RU44861U1

RU44861U1 - DEVICE FOR MOVING AND CHECKING THE LEAKAGE OF TELES OF HEAT FUEL-ASSEMBLY REACTOR WITH A LIQUID HEATER

Info

Publication number: RU44861U1
Application number: RU2004130706/22U
Authority: RU
Inventors: П.Д. Славягин; Л.А. Первушин
Original assignee: Славягин Павел Дмитриевич
Priority date: 2004-10-25
Filing date: 2004-10-25
Publication date: 2005-03-27

Abstract

Техническое решение относится к области атомной энергетики, а именно, к области эксплуатации ядерных реакторов с жидким теплоносителем, и может быть использовано при изготовлении, эксплуатации, переработке и хранении ядерного топлива, размещенного в тепловыделяющих сборках (ТВС).The technical solution relates to the field of nuclear energy, namely, to the field of operation of nuclear reactors with a liquid coolant, and can be used in the manufacture, operation, processing and storage of nuclear fuel placed in fuel assemblies (FAs).

Description

Техническое решение относится к области атомной энергетики, а именно, к области эксплуатации ядерных реакторов с жидким теплоносителем, и может быть использовано при изготовлении, эксплуатации, переработке и хранении ядерного топлива, размещенного в сборках тепловыделяющих элементов (твэлов).The technical solution relates to the field of nuclear energy, namely, to the field of operation of nuclear reactors with a liquid coolant, and can be used in the manufacture, operation, processing and storage of nuclear fuel located in assemblies of fuel elements (fuel elements).

Известно устройство для удаления и транспортировки тепловыделяющих сборок ТВС (US, патент 5064606, G 21 С 19/00, 1991), содержащее корпус с узлом соединения к транспортному средству, элемент удержания ТВС и фиксатор.A device is known for removing and transporting fuel assemblies of fuel assemblies (US patent 5064606, G 21 C 19/00, 1991), comprising a housing with a node for connecting to a vehicle, a fuel assembly retaining element and a latch.

Недостатком известного устройства следует признать отсутствие возможности осуществления контроля герметичности твэлов ТВС.A disadvantage of the known device should be recognized as the lack of the ability to control the tightness of fuel assemblies of fuel assemblies.

Известно устройство для удаления капсулы с отработанным ядерным топливом (SU, авторское свидетельство 1235387 G 21 С 19/34, 1987), содержащее транспортную трубу, предназначенную для перегрузки капсулы, грузовой канат кранового механизма с закрепленным на нем захватом, взаимодействующим с капсулой, механизм удержания капсулы от падения, включающий блоки и гибкие связи, соединенные с механизмом включения тормоза, взаимодействующего с конечными выключателями кранового механизма.A device for removing capsules with spent nuclear fuel (SU, copyright certificate 1235387 G 21 C 19/34, 1987), comprising a transport pipe for overloading the capsule, a cargo crane rope with a grip fixed to it that interacts with the capsule, a retention mechanism, is known capsules from falling, including blocks and flexible connections, connected to the brake engaging mechanism, interacting with the limit switches of the crane mechanism.

Наиболее близким аналогом предлагаемого устройства следует признать устройство перегрузки и контроля герметичности ТВС реактора с жидким теплоносителем (RU, патент 2186429 G 21 С 17/07, 2002). Известное устройство содержит наружную, среднюю и внутреннюю секции, захват перемещаемой и контролируемой ТВС, размещенный в нижней части внутренней секции и подключенный к приводу, блок управления, систему подачи газа и систему контроля радионуклидов в газе, причем система подачи газов включает компрессор, газовую емкость, форсунку и трубопроводы, при этом компрессор подключен к блоку управления, выход компрессора соединен с газовой емкостью, выход которой посредством клапана подключен к входу трубопровода, выход которого соединен с форсункой, установленной с возможностью введения газа из газовой емкости в нижнюю часть наружной секции, а система контроля содержания радионуклидов в газе включает трубопровод, измерительное устройство и побудитель расхода газа, причем входной конец трубопровода расположен в надводном объеме между средней и внутренней секциями, выходной конец трубопровода подключен к входу измерительного устройства, выход которого подключен к входу побудителя движения газа, при этом трубопровод, расположенный между внутренней секцией и измерительным устройством, состоит из наружной и внутренней частей, установленных с возможностью их взаимного перемещения относительно друг друга без нарушения герметичности трубопровода.The closest analogue of the proposed device should be recognized as a device for overloading and tightness control of a fuel assembly of a reactor with a liquid coolant (RU, patent 2186429 G 21 C 17/07, 2002). The known device comprises an outer, middle and inner section, a gripper of a movable and controlled fuel assembly located in the lower part of the inner section and connected to the drive, a control unit, a gas supply system and a radionuclide control system in gas, the gas supply system including a compressor, a gas container, nozzle and pipelines, while the compressor is connected to the control unit, the compressor output is connected to a gas tank, the output of which is connected via a valve to the pipeline inlet, the output of which is connected to the nozzle installed with the possibility of introducing gas from the gas tank into the lower part of the outer section, and the control system for the content of radionuclides in the gas includes a pipeline, a measuring device and a gas flow inducer, and the inlet end of the pipeline is located in the surface volume between the middle and inner sections, the outlet end of the pipeline connected to the input of the measuring device, the output of which is connected to the input of the stimulator of gas movement, while the pipeline located between the inner section and the measuring m device, consists of external and internal parts installed with the possibility of their mutual movement relative to each other without violating the tightness of the pipeline.

