SK48096A3

SK48096A3 - Method and device for shearing elements of a nuclear plant

Info

Publication number: SK48096A3
Application number: SK480-96A
Authority: SK
Inventors: Jean-Claude Schultz
Original assignee: Cogema
Priority date: 1993-10-19
Filing date: 1994-10-18
Publication date: 1997-08-06
Also published as: JPH11505601A; CZ111896A3; EP0724763A1; WO1995011510A1; FR2711446B1; DE69412117D1; DE69412117T2; RU2109353C1; FR2711446A1; EP0724763B1; US5957018A

Description

Spôsob a zariadenie na delenie častí jadrových zariadení strihaním

Oblasť techniky

Predkladaný vynález sa týka delenia častí použitých v konštrukciách jadrových zariadení strihaním. Vynález sa zvlášť týka delenia taviacich nádob.

Doterajší stav techniky

Demontáž nukleárnych zariadení je špecifický problém, ktorý znepokojuje inštitúcie zodpovedné za bezpečnosť a ochranu jadrových zariadení rovnako tak ako užívateľa jadrovej elektrárne. Za niekoľko desaťročí bola vyvinutá rada demontážnych zariadení a skúsenosť ukázala, že existujúce demontážne zariadenia je nutné vylepšiť a alebo vyvinúť na tento účel nové zariadenia. Rada zemí v tomto smere zahájila výskum a vývoj.

Pretože jadrové zariadenia sú rôznych veľkostí a typov, je potrebné mať na vykonávanie demontážnych prác veľké množstvo rôznych prostriedkov. Obvykle sú vykonávané pomocou niektorého z existujúcich postupov, napríklad termálneho, elektrotermálneho, pyrotechnického, mechanického atď.

Voľba konkrétneho spôsobu delenia je závislá na rade kritérií, menovite na účinnosti delenia, nákladoch, prevádzkových obmedzeniach, úrovni znečistenia prostredia a delenom materiále.

Sú známe rôzne mechanické spôsoby delenia s použitím okružnej píly, priamočiarej píly, brúsneho kotúča a kábla a

- 2 vŕtacích zariadení. Vďaka svojej váhe a celkovým rozmerom sú tieto nástroje ťažko použiteľné.

Niektoré súčiastky jadrových zariadení sú obzvlášť ťažko deliteľné. Môže to byť spôsobené povahou materiálu, z ktorého sú vyrobené, ich hrúbkou alebo ich stavom. To platí obzvlášť o taviacich nádobách vyrobených zo zliatin niklu, chrómu a železa, ako je napríklad Inconel 601 ^(R), ktoré majú hrúbku okolo 10 mm. Navyše je vnútorná stena použitých taviacich nádob porytá residuálnou vrstvou skla, čo ešte zvyšuje ťažkosť delenia. Následkom toho je v súčasnosti prakticky nemožné tieto nádoby deliť. Testy s priamočiarnymi pílami ukázali, že na demontáž takejto nádoby sú potrebné zhruba dva mesiace.

Podstata vynálezu

Predkladaný vynález umožňuje vyriešiť problém delenia taviacich nádob vyvinutím nového spôsobu delenia pri demontáži Tento spôsob a a to pomocou strihania, zariadení na spracovanie jeho aplikácia v častí jadrových zariadení dovoľuje

Tiež je potrebné pozoruhodné zlepšenie účinnosti delenia, podotknúť, že takéto zlepšenie pôvodne nebolo vôbec očakávané. Testy strihacieho zariadenia na použitých taviacich nádobách zo zliatiny Inocel 601 ukázali, bolo možné strihaním vykonať mesiacov pri použití priamočiarej píly, čo je v súčasnosti používaná metóda.

