RU2105365C1

RU2105365C1 - Movable safety chamber

Info

Publication number: RU2105365C1
Application number: RU95122067A
Authority: RU
Inventors: В.И. Лебедев; Л.А. Белянин; А.А. Земсков; Н.И. Русаков; А.П. Дмитриев; В.М. Батин
Original assignee: Лениградская атомная электростанция им.В.И.Ленина
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1998-02-20

Abstract

FIELD: preparatory procedures for disassembling spent fuel assemblies. SUBSTANCE: movable safety chamber for fuel assemblies has freight car with container placed on three mounts for its installation in vertical position by means of drive setting container in rotary motion in central mount journal; drive rotating fuel assembly about its longitudinal axis is mounted on container and cutting tool is placed in near-bottom part and has drive moving it along and across container. Container turning drive should be better made in the form of sleeve with pivot for supporting fuel assembly shank on one end and toothed rim coupled with reduction gear, on other end. EFFECT: improved safety in disassembling spent fuel assemblies. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области ядерной энергетики и предназначено для проведения подготовительной операции при разборке отработанных тепловыделяющих сборок (ТВС). The invention relates to the field of nuclear energy and is intended to carry out a preparatory operation for disassembling spent fuel assemblies (FA).

Известно, что для разборки ТВС необходимо вначале удалить центральный стержень, который удерживает сборку в собранном виде. Для этого надо: или отвернуть гайку, закрепленную при помощи резьбы и штифта на центральной стержне и, дополнительно, срезать штифт крепящий стержень к хвостовику, или перерезать хвостовик вместе с центральным стержнем по плоскости, проходящей по штифту, крепящего стержень к хвостовику или чуть выше его. It is known that in order to disassemble fuel assemblies, it is first necessary to remove the central rod, which holds the assembly assembled. To do this: either unscrew the nut fixed with a thread and a pin on the central shaft and, in addition, cut off the pin holding the shaft to the shank, or cut the shaft together with the central shaft along the plane passing along the pin that holds the shaft to the shaft or slightly above it .

Известна камера для разделки отработанных тепловыделяющих сборок, содержащая отрезной абразивный станок, шпиндель которого установлен стационарно, а ТВС перемещают к абразивному диску. Недостатком данной конструкции является малая производительность, а также недостаточная надежность, обусловленная многократным перемещением топливной сборки в процессе разделки. A known camera for cutting spent fuel assemblies containing a detachable abrasive machine, the spindle of which is stationary, and the fuel assemblies are moved to the abrasive disk. The disadvantage of this design is the low productivity, as well as insufficient reliability due to repeated movement of the fuel assembly during cutting.

Наиболее близким аналогом заявляемого технического решения является контейнер ТК-8. Контейнер предназначен для транспортировки отработанных тепловыделяющих сборок железнодорожным транспортном. Контейнер и специальный грузовой вагон составляют одну конструкцию - подвижную защитную камеру. Контейнер представляет собой толстостенную трубу с днищем, цапфами и пробкой-захватом. В транспортном положении контейнер расположен горизонтально вдоль оси вагона и закреплен по концам на двух опорах. В контейнер устанавливается чехол, обеспечивающий определенное расположение сборок и сохранение этого расположения в условиях транспортирования. При загрузке топливных сборок и при их извлечении контейнер устанавливается в вертикальное положение посредством привода вращения контейнера в цапфе втулки средней опоры. The closest analogue of the claimed technical solution is a container TK-8. The container is designed for transportation of spent fuel assemblies by rail. A container and a special freight car make up one design - a movable protective chamber. The container is a thick-walled pipe with a bottom, trunnions and a cork-grip. In the transport position, the container is located horizontally along the axis of the car and is fixed at the ends on two supports. A cover is installed in the container, which ensures a certain arrangement of assemblies and preservation of this arrangement in transportation conditions. When loading the fuel assemblies and removing them, the container is installed in a vertical position by means of a drive for rotating the container in the axle of the hub of the middle support.

Недостатком такой подвижной защитной камеры является то, что она предназначена только для транспортирования отработанных ТВС и используется ограниченное время. В настоящее время в хранилищах отработанного ядерного топлива скопилось топливо, которое требует разделки перед транспортированием на переработку или для отделения негерметичных пучков тепловыделяющих элементов с целью включения герметичных пучков в состав новой ТВС. Разделка ТВС обычно производится в горячей камере. Для разделки ТВС ее извлекают их хранилища отработанного ядерного топлива и с помощью ТК-8 транспортируют в горячую камеру. The disadvantage of such a movable protective chamber is that it is intended only for transportation of spent fuel assemblies and limited time is used. Currently, fuel has accumulated in the spent nuclear fuel storage facilities, which needs to be cut before being transported for reprocessing or for separating leaky bundles of fuel elements in order to include hermetic bundles in the new fuel assembly. Cutting fuel assemblies is usually done in a hot chamber. For cutting fuel assemblies, it is removed from their spent nuclear fuel storage facilities and transported to a hot chamber using TK-8.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением заключается в расширении технологических возможностей подвижной защитной камеры с целью увеличения производительности и надежности при разделке отработанных ТВС. The problem solved by the invention is to expand the technological capabilities of the movable protective chamber in order to increase productivity and reliability when cutting spent fuel assemblies.