Недостатком известного устройства следует признать недостаточную точность определения содержания радионуклидов из-за несовершенства системы пробоотбора.A disadvantage of the known device should be recognized as insufficient accuracy in determining the content of radionuclides due to imperfections in the sampling system.

Техническая задача, решаемая посредством предложенного устройства, состоит в повышении точности определения радионуклидов.The technical problem solved by the proposed device is to increase the accuracy of determination of radionuclides.

Технический результат, получаемый при реализации предложенного технического решения, состоит в повышении безопасности работы с ТВС.The technical result obtained by implementing the proposed technical solution is to increase the safety of working with fuel assemblies.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать устройство перегрузки и контроля герметичности твэлов ТВС реактора с жидким теплоносителем, содержащее наружную и внутреннюю секции, захват перемещаемой и контролируемой ТВС, размещенный в нижней части внутренней секции и подключенный к приводу, блок управления, систему подачи газа и систему контроля радионуклидов в газе, причем система подачи газа включает компрессор, газовую емкость и трубопроводы, при этом компрессор подключен к блоку управления, выход компрессора соединен с газовой емкостью, выход которой посредством клапана подключен к входу трубопровода, установленного с возможностью введения газа из газовой емкости в нижнюю часть наружной секции, а система контроля содержания радионуклидов в газе включает трубопровод, измерительное устройство и побудитель расхода газа, причем входной конец трубопровода расположен в надводном объеме внутри рабочей штанги, выходной конец трубопровода подключен к входу измерительного устройства, выход которого подключен к входу побудителя движения газа, причем вход трубопровода, расположенного между внутренней секцией и измерительным устройством, расположен в надводном пространстве внутри наружной секции. В предпочтительном варианте реализации устройство может дополнительно содержать среднюю секцию, расположенную между наружной и внутренней секциями, причем To achieve the specified technical result, it is proposed to use a device for overloading and tightness control of fuel rods of a fuel assembly reactor with a liquid coolant, containing the outer and inner sections, the capture of the movable and controlled fuel assemblies, located in the lower part of the inner section and connected to the drive, control unit, gas supply system and system control of radionuclides in gas, and the gas supply system includes a compressor, a gas tank and pipelines, while the compressor is connected to a control unit, the output of the computer the spring is connected to a gas tank, the outlet of which is connected via a valve to the inlet of the pipeline, which is capable of introducing gas from the gas tank to the lower part of the outer section, and the radionuclide content monitoring system in the gas includes a pipeline, a measuring device and a gas flow inducer, the inlet end of the pipeline located in the surface volume inside the working rod, the output end of the pipeline is connected to the input of the measuring device, the output of which is connected to the input of the motion inducer g aza, and the inlet of the pipeline located between the inner section and the measuring device is located in the surface space inside the outer section. In a preferred embodiment, the device may further comprise a middle section located between the outer and inner sections, moreover

