БЛОЧНАЯ СЪЕМНАЯ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ОБОРУДОВАНИЯ АЭС

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности, оборудования АЭС, и касается теплоизоляции корпусов крупногабаритного высокотемпературного оборудования (теплообменных аппаратов и сосудов) высокого давления.
Основными требованиями, предъявляемыми к тепловой изоляции, используемой в гермообъеме АЭС, являются:
- снижение тепловых потерь от оборудования в окружающую среду,
- снижение количества выбросов теплоизолирующего материала при механическом разрушении тепловой изоляции в результате аварии, что может засорять фильтрующие устройства и теплообменники системы аварийного расхолаживания реакторной установки АЭС.
- снижение времени на проведение монтажа и демонтажа тепловой изоляции при проведении периодического контроля металла оборудования и сварных соединений на нем.
Последнее требование связано с радиационной обстановкой в гермообъеме АЭС и является определяющим для снижения воздействия ионизирующего излучения на эксплуатационный и ремонтный персонал АЭС при проведении контрольных и ремонтных работ.
Известна конструкция тепловой изоляции металлической оболочки [I], содержащая маты из волокнистого материала и защитные металлические листы, прижимающие их к изолируемой оболочке с помощью крепежных элементов. Причем металлические листы выполнены в виде короба, накрывающего мат, и имеют на двух смежных сторонах отбортовки, параллельные плоскости короба, в зоне которых короб имеет, по крайней мере, две плоские стойки, расположенные под прямым углом друг к другу и скрепленные с изолируемой оболочкой, а плоскость короба выполнена с нависанием. по крайней мере. над одной из отбортовок, и образует вместе с ней гнездо для удержания стороны соседнего короба, не имеющей отбортовки.
Техническим результатом изобретения является то, что мат и короб крепятся к защищаемой оболочке только в двух точках крепления с помощью сварки.
Недостатком данной конструкции тепловой изоляции металлической оболочки является то, что крепление мата и короба к защищаемой оболочке осуществляется с помощью сварки, что делает данную конструкцию неразбираемой в процессе эксплуатации и, соответственно, неприемлемой к оборудованию АЭС, требующего периодического
контроля наружной поверхности корпусов и располагающихся на них сварных соединений.
Кроме того крепление теплоизоляции к оборудованию сваркой влияет на механические свойства материала оборудования.
Известна конструкция панельной тепловой изоляции высокотемпературных трубопроводов АЭС [2], выполненная в виде замкнутых панелей из нержавеющего тонколистового материала с размещенным внутри их полостей теплоизолирующего слоя, выполненного на основе минеральных волокон, установленных с зазором по отношению к теплоизолируемому оборудованию и скрепленных между собой автоматически раскрывающимися замками, которые отрегулированы на заданную нагрузку. Жесткость панелей обеспечивается гофрированными обечайками, снабженными по периметру силовыми поясами, соединенными между собой трубчатыми элементами.
Недостатком данной конструкции панельной тепловой изоляции является то, что в случае возникновения течи на одном трубопроводе фактически сработают динамические замки на всех трубопроводах, соединенных по полости зазора с поврежденным трубопроводом, так как нагрузка от пароводяного потока распределяется в полости зазора равномерно.
В качестве прототипа выбрана панельная тепловая изоляция по техническому решению [2].
Технической задачей изобретения является повышение эффективности и надежности теплоизоляции, а также снижение облучения технического персонала АЭС ионизирующими излучениями при проведении периодического контроля оборудования и трубопроводов и их ремонте.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является:
- снижение тепловых потерь от оборудования в окружающую среду;
- снижение количества выбросов теплоизолирующего материала при механическом разрушении тепловой изоляции в результате аварии, который может засорять фильтрующие устройства и теплообменники системы аварийного расхолаживания реакторной установки АЭС;
- снижение времени на проведение монтажа и демонтажа тепловой изоляции при проведении периодического контроля металла оборудования и сварных соединений на нем.
