Перегрузочная машина ВВЭР

1 – мост; 2 – тележка

Перегрузочная машина предназначается для перемещения ТВС ядерного реактора под слоем воды с выполнением следующих операций:

· выгрузка отработавших ТВС из реактора, транспортировка и установка их в ячейки стеллажа бассейна выдержки;

· выгрузка свежих ТВС из герметичных пеналов в стеллажах бассейна выдержки;

· транспортировка свежих ТВС из бассейна выдержки и установка их в реактор;

· перестановка ТВС внутри реактора;

· выгрузка ТВС из реактора, транспортировка и установка их в пеналы контроля герметичности оболочек (КГО);

· установка-извлечение пробок в пеналах КГО и герметичных пеналах;

· перегрузка проверенных ТВС из пеналов КГО в реактор или бассейн выдержки в зависимости от результатов контроля;

· зачистка посадочных гнезд под ТВС с помощью специального устройства;

· осмотр зоны реактора, посадочных гнезд под ТВС в днище корзины и наблюдение за проведением операций по сцеплению-расцеплению рабочей штанги с транспортируемыми элементами с помощью телевизионных камер.

Перегрузочная машина состоит из напольного моста с установленной на нем передвижной тележкой с рабочей штангой и другими механизмами. Управление машиной производится дистанционно с пульта управления или с пульта местного управления вручную, установленного на мосту в кабине.

Контроль наведения перегрузочной машины на заданную координату аппарата или бассейна выдержки выполняется по шкалам сельсинов индикаторов, сигналы на которые подают сельсины-датчики сельсинных блоков места и тележки. Визуальный контроль наведения осуществляется также по индикатору наведения, установленному в кабине управления. Контроль за работой машины над реактором или бассейном выдержки ведется по видеоконтрольному устройству телевизионной системы, также расположенному в кабине. Кабина машины снабжена принудительной циркуляцией и рассчитана на работу двух человек - оператора и физика.

Работа перегрузочной машины.

За счет перемещения моста и тележки оператор с пульта управления наводит ось рабочей штанги на заданную координату. С помощью механизма перемещения рабочей штанги, установленного на тележке, производится опускание штанги до тех пор, пока захват не состыкуется с выбранной кассетой для перегрузки.

Захватывание кассеты осуществляется поворотом внутренней секция рабочей штанги на угол 90° по часовой стрелке механизмом поворота. Подъемам рабочей штанги захваченная ТВС извлекается из реактора и транспортируется в бассейн выдержки. Опусканием рабочей штанги ТВС устанавливается в ячейку стеллажа (чехла, гермопенала) бассейна выдержки. Поворотом внутренних секций на угол 90° против часовой стрелки с помощью механизма поворота осуществляется расцепление захвата с ТВС. Подъемом перегрузочной штанги захват выводится из зацепления с ТВС. Аналогично производится работа со всеми перегружаемыми элементами.

Рабочая штанга перегрузочной машины предназначена для захвата, переноса и установки элементов ядерного реактора под слоем воды.

Штанга расположена в направляющей трубе с бронзовыми вкладышами, которая крепится на тележке. На направляющей трубе расположено приводное зубчатое колесо с реечным приводом подъема, сцепляемое с рейкой, закрепленной на реечной секции. Приводное зубчатое колесо предназначено для подъема, опускания и дожатия перегружаемого элемента.

Штанга выполнена телескопической и состоит из следующих узлов и механизмов:

· трех подвижных секций-наружной (реечной), средней, внутренней (первой) секций, причем первая секция снабжена захватной головкой;

· троссового привода подъема, соединенного тросом с внутренней секцией для перемещения первой секции относительно средней и реечной, соединенных в один узел, либо первой и средней относительно, реечной;

· тросового привода подъема (опускания) кластера, соединенного тросом с захватом) кластера, для перемещения кластера относительно первой секции;

· секции поворота, на которую насажена рама с зубчатым венцом для зацепления перегружаемого элемента вращением относительно реечной, первой и средней секции;

· секции поворота расположены между реечной и средней секциями и опираются через подшипниковые узлы на реечную секцию;

· подшипниковые узлы позволяют вращаться секции поворота вокруг своей оси со, средней и первой секцией, расположенными в секции поворота.

Для контроля угла поворота на штанге предусмотрены кинематический редуктор и командоаппарат с сельсинами-датчиками. Кинематический редуктор соединяется с секцией поворота через, зубчатую передачу. Привод, поворота, кинематический редуктор и командоаппарат крепятся на, кронштейнах, прикрепленных к платформе. Платформа крепится на реечной секции, причем положение платформы г на, реечной секции фиксируется штырем, входящим в, паз основания платформы. Платформа является несущей конструкцией всей штанги и подвешивается на тележке перегрузочной машины на тросах за кронштейны. На раме с зубчатым венцом расположен механизм фиксации, предназначенный для фиксации средней, секции в крайнем верхнем и крайнем нижнем положениях относительно секции поворота. Первая секция рабочей штанги является одним из основных органов рабочей штанги и состоит из фиксирующей трубы, направляющей трубы и захватной головки.

При нормальной эксплуатации подъем секции осуществляется за рабочий трос, а в случае обрыва рабочего троса нагрузка воспринимается аварийным тросом.

Для уменьшения динамических нагрузок, возникающих при обрыве рабочего троса, и передачи их на аварийный трос предусмотрена пружина, которая предварительно поджимается. Захватная головка крепится болтами к первой секции и состоит из: стержня, фиксирующей втулки, поджимаемой пружинами, ограничителя угла поворота, запрессованного в стержень.

Зацепление рабочих элементов осуществляется головкой захвата за счет опускания и поворота захвата со штангой при неподвижном рабочем элементе на угол 90° по часовой стрелке, расцепление производится поворотом на этот же угол в другую сторону.

При перегрузке, транспортировке и хранении тепловыделяющих кассет должна быть обеспечена ядерная и радиационная безопасность, которая заключается в исключении образования критической массы ядерного топлива, в исключении повреждения и разрушения кассет и твэлов, в обеспечении защиты персонала от облучения во время проведения транспортно-технологических операций с кассетами. Во время перегрузки активной зоны заполнение реактора, первого контура и связанных с ним систем должно производиться однородным раствором поглотителя с концентрацией борной кислоты не ниже 16 г/дм³.

Специальными техническими мерами должно быть исключено непредусмотренное попадание воды без поглотителя в реактор, 1‑ый контур, БВ и БП и другие системы, которые по проекту должны быть заполнены раствором поглотителя.

Порядок транспортировки и хранения свежего и выгоревшего топлива определяется соответствующими инструкциями и правилами. Транспортно-технологическое оборудование, применяемое для производства перегрузочных работ, должно быть высоконадежным и полностью исключать возможность создания аварийных ситуаций, связанных с повреждением оболочек твэлов или падением кассет в реактор или бассейн, что может вызвать выход радиоактивных продуктов или неуправляемую цепную реакцию. Для обеспечения нормального состояния выгоревших кассет в процессе перегрузки и в хранилищах должно производиться их охлаждение, чтобы не допустить перегрева и разрушения оболочек твэлов. Толщина стенки перегрузочного и транспортного контейнеров, уровень теплоносителя в бассейнах должны обеспечивать необходимую биологическую защиту кассет. Подкритическое состояние при хранении и транспортировке свежего и выгоревшего топлива должно обеспечиваться соответствующей геометрией размещения тепловыделяющих кассет в бассейнах выдержки, транспортных чехлах, контейнерах. Безопасность работы обеспечивается также высокой профессиональной квалификацией и дисциплиной персонала.

Правила ядерной безопасности реакторных установок атомных станций