RU2287194C1 - Method for dismounting defective spent fuel assemblies - Google Patents

Method for dismounting defective spent fuel assemblies Download PDF

Info

Publication number
RU2287194C1
RU2287194C1 RU2005111616/06A RU2005111616A RU2287194C1 RU 2287194 C1 RU2287194 C1 RU 2287194C1 RU 2005111616/06 A RU2005111616/06 A RU 2005111616/06A RU 2005111616 A RU2005111616 A RU 2005111616A RU 2287194 C1 RU2287194 C1 RU 2287194C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
defective
assembly
transport
shipping
spacesuit
Prior art date
Application number
RU2005111616/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Антипов (RU)
Сергей Викторович Антипов
Виктор Давлетович Ахунов (RU)
Виктор Давлетович Ахунов
Сергей Владимирович Волошин (RU)
Сергей Владимирович Волошин
Сергей Николаевич Веселов (RU)
Сергей Николаевич Веселов
Евгений Григорьевич Дзекун (RU)
Евгений Григорьевич Дзекун
Андрей Александрович Колобаев (RU)
Андрей Александрович Колобаев
Владимир Васильевич Орешкин (RU)
Владимир Васильевич Орешкин
Валерий Дмитриевич Сафутин (RU)
Валерий Дмитриевич Сафутин
Сергей Анатольевич Спицин (RU)
Сергей Анатольевич Спицин
Александр Иванович Токаренко (RU)
Александр Иванович Токаренко
Original Assignee
Сергей Викторович Антипов
Виктор Давлетович Ахунов
Сергей Владимирович Волошин
Сергей Николаевич Веселов
Евгений Григорьевич Дзекун
Андрей Александрович Колобаев
Владимир Васильевич Орешкин
Валерий Дмитриевич Сафутин
Сергей Анатольевич Спицин
Александр Иванович Токаренко
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сергей Викторович Антипов, Виктор Давлетович Ахунов, Сергей Владимирович Волошин, Сергей Николаевич Веселов, Евгений Григорьевич Дзекун, Андрей Александрович Колобаев, Владимир Васильевич Орешкин, Валерий Дмитриевич Сафутин, Сергей Анатольевич Спицин, Александр Иванович Токаренко filed Critical Сергей Викторович Антипов
Priority to RU2005111616/06A priority Critical patent/RU2287194C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2287194C1 publication Critical patent/RU2287194C1/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30Nuclear fission reactors

Abstract

FIELD: nuclear power engineering; handling nuclear wastes stored in dry storage depots including in those of submarine fleet.
SUBSTANCE: proposed method that can be used to dismount defective spent fuel assemblies disposed in dry storage depots of nuclear submarines and surface craft and provides for shielding environment from gamma and neutron rays in the course of handling defective fuel assemblies includes removal of safety plug, cutting and extraction of fuel assembly cans. Movable-portal frame is installed on dry-storage depot floor; at least one movable shielding pressure unit provided with video and radiation monitoring systems is mounted on portal, and safety plug is removed by means of lifting crane of floor; shielding pressure unit is installed above tube seat holding defective fuel assembly and let down on shielding cushion while tilting space suit, if necessary; can holding spent fuel assembly is cut out by means of face milling cutter, end part of mentioned assembly being held in the process by means of grip disposed in rod; can holding defective fuel assembly is extracted by means of pressure-unit handler grips; end parts of can holding defective fuel assembly are cut off by means of side mills and then they are placed in solid radioactive waste reservoir; pressure unit is displaced by means of portal within cavity accommodating shipping casks; axis of defective assembly active part is aligned with that of one of shipping casks; the latter is lifted and placed in pressure unit, active part of assembly is placed in the latter, pressure unit holding shipping cask is displaced to drying seat accommodating magazine with compartments to receive shipping casks; shipping cask is placed in one of magazine compartments; operations for extracting other defective fuel assemblies and for delivering shipping casks to magazine are repeated until magazine is filled up with shipping casks, whereupon magazine is closed with bayonet lid communicating through flexible pipeline with evacuating and dry-gas filling systems; active parts of defective fuel assemblies are dried out, then magazine holding shipping casks is loaded in shipping-and-packing set. This method provides for dismounting defective spent fuel assemblies whose deviation from vertical position exceeds permissible value.
EFFECT: enhanced efficiency and environmental friendliness, enlarged functional capabilities.
2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к ядерной энергетике, в частности к способам обращения с ядерными отходами, складируемыми на базах сухого хранения (БСХ), и может использоваться при демонтаже дефектных отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), хранящихся на БСХ атомного подводного флота.The invention relates to nuclear energy, in particular to methods for the management of nuclear waste stored at dry storage bases (BSH), and can be used to dismantle defective spent fuel assemblies (SFA) stored in the BSH of an atomic submarine fleet.

