×
20.03.2019
219.016.e3d2

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩЕЙ СБОРКИ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к атомной энергетике. Способ изготовления тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора включает предварительное изготовление пучка тепловыделяющих элементов, гексагональных дистанционирующих решеток (ГДР) из циркониевого сплава, центральной трубы и направляющих каналов, головной и хвостовой частей и гексагональной несущей нижней решетки. Собирают каркас путем закрепления центральной трубы и направляющих каналов в гексагональной несущей нижней решетке и ее хвостовой части с закреплением по высоте от хвостовой части ГДР уголками с внешней стороны. Запрессовывают в ячейки ГДР тепловыделяющих элементов с закреплением их в гексагональной несущей нижней решетке и закреплением головной части на каналах направляющих и центральной трубе. После изготовления ГДР их подвергают контролю и разбраковке на наличие в них ячеек из ферромагнитного металла среди ячеек из циркониевого сплава путем ввода и размещения каждой ГДР неподвижно в магнитном поле. Магнитное поле создается магнитом. Магнит установлен на весах с показаниями, приведенными к нулю. По отклонению показания весов от нуля судят о наличии в ГДР ячеек из ферромагнитного металла. Такую решетку отбраковывают. Изобретение позволяет повысить качество ТВС. 4 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области ядерной технологии изготовления тепловыделяющих сборок (ТВС) для ядерного реактора, преимущественно водо-водяного энергетического реактора типа ВВЭР-1000.

Известен способ изготовления тепловыделяющей сборки (ТВС) ядерного реактора, включающий предварительное изготовление пучка тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), гексагональных дистанционирующих решеток, центральной трубы и направляющих каналов, головной и хвостовой частей и гексагональной несущей нижней решетки, сборку каркаса путем закрепления центральной трубы и направляющих каналов в гексагональной нижней решетке и ее к хвостовой части с закреплением по высоте от хвостовой части гексагональных дистанционирующих решеток, запрессовку в ячейки гексагональных дистанционирующих решеток тепловыделяющих элементов и закрепление головной части на каналах направляющих и центральной трубе (см. Б.А.Дементьев «Ядерные энергетические реакторы» М., Энергоатомиздат, 1990 г., с.42-44). В известной ТВС закрепление гексагональных дистанционирующих решеток на пучке ТВЭЛов и на направляющих каналах и центральной трубе осуществляют только за счет сил трения, что при работе ТВЭЛов в активной зоне ядерного реактора под влиянием неравномерного роста ТВЭЛов может произойти деформирование гексагональных дистанционирующих решеток, в том числе за счет изменения расстояний между ними вдоль оси ТВС не исключено заклинивание ТВЭЛов в их ячейках и деформирование ТВС в целом, приводящее к искривлению ее продольной оси, искривлению осей направляющих каналов, что в конечном итоге приводит к заклиниванию в них стержней управления и защиты, т.е. к выходу ТВС из строя и аварийной ситуации в ядерном реакторе.

Известен способ изготовления тепловыделяющей сборки ядерного реактора, включающий предварительное изготовление пучка тепловыделяющих элементов, гексагональных дистанционирующих решеток, центральной трубы и направляющих каналов, головной и хвостовой частей и гексагональной несущей нижней решетки, сборку каркаса путем закрепления центральной трубы и направляющих каналов в гексагональной несущей нижней решетке и ее к хвостовой части с закреплением по высоте от хвостовой части гексагональных дистанционирующих решеток, запрессовку в ячейки гексагональных дистанционирующих решеток тепловыделяющих элементов с закреплением в гексагональной нижней решетке и закрепление головной части на каналах направляющих и центральной трубе (см. патент RU 2209475, МПК7 G 21 C 3/32 «Тепловыделяющая сборка ядерного реактора». Раздел 10, 11, 12. Приоритет 24.05.2001, опубликован 27 июля 2003 года).

