RU2713916C1 - Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies - Google Patents
Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713916C1 RU2713916C1 RU2019116250A RU2019116250A RU2713916C1 RU 2713916 C1 RU2713916 C1 RU 2713916C1 RU 2019116250 A RU2019116250 A RU 2019116250A RU 2019116250 A RU2019116250 A RU 2019116250A RU 2713916 C1 RU2713916 C1 RU 2713916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rods
- rod
- container
- cover
- cell
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C13/00—Pressure vessels; Containment vessels; Containment in general
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
-
- 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
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности, к методам обращения с твердыми радиоактивными отходами высокой степени активности (ТРО ВАО), и может быть использовано при перегрузке отработавших дефектных стержней управления и защиты (СУЗ), уложенных нештатно в ячейках дефектных чехлов для отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), которые размещены в хранилищах береговых технических баз (БТБ).The invention relates to the field of nuclear energy, in particular, to methods for the treatment of solid radioactive waste of a high degree of activity (SRW HLW), and can be used for reloading spent defective control and protection rods (CPS), improperly stacked in cells of defective covers for spent fuel assemblies (SFA), which are located in the storage facilities of coastal technical bases (BTB).
Дефектный отработавший стержень СУЗ - это стержень СУЗ, выгруженный из реактора вместе с отработавшей активной зоной, разрезанный на две части: низкоактивную верхнюю часть и высокоактивную нижнюю часть с высокоактивным замедлителем нейтронов, и деформированный в процессе резки или перегрузки. При проведении резки стержня СУЗ в зоне резки возможно нарушение геометрии диаметра стержня и возникновение заусениц. При транспортировании и перегрузке высокоактивной части стержня СУЗ возможно нарушение геометрии стержня по длине, а также возникновение просыпи замедлителя нейтронов.A defective CPS spent rod is a CPS rod discharged from the reactor together with the spent core, cut into two parts: a low active upper part and a high active lower part with a highly active neutron moderator, and deformed during cutting or overloading. When cutting the CPS rod in the cutting zone, a violation of the geometry of the diameter of the rod and the occurrence of barbs may occur. When transporting and overloading the highly active part of the CPS rod, a violation of the rod geometry along the length is possible, as well as the occurrence of a spill of the neutron moderator.
Дефектный (некондиционный) чехол для ОТВС - это чехол для транспортирования и хранения со следующими возможными дефектами: деформацией байонетного соединения подвески трубной части с пробкой, разгерметизацией чехла, искривлением нижней части чехла.A defective (non-standard) cover for the SFA is a cover for transportation and storage with the following possible defects: deformation of the bayonet connection of the suspension of the pipe part with the cork, depressurization of the cover, and curvature of the lower part of the cover.
В соответствии с Федеральной целевой программой по утилизации и реабилитации атомных объектов в 1995-2017 гг. были проведены основные работы по выводу из эксплуатации, утилизации и временному хранению атомных подводных лодок и надводных кораблей, реабилитации береговых и плавучих технических баз с хранилищами ОТВС и стержнями СУЗ.In accordance with the Federal Target Program for the Utilization and Rehabilitation of Nuclear Facilities in 1995-2017. The main works were carried out on the decommissioning, disposal and temporary storage of nuclear submarines and surface ships, the rehabilitation of coastal and floating technical bases with SFA storage facilities and CPS rods.
В результате проведения этих работ образовалось большое количество стержней СУЗ, выгруженных из ядерных энергетических установок (ЯЭУ) I и II поколений. В настоящее время штатные хранилища отработавших стержней СУЗ полностью заполнены, и проблема хранения вновь выгружаемых стержней СУЗ стала актуальной, так как ФГУП «ПО «Маяк» не может принять их на переработку в связи с тем, что еще не освоена технология переработки замедлителя нейтронов.As a result of these works, a large number of CPS rods unloaded from nuclear power plants (NPPs) of the 1st and 2nd generations were formed. At present, the full-time storage facilities for spent CPS rods are completely full, and the problem of storing newly unloaded CPS rods has become urgent, because FSUE Mayak PO cannot accept them for processing due to the fact that the technology of processing a neutron moderator has not yet been mastered.
Решением руководства ГК «Росатом» и ВМФ РФ определено временное хранение отработавших стержней СУЗ, как твердых радиоактивных отходов высокой степени активности (ТРО ВАО), в освободившихся хранилищах и в чехлах для ОТВС.The decision of the leadership of the State Atomic Energy Corporation Rosatom and the Russian Navy determined the temporary storage of spent CPS rods as solid radioactive waste of a high degree of activity (SRW HLW) in vacant storages and in cases for SFA.
Стержни СУЗ от ОТВС отличаются по массогабаритным характеристикам. Стержни СУЗ превышают ОТВС по длине более чем на 0,5 м, но меньше по массе примерно в 8-10 раз и наружному диаметру примерно в 2,5 раза. Указанные массогабаритные характеристики позволяют использовать чехлы для ОТВС при хранении в хранилищах ОТВС стержней СУЗ, с отрезкой низкоактивной верхней части стержня СУЗ, которая идет в дальнейшее обращение как твердые радиоактивные отходы низкого уровня активности (ТРО НАО), а оставшиеся части стержней СУЗ (ТРО ВАО) загружают в чехлы для ОТВС. В каждую ячейку чехла загружают не более 3-х стержней СУЗ, что определяется внутренним диаметром ячейки чехла и наружным диаметром стержней СУЗ.CPS rods from SFAs differ in mass and size characteristics. The CPS rods exceed the SFAs in length by more than 0.5 m, but are smaller in weight by about 8-10 times and the outer diameter by about 2.5 times. The indicated weight and size characteristics allow the use of covers for SFAs when storing CPS rods in the SFA storages for storage, with a segment of the low-active upper part of the CPS rod, which goes into further circulation as solid radioactive waste of low activity level (SRW NAO), and the remaining parts of the CPS rods (SRW VAO) load in covers for SFA. No more than 3 CPS rods are loaded into each cell of the cover, which is determined by the inner diameter of the cover cell and the outer diameter of the CPS rods.
