CZ306597B6 - Zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení - Google Patents
Zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení Download PDFInfo
- Publication number
- CZ306597B6 CZ306597B6 CZ2012-610A CZ2012610A CZ306597B6 CZ 306597 B6 CZ306597 B6 CZ 306597B6 CZ 2012610 A CZ2012610 A CZ 2012610A CZ 306597 B6 CZ306597 B6 CZ 306597B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- neck
- drive body
- pressure wall
- reactor pressure
- drive
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/12—Means for moving control elements to desired position
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
- G21C13/02—Details
- G21C13/032—Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses
- G21C13/036—Joints between tubes and vessel walls, e.g. taking into account thermal stresses the tube passing through the vessel wall, i.e. continuing on both sides of the wall
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C7/00—Control of nuclear reaction
- G21C7/06—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section
- G21C7/08—Control of nuclear reaction by application of neutron-absorbing material, i.e. material with absorption cross-section very much in excess of reflection cross-section by displacement of solid control elements, e.g. control rods
- G21C7/10—Construction of control elements
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
Zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení je vybaveno pohonem (6) řídicí tyče a tělesem (5) pohonu obklopujícím pohon (6) řídicí tyče a vytvořeným pro průchod tlakovou stěnou (3) reaktoru a tělesem (5) pohonu, uspořádaným na vnitřní straně vůči tlakové stěně (3) reaktoru a spojeným s hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru. Mezi hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru a tělesem (5) pohonu je upraven vkládací prstenec (12) rozdělený na alespoň dva separátní prstencové segmenty, který radiálně směrem dovnitř zasahuje tvarovým stykem do komplementární prstencové drážky (14) tělesa (5) pohonu a toto těleso (5) pohonu spojuje tvarovým stykem s hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru. Vkládací prstenec (12) zasahuje radiálně směrem ven tvarovým stykem do směrem vzhůru otevřené prstencové drážky (13) hrdla (7) tlakové stěny reaktoru. V oblasti nad vkládacím prstencem (12) je mezi hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru a tělesem (5) pohonu upraveno pojistné hrdlo (16), které přesahuje těleso (5) pohonu na koncové straně. Vkládací prstenec (12) má vnitřní poloměr zmenšující se v axiálním směru shora dolů, aby axiálně orientované rázové síly na těleso (5) pohonu byly alespoň částečně odchylovány do radiálního směru ven a přenášeny do hrdla (7) tlakové stěny reaktoru.
Description
Zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení
Oblast techniky
Vynález se týká zabezpečovacího zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení, zejména v reaktoru s vařící vodou, s pohonem řídicí tyče a s tělesem pohonu obklopujícím pohon řídicí tyče a vytvořeným pro průchod tlakovou stěnou reaktoru a tělesem pohonu uspořádaným na vnitřní straně vůči tlakové stěně reaktoru a spojeným s hrdlem tlakové stěny reaktoru, přičemž mezi hrdlem tlakové stěny reaktoru a tělesem pohonu je upraven vkládací prstenec rozdělený na alespoň dva separátní prstencové segmenty, který radiálně směrem dovnitř zasahuje tvarovým stykem do komplementární prstencové drážky tělesa pohonu a toto těleso pohonu spojuje tvarovým stykem s hrdlem tlakové stěny reaktoru.
Dosavadní stav techniky
Takové zabezpečovací zařízení je známé ze spisu US 4 826 217 A.
V jaderném zařízení, například v jaderné elektrárně, se používají lineárně posuvné řídicí tyče, aby bylo možno kontrolovat řetězové reakce procesů jaderného štěpení v reaktoru, při nichž je emitováno záření částic, zejména záření neutronů, absorpcí tohoto záření. Čím dále se takové řídicí tyče, které jsou obvykle uspořádány ve skupinách, zasunou mezi nukleární palivové články, tím větší podíly záření částic dále pohánějícího jadernou reakci jsou absorbovány, takže jaderná reakce probíhá příslušně pomaleji a při úplně zasunuté poloze řídicích tyčí do jader reaktoru se odpovídajícím způsobem přeruší. Stav a průběh jaderné reakce jsou tudíž závislé na příslušné poloze řídicích tyčí a jsou jí určovány. Mechanické zabezpečení řídicích tyčí v požadované poloze je tudíž relevantní pro spolehlivé nastavení provozního stavu. Zejména musí být z bezpečnostního hlediska zaručeno zajištění polohy v koncové poloze řídicích tyčí potřebné pro vypnutí reaktoru.
U reaktorů s vařící vodou vznikají vysoké teploty a tlaky v okruhu reaktoru, takže při možném selhání sevření mechanicky/hydraulicky ovládaného pohonu řídicích tyčí, které vede ke zvýšení tlaku, musí být řídicí tyče zabezpečeny proti nekontrolovatelnému poklesu. Při nekontrolovaném poklesu řídicích tyčí existuje nebezpečí nepřípustného nárůstu výkonu v reaktoru, což může v extrémním případě, při současném selhání veškerých dalších zabezpečovacích systémů, vést k jaderné fůzi. Pro zabezpečení řídicích tyčí proti nežádoucímu poklesu jsou u reaktoru s vařící vodou obvykle instalována zabezpečovací zařízení, u nichž je těleso pohonu řídicí tyče upevněno například prostřednictvím přídržných kotev v externí stínící desce. Taková zabezpečovací zařízení zpravidla obsahují masivní a konstrukčně složité díly, jejichž údržba je obtížná a které jsou drahé a na základě svého geometrického rozložení omezují konstrukční prostor a ztěžují přístupnost k dalším dílům zařízení, což je nevýhodné zejména v případě údržbářských a montážních prací.