В способе изготовления ТВС ядерного реактора по известному патенту жесткое соединение гексагональных дистанционирующих решеток между собой и к гексагональной нижней решетке осуществляют контактной точечной сваркой стенок шести, примыкающих к каждому направляющему каналу, ячеек с обоих концов ячеек, что является преимуществом, однако, учитывая особенности конструкции каркаса, стесненность проходов между ячейками гексагональных дистанционирующих решеток, такое закрепление создает существенные технологические проблемы.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является способ изготовления ТВС ядерного реактора, включающий предварительное изготовление пучка ТВЭЛов, изготовление гексагональных дистанционирующих решеток из циркониевого сплава, центральной трубы и направляющих каналов, головной и хвостовых частей и гексагональной несущей нижней решетки, сборку каркаса путем закрепления центральной трубы и направляющих каналов в гексагональной несущей нижней решетке и ее к хвостовой части с закреплением по высоте от хвостовой части гексагональных дистанционирующих решеток уголками с внешней стороны, запрессовку в ячейки гексагональных дистанционирующих решеток ТВЭЛов с закреплением в гексагональной несущей нижней решетке и закрепление головной части на каналах направляющих и центральной трубе (см. патент RU 2124238, МПК6 G 21 С 3/30, 3/34, опубл. 27.12.1998) - прототип.

Изобретение-прототип устраняет недостатки известных аналогов за счет жесткого крепления между собой и хвостовой частью гексагональных дистанционирующих решеток уголками с закреплением их с внешней стороны каркаса, но, так как при изготовлении гексагональных дистанционирующих решеток используют два основных материала - нержавеющую сталь и сплавы на основе циркония, то в случае изготовления на одном производственном участке двух типов гексагональных дистанционирующих решеток возникает проблема смешивания как заготовок, так и ячеек из различных конструкционных материалов, внешне практически ничем не отличающихся. В случае попадания в циркониевую гексагональную дистанционирующую решетку ячейки из нержавеющей стали возникает опасность некачественной сварки и разрушения гексагональной дистанционирующей решетки в активной зоне ядерного реактора. А выявление инородного материала при помощи химических реактивов, в частности раствором серной кислоты, окрашивающей нержавеющую сталь в черный цвет, не реагирующего с цирконием, является сложным процессом, заключающимся в необходимости изготовления и содержания целой технологической линии с химически активными растворами и последующей утилизации серной кислоты.

Технической задачей изобретения является повышение качества тепловыделяющей сборки за счет выявления и отбраковки гексагональных дистанционирующих решеток, имеющих включения ячеек из ферромагнитного металла среди ячеек из циркониевого сплава.

Эта техническая задача решается тем, что в способе изготовления ТВС ядерного реактора, включающем предварительное изготовление пучка ТВЭЛов, изготовление гексагональных дистанционирующих решеток из циркониевого сплава, центральной трубы и направляющих каналов, головной и хвостовой частей и гексагональной несущей нижней решетки, сборку каркаса путем закрепления центральной трубы и направляющих каналов в гексагональной несущей нижней решетке и ее к хвостовой части с закреплением по высоте от хвостовой части гексагональных дистанционирующих решеток уголками с внешней стороны, запрессовку в ячейки гексагональных дистанционирующих решеток ТВЭЛов с закреплением их в гексагональной несущей нижней решетке и закрепление головной части на каналах направляющих и центральной трубе, согласно изобретению, после изготовления гексагональных дистанционирующих решеток их подвергают контролю и разбраковке на наличие в них ячеек из ферромагнитного металла среди ячеек из циркониевого сплава путем ввода и размещения каждой гексагональной дистанционирующей решетки неподвижно в магнитном поле, создаваемом магнитом, установленным на весах с показаниями, приведенными к нулю, по отклонению показания весов от нуля судят о наличии в гексагональной дистанционирующей решетке ячеек из ферромагнитного металла и такую решетку отбраковывают.

Ячейки из циркониевого сплава являются прозрачными для магнитных силовых линий и пропускают их, а ячейки из ферромагнитного металла не являются прозрачными для магнитных силовых линий, и возникающая сила стремится сблизить ячейки с поверхностью магнита, но в связи с тем, что гексагональная дистанционирующая решетка на период контроля размещена в магнитном поле неподвижно, то опорная поверхность весов вместе с установленным магнитом поднимается вверх, показания весов отклоняются от нуля.