že úplné spracovanie nádoby za 24 hodín namiesto dvoch

Prekladaný používaných pri vynález sa teda týka spôsobu delenia časti konštrukcii jadrových zariadení s cieľom ich demontáže, ktorý sa skladá z nasledujúcich krokov:

umiestnenie a udržovanie časti pred ostrím strihacieho nástroja, ktorý je v pracovnej polohe, pritlačovanlm strihanej časti k ostriu strihacieho nástroja a manipuláciou so strihacím nástrojom tak, aby bola vykonaná prvá strihacia operácia na spracovávanej časti,

- oddialenie spracovávanej časti na konci prvej strihacej operácie od strihacieho nástroja a návrat strihacieho nástroja do pracovnej polohy, prípadné opakovanie predchádzajúcich krokov s cieľom vykonať potrebný počet strihacích operácií.

Vynález sa tiež týka zariadenia na vykonávanie vyššie uvedeného spôsobu delenia, ktoré sa skladá z nosiča spracovávanej časti, pričom tento nosič je vybavený strihacím nástrojom, ovládaným ovládacím ústrojenstvom, ďalej sa skladá z ústrojenstva na udržovanie spracovávanej časti pred ostrím strihacieho nástroja, z ústrojenstva na pretlačovanie spracovanej časti k strihaciemu nástroju a z ústrojenstva na oddialenie spracovanej časti od strihacieho nástroja.

Strihací nástroj je s výhodou list prechádzajúci nosičom, pričom časť nosiča dotýkajúca sa listu slúži ako protikus strihacieho nástroja. Táto časť nosiča dotýkajúca sa listu strihacieho nástroja môže byť vykonaná ako výmenná, čo umožňuje rýchlu náhradu tejto časti nosiča v prípade jej poškodenia.

Výmenná časť nosiča môže obsahovať štrbinu, ktorá umožňuje aby list strihacieho nástroja prechádzal nosičom.

Počas strihacej operácii sa listom strihacieho nástroja pohybuje kolmo k nosiču, pričom jeho ostrie je s výhodou v šikmej polohe vzhľadom k nosiču.

Ovládacie zariadenie strihacieho nástroja môže obsahovať válec s piestom, demontovateľne spojený s listom.

Upevňovacie, prítlačné a uvoľňovacie ústrojenstvá sú s výhodou vytvorené ako zarážky ovládané válcami s piestami.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude ďalej detailnejšie opísaný s využitím pripojených obrázkov, ktoré ho ilustrujú, bez toho aby obmedzovali jeho rozsah.

Obr. 1 podáva celkový pohľad na strihacie zariadenie podľa predkladaného vynálezu, obr. 2 je rez detailu strihacieho zariadenia podľa vynálezu a ukazuje časti strihacieho nástroja, obr. 3 ukazuje detail strihacieho zariadenia podľa vynálezu, znázornený na obr. 2, v rozobratom stave, obr. 4 je nárys strihacieho zariadenia podľa vynálezu, a obr. 5 je čiastočný pôdorysný pohľad na strihacie zariadenie podľa vynálezu.

Príklady vyhotovenia vynálezu

Zariadenie znázornené na obr. 1 má pracovný stôl 1_, slúžiaci ako nosič strihanej časti. Štyri válce 2, 3, 4 a 5, umiestnené vzájomne ortogonálne okolo stolu sú k stolu i upevnené upínacími zariadeniami 12, 13, 14 a 115. Piesty týchto z

válcov majú tú istú výsuvnú dĺžku, napríklad 00 mm. Zariadenie tiež obsahuje sklz umiestnený pod stolom a nádobu, v ktorej sú zhromažďované odstrižky vznikajúce pri strihacej operácii. Sklz a nádoba nie sú na obrázku znázornené. Válec strihacieho zariadenia 6 je umiestnený pod stolom a je udržovaný v kolmej polohe k stolu dvoma tyčami. Válec strihacieho zariadenia 6 ovláda pohyb strihacieho zariadenia, tu vytvoreného listom 7, prechádzajúcim pracovným stolom X vďaka štrbine 8, a majúcim ostrie 7i.

