EA042248B1 - METHOD FOR MANUFACTURING A NUCLEAR REACTOR FUEL ASSEMBLY - Google Patents

METHOD FOR MANUFACTURING A NUCLEAR REACTOR FUEL ASSEMBLY Download PDF

Info

Publication number
EA042248B1
EA042248B1 EA202092939 EA042248B1 EA 042248 B1 EA042248 B1 EA 042248B1 EA 202092939 EA202092939 EA 202092939 EA 042248 B1 EA042248 B1 EA 042248B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
fuel
assembly
protective coating
manufacturing
fuel elements
Prior art date
Application number
EA202092939
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Геннадьевич Зеленков
Сергей Анатольевич Буймов
Расим Фарманоглы Мустафаев
Александр Владимирович Струков
Анатолий Саввич Тлустый
Елена Васильевна Юдина
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК")
Частное Учреждение По Обеспечению Научного Развития Атомной Отрасли "Наука И Инновации" (Частное Учреждение "Наука И Инновации")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК"), Частное Учреждение По Обеспечению Научного Развития Атомной Отрасли "Наука И Инновации" (Частное Учреждение "Наука И Инновации") filed Critical Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК")
Publication of EA042248B1 publication Critical patent/EA042248B1/en

Links

Description

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок (ТВС), преимущественно, для водо-водяных и с жидкометаллическим теплоносителем ядерных энергетических реакторов.The invention relates to nuclear energy and can be used in enterprises for the manufacture of fuel assemblies (FA), mainly for pressurized water and liquid-metal coolant nuclear power reactors.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Известно, что процесс изготовления ТВС включает операцию установки подготовленных к сборке тепловыделяющих элементов заталкиванием через соосные ячейки дистанционирующих решеток, установленных параллельно друг другу и вместе с каналами направляющими образующих каркас ТВС (см. Б.А. Дементьев. Ядерные энергетические реакторы. - М., Энергоатомиздат, 1990, с. 42-44). Тепловыделяющий элемент является наиболее ответственным и самым напряженным конструктивным элементом активной зоны ядерного энергетического реактора. Обеспечение надежности, сохранения герметичности оболочки тепловыделяющего элемента и его надёжная фиксация в каркасе при сборке ТВС обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации ТВС и реактора в целом.It is known that the process of manufacturing fuel assemblies includes the operation of installing fuel elements prepared for assembly by pushing spacer grids through coaxial cells installed parallel to each other and together with the guide channels forming the frame of fuel assemblies (see B.A. Dementiev. Nuclear power reactors. - M., Energoatomizdat, 1990, pp. 42-44). The fuel element is the most critical and most stressed structural element of the core of a nuclear power reactor. Ensuring reliability, maintaining the tightness of the fuel element cladding and its reliable fixation in the frame during assembly of the fuel assembly ensures the reliability and safety of the operation of the fuel assembly and the reactor as a whole.

Известно, что циркониевые сплавы, из которых изготовлена оболочка тепловыделяющего элемента, имеют склонность к коррозии, главным образом, в местах поверхностных повреждений - царапин, задиров (см. Металлургия циркония (пер. с англ.), под ред. Меерсона Г.А. и Гагаринского Ю.А. - М.: Изд-во Иностранная литература, 1959, с. 298). Для предупреждения повреждений поверхности тепловыделяющих элементов при их сборке в каркас ТВС на них наносят защитную пленку.It is known that zirconium alloys, from which the shell of the fuel element is made, are prone to corrosion, mainly in places of surface damage - scratches, scuffs (see Zirconium metallurgy (translated from English), edited by Meyerson G.A. and Gagarinsky Yu.A. - M .: Publishing House of Foreign Literature, 1959, p. 298). To prevent damage to the surface of fuel elements during their assembly into the frame of fuel assemblies, a protective film is applied to them.

