RU2361173C2

RU2361173C2 - Device for controlling bending of reactor fuel channels

Info

Publication number: RU2361173C2
Application number: RU2007130840/28A
Authority: RU
Inventors: Михаил Викторович Антоненко (RU); Михаил Викторович Антоненко; Александр Георгиевич Кохомский (RU); Александр Георгиевич Кохомский; Николай Анатольевич Мастега (RU); Николай Анатольевич Мастега; Виктор Борисович Чуканов (RU); Виктор Борисович Чуканов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Сибирский химический комбинат"
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2009-07-10
Also published as: RU2007130840A

Abstract

FIELD: physics; nuclear physics.

SUBSTANCE: invention relates to use of channel-type nuclear reactors, particularly ADE-type reactors, and can be used for continuous control of bending of fuel channels. The device has a flexible rod-shaped element, assembled from bushings, which interacts with a sensor, fitted in the upper part of the fuel channel. The bushings are joined by fastening sleeves using pins with a gap between butt ends of the bushings. There is filling material in the upper part of the rod-shaped element. The bearing sleeve is made in form of a cup with a hole at the bottom.

EFFECT: design of a simple device, which enables continuous control of change in bending of fuel channels during transient processes and on the stationary level of the reactor power, providing for reliable additional control of the state of the graphite stack of the reactor, which increases safety of its operation.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации канальных ядерных реакторов, в частности реакторов типа АДЭ, и может быть использовано для непрерывного контроля искривления технологических каналов.The invention relates to the field of operation of channel nuclear reactors, in particular, reactors of the ADE type, and can be used for continuous monitoring of the curvature of technological channels.

Известны устройства для определения кривизны канальных труб в ядерной энергетике, геологоразведке, строительстве, в которых для азимутальной ориентации используется штанга, магнитный компас или гироскопы.Known devices for determining the curvature of channel pipes in nuclear energy, exploration, construction, in which for azimuthal orientation is used a rod, a magnetic compass or gyroscopes.

Известно устройство для измерения искривления технологических каналов (Патент РФ №2078300, МПК G01B 5/24, опубл. 27.04.1997), которое снабжено блоком пошагового перемещения корпуса, выполненного в виде штока некруглого сечения, соединенного с корпусом и шайбой, поперечно закрепленной на штоке и делящей его на две равные части.A device for measuring the curvature of technological channels is known (RF Patent No. 2078300, IPC G01B 5/24, publ. 04/27/1997), which is equipped with a block for the stepwise movement of the housing, made in the form of a rod of non-circular cross section connected to the housing and the washer, transversely mounted on the rod and dividing it into two equal parts.

Недостатком таких устройств являются громоздкость конструкции, сложность измерений и обработки результатов и возможность измерения искривления ТК только на остановленном реакторе.The disadvantage of such devices is the bulkiness of the design, the complexity of the measurements and processing of the results and the ability to measure the curvature of the fuel cell only when the reactor is stopped.

Известно устройство для непрерывного измерения искривления ячеек уран-графитового реактора (А.С. СССР №1834489, G01B 5/20, G21C 17/00, опубл. 10.01.97), содержащее размещенный в технологическом канале (ТК) гибкий стержневой элемент из втулок, установленных одна на другую торцами в трубе, датчик с плунжером, взаимосвязанным с верхней втулкой, и опорное кольцо. Датчик установлен на конце трубы, в верхней части ТК, опорное кольцо жестко установлено на другом ее конце и взаимосвязано с торцом нижней втулки. Труба и втулки выполнены перфорированными и из того же материала, что и ТК. Втулки выполнены гантелеобразной формы со сферическими концами, усеченными плоскостями, перпендикулярными их оси (прототип).A device for continuous measurement of the curvature of the cells of a uranium-graphite reactor (AS USSR No. 1834489, G01B 5/20, G21C 17/00, publ. 10.01.97) containing a flexible core element from the bushings located in the technological channel (TK) mounted one on top of the other in the pipe, a sensor with a plunger interconnected with the upper sleeve, and a support ring. The sensor is installed at the end of the pipe, in the upper part of the TC, the support ring is rigidly mounted at its other end and is interconnected with the end of the lower sleeve. The pipe and bushings are perforated and made of the same material as the TC. The bushings are made dumbbell-shaped with spherical ends, truncated planes perpendicular to their axis (prototype).

Недостатками устройства являются сложность его конструкции и повышенная вибрация.The disadvantages of the device are the complexity of its design and increased vibration.

Задачей изобретения является расширение арсенала средств измерения искривления ячеек ядерного реактора и устранение указанных недостатков.The objective of the invention is to expand the arsenal of means for measuring the curvature of the cells of a nuclear reactor and eliminate these drawbacks.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для измерения искривления технологических каналов уран-графитового реактора, содержащем гибкий стержневой элемент, набранный из втулок, взаимодействующий с датчиком, установленным в верхней части технологического канала, втулки соединены крепежными муфтами посредством штифтов с обеспечением зазора между торцами втулок, при этом в верхней части стержневого элемента предусмотрен утяжелитель, а опорная муфта выполнена в виде стакана с отверстием в донной части.The problem is solved in that in a device for measuring the curvature of technological channels of a uranium-graphite reactor containing a flexible rod element assembled from bushings, interacting with a sensor installed in the upper part of the technological channel, the bushings are connected by fasteners using pins to provide a gap between the ends of the bushings while a weighting agent is provided in the upper part of the core element, and the support sleeve is made in the form of a glass with an opening in the bottom part.

