CS210841B1

CS210841B1 - Supporting equipment for fuel cartridges of an experimental nuclear reactor

Info

Publication number: CS210841B1
Application number: CS793502A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Jilek; Bedrich Franta; Vladimir Planek
Original assignee: Miroslav Jilek; Bedrich Franta; Vladimir Planek
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1979-05-21
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Technický problém, který vynález řeší: Nosné zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentálního jaderného reaktoru, přičemž aktivní zónu tvoří palivové kazety energetických reaktorů. Stručný výklad podstaty vynálezu, jak je obsažen v popisu, definici, jakož i v materiálech, které vynález zobrazují. Nosné zařízení podle vynálezu obsahující aretační desku uzpůsobenou pro vkládání palivových kazet bua přímo, nebo prostřednictvím přechodových pouzder, vyznačené tím, že aretační deska spočívá na nosném roštu, který je stavěcími prvky uložen na nosném elementu spojeném s nádobou reaktoru. Možné obory, ve kterých může být vynálezu využito: Bez úprav ve školních nebo experimentálních jaderných reaktorech jako nosiče palivových a regulačních tyčí, popř. nosiče dalších experimentálních zařízení jaderného reaktoru. S úpravou nebo vynecháním přechodových pouzder, při zachování požadovaného průhybu, je možné využití u parogenerátorů, separátorů páry nebo v chemických reaktorech petrochemického průmyslu.Technical problem solved by the invention: Supporting device for fuel assemblies of the active zone of an experimental nuclear reactor, the active zone being formed by fuel assemblies of power reactors. Brief explanation of the essence of the invention, as contained in the description, definition, as well as in the materials illustrating the invention. Supporting device according to the invention comprising a locking plate adapted for inserting fuel assemblies either directly or via transition sleeves, characterised in that the locking plate rests on a supporting grid, which is mounted by means of adjusting elements on a supporting element connected to the reactor vessel. Possible fields in which the invention can be used: Without modifications in school or experimental nuclear reactors as carriers of fuel and control rods, or carriers of other experimental nuclear reactor equipment. With modification or omission of transition sleeves, while maintaining the required deflection, it is possible to use it in steam generators, steam separators or in chemical reactors of the petrochemical industry.

Description

1 2108411 210841

Vynález se týká nosného zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentálního ja-derného reaktoru, přičemž aktivní zónu tvoří palivové kazety energetických reaktorů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel cartridge support device for an experimental nuclear reactor, wherein the active zone is a fuel reactor fuel cartridge.

Dosavadní stav nosního zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentálního reakto-ru je následující: Při ověřování výpočtů aktivní zóny energetického jaderného reaktoru nebo při zaškolo-vání obsluhy energetického reaktoru je nutno experimentálně ověřovat a proměřovat požado-vané parametry. Ověřování parametrů se v současné době provádí na zkušebních zařízeních- experimentálních jaderných reaktorech, které mají rozměry úměrně upraveny proti skuteč-nému energetickému reaktoru, přičemž provozovaný výkon je nepoměrně nižší. Na experimentál-ním jadernám reaktoru lze také uměle navodit havarijní situace a bez následků je likvido- t· vat, přičemž tyto situace vzniklé na energetických zařízeních by vedly k havarii reakto-ru. Při všech těchto experimentech je nutno měnit konfiguraci nebo i rozteče palivovýchkazet aktivní zóny. Až dosud se používala opěrná deska pro aktivní zónu experimentálníhojaderného reaktoru z plného, silného, válcovaného nebo kovaného nerezavějícího materiálu,který se obráběním upravoval na žádaný tvar.The present state of the fuel cassette support device of the experimental reactor is as follows: When validating the core reactor calculations of a nuclear power reactor or when training the power reactor operator, the required parameters must be experimentally verified and measured. Parameter validation is currently being carried out on experimental nuclear reactors, which have dimensions proportional to the actual power reactor, with the power being disproportionately lower. Emergency situations can also be artificially induced in the reactor's experimental nuclear reactor and disposed of without any consequences, and these situations arise in power plants that would lead to reactor failure. In all these experiments, it is necessary to change the configuration or the pitch of the active fuel cell. Until now, a support plate for an active core of an experimental nuclear reactor made of solid, thick, rolled or forged stainless steel has been used, which has been machined to the desired shape by machining.

