RU2806658C2 - Method for manufacturing fuel assembly of nuclear reactor - Google Patents

Method for manufacturing fuel assembly of nuclear reactor Download PDF

Info

Publication number
RU2806658C2
RU2806658C2 RU2020140500A RU2020140500A RU2806658C2 RU 2806658 C2 RU2806658 C2 RU 2806658C2 RU 2020140500 A RU2020140500 A RU 2020140500A RU 2020140500 A RU2020140500 A RU 2020140500A RU 2806658 C2 RU2806658 C2 RU 2806658C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
assembly
protective coating
applying
fuel assembly
Prior art date
Application number
RU2020140500A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020140500A (en
Inventor
Евгений Геннадьевич Зеленков
Сергей Анатольевич Буймов
Расим Фарманоглы Мустафаев
Александр Владимирович Струков
Анатолий Саввич Тлустый
Елена Васильевна Юдина
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК")
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК") filed Critical Публичное акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" (ПАО "НЗХК")
Publication of RU2020140500A publication Critical patent/RU2020140500A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2806658C2 publication Critical patent/RU2806658C2/en

Links

Abstract

FIELD: nuclear power engineering.
SUBSTANCE: method for manufacturing a nuclear reactor fuel assembly, including the operations of manufacturing and controlling fuel elements, applying a protective coating to each fuel element, assembling prepared fuel elements into the fuel assembly, fixing the head and shank, cleaning from the protective coating and drying. Moreover, the operations of applying the protective coating and assembling fuel elements into the fuel assembly are combined, using a water-soluble lubricant containing ethoxylated alkylphenol and monobasic unsaturated fatty acids as the protective coating, which is applied to the surface of the fuel element moved by in the horizontal direction along its own axis into the cells of spacer grids through a device for applying the protective coating installed on the assembly stand. The operation of washing off the protective coating is carried out by water jets under pressure at the ambient temperature.
EFFECT: improved quality of manufacture of the fuel assembly of a nuclear reactor while ensuring the efficiency of the process.
1 cl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок (ТВС), преимущественно, для водо-водяных и с жидкометаллическим теплоносителем ядерных энергетических реакторов.The invention relates to nuclear energy and can be used at enterprises producing fuel assemblies (FA), mainly for water-water and liquid-metal cooled nuclear power reactors.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND ART

Известно, что процесс изготовления ТВС включает операцию установки подготовленных к сборке тепловыделяющих элементов заталкиванием через соосные ячейки дистанционирующих решеток, установленных параллельно друг другу и вместе с каналами направляющими образующих каркас ТВС (см. Б.А. Дементьев. Ядерные энергетические реакторы. - М., Энергоатомиздат, 1990, с. 42-44). Тепловыделяющий элемент является наиболее ответственным и самым напряженным конструктивным элементом активной зоны ядерного энергетического реактора. Обеспечение надежности, сохранения герметичности оболочки тепловыделяющего элемента и его надежная фиксация в каркасе при сборке ТВС обеспечивает надежность и безопасность эксплуатации ТВС и реактора в целом.It is known that the process of manufacturing fuel assemblies includes the operation of installing fuel elements prepared for assembly by pushing spacer grids through coaxial cells, installed parallel to each other and together with guide channels forming the frame of the fuel assembly (see B.A. Dementyev. Nuclear power reactors. - M., Energoatomizdat, 1990, pp. 42-44). The fuel element is the most critical and most stressed structural element of the core of a nuclear power reactor. Ensuring reliability, maintaining the tightness of the shell of the fuel element and its reliable fixation in the frame when assembling the fuel assembly ensures the reliability and safety of operation of the fuel assembly and the reactor as a whole.

Известно, что циркониевые сплавы, из которых изготовлена оболочка тепловыделяющего элемента, имеют склонность к коррозии, главным образом, в местах поверхностных повреждений - царапин, задиров (см. Металлургия циркония (пер. с англ.), под ред. Меерсона Г.А. и Гагаринского Ю.А. - М.: Изд-во «Иностранная литература», 1959, с. 298). Для предупреждения повреждений поверхности тепловыделяющих элементов при их сборке в каркас ТВС на них наносят защитную пленку.It is known that the zirconium alloys from which the shell of the fuel element is made have a tendency to corrosion, mainly in places of surface damage - scratches, scuffs (see Zirconium Metallurgy (translated from English), edited by Meyerson G.A. and Gagarinsky Yu.A. - M.: Publishing house "Foreign Literature", 1959, p. 298). To prevent damage to the surface of fuel elements during their assembly into the fuel assembly frame, a protective film is applied to them.

