Устройство для извлечения отработавших сборок внутриреакторных детекторов

Заявляемое в качестве полезной модели устройство для извлечения отработавших сборок внутриреакторных детекторов (СВРД) относится к ядерной технике, в частности к устройствам для облегчения манипулирования материалами внутри реакторов, и может быть использовано при перегрузке гибких элементов контролирующей системы ядерного реактора.
Известно устройство для извлечения каналов измерительных внутриреакторного контроля (КИВРК), снабженное капсулой для размещения радиоактивных измерительных каналов, закрывающим механизмом, механизмом намотки, механизмом заправки, блоком прижимного диска и шибером. (Заявка на изобретение №93026885 по кл. G21C 17/00, опубл. 20.07.1995 г.). Извлекаемый элемент подается в канал и наматывается при помощи вала, вращаемого приводом. После намотки мотка извлекаемого КИВРК, вращением маховика он смещается в капсулу на толщину намотанного элемента. Торцовая сторона капсулы становится ее дном, а крышка, установленная на закрывающем механизме, - крышкой капсулы.
Недостатком устройства извлечения КИВРК является низкий уровень радиационной безопасности персонала при работе с радиоактивными отходами (РАО), потому что обслуживание устройства осуществляется вручную непосредственно вблизи источника излучения.
Известно также устройство для выема и транспортировки каналов измерительных внутриреакторного контроля ядерного реактора. (Патент ГДР №134320 по кл. G21F 5/00, опубл. 21.02.1979 г). Устройство содержит корпус, в котором расположена полость для накопления смотанных бунтов, закрытая со всех сторон защитными стенками. Намотка КИВРК, который подается через специальное отверстие, осуществляется вручную при помощи привода, закрепленного на корпусе. Сброс смотанных бунтов осуществляется в контейнер для радиоактивных отходов через люк.
Недостатками данного устройства являются отсутствие возможности наблюдения за процессами, происходящими внутри устройства и низкий уровень радиационной безопасности персонала при работе с РАО, т.к. намотка КИВРК производится вручную при помощи механического привода вблизи источника излучения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому в качестве полезной модели устройству для извлечения отработавших СВРД является устройство для вывода гибкого длинномерного элемента контролирующей системы ядерного реактора, которое представляет собой толстостенный цилиндрический корпус, в верхней части которого имеется крышка с системой наблюдения в виде смотрового окна, позволяющего вести наблюдение за процессами внутри устройства. (Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 1269423 по кл. В65Н 19/22, G21F 5/00, опубл. 07.10.1990 г.). Внутри корпуса размещены механизм заправки, механизм намотки, который содержит сердечник с электроприводом, направляющий шток с ручным приводом, шибер, на цилиндрической части которого имеется камера для приема сбрасываемой бухты. Шибер установлен так, что отверстие для сброса смотанного перегружаемого элемента в контейнер радиоактивных отходов и камера соосны между собой.
Недостатком приведенного устройства является длительное время нахождения персонала рядом с источником излучения, потому что операции выполняются вручную и наблюдение ведется через смотровое окно, в связи с чем персонал может подвергаться радиационному воздействию от находящегося внутри устройства источника излучения.
Задачей усовершенствования заявляемого в качестве полезной модели устройства для извлечения отработавших сборок внутриреакторных детекторов является сокращение времени нахождения персонала вблизи от источника излучения и повышение удобств эксплуатации.
Техническим результатом усовершенствования заявляемого в качестве полезной модели устройства для извлечения отработавших СВРД является повышение безопасности персонала.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для извлечения отработавших СВРД, содержащем снабженный крышкой с системой наблюдения толстостенный цилиндрический корпус, в полости которого размещены механизм заправки, шибер, ловитель, направляющий шток, наматывающее устройство, включающее сердечник с электроприводом, согласно полезной модели, направляющий шток снабжен электроприводом и шарнирно соединенным с ним и электроприводом рычагом, и электроприводы сердечника и направляющего штока подключены к посту дистанционного управления, а крышка выполнена поворотной с возможностью фиксации ее в нескольких положениях, и система наблюдения представлена выполненными в поворотной крышке полостями, закрытыми защитными стеклами, установленными снизу, и в полостях поворотной крышки закреплены телевизионные камеры, электрически подключенные к телевизионной системе.
Снабжение направляющего штока электроприводом и подключение электроприводов к посту дистанционного управления обеспечивает возможность дистанционного управления укладкой при намотке отработавших СВРД, что повышает удобство эксплуатации устройства, и выводит персонал из зоны облучения, т.е. обеспечивает радиационную безопасность персонала.
Выполнение крышки с полостями, в которые устанавливаются телевизионные камеры для наблюдения по монитору телевизионной системы за процессами заправки, намотки и сброса, обеспечивает возможность выведения персонала из зоны радиационного воздействия и повышает удобство эксплуатации. Наличие телевизионных камер в поворотной крышке и возможность изменения положения крышки позволяет оперативно контролировать работу внутрикорпусных механизмов устройства и даже переключиться с одной телевизионной камеры на другую при нарушении работы одной из них, не прерывая работы устройства.
Пример реализации заявляемого устройства поясняется эскизами.
На фиг. 1 представлена конструкция устройства для извлечения СВРД, разрез.
На фиг. 2 приведена поворотная крышка с телевизионными камерами (вид А на фиг. 1).
