RU2185669C2

RU2185669C2 - Unit for splitting spent fuel assemblies

Info

Publication number: RU2185669C2
Application number: RU2000119076/06A
Authority: RU
Inventors: В.М. Батин; А.Г. Божко; А.И. Винников; В.М. Воробьев; И.И. Пайкин; В.А. Шишкин
Original assignee: Центральное конструкторское бюро машиностроения
Priority date: 2000-07-18
Filing date: 2000-07-18
Publication date: 2002-07-20

Abstract

FIELD: nuclear reactors; handling spent fuel assemblies. SUBSTANCE: unit has housing 1 made of steel plates that accommodates gate valve 2 with plug 3 and seat 4; top slab 5 with hopper 6 and auxiliary plugs 7; and set of main and auxiliary pieces of equipment. Mentioned set incorporates refueling container 8 with gate valve designed for charging spent fuel assemblies from storage to splitting zone of unit, ampoule 9 for spent fuel assemblies disposed in die block 10, chuck 11 that holds spent fuel assemblies in position by means of cams. Mentioned set of pieces of equipment also includes cutting tool 13 with milling cutter 14, guiding device 15, ampoule lifting mechanism 16, welding unit 17, and extension grip 18. Intermediate head 19 is mounted on active part of spent fuel assembly filled with fuel. EFFECT: reduced size of unit that may be mounted on board ships servicing nuclear power equipment. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано для подготовки отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) к длительному уплотненному хранению в существующих хранилищах на судах атомно-технологического обслуживания. The invention relates to the field of nuclear energy and can be used to prepare spent fuel assemblies (SFAs) for long-term compacted storage in existing storage facilities on ships of atomic-technological services.

Известна камера разделки топливных сборок ядерного реактора, содержащая перемещающийся вдоль камеры кран, кантователь с чехлом для топливной сборки, отрезной станок с зажимным устройством, расположенным соосно шахте разделки топливной сборки, вторую шахту и станок рубки, размещенный над второй шахтой, в которой помещен второй чехол, а чехол для топливной сборки установлен на кантователь в виде тележки, перемещающейся в шахте разделки топливной сборки и содержащей поворотное устройство, взаимодействующее с конечником, расположенным на пути перемещения тележки. (Патент России 1250081, G 21 F 7/06, опубл. 26.11.84). A known chamber for cutting the fuel assemblies of a nuclear reactor, comprising a crane moving along the chamber, a tilter with a cover for the fuel assembly, a cutting machine with a clamping device located coaxially with the shaft for cutting the fuel assembly, a second shaft and a cutting machine located above the second shaft, in which the second case is placed and the cover for the fuel assembly is mounted on the tilter in the form of a trolley moving in the shaft of the cutting of the fuel assembly and containing a rotary device interacting with the tip located on ways to move the cart. (Russian Patent 1250081, G 21 F 7/06, publ. 26.11.84).

Недостатком этой камеры являются большие габариты камеры, так как в камере имеется ряд шахт, каждая из которых предназначена для проведения определенного вида работ. The disadvantage of this camera is the large dimensions of the camera, as the camera has a number of shafts, each of which is designed to carry out a certain type of work.

Известна камера разделки компонентов ядерного реактора, внутри которой установлены станок резки, манипулятор, кран, а внутри шахты - подъемник, на который устанавливают изделие, которое закрепляют зажимным устройством в виде входящих друг в друга патронов. Необходимая высота резки устанавливается с помощью подъемника. Разделка изделия осуществляется вращением инструмента резки, его радиальной подачей и вращением зажимного устройства. Камера позволяет производить обработку изделий в широком диапазоне длин и диаметров. (Патент России 1362339, G 21 F 7/06, опубл. 26.12.85). There is a known camera for cutting components of a nuclear reactor, inside of which a cutting machine, a manipulator, a crane are installed, and inside the mine there is a lift on which a product is mounted, which is fixed with a clamping device in the form of cartridges that enter into each other. The required cutting height is set using a lift. Cutting the product is carried out by rotating the cutting tool, its radial feed and the rotation of the clamping device. The camera allows you to process products in a wide range of lengths and diameters. (Russian Patent 1362339, G 21 F 7/06, publ. 26.12.85).

Недостатком данной камеры являются большие габариты, она требует стационарного помещения. The disadvantage of this camera is its large dimensions; it requires a stationary room.

Целью изобретения является сохранение функциональных возможностей при сокращении габаритов агрегата и возможность установки агрегата на судах атомно-технологического обслуживания. The aim of the invention is the preservation of functionality while reducing the dimensions of the unit and the ability to install the unit on the ships of nuclear technology services.

