RU2152092C1 - Process line for manufacturing fuel elements - Google Patents
Process line for manufacturing fuel elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2152092C1 RU2152092C1 RU98121961/06A RU98121961A RU2152092C1 RU 2152092 C1 RU2152092 C1 RU 2152092C1 RU 98121961/06 A RU98121961/06 A RU 98121961/06A RU 98121961 A RU98121961 A RU 98121961A RU 2152092 C1 RU2152092 C1 RU 2152092C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- shell
- diameter
- equal
- fuel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к ядерной энергетике и может найти применение на предприятиях изготовления тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) для ядерных реакторов, например ВВЭР. The invention relates to nuclear energy and may find application in enterprises manufacturing fuel elements (fuel elements) for nuclear reactors, such as VVER.
Эксплуатационная надежность ТВЭЛов во многом определяется качеством выполненных сварных соединений. Главная задача герметизации - сохранить герметичность ТВЭЛов в течение всего срока эксплуатации, хранения и транспортировки вплоть до момента разрушения при операциях регенерации топлива. The operational reliability of fuel elements is largely determined by the quality of the welded joints. The main task of sealing is to maintain the tightness of fuel rods throughout the entire period of operation, storage and transportation up to the moment of destruction during fuel recovery operations.
Известна установка для контактной стыковой сварки, включающая станину, на которой смонтирована подвижная сварочная камера с рабочей полостью, снабженной сквозными соосными каналами и связанной со средствами создания разряжения и подачей нейтрального газа, устройство подачи свариваемых изделий деталей в рабочую полость и механизм их захвата, привод сварочного давления и источник сварочного тока (заявка Франции N 2331126, кл. В 23 К 11/02, 1977 г.). Недостатками установки является недоступность рабочей полости сварочной камеры для профилактического осмотра, производства наладки, ремонтных работ и отсутствие конструктивных элементов, позволяющих использование установки в автоматической линии изготовления ТВЭЛ. A known installation for flash butt welding, including a bed on which a movable welding chamber is mounted with a working cavity equipped with through coaxial channels and connected with means for creating a vacuum and supplying neutral gas, a device for supplying parts to be welded into the working cavity and their gripping mechanism, welding drive pressure and source of welding current (French application N 2331126, CL 23
Известна установка для контактной стыковой сварки преимущественно тепловыделяющих элементов атомных реакторов, включающая станину, на которой смонтированы подвижная сварочная камера с рабочей полостью, снабженная сквозными соосными каналами и связанная со средствами создания разряжения и подачи нейтрального газа, устройство подачи свариваемых деталей в рабочую полость и механизм их захвата, привод сварочного давления и источник сварочного тока, где сварочная камера выполнена с перпендикулярным ее оси разъемом, разделяющим камеру на две части, каждая из которых установлена на станине с возможностью автономного возвратно-поступательного перемещения и снабжена цанговыми зажимами механизма захвата свариваемых деталей и трубчатыми тягами, расположенными в сквозных каналах и связывающими захваты с соответствующими приводами, смонтированными на торцах сварочной камеры по обе стороны от разъема, при этом привод сварочного давления связан жестко с одним из приводов трубчатых тяг с возможностью совместного перемещения (см. Авторское свидетельство N 941070, МПК3 В 23 К 11/04 от 15.09.1980 г.). Недостатком является отсутствие конструктивных элементов, позволяющих использовать установку в автоматической линии изготовления ТВЭЛ.A known installation for flash butt welding of predominantly fuel elements of nuclear reactors, including a bed on which a movable welding chamber with a working cavity is mounted, equipped with through coaxial channels and connected with means for creating a vacuum and supply of neutral gas, a device for supplying welded parts to the working cavity and their mechanism capture, a welding pressure drive and a welding current source, where the welding chamber is made with a connector perpendicular to its axis that separates the chamber and two parts, each of which is mounted on the bed with the possibility of autonomous reciprocating movement and is equipped with collet clamps for the gripping mechanism of the parts to be welded and tubular rods located in the through channels and connecting the grippers to the corresponding drives mounted on the ends of the welding chamber on both sides of the connector , while the welding pressure drive is rigidly connected to one of the tubular rod drives with the possibility of joint movement (see Author's certificate N 941070, IPC 3 В 23 К 11/04 dated 09/15/1980). The disadvantage is the lack of structural elements that allow you to use the installation in an automatic production line of fuel elements.