На БСХ ОТВС размещают в пеналах, которые вертикально устанавливают в каскадах трубных досок. Количество пеналов в каскаде составляет 5-7 штук. Пеналы прикреплены к трубным доскам кольцевыми сварными швами. Полученные таким образом сборки устанавливают в стальные трубы диаметром около 250 мм, называемые трубными гнездами. К нижней части каждой трубы приварено дно. Трубные гнезда размещены в боксах и сварены между собой перемычками. Пространство между гнездами залито бетоном с образованием поверх них подушки из бетона, являющейся защитой от гамма- и нейтронного излучений. В бетонной подушке над гнездами выполнены отверстия с диаметром, превышающем наружный диаметр труб. Эти отверстия закрыты защитными пробками.On BSH SFAs are placed in canisters, which are installed vertically in cascades of tube plates. The number of pencil cases in the cascade is 5-7 pieces. Cases are attached to tube sheets with welded rings. The assemblies thus obtained are installed in steel pipes with a diameter of about 250 mm, called tube sockets. A bottom is welded to the bottom of each pipe. Pipe sockets are placed in boxes and are welded together by jumpers. The space between the nests is filled with concrete with the formation of a pillow made of concrete over them, which is a protection against gamma and neutron radiation. Holes with a diameter exceeding the outer diameter of the pipes are made in the concrete cushion above the nests. These openings are covered with protective plugs.

В результате сложившейся практики БСХ располагали около береговой линии моря, что привело к воздействию морской воды на стенки боксов для хранения ОТВС. С течением времени стенки боксов прокорродировали, что привело к растрескиванию бетонной заливки и коррозии труб гнезд, в которых размещены ОТВС. Пеналы, в которые вставлены ОТВС, также прокорродировали и разбухли, что вызвало заполнение материалами коррозии зазоров между ОТВС и пеналами. В результате извлечение ОТВС в штатном варианте стало невозможным. Такие дефектные сборки называют неизвлекаемыми. Положение усугубилось также тем, что часть неизвлекаемых сборок была установлена с отклонениями от вертикали, превышающими допускаемое отклонение, что затрудняет демонтаж сборок.As a result of established practice, BSHs were located near the coastline of the sea, which led to the effect of sea water on the walls of the boxes for storing SFAs. Over time, the walls of the boxes corroded, which led to cracking of the concrete pouring and corrosion of the pipes of the nests in which the SFA was placed. The canisters in which the SFAs were inserted were also corroded and swollen, which caused the gaps between the SFAs and the canisters to fill with corrosion materials. As a result, the extraction of SFA in the standard version became impossible. Such defective assemblies are called unrecoverable. The situation was also aggravated by the fact that part of non-recoverable assemblies was installed with deviations from the vertical exceeding the permissible deviation, which complicates the dismantling of assemblies.

Предложенное изобретение направлено на решение вопроса демонтажа дефектных ОТВС, хранящихся на БСХ атомных подводного и надводного флотов.The proposed invention is aimed at solving the problem of dismantling defective SFAs stored on a storage tank of nuclear submarine and surface fleets.

Известен способ демонтажа дефектных ОТВС, помещенных в индивидуальные пеналы, в хранилищах плавучих технических баз, описанный в журнале «Атомная техника за рубежом», №3, 1997 г., с.20-21, «Плавучее хранилище «Лепсе». По известному способу удаляют защитную пробку загрузочного отверстия поворотной плиты, расположенной над пеналами с ОТВС. Вращая поворотную плиту, центрируют загрузочное отверстие относительно пенала ОТВС, оценивают состояние верхних частей ОТВС. В дальнейшем по одному из вариантов удаляют поворотную плиту для обеспечения доступа к ОТВС. Затем пеналы удаляют целиком с помощью дистанционно управляемых средств демонтажа.There is a method of dismantling defective SFA placed in individual canisters in storage facilities of floating technical bases, described in the journal "Atomic Equipment Abroad", No. 3, 1997, p.20-21, "Floating storage" Lepse ". By a known method, the protective plug of the loading hole of the rotary plate located above the SFA canisters is removed. Rotating the rotary plate, center the loading hole relative to the SFA canister, assess the condition of the upper parts of the SFA. Further, according to one of the options, the rotary plate is removed to provide access to the SFA. Then the pencil cases are removed entirely using remotely controlled dismantling tools.

Недостатками известного способа являются:The disadvantages of this method are:

- высокая трудоемкость удаления поворотной плиты;- high complexity of removing the rotary plate;

- возможность выхода в окружающую среду радиоактивных продуктов, выделяющихся от ОТВС, так как после удаления поворотной плиты открыт доступ ко всем ОТВС;- the possibility of release into the environment of radioactive products released from the SFA, since after removing the turntable, access to all SFA is open;

- сложность демонтажа дефектных ОТВС, установленных с отклонениями от вертикали, превышающими допускаемое отклонение.- the difficulty of dismantling defective SFAs installed with deviations from the vertical exceeding the permissible deviation.

Известен способ демонтажа ОТВС из временных хранилищ, расположенных на плавучих технических базах, по патенту RU 2154864, выбранный заявителями в качестве прототипа.A known method of dismantling SFAs from temporary storage facilities located on floating technical bases, according to patent RU 2154864, selected by the applicants as a prototype.

По известному способу пеналы с ОТВС приварены к проходным втулкам, вставленным по ходовой посадке в отверстия трубной доски, которые в свою очередь приварены к трубной доске.According to the known method, canisters with SFA are welded to the bushings inserted along the landing path into the holes of the tube plate, which in turn are welded to the tube plate.