Известен способ изготовления ТВС ядерного реактора, включающий операцию поверхностной обработки тепловыделяющих элементов в циркониевой оболочке, согласно которому обработку поверхности тепловыделяющих элементов с образованием пленки осуществляют их окунанием вертикально в горячий раствор поливинилового водорастворимого лака с выдержкой, дальнейшим покрытием водным раствором глицерина и удалением пленки перед упаковкой ТВС острым паром в горячей воде (см. патент РФ № 2265903, опубл. 10.12.2005. Бюл. № 34), недостатками которого являются неравномерная толщина слоя наносимого на поверхность тепловыделяющего элемента лакового покрытия по его длине, обусловленная вертикальным положением тепловыделяющего элемента в процессе выдержки, приводящим к утончению пленки в верхней части тепловыделяющих элементов и, как следствие, к ухудшению защитных свойств пленки; высокий расход и сложность приготовления раствора поливинилового водорастворимого лака и, в итоге, низкие технологичность, невозможность компактизации производственного процесса, связанные с необходимостью иметь большие площадки для размещения оборудования для лакопокраски, его высокие металло- и энергоемкость, низкий уровень автоматизации.A known method for the manufacture of fuel assemblies of a nuclear reactor, including the operation of surface treatment of fuel elements in a zirconium shell, according to which the surface treatment of fuel elements with the formation of a film is carried out by dipping them vertically in a hot solution of polyvinyl water-soluble varnish with exposure, further coating with an aqueous solution of glycerin and removing the film before packaging the fuel assemblies live steam in hot water (see RF patent No. 2265903, publ. 10.12.2005. Bull. No. 34), the disadvantages of which are the uneven thickness of the layer of lacquer coating applied to the surface of the fuel element along its length, due to the vertical position of the fuel element during exposure leading to thinning of the film in the upper part of the fuel elements and, as a result, to deterioration of the protective properties of the film; high consumption and complexity of preparing a solution of polyvinyl water-soluble varnish and, as a result, low manufacturability, the impossibility of compacting the production process, associated with the need to have large areas for placing paint equipment, its high metal and energy intensity, low level of automation.

Известен способ изготовления ТВС ядерного реактора, реализация которого заключается в том, что процесс подготовки тепловыделяющих элементов к сборке в ТВС осуществляют, нанося лаковое покрытие на поверхность тепловыделяющих элементов приведением поверхности тепловыделяющих элементов в контакт с лаком в устройстве для нанесения лакового покрытия путем их перемещения в горизонтальном направлении вдоль собственной оси последовательно через зону нанесения лака и зону сушки данного устройства, смачивания в зоне нанесения лака цилиндрической поверхности тепловыделяющего элемента лаком при проходе его через плотно облегающий эластичный капиллярно-пористый элемент, в который подают лак до заполнения им его пор, при этом перемещение тепловыделяющих элементов осуществляют с помощью роликов, образующих две опоры, расположенные соответственно перед зоной нанесения лака и после зоны сушки (см. патент РФ № 2537951, опубл. 10.01.2015. Бюл. № 1). Недостатками данного способа являются неравномерность толщины лакового покрытия не только по длине, но и в каждом сечении тепловыделяющего элемента, что в процессе высыхания приводит к его вспучиванию и отслаиванию и, как следствие, оголению поверхности, приводящее к появлению грубых задиров и наволакиваний при сборке; необходимость наличия многокомпонентного агрегата со значительными габаритами, снабженного комплексом сложной автоматизации; продолжительность процесса подготовки поверхности тепловыделяющего элемента к сборке, связанная, в том числе, с обеспечением полного высыхания - полимеризации твердого пленочного покрытия.A known method of manufacturing fuel assemblies of a nuclear reactor, the implementation of which consists in the fact that the process of preparing fuel elements for assembly in fuel assemblies is carried out by applying a varnish coating on the surface of the fuel elements by bringing the surface of the fuel elements into contact with the varnish in the device for applying varnish coating by moving them in a horizontal direction along its own axis sequentially through the varnish application zone and the drying zone of this device, wetting in the varnish application zone of the cylindrical surface of the fuel element with varnish when it passes through a tightly fitting elastic capillary-porous element, into which varnish is fed until it fills its pores, while moving fuel elements are carried out using rollers that form two supports located respectively in front of the varnish application zone and after the drying zone (see RF patent No. 2537951, publ. 10.01.2015. Bull. No. 1). The disadvantages of this method are the uneven thickness of the lacquer coating not only along the length, but also in each section of the fuel element, which in the process of drying leads to swelling and flaking and, as a result, to the exposure of the surface, leading to the appearance of rough scuffs and enveloping during assembly; the need for a multicomponent unit with significant dimensions, equipped with a complex of complex automation; the duration of the process of preparing the surface of the fuel element for assembly, associated, among other things, with ensuring complete drying - polymerization of the hard film coating.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления тепловыделяющих кассет (ТВС) (см. патент РФ № 2140674, опубл. 27.10.1999. Бюл. № 30) - прототип, включающий операции изготовления, контроля тепловыделяющих элементов, нанесения и сушки защитного лакового покрытия на каждый тепловыделяющий элемент перед сборкой тепловыделяющих элементов в ТВС, сборку тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки, закрепления головки и хвостовика, отмывки от защитного покрытия и сушки, недостатком которого является недостаточная эффективность технологического процесса, связанная с необходимостью нанесения в качестве защитного покрытия тепловыделяющих элементов лаковой смеси, представляющей собой раствор дистиллированной воды с поливиниловым спиртом: технология нанесения такого покрытия требует громоздкого аппаратурного обеспечения, как было указано в аналогах; после нанесения покрытия требуется сушка образовавшейся пленки, что также приводит к временным и трудозатратам. Качество нанесенного покрытия также не является удовлетворительным из-за трудностей нанесения и высыхания его равномерным слоем, необходимым для обеспечения отсутствия в дальнейшем при сборке ТВС грубых задиров, наволакиваний и проч. Не исключается нарушение - разрывы лакового покрытия, приводящее к образоThe closest in technical essence and the achieved result is a method for manufacturing fuel cassettes (FA) (see RF patent No. 2140674, publ. lacquer coating for each fuel element before assembling the fuel elements in the fuel assemblies, assembling the fuel elements in the fuel assemblies at the assembly stand, fixing the head and shank, cleaning from the protective coating and drying, the disadvantage of which is the insufficient efficiency of the technological process associated with the need to apply as a protective coating fuel elements of the lacquer mixture, which is a solution of distilled water with polyvinyl alcohol: the technology of applying such a coating requires bulky hardware, as was indicated in analogues; after coating, drying of the resulting film is required, which also leads to time and labor costs. The quality of the applied coating is also not satisfactory due to the difficulties of applying and drying it with a uniform layer, which is necessary to ensure that there are no rough scuffs, coatings, etc. during the assembly of fuel assemblies. Violation is not excluded - ruptures of the varnish coating, leading to the image

