Результат интеллектуальной деятельности: ТРАКТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КАНАЛА ЯДЕРНОГО УРАН-ГРАФИТОВОГО РЕАКТОРА

Предлагаемое техническое решение относится к технике эксплуатации ядерных реакторов, в частности касается средств восстановления работоспособности температурного компенсатора тракта технологического канала (ТК) ядерного уран-графитового реактора, и может быть использовано при проведении капитальных ремонтов на реакторе.

В процессе эксплуатации ядерного уран-графитового реактора, в результате радиационно-термических воздействий, в графитовых блоках происходит объемная радиационная усадка, которая приводит к значительному сокращению геометрических размеров активной зоны реактора. По результатам контроля, проведенного на Ленинградской АЭС, установлено уменьшение линейного размера высоты колонн графитовой кладки реактора. В ядерных уран-графитовых реакторах предусмотрен конструктивный узел, выполняющий функцию температурного компенсатора. Температурный компенсатор выполнен в виде телескопического соединения верхнего трубного тракта и соединительного патрубка. Рабочий ход температурного компенсатора равен величине 220 мм. Указанный параметр является одним из основных критериев, определяющих длительность эксплуатации реакторов. Радиационная усадка кладки на величину, соответствующую рабочему ходу температурного компенсатора и более, не допустима, т.к. приведет к нарушению соосности верхнего трубного тракта и канала колонны графитовой кладки реактора. В уровне техники обнаружены патенты РФ, относящиеся к средствам восстановления работоспособности телескопического соединения тракта технологического канала. В патенте РФ №2075117 в зазор, между опорной плитой колонны графитовых блоков и стаканом, образовавшийся после поднятия графитовой кладки разжимной штангой, устанавливают опорные сегментные вкладыши, на которые затем опускают колонну графитовых блоков. В патенте РФ №2117340 описана конструкция самого сегментного опорного вкладыша и устройство для его установки. В указанных выше патентах решается задача по восстановлению работоспособности телескопического соединения тракта технологического канала.

Ближайшим аналогом заявляемого изобретения является патент РФ №2105358. В данном патенте в качестве средства для восстановления работоспособности тракта технологического канала, выполненного из двух телескопически соединенных труб, используют сегментные вкладыши с характерными поперечными размерами меньше диаметра канала графитовой кладки, которые устанавливают между защитной плитой и графитовой кладкой. Установку сегментных вкладышей выполняют после демонтажа технологического канала.

Недостатком технического решения, представленного в ближайшем аналоге, является то, что для осуществления данного технического решения необходим большой объем подготовленных работ (демонтаж технологического канала), сложность и длительность выполнения работ. Для выполнения работ необходимо изготовить дорогостоящие уникальные приспособления и оборудование.

Задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в создании технического решения, позволяющего выполнять работы по восстановлению работоспособности телескопического соединения тракта (ТСТ) без извлечения (замены) ТК и в более короткие сроки.

Сущность данного технического решения состоит в том, что в тракте технологического канала ядерного уран-графитового реактора, образованного телескопическим соединением внутренней и наружной трубы, предложено на наружной трубе закрепить удлинитель, выполненный в виде бандажного хомута, выступающего над его торцевой частью. Кроме того, предложено бандажный хомут снабдить шарниром и фиксатором, а высоту выступающей части удлинителя над торцевой наружной трубой принять равной 70÷80 мм.

Установку удлинителя тракта технологического канала проводят без удаления технологического канала. Не требуются специальные дорогостоящие приспособления для выполнения работ по вертикальному перемещению защитной плиты с целью образования зазора между защитной плитой и графитовой кладкой. Удлинитель в виде хомута устанавливают с помощью манипулятора. Наличие в бандажном хомуте шарнира и фиксатора позволяет надежно закрепить бандаж на наружной трубе. Принятая высота выступающей части хомута гарантирует надежную работу телескопического соединения до момента вывода реактора из эксплуатации.

Пример выполнения тракта технологического канала ядерного уран-графитового реактора показан на фиг.1, 2, 3, 4, 5, 6, где на фиг.1 и фиг.2 схематично показаны тракты технологических каналов. На фиг.1 - трубный тракт входит внутрь соединительного патрубка, а на фиг.2 показан вариант, когда наоборот соединительный патрубок входит внутрь трубчатого тракта. На фиг.3 дан вид спереди на удлинитель тракта по варианту, изображенному на фиг.1. На фиг.4 показан вид сверху на удлинитель тракта для варианта, изображенного на фиг.1 (сечение по Б-Б). На фиг.5, 6 показан вид спереди и сверху (сечение по Б-Б) удлинителя тракта для варианта, изображенного на фиг.2.

Тракт технологического канала состоит из трубного тракта 1, закрепленного в верхней металлоконструкции 2, соединительного патрубка 3, закрепленного на защитной плите 4. Узел ТСТ тракта уран-графитового реактора конструктивно имеет два исполнения. В одном исполнении (фиг.1) трубный тракт 1 входит внутрь соединительного патрубка 3, в другом исполнении (фиг.2) соединительный патрубок 3 входит внутрь трубного тракта 1. В зависимости от исполнения узла ТСТ удлинитель тракта 6 устанавливается либо на соединительный патрубок 3 (фиг.1), либо на трубный тракт 1 (фиг.2). Представленный графический материал фиг.1 и 2 и описание к нему иллюстрируют по существу одно и то же техническое решение: тракт технологического канала ядерного реактора уран-графитового реактора, образованный двумя телескопически соединенными трубами, которые в текст описания и на графическом материале названы как трубчатый тракт 1 и соединительный патрубок 3. Удлинитель тракта 6 (фиг.3, 4) выполнен в виде двух полуцилиндров 5 (фиг.4, 6) с фланцами снабженных шарниром 7 и стяжными болтами 8.

Монтаж удлинителя тракта производится следующим образом. На плато реактора вблизи проходки в реактор монтируется специальное загрузочное устройство, на которое устанавливается робот-доставщик (на фиг.2 не показан). На робот-доставщик устанавливается робот-установщик с закрепленным на нем удлинителем тракта. Загрузочное устройство через проходку в реактор опускает робот-доставщик в реакторное пространство на металлоконструкции теплового экрана. Робот-доставщик съезжает с платформы загрузочного устройства и вместе с роботом-установщиком и удлинителем тракта 6 перемещается вокруг реактора до требуемой зоны работы. От робота-доставщика отделяется робот-установщик (на фиг.2 не показан) с удлинителем тракта 6 и, двигаясь по верхней металлоконструкции реактора на магнитной подвеске, доставляет к тракту удлинитель тракта. С помощью манипуляторов робота-установщика производится монтаж удлинителя на тракте 6. Робот-установщик возвращается к роботу-доставщику и фиксируется на нем. Робот-доставщик с роботом-установщиком двигается к загрузочному устройству и въезжает на его платформу. Загрузочное устройство поднимает робот-доставщик с установленным на нем роботом-установщиком из реакторного пространства на плато реактора. На роботе-установщике закрепляется новый удлинитель тракта, и цикл монтажа повторяется для следующего тракта.

Предложенный способ позволяет восстановить компенсирующую способность узла телескопического соединения трактов без извлечения (замены) технологического канала для обеспечения работы энергоблока в период продленного срока эксплуатации.