U jednoho alternativního konceptu řešení je navrženo zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč/pohon řídicí tyče, které obsahuje těleso pohonu obklopující pohon řídicí tyče. Těleso pohonu je upraveno pro průchod tlakovou stěnou tlakové nádoby reaktoru, přičemž těleso pohonu je v této tlakové stěně zajištěno prostřednictvím většího počtu spojovacích elementů. Spojovací element, popřípadě spojovací elementy jsou přitom zpravidla vytvořeny jako součást bajonetového spojení. Takové zabezpečovací zařízení je popsáno v patentové přihlášce DE 10 20 11 008 202.6, podané firmou AREVA NP GmbH dne 11. ledna 2011. U tohoto konceptu je dále mezi tělesem pohonu a hrdlem tlakové nádoby reaktoru upraven svarový šev, který musí být při provozu jaderné elektrárny podrobován pravidelnému přezkušování.
V konstrukci popsané ve výše uvedeném konceptu se v případě zřícení řídicí tyče se řídicí tyč s pohonem řídicí tyče zachytí v tomto tělese pohonu. Těleso pohonu je prostřednictvím alespoň jednoho spojovacího elementu zajištěno v tlakové stěně reaktoru a síla uvolněná při pádu řídicí tyče se přenese na tlakovou nádobu reaktoru a je jí zachycena. Výhodou této konstrukce je, že upevňovací funkce a zabezpečovací funkce jsou vytvořeny kombinovaným způsobem a pro zabezpečovací funkci není tudíž zapotřebí ani externí stínící desky ani přídavných součástí, které těleso pohonu spojují se stínící deskou. Na druhou stranu musí být tlaková stěna reaktoru provedena zvlášť stabilní, protože na tuto tlakovou stěnu reaktoru mohou být přímo přenášeny vysoké rázové síly. Zejména prostřednictvím vybrání v tlakové stěně, která slouží ke spojení se spojovacím elementem tělesa pohonu, se sníží stabilita tlakové stěny, takže tlaková stěna musí být vytvořena zvlášť tlustá a alespoň místně vyztužená.
Podstata vynálezu
Úkolem tohoto vynálezu je vytvořit zařízení uvedeného druhu, kterým se může spolehlivě zabránit nekontrolovanému poklesu příslušné řídicí tyče a které je vyrobitelné co nejlevněji a při provozu nemusí být udržováno. Zejména má být při zlomení nebo oddělení tělesa nebo jiných komponent na minimum omezena dráha poklesu řídicí tyče, jakož i možné průřezy umožňující vznik netěsnosti pro únik.
Uvedený úkol splňuje zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení, s pohonem řídicí tyče a s tělesem pohonu obklopujícím pohon řídicí tyče a vytvořeným pro průchod tlakovou stěnou reaktoru a tělesem pohonu, uspořádaným na vnitřní straně vůči tlakové stěně reaktoru a spojeným s hrdlem tlakové stěny reaktoru, přičemž mezi hrdlem tlakové stěny reaktoru a tělesem pohonu je upraveno množství rozebíratelných spojovacích ejementů vyrobených jako separátní díly, přičemž příslušný spojovací element tvoří v koncové montážní poloze spojení tvarovým stykem s tělesem pohonu a spojení tvarovým stykem s hrdlem tlakové stěny reaktoru, podle tohoto vynálezu, jehož podstatou je, že vkládací prstenec zasahuje radiálně směrem ven tvarovým stykem do směrem vzhůru otevřené prstencové drážky hrdla tlakové stěny reaktoru, přičemž v oblasti nad vkládacím prstenem je mezi hrdlem tlakové stěny reaktoru a tělesem pohonu upraveno pojistné hrdlo, které přesahuje těleso pohonu na koncové straně, a přičemž vkládací prstenec má vnitřní poloměr zmenšující se v axiálním směru shora dolů, aby axiálně orientované rázové síly na těleso pohonu byly alespoň částečně odchylovány do radiálního směru ven a přenášeny do hrdla tlakové stěny reaktoru.
Zabezpečovací zařízení podle tohoto vynalezu je tedy navrženo pro řídicí tyč/pohon řídicí tyče v jaderném zařízení, které obsahuje pohon řídicí tyče a těleso pohonu obklopující pohon řídicí tyče a vytvořené pro průchod tlakovou stěnou reaktoru a tělesem pohonu uspořádaným na vnitřní straně vůči tlakové stěně reaktoru a spojeným s hrdlem tlakové stěny reaktoru, přičemž mezi hrdlem tlakové stěny reaktoru a tělesem pohonu je uspořádán větší počet spojovacích elementů vyrobených jako separátní díly a vytvořených rozebíratelně, a přičemž příslušný spojovací element tvoří v koncové montážní poloze spojení tvarovým stykem s tělesem pohonu a spojení tvarovým stykem s hrdlem tlakové stěny reaktoru.