Для осуществления известного способа удаляют защитную пробку загрузочного отверстия поворотной плиты, стыкующегося с дефектной ОТВС, затем, вращая поворотную плиту, центрируют это отверстие относительно пенала с дефектной ОТВС. Через загрузочное отверстие поворотной плиты в трубной доске и во фланце проходной втулки выполняют с помощью резца, закрепленного на штанге, кольцеобразную проточку, внутренний диаметр которой несколько больше наружного диаметра проходной втулки и глубина которой превышает провар в трубной доске. Затем с помощью захвата, расположенного в контейнере, захватывают пенал за технологические пазы, имеющиеся в его верней части, и втягивают пенал вместе с проходной втулкой в контейнер через загрузочное отверстие поворотной плиты.To implement the known method, remove the protective plug of the loading hole of the rotary plate that is joined to the defective SFA, then, rotating the rotary plate, center this hole relative to the case with the defective SFA. Through the loading hole of the rotary plate in the tube plate and in the flange of the passage sleeve, an annular groove is made using a cutter mounted on the rod, the inner diameter of which is slightly larger than the outer diameter of the passage sleeve and the depth of which exceeds the penetration in the tube plate. Then, using the gripper located in the container, they capture the pencil case by the technological grooves in its upper part, and draw the pencil case together with the bushing into the container through the loading hole of the turntable.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- невозможность применения известного способа в случаях, когда пеналы с ОТВС установлены в каскаде трубных досок ввиду того, что штанга-резцедержатель не может иметь достаточной жесткости из-за ее большого вылета, необходимого при прорезке средних и нижних трубных досок;- the impossibility of applying the known method in cases where the SFA canisters are installed in the cascade of tube plates due to the fact that the tool post holder cannot have sufficient rigidity due to its large outreach required when cutting the middle and lower tube plates;

- сложность демонтажа дефектных ОТВС в случаях, когда пеналы с ОТВС установлены с отклонениями от вертикали, превышающими допускаемое отклонение;- the difficulty of dismantling defective SFAs in cases where the cases with SFAs are installed with deviations from the vertical exceeding the permissible deviation;

- известный способ не предусматривает отрезки у ОТВС концевых частей и помещения их в емкости для твердых радиоактивных отходов, а также помещения активных частей в пеналы, закрытия их крышками, что усложняет в последующем подготовку ОТВС к осушке и транспортировке на хранение или переработку;- the known method does not include segments at the SFA end parts and placing them in containers for solid radioactive waste, as well as placing the active parts in canisters, closing them with lids, which complicates the subsequent preparation of SFA for drying and transportation for storage or processing;

- способ не решает вопроса защиты окружающей среды от гамма- и нейтронного излучений, генерируемых дефектными ОТВС во время их демонтажа.- the method does not solve the issue of protecting the environment from gamma and neutron radiation generated by defective SFAs during their dismantling.

Техническим результатом предложенного изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно:The technical result of the proposed invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely:

- создание возможности демонтажа дефектных ОТВС, расположенных на БСХ атомных подводного и надводного флотов;- the creation of the ability to dismantle defective SFAs located on the base station of nuclear submarine and surface fleets;

- повышение результативности способа за счет демонтажа дефектных ОТВС, имеющих отклонения от вертикали, превышающие допускаемое отклонение;- improving the effectiveness of the method due to the dismantling of defective SFAs having deviations from the vertical exceeding the permissible deviation;

- расширение функциональных возможностей способа за счет подготовки демонтируемых ОТВС к осушке и транспортировке на хранение или переработку;- expanding the functionality of the method by preparing the dismantled SFA for drying and transportation to storage or processing;

- обеспечение защиты окружающей среды от гамма- и нейтронного излучений при демонтаже дефектных ОТВС.- ensuring environmental protection from gamma and neutron radiation during the dismantling of defective SFAs.

