешних цилиндров 6 катода по приведенной формуле позволяет достичь максимального эффекта от электрохимической дезактивации и избежать разрушения зажимов 7 фрагментов труб при ее проведении.

Работа приспособления осуществляется следующим образом. Поочередно из отверстий 5 в крышке 3 приспособления извлекают цилиндры 6 катода. С помощью винтового механизма сводят друг к другу и к центру вертикальные губки зажимов 7 дезактивируемых фрагментов труб. Сбоку приспособления или через отверстия 5 в крышке 3 приспособления и цилиндрические направляющие втулки 14 устанавливают предназначенные для дезактивации фрагменты 16 труб на зажимы 7 таким образом, чтобы сведенные к центру вертикальные губки (упоры) зажимов 7 были внутри фрагментов 16 труб. Затем с помощью винтового механизма осуществляют разведение вертикальных раздвижных губок зажимов 7 до касания с внутренней поверхностью фрагментов 16 труб. Цилиндры 6 катода опускают через отверстия 5 крышки 3 приспособления и цилиндрические направляющие втулки 14 до упора торцевых крышек 12 катода в верхнюю поверхность крышки 3 приспособления.

После этого приспособление поднимают за рым-болты 8 и перемещают его в ванну дезактивации. При этом приспособление устанавливают таким образом, чтобы центрирующий элемент 15 попал в центральное углубление на дне ванны дезактивации. Накрывают ванну дезактивации крышкой, с помощью клемм подсоединяют к тоководу 4 катода и к ванне дезактивации силовые кабели и осуществляют электрохимическую дезактивацию.

После проведения процесса дезактивации приспособление извлекают из ванны дезактивации. Затем из отверстий 5 в крышке 3 приспособления извлекают цилиндры 6 катода, с помощью винтового механизма осуществляют сведение вертикальных раздвижных губок зажимов 7 и извлекают из приспособления фрагменты 16 труб.

Использование предлагаемого изобретения позволяет осуществлять дезактивацию за один цикл одновременно нескольких (по количеству зажимов) фрагментов обечаек и/или трубопроводов АЭС различных диаметров с внутренней и наружной сторон.

1. Приспособление погружное для электрохимической дезактивации фрагментов труб, содержащее зажим дезактивируемого фрагмента труб, анод и катод, выполненный в виде коаксиально расположенных и скрепленных между собой внешнего и внутреннего цилиндров, отличающееся тем, что оно снабжено основанием, являющимся анодом, жестко связанной с ним центральной стойкой, закрепленной сверху на центральной стойке и электрически изолированной от нее крышкой приспособления, имеющей токовод катода и отверстия, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения цилиндры катода, при этом зажимы дезактивируемых фрагментов труб закреплены на основании соосно отверстиям в крышке приспособления, а количество зажимов дезактивируемого фрагмента труб равно количеству отверстий в крышке приспособления.

2. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что крышка приспособления закреплена на центральной стойке рым-болтами с помощью выполненного в верхней части стойки фланца и электрически изолирована от центральной стойки с помощью прокладок и втулок.

3. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что зажим дезактивируемого фрагмента труб выполнен в виде вертикальных раздвижных губок, приводимых с помощью винтового механизма.

4. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что внешний и внутренний цилиндры катода скреплены между собой верхней торцевой крышкой, снабженной монтажной петлей.

5. Приспособление по п. 4, отличающееся тем, что верхняя торцевая крышка выполнена с отверстиями.

6. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что крышка приспособления снабжена цилиндрическими направляющими втулками для установки цилиндров катода, закрепленными на нижней стороне крышки приспособления соосно выполненным в ней отверстиям, при этом внутренний диаметр направляющих втулок равен диаметру отверстий.

7. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что на нижней стороне основания установлен, по крайней мере, один центрирующий элемент.

8. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что длина внутренних и внешних цилиндров катода определяется из формулы:

L≤C+J-P,

где L - длина внутреннего и внешнего цилиндров катода;

С - высота центральной стойки;

J - толщина крышки приспособления;

P - высота зажимов для дезактивируемых фрагментов труб.