Устройство включает в себя корпус 1, который представляет собой толстостенный цилиндр и поворотную крышку 2, которая установлена на подшипнике скольжения 3 на верхней торцевой поверхности корпуса 1. В поворотной крышке 2 выполнены полости 4 и 5, в которых закреплены при помощи фланцев телевизионные камеры 6 и 7 соответственно, подключенные посредством электрического кабеля 8 к телевизионной системе 9, снабженной монитором 10. На верхней части толстостенного корпуса 1 предусмотрены пазы 11 для фиксации поворотной крышки 2 при помощи фиксатора 12, который установлен на рукоятке 13. Управление фиксатором 12 осуществляется посредством рычага 14, который шарнирно соединен с тягой 15 и снабжен пружиной 16. Перед объективами телевизионных камер 6 и 7, закрепленных в полостях 4 и 5 поворотной крышки 2 снизу установлено защитное стекло 17.
Наматывающее устройство 18 и направляющий шток 19, размещенные внутри корпуса 1, снабжены электроприводами 20 и 21 соответственно, которые установлены на корпусе 1. Электроприводы 20 и 21 подключены к посту дистанционного управления 22. Электропривод 20 соединен с сердечником 23 наматывающего устройства 18 и обеспечивает его вращение или возвратно-поступательное перемещение. Электропривод 21 соединен шарнирно с направляющим штоком 19 через рычаг 24 и обеспечивает его возвратно-поступательное перемещение. Под механизмами заправки и намотки расположена накопительная полость 25 для смотанных бунтов СВРД.
В нижней части корпуса 1 расположен ловитель 26, предназначенный для удержания СВРД от выпадения из устройства в случае обрыва или во время заправки. Выше ловителя 26 расположен механизм заправки 27, обеспечивающий подачу СВРД в прорезь сердечника 23 при заправке.
Шибер 28 представляет собой толстостенную плиту с опорами качения и выполнен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в полости корпуса 1. Шибер 28 предназначен для сброса бунтов СВРД из накопительной полости 24 в контейнер РАО (на эскизах не показан).
Устройство работает следующим образом.
Перед заправкой СВРД в устройство сердечник 23 с помощью электропривода 20 устанавливается над механизмом заправки 27. Направляющий шток 19 с помощью электропривода 21 также устанавливается над механизмом заправки 27. Посредством ловителя 25 СВРД подается в механизм заправки 27, который обеспечивает подачу СВРД в прорезь сердечника 23. Затем с помощью электропривода 20 сердечник 23 перемещают в крайнее левое положение. За положением направляющего штока 19 и сердечника 23 ведется наблюдение с помощью телевизионной камеры 6 или 7, по кабелю 8 передается изображение на монитор 10 телевизионной системы 9. При вращении сердечника 23 с помощью электропривода 20 выполняется намотка СВРД. При необходимости корректируют равномерность укладки витков СВРД с помощью направляющего штока 19, перемещаемого электроприводом 21 посредством рычага 24 влево или вправо с поста дистанционного управления (на эскизах не показан). Сброс бунтов СВРД в накопительную полость 25 осуществляется под действием собственного веса бунта, при этом сердечник 23 отводится в крайнее левое положение электроприводом 20, обеспечивая возможность бунту упасть вниз в накопительную полость 25.
Положения поворотной крышки 2 при ее фиксации предусматривают возможность наблюдения с помощью телевизионных камер 6 и 7 за процессами заправки, намотки СВРД и сброса и заполнением накопительной полости 25 бунтами СВРД. Одно из положений поворотной крышки 2 предусмотрено для переключения специальной телевизионной системы с телевизионной камеры 6 на телевизионную камеру 7 или наоборот.
Поворот и фиксация поворотной крышки осуществляется в следующем порядке:
- при нажатии на рычаг 14 пружина 16 растягивается и фиксатор 12 выходит из паза 11;
- затем при помощи рукоятки 13 поворотная крышка 2 поворачивается до нужного положения и фиксируется.
Выгрузка бунтов СВРД из устройства в контейнер РАО (на эскизах не показан) производится в следующем порядке:
- перед установкой устройства на контейнер РАО при необходимости поворачивают поворотную крышку 2 с телевизионными камерами 6 и 7 в положение, при котором обеспечивается нормальное наблюдение за процессом выгрузки СВРД;
- устройство с помощью крана устанавливают на контейнер РАО;
- затем при открытом шибере контейнера РАО открывают шибер 28 устройства и выполняют выгрузку бунтов СВРД из накопительной полости 25 в контейнер РАО, контролируя процесс выгрузки по изображению на мониторе 10 телевизионной системы 9;
- после выгрузки шибер 28 и шибер контейнера РАО закрывают, устройство снимают с контейнера РАО.
Использование устройства для извлечения отработавших сборок внутриреакторных детекторов, в котором направляющий шток снабжен электроприводом, и электроприводы сердечника и направляющего штока подключены к посту дистанционного управления, и выполнение в устройстве крышки поворотной, снабженной системой наблюдения, представленной в виде полостей с размещенными в них защитных цилиндров с телевизионными камерами, подключенными к телевизионной системе, позволяет обеспечить дистанционное управление процессами заправки, намотки, заполнения накопительной полости бунтами СВРД, сброса бунтов СВРД в контейнер РАО и наблюдение за ними, обеспечивает удобство эксплуатации и сокращает время нахождения обслуживающего персонала рядом с источником излучения.