Технический результат достигается тем, что в способе демонтажа дефектных отработавших тепловыделяющих сборок, содержащем удаление защитной пробки, вырезку и извлечение пеналов, согласно изобретению на площадке базы сухого хранения, где размещены дефектные сборки, устанавливают раму с порталом, имеющим возможность перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости, на портале размещают по крайней мере один защитный скафандр, имеющий возможности поворота относительно своей продольной оси симметрии и перемещения вертикально вверх и вниз относительно портала, а также наклона относительно него, снабженный системами видеонаблюдения и радиационного контроля, технологическим оборудованием, удаление защитной пробки осуществляют с помощью подъемного крана, которым оборудована площадка, устанавливают защитный скафандр над трубным гнездом с дефектной сборкой и опускают его на защитную подушку, при необходимости наклоняя скафандр на угол, обеспечивающий соосность или параллельность продольных осей симметрии гнезда и скафандра, вырезают пенал с отработавшей тепловыделяющей сборкой при помощи торцевой фрезы, диаметр внутреннего отверстия которой превышает наружный диаметр пенала, закрепленной на пустотелой штанге, внутренний диаметр которой также превышает наружный диаметр пенала, удерживая при этом дефектную сборку за концевую часть захватом, расположенным в штанге, извлекают пенал с дефектной сборкой с помощью захватов манипуляторов, расположенных в скафандре, отрезают концевые части пенала с дефектной сборкой при помощи дисковых фрез, затем помещают их в емкость для твердых радиоактивных отходов, с помощью портала перемещают скафандр к шахте, в которой размещены транспортные пеналы, совмещают ось активной части дефектной сборки с осью одного из транспортных пеналов, поднимают транспортный пенал внутрь скафандра, помещают в него активную часть сборки, скафандр с транспортным пеналом перемещают к гнезду осушки, в котором размещена кассета с ячейками для пеналов, транспортный пенал устанавливают в одну из ячеек кассеты, операции по извлечению других дефектных сборок и доставку транспортных пеналов в кассету повторяют до полного заполнения кассеты пеналами, кассету закрывают герметичной байонетной крышкой, связанной гибким трубопроводом с системами вакуумирования и заполнения сухим инертным газом, проводят осушку активных частей дефектных сборок, затем кассету с транспортными пеналами загружают в транспортно-упаковочный комплект для отправки дефектных сборок на переработку или хранение.The technical result is achieved by the fact that in the method of dismantling defective spent fuel assemblies, comprising removing the protective plug, cutting and removing canisters, according to the invention, a frame with a portal that can be moved in two mutually perpendicular directions is installed on the site of the dry storage base, where defective assemblies are located in the horizontal plane, at least one protective spacesuit is placed on the portal, which can be rotated about its longitudinal axis of symmetry and Moving vertically up and down relative to the portal, as well as tilting relative to it, equipped with video surveillance and radiation control systems, technological equipment, removing the protective plug is carried out using a crane, which is equipped with a platform, install a protective suit over the pipe socket with a defective assembly and lower it to a protective cushion, if necessary, tilting the spacesuit at an angle that ensures alignment or parallelism of the longitudinal axis of symmetry of the socket and the spacesuit, is cut out a canister with a spent fuel assembly using an end mill, the diameter of the inner hole of which exceeds the outer diameter of the canister, mounted on a hollow rod, the inner diameter of which also exceeds the outer diameter of the canister, while holding the defective assembly by the end part of the grip located in the rod, remove the canister from defective assembly using the grips of the manipulators located in the spacesuit, cut off the end parts of the pencil case with a defective assembly using disk cutters, then place them in a container for solid radioactive waste, with the help of the portal, the spacesuit is moved to the shaft in which the transport cases are located, the axis of the active part of the defective assembly is aligned with the axis of one of the transport cases, the transport case is raised inside the spacesuit, the active part of the assembly is placed in it, the spacesuit with the transport case is moved to the drying slot, in which the cassette with cells for pencil cases is located, the transport case is installed in one of the cells of the cartridge, operations for removing other defective assemblies and delivery of transport cases the cartridge is repeated until the cartridge is completely filled with canisters, the cartridge is closed with a sealed bayonet cap connected by a flexible conduit to vacuum systems and filled with dry inert gas, the active parts of the defective assemblies are dried, then the cartridge with transport canisters is loaded into the shipping and packing kit to send the defective assemblies to processing or storage.

Кроме того, для разрушенных дефектных отработавших тепловыделяющих сборок производят с помощью второго скафандра вырезку трубы гнезда хранилища, после чего извлекают всю кассету, при необходимости отрезают концевые части кассеты, активную часть загружают в транспортный пенал, проводят осушку для последующей загрузки транспортного пенала с кассетой в транспортно-упаковочный комплект для отправки на переработку или хранение.In addition, for the destroyed defective spent fuel assemblies, the storage socket pipe is cut using the second suit, then the entire cartridge is removed, if necessary, the end parts of the cartridge are cut, the active part is loaded into the transport case, drying is carried out for subsequent loading of the transport case with the cartridge into the transport -packing kit for shipment for processing or storage.

Предложенное техническое решение обеспечивает демонтаж ОТВС, расположенных на БСХ, за счет того, что вырезка пеналов из каскада трубных досок производится цилиндрической торцевой фрезой, закрепленной на пустотелой штанге, снабженной захватом концевой части дефектной сборки, а также за счет того, что применение защитного скафандра, имеющего возможность наклона относительно портала, позволяет расположить пустотелую штангу с фрезой под углом, равным углу наклона дефектной сборки, и извлечь пенал со сборкой с направлением силы вытягивания под тем же углом.The proposed technical solution provides for the dismantling of the SFA located on the BSH due to the fact that the cutting of canisters from the cascade of tube plates is carried out by a cylindrical end mill mounted on a hollow rod equipped with a gripper for the end part of the defective assembly, as well as due to the use of a protective suit, having the ability to tilt relative to the portal, allows you to position the hollow bar with the cutter at an angle equal to the angle of inclination of the defective assembly, and remove the pencil case with the assembly with the direction of the pulling force at the same angle.

