RU2569336C1 - Pick-and-place device with transient unit for installation into and removal from nuclear reactor of core elements - Google Patents
Pick-and-place device with transient unit for installation into and removal from nuclear reactor of core elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2569336C1 RU2569336C1 RU2014135081/07A RU2014135081A RU2569336C1 RU 2569336 C1 RU2569336 C1 RU 2569336C1 RU 2014135081/07 A RU2014135081/07 A RU 2014135081/07A RU 2014135081 A RU2014135081 A RU 2014135081A RU 2569336 C1 RU2569336 C1 RU 2569336C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactor
- guide
- pipe
- transient
- container
- Prior art date
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 4
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 abstract 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 21
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 21
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 14
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 7
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 6
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 2
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 206010028347 Muscle twitching Diseases 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 description 1
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 230000002277 temperature effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к атомной технике и может быть использовано для установки и извлечения элементов активной зоны, имеющих размеры, не превышающие габариты тепловыделяющих сборок, из ядерных реакторов с жидкометаллическим теплоносителем, в частности с натриевым.The invention relates to nuclear technology and can be used to install and remove core elements having dimensions not exceeding the dimensions of fuel assemblies from nuclear reactors with a liquid metal coolant, in particular with sodium.
Перегрузочное устройство для установки и извлечения из ядерного реактора элементов активной зоны является составным элементом транспортно-технологической системы реактора, предназначенной для проведения операций по обращению с внутриреакторными сборками. К элементам активной зоны, имеющим размеры, не превышающие габариты тепловыделяющих сборок, относятся, в частности, тепловыделяющие сборки (ТВС), рабочие органы системы управления и защиты, гильзы экспериментальных каналов и рабочих органов системы управления и защиты, сборки бокового экрана, изотопные сборки и штанги технологические. Перегрузка заключается в извлечении из реактора, охлаждаемого натриевым теплоносителем, элементов активной зоны типоразмера ТВС и установке на их место «свежих». Так как наиболее высокие требования по надежности и ремонтопригодности предъявляют к перегрузочному оборудованию, выполняющему выгрузку и транспортировку отработавшего ядерного топлива, а также загрузку свежего ядерного топлива, то перегрузочное устройство должно работать так, чтобы при любых отказах в любом оборудовании исключить возникновение ситуации, при которой невозможно было бы закончить операцию по перегрузке ядерного топлива или невозможно возвратить устройство в исходное положение с обеспечением безопасности. Поскольку между центральным залом и реактором имеется надреакторное помещение значительной высоты (6000 мм), то требуется в данном помещении создать тракт перегрузки, обеспечивающий при перегрузке необходимую защитную среду, исключающую возгорание натриевого теплоносителя.A reloading device for installing and extracting elements of the core from a nuclear reactor is an integral element of the transport and technological system of the reactor, designed for handling in-reactor assemblies. Elements of the core that have dimensions that do not exceed the dimensions of the fuel assemblies include, in particular, fuel assemblies (FAs), control and protection working bodies, sleeves of experimental channels and working bodies of the control and protection system, side screen assemblies, isotopic assemblies and technological rods. The overload consists in removing from the reactor cooled by the sodium coolant elements of the active zone of the fuel assembly size and installing “fresh” in their place. Since the highest requirements for reliability and maintainability are imposed on transshipment equipment performing the unloading and transportation of spent nuclear fuel, as well as the loading of fresh nuclear fuel, the transshipment device should operate in such a way that, in case of any failure in any equipment, it is impossible to exclude a situation in which it is impossible it would be possible to complete the operation for reloading nuclear fuel or it would be impossible to return the device to its original position with safety. Since there is an over-reactor room of considerable height (6000 mm) between the central hall and the reactor, it is required to create an overload path in this room, which provides the necessary protective environment during overloading, eliminating the ignition of the sodium coolant.
Известна перегрузочная машина ядерного реактора (патент RU №2397555 C1, G21C 19/00, G21C 19/10, опубл. 20.08.2010), содержащая рабочую штангу, вертикально установленную на тележке, и механизм подрыва с исполнительным устройством, взаимодействующим с рабочей штангой. Исполнительное устройство выполнено в виде электромеханических домкратов с жесткой кинематической связью.Known reloading machine of a nuclear reactor (patent RU No. 2397555 C1, G21C 19/00, G21C 19/10, publ. 08/20/2010) containing a working rod, vertically mounted on a trolley, and a blasting mechanism with an actuator interacting with the working rod. The actuator is made in the form of electromechanical jacks with a rigid kinematic connection.
