RU2075120C1

RU2075120C1 - Channel-type nuclear reactor plateau protection device

Info

Publication number: RU2075120C1
Application number: RU9292014888A
Authority: RU
Inventors: А.П. Еперин; Л.В. Шмаков; Ю.В. Гарусов; М.В. Шавлов; Ю.М. Черкашов
Original assignee: Ленинградская атомная электростанция им.В.И.Ленина
Priority date: 1992-11-26
Filing date: 1992-11-26
Publication date: 1997-03-10

Abstract

FIELD: nuclear energy engineering. SUBSTANCE: protection device has upper and lower platings blocks with flanges between them connected to upper one. Flanges have locking units made so to provide flanges fixing under bosses of technological channel external surface. EFFECT: more simple and effective construction. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к защите ядерных канальных реакторов, и может быть использовано как при проектировании новых, так и для защиты действующих реакторов. The invention relates to nuclear engineering, in particular to the protection of nuclear channel reactors, and can be used both in the design of new and for the protection of existing reactors.

Конструкция защиты ядерных канальных реакторов выполнена с учетом возможности перегрузки топлива на мощности реактора. В результате этого на плато реактора используется легкая, съемная, автономная защита для каждого канала в отдельности, обеспечивающая оперативный доступ к каналам для выполнения операций по перегрузке топлива. Используемая защита не может обеспечивать высокую степень надежности и экологическую безопасность реактора в аварийных ситуациях, таких как разгерметизация канала, падение грузоподъемных устройств, кровли и пр. Например, на реакторе РБМК усилие, воздействующее со стороны теплоносителя на топливную сборку, в 30 раз превышает вес съемной защиты канала. Указанное означает, что в случае аварийной разгерметизации топливная сборка вместе со съемной защитой канала будет выброшена из реактора. The design of the protection of nuclear channel reactors is made taking into account the possibility of fuel reloading at the reactor power. As a result of this, a light, removable, autonomous protection for each channel separately is used on the plateau of the reactor, providing quick access to the channels for performing fuel reloading operations. The protection used cannot provide a high degree of reliability and environmental safety of the reactor in emergency situations, such as channel depressurization, falling load-lifting devices, roofs, etc. For example, at the RBMK reactor, the force exerted by the coolant on the fuel assembly is 30 times the removable weight channel protection. The indicated means that in case of emergency depressurization, the fuel assembly together with the removable protection of the channel will be thrown out of the reactor.

Наиболее близким аналогом предлагаемого технического решения является защита плато реактора РБМК плитный настил, состоящий из набора блоков, опирающихся на верхние части трактов каналов. (Доллежаль Н.А. Емельянов И.Я. "Канальный ядерный энергетический реактор", М. Атомиздат, 19800 г. с. 55-57, 162-163). Блоки изготовлены из материала ЖБСЦК объемной массой 4 т/м³. Блоки расположены в 2 яруса и опираются на верхние части трактов технологических каналов имеющих фланцы в верхней части. Общая толщина защиты 82 см. Блоки верхнего яруса имеют размер в плане, соответствующий шагу технологической решетки реактора и устанавливаются над каждым технологическим каналом. Блоки нижнего яруса устанавливаются на группу смежных трактов технологических каналов. Блоки обеих ярусов съемные, крепления не имеют.The closest analogue of the proposed technical solution is the protection of the RBMK reactor plateau plate deck, consisting of a set of blocks resting on the upper parts of the channel paths. (Dollezhal N.A. Emelyanov I.Ya. "Channel Nuclear Power Reactor", M. Atomizdat, 19800, pp. 55-57, 162-163). The blocks are made of ZHBCC material with a bulk weight of 4 t / m ³ . The blocks are located in 2 tiers and rest on the upper parts of the tracts of technological channels having flanges in the upper part. The total thickness of the protection is 82 cm. The blocks of the upper tier have a plan size corresponding to the step of the technological lattice of the reactor and are installed above each technological channel. Blocks of the lower tier are installed on a group of adjacent tracts of technological channels. Blocks of both tiers are removable, do not have fasteners.

Недостатком наиболее близкого аналога является низкий уровень надежности защиты реактора в аварийных ситуациях. При авариях, связанных с разгерметизацией трактов технологических каналов, пароводянных коммуникаций, вместе с выбросом топливной сборки и теплоносителя из активной зоны может быть выброшена с трактов каналов и сама защита плато реактора плитный настил. The disadvantage of the closest analogue is the low level of reliability of reactor protection in emergency situations. In case of accidents associated with depressurization of the channels of technological channels, steam-water communications, together with the ejection of the fuel assembly and coolant from the core, the plate of the reactor plate itself may also be thrown out of the channel paths.

Задача, решаемая изобретением, заключается в образовании общего защитного барьера, исключающего выброс топливных сборок. The problem solved by the invention is the formation of a common protective barrier, eliminating the release of fuel assemblies.