Отрезка концевых частей пеналов и ОТВС, помещение их в емкости для твердых отходов, помещение активных частей ОТВС в транспортные пеналы с последующей передачей к гнездам осушки, осушка и упаковка их в транспортно-упаковочный комплекс расширяет функциональные возможности способа, обеспечивает непрерывность технологического процесса подготовки дефектных ОТВС к переработке или хранению.Cutting off the end parts of the canisters and SFAs, placing them in containers for solid waste, placing the active parts of the SFAs in transport canisters with subsequent transfer to the drying sockets, drying and packing them in a transport and packaging complex expands the functionality of the method, ensures the continuity of the process for preparing defective SFAs for processing or storage.

Применение в предложенном способе защитного скафандра, снабженного системами видеонаблюдения и радиационного контроля, технологическим оборудованием и располагаемого над трубными гнездами с дефектными ОТВС, обеспечивает защиту окружающей среды и операторов от гамма- и нейтронного излучений, генерируемых дефектными ОТВС.The use in the proposed method of a protective suit equipped with video surveillance and radiation control systems, technological equipment and located above the tube sockets with defective SFAs, protects the environment and operators from gamma and neutron radiation generated by defective SFAs.

Предложенный способ поясняется следующими чертежами.The proposed method is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 показана рама 1 с смонтированным на ней порталом 2, имеющим возможность перемещения по направляющим 3 и 4 рамы 1, на портале установлен защитный скафандр 5.Figure 1 shows a frame 1 with a portal 2 mounted on it, with the ability to move along the guides 3 and 4 of the frame 1, a protective suit 5 is installed on the portal.

На фиг.2 изображена схема вырезки пенала с ОТВС, включающая защитный скафандр 5, фрезерный станок 6, установленный внутри скафандра 5 с пустотелой штангой 7, оснащенной торцевой фрезой 8 и захватом 9 ОТВС. Скафандр оснащен также гидроподъемником 10 и установлен на защитную подушку 11 из бетона соосно отверстию 12 в подушке, ниже которого расположено трубное гнездо 13, в котором размещена сборка 14, состоящая из каскада трубных досок 15 и пеналов 16, приваренных кольцевыми швами к трубным доскам 15, в пеналах 16 размещены ОТВС 17.Figure 2 shows a scheme for cutting a canister with a SFA, including a protective suit 5, a milling machine 6 installed inside the suit 5 with a hollow rod 7, equipped with an end mill 8 and a gripper 9 SFA. The suit is also equipped with a hydraulic lift 10 and is mounted on a protective pillow 11 made of concrete coaxially with the hole 12 in the pillow, below which there is a tube socket 13, in which an assembly 14 is located, consisting of a cascade of tube plates 15 and canisters 16 welded with ring seams to the tube plates 15, in canisters 16 posted SFA 17.

На фиг.3 изображена схема отрезки хвостовиков дефектных ОТВС 17 (пеналы 16 не показаны) с помощью дисковых фрез 18 отрезного станка 19. Дефектная сборка удерживается при этом захватами 20, 21 и 22.Figure 3 shows a diagram of the segments of the shanks of the defective SFA 17 (cases 16 are not shown) using disk milling cutters 18 of the cutting machine 19. The defective assembly is held in this case by the grippers 20, 21 and 22.

На фиг.4 изображена схема помещения активной части ОТВС 17 в транспортный пенал 23, находящийся в гнезде 24, с помощью захвата 21 и подъемника 25 манипулятора.Figure 4 shows the layout of the active part of the SFA 17 in the transport case 23 located in the slot 24, using the capture 21 and the elevator 25 of the manipulator.

На фиг.5 изображена схема установки транспортных пеналов 23 с помощью подъемника 26, расположенного в скафандре 5, в кассету 27. Для закрытия кассеты 27 предусмотрена байонетная крышка 28 с гибким трубопроводом 29. Позицией 30 обозначен пенал транспортно-упаковочного комплекса, размещаемый в гнезде осушки 31.Figure 5 shows a diagram of the installation of transport canisters 23 using the lift 26, located in the suit 5, in the cassette 27. To close the cassette 27, a bayonet cover 28 with a flexible pipe 29 is provided. 30 indicates a case of the transport and packaging complex located in the drying slot 31.

Предложенный способ демонтажа дефектных ОТВС осуществляется следующим образом.The proposed method for dismantling defective SFA is as follows.

С помощью крана удаляют защитную пробку трубного гнезда 13. Определяют состояние ОТВС с помощью динамометра, установленного в силовой цепи: подъемный кран - захватное устройство - ОТВС. Если усилие подъема ОТВС превышает регламентированное, это означает, что сборка стала неизвлекаемой в штатном варианте из-за коррозии пеналов и ОТВС.Using a crane, remove the protective plug of the tube socket 13. Determine the state of the SFA using a dynamometer installed in the power circuit: crane - gripping device - SFA. If the lifting force of the SFA exceeds the regulated one, this means that the assembly has become unrecoverable in the standard version due to corrosion of the canisters and SFA.

