Результат интеллектуальной деятельности: Способ и устройство для аварийного извлечения из пенала кантователя пучка твэлов

Известен способ и комплекс технологического оборудования для разделки отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора РБМК на два пучка твэлов, установки пучка твэлов в ампулы, и загрузки ампул с пучками твэлов в металлобетонный контейнер (патенты РФ №2226011, №2328046 и др.) для освобождения пристанционных хранилищ и перевода отработанного ядерного топлива на сухое хранение.

Перед началом разделки отработавшей двухпучковой топливной сборки реактора РБМК с силовыми решетками, расположенными у верхнего и нижнего ее концов, ее устанавливают в пенал кантователя, приспособленный для размещения в нем по высоте только одного пучка твэлов. После отделения от топливной сборки подвески и разделения топливной сборки на два, не связанных между собой пучка твэлов, верхний пучок твэлов устанавливают в ампулу, а на пенал кантователя надевают крышку, после чего осуществляют поворот кантователя в вертикальной плоскости на 180°. Благодаря повороту на 180° нижний пучок твэлов оказывается расположенным в пенале кантователя силовой решеткой вверх, что позволяет, после удаления крышки с пенала кантователя, извлечь из него за силовую решетку нижний пучок твэлов и установить его в ампулу.

Предлагаемое грузозахватное устройство предназначено для аварийного извлечения в защитной камере отделения разделки отработавших тепловыделяющих сборок из пенала кантователя, в случае отказа механизмов перемещения кантователя, пучка твэлов, установленного силовой решеткой вниз, установки пучка твэлов с грузозахватным устройством в другой исправный кантователь второй цепочки отделения разделки, поворот кантователя в вертикальной плоскости на 180° и извлечение грузозахватного устройства из кантователя.

Известно грузозахватное устройство (патент №2306253 В66С 1/32, В66С 1/62 Опубликовано: 20.09.2007), содержащее траверсу с полыми стойками, внутри которых размещены ползуны, взаимодействующие с захватными лапами, приспособление для синхронного перемещения захватных лап, включающее установленную с возможностью ограниченного вертикального перемещения П-образную рамку. Вертикальные элементы П-образной рамки размещены внутри полых стоек и жестко связаны с ползунами, имеющими скосы для взаимодействия с L-образными захватными лапами. L-образные захватные лапы выполнены в виде одноплечих рычагов, шарнирно установленных на стойках и прикрепленных к ним опорными носками через пружины растяжения. Достигается возможность захвата емкостей в стесненных условиях.

Существенными недостатками такого устройства, в нашем случае, являются то, что оно не позволяет поместить пучок твэлов с грузозахватным устройством в пенале кантователя и обеспечить его извлечение после кантования.

В основу изобретения положена задача - разработать способ и устройство для безопасного извлечения за силовую решетку пучка твэлов из полости пенала кантователя, в которой он установлен с минимальным зазором, в случае отказа механизмов перемещения кантователя, установки пучка твэлов с грузозахватным устройством в другой исправный кантователь второй цепочки отделения разделки, поворот кантователя в вертикальной плоскости на 180° и извлечение грузозахватного устройства из кантователя.

При использовании предлагаемого изобретения могут быть получены, в частности, следующие технические результаты:

- повышение безопасности проведения работ,

- понижение дозовых нагрузок на обслуживающий персонал при ремонте аварийного кантователя.

Указанная задача решается тем, что в способе извлечения пучка твэлов за силовую решетку, находящегося внутри нижнего торца пенала кантователя, используется грузозахватное устройство, состоящее из двух частей: цилиндрического корпуса, с возможностью его размещения в пенале кантователя, закрытого крышкой, и переходной втулки, с возможностью ее установки на обоих торцах цилиндрического корпуса.

Корпус грузозахватного устройства выполнен в виде цилиндрической трубы, способной проходить в зазоре между пучком твэлов и пенала кантователя. В нижней части корпуса выполнены шесть пазов, в которых на осях установлены шесть подпружиненных лапок.

На торцах выполнены шесть посадочных отверстий для возможности закрепления с обоих торцов переходной втулки, которая фиксируется в отверстиях винтами.

Сплошная цилиндрическая форма корпуса грузозахватного устройства обеспечивает защиту пучка твэлов от случайных воздействий при выполнении технологических операций при перемещении пучка твэлов в рабочий кантователь.

Переходная втулка представляет собой цилиндрический корпус с шестью резьбовыми отверстиями, в которые вкручены невыпадающие винты, с помощью которых данная втулка закрепляется на корпусе в посадочных отверстиях.

Переходная втулка имеет специальный выступ для сцепления захвата для крышек ампул камеры разделки отработавших тепловыделяющих сборок.