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту является автоматическая линия изготовления ТВЭЛ, содержащая устройства: подготовки оболочек к снаряжению со сваркой заглушки к одному концу оболочки, снаряжения столба топливных таблеток запрессовки фиксаторов, очистки открытого конца, герметизации открытого конца снаряженной оболочки с механизмом подачи заглушки и сваркой под давлением инертного газа под оболочкой, поверхностной химической обработки, размещены в одном потоке и имеющих транспортные средства проводки с устройства на устройство, где в устройстве герметизации отверстие ввода снаряженной оболочки на герметизацию сваркой является одновременно отверстием вывода ТВЭЛ из устройства герметизации, соосно которому расположен рольганг с реверсивными двигателями являющимися средством проводки снаряженных оболочек в устройство герметизации и средством проводки ТВЭЛ из устройства герметизации в устройство поверхностной химической обработки (см. Патент N 2070740 Автоматическая линия изготовления ТВЭЛ по заявке N 94018136/25 (017700) от 15.05.94 г., МПК6 G 21 C 21/02).The closest in technical essence and the achieved effect is an automatic production line of fuel elements containing the following devices: preparing shells for equipment with welding plugs to one end of the shell, equipping a column of fuel pellets for pressing in clamps, cleaning the open end, sealing the open end of the equipped shell with a feeding mechanism for the plug and under pressure inert gas welding under the shell, surface chemical treatment, placed in the same stream and having vehicles wiring devices to the device, where in the sealing device, the opening of the input of the equipped shell for sealing by welding is at the same time the opening of the fuel rod output from the sealing device, coaxially to which there is a roller table with reversing engines, which are the means of wiring the equipped shells to the sealing device and the means of conducting the fuel rod from the sealing device to the surface chemical device processing (see Patent N 2070740 Automatic production line of fuel elements according to the application N 94018136/25 (017700) from 05/15/94, IPC 6 G 21
В процессе сварочных операций цанговые зажимы обоих частей сварочной камеры совершают многократные возвратно-поступательные движения, что не исключает задиров поверхностей как внешней поверхности цанговых зажимов, так и внутренних поверхностей обеих частей сварочной камеры, что может привести как к перекосу цанговых зажимов, так и к слабому зажиму свариваемых снаряженной таблетированным ядерным топливом оболочки и заглушки к ней. Многократные возвратно-поступательные движения цанговых зажимов могут привести и к самопроизвольному их осевому смещению. При перекосе и не соосности оболочки и заглушки при их контактно-стыковой сварке ТВЭЛы уходят в брак, а при неплотном зажиме оболочки или заглушки в цанговых зажимах возможны прожоги ТВЭЛа из-за электрического разряда цанговый зажим - ТВЭЛ. During welding operations, the collet clamps of both parts of the welding chamber make repeated reciprocating movements, which does not exclude the scuffing of the surfaces of both the outer surface of the collet clamps and the inner surfaces of both parts of the welding chamber, which can lead to distortion of the collet clamps, as well as to weak clamp welded shell equipped with preformed nuclear fuel shell and plugs to it. Multiple reciprocating movements of collet clamps can also lead to their spontaneous axial displacement. When the shell and the plug are misaligned and misaligned during their contact-butt welding, the fuel rods go into marriage, and if the shell or the plug is loosely clamped in the collet clips, TVEL burns are possible due to an electric discharge, the fuel rod collet - TVEL.
Технической задачей изобретения является повышение надежности герметизации ТВЭЛа и увеличение выхода годных. An object of the invention is to increase the reliability of the sealing of a fuel rod and increase the yield.
