ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ПОГРУЖНОЕ ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ДЕЗАКТИВАЦИИ ФРАГМЕНТОВ ТРУБ
IMMERSION DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL DEACTIVATION OF PIPE FRAGMENTS

Изобретение относится к области атомной энергетики и может быть использовано для электрохимической дезактивации радиоактивных фрагментов обечаек и трубопроводов атомных электрических станций (АЭС).
Известно устройство для электрохимической дезактивации (Швец А.Я., Кузнецов А.Г. - Ремонт атомных реакторов. - М.: Энергоиздат. - 1982, с. 45) активированных продуктами коррозии конструкционных элементов аппарата, содержащее ванну, заполненную электролитом, и подключенные к источнику постоянного тока токоподводами (тоководами) катод и анод. При этом дезактивируемое изделие включено по схеме анода.
Недостатком известного устройства является неглубокая и неравномерная степень дезактивации из-за разного уровня электропроводности материалов, выполняющих функцию анода и катода.
Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является установка для электрохимической дезактивации обоймы верхнего тракта уран-графитовых ядерных реакторов (патент РФ №2096845), содержащая патрон (зажим) дезактивируемого фрагмента труб, анод и катод, выполненный в виде коаксиально расположенных и скрепленных между собой внешней и внутренней труб (цилиндров).
Недостатком указного технического решения является ограниченная область использования в связи с возможностью дезактивации только обойм верхних трактов технологических каналов при проведении ремонтных работ на канальных реакторах типа РБМК 1000 и 1500.
Задачей, решаемой заявляемым изобретением, является расширение функциональных возможностей, а техническим результатом, достигаемым предлагаемым изобретением, является дезактивация фрагментов обечаек и/или трубопроводов АЭС различных диаметров и любого сечения за один цикл с внутренней и наружной сторон.
Указанный технический результат достигается тем, что приспособление погружное для электрохимической дезактивации фрагментов труб, содержащее зажим дезактивируемого фрагмента труб, анод и катод, выполненный в виде коаксиально расположенных и скрепленных между собой внешнего и внутреннего цилиндров, предложено снабдить основанием, являющимся анодом, жестко связанной с ним центральной стойкой, закрепленной сверху на центральной стойке и электрически изолированной от нее крышкой приспособления, имеющей токовод катода и отверстия, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения цилиндры катода, при этом зажимы дезактивируемых фрагментов труб закрепить на основании соосно отверстиям в крышке приспособления, а количество зажимов дезактивируемого фрагмента труб сделать равным количеству отверстий в крышке приспособления.
Преимущественно крышка приспособления закреплена на центральной стойке рым-болтами с помощью выполненного в верхней части стойки фланца и электрически изолирована от центральной стойки с помощью прокладок и втулок.
Зажим дезактивируемого фрагмента труб преимущественно выполнен в виде вертикальных раздвижных губок, приводимых с помощью винтового механизма.
Внешний и внутренний цилиндры катода могут быть скреплены между собой верхней торцевой крышкой, снабженной монтажной петлей.
Верхняя торцевая крышка может быть выполнена с отверстиями.
Крышка приспособления может быть снабжена цилиндрическими направляющими втулками для установки цилиндров катода, закрепленными на нижней стороне крышки приспособления соосно выполненным в ней отверстиям, при этом внутренний диаметр направляющих втулок выполнен равным диаметру отверстий.
Кроме того, предложено на нижней стороне основания установить, по крайней мере, один центрирующий элемент, а длину внутренних и внешних цилиндров катода определять из формулы:
L≤С+J-Р,
где L - длина внутреннего и внешнего цилиндров катода;
С - высота центральной стойки;
J - толщина крышки приспособления;
P - высота зажимов для дезактивируемых фрагментов труб.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен вид приспособления спереди в разрезе с одним установленным дезактивируемым фрагментом трубы, на фиг. 2 - в увеличенном масштабе вид А места крепления рым-болтов, на фиг. 3 - вид приспособления сверху с установленными цилиндрами катода, на фиг. 4 - вид приспособления сверху с извлеченными цилиндрами катода.
Приспособление погружное для электрохимической дезактивации фрагментов труб включает основание 1, являющееся анодом, жестко связанную с ним центральную стойку 2, крышку 3 приспособления, закрепленную сверху на центральной стойке 2 и электрически изолированную от нее. Крышка 3 приспособления снабжена жестко закрепленным тоководом 4 катода, который может быть, например, присоединен к крышке 3 приспособления с помощью резьбового соединения или припаян к ней. В крышке 3 приспособления выполнены отверстия 5, в каждом из которых установлены с возможностью перемещения внешние и внутренний цилиндры 6 катода. Зажимы 7 дезактивируемых фрагментов труб закреплены на основании 1 соосно отверстиям 5 в крышке 3 приспособления, а количество зажимов 7 дезактивируемых фрагментов труб равно количеству отверстий 5 в крышке 3 приспособления. Крышка 3 приспособления закреплена на центральной стойке 2 рым-болтами 8 с помощью выполненного в верхней части центральной стойки 2 фланца 9 и электрически изолирована от центральной стойки 2 с помощью прокладок 10 и втулок 11. Зажимы 7 дезактивируемых фрагментов труб выполнены в виде вертикальных раздвижных губок, приводимых с помощью винтового механизма. Внешний и внутренний цилиндры 6 катода скреплены между собой верхней торцевой крышкой 12, снабженной монтажной петлей 13. В верхней торцевой крышке 12 выполнены отверстия. Для установки цилиндров 6 катода крышка 3 приспособления снабжена цилиндрическими направляющими втулками 14, закрепленными на ее нижней стороне на сварке соосно выполненным в ней отверстиям 5, при этом внутренний диаметр направляющих втулок 14 равен диаметру отверстий 5. На нижней стороне основания 1 установлен центрирующий элемент 15, предназначенный для фиксированной установки приспособления в ванне дезактивации (на чертежах не показана). Также нижняя часть основания 1, верхняя часть крышки 3 приспособления, центральная стойка 2 в местах соединения с основанием 1 и крышкой 3 приспособления оснащены ребрами жесткости. Верхние торцевые крышки 12 имеют выступы для размещения в подвешенном состоянии цилиндров 6 катода на крышке 3 приспособления. На фиг. 1 показан один установленный фрагмент 16 трубы.