При отрезании НАО частей и загрузке под силовым воздействием ВАО частей стержней СУЗ в ячейки чехлов, в том числе и некондиционных, возникают заусенцы и нарушения геометрической формы, что делает невозможным перегрузку ВАО частей СУЗ в кондиционные чехлы для ОТВС с применением штатных цанговых, шариковых и клещевых захватов. Отсутствие штатной головки стержня СУЗ (после отрезания НАО части), сравнительно малый диаметр ячейки чехла для ОТВС и образовавшиеся сравнительно малые зазоры между стержнями СУЗ также не могут обеспечить выгрузку стержней СУЗ штатными захватами, а это приводит к значительному увеличению трудоемкости работ и, следовательно, к дополнительному облучению персонала и окружающей среды.When NAO parts are cut off and loading under the power of HLW parts of the CPS rods into the cells of the covers, including substandard ones, burrs and irregularities of the geometric shape occur, which makes it impossible to reload the CAO parts of the CPS into the standard cases for the SFA using standard collet, ball and tick captures. The absence of a standard head of the CPS rod (after cutting off the NAO part), the relatively small diameter of the cell cover for the SFAs and the relatively small gaps between the CPS rods also cannot provide unloading of the CPS rods with standard grips, and this leads to a significant increase in the complexity of work and, therefore, additional exposure to personnel and the environment.
Использование штатных способов обращения с отработавшими стержнями СУЗ, уложенными нештатно в ячейках чехлов для ОТВС, включающих захват стержней СУЗ, втягивание их в перегрузочный контейнер и дальнейшее их транспортирование на переработку невозможно по причине их высокой степени дефектности и разрушенности. Демонтаж стержней СУЗ с подобными дефектами из ячеек чехлов для ОТВС штатным способом может привести к неконтролируемому выделению в окружающую среду радиоактивных веществ высокой степени активности, что отрицательно повлияет на здоровье персонала и состояние окружающей среды.The use of standard methods of handling spent control system rods, which were abnormally stacked in the cells of the SFA covers, including the capture of the control system rods, drawing them into a transfer container and their further transportation for processing, is impossible due to their high degree of defectiveness and destruction. The dismantling of CPS rods with similar defects from the cells of the SFA covers in a regular way can lead to uncontrolled release of high-level radioactive substances into the environment, which will negatively affect the health of personnel and the environment.
Известен способ соединения трубного захвата «Standart» (поставщик ООО «СДС-11», дистрибьютор COLLI DRILL GROUP в России и странах СНГ) с полиэтиленовой трубой. Фиксация трубы с захватом происходит за счет ввода захвата во внутренний диаметр трубы и последующего завинчивания рым-болта, при этом зубчатые сегменты цанги расширяются и фиксируют трубу на захвате. Чем с большим тяговым усилием необходимо тянуть трубу, тем больше оборотов рым-болта нужно сделать для лучшего сцепления захвата с трубой.A known method of connecting a pipe gripper "Standart" (supplier LLC "SDS-11", a distributor of COLLI DRILL GROUP in Russia and the CIS countries) with a polyethylene pipe. Fixation of the pipe with a grip occurs due to the input of the grip into the inner diameter of the pipe and the subsequent screwing of the eyebolt, while the gear segments of the collet expand and fix the pipe to the grip. The more traction you need to pull the pipe, the more revolutions of the eyebolt need to be done to better grip the grip with the pipe.
Однако, этот способ можно использовать только для сцепления захвата с пластмассовыми трубами и с минимальным внутренним диаметром 25 мм, а внутренний диаметр отработавшего стержня СУЗ менее 19 мм. Кроме этого, такой способ можно использовать только для сцепления труб с ненарушенной геометрией внутреннего отверстия трубы.However, this method can only be used to grip the grip with plastic pipes and with a minimum inner diameter of 25 mm, and the inner diameter of the spent control rod of the control rod is less than 19 mm. In addition, this method can only be used for coupling pipes with the intact geometry of the inner hole of the pipe.
Известен способ выгрузки отработавших стержней СУЗ из плавучих технических баз (ПТБ) и загрузки их в реактор утилизированной атомной подводной лодки (АПЛ), изложенный в отчете АО «НИКИЭТ» №111.41.42 «Транспортно-технологическая схема на загрузку гильз СУЗ в реакторы утилизируемых АПЛ для филиала «СРЗ «Нерпа» ОАО «ЦС «Звездочка», ОАО «ЦС «Звездочка», ОАО «СВРЦ», ОАО «ДВЗ «Звезда», Москва, 2012 г. С 1997 г. в качестве контейнера для долговременной выдержки частей ВАО стержней СУЗ используют реакторы утилизируемых объектов атомного кораблестроения после выгрузки из них активных зон.There is a method of unloading spent CPS rods from floating technical bases (PTB) and loading them into the reactor of a decommissioned nuclear submarine, described in the report of NIKIET JSC No. 111.41.42 "Transport and technological scheme for loading the CPS shells into the reactors of utilized nuclear submarines for the Nerpa Shipyard, Zvezdochka CS OJSC, Zvyozdochka CS OJSC, SVRTS OJSC, Zvezda DVZ OJSC, Moscow, 2012. Since 1997, as a container for long-term aging of HLW parts CPS rods use reactors of utilized nuclear shipbuilding facilities After unloading of these cores.