Применение предлагаемого способа повышает качество ТВС за счет выявления и отбраковки гексагональных дистанционирующих решеток, имеющих включения ячеек из ферромагнитного металла среди ячеек из циркониевого сплава, позволяет удалить такие ячейки и заменить их на ячейки из циркониевого сплава.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На чертежах приведен способ изготовления ТВС ядерного реактора, где

- на фиг.1 - контроль и разбраковка гексагональных дистанционирующих решеток;

- на фиг.2 - гексагональная дистанционирующая решетка;

- на фиг.3 - каркас;

- на фиг.4 - ТВС.

Способ изготовления ТВС ядерного реактора осуществляют следующим образом.

Предварительно изготавливают пучок ТВЭЛов 1, гексагональные дистанционирующие решетки 2 из циркониевого сплава, центральную трубу 3 и направляющие каналов 4, головную часть 5, хвостовую часть 6 и гексагональную несущую нижнюю решетку 7.

Сборку каркаса 8 осуществляют путем закрепления центральной трубы 3 и направляющих каналов 4 в гексагональной несущей нижней решетке 7 и ее к хвостовой части 6. Закрепление гексагональных дистанционирующих решеток 2 от хвостовой части 6 по высоте каркаса 8 осуществляют уголками 9 с внешней стороны. После запрессовки ТВЭЛов 1 в ячейки 11 их нижние концы закрепляют в гексагональной несущей нижней решетке 7, а головную часть 5 - на каналах направляющих 4 и центральной трубе 3. Перед сборкой каркаса 8 после изготовления гексагональных дистанционирующих решеток 2 их подвергают отжигу при 580±15°С не менее 180 мин при остаточном давлении 2×10-3 мм рт.ст. без окисления в среде атмосферного воздуха для снятия внутренних напряжений и контролю и разбраковке на наличие в них ячеек из ферромагнитного материала среди ячеек 11 из циркониевого сплава. Каждую гексагональную дистанционирующую решетку 2 вводят и размещают неподвижно в магнитном поле, создаваемом магнитом 12, который устанавливают на весы 13 с показаниями, приведенными к нулю. Ячейки 11 из циркониевого сплава являются прозрачными для магнитных силовых линий и пропускают их, а ячейки из ферромагнитного металла не являются прозрачными из-за наличия в них железа, кобальта и никеля, и возникающая при этом сила стремится сблизить такие ячейки с поверхностью магнита 12, но в связи с тем, что гексагональная дистанционирующая решетка 2 на период контроля размещена в магнитном поле неподвижно, то опорная поверхность 14 весов 13 вместе с установленным магнитом 12 поднимается вверх, показания на шкале весов отклоняются от нуля, что является подтверждением наличия в гексагональной дистанционирующей решетке 2 ячеек из ферромагнитного металла.

Способизготовлениятепловыделяющейсборкиядерногореактора,включающийпредварительноеизготовлениепучкатепловыделяющихэлементов,изготовлениегексагональныхдистанционирующихрешетокизциркониевогосплава,изготовлениецентральнойтрубыинаправляющихканалов,изготовлениеголовнойихвостовойчастейигексагональнойнесущейнижнейрешетки,сборкукаркасапутемзакрепленияцентральнойтрубыинаправляющихканаловвгексагональнойнесущейнижнейрешеткеиее-кхвостовойчастисзакреплениемповысотеотхвостовойчастигексагональныхдистанционирующихрешетокуголкамисвнешнейстороны,запрессовкувячейкигексагональныхдистанционирующихрешетоктепловыделяющихэлементовсзакреплениемихвгексагональнойнесущейнижнейрешеткеизакреплениеголовнойчастинаканалахнаправляющихицентральнойтрубе,отличающийсятем,чтопослеизготовлениягексагональныхдистанционирующихрешетокихподвергаютконтролюиразбраковкенаналичиевнихячеекизферромагнитногометалласредиячеекизциркониевогосплавапутемвводаиразмещениякаждойгексагональнойдистанционирующейрешеткинеподвижновмагнитномполе,создаваемоммагнитом,установленнымнавесахспоказаниями,приведеннымикнулю,поотклонениюпоказаниявесовотнулясудятоналичиивгексагональнойдистанционирующейрешеткеячеекизферромагнитногометаллаитакуюрешеткуотбраковывают.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 21-30 из 109.
20.03.2019
№219.016.e72a