- 1 042248 ванию задиров более 30 мкм, являющихся основанием для замены тепловыделяющего элемента, либо наволакиваний, которые необходимо удалять вручную с помощью специальных приспособлений.- 1 042248 scoring of more than 30 microns, which is the basis for replacing the fuel element, or coatings that must be removed manually using special tools.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технической задачей предполагаемого изобретения является обеспечение качества изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора с одновременным обеспечением эффективности технологического процесса и связанного с этим снижением себестоимости изготовления тепловыделяющих сборок.The technical objective of the proposed invention is to ensure the quality of manufacture of the fuel assembly of a nuclear reactor while ensuring the efficiency of the process and the associated reduction in the cost of manufacturing fuel assemblies.

Поставленная задача решается тем, что способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора включает операции изготовления и контроля тепловыделяющих элементов, нанесения на каждый тепловыделяющий элемент защитного покрытия, сборки подготовленных тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки, закрепления головки и хвостовика, отмывки от защитного покрытия и сушки, при этом, согласно изобретению, операции нанесения защитного покрытия и сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки совмещают, пропуская каждый тепловыделяющий элемент, перемещаемый на операции сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки горизонтально вдоль собственной оси в ячейки дистанционирующих решеток, образующих каркас ТВС, через устройство для нанесения защитного покрытия, установленное на стенде сборки. В качестве защитного покрытия используют водорастворимую смазку, в состав которой входят оксиэтилированный алкилфенол в количестве от 20 до 45% и одноосновные ненасыщенные жирные кислоты в количестве от 80 до 55%.The problem is solved by the fact that the method of manufacturing a nuclear reactor fuel assembly includes the operations of manufacturing and controlling fuel elements, applying a protective coating to each fuel element, assembling prepared fuel elements in fuel assemblies at the assembly stand, fixing the head and shank, washing off the protective coating and drying, at the same time, according to the invention, the operations of applying a protective coating and assembling fuel elements in fuel assemblies at the assembly stand are combined, passing each fuel element moved during the assembly of fuel elements in fuel assemblies at the assembly stand horizontally along its own axis into the cells of spacer grids forming the frame of fuel assemblies, through a protective coating device installed on the assembly stand. As a protective coating, a water-soluble lubricant is used, which includes ethoxylated alkylphenol in an amount of 20 to 45% and monobasic unsaturated fatty acids in an amount of 80 to 55%.