Технология реализации этого способа выгрузки отработавших стержней СУЗ из хранилищ ПТБ или штатных систем СУЗ реакторов и последующей загрузки их в места выгруженных активных зон реакторов сводится к обрезанию стержней СУЗ в размер экранной сборки с тем, чтобы они впоследствии не мешали уплотнению крышки реактора, для чего производится:The technology for implementing this method of unloading spent CPS rods from PTB storage facilities or standard CPS systems of reactors and then loading them into places of unloaded reactor active zones reduces to cutting the CPS rods to the size of the screen assembly so that they subsequently do not interfere with the seal of the reactor cover, for which purpose :
- подъем гильз над крышкой реактора на необходимую высоту (значительное увеличение уровня излучения при этом исключается, т.к. верхняя часть гильзы находится в крышке реактора и слабо активируется в процессе работы);- raising the liners above the reactor cover to the required height (a significant increase in the radiation level is thus excluded, since the upper part of the sleeve is in the reactor cover and is weakly activated during operation);
- фиксация в специальном приспособлении;- fixation in a special device;
- обрезка верхней части до требуемого размера опускаемой части гильзы в реактор (ТРО ВАО);- trimming the upper part to the required size of the lower part of the sleeve into the reactor (SRW HLW);
- установка наконечника в нижнюю часть гильзы в месте реза и приваривание его к гильзе для обеспечения последующего соединения с захватом сб. 26-1 ОК-300ПБ;- installation of the tip in the lower part of the sleeve in the place of the cut and welding it to the sleeve to ensure subsequent connection with the gripper sb. 26-1 OK-300PB;
- опускание гильзы с высокоактивными частями СУЗ до упора вниз.- lowering the sleeve with highly active parts of the CPS until it stops down.
Недостатки способа:The disadvantages of the method:
- при приваривании наконечников возникают дополнительные трудоемкости и дозовые нагрузки на персонал. Операция приварки наконечника в зоне повышенной активности провоцирует выброс в окружающую среду радиоактивных аэрозолей;- when welding the tips there are additional labor costs and dose loads on the staff. The operation of welding a tip in an area of increased activity provokes the release of radioactive aerosols into the environment;
- обеспечивается только временное хранение в реакторных отсеках утилизированных АПЛ ТРО ВАО частей стержней СУЗ, что противоречит ФЗ №190-ФЗ от 11.07.2011 г. «Об обращении с радиоактивными отходами и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации», в соответствии с которым необходимо осуществлять захоронение ТРО ВАО.- only temporary storage is provided in the reactor compartments of the disposed submarines of the solid radioactive waste of the radioactive waste, parts of the CPS rods, which contradicts Federal Law No. 190-FZ of July 11, 2011, “On the Management of Radioactive Waste and on Amending Certain Legislative Acts of the Russian Federation”, in accordance with who need to carry out the disposal of SRW radioactive waste.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является «Способ и устройство перегрузки и дефектации облученных тепловыделяющих сборок, находящихся в дефектных чехлах» по патенту №2373588, по которому в хранилище формируют рабочую зону перегрузки и дефектации ОТВС, содержащую в полу хранилища четыре рядом расположенные технологические ячейки, оснащенные направляющими воронками, установленными на выдвижные опоры, с помощью которых обеспечивают вертикальное расположение загружаемых в ячейки чехлов; дефектный чехол переносят с помощью чехольного контейнера из ячейки хранилища и опускают через направляющую воронку в первую технологическую ячейку, после чего приступают к перегрузке находящихся в этом чехле ОТВС, для чего подъемным устройством канального контейнера создают контролируемое усилие ее вытягивания, при этом ОТВС, вытянутую с усилием меньше 80 кгс, загружают через наводящее устройство в штатный чехол, размещенный во второй технологической ячейке, ОТВС, вытянутую с усилием в пределах 80-120 кгс, загружают через наводящее устройство в усиленный чехол, размещенный в третьей технологической ячейке, а в случае если создаваемое усилие превышает 120 кгс, то такие ОТВС оставляют в дефектном чехле и перегружают его чехольным контейнером через направляющую воронку в четвертую ячейку, оснащенную тонкостенным герметичным пеналом.Closest to the technical nature of the claimed method is the "Method and device for reloading and fault detection of irradiated fuel assemblies that are in defective covers" according to patent No. 2373588, according to which a working area for overloading and fault detection of SFAs containing four adjacent technological ones in the storage floor is formed cells equipped with guide funnels mounted on retractable supports, with which they provide a vertical arrangement of covers loaded into the cells; The defective cover is transferred using a cover container from the storage cell and lowered through the guiding funnel to the first technological cell, after which they start overloading the SFA located in this cover, for which a channel pulling device creates a controlled pulling force, while the SFA pulled out with force less than 80 kgf, load through a pointing device into a standard case located in the second technological cell, SFA, elongated with a force within 80-120 kgf, load through a pointing device GUSTs amplified in Case disposed in the third processing cell, and if the generated force exceeds 120 kgf, these spent fuel assemblies are left in the defective pouch and its overload cheholnym container through the guide funnel in the fourth cell equipped with a thin-walled hermetic pencil case.
После перегрузки и дефектации ОТВС их отправляют на переработку в кондиционной упаковке.After transshipment and detection of spent fuel assemblies, they are sent for processing in air-conditioned packaging.
