УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИСКРИВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАНАЛОВ ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА
DEVICE FOR CONTROLLING BENDING OF REACTOR FUEL CHANNELS

Изобретение относится к области эксплуатации канальных ядерных реакторов, в частности реакторов типа АДЭ, и может быть использовано для непрерывного контроля искривления технологических каналов.
Известны устройства для определения кривизны канальных труб в ядерной энергетике, геологоразведке, строительстве, в которых для азимутальной ориентации используется штанга, магнитный компас или гироскопы.
Известно устройство для измерения искривления технологических каналов (Патент РФ №2078300, МПК G01B 5/24, опубл. 27.04.1997), которое снабжено блоком пошагового перемещения корпуса, выполненного в виде штока некруглого сечения, соединенного с корпусом и шайбой, поперечно закрепленной на штоке и делящей его на две равные части.
Недостатком таких устройств являются громоздкость конструкции, сложность измерений и обработки результатов и возможность измерения искривления ТК только на остановленном реакторе.
Известно устройство для непрерывного измерения искривления ячеек уран-графитового реактора (А.С. СССР №1834489, G01B 5/20, G21C 17/00, опубл. 10.01.97), содержащее размещенный в технологическом канале (ТК) гибкий стержневой элемент из втулок, установленных одна на другую торцами в трубе, датчик с плунжером, взаимосвязанным с верхней втулкой, и опорное кольцо. Датчик установлен на конце трубы, в верхней части ТК, опорное кольцо жестко установлено на другом ее конце и взаимосвязано с торцом нижней втулки. Труба и втулки выполнены перфорированными и из того же материала, что и ТК. Втулки выполнены гантелеобразной формы со сферическими концами, усеченными плоскостями, перпендикулярными их оси (прототип).
Недостатками устройства являются сложность его конструкции и повышенная вибрация.
Задачей изобретения является расширение арсенала средств измерения искривления ячеек ядерного реактора и устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для измерения искривления технологических каналов уран-графитового реактора, содержащем гибкий стержневой элемент, набранный из втулок, взаимодействующий с датчиком, установленным в верхней части технологического канала, втулки соединены крепежными муфтами посредством штифтов с обеспечением зазора между торцами втулок, при этом в верхней части стержневого элемента предусмотрен утяжелитель, а опорная муфта выполнена в виде стакана с отверстием в донной части.
На фиг.1 представлен общий вид предлагаемого устройства, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1 - поперечное сечение ТК со стержневым элементом.
Устройство состоит из гибкого стержневого элемента 1, установленного в разгруженный технологический канал 2, и дифференциально-трансформаторного датчика перемещения 3.
Гибкий стержневой элемент 1 набран из втулок 4, выполненных в виде полых цилиндров. Верхняя крепежная муфта 5 и промежуточные крепежные муфты 6 жестко связывают втулки 4 посредством штифтов 7 с обеспечением зазоров 8 между торцами втулок. На нижней втулке 4 стержневого элемента установлена опорная муфта 9. Длину втулок 4, размеры крепежных муфт 5, 6, 9 и величину зазоров 8 выбирают из условия обеспечения необходимого для охлаждения технологического канала расхода воды и минимально возможного зазора между ребрами 10 и наружной поверхностью муфт 5, 6 и 9 исключающего заклинивание гибкого стержневого элемента 1 в технологическом канале 2. В верхней втулке стержневого элемента 1 размещают утяжелитель 11, исключающий его «всплытие». Втулки 4 изготовлены из сплава, имеющего незначительный коэффициент температурного расширения (например, сплав на основе титана), для минимизации влияния температурного расширения на показания устройства. Стержневой элемент 1 опирается на грибок 12 разгрузочного механизма (РМ) технологического канала 2 донной частью опорной муфты 9. Опорная муфта 9 выполнена в виде стакана, что предотвращает механические повреждения грибка 12 разгрузочного механизма. В донной части опорной муфты 9 выполнено отверстие для обеспечения прохождения теплоносителя. В верхней муфте 5 выполнена внутренняя резьба для закрепления сердечника 13 датчика перемещения 3.
Устройство работает следующим образом. Гибкий стержневой элемент помещают в разгруженный технологический канал до упора в грибок РМ. Показания датчика перемещения устанавливают на нулевую отметку. В технологическом канале устанавливают заданный расход теплоносителя. По мере искривления канала в процессе его эксплуатации изменяется величина зазора между цилиндрическими втулками, в результате чего стержневой элемент изгибается, принимая форму канала, что приводит к изменению положения сердечника в датчике перемещения. Регистрация показаний датчика перемещения производится непрерывно с помощью вторичной аппаратуры, например самописца.
Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, исключающую вибрацию, и позволяет осуществлять непрерывный контроль изменения искривления технологического канала при переходных процессах и на стационарном уровне мощности реактора, обеспечивая надежный дополнительный контроль состояния графитовой кладки реактора, что способствует повышению безопасности его эксплуатации.