Поставленная задача решается также и тем, что операцию отмывки от защитного покрытия проводят струями под давлением водой комнатной температуры.The problem is also solved by the fact that the operation of washing off the protective coating is carried out with jets under pressure with water at room temperature.

Осуществление предлагаемого способа изготовления ТВС ядерного реактора позволяет решить поставленную задачу изготовления ТВС требуемого качества, обеспечивающего безопасный процесс эксплуатации ТВС в ядерном реакторе, одновременно повысить эффективность технологического процесса и снизить себестоимость изготовления.Implementation of the proposed method for manufacturing fuel assemblies of a nuclear reactor makes it possible to solve the problem of manufacturing fuel assemblies of the required quality, which ensures the safe operation of fuel assemblies in a nuclear reactor, while simultaneously increasing the efficiency of the process and reducing the cost of production.

Водорастворимая смазка предлагаемого состава, используемая в качестве защитного покрытия, способна распределиться по всей поверхности тепловыделяющего элемента ровным тонким слоем путем однократного обхватывания периметра тепловыделяющего элемента материалом, пропитанным смазкой, и не нуждается в сушке, что дает возможность наносить смазку на поверхность тепловыделяющих элементов, движущихся в непрерывном потоке на сборку ТВС непосредственно на стенде сборки, получая на поверхности тепловыделяющего элемента качественное защитное покрытие. Отсутствие тенденции к стеканию и образованию неравномерностей покрытия обусловлено наличием в составе смазки добавки в виде оксиэтилированного алкилфенола, которая в смеси с одноосновными жирными кислотами позволяет смазке равномерно распределяться по всей длине оболочки. Присутствие добавки обеспечивает необходимую вязкость смазки и увеличивает адгезию смазки к сплавам, в том числе, циркониевым, благодаря чему в процессе сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки при контактировании тепловыделяющих элементов с пуклями дистанционирующих решеток водорастворимая смазка выбранного состава не вытесняется из контактирующих сочленений пукля дистанционирующей решетки - тепловыделяющий элемент, в результате исключается риск образования на поверхности тепловыделяющих элементов рисок, задиров и наволакиваний. Таким образом, применение смазки предлагаемого состава влияет на повышение эффективности технологического процесса: исключаются неизбежные ранее в технологическом процессе изготовления ТВС перед операцией сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки операции разборки межоперационной кассеты, закрепления тепловыделяющих элементов на длинномерной установке лакопокраски, предварительной отмывки тепловыделяющих элементов в течение 15-20 мин, погружения в приготовленный из единичных марок поливинилового водорастворимого лака раствор, сушки тепловыделяющих элементов при температуре 70-90°C в течение 12-15 мин и последующей сборки в межоперационную кассету; обеспечивается возможность совмещения операции сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки с операцией нанесения защитного покрытия.The water-soluble lubricant of the proposed composition, used as a protective coating, is able to spread over the entire surface of the fuel element in an even thin layer by wrapping the perimeter of the fuel element with a material impregnated with lubricant once, and does not need to be dried, which makes it possible to apply lubricant to the surface of fuel elements moving in continuous flow to the assembly of fuel assemblies directly on the assembly stand, obtaining a high-quality protective coating on the surface of the fuel element. The absence of a tendency to run off and the formation of uneven coatings is due to the presence of an additive in the lubricant composition in the form of ethoxylated alkylphenol, which, in mixture with monobasic fatty acids, allows the lubricant to be evenly distributed along the entire length of the shell. The presence of the additive provides the required viscosity of the lubricant and increases the adhesion of the lubricant to alloys, including zirconium alloys, due to which, during the assembly of fuel elements in fuel assemblies at the assembly stand, when the fuel elements come into contact with the bundles of the spacer grids, the water-soluble lubricant of the selected composition is not displaced from the contact joints of the spacing grid bundle. gratings - a fuel element, as a result, the risk of formation of scratches, scuffs and enveloping on the surface of fuel elements is eliminated. Thus, the use of the lubricant of the proposed composition affects the increase in the efficiency of the technological process: it eliminates the inevitable earlier in the technological process of manufacturing fuel assemblies before the operation of assembling fuel elements in fuel assemblies at the assembly stand, the operation of disassembling the interoperational cassette, fixing the fuel elements on a long-length varnish-painting installation, preliminary cleaning of fuel elements in for 15-20 minutes, immersing in a solution prepared from single grades of polyvinyl water-soluble varnish, drying fuel elements at a temperature of 70-90 ° C for 12-15 minutes and subsequent assembly into an interoperational cassette; the possibility of combining the operation of assembling fuel elements in fuel assemblies at the assembly stand with the operation of applying a protective coating is provided.