Недостатки способа:The disadvantages of the method:
- работа по перегрузке проводится в хранилище ОТВС, то есть в зоне повышенной радиационной опасности, которая негативно повлияет на величину дозовых нагрузок на персонал и окружающую среду;- transshipment work is carried out in the SFA storage facility, that is, in the zone of increased radiation hazard, which will negatively affect the amount of dose loads on personnel and the environment;
- захват штатного канального контейнера не обеспечит перегрузку отрезанной высокоактивной части стержней СУЗ.- the capture of a regular channel container will not provide overload of the cut off highly active part of the CPS rods.
Задачей настоящего изобретения является создание способа перегрузки стержней СУЗ из некондиционных чехлов ОТВС в кондиционные.The objective of the present invention is to provide a method for overloading the CPS rods from substandard SFA covers to air-conditioners.
Реализация настоящего изобретения позволит получить технический результат в виде снижения и минимизации поверхностного загрязнения радиоактивными веществами и выбросов радионуклидов при перегрузке дефектных стержней СУЗ, а также уменьшения времени нахождения стержней СУЗ вне чехла и устранения просыпей нейтронного поглотителя, что обеспечит снижение поглощенной дозы облучения обслуживающего персонала и радиоактивного загрязнения окружающей среды.The implementation of the present invention will allow to obtain a technical result in the form of reducing and minimizing surface contamination with radioactive substances and radionuclide emissions during overload of defective CPS rods, as well as reducing the time spent by CPS rods outside the cover and eliminating spills of a neutron absorber, which will reduce the absorbed radiation dose of maintenance personnel and radioactive environmental pollution.
Получение указанного технического результата обеспечивается за счет того, что по предлагаемому способу в пост загрузки устанавливают защитный контейнер с отработавшими стержнями СУЗ в некондиционном чехле, в каждой ячейке которого загружено не более трех стержней СУЗ, и второй защитный контейнер с порожним кондиционным чехлом, затем на оба контейнера устанавливают постаменты и открывают пробки с некондиционного и кондиционного чехлов; на постамент первого контейнера с некондиционным чехлом устанавливают гидравлическое зажимное приспособление (ГЗП) и координатно-зажимное устройство (КЗУ), через загрузочное отверстие которого заводят рабочую камеру ГЗП в ячейку некондиционного чехла и устанавливают между уложенными стержнями, после чего заполняют рабочую камеру спиртоглицериновой смесью до давления не более 1 МПа, фиксируя положение стержней, затем через загрузочное отверстие КЗУ к одному из зафиксированных стержней подводят захват с установленным в него саморезом со съемной головкой, который наводят с помощью КЗУ на центр полости стержня и, вращая захват, производят врезание самореза в стержень до упора, после чего сбрасывают давление в рабочей камере ГЗП, затем захват со стержнем поднимают из ячейки чехла выше КЗУ на 40÷50 мм, обеспечивая доступ к саморезу и головной части стержня, который зажимают в КЗУ, отцепляют захват от стержня и выводят захват из зоны выгрузки дефектных стержней, с самореза свинчивают головку и производят необходимую правку головной части стержня, затем над КЗУ устанавливают канальный контейнер, производят сцепление захвата канального контейнера с выступающей из стержня частью самореза, разжимают КЗУ и загружают стержень в полость канального контейнера, затем канальный контейнер устанавливают на координатно-наводящее устройство (КНУ), смонтированное на постаменте второго защитного контейнера и через КНУ загружают стержень в свободную ячейку чехла, операции по перегрузке стержней повторяют до полного заполнения всех ячеек этого чехла, после чего с постамента второго контейнера снимают КНУ, устанавливают защитную пробку на чехол, и далее транспортируют контейнер в зону загрузки в ТУК.The specified technical result is obtained due to the fact that according to the proposed method, a protective container with spent CPS rods is installed in a substandard case in each loading cell, in each cell of which no more than three CPS rods are loaded, and a second protective container with an empty air conditioner cover, then onto both set the pedestals of the container and open the plugs from substandard and air-conditioned covers; on the pedestal of the first container with a substandard cover, a hydraulic clamping device (GZP) and a coordinate clamping device (KZU) are installed, through the loading hole of which a working chamber of the GZP is brought into the cell of the substandard cover and installed between the laid rods, after which the working chamber is filled with an alcohol-glycerin mixture to pressure no more than 1 MPa, fixing the position of the rods, then through the boot hole of the KZU to one of the fixed rods fail capture with installed self-tapping screw with a removable head, which is directed with the help of a short-circuit breaker to the center of the cavity of the rod and, turning the gripper, cut the self-tapping screw into the rod until it stops, then release the pressure in the working chamber of the hydraulic breaker, then the gripper with the rod is raised from the cover cell by 40 ÷ 50 mm above the short-circuit breaker providing access to the self-tapping screw and the head of the rod, which is clamped in the short circuit block, the grip is unhooked from the rod and the grip is removed from the defective rod unloading area, the head is screwed off with the self-tapping screw and the necessary correction of the head part of the rod is made, then channel container, the grip of the channel container is engaged with the part of the self-tapping screw protruding from the rod, the KZU is opened and the rod is loaded into the cavity of the channel container, then the channel container is installed on the coordinate-guiding device (KNU) mounted on the pedestal of the second protective container and the rod is loaded into the channel a free cell of the cover, the operation of reloading the rods is repeated until all cells of this cover are completely filled, after which the KNU is removed from the pedestal of the second container, set for shield plug on the cover, and then transport the container to the loading zone in the TUK.
Частным случаем заявляемого способа является то, что в случае необходимости, перед началом перегрузки проводят правку деформированного байонетного соединения подвески пробки чехла.A special case of the proposed method is that, if necessary, before the start of the overload, the deformed bayonet joint of the tube plug suspension is edited.
