Стелажі ущільненого зберігання відпрацьованих паливних касет реактора ввер 1000 під теплоносієм

1. Стелаж ущільненого зберігання відпрацьованих паливних касет реактора ВВЕР 1000 під шаром теплоносія, утворений верхньою плитою (6), обладнаною шестигранними отворами для укладання паливних касет, причому верхня плита (6) з'єднана з нижньою плитою (8), нижня плита (8) встановлена на несучій плиті (9), а несуча плита (9) встановлена на опорах (5), а стелаж встановлюється на дно басейну реактора і до стіни басейну фіксується за допомогою з'єднання (12) - фіксуючих пазів-плішок, який відрізняється тим, що верхня плита (6) у своїй верхній частині обладнана на гранях отворів для укладання паливних касет напрямними елементами (1) у формі паралелепіпеда із закругленою верхньою стіною, з нижньої сторони верхньої плити (6) до отворів для укладання паливних касет приєднані поглинаючі трубки (2) шестигранного перерізу, мінімальна довжина яких відповідає довжині активної U 2 61002 1 3 самим взаємна фіксація плит здійснюється за допомогою системи паз-плішки, причому на плитах виконується паз, а на стінах басейну - шпонка. Відстань між отворами, призначеними для встановлення окремих паливних касет з відпрацьованим паливом, становить 700 мм. Екранування випромінювання, що виходить з окремих касет, вирішене за рахунок створення безпечної відстані між паливними касетами і використання теплоносія в басейні реактора. Стелаж виготовляється з корозієстійкої аустенітної сталі. Недоліком даної конструкції є необхідність дотримання значної відстані між окремими паливними касетами для забезпечення достатнього екранування радіоактивного випромінювання теплоносієм. Тому в стелаж поміщається лише невелика кількість касет. Встановлення стелажа по висоті і його вирівнювання в басейні за допомогою прокладок є проблематичною і тривалою операцією. Тверді опори не забезпечують достатнього розподілу ваги стелажа з відпрацьованим паливом по дну басейну. Операція фіксування трьох плит по плішці басейну є трудомісткою і в умовах атомної електростанції крім того й проблематичною. Описані недоліки значною мірою усуваються запропонованим технічним рішенням. СУЗП нової конструкції складається з верхньої плити, нижньої плити і несучої плити, причому несуча плита встановлюється на регульовані по висоті опори. Стелаж встановлюється на дно басейну реактора і фіксується за допомогою пазів і плішок. Верхня плита, що утворює верхню частину стелажа, має шестигранні отвори, призначені для укладання паливних касет. На гранях отворів у верхній частині верхньої плити передбачені напрямні елементи у формі паралелепіпеда із закругленою верхньою стіною. У нижній частині верхньої плити до отворів для встановлення паливних касет приварені поглинаючі трубки шестигранного перерізу. Мінімальна довжина поглинаючих трубок відповідає довжині активної частини паливної касети. Поглинаючі трубки виготовлені з аустенітної сталі з домішками бору від 1 % до 1,8 %. Нижня частина поглинаючих трубок приварена до шестигранних отворів нижньої плити. Найбільш вигідна конструкція поглинаючої трубки шестигранного перерізу виконується із шести смуг, що взаємно з'єднуються за допомогою зварювання. Дане рішення застосовується через високий вміст бору в аустенітній сталі, який не дозволяє робити вигин матеріалу до одержання шестигранної трубки, сприяючи прориванню стали в місці вигину. Під нижньою плитою розташовується несуча плита. Між нижньою плитою і несучою плитою передбачена щілина, причому ширина щілини становить не більше 50 мм. Ця щілина служить для протікання теплоносія між плитами. Малий розмір щілини є заходом, як не допустити ушкодження паливної касети. При більшому розмірі щілини у випадку вільного падіння паливної касети на несучу плиту під час її введення може відбутися деформація паливної касети, яка не дозволить її вилучення зі стелажа. Поглинаюча частина стелажа, утворена всіма частинами, розташованими над несучою плитою, встановлюється на несучу плиту 61002 4 за допомогою твердих опор. Поглинаюча частина стелажа фіксується відносно несучої плити за допомогою як мінімум одного напрямного елемента. Напрямні елементи входять до складу нижньої плити і/або несучої плити і за рахунок їх взаємного з'єднання забезпечується положення нижньої плити та несучої плити відносно одна одної. Вигідна конструкція напрямного елемента являє собою комплект як мінімум чотирьох напрямних штирів. Завдяки використанню напрямного елемента немає необхідності здійснювати фіксацію нижньої плити відносно стіни басейну за допомогою пазівплішок. Несуча плита встановлюється на регульовані опори. Конструкція кожної регульованої опори укріплена ребрами і у нижній частині обладнана розширювальною опорною плитою, що стоїть на дні басейну реактора. Опорна розширювальна плита служить для розподілу вагового навантаження по більшій площі дна басейну, що попереджає можливість його ушкодження. У запропонованого варіанта стелажа відстань між отворами для укладання паливних касет з відпрацьованим паливом