Однако в данной машине в связи с тем, что подъем штанги производится при помощи троса, установка тепловыделяющих сборок в реактор становится проблематичной из-за необходимости преодоления силы трения, возникающей при установке сборок в соответствующие гнезда поворотных пробок реактора. Помимо этого данная перегрузочная машина не создает тракт, позволяющий производить перегрузку через надреакторное помещение.However, in this machine, due to the fact that the rod is lifted using a cable, the installation of fuel assemblies in the reactor becomes problematic because of the need to overcome the frictional force that arises when the assemblies are installed in the corresponding jacks of the reactor rotary plugs. In addition, this reloading machine does not create a path that allows overloading through the over-reactor room.
Известна машина для перегрузки тепловыделяющих сборок ядерного реактора (патент RU №2236052 С2, G21C 19/10, G21C 19/18, G21C 19/19 опубл. 10.09.2004), содержащая телескопическую штангу с качающимся захватом, управляемым канатным приводом. Качающийся захват управляется силой натяжения каната. Обеспечивается завершение операции по перегрузке тепловыделяющей сборки и расцепление с ТВС при выходе из строя органа управления захватом.A known machine for reloading fuel assemblies of a nuclear reactor (patent RU No. 2236052 C2, G21C 19/10, G21C 19/18, G21C 19/19 publ. 09/10/2004) containing a telescopic rod with a swinging grip controlled by a cable drive. The swinging grip is controlled by the rope tension force. The completion of the operation for overloading the fuel assembly and disengaging from the fuel assembly upon failure of the gripper control body is ensured.
Недостатком данной машины является возможность падения ТВС в случае отказа захвата и невозможность создать тракт перегрузки в надреакторном помещении.The disadvantage of this machine is the possibility of a fuel assembly dropping in the event of a capture failure and the inability to create an overload path in the over-reactor room.
Известна разгрузочно-загрузочная машина (РЗМ) (Доллежаль Н.А., Емельянов И.Я. Канальный ядерный энергетический реактор, М., Атомиздат, 1980), позволяющая осуществлять перегрузку канального ядерного реактора на любом уровне мощности, а также после его остановки и расхолаживания. Основными частями РЗМ являются: кран, состоящий из моста и тележки, которая перемещается по мосту; скафандр; контейнер с подвижной биологической защитой, включающий привод перемещения и управления захватом и захват, перемещаемый и управляемый с помощью двух цепей, выполненных из швеллерообразных звеньев с втулками и роликами в шарнирах; ферма с технологическим оборудованием (насосы, сильфонные вентили, клапаны, емкости, баллоны сжатого воздуха), электрооборудованием и контрольно-измерительными приборами; две системы точного наведения; шлейфы и органы управления.A known loading and unloading machine (REM) (Dollezhal N.A., Emelyanov I.Ya. Channel nuclear power reactor, M., Atomizdat, 1980), which allows overloading a channel nuclear reactor at any power level, as well as after it is stopped and dampening. The main parts of the REM are: a crane, consisting of a bridge and a trolley that moves along the bridge; spacesuit; a container with movable biological protection, including a drive for moving and controlling the gripper and a gripper that is movable and controlled by two chains made of channel-shaped links with bushings and rollers in hinges; farm with technological equipment (pumps, bellows valves, valves, containers, compressed air cylinders), electrical equipment and instrumentation; two precision guidance systems; loops and controls.
РЗМ также не создает тракт, позволяющий производить перегрузку через надреакторное помещение. Кроме того, захваты РЗМ, управляемые цепями, имеют значительные габариты, что делает невозможным применение их в условиях стесненного расположения оборудования на поворотных пробках ядерного реактора.REM also does not create a path allowing overload through the over-reactor room. In addition, REM captures controlled by chains have significant dimensions, which makes it impossible to use them in the confined arrangement of equipment on the rotary plugs of a nuclear reactor.
Наиболее близкой по технической сущности является перегрузочная машина для реактора на быстрых нейтронах (А.с. SU №397094 А, G21C 19/10, опубл. 20.07.1971), содержащая транспортное устройство, герметичный контейнер, систему охлаждения тепловыделяющей сборки во время перегрузки, шибер и манипулирующее устройство, выполненное в виде штанги из двух коаксиальных труб, снабженных приводами, одна труба из которых соединена с системой охлаждения, а другая перемещается относительно первой и снабжена приспособлением для соединения с тепловыделяющей сборкой.The closest in technical essence is a reloading machine for a fast neutron reactor (AS SU No. 397094 A, G21C 19/10, publ. 07/20/1971), containing a transport device, a sealed container, a cooling system of a fuel assembly during overload, a gate and a manipulating device made in the form of a rod of two coaxial pipes equipped with drives, one pipe of which is connected to the cooling system, and the other moves relative to the first and is equipped with a device for connecting to the fuel assembly.