Способ контроля величины износа рабочих поверхностей электродов при сварке дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора после смены электродов или перехода на другой тип дистанционирующей решетки

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к изготовлению тепловыделяющих сборок ядерных реакторов сваркой. Собирают поле решетки. Обжимают его в течение всего времени сварки. Определяют точки сопряжения свариваемых поверхностей. Корректируют позиции электродов и траектории их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002323807
Дата охранного документа: 10.05.2008
20.03.2019
№219.016.e73b

Роботизированный модуль для контактной точечной сварки

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к изготовлению дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов с использованием роботизированного модуля для контактной точечной сварки. Модуль содержит сварочную машину, промышленный робот с установленными на руке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002325979
Дата охранного документа: 10.06.2008
20.03.2019
№219.016.ea65

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Сущность изобретения: тепловыделяющая сборка ядерного реактора включает пучок тепловыделяющих элементов 1, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток 2 шестигранной формы, смонтированных на трубчатых каналах 3, закрепленных вместе с тепловыделяющими элементами 1 нижними заглушками в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02189644
Дата охранного документа: 20.09.2002
10.04.2019
№219.017.0322

Устройство разъемного крепления тепловыделяющих элементов и устройство для разблокирования тепловыделяющих элементов в тепловыделяющей сборке

Устройство предназначено для использования в области атомной энергетики в ядерных реакторах с водой под давлением. Устройство разъемного крепления тепловыделяющих элементов снабжено цангами на нижних концах и установлено в тепловыделяющей сборке ядерного реактора, содержащей хвостовик,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002317598
Дата охранного документа: 20.02.2008
10.04.2019
№219.017.0a77

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Использование: в тепловыделяющих сборках преимущественно для энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. Техническим результатом является повышение надежности тепловыделяющих сборок за счет повышения надежности крепления между собой составных частей обода дистанционирующей решетки в процессе...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02163036
Дата охранного документа: 10.02.2001
19.04.2019
№219.017.2bab

Способ изготовления таблетированного ядерного топлива

Изобретение относится к области производства ядерного топлива. Сущность изобретения: способ изготовления таблетированного ядерного топлива включает подготовку пресс-порошка диоксида урана UO, обогащенного ураном-235 до 5%, путем постадийного смешения с сухим связующим и с порошком оксида урана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002275700
Дата охранного документа: 27.04.2006
19.04.2019
№219.017.2bf3

Автоматическая линия обезжиривания, мойки и сушки комплектующих деталей тепловыделяющей сборки

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Технический результат - выполнение механизмов, позволяющих в смежных ваннах осуществлять обезжиривание, мойку с выводом продуктов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002265901
Дата охранного документа: 10.12.2005
19.04.2019
№219.017.2c18

Способ изготовления устройства для контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при изготовлении устройства для контактной стыковой сварки трубы с заглушкой при герметизации стержневых тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Собирают в пакет токоподвод, упор-холодильник из набора металлических пластин,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002286235
Дата охранного документа: 27.10.2006
19.04.2019
№219.017.2ca7

Способ контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой

Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой при производстве тепловыделяющих элементов атомных станций. Способ включает фиксацию с заглублением конца трубы в отверстии сварочной оснастки, обладающей заданной величиной электрического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291769
Дата охранного документа: 20.01.2007
19.04.2019
№219.017.2cdf

Способ изготовления таблетированного топлива из диоксида урана

Изобретение может быть использовано на предприятиях изготовления спеченных таблеток из керамического ядерного топлива, в частности из диоксида урана. Способ изготовления таблетированного ядерного топлива из диоксида урана включает испарение и гидролиз гексафторида урана. Производят растворение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02209476
Дата охранного документа: 27.07.2003
Показаны записи 21-30 из 49.
19.01.2018
№218.016.0c3e