Pro těleso pohonu vytvořené v podstatě ve tvaru dutého válce se v následujícím bude používat rovněž označení trubkové těleso pohonu.
Vynález vychází z úvahy, že těleso pohonu řídicí tyče by mělo být na tlakové stěně reaktoru zajištěno tak, že není zapotřebí žádných externích součástí, zejména přídržných kotev a stínících desek, přičemž se však současně nemá snížit stabilita tlakové stěny reaktoru v oblasti tělesa pohonu nadměrně dimenzovanými vybráními v tlakové stěně. Za tím účelem je kombinovaná upevňovací a zajišťovací funkce přenesena na hrdlo tlakové stěny reaktoru, kterým tlaková stěna reaktoru pokračuje směrem do vnitřní oblasti reaktoru, a které koncentricky obklopuje těleso pohonu. Rázové síly působící na hrdlo tlakové stěny reaktoru jsou přenášeny přímo na tlakovou stěnu
O reaktoru. Spojení hrdla tlakové stěny reaktoru s tělesem pohonu je tvořeno spojovacím elementem nebo spojovacími elementy s tvarovým stykem.
S výhodou přitom příslušný spojovací element tvoří spojení tvarovým stykem a/nebo silovým stykem přenášejícím popřípadě odvádějícím zatížení mezi tělesem pohonu a hrdlem tlakové stěny reaktoru. Rázové síly působící na těleso pohonu řídicí tyče, jejichž vektorové komponenty paralelní s podélnou osou řídicí tyče a tělesa pohonu tvoří podstatný podíl, jsou tudíž příslušným spojovacím elementem nebo každým spojovacím elementem přenášeny z tělesa pohonu na hrdlo tlakové stěny reaktoru. Jak už bylo výše uvedeno, jsou síly působící tvarovým provedením jednoho nebo každého spojovacího elementu přes těleso pohonu, které působí v podstatě paralelně s podélnou osou tělesa pohonu a v ní se nacházejícího pohonu řídicí tyče, odchylovány do různých směrů tak, že se dosáhne tlumicího účinku.
Jak již bylo výše uvedeno, je jeden nebo každý vkládací prstenec vytvořen ve tvaru děleného vkládacího prstence, zejména dvoudílného prstence sestávajícího ze dvou poloprstenců. Taková konstrukce se vyznačuje zvlášť vysokou mírou kompaktnosti a stability, jakož i jednoduchou možností instalace.
Vkládací prstenec má dále, jak již bylo výše uvedeno, zužující se nebo rozšiřující se vnější průřez a/nebo zužující se nebo rozšiřující se vnitřní průřez. Tím mohou být síly působící na vkládací prstenec přes těleso pohonu, které jsou paralelní s podélnou osou tělesa pohonu a v něm se nacházejícího pohonu řídicí tyče, částečně přeměňovány na radiální přidržovací síly. Další výhodou použití separátního vkládacího prstence, s výhodou ve tvaru klínu, je, že i při podélných lomech trubkového tělesa pohonu se s jistotou zabrání nadměrnému poklesu nebo dokonce pádu řídicí tyče, jak bude v dalším ještě blíže objasněno.
Dále nebo alternativně je s výhodou vkládací prstenec v dílčích oblastech na vnější straně a/nebo na vnitřní straně opatřen upevňovacími elementy ve tvaru klínu a/nebo ve tvaru hrdla. Pomocí takových upevňovacích elementů mohou být reakční síly v případě selhání trubkového tělesa pohonu rozhodujícím způsobem zredukovány. Pro tyto upevňovací elementy jsou upravena odpovídající negativní vybrání nebo drážky na vnitřní straně hrdla tlakové stěny reaktoru, takže v zablokovaném stavu děleného vkládacího prstence je tento vkládací prstenec upevněn stabilně.
Jak již bylo rovněž výše uvedeno, je v oblasti nad jedním nebo každým spojovacím elementem upraven jeden další prstencový koncový spojovací element ve tvaru pojistného hrdla, které je uspořádáno mezi hrdlem tlakové stěny reaktoru a tělesem pohonu, a které na koncové straně těleso pohonu přesahuje. Takový koncový spojovací element doplňuje spojovací element vytvořený s výhodou jako dělený vkládací prstenec. Zejména přesahem tělesa pohonu na koncové straně a stabilním spojením koncového spojovacího elementu s vnitřní stranou hrdla tlakové stěny reaktoru se dosáhne zvlášť účinného stabilizování celého uspořádání.
S výhodou je pro spojení mezi koncovým spojovacím elementem a vnitřní stranou hrdla tlakové stěny reaktoru upraveno šroubové spojení. Takové šroubové spojení se vyznačuje zvlášť vysokou mírou stability, jakož i tou vlastností, že axiálně působící síly přeměňuje na radiální komponenty síly a tím rovnoměrně směrem ven rozkládá. Dále jsou šroubová spojení průmyslovým standardem a jsou proto k dispozici v širokém rozsahu různých variant velikosti. Kde mohou být použita šroubová spojení, což je charakteristické pro spojovací a adaptační elementy u válcových geometrií, jsou tato šroubová spojení vhodná jako náhrada za pevná spojení, která jsou obvykle tvořena svarovými spojeními.