Сущность изобретения состоит в том, что в защите плато ядерного канального реактора, содержащей блоки верхнего и нижнего плитных настилов, охватывающих верхние части технологических каналов с пробками и фланцы, расположенные между блоками, каждый блок верхнего плитного настила скреплен с фланцем, а в фланец встроены подвижные упорные элементы с возможностью их фиксации под выступами, имеющимися на наружной поверхности тракта технологического канала. Кроме того, предлагается на блоках верхнего плитного настила установить амортизаторы. The essence of the invention lies in the fact that in protecting the plateau of a nuclear channel reactor containing blocks of upper and lower plate decks, covering the upper parts of the technological channels with plugs and flanges located between the blocks, each block of the upper plate decks is fastened with a flange, and movable are built into the flange thrust elements with the possibility of their fixation under the protrusions on the outer surface of the technological channel path. In addition, it is proposed to install shock absorbers on the blocks of the upper slab flooring.

При использовании верхних блоков плитного настила механической прочности достаточно, чтобы противостоять динамическому воздействию как со стороны реактора, так и извне: удар топливной сборки, давление теплоносителя, энергия падающих предметов и т.д. применение указанных плит не требуется. Предлагается конструкция защиты на основе применяемых в реакторах РБМК фланцев, которые используются для фиксации перегрузочной машины на тракте технологического канала для перегрузки топливных сборок, а также для восприятия крутящего момента при отворачивании-заворачивании герметизирующего устройства тракта технологического канала. Введение по предлагаемому техническому решению дополнительных элементов в конструкции фланца подвижных упоров с фиксаторами позволяет выполнить на основе фланцев запорные устройства, связывающие верхние блоки плитного настила с трактами технологических каналов, в результате чего нижние блоки плитного настила будут также ограничены в возможности перемещения в направлении по оси реактора. Размещение упоров со стороны нижнего торца выступов трактов технологических каналов не препятствует температурным изменениям их размеров. В результате связи верхних блоков плитного настила с трактами технологических каналов по предлагаемому техническому решению ограничивается возможность перемещения всего плитного настила в направлении по оси реактора. When using the upper blocks of a slab flooring, mechanical strength is sufficient to withstand the dynamic effects both from the side of the reactor and from the outside: impact of the fuel assembly, pressure of the coolant, energy of falling objects, etc. the use of these plates is not required. A protection design is proposed on the basis of the flanges used in RBMK reactors, which are used to fix the refueling machine on the path of the process channel for overloading the fuel assemblies, as well as to absorb torque when unscrewing and wrapping the sealing device of the process channel path. The introduction of the additional elements in the design of the flange of the movable stops with the clamps according to the proposed technical solution makes it possible to make locking devices on the basis of the flanges that connect the upper blocks of the slab flooring with the paths of the technological channels, as a result of which the lower blocks of the slab flooring will also be limited in their ability to move along the axis of the reactor . The placement of the stops from the side of the lower end of the protrusions of the paths of the technological channels does not impede the temperature changes in their sizes. As a result of the connection of the upper blocks of the slab flooring with the paths of the technological channels according to the proposed technical solution, the possibility of moving the entire slab flooring in the direction along the axis of the reactor is limited.

На фиг. 1 показаны верх тракта технологического канала, запорное устройство и фрагмент плитного настила, разpезе; на фиг.2 -вид в плане тракта технологического канала с запорным устройством, разрез. In FIG. 1 shows the top of the path of the technological channel, a locking device and a fragment of slab flooring, in section; figure 2 is a view in plan of the path of the technological channel with a locking device, section.

Защита содержит верхний блок 1, запорное устройство, состоящее из фланца (корпуса запорного устройства) 2, подвижных эксцентриковых упорных элементов 3 с осями 4 и хвостовиками 5 и винтов 6 фиксаторов положения упоров 3,фланец 2 установлен на тракт технологического канала 7 загерметизированного пробкой 8, выступы 9 размещают в пазах 10. Фланец 2 опирается на нижний блок 11. Нижние блоки 11 опираются на верхние части нескольких трактов технологических каналов 7. Крепление плит верхнего настила 12 к фланцу 2 через амортизаторы 13 осуществляется посредством болтов 14. The protection contains the upper block 1, a locking device consisting of a flange (housing of the locking device) 2, movable eccentric stop elements 3 with axles 4 and shanks 5 and screws 6 of the stop position lock 3, the flange 2 is installed on the path of the technological channel 7 sealed with a stopper 8, the protrusions 9 are placed in the grooves 10. The flange 2 is supported by the lower block 11. The lower blocks 11 are supported by the upper parts of several tracts of the technological channels 7. The plates of the upper floor 12 are fastened to the flange 2 through shock absorbers 13 tion of bolts 14.

Защита работает следующим образом. Protection works as follows.