К недостаткам этой перегрузочной машины можно отнести:The disadvantages of this reloading machine include:
- необходимость применения протяженной штанги манипулирующего устройства;- the need to use an extended rod of the manipulating device;
- отсутствие единого канала, позволяющего производить перегрузку через надреакторное помещение с обеспечением безопасности;- the absence of a single channel that allows for overloading through the over-reactor room with safety;
- возможность механической деформации перегружаемых изделий.- the possibility of mechanical deformation of overloaded products.
В основу изобретения положена задача разработки конструкции перегрузочного устройства, позволяющего при проведении транспортно-технологических операций по перегрузке элементов активной зоны исключить механические повреждения перегружаемых элементов, обеспечить надежную защиту персонала, предотвратить недопустимый выход радиоактивности, обеспечить пожарную и физическую безопасность.The invention is based on the task of developing the design of a reloading device, which allows, during transport and technological operations to reload elements of the core, to eliminate mechanical damage to overloaded elements, to provide reliable protection for personnel, to prevent unacceptable release of radioactivity, and to ensure fire and physical safety.
Для решения поставленной задачи разработана конструкция перегрузочного устройства с переходным блоком для установки и извлечения из ядерного реактора элементов активной зоны. Сущность предлагаемого технического решения заключается в том, что перегрузочное устройство с переходным блоком, содержащее транспортное устройство и герметичный контейнер с биологической защитой, предложено дополнительно снабдить направляющей переходной трубой и переходным блоком, которые позволяют организовать тракт перегрузки через надреакторное помещение. Задача изобретения решается тем, что перемещение элементов активной зоны в герметичный контейнер осуществляется внутри направляющей переходной трубы, герметично установленной на гнездо перегрузки в малой поворотной плите реактора и состыкованной с контейнером через переходный блок, установленный в поворотной плите перекрытия надреакторного помещения. Данное техническое решение позволяет обеспечивать при перегрузке необходимую защитную среду и исключает возможность механической деформации перегружаемых изделий. Направляющая переходная труба и состыкованный с ней переходный блок еще выполняют функцию непрерывной биологической защиты по всей высоте надреакторного помещения. При этом герметичный контейнер оснащен захватом, перемещаемым при помощи несущей и управляющей цепей захвата, а направляющая переходная труба снабжена обсадной трубой для управления захватом и устройством для подъема переходного блока.To solve this problem, a design of a reloading device with a transition unit for installing and extracting core elements from a nuclear reactor has been developed. The essence of the proposed technical solution lies in the fact that the transshipment device with the adapter block, containing the transport device and a sealed container with biological protection, it is proposed to additionally provide a guide adapter pipe and adapter block, which allow you to organize an overload path through the over-reactor room. The objective of the invention is solved in that the movement of the core elements into an airtight container is carried out inside the adapter transition pipe, hermetically mounted on the overload socket in the small rotary plate of the reactor and docked with the container through the transition block installed in the rotary plate of the over-reactor room. This technical solution allows to provide the necessary protective environment during overloading and eliminates the possibility of mechanical deformation of overloaded products. The guide adapter tube and the adapter block docked with it still perform the function of continuous biological protection along the entire height of the reactor chamber. In this case, the sealed container is equipped with a gripper that is moved by means of the carrier and control gripper chains, and the guide adapter pipe is equipped with a casing for controlling the gripper and a device for lifting the adapter block.
Технический результат, который может быть получен при использовании предлагаемого изобретения, заключается в:The technical result that can be obtained using the proposed invention is:
- возможности производить перегрузку элементов активной зоны в штатном режиме из «гнезда выгрузки» (постоянно назначенной ячейки);- the ability to overload the elements of the active zone in the normal mode from the "discharge socket" (permanently assigned cell);
- возможности перегрузки (при необходимости) элементов активной зоны с обеспечением фиксации соседних элементов;- the possibility of overloading (if necessary) the elements of the active zone with the provision of fixation of neighboring elements;
- возможности перегрузки элементов активной зоны из реактора через надреакторное помещение;- the possibility of overloading the elements of the active zone from the reactor through the over-reactor room;
- возможности производить перемещение элементов активной зоны внутри перегрузочного устройства, исключая механические повреждения;- the ability to move the elements of the active zone inside the reloading device, excluding mechanical damage;
- снижении дозовых нагрузок на обслуживающий персонал;- reduction of dose loads for staff;
- повышении надежности и безопасности работы, в т.ч. исключении падения на пол центрального зала сборок, а также посторонних предметов и сред в полость реактора.- improving the reliability and safety of work, including exclusion of falling onto the floor of the central assembly hall, as well as foreign objects and media into the reactor cavity.