Дистанционирующая решетка тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к дистанционирующей решетке, применяемой в тепловыделяющих сборках (ТВС) ядерного реактора типа ВВЭР. Заявленная дистанционирующая решетка содержит шестигранный обод с закрепленным в нем полем шестигранных ячеек, снабженных внутренними выступами, выполненным из одного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632572
Дата охранного документа: 06.10.2017
20.01.2018
№218.016.1028

Система и способ оценки технологизации результатов медицинских научно-исследовательских проектов

Группа изобретений относится к здравоохранению, а также наукометрическим способам и системам анализа данных о научно-исследовательских проектах с целью выявления перспективного проекта в предметной области «биомедицина» с точки зрения технологизации его результата по максимальному количеству...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633633
Дата охранного документа: 16.10.2017
20.01.2018
№218.016.112d

Система и способ оценки медицинского исследования на соответствие мировому уровню

Группа изобретений относится к здравоохранению, а также наукометрическим способам и системам анализа данных о научно-исследовательских проектах с целью выявления перспективного проекта или направления исследования в предметной области «биомедицина» по максимальному количеству набранных баллов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002633929
Дата охранного документа: 19.10.2017
20.03.2019
№219.016.e596

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике. Тепловыделяющая сборка ядерного преимущественно водо-водяного энергетического реактора содержит пучок тепловыделяющих элементов, установленных в каркасе из дистанционирующих решеток, закрепленных на трубчатых каналах, хвостовик и съемную головку, где...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002317600
Дата охранного документа: 20.02.2008
20.03.2019
№219.016.e607

Штамп-автомат для формовки трубчатых деталей

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в штамповой оснастке для формовки трубчатых деталей с автоматической подачей и выгрузкой деталей. В основании штампа по краям технологического отверстия для сброса отформованной детали расположены два подвижных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002359774
Дата охранного документа: 27.06.2009
20.03.2019
№219.016.e608

Штамп для формовки выступов в трубчатой детали

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из трубчатых заготовок, в частности ячеек для дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок ядерного реактора. На неподвижной плите с возможностью горизонтального перемещения установлена...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002359775
Дата охранного документа: 27.06.2009
20.03.2019
№219.016.e717

Способ изготовления дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора и устройство для его осуществления

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок (ТВС) для ядерного реактора, в частности при проведении ремонтных операций дистанционирующих решеток (ДР) ТВС. Способ изготовления ДР ТВС включает изготовление...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002360306
Дата охранного документа: 27.06.2009
20.03.2019
№219.016.e72a

Способ контроля величины износа рабочих поверхностей электродов при сварке дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора после смены электродов или перехода на другой тип дистанционирующей решетки

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к изготовлению тепловыделяющих сборок ядерных реакторов сваркой. Собирают поле решетки. Обжимают его в течение всего времени сварки. Определяют точки сопряжения свариваемых поверхностей. Корректируют позиции электродов и траектории их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002323807
Дата охранного документа: 10.05.2008
20.03.2019
№219.016.e73b

Роботизированный модуль для контактной точечной сварки

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к изготовлению дистанционирующих решеток тепловыделяющих сборок ядерных реакторов с использованием роботизированного модуля для контактной точечной сварки. Модуль содержит сварочную машину, промышленный робот с установленными на руке...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002325979
Дата охранного документа: 10.06.2008
19.04.2019
№219.017.2e97

Способ изготовления образца-свидетеля сварного соединения тепловыделяющего элемента ядерного реактора (варианты)

Изобретение относится к атомной энергетике и может быть использовано в производстве стержневых тепловыделяющих элементов атомных станций, герметизация которых осуществляется с применением сварки. Заявленное изобретение характеризуется тем, что одну из оболочек изготавливаемой технологической...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002316065
Дата охранного документа: 27.01.2008
+ добавить свой РИД