Являющееся анодом основание 1 с зажимами 7 фрагментов труб обеспечивает вертикальное закрепление фрагментов 16 труб в количестве, равном количеству зажимов 7. Таким образом, фрагменты 16 труб электрически выполняют функцию анода. Функцию катода выполняют коаксиально расположенные и скрепленные между собой внешний и внутренний цилиндры 6 катода.
Жестко связанная с основанием 1 центральная стойка 2 и закрепленная на ней сверху крышка 3 приспособления с отверстиями 5 и цилиндрическими направляющими втулками 14 позволяют подвешивать цилиндры 6 катода соосно закрепленным на основании 1 зажимам 7 фрагментов труб. Закрепление крышки 3 приспособления на центральной стойке 2 рым-болтами 8 позволяет получить необходимую жесткость всего приспособления, а изоляция крышки 3 приспособления от центральной стойки 2 с помощью прокладок 10 и втулок 11, выполненных из стеклотекстолита, позволяет избежать короткого замыкания и обеспечить проведение электрохимической дезактивации. Выполнение зажима 7 дезактивируемого фрагмента трубы в виде вертикальных раздвижных губок, приводимых (раздвигаемых) в радиальном направлении внутри фрагмента 16 трубы с помощью винтового механизма, позволяет зафиксировать фрагмент 16 трубы на основании 1. Скрепление внешнего и внутреннего цилиндров 6 катода между собой верхней торцевой крышкой 12, снабженной монтажной петлей 13, упрощает процедуру установки цилиндров 6 катода в отверстия 5 крышки 3 приспособления через цилиндрические направляющие втулки 14 соосно установленным фрагментам 16 труб. Выступы на торцевой крышке 12 позволяют фиксировать в подвешенном состоянии цилиндры 6 катода, а отверстия в торцевой крышке 12 предназначены для выхода воздуха из-под цилиндров 6 катода при погружении приспособления в электролит, а также для выхода газа в процессе дезактивации.
Снабжение крышки 3 приспособления цилиндрическими направляющими втулками 14, закрепленными на ее нижней стороне соосно выполненным в ней отверстиям 5 для установки цилиндров 6 катода, с внутренним диаметром направляющих втулок 14, равным диаметру отверстий 5, позволяет избежать смещения цилиндров 6 катода относительно вертикали (перекосов). Установка на нижней стороне основания 1, по крайней мере, одного центрирующего элемента 15 позволяет обеспечить требуемую точность установки приспособления в ванну дезактивации. Выполнение длины внутренних и внешних цилиндров 6 катода по приведенной формуле позволяет достичь максимального эффекта от электрохимической дезактивации и избежать разрушения зажимов 7 фрагментов труб при ее проведении.
Работа приспособления осуществляется следующим образом. Поочередно из отверстий 5 в крышке 3 приспособления извлекают цилиндры 6 катода. С помощью винтового механизма сводят друг к другу и к центру вертикальные губки зажимов 7 дезактивируемых фрагментов труб. Сбоку приспособления или через отверстия 5 в крышке 3 приспособления и цилиндрические направляющие втулки 14 устанавливают предназначенные для дезактивации фрагменты 16 труб на зажимы 7 таким образом, чтобы сведенные к центру вертикальные губки (упоры) зажимов 7 были внутри фрагментов 16 труб. Затем с помощью винтового механизма осуществляют разведение вертикальных раздвижных губок зажимов 7 до касания с внутренней поверхностью фрагментов 16 труб. Цилиндры 6 катода опускают через отверстия 5 крышки 3 приспособления и цилиндрические направляющие втулки 14 до упора торцевых крышек 12 катода в верхнюю поверхность крышки 3 приспособления.
После этого приспособление поднимают за рым-болты 8 и перемещают его в ванну дезактивации. При этом приспособление устанавливают таким образом, чтобы центрирующий элемент 15 попал в центральное углубление на дне ванны дезактивации. Накрывают ванну дезактивации крышкой, с помощью клемм подсоединяют к тоководу 4 катода и к ванне дезактивации силовые кабели и осуществляют электрохимическую дезактивацию.
После проведения процесса дезактивации приспособление извлекают из ванны дезактивации. Затем из отверстий 5 в крышке 3 приспособления извлекают цилиндры 6 катода, с помощью винтового механизма осуществляют сведение вертикальных раздвижных губок зажимов 7 и извлекают из приспособления фрагменты 16 труб.
Использование предлагаемого изобретения позволяет осуществлять дезактивацию за один цикл одновременно нескольких (по количеству зажимов) фрагментов обечаек и/или трубопроводов АЭС различных диаметров с внутренней и наружной сторон.