Технический результат достигается тем, что:The technical result is achieved by the fact that:
- контейнер оснащен захватом, перемещаемым при помощи несущей и управляющей цепей, что позволяет производить установку в реактор элементов активной зоны с преодолением сил трения, возникающих в среде теплоносителя;- the container is equipped with a gripper moved by means of a carrier and a control circuit, which allows the installation of reactor core elements in the reactor to overcome the friction forces arising in the coolant;
- герметично установленная на поворотную плиту реактора направляющая переходная труба состыкована с переходным блоком, что создает тракт для перегрузки элементов активной зоны в надреакторном помещении с функцией непрерывной биологической защиты и позволяет производить перегрузку внутри него с обеспечением защиты элементов активной зоны еще и от механических повреждений;- the guide adapter tube sealed on the reactor rotary plate is docked with the adapter block, which creates a path for overloading the core elements in the over-reactor room with the function of continuous biological protection and allows overloading inside it while protecting core elements from mechanical damage;
- направляющая переходная труба оснащена съемной обсадной трубой с приводом вертикального перемещения, что при необходимости позволяет обеспечивать и фиксацию соседних элементов активной зоны.- the guide adapter pipe is equipped with a removable casing pipe with a vertical displacement drive, which, if necessary, allows for the fixation of neighboring elements of the active zone.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами фиг. 1-3:The invention is illustrated by drawings of FIG. 1-3:
на фиг. 1 - общий вид конструкции перегрузочного устройства с переходным блоком в исходном положении;in FIG. 1 is a general view of the design of a reloading device with a transition block in its initial position;
на фиг. 2 - в рабочем положении (захват расположен на головке сборки в активной зоне);in FIG. 2 - in the working position (the gripper is located on the assembly head in the active zone);
на фиг. 3 - выносной элемент А на фиг. 2 (нижняя часть конструкции захвата).in FIG. 3 - remote element A in FIG. 2 (lower part of the grip structure).
На фиг. 1 изображена конструкция перегрузочного устройства с переходным блоком для установки и извлечения из ядерного реактора элементов активной зоны, которая содержит: транспортное устройство 1, герметичный контейнер 2 с биологической защитой 3, направляющую переходную трубу 4 и переходный блок 5.In FIG. 1 shows the design of a reloading device with a transition block for installing and removing core elements from a nuclear reactor, which comprises: a transport device 1, a sealed
Транспортное устройство 1 состоит из козлового кранового электрического самоходного моста 6 и крановой электрической самоходной тележки 7 и перемещается по центральному залу. Мост 6 предназначен для перемещения вдоль оси центрального зала и оборудован системой точного наведения на заданные координаты. Электроснабжение и управление осуществляется по шлейфу, размещаемому в каньоне центрального зала. Тележка 7 предназначена для перемещения герметичного контейнера 2 поперек оси центрального зала и также оборудована системой точного наведения на заданные координаты.The transport device 1 consists of a gantry crane electric self-propelled bridge 6 and a crane electric self-propelled trolley 7 and moves around the central hall. Bridge 6 is designed to move along the axis of the central hall and is equipped with a system of precise guidance to the specified coordinates. Power supply and control is carried out by a cable located in the canyon of the central hall. The trolley 7 is designed to move the
Герметичный контейнер 2 размещен на тележке 7 транспортного устройства 1. Герметичный контейнер 2 предназначен для обеспечения радиационной и физической безопасности при извлечении, установке, транспортировании и хранении перегружаемых элементов активной зоны. Тепловая и биологическая защита 3 герметичного контейнера 2 обеспечивается послойной установкой съемных листов теплоизоляции, замедлителя нейтронов и листов поглотителя, что позволяет упростить процесс монтажа устройства, повышает его ремонтопригодность и оптимизирует массу биологической защиты. Герметичный контейнер 2 содержит шибер 8 для герметизации контейнера и стыковки с переходным блоком 5, несущую 9 и управляющую 10 цепи захвата, привод 11 несущей цепи захвата, привод 12 управляющей цепи захвата, цепеприемники 