длина средней секции такова, что ТВС, поднятая в транспортное положение, до 50% своей длины находится внутри средней секции. Также в предпочтительном варианте реализации вход трубопровода, расположенный между внутренней секцией и измерительным устройством, выполнен на высоте 250-350 мм над уровнем воды. Указанный трубопровод может проходить с внешней стороны наружной секции, в этом случае он сообщен с надводным пространством внутри наружной секции посредством штуцера, установленного в наружной секции. Трубопровод может также проходить и между средней и наружной секциями.the length of the middle section is such that the fuel assembly raised to the transport position, up to 50% of its length is inside the middle section. Also in a preferred embodiment, the pipeline inlet located between the inner section and the measuring device is made at a height of 250-350 mm above the water level. The specified pipeline can pass from the outer side of the outer section, in which case it is connected with the surface space inside the outer section by means of a fitting installed in the outer section. The pipeline may also pass between the middle and outer sections.

Предпочтительный вариант реализации предлагаемого устройства с извлекаемой из реактора ТВС приведен на чертеже, при этом использованы следующие обозначения: наружная секция 1, перегрузочная машина 2, средняя секция 3, средняя секция 4, ТВС 5, захват 6, уровень воды в реакторе 7, трубопровод 8 подачи газа, точка ввода газа 9 в под низ ТВС, емкость 10 с газом, электромагнитный клапан 11, управляемый блоком управления 12, ручной клапан 13, компрессор 14, манометр 15, предохранительный клапан 16, зазор 17 между наружной 1 и средней 3 секциями, надводный объем 18, трубопровод 19 пробоотбора, воздушный насос 20, измерительное устройство 21, блок 22 обработки и отображения информации.A preferred embodiment of the device with fuel assembly removed from the reactor is shown in the drawing, with the following notation used: outer section 1, reloading machine 2, middle section 3, middle section 4, fuel assembly 5, capture 6, water level in reactor 7, pipeline 8 gas supply, a gas entry point 9 into the bottom of the fuel assembly, a container 10 with gas, an electromagnetic valve 11 controlled by a control unit 12, a manual valve 13, a compressor 14, a pressure gauge 15, a safety valve 16, a gap 17 between the outer 1 and middle 3 sections, surface volume 18, sampling ruboprovod 19, air pump 20, the measuring device 21, the processing unit 22 and display information.

В иллюстрируемом варианте реализации предлагаемое устройство содержит телескопическую рабочую штангу, состоящую из наружной секции 1, прикрепленной к мосту перегрузочной машины 2. Внутри наружной секции 1 расположены средняя секция 3 и размещенная внутри ее внутренняя секция 4, при этом длина средней секции 3 обеспечивает возможность визуального осмотра ТВС. Транспортируемую ТВС 5 прикрепляют захватом 6 к внутренней секции 4 рабочей штанги, причем в транспортном In the illustrated embodiment, the proposed device contains a telescopic working rod, consisting of an outer section 1 attached to the bridge of the reloading machine 2. Inside the outer section 1 there is a middle section 3 and an inner section 4 located inside, while the length of the middle section 3 allows visual inspection Fuel assembly. The transported fuel assembly 5 is attached by a gripper 6 to the inner section 4 of the working rod, and in the transport

