СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ДЕФОРМИРОВАННОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КАНАЛА ИЗ АКТИВНОЙ ЗОНЫ ЯДЕРНОГО УРАН-ГРАФИТОВОГО РЕАКТОРА
WITHDRAWAL METHOD OF DEFORMED PROCESS CHANNEL FROM ACTIVE ZONE OF GRAPHITE-URANIUM NUCLEAR REACTOR

Изобретение относится к ядерной энергетике, касается вопросов эксплуатации ядерных реакторов, в частности извлечения дефектных технологических каналов из активной зоны уран-графитового реактора.
В уровне техники не были выявлены аналоги-способы, направленные на решение задачи по извлечению деформированных технологических каналов уран-графитового реактора (УТР). Однако имеются патенты, в которых описаны устройства для извлечения недеформированных каналов в процессе решения стандартных технологических задач (патенты РФ №2098871 и №2086014). В процессе эксплуатации УТР под воздействием радиационно-термических факторов и динамических воздействий происходит изменение геометрических размеров графита активной зоны канала и технологических каналов. В результате указанных воздействий происходит уменьшение зазора между графитовой кладкой и трубой технологического канала, минимальное значение которых определяется из условия недопустимости заклинивания технологического канала в ячейке активной зоны.
В качестве ближайшего аналога выбран патент РФ №2086014, приоритет от 07.05.1996, МПК G21C 19/26, т.к. в описании приведены операции, присутствующие в заявленном изобретении: операция резки и перемещение инструмента и тепловыделяющей сборки грузоподъемным механизмом.
Недостатком технического решения, известного из аналога, является невозможность извлечения деформированных технологических каналов.
Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке технологичного, экологически безопасного способа извлечения деформированных технологических каналов.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в способе извлечения деформированного технологического канала из активной зоны ядерного уран-графитового реактора с использованием операций резки дистанционно управляемым режущим инструментом и извлечения технологического канала грузоподъемным механизмом предложено посредством измерительного инструмента, вводимого в канал, определять участки с величиной поперечной деформации канала, превышающей допустимую, и в выявленных деформированных участках режущим инструментом, перемещаемым в канале, выполнять продольные разгрузочные разрезы в стенке канала, а затем извлекать его из реактора. Кроме того, предложено разгрузочные разрезы выполнять на длине, превышающей границы деформированного участка на 0,4÷0,5 м. При количестве разгрузочных разрезов более одного предложено разрезы выполнять симметрично оси канала.
Выполнение действий, указанных в заявленном способе, позволяет технологично решить задачи по извлечению дефектного технологического канала (ТК) из активной зоны ядерного уран-графитового реактора с минимальным уровнем радиационного загрязнения окружающей среды. Для обеспечения надежного извлечения ТК предпочтительно разгрузочный разрез выполнить с превышением границ деформированного участка на 0,4÷0,5 м. Нижний предел при этом определялся экспериментально исходя из условия обеспечения надежного обжатия деформированного канала. Верхняя граница реза определена исходя из условия экономии операционного времени резки и объема образующейся радиационно загрязненной стружки. При количестве разгрузочных разрезов более одного разрезы выполняют симметрично оси канала, что облегчает более равномерное обжатие деформированного технологического канала.
На фиг.1, 2, 3 проиллюстрирован технологический процесс согласно заявленному изобретению.
На фиг.1 показано расположение измерительного инструмента в технологическом канале в зоне деформированного участка. На фиг.2 представлен фрагмент деформированного участка технологического канала с установленным в исходном положении режущим инструментом. На фиг.3 изображен фрагмент деформированного участка после выполнения продольного разгрузочного разреза.
Фрагменты конструкции реактора (фиг.1, 2, 3): графитовая кладка 1, графитовые втулки 2, технологический канал 3, штанга 7 (фиг.2, 3). Позициями 8, 9, 10 показаны несущие элементы реактора: плитный настил 8, верхняя металлоконструкция 9, нижняя металлоконструкция 10. В технологическом канале 3 (фиг.1) устанавливают режущий инструмент (или измерительный инструмент) 4 с фрезой 5. На фиг.2, 3 позицией 6 обозначен деформированный участок, позицией 11 - кран с крюком.
Способ извлечения деформированного технологического канала 3 осуществляют следующим образом. С помощью измерительного инструмента 4 фиг.1, помещаемого в технологический канал 3, выявляют участки, где величина поперечной деформации технологического канала 3 превышает допустимую. Затем в выявленный деформированный участок 6 (фиг.2) с помощью крюка подъемного крана 11, связанного с динамометром 12, помещают режущий инструмент 4, снабженный фрезой 5. С помощью пневматического привода (не показан), размещенного на штанге 7, фрезу 5 приводят во вращение, расположив ее в технологическом канале 3 в начальный момент выше деформированного дефектного участка 6, просверливают отверстие, а затем дают возможность фрезе 5 опускаться под действием собственного веса вниз по каналу 3. После прохождения деформированного участка 6 фрезу 5 останавливают, убирают внутрь режущего инструмента 4 и извлекают из канала 3. Далее технологический канал 3 извлекают посредством крана 11. В процессе движения технологический канал 3, в местах расположения вертикальных разрезов, обжимается, уменьшаясь в диаметре, чем и обеспечивается извлекаемость деформированного технологического канала 3.
Предложенный способ позволяет решить очень важную практическую задачу по замене деформированных технологических каналов активной зоны ядерного уран-графитового реактора высокотехнологичным экологически безопасным способом, позволяющим значительно сократить время на проведение ремонта реактора.