13, направляющую трубу 14, привод 15 направляющей трубы, захват 16, привод 17 поворота захвата, ТВ-камеры 18. Захват 16, движение которого в направляющей трубе 14 ограничивают верхние концевые упоры 19 и нижние упоры «сухари» 20, включает корпус 21, штангу 22 с фиксирующей втулкой 23 и лапками 24, вилку 25. Захват 16 перемещают внутри направляющей трубы 14 при помощи привода 11 несущей цепи захвата, толкающей несущей цепи 9 захвата и звездочек 26 несущей и 27 управляющей цепей захвата. Направляющую трубу 14 перемещают внутри контейнера 2 через реечную передачу с помощью привода 15 направляющей трубы. Управление захватом 16 осуществляют приводом 12 управляющей цепи захвата через управляющую цепь 10 захвата. Размыкание захвата 16 осуществляют за счет подъема штанги 22 с втулкой 23 с помощью управляющей цепи 10 захвата. При осуществлении операции по ориентации элемента активной зоны, в частности ТВС (далее - сборка 28), захват 16 имеет фиксированное расположение по высоте, т.е. находится в крайнем верхнем положении, что исключает возможность механических деформаций перегружаемых изделий. Контроль за положением сборки 28 осуществляют с помощью трех ТВ-камер 18, размещенных в нижней части герметичного контейнера 2.The sealed
Направляющая переходная труба 4 (фиг. 1) предназначена для организации и обеспечения герметичности тракта перегрузки 29 между реактором и верхним перекрытием центрального зала, что позволяет обеспечивать радиационную безопасность в надреакторном пространстве и центральном зале во время проведения перегрузочных операций. Направляющая переходная труба 4, установленная на гнездо перегрузки 30 в малой поворотной плите 31 реактора, которая расположена на большой поворотной плите 32 реактора, состоит из корпуса 33 направляющей переходной трубы, обсадной трубы 34, которая является съемной, и привода 35 вертикального перемещения обсадной трубы. Обсадной трубой 34 осуществляют и фиксацию соседних шести сборок от подергивания. В комплект направляющей переходной трубы 4 также входят: подъемное устройство 36, обеспечивающее перемещение переходного блока 5 при стыковке с герметичным контейнером 2, шибер 37, перекрывающий проходное сечение направляющей переходной трубы 4 при перегрузке и шлюзовании, и система замены сред 38. Принудительное охлаждение отработавших элементов активной зоны осуществляется при нахождении их в крайнем верхнем положении за счет продувки охлаждающим аргоном автономного газового контура. В случае обесточивания приводов подъема при нахождении отработавших элементов активной зоны в промежуточном положении предусмотрено автоматическое отсоединение подъемного устройства 36 от приводов для обеспечения самопроизвольного опускания элементов активной зоны в полость реактора.The guide adapter pipe 4 (Fig. 1) is designed to organize and ensure the tightness of the
Переходный блок 5 является съемным, и его устанавливают в технологическое отверстие малой поворотной плиты 39 перекрытия надреакторного помещения, которая расположена на большой поворотной плите 40 перекрытия надреакторного помещения. Переходный блок 5 предназначен для обеспечения герметичной стыковки с герметичным контейнером 2.The adapter block 5 is removable, and it is installed in the technological hole of the small rotary plate 39 of the overlapping of the reactor room, which is located on the large rotary plate 40 of the overlapping of the reactor chamber. The adapter block 5 is designed to provide a tight dock with a sealed
Направляющая переходная труба 4, состыкованная через переходный блок 5 с направляющей трубой 14 герметичного контейнера 2, организует тракт перегрузки 29, обеспечивающий при перегрузке необходимую защитную среду.The guide adapter pipe 4, joined through the adapter unit 5 with the guide pipe 14 of the sealed
Предлагаемое перегрузочное устройство с переходным блоком для установки и извлечения из ядерного реактора элементов активной зоны работает следующим образом.The proposed reloading device with a transition unit for installing and removing from the nuclear reactor the elements of the active zone operates as follows.
Исходное состояние перед началом перегрузки элементов активной зоны, в частном случае перегрузка ТВС (фиг. 1): реактор остановлен и расхоложен, установлены параметры реактора для режима перегрузки.The initial state before the beginning of the overload of the elements of the active zone, in the particular case, the overload of the fuel assemblies (Fig. 1): the reactor is stopped and located, the reactor parameters for the overload mode are set.