Фланец (корпус) 2 устанавливают на тракт технологического канала 7, совмещая пазы 10 с выступами 9. Поворотом оси 4 за хвостовик 5 на 180^o эксцентриковые упоры 3, вводятся в зону размещения выступов 9 тракта технологического канала 7. Положение упоров 3 стопорится поочередным ввертыванием винтов 6 резьбовых фиксаторов. Затем устанавливают верхний блок 1 с амортизатором 13 и крепят его болтами 14 к фланцу 2. При выполнении операций с технологическим каналом, например, перегрузка топливных сборок, болты 14 вывертывают из фланца 2 и верхний блок 1 с плитой верхнего настила 12 и амортизатором 13 удаляют с тракта технологического канала 7. Устанавливают перегрузочную машину, фиксируют ее положение наружными пазами 15 корпуса фланца 2 по штатной технологии и производят перегрузку топливной сборки. При необходимости демонтажа защиты, например для проведения ремонтных работ, выполняют вышеизложенные операции по съему верхнего блока 1, затем вывертывают винты 6 фиксаторов, поочередным поворотом осей 4 на 180^o выводят эксцентриковые упоры 3 из зоны размещения выступов 9 тракта технологического канала 7. В случае возникновения аварийной ситуации при работе реактора на мощности, связанной с разгерметизацией тракта технологического канала 7 по причине его разрыва выше фланца 2, либо в связи с отказом пробки 8, выбросу топливной сборки из активной зоны восприпятствует верхний блок 1, связанный запорным устройством с трактом технологического канала 7. В случае повреждений пароводяных коммуникаций реактора с интенсивным выбросом пара связь плитного настила по предлагаемому техническому решению с трактами технологических каналов 7 противодействует возможному перемещению верхних блоков 1 и нижних блоков 11 по трактам технологических каналов 7 и локализует выброс пара в реакторный зал.The flange (case) 2 is installed on the path of the technological channel 7, combining the grooves 10 with the protrusions 9. By turning the axis 4 for the shank 5 by 180 ^{°, the} eccentric stops 3 are inserted into the area of the protrusions 9 of the path of the technological channel 7. The position of the stops 3 is stopped by turning screws 6 threaded clips. Then install the upper block 1 with a shock absorber 13 and fasten it with bolts 14 to the flange 2. When performing operations with the technological channel, for example, overloading the fuel assemblies, the bolts 14 are turned out of the flange 2 and the upper block 1 with the top deck plate 12 and the shock absorber 13 are removed from the path of the technological channel 7. Install the reloading machine, fix its position by the external grooves 15 of the flange housing 2 using standard technology and overload the fuel assembly. If it is necessary to dismantle the protection, for example, for repair work, perform the above operations to remove the upper block 1, then remove the screws 6 of the clamps, alternately turning the axes 4 through 180 ^o remove the eccentric stops 3 from the area of the protrusions 9 of the path of the technological channel 7. In case of occurrence emergency when the reactor is operating at a power associated with the depressurization of the path of the technological channel 7 due to its rupture above flange 2, or due to a failure of plug 8, ejection of the fuel assembly from the upper block 1, which is connected by the locking device to the path of the technological channel 7, will hinder the clear zone. In case of damage to the steam-water communications of the reactor with intense steam release, the connection of the slab according to the proposed technical solution with the paths of the technological channels 7 counteracts the possible movement of the upper blocks 1 and lower blocks 11 along the paths technological channels 7 and localizes the release of steam into the reactor hall.

В случае аварий в активной зоне реактора предложенная связь плитного настила с трактами технологических каналов окажет значительное противодействие. In the event of accidents in the reactor core, the proposed connection between the slab flooring and the channels of the technological channels will provide significant opposition.

Предложенное техническое решение позволяет без капитальных затрат на основе используемых конструкций с помощью защитных устройств и соединительных элементов связать защиту плато реактора с трактами технологических каналов, в результате чего образовать общий защитный барьер, исключающий возможность выброса топливных сборок и обезвоживание активной зоны реактора, а также возможность выброса плитного настила при авариях. The proposed technical solution allows, without capital expenditures on the basis of the structures used, with the help of protective devices and connecting elements to connect the protection of the reactor plateau with the paths of the technological channels, resulting in the formation of a common protective barrier that excludes the possibility of ejection of fuel assemblies and dehydration of the reactor core, as well as the possibility of ejection slab flooring in case of accidents.

Использование изобретения позволит достигнуть качественно новый уровень надежности и экологической безопасности ядерных канальных реакторов. Using the invention will allow to achieve a qualitatively new level of reliability and environmental safety of nuclear channel reactors.

Claims

1. Protection of the plateau of the nuclear channel reactor, containing blocks of the upper and lower plate decks, covering the upper parts of the paths of technological channels with plugs, and flanges located between the blocks, characterized in that each block of the upper plate decks is fastened with a flange, and movable are built into the flange thrust elements with the possibility of their fixation under the protrusions on the outer surface of the technological channel path.

2. Protection according to claim 1, characterized in that shock absorbers are installed on the blocks of the upper plate flooring.