На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 - поперечное сечение ТК со стержневым элементом.Figure 1 presents a General view of the proposed device, figure 2 is a section aa in figure 1 is a cross section of a TC with a rod element.

Устройство состоит из гибкого стержневого элемента 1, установленного в разгруженный технологический канал 2, и дифференциально-трансформаторного датчика перемещения 3.The device consists of a flexible rod element 1 installed in the unloaded technological channel 2, and a differential transformer displacement sensor 3.

Гибкий стержневой элемент 1 набран из втулок 4, выполненных в виде полых цилиндров. Верхняя крепежная муфта 5 и промежуточные крепежные муфты 6 жестко связывают втулки 4 посредством штифтов 7 с обеспечением зазоров 8 между торцами втулок. На нижней втулке 4 стержневого элемента установлена опорная муфта 9. Длину втулок 4, размеры крепежных муфт 5, 6, 9 и величину зазоров 8 выбирают из условия обеспечения необходимого для охлаждения технологического канала расхода воды и минимально возможного зазора между ребрами 10 и наружной поверхностью муфт 5, 6 и 9 исключающего заклинивание гибкого стержневого элемента 1 в технологическом канале 2. В верхней втулке стержневого элемента 1 размещают утяжелитель 11, исключающий его «всплытие». Втулки 4 изготовлены из сплава, имеющего незначительный коэффициент температурного расширения (например, сплав на основе титана), для минимизации влияния температурного расширения на показания устройства. Стержневой элемент 1 опирается на грибок 12 разгрузочного механизма (РМ) технологического канала 2 донной частью опорной муфты 9. Опорная муфта 9 выполнена в виде стакана, что предотвращает механические повреждения грибка 12 разгрузочного механизма. В донной части опорной муфты 9 выполнено отверстие для обеспечения прохождения теплоносителя. В верхней муфте 5 выполнена внутренняя резьба для закрепления сердечника 13 датчика перемещения 3.A flexible rod element 1 is recruited from bushings 4 made in the form of hollow cylinders. The upper mounting sleeve 5 and the intermediate mounting sleeve 6 rigidly connect the bushings 4 by means of pins 7 to provide clearances 8 between the ends of the bushings. A support sleeve 9 is installed on the lower sleeve 4 of the core element. The length of the bushings 4, the sizes of the fasteners 5, 6, 9 and the size of the clearances 8 are selected from the condition of providing the water flow necessary for cooling the process channel and the minimum possible clearance between the ribs 10 and the outer surface of the couplings 5 , 6 and 9, which prevents jamming of the flexible rod element 1 in the process channel 2. In the upper sleeve of the rod element 1, a weighting agent 11 is placed, preventing it from “floating up”. The bushings 4 are made of an alloy having a negligible coefficient of thermal expansion (for example, a titanium-based alloy) to minimize the effect of thermal expansion on the readings of the device. The core element 1 rests on the fungus 12 of the discharge mechanism (PM) of the process channel 2 by the bottom of the support sleeve 9. The support sleeve 9 is made in the form of a cup, which prevents mechanical damage to the fungus 12 of the discharge mechanism. An opening is made in the bottom of the support sleeve 9 to allow the passage of coolant. In the upper sleeve 5, an internal thread is made to secure the core 13 of the displacement sensor 3.

Устройство работает следующим образом. Гибкий стержневой элемент помещают в разгруженный технологический канал до упора в грибок РМ. Показания датчика перемещения устанавливают на нулевую отметку. В технологическом канале устанавливают заданный расход теплоносителя. По мере искривления канала в процессе его эксплуатации изменяется величина зазора между цилиндрическими втулками, в результате чего стержневой элемент изгибается, принимая форму канала, что приводит к изменению положения сердечника в датчике перемещения. Регистрация показаний датчика перемещения производится непрерывно с помощью вторичной аппаратуры, например самописца.The device operates as follows. A flexible rod element is placed in the unloaded process channel until it stops in the fungus PM. The displacement sensor readings are set to zero. In the technological channel set the desired flow rate of the coolant. As the channel bends during its operation, the gap between the cylindrical bushings changes, as a result of which the core element bends, taking the shape of the channel, which leads to a change in the position of the core in the displacement sensor. The recording of the displacement sensor readings is performed continuously using secondary equipment, for example, a recorder.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, исключающую вибрацию, и позволяет осуществлять непрерывный контроль изменения искривления технологического канала при переходных процессах и на стационарном уровне мощности реактора, обеспечивая надежный дополнительный контроль состояния графитовой кладки реактора, что способствует повышению безопасности его эксплуатации.The proposed device has a simple design that eliminates vibration, and allows continuous monitoring of changes in the curvature of the process channel during transients and at a stationary reactor power level, providing reliable additional monitoring of the state of the graphite masonry of the reactor, which contributes to the safety of its operation.

Claims

A device for measuring the curvature of the technological channels of a uranium-graphite reactor, containing a flexible rod element assembled from the bushings, interacting with a sensor installed in the upper part of the technological channel, characterized in that the bushings are connected by fasteners by means of pins to provide a gap between the ends of the bushings, while a weighting material is provided in the upper part of the rod element, and the support sleeve is made in the form of a glass with an opening in the bottom.