Ve v úvodu zmíněné patentové přihlášce DE 10 201 1 008 202.6 je horní spojení na koncové straně mezi hrdlem tlakové stěny reaktoru a tělesem pohonu vytvořeno pomocí svarového švu. Protože pro svarové švy v oblastech kritických z bezpečnostního hlediska, zejména v jaderném zařízení, platí zvláštní bezpečnostní a zkušební předpisy, je zapotřebí přezkušování pomocí ultrazvukového zkušebního zařízení, která se pro monitorování tohoto svarového švu provádějí opa
-3 CZ 306597 B6 kovaně, která musí být přiložena ke zkoušenému svarovému švu. Prostřednictvím spojovacího elementu vytvořeného jako dělený vkládací prstenec a prostřednictvím koncového spojovacího elementu opatřeného šroubovým spojením je možno takové svařované spojení nahradit. To znamená, že přezkušování ultrazvukem již není zapotřebí při současně přinejmenším stejné nebo zlepšené stabilitě celého uspořádání. Navíc je toto spojení, jinak než u svarového švu, reverzibilní, což je výhodné zejména pro montážní práce. Protože již není zapotřebí místa pro uložení ultrazvukového zkušebního zařízení, odpadají dříve existující geometrické okrajové podmínky a vzniká nová konstrukční volnost, zejména pro vnitřní spojení mezi tělesem pohonu a pohonem řídicí tyče, což je vysvětleno dále.
U jednoho výhodného provedení zabezpečovacího zařízení obsahuje pohon řídicí tyče množství vnitřních přípojných elementů pro vytvoření spojení tvarovým stykem a/nebo silovým stykem pohonu řídicí tyče s tělesem pohonu. Při větším množství přípojných elementů jsou tyto přípojné elementy uspořádány s výhodou v rozdílných, definovaných, výškových polohách vzhledem k podélné ose pohonu řídicí tyče a tělesa pohonu.
S výhodou je jeden vnitřní přípojný element neboje více vnitřních přípojných elementů vytvořeno ve formě bajonetového spojení. Takové bajonetové spojení je vhodné zejména pro stabilní koncentrické spojení dvou konstrukčních dílů, jejichž tvarové provedení vzhledem k charakteristické podélné ose v podstatě odpovídá geometrii dvou vůči sobě navzájem koncentricky uspořádaných dutých válců. Způsob funkce bajonetového spojení je principiálně známá z výše uvedené předchozí patentové přihlášky a nemusí být tudíž zde ještě jednou popisována.
S výhodou je alespoň jeden vnitřní přípojný element uspořádán vzhledem k podélné ose pohonu řídicí tyče a tělesa pohonu nad jedním nebo každým vkládacím prstencem. Tím se v praxi pokryjí všechny relevantní polohy lomu trubkového tělesa pohonu. Kdyby totiž byl horní vnitřní přípojný element uspořádán pod spojovacím elementem vytvořeným s výhodou jako dělený vkládací prstenec, nemohl by být s jistotou za všech okolností vyloučen značný pokles řídicí tyče při lomu trubkového tělesa pohonu mezi spojovacím elementem a horním vnitřním přípojným elementem. Prostřednictvím popsané konstrukce je naproti tomu hodnota dráhy poklesu řídicí tyče i při nevýhodných polohách lomu omezena na několik milimetrů. Tím jsou rovněž minimalizovány i průřezy umožňující vznik netěsnosti pro únik, které se v takovém případě uvolní a zabrání se relevantnímu výstupu chladicího prostředku z tlakové nádoby reaktoru.
S výhodou je jeden vnitřní přípojný element nebo je větší počet vnitřních přípojných elementů opatřen nebo spojen s deformačními elementy, které jsou vytvořeny pro absorpci rázových sil plastickou deformací. Jedna část energie uvolněné při pádu řídicí tyče tím může být absorbována a při následujícím přenosu prostřednictvím spojovacího elementu, vytvořeného s výhodou jako dělený vkládací prstenec, již není k dispozici. Vhodným tvarovým provedením a vhodnou volbou materiálu pro tyto deformační elementy a zvýšením celkového počtu vnitřních přípojných elementů opatřených takovými deformačními elementy se zvýší redundance a tudíž i spolehlivost zabezpečovacího zařízení.
Výhody dosahované tímto vynálezem spočívají zejména v tom, že nahrazením doposud existujícího svarového švu mezi hrdlem tlakové stěny reaktoru a tělesem pohonu šroubovým spojením může být horní vnitřní bajonetové spojení mezi tělesem pohonu a pohonem řídicí tyče uspořádáno geometricky výše než doposud, protože odpadá potřeba místa pro ultrazvukové zkušební zařízení pro přezkušování svarového švu. Tím vznikne možnost přemístit spojovací a upevňovací funkci vytvářenou doposud vnějším bajonetovým spojením do oblasti hrdla tlakové stěny reaktoru a nahradit ji děleným vkládacím prstencem uspořádaným v této oblasti. To dále vede k následujícím výhodám:
1. Zredukování nákladů na přezkušování v jaderné elektrárně odpadnutím opakujícího se ultrazvukového přezkušování svarového švu mezi hrdlem tlakové nádoby reaktoru a tělesem pohonu.