Над дефектной сборкой 14 с помощью портала 2 устанавливают защитный скафандр 5 и опускают его на защитную подушку 11, совмещая продольную ось скафандра с продольной осью пенала. Если сборка 14 установлена с отклонением от вертикали на угол, превышающий допускаемый, скафандр 5 наклоняют на этот угол с целью совместить или сделать параллельными продольные оси сборки 14 и скафандра 5. Затем вырезают дефектную ОТВС 17 вместе с пеналом 16 из каскада трубных досок 15, используя установленный в скафандре 5 фрезерный станок 6. Вырезка производится с помощью торцевой фрезы 8, прикрепленной к пустотелой штанге 7. Внутренние отверстия фрезы 8 и штанги 7 превышают наружный диаметр пенала 16, что обеспечит вырезку пеналов по всей высоте каскада трубных досок 15. Для удержания ОТВС 17 с пеналом 16 внутри пустотелой штанги 7 при прорезке нижней трубной доски 15 используют захват 9, установленный в штанге 7 на высоте от режущего торца фрезы 8, равной расстоянию от нижней трубной доски до головки ОТВС.Above the defective assembly 14, a protective suit 5 is installed using the portal 2 and lowered onto a protective cushion 11, combining the longitudinal axis of the suit with the longitudinal axis of the pencil case. If the assembly 14 is installed with a deviation from the vertical by an angle exceeding the allowed one, the spacesuit 5 is tilted to this angle in order to combine or parallelize the longitudinal axes of the assembly 14 and the spacesuit 5. Then the defective SFA 17 is cut out together with the canister 16 from the cascade of tube plates 15, using a milling machine installed in a spacesuit 5. Cutting out is carried out using an end mill 8 attached to a hollow rod 7. The internal openings of the mill 8 and rod 7 exceed the outer diameter of the canister 16, which will ensure that the canisters are cut out over the entire height a cascade of tube plates 15. To hold the SFA 17 with a canister 16 inside the hollow rod 7 when cutting the lower tube plate 15, use a gripper 9 mounted in the rod 7 at a height from the cutting end of the milling cutter 8 equal to the distance from the lower tube plate to the head of the SFA.

После того, как будет прорезана нижняя трубная доска 15, штангу 7 поднимают вверх до вхождения нижнего конца пенала 16 внутрь скафандра 5, затем под пенал 16 подводят опору (не показана), разжимают захват 9, удерживающий головку ОТВС 17, штангу 7 поднимают вверх, а пенал 16 фиксируют с помощью захватов 20, 21 и 22 манипуляторов. Отрезают концевые части пенала 16 вместе с ОТВС 17 при помощи дисковых фрез 18, штангу 7 поднимают вверх, освобождая головку ОТВС 17. Верхний и нижний манипуляторы, оборудованные захватами 22 и 20, отводят концевые части в сторону и, разжимая захваты, вначале нижний, затем верхний, сбрасывают концевые части в емкость для твердых радиоактивных отходов.After the lower tube plate 15 has been cut, the rod 7 is raised up to the lower end of the pencil case 16 inside the spacesuit 5, then a support (not shown) is brought under the pencil case 16, the gripper 9 that holds the head of the SFA 17 is opened, the rod 7 is lifted up, and the case 16 is fixed using the grippers 20, 21 and 22 of the manipulators. The end parts of the canister 16 are cut off together with the SFA 17 using disk milling cutters 18, the rod 7 is lifted upward, freeing the head of the SFA 17. The upper and lower manipulators, equipped with grippers 22 and 20, move the end parts to the side and, unclenching the grips, first the lower, then upper, dump the end parts into a container for solid radioactive waste.

Далее скафандр 5 перемещают к шахте 24, в которой размещены транспортные пеналы 23, совмещают ось одного из пеналов 23 с осью активной части ОТВС 17, транспортный пенал 23 с помощью подъемника 24 подают внутрь скафандра 5 и в него укладывают активную часть. После этого скафандр 5, загруженный транспортным пеналом 23, перемещают к гнезду осушки 31, в котором размещена кассета 27 с ячейками для пеналов. Пенал 23 устанавливают в одну из ячеек кассеты 27. Операции по извлечению других ОТВС и доставку транспортных пеналов в кассету повторяют до полного заполнения кассеты пеналами.Next, the suit 5 is moved to the shaft 24, in which the transport canisters 23 are placed, the axis of one of the canisters 23 is aligned with the axis of the active part of the SFA 17, the transport canister 23 is fed into the suit 5 using the lift 24 and the active part is laid into it. After that, the suit 5, loaded with a transport case 23, is moved to the drying slot 31, in which the cartridge 27 with cells for the cases is placed. The case 23 is installed in one of the cells of the cartridge 27. The operations to remove other SFAs and the delivery of transport cases to the cartridge is repeated until the cartridge is completely filled with cases.

Затем кассету 27 закрывают герметичной байонетной крышкой 28, связанной гибким трубопроводом 29 с системами вакуумирования и заполнения сухим инертным газом, проводят осушку активных частей ОТВС. После этого кассету 27 с транспортными пеналами 23 загружают в транспортно-упаковочный комплект (не показан) для отправки дефектных сборок на переработку или хранение.Then the cassette 27 is closed with a sealed bayonet cap 28, connected by a flexible pipe 29 to vacuum systems and filled with dry inert gas, the active parts of the SFA are dried. After that, the cassette 27 with transport cases 23 is loaded into a transport and packaging set (not shown) for sending defective assemblies for processing or storage.

