×
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 61-70 из 109.
29.05.2019
№219.017.6483

Устройство для формирования соединения при контактной стыковой сварке трубы с заглушкой (варианты)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для контактной стыковой сварки сопротивлением трубчатых оболочек с заглушками при герметизации стержневых тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Устройство для формирования соединения содержит токоподводящую и формообразующую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002293633
Дата охранного документа: 20.02.2007
29.05.2019
№219.017.6486

Заглушка тепловыделяющего элемента ядерного реактора

Изобретение относится к ядерной технике и, в частности, к конструкции тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Заглушка тепловыделяющего элемента ядерного реактора содержит участок, ввариваемый с заглублением в оболочку, с диаметром меньше наружного диаметра оболочки, но больше внутреннего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002293003
Дата охранного документа: 10.02.2007
29.05.2019
№219.017.64c9

Способ изготовления многослойных изделий

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве многослойных изделий втулочного типа, в частности тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Заявлен способ изготовления многослойных изделий, включающий сборку заготовки сердечника и заготовки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002253543
Дата охранного документа: 10.06.2005
29.05.2019
№219.017.64cd

Линия изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов

Изобретение относится к атомной промышленности. Агрегаты изготовления таблетированного топлива снабжены газоочистной системой, где для грубой очистки использован циклон с завихрителем с цилиндрическим корпусом с обратной конусностью, расширяющейся к нижней части, соединенной с большим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002255385
Дата охранного документа: 27.06.2005
29.05.2019
№219.017.64ce

Способ контроля качества сварного соединения при электронно-лучевой сварке циркониевых сплавов

Изобретение относится к области сварки плавлением, преимущественно к электронно-лучевой сварке циркониевых сплавов, и может быть использовано для визуального определения глубины проплавления и формы сварки. Способ включает сварку образцов-спутников, изготовление шлифов, оценку глубины...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002254216
Дата охранного документа: 20.06.2005
29.05.2019
№219.017.64d6

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора относится к атомной энергетике. Техническим результатом изобретения является повышение надежности эксплуатации тепловыделяющей сборки в активной зоне ядерного реактора и улучшения ее гидродинамических характеристик. Опорные ребра хвостовика...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256243
Дата охранного документа: 10.07.2005
29.05.2019
№219.017.64d8

Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов

Автоматическая линия изготовления тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов ВВЭР-1000 и ВВЭР-440 относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях изготовления тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Техническим результатом является расширение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256250
Дата охранного документа: 10.07.2005
29.05.2019
№219.017.64d9

Линия изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике и, в частности, к изготовлению топливных таблеток для тепловыделяющих элементов тепловыделяющих сборок ядерных реакторов. Линия снабжена агрегатом контроля термической стабильности таблеток с вертикальными нагревателями, состоящими, по крайней мере, из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002256247
Дата охранного документа: 10.07.2005
29.05.2019
№219.017.65d8

Тепловыделяющий элемент ядерного реактора

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкции тепловыделяющих элементов ядерного энергетического реактора. Тепловыделяющий элемент ядерного реактора содержит оболочку, заглушки. Оболочка заполнена ядерным топливом. Заглушки соединены с оболочкой сварными швами. Один из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002310930
Дата охранного документа: 20.11.2007
29.05.2019
№219.017.65ef

Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности используется в ядерной технике при изготовлении таблетированного топлива из диоксида урана для тепловыделяющих элементов (твэлов) ядерных реакторов. Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002317601
Дата охранного документа: 20.02.2008
Показаны записи 41-49 из 49.
19.06.2019
№219.017.85fe

Автоматическая линия изготовления оболочек тепловыделяющих элементов ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение при изготовлении оболочек тепловыделяющих элементов для ядерных энергетических реакторов. Автоматическая линия снабжена механизмом разгрузки межоперационной кассеты, размещенным перед установкой отрезка, и механизмом загрузки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002391726
Дата охранного документа: 10.06.2010
19.06.2019
№219.017.8611

Способ изготовления тепловыделяющих элементов ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих элементов для энергетических ядерных реакторов. Сущность изобретения: в способе изготовления тепловыделяющих элементов разгрузку оболочек осуществляют механизированным способом из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002397557
Дата охранного документа: 20.08.2010
19.06.2019
№219.017.8636

Робототехнический комплекс для контактной точечной сварки

Изобретение относится к робототехническому комплексу для контактной точечной сварки каркаса тепловыделяющей сборки, состоящего из нижней решетки и дистанционирующих решеток, соединенных между собой каналами. Робототехнический комплекс содержит промышленный робот с установленными на его...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002399468
Дата охранного документа: 20.09.2010
19.06.2019
№219.017.87a7

Устройство для контроля дистанционирующих решеток

Устройство для контроля дистанционирующих решеток содержит последовательно расположенные на оптической оси источник когерентного излучения, формирователь структурного освещения, устройство позиционирования дистанционирующей решетки и фотоприемный модуль, включающий объектив и фотоприемную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002334944
Дата охранного документа: 27.09.2008
19.06.2019
№219.017.87ca

Тепловыделяющая сборка ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к тепловыделяющим сборкам энергетических ядерных реакторов типа ВВЭР. В дистанционирующих решетках точки сварного соединения ячеек между собой размещены у торцов ячеек на максимальном расстоянии от пуклей. Каждый из секторов, составляющих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333554
Дата охранного документа: 10.09.2008
19.06.2019
№219.017.8839

Способ изготовления таблетированного топлива для тепловыделяющих элементов ядерного реактора

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности к изготовлению таблетированного топлива из диоксида урана (VO), изготовленного ADU способом, для тепловыделяющих элементов ядерных реакторов. Сущность изобретения: операцию осаждения полиураната аммония ADU-процесса проводят за одну...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002360307
Дата охранного документа: 27.06.2009
19.06.2019
№219.017.8865

Устройство для проведения термообработки гексагональных дистанционирующих решеток

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение на предприятиях по изготовлению тепловыделяющих сборок (ТВС) ядерных реакторов, при производстве дистанционирующих решеток. Устройство снабжено металлическими чехлами, выполненными в виде двух прямых правильных шестигранных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002325716
Дата охранного документа: 27.05.2008
16.05.2023
№223.018.5f91

Способ ультразвуковой очистки трубы и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к способам очистки труб в различных отраслях промышленности от технологических смазок и загрязнений в процессе их производства и эксплуатации. Ультразвуковое воздействие на очищаемую трубу, один конец которой закреплен зажимом или фиксатором, производят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002744055
Дата охранного документа: 02.03.2021
16.05.2023
№223.018.5f92

Способ ультразвуковой очистки трубы и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к способам очистки труб в различных отраслях промышленности от технологических смазок и загрязнений в процессе их производства и эксплуатации. Ультразвуковое воздействие на очищаемую трубу, один конец которой закреплен зажимом или фиксатором, производят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002744055
Дата охранного документа: 02.03.2021
+ добавить свой РИД