Для проведения перегрузки элементов активной зоны организовывают тракт перегрузки 29. Направляющую переходную трубу 4 устанавливают на малую поворотную плиту 31 реактора над гнездом перегрузки 30. Извлекают пробку защитную реактора (не показана). С малой поворотной плиты 39 перекрытия надреакторного помещения и направляющей переходной трубы 4 снимают технологические крышки (не показаны). Устанавливают переходный блок 5 на малую поворотную плиту 39 перекрытия надреакторного помещения и состыковывают с направляющей переходной трубой 4. С помощью транспортного устройства 1 наводят контейнер 2 на переходный блок 5, при этом шиберы 8 и 37 закрыты, захват 16 и направляющая труба 14 герметичного контейнера 2 находятся в крайнем верхнем положении. Совместным поворотом малой 31 и большой 32 поворотных плит реактора (при этом обсадная труба 34 приподнята над головками сборок 28), а также поворотом малой 39 и большой 40 поворотных плит перекрытия надреакторного помещения производят совмещение осей сборки 28, переходной направляющей трубы 4 и переходного блока 5, образуя тракт перегрузки 29. Вращением большой 32 и малой 31 поворотных плит реактора канал в малой поворотной плите 31 реактора выводят на ось перегружаемой сборки 28. Далее обсадную трубу 34 при помощи привода 35 вертикального перемещения обсадной трубы опускают и фиксируют головки шести сборок, окружающих выгружаемую сборку 28. При помощи моста 6 и тележки 7 совмещают ось герметичного контейнера 2 с осью тракта перегрузки 29. Затем герметичный контейнер 2 состыковывают с направляющей переходной трубой 4. Стыковка осуществляется за счет поднятия переходного блока 5 с помощью подъемного устройства 36 направляющей переходной трубы 4, до поджатия к корпусу герметичного контейнера 2. Производят замену среды в межшиберном пространстве на аргон при помощи системы замены сред 38.To carry out the overload of the core elements, an
Открывают шибер 8 герметичного контейнера 2, затем шибер 37 направляющей переходной трубы 4 (фиг. 2). Захват 16 опускают на толкающей несущей цепи 9 до посадки на упоры «сухари» 20 направляющей трубы 14. Дальнейшее опускание захвата 16 осуществляют с помощью привода 15 направляющей трубы (реечного исполнения). Звездочки 26 и 27 несущей 9 и управляющей 10 цепей захвата отсоединены от приводов, вертикальное перемещение корпуса 21 захвата 16 в направляющей трубе 14 ограничено упорами «сухарями» 20 в пределах 150 мм. Производят опускание закрытого захвата 16 до контакта с головкой сборки 28. Приводом 35 вертикального перемещения обсадной трубы обсадную трубу 34 приподнимают вместе со штангой 22 с фиксирующей втулкой 23 захвата 16 до размыкания лапок 24 штанги 22 с вилкой 25, при этом захват 16 «просаживается» на головку сборки 28 за счет свободного хода. Приводом 35 вертикального перемещения обсадной трубы обсадную трубу 34 опускают до упора в головки соседних сборок, одновременно смыкая и фиксируя лапки 24 захвата 16. Для фиксации захвата 16 производят контрольное поджатие штанги 22 с втулкой 23 приводом 11 несущей цепи захвата через управляющую цепь 10 захвата до срабатывания муфты предельного момента привода. Приводом 15 направляющей трубы захват 16 со сборкой 28 извлекают из активной зоны до выхода направляющей трубы 14 на верхние концевые упоры 19. При этом происходит «рассухаривание» захвата 16 и подключение звездочек 26 и 27 несущей 9 и управляющей 10 цепей захвата к приводам. Дальнейший подъем сборки 28 осуществляют приводом 11 несущей цепи захвата до выхода в крайнее верхнее положение. На этом этапе подъема осуществляется видеофиксация ТВ-камерами 18 состояния сборки и считывание кода для внесения в систему учета. Закрывают шиберы 8, затем шибер 37 и производят продувку межшиберного пространства воздухом со сбросом сред в систему спецвентиляции.Open the gate 8 of the sealed
