RU2172986C1 - Устройство пассивной защиты ядерного реактора - Google Patents
Устройство пассивной защиты ядерного реактора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2172986C1 RU2172986C1 RU2000103684/06A RU2000103684A RU2172986C1 RU 2172986 C1 RU2172986 C1 RU 2172986C1 RU 2000103684/06 A RU2000103684/06 A RU 2000103684/06A RU 2000103684 A RU2000103684 A RU 2000103684A RU 2172986 C1 RU2172986 C1 RU 2172986C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- bellows
- coolant
- connector
- split joint
- Prior art date
Links
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
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
Использование: в атомной энергетике для повышения надежности срабатывания пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах. Сущность изобретения: устройство пассивной защиты ядерного реактора содержит размещенный по оси канала теплоносителя шток со скошенным разъемом, выполненным в виде попарно сопряженных трапецеидальных выступов и пазов, охваченным подвижным вдоль штока кольцом, закрепленный на штоке поглощающий элемент и исполнительный механизм, который выполнен в виде сильфонов, закрепленных с одной стороны на штоке выше разъема, а с другой - на упомянутом подвижном кольце, причем полости сильфонов соединены через демпферный объем и вентиль с трактом теплоносителя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области атомной энергетики, в частности к устройствам пассивной защиты ядерного реактора.
Известны устройства пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах, в которых преобразователи аварийного сигнала выполнены с использованием изменения формы материала вследствие теплового расширения биметаллического материала, сильфона, упругой мембраны, плавкого элемента, газового поглотителя, срабатывающего на увеличение давления и др. , см. журнал "Атомная техника за рубежом", N 1, 1988, с. 10 - 16.
Наиболее близким по совокупности признаков к предлагаемому устройству является устройство пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах, которое выполнено в виде головки, корпуса и хвостовика. Вдоль оси головки закреплен шток, на котором последовательно размещены пружина, подвижный груз с C-образным выступом, разъем из сопряженных выступа и паза, охваченный подвижным кольцом, и пучок стержней поглотителей. При сжатой пружине груз удерживается биметаллической пластиной, см. патент РФ N 2057376, кл. G 21 C 9/02, 1992.
Технической задачей изобретения является повышение надежности срабатывания пассивной защиты ядерного реактора на тепловых нейтронах.
Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве, включающем размещенный в канале тракта первого контура реактора шток, удерживающий поглощающий элемент, с разъемом из сопряженных выступов и пазов, охваченным подвижным кольцом, на верхней части штока до разъема закреплены сильфоны, противоположные торцы которых связаны с подвижным кольцом, а полости сильфонов соединены через вентиль с трактом теплоносителя.
На чертеже изображено устройство пассивной защиты ядерного реактора.
Устройство установлено в канале 1 тракта теплоносителя первого контура реактора и содержит поглощающий элемент 4, удерживаемый на тросе 2 за шток 3, выполненный со скошенным разъемом в виде сопряженных между собой попарно трапецеидальных выступов и пазов 5, 6, при этом разъем охвачен подвижным вдоль оси кольцом 7, связанным с нижними торцами сильфонов 8, верхние торцы которых закреплены на штоке 3 выше разъема, а внутренние полости сильфонов 8 соединены через демпферный объем 9 и вентиль 10 с трактом теплоносителя.
Устройство работает следующим образом.
При открытом вентиле 10 заполняют сильфоны и демпферный объем 9 теплоносителем до уровня, при котором газовая подушка демпферного объема 9 находится под давлением, равным номинальному, после чего вентиль закрывают.
В нормальном режиме работы реактора сильфоны 8 разгружены (воспринимают лишь пульсации давления, неизбежные при работе реактора), в таком состоянии подвижное кольцо 7 охватывает разъем из трапецеидальных выступов и пазов 5, 6, удерживая поглощающий элемент 4 вне активной зоны.
В аварийном режиме повышение давления теплоносителя сверх номинального сжимает сильфоны 8, которые перемещают вверх подвижное кольцо 7, освобождая разъем по линии сопряжения выступов и пазов 5, 6. В результате этого поглощающий элемент 4 под действием собственного веса сбрасывается в активную зону реактора и надежно подавляет цепную реакцию.
Необходимая для освобождения зоны разъема штока 3 величина перемещения кольца 7 связана определенным соотношением с размерами демпферного объема 9, вывод которого дан ниже.
Такое выполнение пассивной защиты позволяет существенно повысить безопасность работы реакторов типа РБМК-1000 и РБМК-1500.