Válce 3a 5 ovládajú pohyb zarážok 23. 25. ktoré sú rovnobežné s listom 7 a sú používané na upevnenie časti určenej na rozstrihanie. V závislosti na veľkosti strihanej časti sú válce 3a 5 umiestnené v premenlivej vzdialenosti od osi stolu X, prechádzajúcej rovinou listu 7, a to pomocou štrbín, ako je štrbina XX, ktorými prechádzajú elementy, upevňujúce upínacie zariadenie 13 a 15.

Zarážky 23 a 25 sú pri svojom posune vedené vodiacimi štrbinami, ako sú 231. 232, 251 a 252, pomocou na obrázku neznázornených súčastí, prechádzajúcich štrbinami. Pracovný tlak, vyvíjaný válcami 3 a 5 môže byť približne 30 barov.

Válec 4 je používaný na pritlačovanie strihanej časti k listu strihacieho zariadenia 7. Na obrázku je znázornený stabilne upevnený k stolu X pomocou upínacieho zariadenia 14. Môže však byť tiež umiestnený v premenlivej polohe vzhľadom k listu, pokiaľ sa elementy, upevňujúce upevňovacie zariadenie, umiestni do štrbín 241 a 242. ktoré sú používané na vedenie prítlačnej dosky 24. Táto prítlačná doska nie je tak veľká ako má tvar U a je opatrená neznázornenými prechádzajúcimi štrbinami 241 a 242.

zarážky 23 a 25. vodiacimi kolíkmi,

Pracovný tlak, vyvíjaný válcom 4 môže byť 100 barov.

Válec 2 je používaný na spätný posun časti určenej na strihanie po skončení strihacej operácii, kedy list 7 je v spodnej polohe. V tomto prípade zarážka 22 pevne spojená s piestnicou válca 2 prechádza nad listom. Válec 2 je znázornený ako pevne upevnený k stolu, ale môže byť tiež pripevnený premiestni teľným spôsobom podobne ako to majú ostatné válce, ak by pracovný stôl bol opatrený príslušnými štrbinami. To isté sa týka aj zarážky 22, ktorá nie je vedená štrbinami stolu, pretože jej činnosť nevyžaduje tak veľkú presnosť pohybu ako ostatné súčasti na upevňovanie a pritlačovanie časti určenej na strihanie. Pracovný tlak, vyvíjaný válcom 2 môže byť 100 barov.

Válce 2, 3, 4 a 5 môžu byť s výhodou napojené na hydraulickú stanicu s olejovými alebo vodnými výmenníkmi. Tato stanica umožní vykonanie po sebe nasledujúce deliace operácie:

- upevnenie časti určenej na strihanie pomocou prídržných zarážok 23 a 25.

pritlačovanie časti určenej na strihanie k listu strihacieho zariadenia 7 v hornej polohe pomocou prítlačnej doske 24.

- strihanie časti určenej na strihanie pohybom listu 7 smerom dolu pri súčasnom udržovaní pritlačovacieho tlaku,

- spätný posun prítlačnej dosky a pohyb dopredu zarážky

22. čím sa uvoľní časť určená na strihanie a prípadne sa môže znovu zahájiť strihací cyklus.

Stôl je opatrený protikusom 9 strihacieho listu, v ktorom je umiestnený opotrebovaný diel 10. ktorý je odmontovateľný a vymeniteľný, a je opatrený štrbinou 8 dovoľujúcou priechod listu 7. Protikus je s výhodou vyrobený z nitridovanej oceli.

Obrázky 2 a 3 znázorňujú list 7 strihacieho zariadenia a jeho charakteristiky a dovoľujú pochopenie jeho činnosti.

Válec 6 je vytvorený ako dvojčinný. Jeho telo 60 je opatrené prívodom kvapaliny 61 na vysunutie a prívodom kvapaliny 62 na spätný pohyb. Zmienená kvapalina môže byt napríklad voda. Válec 6 je opatrený dolným uzáverom 63 a horným uzáverom 64. medzi ktorými sa môže pohybovať piest 65. Piest 65 pokračuje piestnicou 66, prechádzajúcou horným uzáverom 64, ktorá má vo svojej hornej časti úsek opatrený závitom 67.