Изобретение позволяет проводить последовательно технологические операции по извлечению дефектных ОТВС, их предварительную подготовку перед отправкой на хранение или переработку, обеспечивая при этом защиту операторов от гамма- и нейтронного излучений. В случае, если перечень технологических операций, проводимых с помощью одного скафандра, недостаточен для полного технологического цикла, на портале можно установить второй скафандр, с помощью которого можно выполнить остальные операции.EFFECT: invention allows to carry out sequentially technological operations for the extraction of defective SFAs, their preliminary preparation before being sent for storage or processing, while protecting operators from gamma and neutron radiation. If the list of technological operations carried out with the help of one spacesuit is not enough for the full technological cycle, a second spacesuit can be installed on the portal, with which you can perform the remaining operations.

Так, например, для разрушенных дефектных отработавших тепловыделяющих сборок с помощью второго скафандра вырезают трубы гнезда хранилища, после чего извлекают всю кассету, при необходимости отрезают концевые части кассеты, активную часть загружают в транспортный пенал, проводят осушку для последующей загрузки транспортного пенала с кассетой в транспортно-упаковочный комплект для отправки на переработку или хранение.For example, for damaged defective spent fuel assemblies, the tubes of the storage slot are cut out with the help of a second suit, then the entire cartridge is removed, if necessary, the ends of the cartridge are cut, the active part is loaded into the transport case, drying is carried out for subsequent loading of the transport case with the cartridge into the transport -packing kit for shipment for processing or storage.

Claims (2)

1. Способ демонтажа дефектных отработавших тепловыделяющих сборок, содержащий удаление защитной пробки, вырезку и извлечение пеналов, отличающийся тем, что на площадке базы сухого хранения, где размещены дефектные сборки, устанавливают раму с порталом, имеющим возможность перемещения в двух взаимно перпендикулярных направлениях в горизонтальной плоскости, на портале размещают, по крайней мере, один защитный скафандр, имеющий возможности поворота относительно своей продольной оси симметрии и перемещения вертикально вверх и вниз относительно портала, а также наклона относительно него, снабженный системами видеонаблюдения и радиационного контроля, технологическим оборудованием, удаление защитной пробки осуществляют с помощью подъемного крана, которым оборудована площадка, устанавливают защитный скафандр над трубным гнездом с дефектной сборкой и опускают его на защитную подушку, при необходимости наклоняя скафандр на угол, обеспечивающий соосность или параллельность продольных осей симметрии гнезда и скафандра, вырезают пенал с отработавшей тепловыделяющей сборкой при помощи торцевой фрезы, диаметр внутреннего отверстия которой превышает наружный диаметр пенала, закрепленной на пустотелой штанге, внутренний диаметр которой также превышает наружный диаметр пенала, удерживая при этом дефектную сборку за концевую часть захватом, расположенным в штанге, извлекают пенал с дефектной сборкой с помощью захватов манипуляторов, расположенных в скафандре, отрезают концевые части пенала с дефектной сборкой при помощи дисковых фрез, затем помещают их в емкость для твердых радиоактивных отходов, с помощью портала перемещают скафандр к шахте, в которой размещены транспортные пеналы, совмещают ось активной части дефектной сборки с осью одного из транспортных пеналов, поднимают транспортный пенал внутрь скафандра, помещают в него активную часть сборки, скафандр с транспортным пеналом перемещают к гнезду осушки, в котором размещена кассета с ячейками для пеналов, транспортный пенал устанавливают в одну из ячеек кассеты, операции по извлечению других дефектных сборок и доставку транспортных пеналов в кассету повторяют до полного заполнения кассеты пеналами, кассету закрывают герметичной байонетной крышкой, связанной гибким трубопроводом с системами вакуумирования и заполнения сухим инертным газом, проводят осушку активных частей дефектных сборок, затем кассету с транспортными пеналами загружают в транспортно-упаковочный комплект для отправки дефектных сборок на переработку или хранение.1. A method for dismantling defective spent fuel assemblies, comprising removing a protective plug, cutting and removing canisters, characterized in that a frame with a portal is installed on the site of the dry storage base where the defective assemblies are located, having the ability to move in two mutually perpendicular directions in the horizontal plane , at least one protective spacesuit is placed on the portal, having the ability to rotate about its longitudinal axis of symmetry and move vertically up and down relative to the portal, as well as the inclination relative to it, equipped with video surveillance and radiation monitoring systems, technological equipment, the removal of the protective plug is carried out using a crane, which is equipped with a platform, install a protective suit over a tube socket with a defective assembly and lower it onto a protective pillow, if necessary tilting the spacesuit at an angle that ensures alignment or parallelism of the longitudinal axis of symmetry of the nest and the spacesuit, cut out the pencil case from the spent fuel assembly with a face mill, the diameter of the inner hole of which exceeds the outer diameter of the canister, mounted on a hollow rod, the inner diameter of which also exceeds the outer diameter of the canister, while holding the defective assembly by the end part of the grip located in the rod, remove the canister with the defective assembly using the grippers of the manipulators located in the suit, cut off the end parts of the pencil case with a defective assembly using disk cutters, then place them in a container for solid radioactive waste, using of the portal, the spacesuit is moved to the shaft in which the transport cases are located, the axis of the active part of the defective assembly is aligned with the axis of one of the transport cases, the transport case is raised inside the spacesuit, the active part of the assembly is placed in it, the spacesuit with the transport case is moved to the drying slot in which it is located a cassette with cells for pencil cases, a transport pencil case is installed in one of the cells of the cartridge, the operation to remove other defective assemblies and the delivery of transport pencil cases to the cartridge is repeated until completely filled Asset canisters, the cassette lid is closed airtight bayonet associated flexible piping systems with evacuation and filling a dry inert gas by drying the active parts of defective assemblies, then the cassette to transport loaded canisters in transport and packaging for shipment of defective assemblies for processing or storage. 2. Способ демонтажа дефектных отработавших тепловыделяющих сборок по п.1, отличающийся тем, что для разрушенных дефектных отработавших тепловыделяющих сборок производят с помощью второго скафандра вырезку трубы гнезда хранилища, после чего извлекают всю кассету, при необходимости отрезают концевые части кассеты, активную часть загружают в транспортный пенал, проводят осушку для последующей загрузки транспортного пенала с кассетой в транспортно-упаковочный комплект для отправки на переработку или хранение.2. The method for dismantling defective spent fuel assemblies according to claim 1, characterized in that for the destroyed defective spent fuel assemblies, the storage socket pipe is cut using a second suit, then the entire cartridge is removed, the end parts of the cartridge are cut off, if necessary, the active part is loaded into transport case, carry out dehydration for subsequent loading of the transport case with a cartridge into the transport and packaging kit for shipment for processing or storage.
RU2005111616/06A 2005-04-19 2005-04-19 Method for dismounting defective spent fuel assemblies RU2287194C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111616/06A RU2287194C1 (en) 2005-04-19 2005-04-19 Method for dismounting defective spent fuel assemblies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005111616/06A RU2287194C1 (en) 2005-04-19 2005-04-19 Method for dismounting defective spent fuel assemblies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2287194C1 true RU2287194C1 (en) 2006-11-10