1. При начальном заполнении сильфонов 8 и демпферного объема 9 теплоносителем через вентиль 10 размер части демпферного объема, заполненного газовой средой, определяется из уравнения состояния при условии, что теплоноситель должен заполнить внутренний объем сильфонов и часть демпферного объема, выбираемую из конструктивных соображений (теплоноситель как минимум должен доходить до верхнего обреза трубки).
Исходя из этого положения, запишем:
p0 • (Vg + Vt + m • L • F)/T0 = p • Vg/T. (1)
Здесь p0 и p - нормальное давление и рабочее давление теплоносителя, T0 и T - нормальная температура и рабочая температура теплоносителя, Vg и V1 - газовая часть демпферного объема и часть демпферного объема, выбираемая из конструктивных соображений, m - количество сильфонов, L и F - длина и эффективная площадь сильфона.
p0 • (Vg + Vt + m • L • F)/T0 = p • Vg/T. (1)
Здесь p0 и p - нормальное давление и рабочее давление теплоносителя, T0 и T - нормальная температура и рабочая температура теплоносителя, Vg и V1 - газовая часть демпферного объема и часть демпферного объема, выбираемая из конструктивных соображений, m - количество сильфонов, L и F - длина и эффективная площадь сильфона.
Из уравнения (1) находим размер газовой части демпферного объема,
Vg • (p/T0)= p0 • (Vt + m • L • F)/T0. (2)
2. При увеличении давления теплоносителя в аварийной ситуации газовая часть демпферного объема за счет поджатия сильфонов будет уменьшаться до момента выравнивания давления в активной зоне с давлением в демпферном объеме. Уменьшенная часть газового демпферного объема определится из уравнения состояния следующим образом:
p • Vg = (p + 0.5 • Δ p) • Va, (3)
откуда Va = p • Vg/(p + 0.5 • Δ p). (4)
Здесь
Δ p - величина превышения давления над рабочим при аварийной ситуации, коэффициент 0.5 принят для обеспечения гарантированного хода сильфонов, при котором происходит освобождение разъема штока 3,
Va - остающаяся часть газового демпферного объема, обеспечивающая необходимый для освобождения разъема штока 3 подъем кольца 7 в аварийной ситуации.
Vg • (p/T0)= p0 • (Vt + m • L • F)/T0. (2)
2. При увеличении давления теплоносителя в аварийной ситуации газовая часть демпферного объема за счет поджатия сильфонов будет уменьшаться до момента выравнивания давления в активной зоне с давлением в демпферном объеме. Уменьшенная часть газового демпферного объема определится из уравнения состояния следующим образом:
p • Vg = (p + 0.5 • Δ p) • Va, (3)
откуда Va = p • Vg/(p + 0.5 • Δ p). (4)
Здесь
Δ p - величина превышения давления над рабочим при аварийной ситуации, коэффициент 0.5 принят для обеспечения гарантированного хода сильфонов, при котором происходит освобождение разъема штока 3,
Va - остающаяся часть газового демпферного объема, обеспечивающая необходимый для освобождения разъема штока 3 подъем кольца 7 в аварийной ситуации.
3. Вычисленная из уравнения (4) величина Va не должна быть меньше допускаемой величины [Va] , при которой обеспечивается необходимый ход подвижного кольца 7 на величину h. Величина [Va] определяется из условия
[Va] = Vg - h • m • F, (5)
которое учитывает уменьшение газовой части демпферного объема за счет перетекания теплоносителя из сильфонов в демпферный объем при освобождении разъема штока 3.
[Va] = Vg - h • m • F, (5)
которое учитывает уменьшение газовой части демпферного объема за счет перетекания теплоносителя из сильфонов в демпферный объем при освобождении разъема штока 3.