Следующим частным случаем заявляемого способа является то, что спиртоглицериновая смесь приготовлена из композиции спирта с глицерином в оптимальном составе (в % по весу):The next special case of the proposed method is that the alcohol-glycerin mixture is prepared from a composition of alcohol with glycerin in the optimal composition (in% by weight):
- спирт - 50%;- alcohol - 50%;
- глицерин - 50%.- glycerin - 50%.
Введение порожней рабочей камеры ГЗП и его наведение с помощью телекамеры, а также загрузка в незаполненное стержнями СУЗ верхнее боковое пространство ячейки чехла не представляет технологической трудности, а заполнение рабочей камеры спиртоглицериновой смесью под давлением не более 1 МПа способствует его расширению и надежной фиксации (сжатию) стержней СУЗ между собой и внутренней стенкой ячейки чехла. При сбросе давления в рабочей камере она свободно удаляется из полости ячейки чехла.The introduction of an empty working chamber of the horizontal drainage chamber and its guidance with the help of a television camera, as well as loading into the upper lateral space of the cover cell that is not filled with control rods, does not present technological difficulties, and filling the working chamber with an alcohol-glycerin mixture under a pressure of not more than 1 MPa contributes to its expansion and reliable fixation (compression) CPS rods between each other and the inner wall of the cover cell. When depressurizing the working chamber, it is freely removed from the cavity of the cell cover.
Применение спиртоглицериновой смеси позволяет исключить появление вторичных ЖРО, которые могли бы возникнуть при использовании других рабочих гидравлических жидкостей (вода, масло), проникших в ячейку чехла (при аварийной разгерметизации рабочей камеры зажимного устройства), так как составляющая спирта испарится, а составляющая глицерина осядет на стенках ячейки чехла с последующим отверждением.The use of the alcohol-glycerin mixture eliminates the appearance of secondary LRW, which could have occurred when using other working hydraulic fluids (water, oil) that penetrated the cell of the case (during emergency depressurization of the working chamber of the clamping device), since the alcohol component will evaporate and the glycerol component will settle on the walls of the cell cover with subsequent curing.
Захват, имеющий саморез с конусной резьбой, аналогичной саморезным винтам, надежно врежется при вращении во внутреннюю поверхность трубы стержня СУЗ даже неправильной геометрической формы и при наличии сравнительно больших заусенцев, так как толщина трубы не более 1,0-2,0 мм, а материал - сталь 08Х18Н10Т ГОСТ 5632. Эта марка стали обладает хорошей пластичностью, что обеспечит прочное свинчивание самореза со стержнем СУЗ и соответствующее усилие сцепления при вытаскивании из ячейки чехла захвата со стержнем СУЗ (надежность сцепления).A grip having a self-tapping screw with a taper thread similar to self-tapping screws will reliably crash when rotating an irregular geometric shape even in the presence of relatively large burrs, when the pipe thickness is not more than 1.0-2.0 mm, and the material - GOST 5632 steel 08Kh18N10T GOST 5632. This steel grade has good ductility, which will ensure strong screwing of the self-tapping screw with the CPS rod and the corresponding adhesion force when pulling the gripper cover with the CPS rod from the cell of the grip (reliability of adhesion).
Сущность изобретения поясняется следующими графическими фигурами:The invention is illustrated by the following graphic figures:
- фиг. 1 - Пост загрузки для перегрузки стержней СУЗ из некондиционных чехлов для ОТВС в кондиционные чехлы и его технологическое оснащение;- FIG. 1 - Loading post for reloading the CPS rods from substandard covers for SFAs into air-conditioned covers and its technological equipment;
- фиг. 2 - Сечение А-А. Расположение стержней СУЗ в ячейках чехла с установкой рабочей камеры ГЗП;- FIG. 2 - Section AA. The location of the CPS rods in the cells of the cover with the installation of the working chamber;
- фиг. 3 - Разрез Б. Расположение стержней СУЗ в ячейках чехла для ОТВС с установкой рабочей камеры ГЗП в верхнее пространство ячейки чехла;- FIG. 3 - Section B. The location of the CPS rods in the cells of the cover for the SFA with the installation of the working chamber of the receiver in the upper space of the cell cover;
- фиг. 4 - Сечение А-А. Рабочая камера ГЗП в расширенном состоянии под давлением рабочей жидкости, стержни СУЗ зафиксированы;- FIG. 4 - Section AA. The working chamber of the hydraulic fracturing device in the expanded state under the pressure of the working fluid, the control rods are fixed;
- фиг. 5 - Разрез Б. Рабочая камера ГЗП в расширенном состоянии под давлением рабочей жидкости, стержни СУЗ зафиксированы, захват наведен на центр полости стержня СУЗ;- FIG. 5 - Section B. The working chamber of the hydraulic fracturing device in the expanded state under the pressure of the working fluid, the CPS rods are fixed, the capture is directed to the center of the cavity of the CPS rod;
- фиг. 6 - Разрез В. Захват с саморезом, введенный способом завинчивания, в центр полости стержня СУЗ;- FIG. 6 - Section B. Capture with a self-tapping screw, introduced by the method of screwing, in the center of the cavity of the rod of the CPS;
- фиг. 7 - Принципиальная гидравлическая схема ГЗП;- FIG. 7 - Schematic diagram of the hydraulic circuit;
- фиг. 8 - Структурно-кинематическая схема КЗУ;- FIG. 8 - Structural-kinematic diagram of the KZU;
- фиг. 9 - Положения снятой и установленной пробок в чехлах защитных контейнеров;- FIG. 9 - Provisions of the removed and installed traffic jams in covers of protective containers;
- фиг. 10 - Установка канального контейнера над КЗУ.- FIG. 10 - Installation of the channel container over the short circuit switch.