Известен способ изготовления ТВС ядерного реактора, включающий операцию поверхностной обработки тепловыделяющих элементов в циркониевой оболочке, согласно которому обработку поверхности тепловыделяющих элементов с образованием пленки осуществляют их окунанием вертикально в горячий раствор поливинилового водорастворимого лака с выдержкой, дальнейшим покрытием водным раствором глицерина и удалением пленки перед упаковкой ТВС острым паром в горячей воде (см. патент РФ №2265903, опубл. 10.12.2005, Бюл. №34), недостатками которого являются неравномерная толщина слоя наносимого на поверхность тепловыделяющего элемента лакового покрытия по его длине, обусловленная вертикальным положением тепловыделяющего элемента в процессе выдержки, приводящим к утончению пленки в верхней части тепловыделяющих элементов и, как следствие, к ухудшению защитных свойств пленки; высокий расход и сложность приготовления раствора поливинилового водорастворимого лака и, в итоге, низкие технологичность, невозможность компактизации производственного процесса, связанные с необходимостью иметь большие площадки для размещения оборудования для лакопокраски, его высокие металло- и энергоемкость, низкий уровень автоматизации.There is a known method for manufacturing fuel assemblies of a nuclear reactor, including the operation of surface treatment of fuel elements in a zirconium shell, according to which the surface treatment of fuel elements with the formation of a film is carried out by dipping them vertically into a hot solution of polyvinyl water-soluble varnish with exposure, further coating with an aqueous solution of glycerin and removing the film before packaging the fuel assemblies live steam in hot water (see RF patent No. 2265903, publ. December 10, 2005, Bulletin No. 34), the disadvantages of which are the uneven thickness of the varnish coating layer applied to the surface of the fuel element along its length, due to the vertical position of the fuel element during the exposure process , leading to thinning of the film in the upper part of the fuel elements and, as a consequence, to a deterioration in the protective properties of the film; high consumption and complexity of preparing a solution of polyvinyl water-soluble varnish and, as a result, low manufacturability, the impossibility of compacting the production process, associated with the need to have large areas for placing equipment for paint coating, its high metal and energy consumption, and low level of automation.