положении ТВС расположена ниже уровня воды в реакторе 7. На наружной секции 1 установлен трубопровод 8 подачи газа в секции 1, 3 и 4. Воздух, находящийся под заданным давлением в емкости 10 через электромагнитный клапан 11, управляемый сигналом блока управления 12, или через ручной клапан 13 посредством трубопровода 8 подают под низ ТВС 5. Давление в емкости 10 создают компрессором 14, измеряют манометром 15 и регулируют предохранительным клапаном 16. Заполнение емкости 10 осуществляют заранее, до открытия клапанов 11 или 13. При подъеме ТВС 5 из ячейки активной зоны реактора (или из ячейки стеллажа бассейна выдержки) давление окружающей ТВС 5 воды уменьшается. В случае если некоторые тепловыделяющие элементы, составляющие ТВС 5, не герметичны, то из-за уменьшения внешнего давления продукты деления, находящиеся в газовом зазоре между топливом и оболочкой негерметичных тепловыделяющих элементов, выходят в окружающую тепловыделяющие элементы воду. Газ, выходящий из трубопровода 8, образует пузыри, которые, захватывая газообразные продукты деления, всплывают в воде и поступают в надводный объем 18 между секциями рабочей штанги. Из этого объема 18 по трубопроводу 19 пробоотбора, входное отверстие которого расположено в области указанного надводного объема 18, газ и газообразные продукты деления поступают в измерительное устройство 21 и затем в воздух реакторного зала. Сигнал с детектора устройства 21 поступает в блок обработки и отображения информации. По величине сигнала судят о герметичности тепловыделяющих элементов.the fuel assembly position is located below the water level in reactor 7. On the outer section 1, a gas supply pipe 8 is installed in sections 1, 3, and 4. Air under a predetermined pressure in the container 10 through an electromagnetic valve 11 controlled by a signal from the control unit 12, or through a manual valve 13 is supplied through the pipe 8 to the bottom of the fuel assembly 5. The pressure in the tank 10 is created by the compressor 14, measured by a pressure gauge 15 and adjusted by a safety valve 16. The tank 10 is filled in advance before the valves 11 or 13 are opened. When the fuel assembly 5 is lifted from the cell In the outer zone of the reactor (or from the cell of the rack of the holding pool), the pressure of the surrounding fuel 5 water decreases. If some of the fuel elements that make up the fuel assembly 5 are not tight, then due to a decrease in external pressure, the fission products located in the gas gap between the fuel and the shell of the leaky fuel elements go out into the surrounding water fuel elements. The gas leaving the pipeline 8 forms bubbles, which, capturing the gaseous fission products, float in the water and enter the surface volume 18 between the sections of the working rod. From this volume 18, through a sampling pipe 19, the inlet of which is located in the region of said surface volume 18, gas and gaseous fission products enter the measuring device 21 and then into the air of the reactor hall. The signal from the detector of the device 21 enters the processing unit and display information. The magnitude of the signal is judged on the tightness of the fuel elements.

Процесс контроля осуществляют одновременно с процессом транспортировки ТВС. ТВС 5 втягивают в рабочую штангу в транспортное положение. Предварительно заполняют емкость 10 The control process is carried out simultaneously with the process of transportation of fuel assemblies. FAs 5 are pulled into the working rod in the transport position. Pre-fill tank 10

газом (предпочтительно, воздухом с использованием компрессора 14). Открывая клапана 11 или 13, подают газ под нижнюю часть ТВС 5. Отбирают с использованием трубопровода 19 из объема между средней 3 и наружной 1 секциями газ с газообразными продуктами деления с последующим анализом отобранной газовой смеси.gas (preferably air using compressor 14). Opening the valve 11 or 13, gas is supplied under the lower part of the fuel assembly 5. Using a pipeline 19, gas with gaseous fission products is taken from the volume between the middle 3 and the outer 1 sections, followed by analysis of the selected gas mixture.

Использование элементов, отличающих предложенную конструкцию от известного аналога, позволяет повысить точность определения выделения радионуклидов на 18%.The use of elements that distinguish the proposed design from the well-known analogue allows to increase the accuracy of determining the allocation of radionuclides by 18%.

Claims

1. A device for moving and monitoring the tightness of fuel rods of a fuel assembly of a reactor with a liquid coolant, comprising an outer and inner section, a gripper for a movable and controlled fuel assembly located at the bottom of the inner section and connected to the drive, a control unit, a gas supply system and a radionuclide monitoring system in gas, moreover, the gas supply system includes a compressor, a gas tank and pipelines, while the compressor is connected to a control unit, the compressor output is connected to a gas tank a valve, the outlet of which is connected via a valve to the inlet of the pipeline, which is capable of introducing gas from the gas tank into the lower part of the outer section, and the system for monitoring the radionuclide content in the gas includes a sampling pipeline, a measuring device and a gas flow inducer, the inlet end of the sampling pipeline surface volume inside the working rod, and its output end is connected to the input of the measuring device, the output of which is connected to the input of the stimulator of gas movement, distinguishing it is that the inlet of the sampling pipeline is located in the surface space between the inner and outer sections.

2. The device according to claim 1, characterized in that it further comprises a middle section located between the outer and inner sections, the length of the middle section being such that the fuel assembly raised to the transport position, up to 50% of its length, is inside the middle section.

3. The device according to claim 1, characterized in that the inlet of the sampling pipeline is made at a height of 250-350 mm above the water level.

4. The device according to claim 1, characterized in that the sampling pipe is located on the outside of the outer section and is connected to the surface space inside the outer section by means of a fitting installed in the outer section.

5. The device according to claim 2, characterized in that the sampling pipeline is located between the middle and outer sections.