×
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 81-90 из 109.
19.06.2019
№219.017.8430

Способ переработки органических радиоактивных отходов

Изобретение относится к области переработки радиоактивных отходов. Сущность изобретения: способ переработки органических радиоактивных отходов, включающий сжигание отходов с последующим извлечением радионуклидов и очисткой отходящих газов. Подачу отходов осуществляют дискретно через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002279726
Дата охранного документа: 10.07.2006
19.06.2019
№219.017.8444

Установка для электронно-лучевой сварки

Изобретение относится к области сварки плавлением и может быть использовано для электронно-лучевой сварки стержневых изделий в виде трубчатых оболочек, например оболочек тепловыделяющих элементов тепловыделяющих сборок для энергетических ядерных реакторов станций с заглушками. Установка для...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002271906
Дата охранного документа: 20.03.2006
19.06.2019
№219.017.8470

Способ изготовления дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности, к области изготовления тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Способ изготовления дистанционирующей решетки тепловыделяющей сборки ядерного реактора включает изготовление из тонкостенных трубок из сплава циркония, набор...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002265900
Дата охранного документа: 10.12.2005
19.06.2019
№219.017.84ca

Способ получения особочистого карбоната лития

Изобретение относится к способу получения особочистого карбоната лития и может найти использование в химической, формацевтической, металлургической и других отраслях промышленности. Способ получения особочистого карбоната лития включает бикарбонизацию водного раствора карбоната лития углекислым...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02243157
Дата охранного документа: 27.12.2004
19.06.2019
№219.017.84f4

Способ контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к способам контактно-стыковой сварки трубчатых оболочек тепловыделяющих элементов с заглушками. Способ включает фиксацию конца трубы и заглушки в электродах. Сжатие торцов трубы и заглушки, имеющей наружный диаметр больше внутреннего, но...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002293635
Дата охранного документа: 20.02.2007
19.06.2019
№219.017.853c

Способ получения безводного гидроксида лития

Изобретение относится к технологии получения гидроксида лития, используемого в химической промышленности. Способ получения безводного гидроксида лития включает растворение гидроксида, физико-химическую очистку на ртутном катоде от катионов щелочных металлов, сорбционную очистку от тяжелых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002250875
Дата охранного документа: 27.04.2005
19.06.2019
№219.017.854b

Устройство снаряжения автоматической линии изготовления тепловыделяющих элементов

Устройство снаряжения автоматической линии изготовления тепловыделяющих элементов предназначено для использования в области ядерной техники. Устройство снабжено измерителем длины свободного объема между открытым концом снаряженной оболочки и границей столба топливных таблеток в ней и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02236713
Дата охранного документа: 20.09.2004
19.06.2019
№219.017.854f

Способ контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов

Способ контроля и разбраковки тепловыделяющих элементов предназначен для использования в области ядерной энергетики. Способ включает в себя предварительную проверку технических характеристик γ-сканера. Также происходит настройка γ-сканера и калибровка путем γ-сканирования аттестованных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02236051
Дата охранного документа: 10.09.2004
19.06.2019
№219.017.8552

Направляющий канал

Изобретение относится к устройствам атомной энергетики, в частности к элементам конструкции тепловыделяющих сборок энергетических реакторов типа ВВЭР-1000. Направляющий канал состоит из трубы и наконечника. Труба выполнена из материала с низким коэффициентом роста. На трубе с шагом, равным шагу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02231832
Дата охранного документа: 27.06.2004
19.06.2019
№219.017.855e

Устройство автоматической линии контроля и разбраковки тепловыделяющего элемента

Устройство автоматической линии контроля и разбраковки тепловыделяющего элемента предназначено для использования в области ядерной техники. В устройстве после установки γ-абсорбционного контроля размещен съемник пружинных фиксаторов из открытого конца снаряженной оболочки тепловыделяющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02237935
Дата охранного документа: 10.10.2004
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