Spojovací diel. 30 má vo svojej dolnej časti vnútorný závit 31 dovoľujúci jeho spojenie so závitom 67 opatreným koncom piestnice 66 s protimatkou 20. Horná časť spojovacieho dielu 30 je formovaná do tvaru drážky 32.

Spodný diel 1 istú 7 má tvar čapu 72. Tento čap zapadá do drážky v spojovacom dielu 30. Válec môže pohybovať listom 7 zhora dolu.

Ako už bolo uvedené vyššie, válec 6 je vo svojej polohe udržovaný pomocou dvoch tyčí, ktoré nie sú znázornené. Jeho horná časť je spojená s obecne valcovým medzikusom 40, ktorý je medzi stolom £ a válcom 6. Medzikusom 40 prechádza piestnica 66 a nachádza sa v ňom aj spojovací diel 30. Spojenie medzi válcom 6 a medzikusom 40 je vykonané pomocou systému do seba zapadajúcich drážok 41 . Spodná časť spojovacieho dielu je tvorená odoberateľným poloválcom 42. Keď je tento poloválec 42 pripevnený k medzikusu 40 skrutkami 43, zaisťuje spojenie válca 6 s medzikusom 40. Keď je poloválec 42 odobratý a od válca 6 sú odmontované tyče, upevňujúce ho k stolu £, je možné válec 6 posunúť smerom hore k stolu tak, že spojovací diel 30 vystúpi nad hornú časť dutého medzikusu 40 (vytvárajúceho protikus strihacieho listu 9). Potom je možné uvoľniť list 7 a vymeniť ho, pokiaľ je opotrebovaný.

Medzikus 40 je uložený do vybrania 16 v pracovnom stole £ a centrovaný čapmi ako sú čapy 44 (pozri obr. 3). Potom je δ

upevnený k stolu radou skrutiek 45, prechádzajúcich jeho horným okrajom s väčším priemerom. Med2ikus 40 môže byť vyrobený z jedného dielu, môže sa ale tiež skladať z dvoch častí, pričom protikus 9 strihacieho listu je vyrobený zvlášť a potom privarený k spodnej časti medzikusu 40. V tomto prípade môže byť nitridovaný iba protikus 9.

Opotrebí teľný diel 10 je napríklad obdĺžnikový. Jeho štrbina 8 (pozri obr. 1) je dostatočne dlhá na to, aby ňou mohol prechádzať list 7. Opotreb i teľný kus 10 je k protikusu 9 upevnený priskrutkovaním na svojom obvode. Horná rovina zostavy predstavovanej protikusom 9 a opotrebí teľným kusom 10 je totožná s hornou plochou pracovného stolu !_·

List 7 je s výhodou ocele 60 NCD 11 dodávanej ct ostria listu (pozri obr

Pokusy ukázali, že tento uhol by mal byť je s výhodou mierne vrúbkovaný.

vyrobený z nikel-chróm-molybdénove j firmou Aubert et Duval. Uhol sklonu 3) musí byť starostlivé stanovený.

približne 30°. Brit

Obr. 4 a 5 ukazujú zariadenie podľa vynálezu zobrazené pod rôznymi uhlami pohľadu, aby bolo umožnené lepšie pochopenie vynálezu. Obr. 5 ukazuje bodkočiarkovanými čiarami znázornený predmet 50 určený na strihanie.

Vykonané pokusy používali polovicu taviacej nádoby s hrúbkou steny 10 mm. Medzi rebrami nádoby boli vykonávané rezy vzdialené 80 mm. Za 7 minút (počítajúc do toho aj čas potrebný na manipuláciu s nádobou) je možné vykonať na taviacej nádobe rez dlhý 400 mm.

