УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИЗ КОРПУСА ЯДЕРНОГО РЕАКТОРА КОНТЕЙНЕРНОЙ СБОРКИ С ОБЛУЧАЕМЫМИ ОБРАЗЦАМИ-СВИДЕТЕЛЯМИ КОРПУСНОЙ СТАЛИ

Область техники
Полезная модель относится к атомной энергетике, а именно к устройствам для обслуживания, манипулирования или облегчения манипулирования элементами конструкции внутри реактора, например, внутри корпуса высокого давления, в частности, для извлечения и транспортировки контейнерной сборки с облучаемыми образцами-свидетелями, установленными в корпусе реактора.
Уровень техники
Известно устройство для извлечения и транспортирования тепловыделяющих сборок (RU 77092 U1, 10.10.2008).
Известно устройство для перегрузки капсулы с отработанным ядерным топливом (RU 2066488 С1, 10.09.1996).
Известно устройство для ввода и извлечения кассеты реактора, содержащее вертикальную штангу (RU 33828 U1, 10.11.2003). Однако такая конструкция устройства предназначена только для подъема контейнерной сборки из корпуса реактора.
Известно также устройство (прототип) для извлечения из корпуса реактора контейнерной сборки, содержащее вертикальную штангу с узлом крепления и механизмом перемещения (RU 2094862 С1, 27.10.1997).
В техническом решении по патенту RU 2094862 в качестве средства (механизма) перемещения используют грузоподъемный кран, на крюке которого через серьгу закреплена вертикальная штанга. Однако, такая конструкция устройства не пригодна для проведения сложных манипуляций внутри корпуса реактора, поскольку не может воспринимать радиальные нагрузки.
Раскрытие полезной модели
Задача полезной модели состояла в разработке надежного устройства для извлечения из корпуса реактора контейнерной сборки с облучаемыми образцами-свидетелями (образцами эксплуатационного контроля) корпусной стали, установленных в «карманах» на внутренней стенке корпуса реактора в районе активной зоны, находящейся в нижней части реактора. При этом рабочие элементы устройства, а именно вертикально расположенная несущая штанга и механизм перемещения, должны в процессе манипуляций выдерживать большие нагрузки в радиальном направлении, наряду с вертикальными осевыми нагрузками, чтобы исключить повреждение стенок реактора и образцов при проведении запланированных операций по отделению от корпуса и извлечению контейнерной сборки, приваренной к корпусу реактора, с находящимися в ней образцами-свидетелями. Кроме того, устройство должно обеспечить защиту обслуживающего персонала от ионизирующего излучения при выполнении работ, связанных с извлечением из корпуса реактора контейнерной сборки.
Таким образом, технический результат заключается в повышении надежности устройства при выполнении работ при одновременном обеспечении радиационной безопасности.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для извлечения из корпуса реактора контейнерной сборки с облучаемыми образцами-свидетелями корпусной стали, содержащее механизм перемещения, узел крепления и вертикально установленную несущую штангу, согласно полезной модели, включает в себя площадку обслуживания, установленную на фланце главного разъема корпуса реактора, размещенную на площадке обслуживания опору механизма перемещения, режущую головку, жестко закрепленную на нижнем конце несущей штанги, и сборник отходов резки, присоединенный к режущей головке. При этом механизм перемещения состоит из корпуса, установленного на опоре с возможностью его поворота относительно вертикальной оси симметрии опоры и фиксации в заданном положении, каретки, размещенной в корпусе с возможностью ее перемещения вверх-вниз, и установленной внутри каретки консоли с возможностью ее перемещения в горизонтальном направлении. Конец консоли через узел крепления жестко скреплен с верхним концом несущей штанги.
Кроме того, для обеспечения возможности дистанционного выполнения работ и наблюдения за их выполнением, устройство снабжено телевизионной системой наблюдения и контроля.
Целесообразно, чтобы опора механизма перемещения была установлена на площадке обслуживания аксиально относительно центральной оси корпуса реактора.