Сущность изобретения заключается в том, что в подвижной защитной камере для тепловыделяющих сборок включающей грузовой вагон с контейнером, размещенным на трех опорах с возможностью установки в вертикальное положение посредством привода вращения контейнера в цапфе втулки средней опоры, предложено, на корпусе контейнера установить привод для вращения ТВС вокруг ее продольной оси, а в придонной части - отрезной инструмент с приводом перемещения его вдоль и поперек контейнера. Кроме того, привод поворота контейнера предлагается выполнить в виде гильзы с опорной пятой под хвостовик тепловыделяющей сборки с одной стороны и зубчатым венцом, соединенным с редуктором, с другой. The essence of the invention lies in the fact that in a movable protective chamber for fuel assemblies comprising a freight car with a container placed on three supports with the possibility of installation in a vertical position by means of a rotation drive of the container in the spigot of the hub of the middle support, it is proposed to install a drive for rotating fuel assemblies on the container body around its longitudinal axis, and in the bottom part - a cutting tool with a drive to move it along and across the container. In addition, the container rotation drive is proposed to be made in the form of a sleeve with a supporting heel under the shank of the fuel assembly on the one hand and a ring gear connected to the gearbox on the other.

Подвижная защитная камера предложенной конструкции позволит выполнить операцию по разделке отработанной ТВС путем отрезки хвостовика ТВС. Таким образом, значительно расширяется функциональные возможности подвижной защитной камеры, увеличивается производительность, повысится надежность операции разделки ТВС, сократится многократное перемещение отработанных ТВС в процессе разделки. The movable protective chamber of the proposed design will allow you to perform the operation for cutting spent fuel assemblies by cutting the shank of the fuel assembly. Thus, the functionality of the movable protective chamber is significantly expanded, productivity is increased, the reliability of the fuel assembly cutting operation will increase, the multiple movement of spent fuel assemblies in the cutting process will be reduced.

На фиг. 1 представлен общий вид подвижной защитной камеры. На фиг. 2 - внутренне содержание контейнера, сечение А-А. На фиг. 3 - кинематическая схема механизма резки. На фиг. 4 - установка нижнего хвостовика ТВС в чехле и чехла в поворотном устройстве, место Б. In FIG. 1 shows a general view of a movable protective chamber. In FIG. 2 - internal contents of the container, section AA. In FIG. 3 - kinematic diagram of the cutting mechanism. In FIG. 4 - installation of the lower tail of the fuel assembly in the cover and cover in the rotary device, place B.