Наличие в составе смазки жирных кислот оказывает влияние как на качество нанесения покрытия, так и на его полное удаление. Таким образом, достигается цель оптимизировать технологический процесс изготовления ТВС в целом, снизить его себестоимость без снижения качества сборки.The presence of fatty acids in the composition of the lubricant affects both the quality of the coating and its complete removal. Thus, the goal is achieved to optimize the technological process of manufacturing fuel assemblies as a whole, to reduce its cost without reducing the assembly quality.

Лучший вариант осуществления изобретенияThe best embodiment of the invention

Способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора реализуется следующим образом.The method of manufacturing a fuel assembly of a nuclear reactor is implemented as follows.

Тепловыделяющие элементы, представляющие собой длинномерные трубки, преимущественно из циркониевого сплава, загерметизированные с двух концов, предварительно снаряжённые топливными таблетками и прошедшие все операции контроля, собирают в пучок - набор тепловыделяющих элементов, предназначенных для сборки одной кассеты - ТВС, упаковывают в межоперационную кассету и далее транспортируют на стенд сборки ТВС.Fuel elements, which are long tubes, mainly from a zirconium alloy, sealed at both ends, pre-equipped with fuel pellets and passed all control operations, are assembled into a bundle - a set of fuel elements intended for assembling one cassette - FA is packed into an interoperational cassette and further transported to the FA assembly stand.

Операцию сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки осуществляют заталкиванием тепловыделяющих элементов, перемещаемых с помощью механизма толкателей горизонтально вдоль собственной оси через устройство для нанесения защитного покрытия и ячейки дистанционируюThe operation of assembling fuel elements in fuel assemblies at the assembly stand is carried out by pushing fuel elements moved horizontally along their own axis by means of a pusher mechanism through a device for applying a protective coating and spacer cells.

- 2 042248 щих решеток, в каркас ТВС. В качестве устройства для нанесения защитного покрытия может быть использована, например, фильера, внутренняя поверхность которой выложена пористым эластичным материалом, пропитанным водорастворимой смазкой предлагаемого состава, которая может быть установлена на стенде сборки непосредственно перед дистанционирующей решеткой, расположенной в каркасе первой по ходу перемещения тепловыделяющего элемента, либо аналогичным образом расположенная емкость, заполненная смазкой предлагаемого состава и снабженная соосными отверстиями для прохода тепловыделяющего элемента.- 2 042248 grids, in the frame of fuel assemblies. As a device for applying a protective coating, for example, a spinneret can be used, the inner surface of which is lined with a porous elastic material impregnated with a water-soluble lubricant of the proposed composition, which can be installed on the assembly stand directly in front of the spacer grid located in the frame first in the direction of movement of the fuel element , or a similarly located container filled with lubricant of the proposed composition and provided with coaxial holes for the passage of the fuel element.

После установки всех тепловыделяющих элементов, входящих в состав одной ТВС, на ТВС закрепляют головку и хвостовик.After installing all the fuel elements that are part of one fuel assembly, the head and tail are fixed to the fuel assemblies.

Затем производят отмывку ТВС от водорастворимой смазки струями под давлением водой комнатной температуры на установке струйной отмывки. Также возможна отмывка последовательно с применением агрегата струйной отмывки под давлением и помещением кассеты в реторту с водой комнатной температуры с барботированием в течение 30 мин и последующим сливом с двукратным повторением отмывок, при этом последнюю отмывку - с применением горячей воды температурой 80-90°C.Then the fuel assembly is washed from water-soluble lubricant by jets under pressure with water at room temperature at the jet cleaning unit. It is also possible to wash sequentially using a pressurized jet washing unit and placing the cassette in a retort with water at room temperature with bubbling for 30 min and subsequent draining with twice repeated washings, with the last washing using hot water at a temperature of 80-90°C.

Сушку ТВС производят при температуре 100-120°C в течение 40 мин.The fuel assemblies are dried at a temperature of 100-120°C for 40 minutes.