_ A _
2. Zamezení zvětšení dimenzování tloušťky dna tlakové nádoby reaktoru odpadnutím vnějšího bajonetového spojení.
3. Zjednodušení výroby v oblasti dna tlakové nádoby reaktoru odpadnutím vnějšího bajonetového spojení.
4. Zjednodušení montáže odpadnutím natáčení tělesa pohonu pro rozpojení nebo spojení vnějšího bajonetového spojení.
5. Zajištění vůči vznikajícím podélným polohám lomu tělesa pohonu prostřednictvím kuželového tvaru vkládacího prstence.
Objasnění výkresů
Následně bude pomocí přiložených výkresů blíže popsán příklad provedení zabezpečovacího zařízení podle vynálezu. Přitom v silně zjednodušené a schematické formě obrázky na výkresech znázorňují:
obr. 1 zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení v podélném řezu, a obr. 2 zabezpečovací zařízení podle obr. 1 v reaktoru jaderného zařízení.
Příklady uskutečnění vynálezu
Navzájem si odpovídající díly jsou na obr. 1 a obr. 2 opatřeny stejnými vztahovými značkami.
Obr. 1 znázorňuje zabezpečovací zařízení £ pro neznázoměnou řídicí tyč 24 v jaderném zařízení ve schematickém vyobrazení v podélném řezu. Toto zabezpečovací zařízení £ obsahuje těleso 5 pohonu, vedené skrz vybrání 2 stěny tlakové nádoby 4 reaktoru neboli krátce tlakové stěny 3 tlakové nádoby 4 reaktoru, pohonu 6 řídicí tyče v podstatě válcového tvarového provedení. Těleso 5 pohonu je ve vnitřní oblasti tlakové nádoby 4 reaktoru koncentricky s malou vůlí obklopeno hrdlem 7 tlakové stěny 3 reaktoru. Hrdlo 7 tlakové stěny 3 reaktoru je pevně spojeno s tlakovou stěnou 3 reaktoru, zejména je s ní svařeno. Pohon 6 řídicí tyče uspořádaný uvnitř tělesa 5 pohonu obsahuje motoricky poháněný otočný hřídel 8, který je otočně uložen v podstavci 9. Podstavec 9 je prostřednictvím šroubů 10 a upínacích kleští 11 pevně spojen s tělesem 5 pohonu.
Pro spojení tělesa 5 pohonu s hrdlem 2 tlakové stěny 3 reaktoru a pro zajištění proti vznikajícím lomům i lomům v polohách na podélné straně tělesa 5 pohonu je upraven dělený vkládací prstenec 12, přičemž tento vkládací prstenec 12 v konečném sestaveném stavu zasahuje s tvarovým stykem a v podstatě bez vůle do příslušných prstencových drážek 13 a 14 tělesa 5 pohonu na jedné straně a hrdla 7 tlakové stěny 3 reaktoru na druhé straně. Silový ráz způsobený poškozením nebo lomem tohoto sevření přenášejícího tlak je přes vkládací prstenec 12 přenášen na hrdlo 7 tlakové stěny 3 reaktoru a odtud na tlakovou stěnu 3 reaktoru.
Prostřednictvím zvláštního tvarového provedení vkládacího prstence 12 může být taková reakční síla, která působí podél podélného směru 15 tělesa 5 pohonu a pohonu 6 řídicí tyče, z části přeměněna na radiální síly a tím může být realizován tlumicí účinek. Komponenty síly působící podél podélného směru 15 se tím mohou odstranit. Za tím účelem má vkládací prstenec 12 u tohoto příkladu provedení v dolní dílčí části obrys průřezu ve tvaru klínu s vnitřním poloměrem kontinuálně se zvětšujícím shora směrem dolů. Příslušná drážka 14 na vnější straně tělesa 5 pohonu má přesně lícovaný komplementární obrys průřezu. Vnější poloměr vkládacího prstence 12 a vnitřní poloměr příslušné drážky 13 na vnitřní straně hrdla 7 tlakové stěny 3 reaktoru jsou naproti tomu po celé výšce vkládacího prstence 12 konstantní.
-5 CZ 306597 B6
V horní koncové oblasti hrdla 7 tlakové stěny 3 reaktoru je těleso 5 pohonu v konečném sestaveném stavu zajištěno pojistným hrdlem 16 působícím na způsob upínací matice. Za tím účelem obsahuje pojistné hrdlo 16 prstencové těleso 18 zasahující do prstencového meziprostoru 17 mezi tělesem 5 pohonu a horní částí hrdla 7 tlakové stěny 3 reaktoru, přičemž mezi prstencovým tělesem 18 a hrdlem 7 tlakové stěny 3 reaktoru je prostřednictvím příslušných boků 19 závitů vytvořeno šroubové spojení. Na horním konci obsahuje pojistné hrdlo 16 prstencovou přírubu 20, přesahující přes těleso 5 pohonu radiálně směrem dovnitř, a která přidržuje těleso 5 pohonu.