Nevýhody dosavadního provedení opěrné desky aktivní zóny používané λ' experimentálnímjaderném reaktoru se projevují ve značné obtížnosti vyrobit kováním nebo válcováním deskuz nerezavějícího materiálu o průměru nad 3,5 m a tloušťce cca 400 mm. Také manipulace s deskou nad 35 t ve výrobním procesu je velice obtížná a je zapotřebí speciálních přípravků adopravních zařízení k jejímu přemísťování. Opracování této těžké desky lze provádět pouzena speciálním svislém soustruhu, přičemž přesnost opracováni a požadované rovnoběžnostidosedací plochy opěrné desky s dosedací plochou podložek nádoby experimentálního jadernéhoreaktoru nelze vždy zaručit a je nutno ji při montáži opravovat, Ustavovat těžkou opěrnoudesku do nádoby experimentálního reaktoru do vodorovné polohy je značně obtížné; opěrnoudesku je nutno několikrát vyjímat z nádoby jaderného .reaktoru a vypodkládat jí tak dlouho,dokud se nedosáhne požadované vodorovnosti její horní plochy, čímž se odstraní vlivvýrobní nepřesnosti opěrné desky a podložek nádoby experimentálního reaktoru.The disadvantages of the prior art core support plate used in experimental nuclear reactors manifest themselves in considerable difficulty in making forging or rolling plates of stainless material with a diameter above 3.5 m and a thickness of about 400 mm. Also, handling a sheet of more than 35 t in the manufacturing process is very difficult, and special preparations are needed for transport equipment to move it. The machining of this heavy plate can be carried out using a special vertical lathe, whereby the accuracy of machining and the required parallelism of the abutment face of the support plate with the abutment surface of the vessel of the experimental nuclear reactor cannot always be guaranteed and must be repaired during installation. difficult; the support plate must be removed several times from the nuclear reactor vessel and lined up until the required horizontal level of its upper surface is achieved, thereby eliminating the manufacturing inaccuracy of the support plate and the experimental reactor vessel washers.

Tato montážní operace je o to složitější, že do prostoru nad nosnou desku není přístupa všechny práce se musí dělat až po vyjmuti opěrné desky. Při výměně desky je nutno tentopostup opakovat, ale již v radioaktivním prostředí. Radioaktivní prostředí uvnitř nádobyreaktoru je zdraví škodlivé a časově omezuje délku pobytu pracovníků v nádobě při ustavo-vání nové opěrné desky, čímž se montážní práce prodlužuje a prodražuje.This assembly operation is all the more complicated because the work above the support plate is not accessible and all work must be done after the support plate has been removed. When replacing the board, this procedure must be repeated, but already in the radioactive environment. The radioactive environment inside the reactor vessel is harmful and temporarily limits the length of time a worker stays in the vessel while setting up a new support plate, thereby lengthening and making the assembly work more expensive.