Эта техническая задача решается тем, что в автоматической линии изготовления ТВЭЛ, содержащей устройства:
- подготовки оболочки к снаряжению со сваркой заглушки к одному концу оболочки,
- снаряжения столба топливных таблеток в открытый конец оболочки,
- запрессовки фиксаторов с очисткой открытого конца оболочки,
- герметизации в сварочной камере, выполненной с перпендикулярным ее оси разъемом, разделяющим камеру на две части, каждая из которых установлена на станине с возможностью автономного возвратно-поступательного перемещения и снабжена патрубками, сообщенными со средствами создания разряжения и подачи нейтрального газа, устройством подачи заглушки в рабочую полость сварки, отверстием ввода снаряженной оболочки на герметизацию сваркой, являющимся одновременно отверстием вывода ТВЭЛ из устройства герметизации, цанговыми зажимами механизма захвата свариваемых снаряженной таблетированным ядерным топливом оболочки и заглушки, трубчатыми тягами в сквозных каналах соединяющих захваты с соответствующими приводами, смонтированными на торцах сварочной камеры по обе стороны от разъема, приводом сварочного давления, жестко связанным с одним из приводов трубчатых тяг с возможностью совместного перемещения, рольгангом с реверсивными двигателями, являющимся средством проводки снаряженной оболочки в устройство герметизации и средством проводки ТВЭЛ из устройства герметизации в устройство поверхностной химической обработки,
- транспортные средства проводки с устройства на устройство и
- средства контроля;
согласно изобретению коаксиально с внешней стороны каждого цангового зажима размещены сменные конусные втулки с полированной внутренней поверхностью с твердостью выше, чем твердость ответной поверхности цангового зажима с углом внутреннего конуса, равным ответному углу цангового зажима, а во внутренние полости механизмов захватов цанговых зажимов в момент контроля и настройки установлено устройство контроля и настройки соосности обоих частей камеры в виде съемных имитаторов оболочки с диаметром посадочной части, равным диаметру оболочки и заглушки с диаметром его посадочной части, равным диаметру посадочной части заглушки, где стыкующиеся между собой части имитаторов равны по диаметру, имеют полированную поверхность, как торцов, перпендикулярных горизонтальной оси, так и боковой поверхности и снабжены коаксиально размещенной втулкой на скользящей посадке с внутренней полированной поверхностью.This technical problem is solved by the fact that in the automatic production line of a fuel rod containing devices:
- preparing the shell for equipment with welding plugs to one end of the shell,
- equipment pillar of fuel tablets in the open end of the shell,
- pressing in the retainers with cleaning the open end of the shell,
- sealing in the welding chamber, made with a connector perpendicular to its axis, dividing the chamber into two parts, each of which is mounted on the bed with the possibility of autonomous reciprocating movement and is equipped with nozzles in communication with means for creating a vacuum and supplying a neutral gas, a plug feeding device in the working cavity of the welding, the opening of the input of the equipped shell for sealing by welding, which is at the same time the opening of the output of the fuel rod from the sealing device, collet clamps capture of the shells and plugs welded with the pelletized nuclear fuel, tubular rods in the through channels connecting the grippers to the corresponding actuators mounted on the ends of the welding chamber on both sides of the connector, the welding pressure actuator rigidly connected to one of the tubular rod drives with the possibility of joint movement, roller table with reversible engines, which is a means of wiring an equipped shell into a sealing device and a means of wiring a fuel rod from a sealing device and into a surface chemical treatment device,
- vehicles wiring from device to device and
- controls;
According to the invention, interchangeable conical bushings with a polished inner surface with a hardness higher than the hardness of the counter surface of the collet clamp with an angle of the inner cone equal to the reciprocal angle of the collet clamp, are placed coaxially on the outside of each collet clamp, and in the internal cavities of the gripper mechanisms of the collet clamps at the time of inspection and settings, a device for monitoring and aligning both parts of the camera in the form of removable shell simulators with a diameter of the landing part equal to the diameter of the balls and stubs with a diameter of its landing part equal to the diameter of the landing part of the stub, where the parts of the simulators that are joined to each other, have a polished surface, both of the ends perpendicular to the horizontal axis and the side surface, and are equipped with a coaxially placed sleeve on a sliding fit with an inner polished surface.
Выполнение металлической втулки с полированной внутренней поверхностью с углом внутреннего конуса, равным ответному углу цангового зажима и размещение цангового зажима во втулке с возможностью его возвратно-поступательного движения в указанной втулке, исключает задиры как внутренней поверхности втулки, так и внешней поверхности цангового зажима, и обеспечивает соосность свариваемых оболочки и заглушки ТВЭЛа, надежный зажим оболочки и заглушки и повышение выхода годных. The implementation of the metal sleeve with a polished inner surface with an angle of the inner cone equal to the corresponding angle of the collet clamp and placing the collet clamp in the sleeve with the possibility of its reciprocating movement in the specified sleeve eliminates scuffing both the inner surface of the sleeve and the outer surface of the collet clamp, and provides alignment of the welded shell and plugs of the fuel rod, reliable clamping of the shell and plugs and increased yield.
Выполнение устройства контроля и настройки соосности обеих частей сварочной камеры в виде съемных имитаторов, устанавливаемых в момент контроля и настройки во внутренние полости механизмов захвата цанговых зажимов с коаксиально размещенной втулкой со скользящей посадкой позволит производить контроль соосности и настройку соосности, исключить брак ТВЭЛ по несоосности заглушки на снаряженной оболочке, повысить выход годных. The implementation of the device for monitoring and adjusting the alignment of both parts of the welding chamber in the form of removable simulators installed at the time of monitoring and tuning in the internal cavities of the gripping mechanisms of the collet clamps with a coaxially placed sleeve with a sliding fit allows alignment and alignment to be eliminated, eliminating the fuel rod rejection due to misalignment of the plug on curb shell, increase yield.