Предлагаемый способ перегрузки стержней СУЗ, находящихся в некондиционных чехлах ОТВС, осуществляется в следующем порядке.The proposed method of overloading the CPS rods located in substandard SFA covers is carried out in the following order.
В пост загрузки ОТВС 1 устанавливают контейнер 2 с тремя стержнями СУЗ 3, размещенными в каждой ячейке некондиционного чехла 4, и контейнер 5 с порожним кондиционным чехлом 6 для ОТВС (фиг. 1).In the
Посты загрузки ОТВС 1 имеются на БТБ, судах АТО и предприятиях атомного судостроения и судоремонта для канальной и чехольной загрузки-выгрузки ОТВС.
На бутылочную часть контейнеров 2 и 5 устанавливают соответственно постаменты 7 и 8, которые выполняют функции биологической защиты и обладают возможностью установки на них необходимого технологического оборудования и оснастки для выгрузки и загрузки дефектных стержней СУЗ.On the bottle part of
На постамент 7 последовательно устанавливают координатно-зажимное устройство (КЗУ) 9 с зажимными механизмами с призматическими губками, телекамерой и устройством подсвечивания, биозащиту экранную 10 и гидравлическое зажимное приспособление (ГЗП) 11 (фиг. 1).On the
Через каналы основания КЗУ 9 (на фигурах не показано) и внутреннюю полость контейнера 2 в зону верхнего бокового пространства ячейки 12 чехла 4 вводят кабель и телекамеру 13 с устройством подсвечивания 14 (фиг. 1 - фиг. 3).Through the channels of the base of the KZU 9 (not shown in the figures) and the internal cavity of the
Через загрузочное отверстие (сквозной паз) КЗУ 9 вводят захват 15 и рабочую камеру 16 с протектором 17 ГЗП 11 (фиг. 1 - фиг. 5).Through the boot hole (through groove)
ГЗП 11 состоит из плунжерного насоса типа РГН 18 с ручным приводом, широкого применяемого на заводах судостроительной отрасли. Насос РГН 18 снабжен сливным баком 19, сливным клапаном 20, обратным клапаном 21, манометром 22 и крепежным кронштейном 23. Напорное отверстие насоса 18 через обратный клапан 21 и жесткий трубопровод 24 соединено с рабочей камерой 16, которая защищена протектором 17. (фиг. 1, фиг. 7).
Захват 15 состоит из корпуса 25, воротка 26, самореза 27 и винта 28 (фиг. 6). Корпус 25 - цельносварной, имеет отверстие для установки воротка 26, резьбовое отверстие для установки винта 28 и соосные квадратное и цилиндрическое отверстия для установки самореза 27. Вороток 26 вставляется в отверстие корпуса 25 для создания крутящего момента при врезании самореза 27 во внутреннюю полость стержня СУЗ 29. Винт 28 крепит саморез 27 от выпадения из корпуса 25. Саморез 27 состоит из корпуса 30 с конусной резьбой, на котором закреплена квадратная головка 31, завинченная в корпус 30.The
КЗУ 9 предназначено для наведения захвата 15 и рабочей камеры 16 с протектором 17 на головную часть внутренней полости стержня СУЗ 29 в ячейке некондиционного чехла 4 и последующего удержания стержня СУЗ 29 и рабочей камеры 16 ГЗП в зажимных механизмах (фиг. 5, фиг. 6).
КЗУ 9 скомпоновано из неподвижного основания 32 (фиг. 8), установленного на постаменте 7, карусели 33, смонтированной на шаровых опорах 34. На карусели 33 установлен суппорт 35, на направляющих которого расположены механизм наведения и зажима захвата 36 и механизм наведения и зажима 37 рабочей камеры ГЗП 11. КЗУ 9 имеет возможность наведения захвата 15 и рабочей камеры 16 ГЗП по двум горизонтальным координатам за счет ручного привода 38 (винт-гайка) с помощью торцевых съемных ключей 39 и по угловой координате за счет поворота вручную карусели 33 и фиксации положения поворотом в упор фиксатора 40.
Работа по перегрузке отработавших стержней СУЗ, находящихся в некондиционных чехлах ОТВС по заявляемому способу проводится поэтапно в следующей последовательности.The work on the overload of spent control rods located in substandard SFA covers according to the claimed method is carried out in stages in the following sequence.