4. Окончательное решение по величине демпферного объема 9 принимается при таком подборе конструктивных параметров, при котором выполняется условие
Va ≥ [Va]. (6)е
Va ≥ [Va]. (6)е
Claims (1)
- Устройство пассивной защиты ядерного реактора, содержащее размещенный по оси канала теплоносителя шток со скошенным разъемом, выполненным в виде попарно сопряженных трапецеидальных выступов и пазов, охваченным подвижным вдоль штока кольцом, закрепленный на штоке поглощающий элемент и исполнительный механизм, отличающееся тем, что исполнительный механизм выполнен в виде сильфонов, закрепленных с одной стороны на штоке выше разъема, а с другой - на упомянутом подвижном кольце, причем полости сильфонов соединены через демпферный объем и вентиль с трактом теплоносителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000103684/06A RU2172986C1 (ru) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | Устройство пассивной защиты ядерного реактора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000103684/06A RU2172986C1 (ru) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | Устройство пассивной защиты ядерного реактора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2172986C1 true RU2172986C1 (ru) | 2001-08-27 |
Family
ID=37863306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000103684/06A RU2172986C1 (ru) | 2000-02-18 | 2000-02-18 | Устройство пассивной защиты ядерного реактора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2172986C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536559C2 (ru) * | 2012-01-30 | 2014-12-27 | Юрий Васильевич Потапов | Устройство пассивной защиты ядерного реактора |
RU2599045C1 (ru) * | 2015-07-20 | 2016-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах (варианты) |
RU2603128C2 (ru) * | 2011-12-02 | 2016-11-20 | Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э Оз Энержи Альтернатив | Устройство для приведения в действие и вставки поглощающих элементов и/или ослабителей в зону деления ядерного реактора и ядерная тепловыделяющая сборка, содержащая такое устройство |
WO2016195536A1 (ru) * | 2015-06-01 | 2016-12-08 | Российская Федерация от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для пассивной защиты ядерного реактора |
RU2605431C2 (ru) * | 2011-12-06 | 2016-12-20 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Устройство и способы управления реактивностью в ядерном реакторе деления, ядерные реакторы деления и способы создания устройства управления реактивностью |
RU2767298C1 (ru) * | 2021-08-11 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах |
-
2000
- 2000-02-18 RU RU2000103684/06A patent/RU2172986C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2603128C2 (ru) * | 2011-12-02 | 2016-11-20 | Коммиссариат А Л'Энержи Атомик Э Оз Энержи Альтернатив | Устройство для приведения в действие и вставки поглощающих элементов и/или ослабителей в зону деления ядерного реактора и ядерная тепловыделяющая сборка, содержащая такое устройство |
RU2605431C2 (ru) * | 2011-12-06 | 2016-12-20 | ТерраПауэр, ЭлЭлСи | Устройство и способы управления реактивностью в ядерном реакторе деления, ядерные реакторы деления и способы создания устройства управления реактивностью |
RU2536559C2 (ru) * | 2012-01-30 | 2014-12-27 | Юрий Васильевич Потапов | Устройство пассивной защиты ядерного реактора |
WO2016195536A1 (ru) * | 2015-06-01 | 2016-12-08 | Российская Федерация от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство для пассивной защиты ядерного реактора |
RU2608826C2 (ru) * | 2015-06-01 | 2017-01-25 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Устройство для пассивной защиты ядерного реактора |
US10643755B2 (en) | 2015-06-01 | 2020-05-05 | State Atomic Energy Corporation “Rosatom” On Behalf Of The Russian Federation | Device for passive protection of a nuclear reactor |
RU2599045C1 (ru) * | 2015-07-20 | 2016-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Устройство пассивной защиты ядерного реактора на быстрых нейтронах (варианты) |
RU2767298C1 (ru) * | 2021-08-11 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ обеспечения ядерной безопасности высокотемпературного реактора на быстрых нейтронах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2172986C1 (ru) | Устройство пассивной защиты ядерного реактора | |
US11742100B2 (en) | Depressurisation valve | |
JP2020098600A (ja) | 減圧弁 | |
US4019954A (en) | Safety device for a nuclear reactor and especially a fast reactor | |
JP2018520345A (ja) | 原子炉の受動式保護装置 | |
KR20040052458A (ko) | 에너지 축적용 피스톤-실린더 장치의 구조 | |
US4187145A (en) | Hydraulic latch scram release mechanism | |
CA2312502A1 (en) | Double acting mechanical shock absorber | |
CN113012828A (zh) | 一种控制棒吸收体组件、控制棒及控制棒组件 | |
US4241816A (en) | Self-locking shock absorber with volume compensation | |
US4596690A (en) | Fission gas release restrictor for breached fuel rod | |
JPS6312990A (ja) | 圧力容器の圧力を温度に応じて除去するための装置 | |
CA1201956A (en) | Fail-safe hydraulically operated circuit breaker accumulator arrangement | |
CN211667175U (zh) | 一种隔离阀 | |
CN102865109B (zh) | 汽轮机的高压主汽门装置 | |
CA1103816A (en) | Self-actuated rate of change of pressure scram device for nuclear reactors | |
RU2147350C1 (ru) | Напорная арматура, в частности, как клапан разгрузки давления и клапан защиты от давления (варианты) | |
RU2536559C2 (ru) | Устройство пассивной защиты ядерного реактора | |
CN202788950U (zh) | 汽轮机的高压主汽门装置 | |
CA2076675C (en) | Quick-action circuit breaker | |
KR830002141Y1 (ko) | 원자로제어용 가연성재료 핀 | |
CN114033892B (zh) | 主蒸汽释放隔离阀 | |
JPH07190121A (ja) | 非常用緩衝器 | |
RU2086009C1 (ru) | Тепловое чувствительное пусковое устройство | |
JPS6333562B2 (ru) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060219 |