На чертежах представлена автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов, где
на фиг. 1 - общий вид линии,
на фиг. 2 - устройство герметизации,
на фиг. 3 - устройство контроля и настройки соосности.The drawings show an automatic production line of fuel elements, where
in FIG. 1 - general view of the line,
in FIG. 2 - sealing device,
in FIG. 3 - control device and alignment settings.
Автоматическая линия изготовления ТВЭЛ содержит:
- устройство 1 подготовки оболочки 2 к снаряжению со сваркой 3 заглушки 4 к одному концу оболочки 2;
- устройство 5 снаряжения столба 6 топливных таблеток в открытый конец оболочки 2;
- устройство 7 запрессовки фиксаторов 8 с очисткой 9 открытого конца оболочки 2;
- устройство 10 герметизации в сварочной камере 11, выполненной с перпендикулярным ее оси разъемом, разделяющим камеру на две части 12, 13, каждая из которых установлена на станине (не показано) с возможностью автономного возвратно-поступательного перемещения и снабжена патрубками 14, сообщенными со средствами создания разряжения и подачи нейтрального газа, устройством 15 подачи заглушки 16 в рабочую полость 11 сварки отверстием 17 ввода снаряженной оболочки на герметизацию сваркой, являющимся одновременно отверстием вывода ТВЭЛ 2 из устройства 10 герметизации, цанговыми зажимами 18, 19 механизма захвата 20 свариваемых снаряженной топливными таблетками оболочки 2 и заглушки 16, трубчатыми тягами 21 в сквозных каналах 22, 23, соединяющих захваты с соответствующими приводами 24, 25, смонтированных на торцах сварочной камеры по обе стороны от разъема 11, приводом 26 сварочного давления, жестко связанными с одним из приводов трубчатых тяг с возможностью совместного перемещения, рольгангом 27 с реверсивными двигателями 28, являющимися средством проводки снаряженной оболочки 2 в устройство 10 герметизации и средством проводки ТВЭЛ 2 из устройства 10 герметизации в устройство 29 поверхностной химической обработки;
- транспортные средства проводки с устройства на устройство (номера позиций не показаны);
- средства контроля и разбраковки (номера позиций не показаны).TVEL automatic production line contains:
- device 1 preparing the
- device 5 equipment column 6 fuel tablets in the open end of the
-
- sealing device 10 in the
- vehicles wiring from device to device (item numbers not shown);
- means of control and grading (item numbers not shown).
Коаксиально с внешней стороны каждого цангового зажима 18 и 19 размещены сменные конусные втулки 30, и 31 с полированной внутренней поверхностью с твердостью выше, чем твердость ответной поверхности цангового зажима с углом внутреннего конуса, равным ответному углу цангового зажима. Во внутренние полости 32, 33 механизмов захватов цанговых зажимов 18, 19 в момент контроля и настройки установлено устройство контроля и настройки соосности обеих частей 12, 13 сварочной камеры в виде съемных имитаторов 34, 35 оболочки 2 с диаметром посадочной части, равным диаметру оболочки 2 и заглушки 16 с диаметром его посадочной части, равным диаметру посадочной части заглушки, где стыкующиеся между собой части имитаторов 34, 35 равны по диаметру, имеют полированную поверхность как торцов, перпендикулярных горизонтальной оси, так и боковой поверхности и снабжены коаксиально размещенной втулкой 36 на скользящей посадке с внутренней полированной поверхностью. Replaceable
Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов работает следующим образом. Automatic production line of fuel elements works as follows.