После сцепления переходной втулки захватом для крышек ампул грузозахватное устройство перемещается на ось корпуса неисправного кантователя, далее происходит процесс опускания грузозахватного устройства в кантователь, при этом подпружиненные лапки поворачиваются в вертикальное положение, а в процессе прохождения силовой решетки пучка твэлов лапки, под действием пружин, поворачиваются в горизонтальное положение и располагаются под силовой решеткой пучка твэлов.

Контроль опускания осуществляется визуально по отметке на корпусе грузозахватного устройства, которая должна совпасть с торцом пенала кантователя.

При извлечении грузозахватного устройства с пучком твэлов внутри из пенала кантователя, лапки удерживают пучок твэлов за силовую решетку в корпусе грузозахватного устройства. После извлечения грузозахватное устройство с пучком твэлов внутри помещается в рабочий кантователь и переходная втулка демонтируется. Кантователь закрывается крышкой и происходит процесс кантования на 180°, далее крышка кантователя снимается и на посадочные отверстия корпуса грузозахватного устройства монтируется и фиксируется винтами переходная втулка, после чего грузозахватное устройство извлекается из пенала кантователя, при этом пучок твэлов остается внутри пенала кантователя с силовой решеткой вверху. Далее продолжается штатная технология разделки отработавших тепловыделяющих сборок.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, представленными на фиг. 1-5:

фиг. 1 - общий вид грузозахватного устройства в момент установки в пенал кантователя и перед извлечением пучка твэлов из пенала кантователя;

фиг. 2 - общий вид грузозахватного устройства с установленным пучком твэлов внутри;

фиг. 3 - положение грузозахватного устройства после кантования пучка твэлов;

фиг. 4 - переходная втулка;

фиг. 5 - фрагмент нижней части грузозахватного устройства.

Грузозахватное устройство, позволяющее извлечь пучок твэлов за силовую решетку 1, находящийся внутри пенала кантователя силовой решеткой вниз, согласно изобретению состоит из двух частей: цилиндрического корпуса 2 и переходной втулки 7.

Корпус 2 грузозахватного устройства выполнен в виде цилиндрической трубы, в нижней части которой выполнены шесть пазов, в которых на осях 4 установлены шесть подпружиненных лапок 3.

На торцах корпуса 2 выполнены шесть посадочных отверстий 10 для возможности закрепления с обоих торцов переходной втулки 7, которая фиксируется в отверстиях невыпадающими винтами 8.

Переходная втулка 7 (фиг. 1, 2, 3, 4) представляет собой цилиндрический корпус с шестью резьбовыми отверстиями, в которые вкручены невыпадающие винты 8, с помощью которых данная втулка закрепляется на корпусе в посадочных отверстиях 10.

В верхней части переходной втулки выполнена проточка 11 (фиг. 2, 4) для сцепления захвата для крышек ампул камеры разделки отработавших тепловыделяющих сборок.

Для однозначной ориентации переходной втулки 7 на обоих торцах корпуса 2 грузозахватного устройства выполнены две проточки 12 (фиг. 5), а переходная втулка 7 оснащена двумя выступами 11 (фиг. 4).

Предлагаемый способ извлечения пучка твэлов осуществляется следующим образом.

На корпус 2 (фиг. 1, 2) надевается переходная втулка 7 и фиксируется в посадочных отверстиях 10 винтами 8. Штатным захватом для крышек ампул грузозахватное устройство перемещается на ось корпуса неисправного кантователя. В процессе опускания грузозахватного устройства в кантователь подпружиненные лапки 3 поворачиваются в вертикальное положение.

Контроль опускания осуществляется визуально по отметке 9 на корпусе грузозахватного устройства, которая должна совпасть с торцом пенала кантователя.

При проходе силовой решетки пучка твэлов корпусом 2 в нижней крышке пенала кантователя лапки 3, под действием пружин 5, поворачиваются в горизонтальное положение и располагаются под силовой решеткой 1.

При извлечении грузозахватного устройства с пучком твэлов внутри из пенала кантователя лапки 3 удерживают пучок твэлов за силовую решетку 1. После извлечения грузозахватное устройство с пучком твэлов внутри помещается в рабочий кантователь второй цепочки отделения разделки, переходная втулка 7 снимается, кантователь закрывается крышкой и происходит процесс кантования. Далее крышка кантователя снимается и на посадочные отверстия 10 корпуса 2 надевается и фиксируется винтами 8 переходная втулка 7 (фиг. 3), и грузозахватное устройство извлекается из пенала кантователя за переходную втулку 7 с проточкой для захвата 11, при этом пучок твэлов остается внутри пенала кантователя. Далее продолжается штатная технология разделки отработавших тепловыделяющих сборок.