Технический результат достигается за счет того, что:
- блочная съемная теплоизоляция оборудования АЭС, включает в себя теплоизоляционные блоки и каркас, состоящий из бандажей и стяжек;
- каркас размещен непосредственно на корпусе теплоизолируемого оборудования и является несущей частью теплоизоляции, а теплоизоляционные блоки закреплены на каркасе;
- бандажи и стяжки, скреплены между собой с помощью резьбовых пар, включающих в себя шпильку и гайку;
- стяжки и бандажи выполнены из материала того же типа, что и материал тепло-изолируемого оборудования;
- бандажи выполнены из отдельных частей, скрепленных между собой с помощью резьбовых пар, включающих в себя болт и гайку;
- теплоизоляционные блоки снабжены крепежными элементами и индивидуально зафиксированы на каркасе.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется рисунками, где:
на фиг.1 - изображен парогенератор, на корпусе которого размещена блочная теплоизоляция предлагаемой конструкции;
на фиг 2 - изображен поперечный разрез теплоизолированного парогенератора:
на фиг.3 - изображен узел соединения отдельных участков бандажа;
на фиг.4 - изображен узел соединения стяжки с бандажом:
на фиг.5 - изображено сечение по Б-Б (узел соединения стяжки с бандажом). Предлагаемая конструкция блочной съемной теплоизоляции оборудования АЭС по настоящему изобретению состоит из бандажей 1, резьбовой пары, включающей в себя болт 2 гайку 3, стяжек 4 и шпилек 5, стопорных шайб 6, теплоизоляционных блоков 7.
Блочная съемная теплоизоляция оборудования АЭС работает следующим образом. Бандажи 1, выполненные в виде металлических полос, путем обжатия с помощью резьбовой пары, включающей в себя болт 2 и гайку 3, закрепляются на корпусе 8 теплоизолируемого оборудования. Стяжки 4, также выполненные в виде металлических полос, с помощью шпилек 5 крепятся к бандажам 1. Все резьбовые пары фиксируются стопорными шайбами 6. В совокупности бандажи 1 и стяжки 4 являются каркасом блочной съемной теплоизоляции, т.е. ее несущей частью. Телоизоляционные блоки 7 снабжены крепежными элементами (на чертеже не показаны) и индивидуально фиксируются на каркасе.
При большом диаметре корпуса теплоизолируемого оборудования 8 бандажи 1 выполняются составными по длине из нескольких частей и также соединяются между собой с помощью резьбовой пары, состоящей из болтов 2 и гаек 3.
Каркас, состоящий из бандажей 1 и стяжек 4. для надежного его закрепления на корпусе 8 теплоизолируемого оборудования выполнен из материала того же тина, что и материал корпуса 8 теплоизолируемого оборудования.
Индивидуальное крепление теплоизоляционных блоков 7 на каркасе, закрепленном на корпусе 8 теплоизолируемого оборудования без применения сварки не влияет на механические свойства материала корпуса 8 теплоизолируемого оборудования, повышает надежность крепления, а также существенно снижает выбросы теплоизоляционного материала в случаях повреждения целостности трубопроводов или корпусов 8 оборудования реакторной установки АЭС в процессе эксплуатации.
В то же время предлагаемая конструкция блочной съемной теплоизоляции оборудования АЭС позволяет в процессе эксплуатации, при проведении периодического контроля металла корпуса 8 и размещенных на нем сварных соединений, упростить процесс снятия теплоизоляционных блоков 7 в районе проведения контроля и последующую ее сборку. Причем снятие теплоизоляционных блоков 7 можно осуществлять на любом отдельном участке теплоизолируемого оборудования.
Ссылочная литература:
1. Патент РФ №2195604. Кл 7 F 16 L 59/00.
2. Патент РФ №2200270, Кл. 7 F 16 L 59/00.