ШЕСТИГРАННАЯ ТРУБА ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И ХРАНЕНИЯ ОТРАБОТАННОГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к производству труб, а именно, к шестигранным трубам из бористой стали с содержанием бора 1,3-3,6% и предназначены для изготовления устройств транспортировки и уплотненного хранения отработанного ядерного топлива.
Известна шестигранная труба из бористой стали для транспортировки и уплотненного хранения отработанного ядерного топлива, снабженная сварным швом, полученным лазерной сваркой, который размещен в средней части одной из граней трубы параллельно ее ребру. Шестигранный профиль известной трубы получен гибкой листа на листогибочном прессе с формированием ребер и граней шестигранной трубы с размещением стыка кромок, соединяемых лазерной сваркой по длине трубы в средней части одной из граней трубы параллельно ее ребру.
(RU 21760, B21C 37/08, B21C 37/15, опубликовано 01.06.2012).
Однако бористые стали, в частности, сталь марки ЧС82 (04Х14ТЭР1Ф) с содержанием бора 1,3-3,6 мас.% при сварке протяженных сварных швов склонны к образованию трещин, как в процессе сварки, так и в послесварочный период, что ограничивает их использование для изготовления устройств для транспортировки и уплотненного хранения отработанного ядерного топлива.
Задачей и техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных свойств шестигранных труб с возможностью их изготовления без применения сварочных операций.
Технический результат достигается тем, что шестигранная труба для транспортировки и хранения отработанного ядерного топлива выполнена гибкой листа из бористой стали с размещением стыка соединяемых кромок по длине трубы, причем зазор стыка соединяемых кромок заполнен обожженной нейтронопоглощающей керамикой, содержащей 20-55 мас.% частиц карбида бора размером 20-80 мкм.
Технический результат также достигается тем, что зазор стыка выполнен в виде узкощелевой разделки кромок с шириной щели 2-10 мм; зазор стыка выполнен в средней части одной из граней параллельно ее ребру или на стыке смежных граней; с внутренней стороны трубы между кромками размещены перемычки из углеродистой стали длиной 1,0-1,5 мм с расстоянием между ними 50-80 мм.
Полезная модель может быть проиллюстрирована примером с использованием фиг. 1, где:
1 - шестигранная труба;
2 - стык соединяемых кромок;
3 - ребро трубы;
4 - обожженная нейтронопоглощающая керамика;
5 - перемычка из углеродистой стали.
Получение трубы по полезной модели ведут следующим образом. Лист из бористой стали толщиной 6±2,0 мм на листогибочном прессе сгибают по ребрам формируемой шестигранной трубы 1 с получением шестигранного профиля трубы с наружным размером «под ключ» 257±2,0 мм. При осуществлении гибки листа добиваются минимальной величины зазора стыка 2 по длине трубы между кромками, подлежащими соединению. После этого разводят кромки до требуемого размера с формированием зазора стыка в виде узкощелевой разделки кромок с шириной щели 2-10 мм. Дополнительно с внутренней стороны трубы между разведенными кромками размещают перемычки из углеродистой стали длиной 1,0-1,5 мм с расстоянием между ними 50-80 мм. Перемычки могут быть выполнены как сваркой, так и в виде вставок. Зазор стыка может быть выполнен в средней части одной из граней параллельно ее ребру или на стыке смежных граней.
Затем зазор стыка соединяемых кромок заполняют составом для получения керамики, содержащей нейтронопоглощающий компонент - 20-55 мас.% частиц карбида бора размером 20-80 мкм. Основой состава для получения нейтронопоглощающей керамики могут быть любые известные композиции, в том числе боросиликатные стекла и алюмосиликаты в качестве связующего. После этого осуществляют сушку при температуре не выше +50°C и обжигают трубу при температуре 800-950°C с формированием зазора стыка соединяемых кромок трубы, заполненного обожженной нейтронопоглощающей керамикой.
Наличие сжимающих усилий в стыке кромок трубы, заполненном обожженной нейтронопоглощающей керамикой обеспечивает устойчивость керамики к механическим воздействиям и достижение поставленного технического результата: повышение эксплуатационных свойств шестигранных труб с возможностью их изготовления без применения сварочных операций.