Pro montážní účely je vkládací prstenec 12 proveden dělený, takže obsahuje alespoň dva separátní prstencové segmenty, s výhodou dva poloprstence, které se navzájem doplňují do jednoho úplného prstence, když se přiloží k sobě navzájem. Tyto prstencové segmenty se do vnější prstencové drážky 14 tělesa 5 pohonu vloží při směrem vzhůru posunutém tělese 5 pohonu a při ještě nepřítomném pojistném hrdlu .16. Následně se těleso 5 pohonu sníží směrem dolů do konečné montážní polohy, takže část děleného vkládacího prstence 12 vyčnívající radiálně směrem ven z tělesa 5 pohonu dosedne na příslušnou dolní dosedací plochu 21 drážky 13 hrdla 7 tlakové stěny 3 reaktoru a brání dalšímu snižování tělesa 5 pohonu. Nakonec se při montáži zašroubuje shora do meziprostoru 17 pojistné hrdlo 16, takže prostřednictvím prstencové příruby 20 je blokován pohyb tělesa 5 pohonu směrem vzhůru.
Aby se zaprvé vytvořil potřebný meziprostor pro prstencové těleso 18 pojistného hrdla 16, a aby bylo zadruhé možno těleso 5 pohonu s vloženým vkládacím prstencem 12 snížit bez problémů shora dolů do konečné montážní polohy, je tloušťka stěny hrdla 7 tlakové stěny 3 reaktoru v horní části zredukována. Na horní straně drážky 13 otevřené směrem vzhůru obsahuje tudíž stěna hrdla 7 tlakové stěny 3 reaktoru odsazený výstupek s vodorovným osazením 26.
Pohon 6 řídicí tyče je spojen vždy s jedním horním vnitřním přípojným elementem 22 a jedním dolním vnitřním přípojným elementem 23. vytvořenými ve formě bajonetového spojení a s tělesem 5 pohonu, přičemž tyto spojovací přípojné elementy 22 a 23 vždy vyčnívají radiálně směrem ven z válcového základního tělesa pohonu 6 řídicí tyče a zasahují do odpovídajícího vybrání na vnitřní straně tělesa 5 pohonu. Horní vnitřní přípojný element 22 a dolní vnitřní přípojný element 23 mohou být společným spojovacím postupem převedeny ze spojené polohy nebo do spojené polohy, popřípadě do zavřené polohy nebo do otevřené polohy pro uvolnění spojení. Tento postup spojování se obvyklým způsobem uskutečňuje prostřednictvím translačního otočného pohybu.
Horní vnitřní přípojný element 22 je, uvažováno v podélném směru 15, uspořádán nad děleným vkládacím prstencem 12. Jak již bylo výše popsáno, je tím při lomu nebo roztržení tělesa 5 pohonu, které nastane pod vkládacím prstencem 12, omezena možná dráha poklesu řídicí tyče 24 na několik milimetrů a možný průřez znamenající netěsnost pro únik je udržován malý.
Obr. 2 znázorňuje ve schematicky naskicovaném vyobrazení zabezpečovací zařízení 1 podle obr. 1 s řídicí tyčí 24 v tlakové nádobě 4 reaktoru jaderného zařízení 25 typu reaktoru s vařící vodou.
Claims (8)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení, s pohonem (6) řídicí tyče a s tělesem (5) pohonu obklopujícím pohon (6) řídicí tyče a vytvořeným pro průchod tlakovou stěnou (3) reaktoru a tělesem (5) pohonu, uspořádaným na vnitřní straně vůči tlakové stěně (3) reaktoru a spojeným s hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru, přičemž mezi hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru a tělesem (5) pohonu je upraven vkládací prstenec (12) rozdělený na alespoň dva separátní prstencové segmenty, který radiálně směrem dovnitř zasahuje tvarovým stykem do komplementární prstencové drážky (14) tělesa (5) pohonu a toto těleso (5) pohonu spojuje tvarovým stykem s hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru, vyznačující se tím, že vkládací prstenec (12) zasahuje radiálně směrem ven tvarovým stykem do směrem vzhůru otevřené prstencové drážky (13) hrdla (7) tlakové stěny reaktoru, přičemž v oblasti nad vkládacím prstencem (12) je mezi hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru a tělesem (5) pohonu upraveno pojistné hrdlo (16), které přesahuje těleso (5) pohonu na koncové straně, a přičemž vkládací prstenec (12) má vnitřní poloměr zmenšující se v axiálním směru shora dolů, takže axiálně orientované rázové síly na těleso (5) pohonu jsou alespoň částečně odchylovány do radiálního směru ven a přenášeny do hrdla (7) tlakové stěny reaktoru.
- 2. Zabezpečovací zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že příslušný vkládací prstenec (12) tvoří spojení přenášející sílu mezi tělesem (5) pohonu a hrdlem (7) tlakové stěny reaktoru.
- 3. Zabezpečovací zařízení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vkládací prstenec (12) je v dílčích oblastech na vnější a/nebo na vnitřní straně opatřen upevňovacími elementy ve tvaru klínu nebo ve tvaru hrdla.
- 4. Zabezpečovací zařízení podle jednoho z nároků laž3, vyznačující se tím, že pro spojení mezi pojistným hrdlem (16) a vnitřní stranou hrdla (7) tlakové stěny reaktoru je upraveno šroubové spojení.
- 5. Zabezpečovací zařízení podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že pohon (6) řídicí tyče obsahuje množství vnitřních spojovacích elementů pro vytvoření spojení silovým stykem a/nebo tvarovým stykem pohonu (6) řídicí tyče s tělesem (5) pohonu řídicí tyče.