Известен способ изготовления ТВС ядерного реактора, реализация которого заключается в том, что процесс подготовки тепловыделяющих элементов к сборке в ТВС осуществляют, нанося лаковое покрытие на поверхность тепловыделяющих элементов приведением поверхности тепловыделяющих элементов в контакт с лаком в устройстве для нанесения лакового покрытия путем их перемещения в горизонтальном направлении вдоль собственной оси последовательно через зону нанесения лака и зону сушки данного устройства, смачивания в зоне нанесения лака цилиндрической поверхности тепловыделяющего элемента лаком при проходе его через плотно облегающий эластичный капиллярно-пористый элемент, в который подают лак до заполнения им его пор, при этом перемещение тепловыделяющих элементов осуществляют с помощью роликов, образующих две опоры, расположенные соответственно перед зоной нанесения лака и после зоны сушки (см. патент РФ №2537951, опубл. 10.01.2015, Бюл. №1). Недостатками данного способа являются неравномерность толщины лакового покрытия не только по длине, но и в каждом сечении тепловыделяющего элемента, что в процессе высыхания приводит к его вспучиванию и отслаиванию и, как следствие, оголению поверхности, приводящее к появлению грубых задиров и наволакиваний при сборке; необходимость наличия многокомпонентного агрегата со значительными габаритами, снабженного комплексом сложной автоматизации; продолжительность процесса подготовки поверхности тепловыделяющего элемента к сборке, связанная, в том числе с обеспечением полного высыхания - полимеризации твердого пленочного покрытия.There is a known method for manufacturing fuel assemblies of a nuclear reactor, the implementation of which consists in the fact that the process of preparing fuel elements for assembly into fuel assemblies is carried out by applying a varnish coating to the surface of the fuel elements by bringing the surface of the fuel elements into contact with the varnish in a device for applying varnish by moving them horizontally direction along its own axis sequentially through the varnish application zone and the drying zone of this device, wetting in the varnish application zone the cylindrical surface of the fuel element with varnish as it passes through a tight-fitting elastic capillary-porous element into which varnish is fed until it fills its pores, while moving fuel elements are carried out using rollers forming two supports, located respectively before the varnish application zone and after the drying zone (see RF patent No. 2537951, published 01/10/2015, Bulletin No. 1). The disadvantages of this method are the uneven thickness of the varnish coating not only along the length, but also in each section of the fuel element, which during the drying process leads to its swelling and peeling and, as a consequence, exposure of the surface, leading to the appearance of rough scoring and enveloping during assembly; the need for a multi-component unit with significant dimensions, equipped with a complex automation system; the duration of the process of preparing the surface of the fuel element for assembly, associated, among other things, with ensuring complete drying - polymerization of the hard film coating.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ изготовления тепловыделяющих кассет (ТВС) (см. патент РФ №2140674, опубл. 27.10.1999, Бюл. №30) - прототип, включающий операции изготовления, контроля тепловыделяющих элементов, нанесения и сушки защитного лакового покрытия на каждый тепловыделяющий элемент перед сборкой тепловыделяющих элементов в ТВС, сборку тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки, закрепления головки и хвостовика, отмывки от защитного покрытия и сушки, недостатком которого является недостаточная эффективность технологического процесса, связанная с необходимостью нанесения в качестве защитного покрытия тепловыделяющих элементов лаковой смеси, представляющей собой раствор дистиллированной воды с поливиниловым спиртом: технология нанесения такого покрытия требует громоздкого аппаратурного обеспечения, как было указано в аналогах; после нанесения покрытия требуется сушка образовавшейся пленки, что также приводит к временным и трудозатратам. Качество нанесенного покрытия также не является удовлетворительным из-за трудностей нанесения и высыхания его равномерным слоем, необходимым для обеспечения отсутствия в дальнейшем при сборке ТВС грубых задиров, наволакиваний и проч. Не исключается нарушение - разрывы лакового покрытия, приводящее к образованию задиров более 30 мкм, являющихся основанием для замены тепловыделяющего элемента, либо наволакиваний, которые необходимо удалять вручную с помощью специальных приспособлений.The closest in technical essence and achieved result is the method of manufacturing fuel cassettes (FA) (see RF patent No. 2140674, published 10/27/1999, Bulletin No. 30) - a prototype, including manufacturing operations, control of fuel elements, application and drying of a protective varnish coating on each fuel element before assembling the fuel elements into the fuel assembly, assembling the fuel elements into the fuel assembly at the assembly stand, securing the head and shank, washing off the protective coating and drying, the disadvantage of which is the insufficient efficiency of the technological process associated with the need to apply it as a protective coating fuel-generating elements of a varnish mixture, which is a solution of distilled water with polyvinyl alcohol: the technology for applying such a coating requires bulky hardware, as indicated in analogues; After applying the coating, drying of the resulting film is required, which also leads to time and labor costs. The quality of the applied coating is also not satisfactory due to the difficulties of applying and drying it in a uniform layer, which is necessary to ensure that there are no rough scuffs, enveloping, etc., during the assembly of fuel assemblies in the future. A violation cannot be excluded - ruptures of the varnish coating, leading to the formation of scoring of more than 30 microns, which is the basis for replacing the fuel element, or enveloping, which must be removed manually using special devices.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF INVENTION

Технической задачей предлагаемого изобретения является обеспечение качества изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора с одновременным обеспечением эффективности технологического процесса и связанного с этим снижением себестоимости изготовления тепловыделяющих сборок.The technical objective of the proposed invention is to ensure the quality of manufacturing of a nuclear reactor fuel assembly while simultaneously ensuring the efficiency of the technological process and the associated reduction in the cost of manufacturing fuel assemblies.

Поставленная задача решается тем, что способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора включает операции изготовления и контроля тепловыделяющих элементов, нанесения на каждый тепловыделяющий элемент защитного покрытия, сборки подготовленных тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки, закрепления головки и хвостовика, отмывки от защитного покрытия и сушки, при этом, согласно изобретению, операции нанесения защитного покрытия и сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки совмещают, пропуская каждый тепловыделяющий элемент, перемещаемый на операции сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки горизонтально вдоль собственной оси в ячейки дистанционирующих решеток, образующих каркас ТВС, через устройство для нанесения защитного покрытия, установленное на стенде сборки. В качестве защитного покрытия используют водорастворимую смазку, в состав которой входят оксиэтилированный алкилфенол в количестве от 20% до 45% и одноосновные ненасыщенные жирные кислоты в количестве от 80% до 55%.The problem is solved by the fact that the method of manufacturing a nuclear reactor fuel assembly includes the operations of manufacturing and monitoring fuel elements, applying a protective coating to each fuel element, assembling prepared fuel elements into a fuel assembly at an assembly stand, securing the head and shank, washing off the protective coating and drying, in this case, according to the invention, the operations of applying a protective coating and assembling fuel elements in a fuel assembly on an assembly stand are combined by passing each fuel element, which is moved during the operation of assembling fuel elements in a fuel assembly on an assembly stand horizontally along its own axis into the cells of the spacer grids forming the frame of the fuel assembly, through a device for applying a protective coating installed on the assembly stand. As a protective coating, a water-soluble lubricant is used, which contains ethoxylated alkylphenol in an amount from 20% to 45% and monobasic unsaturated fatty acids in an amount from 80% to 55%.

