Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕСКИ ПЕНАЛОВ С ОТРАБОТАВШИМ ЯДЕРНЫМ ТОПЛИВОМ

Изобретение относится к средствам для хранения радиоактивных сборок и других реакторных изделий, подлежащих длительной выдержке в защитных средах, например в хранилищах отработанного ядерного топлива (ХОЯТ).

В процессе эксплуатации АЭС накапливаются отходы: отработавшие тепловыделяющие сборки (ОТВС), пеналы, контейнеры, дополнительные поглотители (ДП), технологические каналы (ТК), которые необходимо длительное время хранить в защитных средах: водные бассейны, хранилища и т.д. Известны устройства (подвески) для размещения ОТВС в ХОЯТ, которые позволяют повысить коэффициент объемного заполнения бассейнов ХОЯТ [1, 2, 3].

Наиболее близким аналогом данного технического решения является конструкция подвески, представленная в патенте [4].

Подвеска по ближайшему аналогу состоит из несущего элемента, на одном конце которого размещена опора с узлом крепления подвески, а на другом конце размещен узел крепления пеналов, выполненный в виде двухплечего коромысла с отверстиями на его концах для шарнирного закрепления пеналов.

Недостатками ближайшего аналога являются высокие удельная металлоемкость и вес подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющей сборкой. Значительные затраты времени на выполнение технологических операций по их транспортировке. Недостаточная продольная и поперечная устойчивость несущего элемента (жесткость).

Задача, решаемая изобретением, заключается в снижении удельной металлоемкости и веса подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющей сборкой, снижение затрат времени на выполнение технологических операций по их транспортировке и повышение продольной и поперечной устойчивости несущего элемента (жесткость). Трудозатраты на изготовление уменьшены в 2 раза.

Сущность изобретения состоит в том, что в устройстве для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом, содержащем несущий элемент, на одном конце которого размещена опора с узлом транспортирования, а на противоположном - коромысло с отверстиями на концах для группового крепления пеналов, предложено устройство снабдить двумя коромыслами, расположенными в горизонтальной плоскости и жестко скрепленными с несущим элементом, симметричными относительно несущего элемента, в каждом коромысле выполнить цилиндрическое и вертикальное щелевое отверстия, расположенные таким образом, что в горизонтальной плоскости цилиндрические и щелевые отверстия чередуются. Кроме того, предложено в устройстве коромысла расположить параллельно друг другу или перпендикулярно друг другу, а несущий элемент выполнить в виде стакана или, в частном случае, с возможностью изменения длины.

Наличие в устройстве двух коромысел с четырьмя закрепленными пеналами позволяет понизить удельную металлоемкость и вес подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющими сборками. Это же позволяет снизить в два раза затраты времени на выполнение технологических операций по транспортировке. Чередование в горизонтальной плоскости цилиндрических и вертикальных щелевых отверстий в коромыслах обеспечивает равномерное распределение нагрузки от пеналов на дно и балки хранилища. Продольная и поперечная устойчивость устройства значительно повышается благодаря использованию несущего элемента в виде стакана.

Устройство для подвески пеналов с ОЯТ проиллюстрировано чертежами. На фиг.1 изображено устройство для подвески пеналов с ОЯТ в рабочем положении с четырьмя прикрепленными пеналами. На фиг.2 показан вариант выполнения устройства с винтом регулирования длины несущего элемента. На фиг.3 - вид А-А на фиг. 1 в варианте, когда коромысла расположены параллельно друг другу. На фиг. 4 - вид В-В на фиг.3. На фиг.5 показан пример расположения коромысел, расположенных перпендикулярно друг другу.

Устройство для подвески пеналов с отработавшим ядерным топливом (фиг.1) состоит из несущего элемента, выполненного в виде стакана 1. В нижней части стакан 1 жестко скреплен с двумя коромыслами 2, расположенными симметрично относительно несущего элемента 1. В каждом коромысле выполнены цилиндрическое 3 и вертикальное 4 щелевое отверстия (фиг.2, 4), расположенные таким образом, что в горизонтальной плоскости цилиндрические 3 и вертикальные 4 щелевые отверстия чередуются. В верхнюю часть стакана 1 вставлена резьбовая втулка 5 и закреплена опора 6. В резьбовую втулку 5 вставлен рым-болт 7, предназначенный для транспортировки подвески. В цилиндрические 3 и вертикальные 4 щелевые отверстия вставлены оси 8 для крепления пеналов 9 посредством фланцев 10. Позицией 11 обозначено дно бассейна, позицией 12 - балки щелевого перекрытия хранилища. Устройство, изображенное на фиг.2, снабжено винтом 13 регулирования длины несущего элемента.

Устройство для подвески пеналов 9 с ОЯТ работает следующим образом. Вне бассейна к устройству подвешивают пеналы 9. Пеналы 9 подвешивают на оси 8 коромысла 2 посредством фланцев 10 пенала 9.

Далее всю сборку с помощью эл. крана (не показан) под защитным слоем воды за рым-болт 7 транспортируют в бассейне выдержки к месту хранения ОЯТ и устанавливают опору 6 на балки 12 щелевого перекрытия. При этом пеналы 9, скрепленные с коромыслом 2 через цилиндрическое отверстие 3, находятся в подвешенном состоянии, а пеналы 9, подвешенные посредством вертикального 4 щелевого отверстия, устанавливаются на дно 11 хранилища. В том случае когда используют устройство, изображенное на фиг.2, винт 13 позволяет регулировать положение пеналов 9 относительно дна 11 хранилища.

Предложенное устройство для подвески пеналов с ОЯТ позволяет понизить удельную металлоемкость и вес подвески в пересчете на один пенал с тепловыделяющими сборками, снизить в два раза затраты времени на выполнение технологических операций по транспортировке, обеспечить распределение нагрузки пеналов между дном и балками хранилища.

Источники информации
1. Патент РФ 1604068, МКИ G 21 С 19/32, G 21 F 9/34.

2. Полезная модель РФ 2460, МКИ G 21 С 19/32.

3. Патент РФ 1626962, МКИ G 21 С 19/32.

4. Патент РФ 2073923, МКИ G 21 С 19/32, G 21 F 9/34 (ближайший аналог).