КОРПУС РЕАКТОРА

Полезная модель относится к ядерной технике, в частности, к конструктивным элементам резервуаров высокого давления, и может быть использована при изготовлении корпуса ядерного энергетического реактора водо-водяного типа (ВВЭР) для атомных электростанций.
Из уровня техники известен корпус ядерного реактора, включающий соединенные кольцевыми сварными швами верхний фланец для соединения с крышкой реактора, верхнюю обечайку с приваренными патрубками для соединения с внешними трубопроводами, две обечайки активной зоны реактора и выпуклое днище, состоящее из цилиндрической части в виде кольца, снабженного снизу кольцевым упором с конусом, соединенным кольцевым сварным швом со сферическим элементом днища (патент US 4,892,702, G21C 13/08, G21C 21/00, опубл. 09.01.1990).
Известен корпус ядерного реактора, включающий соединенные кольцевыми сварными швами верхний фланец для соединения с крышкой реактора, две обечайки с коваными патрубками для соединения с внешними трубопроводами, две обечайки активной зоны реактора, к нижней из которых приварена опорная конусная юбка и выпуклое днище, состоящее из цилиндрической части в виде кольца, соединенного кольцевым сварным швом со сферическим элементом днища (патент US 6,426,986, G21C 13/02, опубл. 30.07.2002).
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату и принятым в качестве прототипа заявляемой полезной модели, является корпус ядерного реактора ВВЭР-1000, выполненный в виде вертикального цилиндра, состоящего из соединенных кольцевыми сварными швами верхнего фланца для соединения с крышкой реактора, двух обечаек с выштампованными патрубками для соединения с внешними трубопроводами, двух обечаек активной зоны реактора и эллиптического днища, (см. И.Я.Емельянов, В.И.Михан, В.И.Солонин, Р.С.Демешев, Н.Ф.Рекшня, «Конструирование ядерных реакторов», М., Энергоиздат, 1982, стр.76-79).
Общим недостатком для указанных выше корпусов ядерного реактора является наличие в зоне наибольшего воздействия нейтронного облучения кольцевого сварного шва, соединяющего две цилиндрические обечайки активной зоны реактора что в значительной степени уменьшает надежность конструкции.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эксплуатационной надежности реактора, снижение затрат на изготовление корпуса реактора и уменьшение металлоемкости корпуса.
Поставленная задача решается за счет изготовления цилиндрической части корпуса реактора в районе активной зоны в виде одной монолитной удлиненной обечайки, что исключает из конструкции корпуса реактора наиболее подверженный нейтронному облучению кольцевой сварочный шов.
На фигуре 1 показан продольный разрез общего вида корпуса реактора.
Корпус реактора выполнен в виде сварной конструкции состоящей из фланца 1 с резьбовыми отверстиями для шпилек, на которых крепится крышка, верхней обечайки 2 патрубковой зоны, нижней обечайки 3 патрубковой зоны, удлиненной обечайки 4 активной зоны 7 и эллиптического днища 5.
Для изготовления основных частей корпуса реактора применяют стали в основном Cr-Mo-V и Cr-Ni-Mo-V композиции типа 15Х2МФА и 15Х2НМФА (15Х3НМФА). Фланец 1 изготавливают из слитка ковкой и раскаткой. Верхнюю и нижнюю обечайки 2 и 3 патрубковой зоны изготавливают цельными без сварных швов из слитка ковкой, раскаткой в цилиндр с последующей выштамповкой патрубков. Удлиненную обечайку 4 активной зоны 7 изготавливают цельной из слитка массой 290-335 тонн выдавливанием центра слитка с последующей раскаткой. Изготовление обечайки активной зоны удлиненной и монолитной позволяет исключить из конструкции корпуса реактора наиболее подверженный нейтронному облучению кольцевой сварочный шов, что повышает надежность и эксплуатационную безопасность реактора. Эллиптическое днище 5 изготавливают цельным из слитка ковкой и последующей штамповкой.
После изготовления элементов конструкции корпуса реактора проводят их механическую обработку с подготовкой кромок под сварку. При этом при механической обработке наружной цилиндрической поверхности удлиненной обечайки 4 в ее верхней части образуют (вытачивают) опорный бурт 6 для позиционирования корпуса реактора. Затем выполняют сварку основных элементов кольцевыми швами для окончательного формирования корпуса реактора.
Изготовление основных элементов корпуса реактора цельными без сварных швов позволяет уменьшить металлоемкость корпуса и снизить затраты на его изготовление.