Промышленная применимостьIndustrial Applicability

Предлагаемый способ изготовления ТВС ядерного реактора с применением в качестве защитного покрытия водорастворимой смазки выбранного состава как альтернативы применения операции лакопокраски прошел типовые испытания в производственных условиях.The proposed method for the manufacture of fuel assemblies of a nuclear reactor with the use of a water-soluble lubricant of the selected composition as a protective coating as an alternative to the application of the varnish-painting operation has passed type tests in production conditions.

Имитаторы тепловыделяющих элементов, перемещенные на стенде сборки через устройство для нанесения защитного покрытия, проталкивались через решетки каркаса ТВС-2М, состоящего из дистанционирующих решеток, закрепленных на каналах направляющих, центральной трубе, при этом фиксировалось усилие проталкивания по длине каркаса. Статистические характеристики усилий проталкивания имитаторов при проведении типовых испытаний сборки ТВС-2М с применением смазки следующие:The fuel element simulators, moved on the assembly stand through a device for applying a protective coating, were pushed through the grids of the TVS-2M frame, which consisted of spacer grids fixed on the guide channels, the central tube, while the pushing force along the length of the frame was recorded. Statistical characteristics of the pushing forces of simulators during type tests of the TVS-2M assembly with the use of lubricant are as follows:

среднее значение - 244,7 Н;average value - 244.7 N;

стандартное отклонение от среднего - 47,9 Н;standard deviation from the mean - 47.9 N;

минимальное значение - 68,6 Н;the minimum value is 68.6 N;

максимальное значение - 358,5 Н.maximum value - 358.5 N.

Использовалась смазка состава, содержащая 30% оксиэтилированного алкилфенола и 70% смеси одноосновных ненасыщенных жирных кислот.A lubricant formulation was used containing 30% ethoxylated alkylphenol and 70% mixture of monobasic unsaturated fatty acids.

В процессе сборки осуществлялся контроль качества нанесения смазочного покрытия. Результаты контроля подтвердили необходимые и достаточные для удерживания на поверхности тепловыделяющего элемента значения вязкости смазки и ее сохранности при контакте с пружинными элементами дистанционирующей решётки, позволяющие производить нанесение смазки на поверхность тепловыделяющего элемента однократно. Контроль тепловыделяющих элементов, прошедших операцию сборки, показал, что максимальная глубина рисок, измеренная методом слепка, составила 9-13 мкм. Основная масса рисок имеет глубину 5-8 мкм, что не превышает допустимых значений по механическим повреждениям (30 мкм) и не является коррозионно-опасной. Наволакивания и задиры отсутствовали.During the assembly process, the quality control of the application of the lubricating coating was carried out. The results of the control confirmed the viscosity of the lubricant necessary and sufficient to hold the lubricant on the surface of the fuel element and its safety in contact with the spring elements of the spacer grid, allowing the lubricant to be applied to the surface of the fuel element once. The control of the fuel elements that passed the assembly operation showed that the maximum depth of the scratches, measured by the cast method, was 9-13 microns. The bulk of the scratches has a depth of 5-8 microns, which does not exceed the allowable values for mechanical damage (30 microns) and is not corrosive. There were no enveloping and scuffing.

Способность смазки покрывать поверхность тепловыделяющего элемента тонким слоем обеспечивает ее минимальный расход в технологическом процессе: 1,0-1,5 л на сборку одной ТВС.The ability of the lubricant to cover the surface of the fuel element with a thin layer ensures its minimum consumption in the technological process: 1.0-1.5 liters per assembly of one fuel assembly.

Операция сборки тепловыделяющих элементов в ТВС с применением смазки предлагаемого состава не требует изменений конструкции существующих стендов сборки. Сборка производится на штатном оборудовании.The operation of assembling fuel elements in fuel assemblies using the lubricant of the proposed composition does not require changes in the design of existing assembly stands. Assembly is carried out on standard equipment.

Таким образом, реализация предлагаемого способа изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора позволяет решить поставленную задачу обеспечения качества изготовления ТВС с одновременным обеспечением эффективности технологического процесса и связанного с этим снижением себестоимости изготовления тепловыделяющих сборок. Способ открывает возможность создания непрерывного цикла изготовления тепловыделяющих элементов и сборки их в ТВС.Thus, the implementation of the proposed method for manufacturing a nuclear reactor fuel assembly makes it possible to solve the problem of ensuring the quality of fuel assemblies manufacturing while ensuring the efficiency of the technological process and the associated reduction in the cost of manufacturing fuel assemblies. The method opens up the possibility of creating a continuous cycle for the manufacture of fuel elements and their assembly into fuel assemblies.