Поставленная задача решается также и тем, что операцию отмывки от защитного покрытия проводят струями под давлением водой комнатной температуры.The problem is also solved by the fact that the operation of washing off the protective coating is carried out using jets under pressure with water at room temperature.

Осуществление предлагаемого способа изготовления ТВС ядерного реактора позволяет решить поставленную задачу изготовления ТВС требуемого качества, обеспечивающего безопасный процесс эксплуатации ТВС в ядерном реакторе, одновременно повысить эффективность технологического процесса и снизить себестоимость изготовления.The implementation of the proposed method for manufacturing fuel assemblies for a nuclear reactor allows us to solve the problem of manufacturing fuel assemblies of the required quality, ensuring the safe operation of fuel assemblies in a nuclear reactor, while simultaneously increasing the efficiency of the technological process and reducing the cost of production.

Водорастворимая смазка предлагаемого состава, используемая в качестве защитного покрытия, способна распределиться по всей поверхности тепловыделяющего элемента ровным тонким слоем путем однократного обхватывания периметра тепловыделяющего элемента материалом, пропитанным смазкой, и не нуждается в сушке, что дает возможность наносить смазку на поверхность тепловыделяющих элементов, движущихся в непрерывном потоке на сборку ТВС непосредственно на стенде сборки, получая на поверхности тепловыделяющего элемента качественное защитное покрытие. Отсутствие тенденции к стеканию и образованию неравномерностей покрытия обусловлено наличием в составе смазки добавки в виде оксиэтилированного алкилфенола, которая в смеси с одноосновными жирными кислотами позволяет смазке равномерно распределяться по всей длине оболочки. Присутствие добавки обеспечивает необходимую вязкость смазки и увеличивает адгезию смазки к сплавам, в том числе, циркониевым, благодаря чему в процессе сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки при контактировании тепловыделяющих элементов с пуклями дистанционирующих решеток водорастворимая смазка выбранного состава не вытесняется из контактирующих сочленений «пукля дистанционирующей решетки - тепловыделяющий элемент», в результате исключается риск образования на поверхности тепловыделяющих элементов рисок, задиров и наволакиваний. Таким образом, применение смазки предлагаемого состава влияет на повышение эффективности технологического процесса: исключаются неизбежные ранее в технологическом процессе изготовления ТВС перед операцией сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки операции разборки межоперационной кассеты, закрепления тепловыделяющих элементов на длинномерной установке лакопокраски, предварительной отмывки тепловыделяющих элементов в течение 15-20 мин, погружения в приготовленный из единичных марок поливинилового водорастворимого лака раствор, сушки тепловыделяющих элементов при температуре 70-90°С в течение 12-15 мин и последующей сборки в межоперационную кассету; обеспечивается возможность совмещения операции сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки с операцией нанесения защитного покрытия.The water-soluble lubricant of the proposed composition, used as a protective coating, is capable of being distributed over the entire surface of the fuel element in an even thin layer by once wrapping the perimeter of the fuel element with a material impregnated with lubricant, and does not require drying, which makes it possible to apply lubricant to the surface of fuel elements moving in continuous flow to fuel assembly assembly directly at the assembly stand, obtaining a high-quality protective coating on the surface of the fuel element. The absence of a tendency to run off and form uneven coatings is due to the presence of an additive in the lubricant in the form of ethoxylated alkylphenol, which, when mixed with monobasic fatty acids, allows the lubricant to be evenly distributed along the entire length of the shell. The presence of the additive ensures the necessary viscosity of the lubricant and increases the adhesion of the lubricant to alloys, including zirconium, due to which, during the assembly of fuel elements in a fuel assembly at the assembly stand, when the fuel elements are in contact with the nozzles of the spacer grids, the water-soluble lubricant of the selected composition is not displaced from the contacting joints of the “nozzle” spacer grid - fuel element", as a result, the risk of formation of marks, scuffs and enveloping on the surface of fuel elements is eliminated. Thus, the use of a lubricant of the proposed composition affects the increase in the efficiency of the technological process: the operations of disassembling the interoperational cassette, fastening the fuel elements on a long paint-painting installation, and preliminary washing of the fuel elements in the fuel assembly before the operation of assembling the fuel elements in the fuel assembly at the assembly stand are eliminated. for 15-20 minutes, immersion in a solution prepared from single grades of polyvinyl water-soluble varnish, drying the fuel elements at a temperature of 70-90°C for 12-15 minutes and subsequent assembly into an interoperational cassette; it is possible to combine the operation of assembling fuel elements into a fuel assembly at an assembly stand with the operation of applying a protective coating.