- 6. Zabezpečovací zařízení podle nároku 5, vyznačující se tím, že příslušný vnitřní spojovací element je součástí bajonetového spojení.
- 7. Zabezpečovací zařízení podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že alespoň jeden vnitřní spojovací element je, uvažováno v podélném směru (15) pohonu (6) řídicí tyče a tělesa (5) pohonu, uspořádán nad vkládacím prstencem (12).
- 8. Zabezpečovací zařízení podle jednoho z nároků 5 až 7, vyznačující se tím, že jeden nebo více vnitřních spojovacích elementů je vybaveno nebo spojeno s deformačními elementy, které jsou vytvořeny pro absorpci rázových sil plastickou deformací.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011115513.2A DE102011115513B4 (de) | 2011-10-11 | 2011-10-11 | Sicherungsvorrichtung für einen Steuerstab in einer kerntechnischen Anlage |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2012610A3 CZ2012610A3 (cs) | 2013-04-24 |
| CZ306597B6 true CZ306597B6 (cs) | 2017-03-22 |
Family
ID=47908881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2012-610A CZ306597B6 (cs) | 2011-10-11 | 2012-09-06 | Zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20130089173A1 (cs) |
| JP (1) | JP5497867B2 (cs) |
| CZ (1) | CZ306597B6 (cs) |
| DE (1) | DE102011115513B4 (cs) |
| FI (1) | FI125169B (cs) |
| SE (1) | SE536677C2 (cs) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11380447B2 (en) * | 2020-05-26 | 2022-07-05 | Westinghouse Electric Company Llc | Method for installing extension tube in a nuclear reactor |
| CN112834111A (zh) * | 2021-01-03 | 2021-05-25 | 浙江万纳核电检修有限公司 | 核电厂转机设备测量工具及测量方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608789A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-17 | バブコツク日立株式会社 | ネジ込み式ｃｒｄスタブを有する沸騰水形原子炉圧力容器 |
| US4826217A (en) * | 1986-03-31 | 1989-05-02 | Combustion Engineering, Inc. | Apparatus and method for sealing a tube joint |
| US4904443A (en) * | 1988-06-02 | 1990-02-27 | General Electric Company | Control rod drive with upward removable drive internals |
Family Cites Families (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3016250A (en) * | 1958-08-15 | 1962-01-09 | Imp Eastman Corp | Fitting |
| US3240514A (en) * | 1962-01-31 | 1966-03-15 | Foster Wheeler Corp | Reactor attachment |
| GB1222966A (en) * | 1967-05-02 | 1971-02-17 | Atomic Energy Authority Uk | Energy generating systems |
| GB1306037A (cs) * | 1971-01-21 | 1973-02-07 | ||
| US3930938A (en) * | 1971-10-11 | 1976-01-06 | Asea-Atom | Attachment and locking of finger control rods in a nuclear reactor of bwr type |
| US3895831A (en) * | 1973-05-10 | 1975-07-22 | Conax Corp | Seal assembly providing dual seal zones |
| US3992255A (en) * | 1974-01-18 | 1976-11-16 | Westinghouse Electric Corporation | Control rod drive mechanism for a nuclear reactor |
| JPS50136600A (cs) * | 1974-04-19 | 1975-10-29 | ||
| JPS50157791A (cs) * | 1974-06-12 | 1975-12-19 | ||
| FR2311388A1 (fr) * | 1975-05-12 | 1976-12-10 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de supportage d'une chaudiere nucleaire |
| JPS55133389U (cs) * | 1979-03-16 | 1980-09-20 | ||
| DE3028424C2 (de) * | 1980-07-26 | 1984-05-30 | Transnuklear Gmbh, 6450 Hanau | Stoßdämpfer |
| JPS6063494A (ja) * | 1982-12-03 | 1985-04-11 | ハインツ アヘル | 原子炉吸収棒駆動装置 |
| JPS59102190A (ja) * | 1982-12-03 | 1984-06-13 | 株式会社東芝 | 制御棒駆動機構 |
| DE3342838A1 (de) * | 1982-12-03 | 1984-06-07 | Heinz Dipl.-Ing. 6360 Friedberg Acher | Absorberstabantrieb fuer kernreaktoren |
| JPS59192993A (ja) * | 1983-04-15 | 1984-11-01 | 株式会社日立製作所 | 制御棒駆動機構 |
| US4611813A (en) * | 1984-09-28 | 1986-09-16 | Combustion Engineering Co., Inc. | Method of and apparatus for providing an annular seal |
| JPS6360996U (cs) * | 1986-10-09 | 1988-04-22 | ||
| SE457029B (sv) * | 1987-03-30 | 1988-11-21 | Asea Atom Ab | Taetningsanordning vid kaernkraftreaktor |
| DE3716328C3 (de) * | 1987-05-15 | 1994-07-28 | Bbc Reaktor Gmbh | Hohlstopfen zum Verschließen eines Wärmetauscherrohres |
| EP0293721B1 (de) * | 1987-06-04 | 1991-05-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Druckbehälter mit einem Anschlussstutzen mit einem Thermoschutz |
