ШЛЮЗ ТРАНСПОРТНЫЙ ЛОКАЛИЗУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ С БАЙОНЕТНЫМ ЗАТВОРОМ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к ядерной энергетике, в частности, к оборудованию, устанавливаемому в защитных оболочках ядерного реактора, обеспечивающему герметичное перекрытие транспортных проемов локализующей системы безопасности (ЛСБ) работающей атомной электростанции и транспортировку через шлюз транспортных грузов и оборудования с большими габаритными размерами.
Шлюз транспортный (Шлюз) является элементом системы герметичного ограждения, входящего в состав локализующей системы безопасности (ЛСБ) атомной электростанции (АЭС). Шлюз встраивается в строительное сооружение герметичного ограждения и входит в состав оборудования транспортного портала реакторного отделения.
Шлюз в период эксплуатации выполняет следующие функции:
- сохранение проектной герметичности герметичного ограждения при нормальных условиях эксплуатации и аварийных ситуациях.
- защита от внешних воздействий окружающей среды систем и элементов, отказ которых может привести к неприемлемому выбросу радиоактивных веществ.
- обеспечение транспортирования через шлюз с сохранением герметичности герметичного ограждения (шлюзование): свежего топлива в чехлах, отработанного топлива в контейнерах, радиоактивных отходов в контейнерах, транспортно-технологического оборудования, устройства и приспособлений для технологического обслуживания и ремонта, ремонтируемого оборудования и его узлов, материалов, запасных частей.
- обеспечение противопожарной защиты, а также герметичности герметичного ограждения и межоболочного пространства во время пожара и после прохождения пожара.
Известен транспортный шлюз, разработанный ОАО «ЭМК-Атоммаш», описанный в уровне техники патента RU 2192677 (от 26.09.2001 г., G21F 7/005, Транспортный шлюз, опубл. 10.11.2002, Бюл. 31), содержащий корпус, по торцам которого приварены фланцы, в которых выполнены транспортные проемы. Каждый проем снабжен герметизирующим полотном с механизмами прижима. Напротив каждого герметизирующего полотна установлено откатное устройство, перемещающееся по направляющим, с возможностью взаимодействия с полотном. Полотна и откатные устройства снабжены элементами перемещения и фиксации полотен. Шлюз снабжен гибкой тягой, прикрепленной к наружной оболочке и опоре шлюза, соединенной с противовесом в ее средней части с образованием угла а. По периметру проема шлюза закреплен уплотнитель.
Недостатком вышеназванного шлюза является то, что конструкция данного шлюза не предназначена для провоза груза через две рядом стоящие оболочки строительного сооружения АЭС. Это связано с тем, что корпус, оформляющий транспортный коридор шлюза, является частью защитной оболочки атомной станции, в боковой стене которого оформлены проемы при помощи закладной детали.
Известен транспортный шлюз, разработанный ранее АО «АЭМ-технологии», описанный в уровне техники патента RU 2564512 (от 13.12.2013 г., G21F 7/005, Шлюз транспортный локализующей системы безопасности атомной электростанции, опубл. 10.10.2015, Бюл. 28), содержащий корпус, по торцам которого расположены фланцы с транспортными проемами и перекрывающие транспортные проемы герметизирующие полотна. Фланцы с транспортными проемами выполнены съемными, с возможностью герметичного соединения съемных фланцев с корпусом посредством резьбового крепежа при транспортировке через шлюз грузов и оборудования с размерами, не превышающими размеры перекрываемых герметизирующими полотнами транспортных проемов, и с возможностью отсоединения съемных фланцев от корпуса посредством разбора резьбового крепежа при транспортировке через шлюз грузов и оборудования с размерами, превышающими размеры перекрываемых герметизирующими полотнами транспортных проемов.
Основным недостатком вышеназванного шлюза является огромная трудоемкость, а в ряде случаев и необходимость остановки АЭС при транспортировке через транспортные шлюзы защитных оболочек реакторного здания АЭС крупногабаритных грузов и оборудования, например парогенераторов, габаритные размеры которых превышают размеры перекрываемых герметизирующими полотнами транспортных проемов шлюзов.
Задачей заявленной полезной модели является создание надежного устройства, более простого в техническом исполнении, с существенно увеличенным полезным пространством транспортного проема, через который можно транспортировать крупногабаритные грузы и оборудование, без остановки АЭС.