може бути завдяки екрануванню випромінювання за допомогою поглинаючих трубок значно меншою у порівнянні з тою, яка було дотепер. Як найбільш вигідна відстань показала себе відстань в 288 мм. За рахунок зменшення відстані досягається більша місткість стелажа при його однакових розмірах, збільшення якої становить близько 85%. Достатнє екранування випромінювання окремих паливних касет забезпечується завдяки матеріалу, з якого виготовлені шестигранні поглинаючі трубки, а також за рахунок теплоносія в басейні. Увесь стелаж, крім поглинаючих трубок, виготовлений зі стандартної корозієстійкої аустенітної сталі. Описана конструкція стелажа ущільненого зберігання паливних касет, що відробили, є стійкою до рівня сейсмічності в 8 балів. Завдяки напрямним елементам у формі паралелепіпеда із закругленою верхньою стіною СУЗП дозволяє робити ще акуратніше наведення завантажувальної машини при виконанні завантаження паливних касет, попереджаючи тим самим можливість її ушкодження. За рахунок того, що паливна касета повністю поринає в поглинаючу трубку, а також завдяки тому, що між нижньою плитою і несучою плитою є невелика щілина, не може відбутися деформація паливної касети у випадку її випадкового падіння. Напрямний елемент, тобто комплект напрямних штирів, спрощує виконання монтажу в басейні в умовах атомної електростанції, а також забезпечує взаємну фіксацію частин стелажа. Спеціальна конструкція настановних опор забезпечує ще оптимальніший розподіл вагового навантаження по дну басейну. Стелаж ущільненого зберігання відпрацьованих паливних касет реактора ВВЕР 1000 під шаром теплоносія утворений верхньою плитою 6, нижньою плитою 8 і під нею розташованою несучою плитою 9, причому несуча плита 9 стоїть на опорах 5, що регулюються по висоті. У верхній плиті 6, що утворює верхню частину стелажа, виконані шестигранні отвори в кількості 5 від 84 до 157 (залежно від секції) для укладання паливних касет. Верхня сторона верхньої плити 6 обладнана по гранях отворів для укладання паливних касет напрямними елементами і у формі паралелепіпеда із закругленою верхньою стіною. В отворах для укладання паливних касет на нижній стороні верхньої плити 6 приварені поглинаючі трубки 2 шестигранного перерізу. Поглинаючі трубки 2 мають у цьому випадку довжину 4160 мм, що відповідає довжині активної частини паливної касети. Поглинаючі трубки 2 виготовлені з аустенітної сталі з домішкою 1,3 % бору. Поглинаючі трубки 2 своєю нижньою частиною приварені в шестигранних отворах у нижній плиті 8. Кожна поглинаюча трубка 2 шестигранного перерізу зібрана із шести смуг, з'єднаних між собою за допомогою зварювання. Під нижньою плитою 8 знаходиться несуча плита 9. Між нижньою политою 8 і несучою плитою 9 передбачена щілина 7, причому в цьому випадку ширина щілини 7 становить 20 мм. Поглинаюча частина 10 стелажа, утворена всіма частинами стелажа, розташованими над несучою плитою 9, встановлена на несучій плиті 9 за допомогою твердих опор 3. Поглинаюча частина 10 стелажа зафіксована стосовно несучої плити 9 за допомогою напрямних елементів. Напрямні елементи утворені в цьому випадку шістьма напрямними штирями 4. Напрямні штирі 4 входять до складу несучої плити 9 і вставляються в отвори в нижній плиті 8. Несуча плита 9 встановлюється на 18 - 20 регульованих опорах 5 ( залежно від секції). Кожна регульована опора 5 укріплена чотирма ребрами 11 і у своїй нижній частині обладнана опорною розширювальною плитою розміром 500500 мм. Відстань між отворами для укладання паливних касет з відпрацьованим паливом становить у цьому випадку 288 мм. За рахунок зменшення да 61002 6 ної відстані збільшується місткість стелажа при незмінних розмірах приблизно на 85 %. Увесь стелаж, крім поглинаючих трубок 2, виготовлений зі стандартної корозієстійкої аустенітної сталі. Стелаж фіксується до стін басейну за допомогою з'єднання 12 паз-шпонка, виконаними на верхній плиті 6 і несучій плиті 9. Приклад виконання технічного рішення наочно зображений на Фіг. 1-5. Опис запропонованого варіанта виконання наводиться з посиланнями на креслення, на яких зображене Фіг. 1 - загальний вигляд з боку на СУЗП, розташований у басейні Фіг. 2 - встановлення і фіксація поглинаючої частини стелажа на несучій плиті Фіг. 3 - детальне зображення напрямного елемента Фіг. 4 - детальне зображення регульованої опори Фіг. 5 - детальне зображення поглинаючої трубки шестигранного перерізу. Практичним призначенням запропонованого рішення передбачається використання для зберігання відпрацьованих паливних касет атомних реакторів ВВЕР 1000 під шаром теплоносія. Перелік нумерування позицій 1 - напрямний елемент 2 - поглинаюча трубка шестигранного перерізу 3 - тверда опора 4 - напрямний штир 5 - регульована опора 6 - верхня плита 7 - щілина між нижньою і несучою плитами 8 - нижня плита 9 - несуча плита 10 - поглинаюча частина 11 - ребра 12 - з'єднання паз-шпонка 7 61002 8 9 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 61002 Підписне 10 Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601