Наличие в составе смазки жирных кислот оказывает влияние как на качество нанесения покрытия, так и на его полное удаление. Таким образом, достигается цель оптимизировать технологический процесс изготовления ТВС в целом, снизить его себестоимость без снижения качества сборки.The presence of fatty acids in the lubricant affects both the quality of coating application and its complete removal. Thus, the goal is achieved to optimize the technological process of manufacturing fuel assemblies as a whole, to reduce its cost without reducing the quality of assembly.

Лучший вариант осуществления изобретенияBest Mode for Carrying Out the Invention

Способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора реализуется следующим образом.The method for manufacturing a fuel assembly for a nuclear reactor is implemented as follows.

Тепловыделяющие элементы, представляющие собой длинномерные трубки, преимущественно из циркониевого сплава, загерметизированные с двух концов, предварительно снаряженные топливными таблетками и прошедшие все операции контроля, собирают в пучок - набор тепловыделяющих элементов, предназначенных для сборки одной кассеты - ТВС, упаковывают в межоперационную кассету и далее транспортируют на стенд сборки ТВС.Fuel elements, which are long tubes, mainly made of zirconium alloy, sealed at both ends, pre-loaded with fuel pellets and having passed all control operations, are collected into a bundle - a set of fuel elements intended for assembling one cassette - fuel assemblies, packaged in an interoperational cassette and then transported to the fuel assembly assembly stand.

Операцию сборки тепловыделяющих элементов в ТВС на стенде сборки осуществляют заталкиванием тепловыделяющих элементов, перемещаемых с помощью механизма толкателей горизонтально вдоль собственной оси через устройство для нанесения защитного покрытия и ячейки дистанционирующих решеток, в каркас ТВС. В качестве устройства для нанесения защитного покрытия может быть использована, например, фильера, внутренняя поверхность которой выложена пористым эластичным материалом, пропитанным водорастворимой смазкой предлагаемого состава, которая может быть установлена на стенде сборки непосредственно перед дистанционирующей решеткой, расположенной в каркасе первой по ходу перемещения тепловыделяющего элемента, либо аналогичным образом расположенная емкость, заполненная смазкой предлагаемого состава и снабженная соосными отверстиями для прохода тепловыделяющего элемента.The operation of assembling fuel elements in a fuel assembly at an assembly stand is carried out by pushing the fuel elements, which are moved using a pusher mechanism horizontally along their own axis through a device for applying a protective coating and spacer grid cells, into the fuel assembly frame. As a device for applying a protective coating, a die can be used, for example, the inner surface of which is lined with a porous elastic material impregnated with a water-soluble lubricant of the proposed composition, which can be installed on an assembly stand directly in front of the spacer grid located in the frame first along the movement of the fuel element , or a similarly located container filled with a lubricant of the proposed composition and equipped with coaxial holes for the passage of the fuel element.

После установки всех тепловыделяющих элементов, входящих в состав одной ТВС, на ТВС закрепляют головку и хвостовик.After installing all the fuel elements that make up one fuel assembly, the head and shank are attached to the fuel assembly.

Затем производят отмывку ТВС от водорастворимой смазки струями под давлением водой комнатной температуры на установке струйной отмывки. Также возможна отмывка последовательно с применением агрегата струйной отмывки под давлением и помещением кассеты в реторту с водой комнатной температуры с барботированием в течение 30 минут и последующим сливом с двукратным повторением отмывок, при этом последнюю отмывку - с применением горячей воды температурой 80-90°С.Then the fuel assemblies are washed from the water-soluble lubricant using jets under pressure with water at room temperature in a jet cleaning installation. It is also possible to wash sequentially using a jet washing unit under pressure and placing the cassette in a retort with water at room temperature, bubbling for 30 minutes and then draining it with twice repeating the washes, with the last wash using hot water at a temperature of 80-90°C.