Техническим результатом при использовании заявленной полезной модели является удешевление эксплуатации и обслуживания, увеличение полезного пространства транспортного проема и сокращение времени на транспортировку крупногабаритных грузов и оборудования.
Указанная задача достигается за счет того, что предлагается шлюз транспортный локализующей системы безопасности атомной электростанции с байонетным затвором, состоящий из полотна в виде торосферической или эллиптической крышки с зубчатым венцом по внешнему диаметру и байонетного поворотного кольца с зубчатым венцом по внутреннему диаметру. Герметичность шлюза транспортного с локализующей системы безопасности атомной электростанции с байонетным затвором обеспечивается с помощью выдвижного двухконтурного резинового уплотнения, расположенного в канавках на торце корпуса шлюза по всему периметру проема. В качестве рабочего тела для создания избыточного давления могут быть использованы как жидкость, так и газы. В качестве привода для перемещения полотна и запирания байонетного затвора (поворот байонетного кольца) может использоваться гидравлический привод, причем цикл шлюзования проходит при помощи системы гидроприводов, гидроцилиндров и трубной разводки. Гидравлический привод оснащается двумя дублирующими системами: ручное дублирование - цикл шлюзования проходит в ручном режиме при помощи ручного насоса, и пневмо-аккумуляторное - цикл шлюзования проходит в ручном режиме с использованием энергии сжатого воздуха. Также в качестве привода для перемещения полотна и запирания байонетного затвора (поворот байонетного кольца) используется пневматический привод - цикл шлюзования проходит при помощи системы пневмоприводов, пневмоцилиндров и трубной разводки. Пневматический привод оснащается двумя дублирующими системами: ручное дублирование - цикл шлюзования проходит в ручном режиме при помощи ручного насоса, и пневмо-аккумуляторное - цикл шлюзования проходит в ручном режиме с использованием энергии сжатого воздуха. Кроме того, в качестве привода для перемещения полотна и запирания байонетного затвора (поворот байонетного кольца) используется электропривод - цикл шлюзования проходит при помощи последовательно срабатывающих электроприводов, приводящих в движение механизмы управления. Электропривод имеет возможность ручного дублирования, при котором работа механизма шлюза обеспечивается ручными приводами, смонтированными параллельно с электроприводами. Для привода байонетного затвора можно использовать комбинацию из любых вышеуказанных приводов (комбинационный привод). Полезная модель поясняется чертежом.
На фиг. 1-3 изображено полотно в виде крышки с зубчатым венцом по внешнему диаметру.
На фиг. 4-6 изображено байонетное поворотное кольцо с зубчатым венцом по внутреннему диаметру.
На фиг. 7 и 8 изображен общий вид шлюза транспортного в сборе с полотном и байонетным поворотным кольцом.
На фиг. 9 изображено двухконтурное выдвижное резиновое уплотнение в составе байонетного затвора шлюза.
Устройство шлюза транспортного локализующей системы безопасности атомной электростанции с байонетным затвором содержит корпус шлюза 1, байонетный затвор, состоящий из полотна 2 в виде торосферической крышки с зубчатым венцом по внешнему диаметру, байонетное поворотное кольцо 3 с зубчатым венцом по внутреннему диаметру, двухконтурное выдвижное резиновое уплотнение 4, трубопровод для подачи повышенного давления в полость между задней стенкой канавки корпуса шлюза и двухконтурного уплотнения для его выдвижения 5.
Запирание шлюза транспортного локализующей системы безопасности атомной электростанции с байонетным затвором происходит в два этапа: зубчатый венец полотна 2 проходит через проем зубчатого венца байонетного поворотного кольца 3 до упора в корпус шлюза 1, затем байонетное поворотное кольцо 3 поворачивается, перекрывая своим зубчатым венцом зубчатый венец полотна 2. Для герметизации используется двухконтурное выдвижное резиновое уплотнение 4, перемещение которого происходит благодаря созданию и поддержанию избыточного давления в полостях между уплотнением и задней стенки канавки корпуса шлюза по трубопроводу 5. Такая конструкция шлюза транспортного локализующей системы безопасности атомной электростанции с байонетным затвором позволяет сократить время на транспортировку крупногабаритных грузов и оборудования, так как не требуется проведение трудозатратных и дорогостоящих слесарно-сборочных и сварочных работ и остановки АЭС.