Подготовительные работы по перегрузке отработавших стержней СУЗ 3, находящихся в некондиционных чехлах ОТВС 4, проводят в посту загрузки 1.Preparatory work for the reloading of spent
Пост загрузки 1 должен быть укомплектован следующим штатным перегрузочным оборудованием и оснасткой:
- канальным контейнером 41 с захватом для головок стержней СУЗ, траверсой и центрирующей воронкой 46 (фиг. 10);-
- чехольным контейнером 42 с захватом для головок чехлов ОТВС и траверсой (фиг. 1);- a
- координатно-наводящим устройством (КНУ) 43 для загрузки стержней СУЗ в ячейки чехла ОТВС (фиг. 1);- coordinate-guiding device (KNU) 43 for loading the CPS rods into the cells of the SFA cover (Fig. 1);
- комплектом оснастки для съема или сцепления пробки с чехла;- a set of equipment for removing or coupling the plug from the cover;
- комплектом порожних кондиционных чехлов 6 ОТВС (фиг. 1);- a set of empty air conditioning covers 6 SFA (Fig. 1);
- комплектом телекамер 13 и средств освещения 14 (фиг. 1, фиг. 3, фиг. 5);- a set of
- двумя защитными контейнерами 2 и 5 типа ТК-12.- two
Пост загрузки 1 должен находится в зоне обслуживания мостового или портального крана 44 соответствующей грузоподъемности, а также консольно-поворотной кран-балки (КПКБ) 45 (фиг. 1).The
В случае необходимости проводят правку деформированного байонетного соединения подвески пробки каждого некондиционного чехла 4 по способу, изложенному в патенте №2373588.If necessary, edit the deformed bayonet connection of the suspension of the plug of each
Перегрузку дефектных стержней СУЗ из некондиционных чехлов в кондиционные осуществляют следующим образом. В пост загрузки 1 (фиг. 1) устанавливают контейнер 2 с некондиционным чехлом ОТВС 4, в каждой ячейке которого размещены не более трех стержней СУЗ, и контейнер 5 с порожним кондиционным чехлом 6. Установку контейнеров 2 и 5 в пост загрузки 1 производят с помощью мостового или портального крана 44. С помощью этого же крана 44 на оба контейнера 2 и 5 устанавливают постаменты: на контейнер 2 - постамент 7, на контейнер 5 - постамент 8. Постаменты 7 и 8 обеспечивают необходимую биологическую защиту персонала от гамма-излучения и обладают возможностью установки необходимого оборудования и технологического оснащения для обеспечения операций по перегрузке стержней СУЗ из некондиционных чехлов ОТВС 4 в кондиционные чехлы 6.The overload of defective CPS rods from substandard covers in the conditional is as follows. In the loading station 1 (Fig. 1), a
Через внутренние каналы основания 32 КЗУ 9 заводят во внутреннюю полость ячейки некондиционного чехла 4 телевизионный кабель с телевизионной камерой 13 с устройством подсвечивания 14 (на фигурах не показано). Для предварительной центровки механизма наведения и зажима захвата 36 относительно выгружаемой ячейки некондиционного чехла 4 в зажимное устройство захвата 36 устанавливают лазерную указку, например, фирмы «Green Lazer», и при помощи лазерного луча производят центровку с использованием ходовых винтов 38 и кругового перемещения карусели 33 с последующим ее стопорением фиксатором 40. После проведения предварительной центровки из зажимного устройства захвата 36 лазерная указка удаляется (фиг. 8).Through the internal channels of the
С помощью КПКБ 45 в механизм наведения и зажима жесткого трубопровода 37 через загрузочное отверстие 49 (фиг. 8) в суппорте 35 и карусели 33 устанавливают трубопровод 24 (фиг. 3), который соединен с рабочей камерой 16 и защищен протектором 17. С помощью ходовых винтов 38, торцевых ключей 39 и поворота карусели 33 производят наведение рабочей камеры 16 с протектором 17 на внутреннюю полость ячейки некондиционного чехла 4, и в незаполненное боковое пространство опускают рабочую камеру 16 с протектором 17 (фиг. 2). Жесткий трубопровод 24 соединяют через быстроразъемное соединение (БРС) 46 с ручным насосом РГН 18, заполняют рабочую камеру 16 спиртоглицериновой смесью 47 до давления не более 1 МПа, при этом происходит расширение рабочей камеры 16 с протектором 17 и фиксация стержней СУЗ между собой и стенкой ячейки чехла 4 (фиг. 4, фиг. 5).Using
Используя КПКБ 45, в механизм наведения и зажима захвата 36 устанавливают захват 15 с саморезом 27 и производят с помощью ходовых винтов 38, торцевых ключей 39 и поворота карусели 33 окончательное наведение захвата 15 с саморезом 27 на один из находящихся в ячейке чехла 4 стержней СУЗ 29 (фиг. 6).Using
Расцепляют захват 15 с саморезом 27 от стропов КПКБ 45, разжимают механизм наведения и зажима захвата 36, а затем с использованием воротка 26, вращая захват 15, производят врезание самореза 27 конусной резьбой, аналогичной саморезным шурупам, во внутреннюю полость стрежня СУЗ 29 до полного врезания (фиг. 6).Disengage the
Захват 15 с саморезом 27, ввинченным во внутреннюю полость стержня СУЗ 29, стропуют с КПКБ 45, а затем сбрасывают давление в рабочем объеме 16. С использованием КПКБ 45 захват 15 с саморезом 27 и ввинченным стержнем СУЗ 29 поднимают из ячейки чехла 4 и зажимают в механизме наведения и зажима захвата 36 на 40÷50 мм выше КЗУ и уровня, врезанного в стержень СУЗ 29 самореза 27.
С самореза 27 свинчивают квадратную головку 31 (фиг. 6) и производят необходимую правку головной части стержня СУЗ слесарным инструментом. Таким образом, головная часть стержня СУЗ с саморезом без квадратной головки 31 стала идентичной штатной головке стержня СУЗ.With a self-tapping
На постамент 8 контейнера 5 с кондиционным чехлом 6 устанавливают штатное канальное координатно-наводящее устройство (КНУ) 43 (фиг. 1).On the
Над КЗУ 9 устанавливают через центрирующую воронку 46 штатный канальный контейнер 41 (фиг. 10), оснащенный захватом штатным для стержня СУЗ, и производят сцепление с головной частью самореза 27, закрепленного на стержне СУЗ 29, после чего разжимают механизмы наведения и зажима захвата 36 и загружают в полость канального контейнера 41 (на фиг. не показано).Above
Канальный контейнер 41 переставляют на КНУ 43 и производят разгрузку стержня СУЗ в свободную ячейку кондиционного чехла 6. Операции по перегрузке стержней из некондиционного чехла 4 в кондиционный 6 повторяют до полного заполнения всех ячеек кондиционного чехла 6 (не более трех стержней СУЗ в каждой ячейке чехла) (фиг. 1).The
С постамента 8 контейнера 5 снимают КНУ 43, устанавливают пробку 48 (фиг. 9) на кондиционный чехол 6, затем на постамент 8 устанавливают чехольный контейнер 42, в который штатным способом загружают кондиционный чехол 6 с отработавшими стержнями СУЗ, и далее выполняют загрузку его в транспортный контейнер ТУК для временного хранения и дальнейшей отправки его на ФГУП «ПО Маяк» на переработку СУЗ или длительное хранение.