Сушку ТВС производят при температуре 100-120°С в течение 40 минут.Drying of fuel assemblies is carried out at a temperature of 100-120°C for 40 minutes.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Предлагаемый способ изготовления ТВС ядерного реактора с применением в качестве защитного покрытия водорастворимой смазки выбранного состава как альтернативы применения операции лакопокраски прошел типовые испытания в производственных условиях.The proposed method for manufacturing fuel assemblies of a nuclear reactor using a water-soluble lubricant of the selected composition as a protective coating as an alternative to the use of paintwork has passed standard tests under production conditions.

Имитаторы тепловыделяющих элементов, перемещенные на стенде сборки через устройство для нанесения защитного покрытия, проталкивались через решетки каркаса ТВС-2М, состоящего из дистанционирующих решеток, закрепленных на каналах направляющих, центральной трубе, при этом фиксировалось усилие проталкивания по длине каркаса. Статистические характеристики усилий проталкивания имитаторов при проведении типовых испытаний сборки ТВС-2М с применением смазки следующие:Simulators of fuel elements, moved on the assembly stand through a device for applying a protective coating, were pushed through the grids of the TVS-2M frame, consisting of spacer grids attached to the guide channels, the central pipe, and the pushing force along the length of the frame was recorded. The statistical characteristics of the pushing forces of the simulators during standard tests of the TVS-2M assembly using lubricant are as follows:

среднее значение - 244,7 Н;average value - 244.7 N;

стандартное отклонение от среднего - 47,9 Н;standard deviation from the mean - 47.9 N;

минимальное значение - 68,6 Н;minimum value - 68.6 N;

максимальное значение - 358,5 Н.maximum value - 358.5 N.

Использовалась смазка состава, содержащая 30% оксиэтилированного алкилфенола и 70% смеси одноосновных ненасыщенных жирных кислот.A lubricant composition containing 30% ethoxylated alkylphenol and 70% mixture of monobasic unsaturated fatty acids was used.

В процессе сборки осуществлялся контроль качества нанесения смазочного покрытия. Результаты контроля подтвердили необходимые и достаточные для удерживания на поверхности тепловыделяющего элемента значения вязкости смазки и ее сохранности при контакте с пружинными элементами дистанционирующей решетки, позволяющие производить нанесение смазки на поверхность тепловыделяющего элемента однократно. Контроль тепловыделяющих элементов, прошедших операцию сборки, показал, что максимальная глубина рисок, измеренная методом «слепка», составила 9-13 мкм. Основная масса рисок имеет глубину 5-8 мкм, что не превышает допустимых значений по механическим повреждениям (30 мкм) и не является коррозионно-опасной. Наволакивания и задиры отсутствовали.During the assembly process, quality control of the lubricant coating was carried out. The control results confirmed the necessary and sufficient viscosity values of the lubricant for maintaining on the surface of the fuel element and its preservation in contact with the spring elements of the spacer grid, allowing the lubricant to be applied to the surface of the fuel element once. Inspection of the fuel elements that underwent the assembly operation showed that the maximum depth of the marks, measured by the “impression” method, was 9-13 microns. The bulk of the marks have a depth of 5-8 microns, which does not exceed the permissible values for mechanical damage (30 microns) and is not corrosive. There were no envelopments or scuffing.

Способность смазки покрывать поверхность тепловыделяющего элемента тонким слоем обеспечивает ее минимальный расход в технологическом процессе: 1,0-1,5 л на сборку одной ТВС.The ability of the lubricant to cover the surface of the fuel element with a thin layer ensures its minimum consumption in the technological process: 1.0-1.5 liters for assembling one fuel assembly.

Операция сборки тепловыделяющих элементов в ТВС с применением смазки предлагаемого состава не требует изменений конструкции существующих стендов сборки. Сборка производится на штатном оборудовании.The operation of assembling fuel elements into fuel assemblies using a lubricant of the proposed composition does not require changes in the design of existing assembly stands. Assembly is carried out using standard equipment.