Сущность изобретения заключается в том, что агрегат снабжен сварочной установкой для сваривания активной части отработавшей тепловыделяющий сборки с переходной головкой, для транспортирования активной части отработавшей тепловыделяющей сборки с приваренной переходной головкой агрегат снабжен захватом-удлинителем, ампула имеет возможность вертикального перемещения и дальнейшего удаления из корпуса, а корпус агрегата выполнен сборным из стальных плит с возможностью его монтажа на судах атомно-технологического обслуживания. The essence of the invention lies in the fact that the unit is equipped with a welding unit for welding the active part of the spent fuel assembly with a transitional head, for transporting the active part of the spent fuel assembly with a welded transitional head, the unit is equipped with a gripper extension, the ampoule can be moved vertically and further removed from the housing, and the body of the unit is made prefabricated from steel plates with the possibility of its installation on ships of atomic-technological services.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - предлагаемый агрегат, общий вид;
Фиг.2 - разрез А-А.Figure 1 - the proposed unit, a General view;
Figure 2 - section aa.

Агрегат разделения OТBC состоит из корпуса, выполненного из стальных плит, что позволяет его монтировать на судах атомно-технологического обслуживания; в корпусе 1 установлен шибер 2, имеющий пробку 3 с гнездом 4; верхней плиты 5 с воронкой 6 и технологическими пробками 7 и комплекта основного и вспомогательного оборудования, в состав которого входят перегрузочный контейнер 8, имеющий шибер (не показан), для загрузки ОТВС из хранилища в зону разделения агрегата, ампула 9 для ОТВС, находящаяся в зажимном устройстве 10, зажим ОТВС в котором осуществляется кулачками патрона 11, перемещение которых производится винтовертом 12. В состав оборудования входят также станок резки 13 с фрезой 14, наводящее устройство 15, механизм подъема ампулы 16, сварочная установка 17, захват-удлинитель 18. На торец активной части топливной части ОТВС устанавливается переходная головка 19. The OTBC separation unit consists of a hull made of steel plates, which allows it to be mounted on nuclear-powered service vessels; a gate 2 is installed in the housing 1, having a plug 3 with a socket 4; the top plate 5 with a funnel 6 and technological plugs 7 and a set of main and auxiliary equipment, which includes a reloading container 8 having a gate (not shown), for loading the SFA from the storage into the separation zone of the unit, the ampoule 9 for the SFA located in the clamp device 10, the SFA clamp in which the cams of the cartridge 11 are moved, the movement of which is carried out by a screwdriver 12. The equipment also includes a cutting machine 13 with a mill 14, a guiding device 15, an ampoule lifting mechanism 16, a welding machine 17 , extension grip 18. An adapter head 19 is mounted on the end of the active part of the fuel part of the SFA.

Порядок работы по разделению ОТВС. The procedure for the separation of SFA.

ОТВС транспортируется к агрегату в перегрузочном контейнере 8 для разделения. SFA is transported to the unit in a reloading container 8 for separation.

Перегрузочный контейнер 8 устанавливается на воронку 6 верхней плиты 5 корпуса 1 агрегата, затем открывается шибер перегрузочного контейнера 8 и открывается шибер 2 агрегата. ОТВС опускается через наводящее устройство 15 в ампулу 9 зажимного устройства 10 до упора. ОТВС зажимается кулачками патрона 11. Включается привод вращения фрезы 14 и включается привод вращения патрона 11 и производится разделка ОТВС на подвеску и активную часть ОТВС. Выключаются привод вращения фрезы 14 и привод вращения патрона 11. The reloading container 8 is installed on the funnel 6 of the upper plate 5 of the unit body 1, then the gate of the reloading container 8 is opened and the gate 2 of the unit is opened. The SFA is lowered through the pointing device 15 into the ampoule 9 of the clamping device 10 until it stops. The SFA is clamped by the cams of the cartridge 11. The rotary drive of the cutter 14 is turned on and the rotation drive of the chuck 11 is turned on and the SFA is cut into the suspension and the active part of the SFA. The drive of rotation of the cutter 14 and the drive of rotation of the chuck 11 are turned off.