С помощью подъемного устройства 36 направляющей переходной трубы 4 производят опускание переходного блока 5, герметичный контейнер 2 отстыковывают и перемещают к принимающему оборудованию транспортно-технологической части, где производится его стыковка по схеме, аналогичной схеме стыковки с направляющей переходной трубой 4. Отработавшую сборку 28 опускают в принимающее оборудование транспортно-технологической части с помощью захвата 16. По условиям компоновки принимающего оборудования по высоте размещения в процессе опускания может быть задействована и направляющая труба 14, например, при стыковке с гнездами защитных камер. Размыкание захвата 16 осуществляют за счет подъема штанги 22 с втулкой 23 с помощью управляющей 10 цепи захвата.Using the lifting device 36 of the guide adapter pipe 4, lower the adapter block 5, unseal the
Операцию по ориентации сборки 28 производят при нахождении захвата 16 в крайнем верхнем положении приводом 17 поворота захвата. Контроль за положением сборки 28 осуществляют с помощью трех ТВ-камер 18, размещенных в нижней части герметичного контейнера 2 таким образом, что нижний хвостовик сборки 28 с элементом шестигранника чехла находится в зоне обзора. Для обеспечения возможности видеофиксации состояния сборки 28 перемещение захвата 16 осуществляют в два этапа - сначала на несущей 9 и управляющей 10 цепях захвата захват 16 опускают до посадки на нижние упоры «сухари» 20 направляющей трубы 14. Производят отсоединение звездочек 26 и 27 цепей от приводов и взаимную блокировку звездочек. Включают привод 15 направляющей трубы 14 и дальнейшее опускание сборки 28 производят за ее счет до посадки на головку сборки 28, захват 16 при этом закрыт. Разматывание несущей 9 и управляющей 10 цепей захвата при этом осуществляется под собственным весом.The operation to orient the
В случае обесточивания приводов при нахождении сборки 28 в промежуточном положении предусмотрено отсоединение механизмов подъема от приводов для обеспечения самопроизвольного опускания сборки 28 в полость реактора для обеспечения теплоотвода в среде теплоносителя.In the event of a blackout of the drives when the
Установку «свежих» сборок в реактор осуществляют в обратной последовательности. «Свежие» сборки перед загрузкой в реактор выдерживают в барабане свежих сборок. Загружают «свежую» сборку из барабана свежих сборок в верхнюю полость контейнера 2, закрывают шибер 8. С помощью транспортного устройства 1 перемещают герметичный контейнер 2 со «свежей» сборкой к тракту перегрузки 29. С помощью подъемного устройства 36 направляющей переходной трубы 4 производят вновь подъем переходного блока 5 до стыковки с герметичным контейнером 2. Открывают шибер 37 направляющей переходной трубы 4. Опускают обсадную трубу 34 для фиксации соседних сборок, затем открывают шибер 8 герметичного контейнера 2. Опускают «свежую» сборку в гнездо перегрузки 30. Открывают захват 16 на головке «свежей» сборки. Поднимают захват 16 в верхнюю полость герметичного контейнера 2. Закрывают шибер 8 герметичного контейнера 2, затем шибер 37 направляющей переходной трубы 4, производят продувку межшиберного пространства воздухом со сбросом среды в систему спецвентиляции. Производят отстыковку герметичного контейнера 2, опустив переходный блок 5.The installation of "fresh" assemblies in the reactor is carried out in the reverse order. “Fresh” assemblies are kept in the drum of fresh assemblies before loading into the reactor. Download the “fresh” assembly from the drum of the fresh assemblies into the upper cavity of the
Наводят перегрузочное устройство с переходным блоком для установки и извлечения из ядерного реактора элементов активной зоны на следующую пару ТВС и производят перегрузку.A reloading device with a transition block is inserted for installation and extraction of core elements from the nuclear reactor onto the next pair of fuel assemblies and overloading is performed.