Таким образом, реализация предлагаемого способа изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора позволяет решить поставленную задачу обеспечения качества изготовления ТВС с одновременным обеспечением эффективности технологического процесса и связанного с этим снижением себестоимости изготовления тепловыделяющих сборок. Способ открывает возможность создания непрерывного цикла изготовления тепловыделяющих элементов и сборки их в ТВС.Thus, the implementation of the proposed method for manufacturing a fuel assembly for a nuclear reactor allows us to solve the problem of ensuring the quality of manufacturing fuel assemblies while simultaneously ensuring the efficiency of the technological process and the associated reduction in the cost of manufacturing fuel assemblies. The method opens up the possibility of creating a continuous cycle of manufacturing fuel elements and assembling them into fuel assemblies.

Claims (1)

Способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора, включающий операции изготовления и контроля тепловыделяющих элементов, нанесения на каждый тепловыделяющий элемент защитного покрытия, сборки подготовленных тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, закрепления головки и хвостовика, отмывки от защитного покрытия и сушки, отличающийся тем, что операции нанесения защитного покрытия и сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку, осуществляемую заталкиванием тепловыделяющих элементов в каркас тепловыделяющей сборки, совмещают, перемещая каждый тепловыделяющий элемент на операции сборки тепловыделяющих элементов в тепловыделяющую сборку в горизонтальном направлении вдоль собственной оси в ячейки дистанционирующих решеток через устройство для нанесения защитного покрытия, установленное на стенде сборки непосредственно перед дистанционирующей решеткой, расположенной в каркасе первой по ходу перемещения тепловыделяющего элемента, и заполнение водорастворимой смазкой, при этом в качестве защитного покрытия используют водорастворимую смазку, содержащую оксиэтилированный алкилфенол и одноосновные ненасыщенные жирные кислоты, а операцию отмывки от защитного покрытия проводят струями под давлением водой комнатной температуры.A method for manufacturing a nuclear reactor fuel assembly, including the operations of manufacturing and monitoring fuel elements, applying a protective coating to each fuel element, assembling prepared fuel elements into a fuel assembly, securing the head and shank, washing off the protective coating and drying, characterized in that the operations of applying a protective coating coating and assembly of fuel elements into a fuel assembly, carried out by pushing the fuel elements into the frame of the fuel assembly, are combined by moving each fuel element during the operation of assembling the fuel elements into the fuel assembly in the horizontal direction along its own axis into the cells of the spacer grids through a device for applying a protective coating installed on the assembly stand directly in front of the spacer grid, located in the frame first along the movement of the fuel element, and filling with a water-soluble lubricant, while a water-soluble lubricant containing ethoxylated alkylphenol and monobasic unsaturated fatty acids is used as a protective coating, and the operation of washing from the protective coating is carried out with jets under pressure with water at room temperature.
RU2020140500A 2019-07-15 Method for manufacturing fuel assembly of nuclear reactor RU2806658C2 (en)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020140500A RU2020140500A (en) 2023-08-15
RU2806658C2 true RU2806658C2 (en) 2023-11-02

Family

ID=

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1567109A (en) * 1977-02-02 1980-05-08 Westinghouse Electric Corp System for assembling nuclear fuel elements
US5028382A (en) * 1990-01-24 1991-07-02 General Electric Company Scratch preventing method of assembling nuclear fuel bundles, and the assembly
RU2070740C1 (en) * 1994-05-17 1996-12-20 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Automatic production line for manufacture of fuel elements
RU2140674C1 (en) * 1998-03-03 1999-10-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for manufacturing fuel elements and arranging them in fuel assemblies
RU2153202C2 (en) * 1998-04-14 2000-07-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for treatment of zirconium-clad fuel elements
RU2265903C2 (en) * 2003-10-31 2005-12-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for surface treatment of zirconium clad fuel elements
RU2357992C2 (en) * 2004-08-10 2009-06-10 Чугоку Марин Пейнтс, Лтд. Anticorrosive coating compound with high content of non-volatile components, quick-set anticorrosive coating compound with high content of non-volatile components, ship or similar coating process, anticorrosive film with high content of non-volatile components and quick-set anticorrosive film with high content of nonvolatile components after coating, filmy ship and submarine construction
CN204043478U (en) * 2014-08-19 2014-12-24 广州飞机维修工程有限公司 A kind of explosion-proof cleaning equipment of civil aircraft fuel oil and lubricating oil heat exchanger
RU2537951C2 (en) * 2013-03-15 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Method of depositing lacquer coating on surface of fuel elements with zirconium alloy cladding before mounting in fuel assembly rack and apparatus therefor
FR3047420B1 (en) * 2016-02-10 2018-03-09 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives SELECTIVE DISSOLUTION METHOD USING NON-IONIC SURFACTANT