Claims (2)

1. Способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора, включающий операции изготовления и контроля тепловыделяющих элементов, нанесения на каждый тепловыделяющий элемент защитного покрытия, сборки подготовленных тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, закрепления головки и хвостовика, отмывки от защитного покрытия и сушки, отличающийся тем, что операции нанесения защитного покрытия и сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку совмещают, перемещая каждый тепловыделяющий элемент на операции сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку на стенде сборки в горизонтальном направлении вдоль собственной оси в ячейки дистанционирующих решеток через устройство для нанесения защитного покрытия, установленное на стенде сборки, при этом в качестве защитного покрытия используют водорастворимую смазку, содержащую оксиэтилированный алкилфенол и одноосновные ненасыщенные жирные кислоты.1. A method for manufacturing a fuel assembly of a nuclear reactor, including the operations of manufacturing and controlling fuel elements, applying a protective coating to each fuel element, assembling prepared fuel elements into a fuel assembly, fixing the head and shank, washing off the protective coating and drying, characterized in that the operations applying a protective coating and assembling the fuel elements into the fuel assembly are combined by moving each fuel element during the assembly of the fuel elements into the fuel assembly on the assembly stand in the horizontal direction along its own axis into the cells of the spacer grids through the device for applying a protective coating installed on the assembly stand, at In this case, a water-soluble lubricant containing ethoxylated alkylphenol and monobasic unsaturated fatty acids is used as a protective coating. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что операцию отмывки от защитного покрытия проводят струями под давлением водой комнатной температуры.2. The method according to claim 1, characterized in that the operation of washing off the protective coating is carried out with jets under pressure with water at room temperature.
EA202092939 2019-07-15 METHOD FOR MANUFACTURING A NUCLEAR REACTOR FUEL ASSEMBLY EA042248B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA042248B1 true EA042248B1 (en) 2023-01-26

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2944935B1 (en) Water jet peening compressive residual stress test method, test device, and test facility
DE102014017091A1 (en) Method for producing a cooling channel piston and cooling channel pistons produced by such a method
EA042248B1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A NUCLEAR REACTOR FUEL ASSEMBLY
RU2806658C2 (en) Method for manufacturing fuel assembly of nuclear reactor
US8599990B2 (en) Process for application of lubricant to fuel rod during fuel assembly loading process
WO2021010852A1 (en) Method for manufacturing a nuclear reactor fuel assembly
WO2014104030A1 (en) Pipe base repair method and nuclear reactor vessel
JP6109510B2 (en) Abutment repair method and reactor vessel
Garzarolli et al. Review of PWR fuel rod waterside corrosion behavior
US2938846A (en) Fuel element fabrication method
DE3236665C2 (en) Method of assembling (assembling) a nuclear reactor fuel element
NO117432B (en)
WO2015047131A1 (en) Method for the in situ passivation of the steel surfaces of a nuclear reactor
RU2647127C1 (en) Fuel assembly of nuclear reactor and method of its production
JP6479416B2 (en) Manufacturing method of cylindrical member
JP5557554B2 (en) Reactor control rod and manufacturing method thereof
Shah et al. Enhanced VVER-1000 fuel technology and performance
RU129695U1 (en) DEVICE FOR APPLICATION OF A VARNISH COATING ON THE SURFACE OF HEAT-FUEL ELEMENTS (FUELS) WITH SHELLS OF ZIRCONIUM ALLOYS BEFORE EQUIPPING THEM INTO THE HEAT-FUEL-ASSEMBLY (CLEAR)
JPS5948959B2 (en) Internal electroplating method for zirconium alloy tubes
GB800420A (en) Process for the manufacture of fuel elements for nuclear reactors
JP2019168321A (en) Radiation source reduction metho of pressurized water type nuclear power plant component
Kim et al. Development of Enhanced Accident Tolerant LWR Fuel Cladding
JP2001099970A (en) Manufacturing method of fuel channel box, and fuel channel box
DE691596C (en) Process for internal galvanizing of pipes made of steel or iron
EP2824668B1 (en) Method for drying a fuel rod which is accommodated in a fuel rod sleeve