Časť určená na strihanie je umiestnená na pracovný stôl pomocou zdvíhacieho zariadenia. Piesty centrovacích válcov, prítlačného a spätného válca sú na začiatku v zadnej polohe. Iba piest ovládajúci list 7 je v prednej polohe, to je že list je vysunutý. Po uložení strihanej časti na pracovnom stole sa táto umiestni do polohy vhodnej na strihanie pomocou bočných válcov 3 a 5, čo znamená, že ak je časťou určenou na strihanie taviaca nádoba, nachádza sa list medzi jej rebrami.

Potom sa uvedie do činnosti válec 4, čím sa časť určená na strihanie posunie pod ostrie listu 7, ktorý je potom uvedený do pohybu pomocou válca 6, čím sa vykoná prvý rez. Po vykonaní prvého rezu ostane list v spodnej polohe počas doby nutnej na uvoľnenie časti určenej na strihanie pomocou válca

2. Po uvedení zarážky 22 späť do zadnej polohy sa list vráti do hornej polohy a strihací cyklus môže započať znovu.

Priemyslová využiteľnosť

Vynález je využiteľný na delenie častí použitých na konštrukciu jadrových zariadení pre účel ich demontáže.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Spôsob delenia kovových častí používaných pri konštrukcii jadrových zariadení s cieľom ich demontáže pomocou strihania, vyznačujúci sa tým, že sa skladá z nasledujúcich krokov:

- umiestnenie a udržovanie delenej časti pred ostrím (71) listu (7) strihacieho nástroja, ktorý je v pracovnej polohe a ktorého uhol ostria je zhruba 30°, súčasného pritlačovania strihanej časti na ostrie strihacieho nástroja a manipulácia so strihacím nástrojom po vykonaní prvej strihacej operácii na spracovávanej časti,

- oddialenie spracovávanej časti na konci prvej strihacej operácii od strihacieho nástroja a návratu strihacieho nástroja do pracovnej polohy, prípadného opakovania predchádzajúcich krokov na vykonanie potrebného počtu strihacích operácií.
2. Zariadenie na vykonávanie spôsobu podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že sa skladá z pracovného stolu (1), nesúceho spracovávanú čast, pričom tento stôl je vybavený listom (7) predstavujúcim strihací nástroj, ovládaný ovládacím ústrojenstvom, ďalej sa skladá z ústrojenstva na udržovanie spracovávanej časti pred ostrím (71) strihacieho nástroja (7), ktorého pracovný uhol (ot) je zhruba 30° vzhľadom k hornej rovine pracovného stolu (1), 2 ústrojenstva na pri tlačovanie spracovávanej časti k strihaciemu nástroju a z ústrojenstva na oddialenie spracovávanej časti od strihacieho nástroja.
3. Zariadenie podľa nároku 2, vyznačujúce s a f 1Ô ' qk

- 11 tým, že strihací nástroj je list (7) prechádzajúci pracovným stolom (1), pričom časť pracovného stolu dotýkajúci sa listu slúži ako protikus strihacieho nástroja.
4. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že časť pracovného stolu dotýkajúca sa listu strihacieho nástroja je opatrená výmenným dielom (10).
5. Zariadenie podľa nároku 3, vyznačujúce sa tým, že výmenný diel (10) je opatrený štrbinou (8), umožňujúcou aby list strihacieho nástroja prechádzal pracovným stolom (1).
6. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 5, v y značuj úce sa tým, že ovládacie ústrojenstvo strihacieho listu zahrňuje válec (6) s piestom, pričom piestnica (66) je oddeliteľné spojená s listom (7).
7. Zariadenie podľa nároku 6, vyznačujúce sa tým, že list (7) je oddeliteľné spojený s piestnicou (66) válca (6) pomocou spoja čap/drážka (72, 32).
8. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 7, v y značujúce sa tým, že ústrojenstvo na udržovanie, pri tlačovanie a oddialenie spracovávanej časti obsahujúcej zarážky (22, 23, 24, 25) ovládanej válcami (2, 3, 4, 5) .
9. Zariadenie podľa ktoréhokoľvek z nárokov 2 až 7, v y značujúce sa tým, že ostrie (71) listu (7) je vrúbkovaný.