| US5249604A (en) * | 1991-05-13 | 1993-10-05 | Westinghouse Electric Corp. | Tube plug for plugging a tube |
| FR2718276B1 (fr) * | 1994-03-31 | 1996-06-21 | Framatome Sa | Dispositif d'étanchéité pour une colonne d'instrumentation. |
| US5809098A (en) * | 1997-03-10 | 1998-09-15 | General Electric Company | Method for sealing a stub tube in a nuclear reactor |
| US6275556B1 (en) * | 1999-11-19 | 2001-08-14 | Westinghouse Electric Company Llc | Method and apparatus for preventing relative rotation of tube members in a control rod drive mechanism |
| US6418178B1 (en) * | 2001-04-16 | 2002-07-09 | General Electric Company | Control rod coupling assembly for a nuclear reactor |
| JP3890239B2 (ja) * | 2002-03-11 | 2007-03-07 | 株式会社東芝 | 原子炉内の水中遠隔表面調査装置 |
| KR101032867B1 (ko) * | 2010-01-28 | 2011-05-06 | 한전원자력연료 주식회사 | 핵연료집합체용 안내관 마개 |
| DE102011008202B3 (de) | 2011-01-11 | 2012-06-14 | Areva Np Gmbh | Sicherungsvorrichtung für einen Steuerstab in einer kerntechnischen Anlage |
-
2011
- 2011-10-11 DE DE102011115513.2A patent/DE102011115513B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2012
- 2012-09-06 CZ CZ2012-610A patent/CZ306597B6/cs unknown
- 2012-09-28 JP JP2012216651A patent/JP5497867B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-10-05 FI FI20126045A patent/FI125169B/en not_active IP Right Cessation
- 2012-10-11 SE SE1251155A patent/SE536677C2/sv not_active IP Right Cessation
- 2012-10-11 US US13/649,459 patent/US20130089173A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608789A (ja) * | 1983-06-29 | 1985-01-17 | バブコツク日立株式会社 | ネジ込み式ｃｒｄスタブを有する沸騰水形原子炉圧力容器 |
| US4826217A (en) * | 1986-03-31 | 1989-05-02 | Combustion Engineering, Inc. | Apparatus and method for sealing a tube joint |
| US4904443A (en) * | 1988-06-02 | 1990-02-27 | General Electric Company | Control rod drive with upward removable drive internals |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2012610A3 (cs) | 2013-04-24 |
| US20130089173A1 (en) | 2013-04-11 |
| DE102011115513A1 (de) | 2013-04-11 |
| JP2013083642A (ja) | 2013-05-09 |
| SE536677C2 (sv) | 2014-05-20 |
| FI125169B (en) | 2015-06-30 |
| JP5497867B2 (ja) | 2014-05-21 |
| FI20126045L (fi) | 2013-04-12 |
| DE102011115513B4 (de) | 2015-04-16 |
| SE1251155A1 (sv) | 2013-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7072038B2 (ja) | 原子力発電所内のひび割れた溶接部を構造的に代替する装置 | |
| KR20140007322A (ko) | 제어봉과 제어봉 구동 메카니즘의 커플링 | |
| KR20130131433A (ko) | 방사선 차폐 방법 및 장치 및 구조체의 처리 방법 | |
| US10192647B2 (en) | Package comprising improved means of dampening impact between an assembly containing radioactive materials and the cover of the packaging | |
| CZ306597B6 (cs) | Zabezpečovací zařízení pro řídicí tyč v jaderném zařízení | |
| FI117730B (fi) | Vaipan kiinnitys kiehutusreaktoriin | |
| EP1241679B1 (en) | Upper T-box assembly for a nuclear reactor core spray system | |
| US8582714B2 (en) | Fixed cluster having a spider-like support, corresponding pressurized water nuclear reactor core and assembly comprising a nuclear fuel assembly and such a fixed cluster | |
| KR101784757B1 (ko) | 코어 배럴의 제조방법 및 코어 배럴 | |
| JP5639333B2 (ja) | 炉心スプレースパージャｔボックスクランプ組体 | |
| US10242759B2 (en) | Control rod drive mechanism | |
| US20130336438A1 (en) | Securing device for a control rod in a nuclear plant | |
| US20190013106A1 (en) | Assembly for a nuclear reactor of sfr type with reversible weldless connection between the assembly casing and an assembly element inserted into the casing | |
| JP6029466B2 (ja) | 管台補修方法及び原子炉容器 | |
| RU2573582C2 (ru) | Узел пружины камеры повышенного давления и топливного стержня | |
| JP5030503B2 (ja) | 原子力設備の炉心におけるカバー要素並びに原子炉 | |
| US5793827A (en) | Material surveillance specimen holder for core shroud of boiling water reactor | |
| EP0889482A1 (en) | Tie plate quick release retaining device | |
| JP6245666B2 (ja) | 原子炉炉心シュラウドの検査、改造または修理のための装置および方法 | |
| EP2444975A2 (en) | Fuel guide pin, fuel guide pin attachment method, core plate, and nuclear reactor | |
| JP4469520B2 (ja) | 原子炉内配管シール装置とその取扱具および原子炉内配管シール方法 | |
| JP2009241253A (ja) | 原子炉炉内構造物のねじ部材遠隔締付装置 | |
| US20070030942A1 (en) | Repair apparatus for a nuclear reactor shroud | |
| JPH02145996A (ja) | 中性子束モニタハウジングの支持装置 |