Family

ID=37500878

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005111616/06A RU2287194C1 (en) 2005-04-19 2005-04-19 Method for dismounting defective spent fuel assemblies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2287194C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696247C1 (en) * 2018-12-24 2019-08-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") Technical device for contact-arc cutting and drying of canisters with defective spent fuel assemblies
RU2713916C1 (en) * 2019-05-27 2020-02-11 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2696247C1 (en) * 2018-12-24 2019-08-01 Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") Technical device for contact-arc cutting and drying of canisters with defective spent fuel assemblies
RU2713916C1 (en) * 2019-05-27 2020-02-11 Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5319686A (en) Dry transfer of spent nuclear rods for transporation
US6625246B1 (en) System and method for transferring spent nuclear fuel from a spent nuclear fuel pool to a storage cask
CN101730914B (en) Container for long-term storage with removable base
US3179243A (en) Shielded containers for nuclear fuel elements
US6957942B2 (en) Autonomous cask translocation crane
JPH037276B2 (en)
JP6337410B1 (en) Reactor pressure vessel dismantling method
US8416910B2 (en) Method and device for sealing a canister loaded with irradiated nuclear fuel in a cooling pond
RU2287194C1 (en) Method for dismounting defective spent fuel assemblies
CN108665989B (en) Shearing and shrinking method for spent fuel related components of nuclear power station
RU2490734C1 (en) Treatment method of spent nuclear fuel of rbmk-1000 reactor, and devices for its implementation
RU2491665C1 (en) Method to handle spend nuclear fuel of high-power channel type reactor rbmk-1000 and devices for its realisation
RU2154864C1 (en) Method for removing defective spent fuel assemblies
RU71467U1 (en) PROTECTIVE CONTAINER FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF SOLID RADIOACTIVE WASTE
RU2562055C2 (en) Sealed used nuclear fuel package for reactor lwgr-1000
RU2253158C1 (en) Method for dismounting spent defective fuel assemblies
RU2400847C1 (en) Method for removing caissons from storage warehouse of nuclear process service vessels with defective sfa off-normally arranged in them
WO2015160285A1 (en) Method of extracting plug and removable unit when refueling nuclear reactor
WO2022086223A1 (en) Cutting apparatus for fuel basket containing spent nuclear fuel in heavy water reactor
JPH09281288A (en) Vessel for disposing radioactive waste
JP7267894B2 (en) Dismantling method and equipment for reactor pressure vessel
JP6230964B2 (en) Fuel debris retrieval device and fuel debris retrieval method
JP2017181522A (en) Carrying-out method for in-reactor structure of nuclear power plant
RU2208849C2 (en) Method and facility for stripping spent fuel assembly of nuclear reactor
RU68756U1 (en) TRANSPORT AND TECHNOLOGY KIT FOR TRANSPORTATION OF NUCLEAR FUEL

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080420

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20091210

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140420