Предложенное устройство обеспечивает требуемую безопасность работ, радиационную защиту персонала, а также защиту персонала от температурных воздействий, при этом:The proposed device provides the required safety of work, radiation protection of personnel, as well as protection of personnel from temperature effects, while:
- создается единый герметичный тракт перегрузки, обеспечивающий непрерывную биологическую защиту и необходимую защитную среду, исключающую возгорание натриевого теплоносителя;- creates a single sealed overload path, providing continuous biological protection and the necessary protective environment, eliminating the ignition of sodium coolant;
- выгрузка в герметичный контейнер облученных элементов активной зоны из реактора производится внутри перегрузочного устройства в защитной среде инертного газа, исключая попадание воздуха в реактор, через надреакторное помещение.- unloading the irradiated elements of the core from the reactor into a sealed container is carried out inside the reloading device in an inert gas protective environment, excluding air entering the reactor through the over-reactor room.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014135081/07A RU2569336C1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | Pick-and-place device with transient unit for installation into and removal from nuclear reactor of core elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014135081/07A RU2569336C1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | Pick-and-place device with transient unit for installation into and removal from nuclear reactor of core elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2569336C1 true RU2569336C1 (en) | 2015-11-20 |
Family
ID=54598418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014135081/07A RU2569336C1 (en) | 2014-08-26 | 2014-08-26 | Pick-and-place device with transient unit for installation into and removal from nuclear reactor of core elements |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2569336C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687244C1 (en) * | 2018-06-27 | 2019-05-08 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") | Device for installation of casing pipe unloading-loading machine |
| RU2717964C1 (en) * | 2019-10-02 | 2020-03-27 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") | Device for extraction of pipe of casing unloading-loading machine |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6359953B1 (en) * | 1997-11-12 | 2002-03-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Loading machine for transferring closely adjacent elongate articles, in particular fuel elements, and method for simultaneously transferring fuel elements |
| RU2224307C2 (en) * | 2002-01-08 | 2004-02-20 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "ГАММА-С" | Fast reactor refueling method and system |
| UA22278U (en) * | 2005-10-24 | 2007-04-25 | Uzdaroji Akcine Bendrove Energ | Protective chamber for loading a module with irradiated fuel elements into a transport container |
| US20130177124A1 (en) * | 2010-09-15 | 2013-07-11 | Areva Np | Device for the dry handling of nuclear fuel assemblies |
-
2014
- 2014-08-26 RU RU2014135081/07A patent/RU2569336C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6359953B1 (en) * | 1997-11-12 | 2002-03-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Loading machine for transferring closely adjacent elongate articles, in particular fuel elements, and method for simultaneously transferring fuel elements |
| RU2224307C2 (en) * | 2002-01-08 | 2004-02-20 | Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "ГАММА-С" | Fast reactor refueling method and system |
| UA22278U (en) * | 2005-10-24 | 2007-04-25 | Uzdaroji Akcine Bendrove Energ | Protective chamber for loading a module with irradiated fuel elements into a transport container |
| US20130177124A1 (en) * | 2010-09-15 | 2013-07-11 | Areva Np | Device for the dry handling of nuclear fuel assemblies |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2687244C1 (en) * | 2018-06-27 | 2019-05-08 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") | Device for installation of casing pipe unloading-loading machine |
| RU2717964C1 (en) * | 2019-10-02 | 2020-03-27 | Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (АО "ЦКБМ") | Device for extraction of pipe of casing unloading-loading machine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bachmann et al. | Conceptual study of the remote maintenance of the DEMO breeding blanket | |
| US11610694B2 (en) | Nuclear reactor system with lift-out core assembly | |
| US20140270043A1 (en) | System and method for processing spent nuclear fuel | |
| RU2569336C1 (en) | Pick-and-place device with transient unit for installation into and removal from nuclear reactor of core elements | |
| Bachmann et al. | Progress in the development of the in-vessel transporter and the upper port cask for the remote replacement of the DEMO breeding blanket | |
| Steinbacher et al. | Design of the gripper interlock that engages with the DEMO breeding blanket during remote maintenance | |
| CN111028968A (en) | Reactor loading and unloading system and method thereof | |
| JP2015221475A (en) | Manipulator for radiation environment and fuel debris disassembling device | |
| Sykes et al. | Status of ITER neutral beam cell remote handling system | |
| EP3133610B1 (en) | Method of extracting plug and removable unit when refueling nuclear reactor | |
| RU2323493C1 (en) | Nuclear power station refueling method and device for afterburning | |
| RU2580522C1 (en) | Guide channel | |
| Choi et al. | Concept design of the upper port remote handling equipment for ITER neutral beam cell maintenance | |
| RU2569334C1 (en) | Pick-and-place device for installation and extraction from reactor of lengthy equipment | |
| RU2371790C1 (en) | Loadind device | |
| US20210296016A1 (en) | Fuel assembly handling device and handling assembly comprising such a device | |
| Dechelette et al. | Study and Evaluation of Innovative Fuel Handling Systems for Sodium‐Cooled Fast Reactors: Fuel Handling Route Optimization | |
| JP4295733B2 (en) | How to store in-furnace structures | |
| Burgess et al. | Remote maintenance of in-vessel components for ITER | |
| RU103657U1 (en) | REACTOR PIPE UNIT INSTALLATION AND DISASSEMBLY DEVICE | |
| RU2580520C1 (en) | Device for transportation of removable block | |
| Freede | SRE Core Recovery Program | |
| RU2580925C1 (en) | Overload device | |
| Harrington | Application of remote technology for spent fuel management as proposed for a potential repository at Yucca Mountain | |
| CN121063123A (en) | Automatic battery pack transfer system and control method |