Uvedené nevýhody odstraňuje nosné zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentál-ního jaderného reaktoru podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že aretační deskaspočívá na nosném roštu, který je prostřednictvím stavěčích prvků spojen s nosným elementemspojeným s nádobou reaktoru. Výhody zde uvedeného nosného zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentálníhojaderného reaktoru jsou tyto: Výroba plechu pro aretační desku z nerezavějícího materiálu silného 50 mm je nepoměr-ně snazší a lacinější; také dopravu polotovaru lze provádět běžnými zdvihacími a dopravní-mi prostředky. Opracování lehké aretační desky je možno provádět běžnými obráběcími strojiza předpokladu, že budou dodrženy požadované výrobní tolerance. Další výhody nosného za-řízení palivových kazet aktivní zóny experimentálního jaderného reaktoru se projeví zejmé-na při montáži. Ustavení nosného zařízení, které je z několika dílů, do reaktorové nádobyje snazší. Nejdříve se připevní nosný element na reaktorovou nádobu. V tomto provedení byl za nosný element použit nosný prstenec, přičemž v jiném pro-vedení je možno použít opěrek. Na nosný prstenec se položí nosný rošt, který se stavěcímiprvky, v uvedeném případě odtlačovacími šrouby pojištěnými maticemi, ustaví do vodorovné 210841 2 polohy. Tím se odstraní vliv nepřesnosti výroby nosného zařízení a též chybné připevněnínosného prstence na reaktorovou nédobu. Kontrola prostoru pod nosným roštem je umožněnaprůleznými otvory v nosném roštu, s vhodně rozloženými výztužnými žebry, přiěemž dříve do-sažené vodorovné polohy nosného roštu se nemusí měnit. Aretaění deska je po proměření austavení do požadované polohy zajištěna proti posunu oentrovacími příložkami.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the fuel cell support device of the core of the experimental nuclear reactor according to the invention, which consists in that the locking plate is supported on a support grid which is connected to the support element connected to the reactor vessel by means of adjusting elements. Advantages of the fuel cartridge support device of the core of the experimental nuclear reactor disclosed herein are as follows: The manufacture of a 50 mm thick stainless steel plate is much easier and cheaper to manufacture; also the transport of the blank can be carried out by conventional lifting and transport means. The machining of the light arresting plate can be carried out with conventional machine tools provided that the required manufacturing tolerances are maintained. Further advantages of the support device of the fuel cartridges of the core of the experimental nuclear reactor are particularly evident in the assembly. The assembly of the support device, which is of several parts, into the reactor vessel is easier. First, the carrier element is attached to the reactor vessel. In this embodiment, a support ring has been used behind the support element, and supports may be used in another embodiment. A supporting grid is placed on the supporting ring, which is set into the horizontal 210841 2 position by the adjusting elements, in this case by pressing screws with lock nuts. This eliminates the effect of inaccuracy in the manufacture of the support device and the erroneous attachment of the carrier ring to the reactor vessel. The control of the space under the support grate is made possible by the openings in the support grid, with suitably distributed reinforcing ribs, while the previously reached horizontal position of the support grid need not be changed. The locking plate is secured to the desired position by measuring and adjusting it to prevent it from being moved by the locking tabs.

Centrovací příložky jsou připevněny šrouby k nosnému roštu. Případné dodatečné usta-vení aretaění desky do vodorovné polohy je umožněno stavěcími prvky nosného roštu.The centering pads are fastened with screws to the grid. Any additional fixing of the plate to the horizontal is made possible by the adjusting elements of the supporting grid.

Stavěči prvky jsou přístupné z aretaění desky, tudíž se nemusí celé nosné zařízení zdví-hat a tím měnit vodorovnost polohy. Při výměně aretaění desky se nemusí nosné zařízeníopětovně ustavovat do vodorovné polohy a tím vystavovat montážní personál radioaktivnímuzáření tak, jak tomu bylo při dosavadním provedení opěrné desky. Z ekonomického hlediskalze porovnáním zjistit, že za cenu jedné silné opěrné desky je možno vyrobit šest slabšícharetačních desek při odečtení nákladů na výrobu nosného roštu a nosného prstence. Likvida-ce ozářené silné desky je obtížnější a dražší než slabé desky.The adjusting elements are accessible from the locking of the plate, hence the entire supporting device does not have to be lifted and thus change the horizontal position. When replacing the plate locking, the supporting device does not have to be re-aligned horizontally, thereby exposing the assembly personnel to radioactive radiation, as was the case with the prior art supporting plate. From the economic point of view, by comparison, it can be found that at the cost of one strong backing plate, six weaker detent plates can be produced by deducting the cost of producing the backing grid and the support ring. Disposing of an irradiated thick plate is more difficult and expensive than weak plates.

Praktické provedení nosného zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentálníhojaderného reaktoru podle vynálezu znázorňuje výkres, kde představuje obr. 1 řez nosnýmzařízením a obr. 2 půdorys nosného zařízení.1 shows a cross-sectional view of a support device and FIG. 2 shows a plan view of a support device.

