Способ вскрытия сборок тепловыделяющих элементов
(1 l I 475904
ОПИСАН И Е
ИЗОБР ЕТ ЕН И Я
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дош)!If!Irc;lr floe к ав1. свнд-ву (22) Заявлено 29.11.73 (21) 1974210/26-25 (51) М. Кл.- G 21С 19/34 с присоединением заявки №
Государственный комитет (23) Приоритет (43) Онублнков lifo 28.02.78. Б(оллстсн1 № 8
Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621.039.5 (088.8) (45) Дата опубликования o;If(Oaf(I!33 20.03.78 (72) Авторы изобретения
Л. К. Дружинин, Г. П. Новоселов, Г. Б. Борисов, Б. В. Сафронов и А. Б. Садовский (71) Заявитель (54) СПОСОБ ВСКРЫТИЯ СБОРОК ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ
ЭЛЕМЕНТОВ
Изобретение относится к области переработки ядерного топлива отработш(пых тепловыделяющих элементов наиболес IBccof3flx реакторов типа ВВЭР, а также других типов тепловыделяющих элементов, и касается одного из переделов экстракционной технологии регенерации топлива, а именно операции подготовки ядерного топлива к растворению в азотной кислоте.
Известен способ термического вскрытия окисных тепловыделяющих элементов последовательным оплавлением оболочки по длине тепловыделяющих элементов и одновременным удалением расплава с поверхности топливного сердечника под действием гравитационных сил или с помощью струи газа и охла)кдсниcì отделяющего расплава.
Недостатки известного способа — большие потери топлива с материалом оболочки и повышенная опасность процесса вследствие образования при вскрытии тепловыделяющих элементов значительного количества тонкодисперсных частиц цирконня и бо I11UIfx количеств запыленного газа.
Целью изобретения является уменьшение потерь топлива с материалом оболочки и повьппенис безопасности процесса путем уменьшения времени контакта между расплавленным материалом оболочки и топливным сер1С1Н1ИКОМ
Поставленная цель досгнгается одновремеH ным проведением двух приемов: вращением сборки T(èëoâhfäcëÿfoùè); элементов но продольной осн нлн осн сй параллельной со ско5 ростыо, обеспечивающей удаление расплава нз зоны плавлс1(ия под денствием центробежных спл, например, для окнсных тепловыделяющих элементов с цирконневой оболочкой вращением сборки тспловыделя(ощнх элемен1() тов со скоростью не ниже 500 об/мнн при максимальной окружной скорости нс выше
5,;) м с If п(к ледовательным оплавленнем оболочек цо длине тепловыделяющих элементов н охлаждением отделяющегося расплава.
Это позволяет регулировать время контакта расплавленного материала оболочки н серде шика тепловы,(е IHIofllHx элементов. обеспечивает cff f I)I elf lfc потерь топлива с материалом ooo;Ioчки до долей процента от исходного количества топлива в тепловыделяющем эле) енте, а также получать прн вскрытии тепловыд=ля101цих элементов материал оболочки с гра улометрпческпм составом, обеспечиваю25 щп I cннженне его ппрофорных свойств. При этом малое время на. ождення расплава в зоI(c I3. .ñof è температур препятствует перегреву и испарению материала оболочки н практн Iccl(1 Il(. I< II() I3cT Оор(1зование заметных кОли (сс113 ч истиц размером мснсс 10 мк наиболее
475904
Составитель T. Орешкина
Текред Л, Гладкова
Редактор Н. Коляда
Корректоры: Н. Федорова и Е. Хмелева
Заказ 39/2 Изд. № 250 Тираж 568
НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по дслам изобретений и открытий
113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4!5
Подписное
Типография, пр. Сапунова, 2 по>каро- и взрывоопасных в присутствии возд1 < а.
Способ осуществляют следующим образом.
Сборку тепловыделяющих элементов вводят в камеру аппарата н устанавливают вертикально в обойме механизма подачи и вращения. На нерасходуемый вольфрамовый электрод, располо>кенный над сборкой тепловыделяющих элементов, и на сборку тепловыделяющих элементов подают постоянное напря>кение 30 — 40 в от источника постоянного тока
ИПН вЂ” 110/600 — 111, который позволяет получить ток 200 — 300 Л. Рабочее пространство аппарата заполняют аргоном под давлением
200 мм, рт. ст. Сборку тепловыделяющих элементов приводят во вращение с заданной скоростью и начинают подавать сборку в направлении к верхнему электроду, при касании сборки с которым вспыхивает электрическая дуга. Оболочку тепловыделяющих элементов в зоне действия дуги (по торцу сборки) плавят и под действием центробежных сил расплав разбрызгивается в окружающее пространство, где охлаждается в полете и в виде сферических гранул размером до 2,5 мм падает в приемник аппарата. Брикеты окисного топлива, не плавясь по мере освобождения от оболочек, также падают в приемник аппа рата.
Формула изобретения
1. Способ вскрытия сборок тепловыделяющих элементов, например окисных тепловыделяющих элементов с циркониевой оболочкой, путем последовательного оплавления оболочки по длине тепловыделяющего элемента
10 с одновременным удалением расплава из зоны оплавления и охла>кдением отделяющегося расплава, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь ядерного топлива, уносимого при вскрытии с материалом оболочки, 15 сборку тепловыделяющих элементов вращают по продольной оси со скоростью, обеспечивающей удаление расплава из зоны плавления под действием центробежных сил.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 20 что для окисных тепловыделяющих элементов с циркониевой оболочкой вращение сборки производят со скоростью не менее 500 об/мин.
3. Способ по п. 2, отл ича ющийся тем, что, с целью повышения безопасности процес25 са, линейная скорость удаления расплава из зоны плавления при вскрытии не должна превышать 5,5 м/с.