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1567109A (en) * 1977-02-02 1980-05-08 Westinghouse Electric Corp System for assembling nuclear fuel elements
US5028382A (en) * 1990-01-24 1991-07-02 General Electric Company Scratch preventing method of assembling nuclear fuel bundles, and the assembly
RU2070740C1 (en) * 1994-05-17 1996-12-20 Акционерное Общество Открытого Типа "Новосибирский завод Химконцентратов" Automatic production line for manufacture of fuel elements
RU2140674C1 (en) * 1998-03-03 1999-10-27 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for manufacturing fuel elements and arranging them in fuel assemblies
RU2153202C2 (en) * 1998-04-14 2000-07-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for treatment of zirconium-clad fuel elements
RU2265903C2 (en) * 2003-10-31 2005-12-10 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Method for surface treatment of zirconium clad fuel elements
RU2357992C2 (en) * 2004-08-10 2009-06-10 Чугоку Марин Пейнтс, Лтд. Anticorrosive coating compound with high content of non-volatile components, quick-set anticorrosive coating compound with high content of non-volatile components, ship or similar coating process, anticorrosive film with high content of non-volatile components and quick-set anticorrosive film with high content of nonvolatile components after coating, filmy ship and submarine construction
RU2537951C2 (en) * 2013-03-15 2015-01-10 Открытое акционерное общество "Машиностроительный завод" Method of depositing lacquer coating on surface of fuel elements with zirconium alloy cladding before mounting in fuel assembly rack and apparatus therefor
CN204043478U (en) * 2014-08-19 2014-12-24 广州飞机维修工程有限公司 A kind of explosion-proof cleaning equipment of civil aircraft fuel oil and lubricating oil heat exchanger
FR3047420B1 (en) * 2016-02-10 2018-03-09 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives SELECTIVE DISSOLUTION METHOD USING NON-IONIC SURFACTANT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2882887B1 (en) Surface treatment process for components composed of aluminium having detection of impermissible overheating
EP2944935B1 (en) Water jet peening compressive residual stress test method, test device, and test facility
RU2806658C2 (en) Method for manufacturing fuel assembly of nuclear reactor
JPH0720277A (en) Reactor water control method for bwr plant, low radioactive concentration reactor water bwr plant and fuel cladding tube for bwr
EA042248B1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A NUCLEAR REACTOR FUEL ASSEMBLY
DE10160107A1 (en) Cleaning an inner channel of a gas turbine blade
WO2021010852A1 (en) Method for manufacturing a nuclear reactor fuel assembly
EP2339588A2 (en) Process for application of lubricant to fuel rod during fuel assembly loading process
EP2180483B1 (en) Method of inhibiting adhesion of radioactive substance
EP3054453A1 (en) Method for the in situ passivation of the steel surfaces of a nuclear reactor
JP6523973B2 (en) Method for suppressing adhesion of radionuclides, and film forming apparatus for carbon steel piping
US3375169A (en) Method for minimizing corrosion of reactor elements
JP2018165645A (en) Deposition method of noble metal to carbon steel member of atomic power plant, and deposition suppression method of radioactive nuclei to carbon steel member of atomic plower plant
DE3236665C2 (en) Method of assembling (assembling) a nuclear reactor fuel element
RU2647127C1 (en) Fuel assembly of nuclear reactor and method of its production
Huang et al. The corrosion of aluminum alloy and release of hydrogen in nuclear reactor emergency core coolant: Implications for deflagration and explosion risk
CN114739893A (en) Method for evaluating reliability of coating
JP2019168321A (en) Radiation source reduction metho of pressurized water type nuclear power plant component
JPS5948959B2 (en) Internal electroplating method for zirconium alloy tubes
EP1138046A1 (en) Method for nuclear power plant decontamination
DE2805279A1 (en) DEEP-DRAWN COMPONENTS FROM ALUMINUM OR TINNED IRON SHEET AND THE PROCESS FOR ITS PRODUCTION
CN207020056U (en) Coating experimental rig and coating testing equipment
Raj et al. Sodium removal from sodium wetted under sodium ultra sonic scanner
JP4343092B2 (en) Reactor material surface modification method and apparatus
JP3266485B2 (en) Boiling water nuclear power plant, method of operating the same, and method of forming oxide film on wetted surface of its component