Подвеска втягивается в полость перегрузочного контейнера 8 и шибер контейнера закрывается, затем закрывается шибер 2 агрегата. Перегрузочный контейнер 8 с подвеской переносится к шахте-накопителю подвесок (не показана). Открывается шибер перегрузочного контейнера 8 и подвеска опускается в шахту-накопитель. Переходная головка устанавливается в гнездо 4, расположенное на пробке 3 шибера 2 агрегата. Перегрузочный контейнер 8 устанавливается на воронку 6 верхней плиты 5 агрегата (ось гнезда захвата-удлинителя). Открываются последовательно шибер перегрузочного контейнера 8 и шибер 2 агрегата. Берется захват-удлинитель 18 и втягивается в полость перегрузочного контейнера 8. Перегрузочный контейнер переносится и устанавливается на воронку 6 верхней плиты 5 агрегата (по оси загрузки). Переходная головка берется захватом-удлинителем 18 и втягивается в полость перегрузочного контейнера 8, разжимаются кулачки патрона 11 зажимного устройства 10. Включается привод механизма подъема ампулы 9 и активная часть ОТВС поднимается. Включается привод вращения фрезы 14, производится врезание в активную топливную часть ОТВС на глубину 2 мм. Включается привод вращения патрона 11 и производится прорезка канавки. Выключается привод вращения фрезы 14, открывается шибер 2 агрегата. The suspension is drawn into the cavity of the reloading container 8 and the gate of the container closes, then the gate 2 of the unit closes. A reloading container 8 with a suspension is transferred to a suspension storage shaft (not shown). The gate of the reloading container 8 is opened and the suspension is lowered into the drive shaft. The adapter head is installed in socket 4, located on the plug 3 of the gate 2 of the unit. The reloading container 8 is installed on the funnel 6 of the upper plate 5 of the unit (the axis of the capture-extension socket). The gate of the overload container 8 and the gate 2 of the unit are opened sequentially. The gripper extension 18 is taken and drawn into the cavity of the reloading container 8. The reloading container is transferred and installed on the funnel 6 of the top plate 5 of the unit (along the loading axis). The transition head is taken by a gripper extension 18 and drawn into the cavity of the reloading container 8, the cams of the chuck 11 of the clamping device 10 are unclenched. The drive of the mechanism for lifting the ampoule 9 is turned on and the active part of the SFA rises. The rotary cutter drive 14 is turned on, cutting into the active fuel part of the SFA to a depth of 2 mm is made. The rotation drive of the cartridge 11 is turned on and grooving is performed. The rotary cutter drive 14 is turned off, the gate 2 of the unit is opened.

Переходная головка 19 опускается через наводящее устройство 15 на торец активной ОТВС. Поднимается захват-удлинитель 18 в полость перегрузочного контейнера 8, предварительно отцепив его от переходной головки 19. Активная часть ОТВС поднимается до уровня сварочного электрода (10 мм) сварочной установки 17, включается привод подъема ампулы 9. Производится сваривание активной части ОТВС с переходной головкой 19. 3ахват-удлинитель 18 берет за переходную головку 19. Затем кулачки патрона 11 разжимаются и активная часть ОТВС втягивается в полость перегрузочного контейнера 8, закрываются шибер 2 агрегата и шибер перегрузочного контейнера 8. Перегрузочный контейнер 8 переносится на наводящее устройство 15. The transition head 19 is lowered through the pointing device 15 to the end of the active SFA. The gripper extension 18 is lifted into the cavity of the reloading container 8, having previously unhooked it from the transition head 19. The active part of the SFA rises to the level of the welding electrode (10 mm) of the welding machine 17, the ampoule lifting drive is turned on 9. The active part of the SFA with the transition head 19 is welded The gripper extension 18 takes over the transition head 19. Then the cams of the cartridge 11 are unclenched and the active part of the SFA is drawn into the cavity of the reloading container 8, the gate 2 of the unit and the gate of the reloading container are closed 8. The reloading container 8 is transferred to the pointing device 15.

Открывается шибер перегрузочного контейнера 8 и активная часть ОТВС опускается в чехол, при этом расцепляется только захват-удлинитель 18. Перегрузочный контейнер 8 переносится и устанавливается на воронку 6 верхней плиты 5 корпуса 1 агрегата (ось гнезда захвата-удлинителя), а захват-удлинитель 18 опускается в гнездо 4. Перегрузочный контейнер 8 ставится в исходное положение. The gate of the reloading container 8 is opened and the active part of the SFA is lowered into the case, and only the extension cord 18 is disengaged. The reloading container 8 is transferred and mounted on the funnel 6 of the top plate 5 of the unit body 1 (axis of the extension-capture socket), and the extension extension 18 lowered into the slot 4. The reloading container 8 is placed in its original position.

Claims

A unit for separating spent fuel assemblies comprising a clamping device with an ampoule installed in the housing, a cutting machine, a gripper and a guiding device, characterized in that the assembly is equipped with a welding unit for welding the active part of the spent fuel assembly with a transition head for transporting the active part of the spent fuel assembly with a welded transition head, the unit is equipped with a gripper extension, the ampoule has the ability to move vertically and further remove from the hull, and the hull of the unit is made of prefabricated steel plates with the possibility of its installation on ships of atomic-technological service.