ШЛЮЗ ТРАНСПОРТНЫЙ ЛОКАЛИЗУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С ПЛОСКО-ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ЗАТВОРОМ ПОЛОТЕН

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к ядерной энергетике, в частности, к оборудованию, устанавливаемому в защитных оболочках ядерного реактора, обеспечивающему герметичное перекрытие транспортных проемов локализующей системы безопасности работающей атомной электростанции и транспортировку через шлюз транспортных грузов и оборудования с большими габаритными размерами.
Шлюз транспортный (Шлюз) является элементом системы герметичного ограждения, входящего в состав локализующей системы безопасности (ЛСБ) атомной электростанции (АЭС). Шлюз встраивается в строительное сооружение герметичного ограждения и входит в состав оборудования транспортного портала реакторного отделения. Шлюз в период эксплуатации выполняет следующие функции:
- сохранение проектной герметичности герметичного ограждения при нормальных условиях эксплуатации и аварийных ситуациях.
- защита от внешних воздействий окружающей среды систем и элементов, отказ которых может привести к неприемлемому выбросу радиоактивных веществ.
- обеспечение транспортирования через шлюз с сохранением герметичности герметичного ограждения (шлюзование) свежего топлива в чехлах, отработанного топлива в контейнерах, радиоактивных отходов в контейнерах, транспортно-технологического оборудования, устройства и приспособлений для технологического обслуживания и ремонта, ремонтируемого оборудования и его узлов, материалов, запасных частей.
- обеспечение противопожарной защиты, а также герметичности герметичного ограждения и межоболочного пространства во время пожара и после прохождения пожара.
Известна конструкция шлюза транспортного локализующей системы безопасности атомной электростанции с байонетным затвором согласно патенту RU180665 от 17.01.2018 (Шлюз транспортный локализующей системы безопасности атомной электростанции с байонетным затвором, G21F 7/005, опубл. 20.06.2018 г.), в которой запорный механизм проема шлюза выполнен в виде байонетного затвора, состоящего из полотна в виде торосферической или эллиптической крышки, с зубчатым венцом по внешнему диаметру и байонетного поворотного кольца с зубчатым венцом по внутреннему диаметру, причем герметичность шлюза транспортного обеспечивается с помощью выдвижного двухконтурного резинового уплотнения, расположенного в канавках на торце корпуса шлюза транспортного по всему периметру проема, а в качестве рабочего тела для создания избыточного давления могут быть использованы как жидкость, так и газы.
Недостатком данной конструкции является использование байонетного затвора, что обуславливает наличие минимум одной промежуточной детали (байонетного кольца), высокую сложность изготовления деталей (наружный зубчатый венец на крышке и внутренний зубчатый венец на байонетном кольце, особая сложность наблюдается при изготовлении второго), необходимость использования дополнительного механизма или механических связей существующих механизмов, реализующих запирание байонетного затвора посредством поворота байонетного кольца или крышки. При этом в случае использования цельного байонетного кольца имеется необходимость в применении разрезного промежуточного кольца, устанавливаемого между кольцом и корпусом и являющегося элементом через которое передается рабочая нагрузка. Альтернативным вариантом в случае использования цельного байонетного кольца является дополнительное зубчатое зацепление корпуса и кольца, что в значительной степени усложняет процесс изготовления кольца, а также определяет необходимость изготовления зубчатого венца на корпусе шлюза.
Задачей заявленной полезной модели является разработка конструкции шлюза транспортного, отличающейся от имеющихся простотой и эффективностью, уменьшением числа сборочных единиц и исполнительных механизмов, снижением времени, необходимого для процесса шлюзования, и повышением надежности в рамках обеспечения заданного уровня герметичности.
Техническим результатом заявленной полезной модели является создание шлюза транспортного, обеспечивающего заданный уровень герметичности на основе среднесуточной протечке среды, уменьшение числа структурных компонентов и силовых агрегатов, снижение времени шлюзования и повышение надежности эксплуатирования АЭС.
Технический результат достигается за счет применения шлюза транспортного локализующей системы безопасности атомной электростанции с плоско-параллельным затвором полотен, включающих полотна, периметр которых разделен на два равных сектора, симметричных относительно плоскости, перпендикулярной направлению отвода полотна, один из который характеризуется наличием шипа по периметру полотна, входящего в зацепление с ответной фиксирующей частью затовора, расположенной на фланце корпуса, а другой характеризуется наличием ответной фиксирующей части плоско-параллельного затвора, которая входит в зацепление с шипом, расположенным на фланце корпуса.
При этом герметичность шлюза транспортного с локализующей системы безопасности атомной электростанции с плоско-параллельным затвором полотен обеспечивается с помощью выдвижного двухконтурного резинового уплотнения, расположенного в канавках на торце корпуса шлюза по всему периметру проема. В качестве рабочего тела для создания избыточного давления в полостях под уплотнениями могут быть использованы как жидкость, так и газы.
При этом выдвижные резиновые уплотнения могут быть установлены как в канавках на корпусе шлюза, так и в канавках на полотне.
При этом осевые зазоры в соединении не должны превышать рабочий ход выдвижных резиновых уплотнений.
При этом выдвижные резиновые уплотнения могут быть заменены на статичные при условии выполнения фасок на рабочих поверхностях плоскопараллельного затвора, обеспечивающих необходимое усилие прижатия при запирании затвора.
При этом статичные резиновые уплотнения могут быть установлены как в канавках на корпусе шлюза, так и канавках на полотне.
При этом имеется привод гидравлического или иного (пневматического, электропривод) типа, который обеспечивает перемещение полотна по заданной траектории.
При этом может быть использовано как плоское полотно, так и эллиптическое, торосферическое или иных форм, обеспечивающих наличие хотя бы одной оси симметрии.
При этом имеется возможность использовать дублирующий ручной привод для реализации процесса шлюзования в ручном режиме.
При этом ответная часть затвора и шпонка могут быть выполнены как заодно с фланцем корпуса, так и иметься механические крепления, так и крепления иного типа.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Конструкция плоско-параллельного затвора полотна шлюза транспортного локализующей системы безопасности АЭС
Шлюз транспортный локализующей системы безопасности АЭС с плоскопараллельным затвором полотен включает в себя:
1 - Фланец корпуса шлюза;
2 - Полотно;
3 - Шип полотна;
4 - Ответная фиксирующая часть затвора полотна;
5 - Шип корпуса;
6 - Ответная фиксирующая часть затвора корпуса;
7 - Выдвижные резиновые уплотнения;
8 - Каналы подачи среды под давлением.
Фиг. 1 демонстрирует полотно 2 в запертом состоянии плоско-параллельного затвора, когда шип полотна 3 находится в зацеплении с ответной фиксирующей частью затвора корпуса 6, а шип корпуса 5 находится соответственно в зацеплении с ответной фиксирующей частью затвора полотна 4. При этом имеющиеся зазоры в соединении устраняются посредством подачи среды под давлением через каналы 8 в полости под выдвижными резиновыми уплотнениями 7.
Во время открытия полотно 2 перемещается относительно фланца корпуса 1 вправо таким образом, что шипы корпуса и полотна выходят из зацепления с соответствующими им ответными фиксирующими частями затвора. При этом перед процессом отвода полотна необходимо сбросить давление из полостей под выдвижными резиновыми уплотнениями 7.