Наблюдение за проведением операций по перегрузке стержней СУЗ проводят с применением телекамеры 13 и устройства подсвечивания 14.Monitoring of operations on the reloading of the CPS rods is carried out using a
Таким образом, в описанном способе, решается проблема радиационно-безопасной перегрузки дефектных стержней СУЗ из некондиционных чехлов ОТВС в кондиционные чехлы ОТВС, неиспользованные по назначению.Thus, in the described method, the problem of radiation-safe overload of defective CPS rods from substandard SFA covers to air-conditioned SFA covers unused for their intended purpose is solved.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116250A RU2713916C1 (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019116250A RU2713916C1 (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713916C1 true RU2713916C1 (en) | 2020-02-11 |
Family
ID=69625631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019116250A RU2713916C1 (en) | 2019-05-27 | 2019-05-27 | Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713916C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807667C1 (en) * | 2023-05-24 | 2023-11-21 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Method for handling spent control and protection rods of shipboard nuclear power plants using a complex for handling spent control and protection rods |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154864C1 (en) * | 1999-08-04 | 2000-08-20 | Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения | Method for removing defective spent fuel assemblies |
JP2006275730A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Structure of cask |
RU2287194C1 (en) * | 2005-04-19 | 2006-11-10 | Сергей Викторович Антипов | Method for dismounting defective spent fuel assemblies |
RU2348084C1 (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-иследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Device for withdrawal of spent fuel assemblies |
RU2373588C2 (en) * | 2007-12-21 | 2009-11-20 | Открытое Акционерное Общество "Центр технологии судостроения и судоремонта " | Method and device for recanistering and flaw detection of radiation-exposed fuel assemblies in defective canisters |
-
2019
- 2019-05-27 RU RU2019116250A patent/RU2713916C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2154864C1 (en) * | 1999-08-04 | 2000-08-20 | Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения | Method for removing defective spent fuel assemblies |
JP2006275730A (en) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd | Structure of cask |
RU2287194C1 (en) * | 2005-04-19 | 2006-11-10 | Сергей Викторович Антипов | Method for dismounting defective spent fuel assemblies |
RU2348084C1 (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-иследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Device for withdrawal of spent fuel assemblies |
RU2373588C2 (en) * | 2007-12-21 | 2009-11-20 | Открытое Акционерное Общество "Центр технологии судостроения и судоремонта " | Method and device for recanistering and flaw detection of radiation-exposed fuel assemblies in defective canisters |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2807667C1 (en) * | 2023-05-24 | 2023-11-21 | Акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (АО "ЦТСС") | Method for handling spent control and protection rods of shipboard nuclear power plants using a complex for handling spent control and protection rods |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4522780A (en) | Removal and replacement of fuel rods in nuclear fuel assembly | |
US4656734A (en) | Apparatus for replacement of guide pins of a guiding tube forming part of the top internal equipment of a pressurized water nuclear reactor | |
US10008299B2 (en) | Nuclear fuel debris container | |
US6198787B1 (en) | Method of handling a nuclear reactor and an apparatus used in the handling method | |
US8130895B2 (en) | Method and a device for packaging leaky nuclear fuel rods for the purposes of transport and long-duration storage or warehousing | |
RU2713916C1 (en) | Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies | |
CN1332396C (en) | Method and device for manufacture of non-contaminated MOX fuel rods | |
RU2373588C2 (en) | Method and device for recanistering and flaw detection of radiation-exposed fuel assemblies in defective canisters | |
RU2739902C1 (en) | Method and device for straightening and covering of deformed by length spent defective control and protection rods | |
CA3066142A1 (en) | System and method for volume reduction of nuclear reactor components | |
RU71467U1 (en) | PROTECTIVE CONTAINER FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF SOLID RADIOACTIVE WASTE | |
RU2807667C1 (en) | Method for handling spent control and protection rods of shipboard nuclear power plants using a complex for handling spent control and protection rods | |
RU2154864C1 (en) | Method for removing defective spent fuel assemblies | |
RU2400847C1 (en) | Method for removing caissons from storage warehouse of nuclear process service vessels with defective sfa off-normally arranged in them | |
RU2287194C1 (en) | Method for dismounting defective spent fuel assemblies | |
RU2253158C1 (en) | Method for dismounting spent defective fuel assemblies | |
RU2759056C1 (en) | Guide clamping device | |
RU2498433C1 (en) | Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels | |
JP6230964B2 (en) | Fuel debris retrieval device and fuel debris retrieval method | |
Khaperskaya et al. | Russian Experience and Proposals on Management of Non-Conforming SNF of RBMK Reactors | |
Chang et al. | Optimization of General Arrangement for Fuel Handling Equipment in Fuel Handling Area | |
Williams | Light Water Breeder Reactor core evaluation operations at the expended core facility (LWBR Development Program) | |
Pimenov | Comparative analysis of the equipment and process for SNF removal at the Far East and North-West. Agenda item 5.3 (Presentation in English) | |
JPH1020086A (en) | Radioactive waste disposing container | |
Marinceu | Application of Robotics to Assemble a Used Fuel Container in the Canadian Used Fuel Packing Plant |