Рекомендуется, чтобы для контактной электродуговой отрезки контейнерной сборки режущая головка была снабжена кассетой и режущим электродом, установленным в кассете с возможностью выдвижения.
Предусмотрено, что режущая головка может быть снабжена механизмом зачистки поверхности реза, остающейся в корпусе реактора.
Также предусмотрено, что на механизм перемещения может быть установлено устройство сбора отходов резки, попавших в карман на корпусе реактора и на днище и элементы корпуса, с целью обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора.
Краткое описание фигур чертежей
На чертеже показан общий вид устройства для извлечения из корпуса реактора контейнерной сборки с облучаемыми образцами-свидетелями корпусной стали.
Осуществление полезной модели
Устройство предназначено для извлечения из корпуса реактора (1) контейнерной сборки (2) с облучаемыми образцами-свидетелями корпусной стали. Контейнерные сборки расположены в корпусе реактора в районе активной зоны. Каждая контейнерная сборка вставлена по направляющим в «гнездо» кармана, приваренного к внутренней поверхности корпуса реактора. Сборка фиксируется сварным швом к крышке, которая является наружной поверхностью кармана. Устройство содержит механизм перемещения (3), узел крепления (4) и вертикально установленную несущую штангу (5). Устройство также включает в себя площадку обслуживания (6), установленную на фланце главного разъема корпуса реактора (1), опору (7) механизма перемещения, размещенную на площадке обслуживания, режущую головку (8), жестко закрепленную нанижнем конце несущей штанги (5), и сборник отходов, возникающих в процессе резки, присоединенный к режущей головке. Механизм перемещения (3) состоит из корпуса (9), установленного на опоре (7) с возможностью его поворота относительно вертикальной оси симметрии опоры и фиксации в заданном положении, каретки (10), размещенной в корпусе с возможностью ее перемещения вверх-вниз, и установленной внутри каретки консоли (11) с возможностью ее перемещения в горизонтальном направлении. Конец консоли через узел крепления (4) жестко скреплен с верхним концом несущей штанги (5). Для обеспечения возможности дистанционного выполнения работ и наблюдения за их выполнением, устройство снабжено телевизионной системой наблюдения и контроля. Для контактной электродуговой отрезки контейнерной сборки режущая головка (8) снабжена кассетой и режущим электродом, установленным в кассете с возможностью выдвижения. Наряду с этим предусмотрено, что режущая головка может быть снабжена механизмом зачистки поверхности реза, остающейся в корпусе реактора. Предусмотрено также, что на механизм перемещения может быть установлено устройство сбора отходов резки, попавших в карман на корпусе реактора и на днище, и элементы корпуса, с целью обеспечения безопасной эксплуатации ядерного реактора. Рекомендуется, чтобы опора (7) механизма перемещения была установлена на площадке обслуживания аксиально относительно центральной оси корпуса реактора (1).
Устройство работает следующим образом. На главный разъем корпуса реактора устанавливается площадка обслуживания, на которой по центральной оси корпуса реактора монтируется механизм перемещения. На механизм перемещения в проем площадки обслуживания вертикально устанавливается несущая штанга с закрепленной режущей головкой и устройством для сбора отходов в процессе резки. Режущая головка наводится и закрепляется на «гнезде» с образцом-свидетелем. Затем производится отрезка контейнерной сборки от «гнезда» (корпуса реактора) и ее извлечение. Процесс наведения, закрепления на «гнезде», резки и зачистки кромки поверхности после отрезки основан на использовании метода дистанционной электроконтактной резки в сочетании с дистанционно управляемым оборудованием с телевизионным наблюдением и контролем. При выполнении работ по извлечению образцов свидетелей для проведения исследований извлекаются последовательно две контейнерные сборки. Все рабочие операции проводятся под слоем теплоносителя.
Таким образом, технический результат, заключающейся в повышении надежности устройства, обеспечивается совокупностью конструктивных элементов, находящихся во взаимосвязи друг с другом и приведенных в независимом пункте формулы полезной модели.