Предварительно перед началом работы линии производят настройку соосности цанговых зажимов 18, 19 обеих частей 12, 13 устройства 10 герметизации, для чего в полость 32 механизма 20 захвата цангового зажима 18 устанавливают имитатор 34 оболочки 2 и с помощью трубчатых тяг 21 в сквозном канале 22 приводом 24 закрепляют имитатор. Before starting the operation of the line, the alignment of the
Во внутреннюю полость 33 цангового зажима 19 устанавливают имитатор 35 заглушки 16 и с помощью трубчатых тяг в сквозном канале 23 приводом 25 закрепляют. С помощью приводов 24, 25 части 12, 13 камеры сближают для стыковки стыкующихся между собой частей имитаторов 34, 35. После стыковки втулку 36 перемещают через место стыковки. Если соосность имитаторов 34, 35 достигнута, то втулка 36 свободно пройдет через место стыковки. Если же допущена не соосность, то втулка 36 через место стыковки не пройдет и требуется с помощью имеющихся механизмов произвести настройку соосности. По достижении соосности части 12, 13 камеры фиксируют. Контроль соосности может быть произведен на любом этапе работы. После настройки соосности имитаторы убирают и линия работает в обычном режиме, т.е. в устройстве 1 подготавливают оболочку 2 к снаряжению со сваркой 3 заглушки 4 к одному концу оболочки 2, в устройстве 5 снаряжают столб 6 топливных таблеток в открытый конец оболочки 2, на устройстве 7 запрессовывают фиксаторы 8 в открытый конец снаряженной оболочки 2, очищают на устройстве 9 открытый конец оболочки 2 и герметизируют в устройстве 10, где с помощью рольганга 27 снаряженную оболочку 2 открытым концом вводят через отверстие 17 ввода в камеру 11 сварки, где она закрепляется в механизме 20 захвата в цанговом зажиме 18. С помощью устройства 15 заглушка 16 вводится в камеру сварки 11 и закрепляется в цанговом зажиме 19, затем части 12, 13 смыкаются образуя зону сварки, которая через патрубок 14 сообщается со средством создания разряжения, и со средством подачи нейтрального газа. Привод 26 сварочного давления, воздействуя на привод 25, состыковывает и сваривает заглушку 16 к снаряженной оболочке 2. In the
Срабатывает реверсивный двигатель 28 и ТВЭЛ выводится на устройство 29 поверхностной химической обработки. Благодаря сменным конусным втулкам 30, 31 поверхность цанговых зажимов 18, 19 при их возвратно-поступательном перемещении не повреждается, исключаются задиры и соответственно перекосы по этой причине и брак ТВЭЛ при сварке. The
Возникновение перекосов по другим причинам легко выявляется и устраняется с помощью устройства контроля и настройки соосности. В линии предусмотрены транспортные средства проводки с устройства на устройства и средства контроля и разбраковки (номера позиций не показаны). Линия прошла испытания и получены положительные результаты. The occurrence of skews for other reasons is easily detected and eliminated with the help of a control and alignment device. The line provides vehicles for wiring from device to device and means of control and rejection (item numbers not shown). The line was tested and received positive results.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121961/06A RU2152092C1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Process line for manufacturing fuel elements |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98121961/06A RU2152092C1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Process line for manufacturing fuel elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2152092C1 true RU2152092C1 (en) | 2000-06-27 |
Family
ID=20213029
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98121961/06A RU2152092C1 (en) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | Process line for manufacturing fuel elements |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2152092C1 (en) |
-
1998
- 1998-12-01 RU RU98121961/06A patent/RU2152092C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106826080B (en) | A kind of pipeline welds external clamp | |
CN105945438B (en) | A kind of automatic weld cap machine of smoke pipe | |
CN108044270A (en) | One kind is used for the convenient and efficient 3D printing welding equipment of metallic plate | |
CN103182593A (en) | Welding device for lower end plug of guide pipe of pressurized water reactor nuclear power fuel assembly | |
JP7566465B2 (en) | System and method for manufacturing boiler tubes with synchronous tube rotation associated with automatic welding - Patents.com | |
CN213648729U (en) | Device for producing butt joints | |
CN105965199A (en) | Alignment device for pipeline welding | |
CN106181209B (en) | Movable pipeline fixes welding method in a kind of construction | |
RU2152092C1 (en) | Process line for manufacturing fuel elements | |
US3509302A (en) | Apparatus for welding circumferential seams | |
US9646728B2 (en) | Plasma welding apparatus for guide thimble and guide thimble end plug of nuclear fuel assembly | |
CN107552925B (en) | method for processing fuel manifold of aircraft engine with split oil pipes | |
RU2404037C1 (en) | Method and device for welding flat panel necks to manifold pipes | |
CN105945507A (en) | Pipeline fixing welding method in building construction | |
KR101567753B1 (en) | Male/female coupling pieces welding device of vertical pipe for scaffold | |
CN219293083U (en) | Automatic pipeline welding device | |
CN115283896B (en) | Biomass gasification stove processing apparatus | |
US4920247A (en) | Resistance welding | |
KR101555304B1 (en) | Orbital welding device and a slide-type multi-stage apparatus for welding using the welding method | |
US20040094514A1 (en) | Automatic orbital welding machine, and a welding process for pipes of a bundle of a heat exchanger | |
CN215469093U (en) | Welding tool for processing rectangular pipe fitting and cover plate | |
CN113070555B (en) | Automatic sealed pipe welding head | |
CN211564986U (en) | Pipe welding radial positioning frock | |
CN210967400U (en) | TIG automatic welding device for butting L NG conveying pipelines | |
CN208977121U (en) | For the steel tube fixing device on thin-wall steel tube bonding machine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081202 |