Подвижная защитная камера (фиг. 1) состоит из грузового вагона 1, контейнера 2, опоры передней 3, опоры задней 4, привода 5 поворота контейнера 2. Контейнер 2 содержит цапфы 6, пробку-захват 7, чехол 8 с топливными сборками 9 (фиг. 1, 4). В контейнере 2 установлены поворотное устройство 10 чехла 8 с топливными сборками 9 и механизм резки 11 (фиг. 2). Поворотное устройство 10 (фиг. 2) предназначено для подвода хвостовика 12 топливной сборки 9 к механизму резки 11 и состоит из двигателя 13, редуктора 14, конических зубчатых колес 15 и 16, гильзы 17, фланца 18, шариковой опоры 19 (фиг. 4). Механизм резки 11 (фиг. 2) предназначено для отрезания нижней части хвостовика 12 топливной сборки 9 и содержит привода вращения вертикального и горизонтального перемещения отрезного круга 20. Привод вращения отрезного круга 20 (фиг. 2, 3) установлен в подвижном корпусе 21 и содержит двигатель 22, коническую зубчатую пару 23 и 24, цилиндрическую зубчатую пару 25 и 26, шпиндель 27, отрезной круг 20. Привод вертикального перемещения (фиг. 2, 3) отрезного круга 20 - ручной и состоит из квадрата 28, телескопических валов 29, 30,червячной пары 31, 32, пиноли 33. Привод горизонтального перемещения (фиг. 2, 3) отрезного круга 20 содержит двигатель 34, редуктор 35, ходовой винт 36, гайку 37. The movable protective chamber (Fig. 1) consists of a freight car 1, a container 2, a front support 3, a rear support 4, a drive 5 for turning the container 2. The container 2 contains a pin 6, a gripping plug 7, a cover 8 with fuel assemblies 9 (FIG. . 14). A rotary device 10 of a cover 8 with fuel assemblies 9 and a cutting mechanism 11 are installed in the container 2 (Fig. 2). The rotary device 10 (Fig. 2) is designed to supply the shank 12 of the fuel assembly 9 to the cutting mechanism 11 and consists of an engine 13, a gearbox 14, bevel gears 15 and 16, a sleeve 17, a flange 18, a ball bearing 19 (Fig. 4) . The cutting mechanism 11 (Fig. 2) is designed to cut the lower part of the shank 12 of the fuel assembly 9 and contains a rotation drive for vertical and horizontal movement of the cutting wheel 20. The rotation drive of the cutting wheel 20 (Fig. 2, 3) is installed in the movable housing 21 and contains an engine 22, a bevel gear pair 23 and 24, a cylindrical gear pair 25 and 26, a spindle 27, a cutting wheel 20. The vertical movement drive (Fig. 2, 3) of the cutting wheel 20 is manual and consists of a square 28, telescopic shafts 29, 30, worm pair 31, 32, pintles 33. Horizontal drive The initial movement (Fig. 2, 3) of the cutting wheel 20 comprises an engine 34, a gearbox 35, a lead screw 36, a nut 37.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Контейнер 2, при помощи привода 5 ставится в вертикальное положение (фиг. 1). Посредством двигателя 13, редуктора 14 и зубчатых колес 15, 16 чехол 8 с топливными сборками 9 поворачивается и одна из топливных сборок 9 устанавливается напротив отрезного круга 20 (фиг. 2). Наблюдение за правильностью установки топливной сборки 9 производится с помощью телевизионной камеры, установленной в корпусе 38 механизма резки 11 (на рисунке не показана). Посредством квадрата 28 (фиг. 2, 3), телескопических валов 29, 30, червячной пары 31, 32 и резьбового соединения, пиноль 33 вместе со шпинделем 27 и отрезным кругом 20 перемещается в вертикальном направлении, при этом, круг 20 занимает исходное положение у хвостовика 12 топливной сборки 9. Посредством двигателя 22, конической зубчатой пары 23 и 24, цилиндрической зубчатой пары 25 и 26 приводится во вращение шпиндель 27 с отрезным кругом 20. Затем, посредством двигателя 34, редуктора 35, ходового винта 36 и пайки 37 подвижный корпус 21 с отрезным кругом 20 перемещается в горизонтальной плоскости и производится отрезка хвостовика 12. После чего отрезной круг 20 отводится в исходное положение. Подводится для отрезки следующая топливная сборка 9. Таким образом, осуществляется поочередная отрезка хвостовиков 12 всех находящихся в контейнере 2 топливных сборок 9. Для замены отрезного круга 20, подвижный корпус 21 отводится в крайнее положение, посредством привода горизонтального перемещения отрезного круга 20 и отрезной круг 20 извлекается через окно 39. The container 2, using the actuator 5 is placed in a vertical position (Fig. 1). By means of the engine 13, the gearbox 14 and the gears 15, 16, the cover 8 with the fuel assemblies 9 is rotated and one of the fuel assemblies 9 is mounted opposite the cutting wheel 20 (Fig. 2). Monitoring the correct installation of the fuel assembly 9 is carried out using a television camera installed in the housing 38 of the cutting mechanism 11 (not shown). By means of a square 28 (Fig. 2, 3), telescopic shafts 29, 30, a worm pair 31, 32 and a threaded connection, the pin 33 together with the spindle 27 and the cutting wheel 20 moves in the vertical direction, while the circle 20 takes its initial position at the shank 12 of the fuel assembly 9. By means of the engine 22, the bevel gear pair 23 and 24, the cylindrical gear pair 25 and 26, the spindle 27 is rotated with a cutting wheel 20. Then, by means of the engine 34, gearbox 35, spindle 36 and soldering 37, the movable housing 21 with a cutting wheel 20 moves in g the horizontal plane and is the length of the shank 12. After which the cutting wheel 20 is retracted to its original position. The following fuel assembly 9 is brought in for cuts. Thus, the shanks 12 of all fuel assemblies 2 located in the container 2 are alternately cut 9. To replace the cutting wheel 20, the movable housing 21 is moved to the extreme position by means of a horizontal displacement drive for the cutting wheel 20 and the cutting wheel 20 retrieved through window 39.

Предлагаемое техническое решение позволит расширить технологические возможности подвижной камеры и обеспечить надежность и производительность при разделке отработанных ТВС. The proposed technical solution will expand the technological capabilities of the movable camera and ensure reliability and performance when cutting spent fuel assemblies.

Claims

1. A movable protective chamber for fuel assemblies, including a freight car with a container placed on three supports with the possibility of installation in a vertical position by means of a rotation drive of the container in the trunnion of the sleeve of the middle support, characterized in that a drive is mounted on the container body for rotating the fuel assembly around it a longitudinal axis, and in the bottom part a cutting tool with a drive moving it along and across the container.

2. The camera according to claim 1, characterized in that the container rotation drive is made in the form of a sleeve with a supporting heel under the shank of the fuel assembly on one side and a ring gear connected to the gearbox on the other.