Jak patrno, nosné zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentálního jadernéhoreaktoru je sestaveno z válcového nosného elementu 2, který je pevně spojen s nádobouexperimentálního reaktoru J. Nosný rošt £ je svářen z vhodně rozložených žeber tak, abyvyhověl požadovanému průhybu. Nosný rošt 2 j® ustaven do vodorovné polohy stavěcími prvky v uvedeném případě odtlačovacími šrouby pojištěnými maticemi. Na nosném roštu £ je při-pevněna aretaění deska 1 s přechodovými pouzdry 2· V přechodových pouzdrech 2 jsou zasunu-ty palivové kazety 6 aktivní zóny. Aktivní zónu experimentálního jaderného reaktoru tvořipalivové kazety 6. Hmotnost jedné palivové kazety 6 je cca 300 kg. Skupiny palivovýchkazet J5, jejich počet a rozmístění na nosném zařízeni aktivní zóny je základním předpokla-dem uskutečňovaných experimentů.As can be seen, the support device of the core fuel cartridge of the experimental nuclear reactor is assembled from a cylindrical support element 2 which is rigidly connected to the vessel of the experimental reactor J. The support grid is welded from appropriately spaced ribs to accommodate the desired deflection. The supporting grid 2 j® is set to the horizontal position by the adjusting elements in this case by the pressing screws with the lock nuts. A locking plate 1 with transition sleeves 2 is fixed to the support grid 6. The active zone of the experimental nuclear reactor of the fuel cartridge 6. The weight of one fuel cartridge 6 is about 300 kg. The groups of fuel cartridges J5, their number and deployment on the core support device are the basic prerequisites for the experiments being carried out.

Nosné zařízení umožňuje uskutečnit všechny základní experimenty a navíc rozšiřuje po-užitelnost vybudovaného experimentálního jaderného reaktoru k dalším ověřením teoretickýchprací, které vedou k lepšímu využití energetického reaktoru tlakovodního typu. Další expe-rimentální práce v oblasti základního výzkumu aktivní zóny umožňuje rychlá a snadná výměnaaretaění desky 1 bez nebezpečí ozáření obsluhujícího personálu. Také zhotovení a zabudo-váni nové aretaění desky 1 do nádoby reaktoru 2 na nosný rošt £ je nepoměrně snazší u způ-sobu podle vynálezu, než bylo v původním řešeni opěrné desky. Nosné zařízeni také umožňujepoužít palivové kazety 6 s různými délkovými odchylkami. Délkové odchylky palivových ka-zet je možno eliminovat přechodovými pouzdry 2· Výměnou přechodových pouzder 2 je možnozaměňovat palivové kazety £ různých průměrů, aniž by se aretaění deska 2 demontovala.The load-bearing device enables to carry out all the basic experiments and in addition extends the usability of the built-in experimental nuclear reactor to further verification of theoretical work leading to better utilization of the pressurized water reactor. Further experimental work in the core research of the core allows quick and easy replacement of the plate 1 without the risk of exposure to the operating personnel. Also, the construction and incorporation of a new arrestment of the plate 1 into the reactor vessel 2 on the carrier grid is considerably easier in the method of the invention than in the original support plate. The support device also allows the use of fuel cartridges 6 with different length deviations. The fuel cell length deviations can be eliminated by the transition sleeves 2. By replacing the transition sleeves 2, it is possible to mix the fuel assemblies 2 of different diameters without removing the locking plate 2.

Nosné zařízení palivových kazet aktivní zóny experimentálního jaderného reaktoru lzevyužít bez úprav ve školních nebo experimentálních jaderných reaktorech jako nosiče pali-vových a regulačních tyčí, popř. nosiče dalších experimentálních zařízeni jaderného reak-toru. S úpravou nebo vynecháním přechodových pouzder, při zachování požadovaného průhybu,je možné využití u parogenerátorů, separátorů páry nebo v chemických reaktorech petroche-mického průmyslu. 6 V-The load-bearing equipment of the fuel assemblies of the experimental nuclear reactor can be used without modification in the school or experimental nuclear reactors as carriers of fuel and control rods, respectively. carriers of other experimental nuclear reactor devices. With the modification or omission of transition sleeves, while maintaining the desired deflection, it is possible to use it in steam generators, steam separators or in petrochemical chemical reactors. 6 V-

Claims

The fuel cassette support device of an experimental nuclear reactor comprising a locking plate adapted for inserting fuel cartridges either directly or through transition housings, characterized in that the locking plate (1) rests on a supporting grid (2), which is mounted on the support element (5) connected to the reactor vessel (3) by the adjusting elements (4). 1 sheet of drawings Sevarografia, n. P., Plant 7, Most