RU128940U1 - COMPLEX FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS AND LAYING THEIR FRAGMENTS IN CONTAINERS - Google Patents
COMPLEX FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS AND LAYING THEIR FRAGMENTS IN CONTAINERS Download PDFInfo
- Publication number
- RU128940U1 RU128940U1 RU2012106799/07U RU2012106799U RU128940U1 RU 128940 U1 RU128940 U1 RU 128940U1 RU 2012106799/07 U RU2012106799/07 U RU 2012106799/07U RU 2012106799 U RU2012106799 U RU 2012106799U RU 128940 U1 RU128940 U1 RU 128940U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- complex
- grinding
- containers
- modules
- complex according
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
1. Комплекс для измельчения радиоактивных длинномерных элементов и укладки их в контейнеры, характеризующийся наличием защитной камеры, встроенной в стену, отделяющую рабочее помещение от агрегатного зала, и включающей модули подачи и дезактивации радиоактивных элементов и собственно ее рабочую зону, имеющей окна с закрывающими их подвижными шиберами, размещенные в ней совмещенные по вертикальной оси модули измельчения и контейнеры для измельченных фрагментов, установленные на площадках четырехпозиционных механизмов револьверного типа с приводом вращения, при этом в агрегатном зале на верхнем уровне защитной камеры установлен указанный механизм револьверного типа, подающий в ее рабочую зону модуль измельчения радиоактивных элементов, а другой такой же аналогичного типа револьверный механизм смонтирован в рабочем помещении на нижнем уровне камеры и предназначен для подачи в нее пустых и удаления загруженных контейнеров, а для перемещения пустых и загруженных контейнеров и модулей измельчения с площадок и на площадки четырехпозиционных механизмов револьверного типа комплекс снабжен краном повышенной грузоподъемности с автоматизированным захватом, манипулятором для снятия и установки крышек контейнеров с захватом, причем система их управления объединена в общую систему полуавтоматического управления конструктивными исполнительными механизмами всего комплекса.2. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что защитная камера снабжена системой автоматической дезактивации и сливом жидкости в спецканализацию.3. Комплекс по п.1, характеризующийся тем, что в агрегатном помещении размещено оборудован�1. A complex for crushing long radioactive elements and placing them in containers, characterized by the presence of a protective chamber built into the wall separating the working room from the aggregate hall, and including modules for supplying and decontaminating radioactive elements and its actual working area, which has windows with movable closing them gates, placed in it vertically aligned grinding modules and containers for crushed fragments, installed on the platforms of four-position revolving-type mechanisms with a rotation drive, while in the aggregate hall at the upper level of the protective chamber, the specified revolving-type mechanism is installed, feeding the module into its working area crushing of radioactive elements, and another of the same type of revolving mechanism is mounted in the working room at the lower level of the chamber and is intended for feeding empty and removing loaded containers into it, and for moving empty and loaded containers and modules The complex is equipped with a crane of increased lifting capacity with an automated gripper, a manipulator for removing and installing container lids with a gripper, and their control system is combined into a common system of semi-automatic control of the structural actuators of the entire complex. 2. The complex according to claim 1, characterized in that the protective chamber is equipped with an automatic decontamination system and a liquid discharge into a special sewer. The complex according to claim 1, characterized by the fact that the equipment is located in the aggregate room
Description
Полезная модель относится к области ядерных технологий и может быть использована на атомных станциях или предприятиях для утилизации отработанных длинномерных радиоактивных элементов ядерных реакторов и укладки их фрагментов в защитные контейнеры.The utility model relates to the field of nuclear technology and can be used at nuclear power plants or enterprises for the disposal of spent long radioactive elements of nuclear reactors and packing their fragments in protective containers.
В настоящее время в реакторных залах атомных станций имеются комплексы измельчения радиоактивных длинномерных элементов, однако они не могут измельчать длинномеры с высоким уровнем радиации, в том числе и стержни системы управления защитой, а также дополнительные кластерные поглотители, которые при разделке образуют большое количество радиоактивных порошкообразных просыпей и мельчайшей пыли. При этом замена рабочих инструментов механизмов измельчения затруднена из-за высоких уровней радиоактивности окружающей среды.At present, in the reactor halls of nuclear power plants there are complexes for grinding long-range radioactive elements, however, they cannot grind long-lengths with a high level of radiation, including protection control rods, as well as additional cluster absorbers, which, when cut, form a large amount of radioactive powder spills and the finest dust. At the same time, replacing the working tools of grinding mechanisms is difficult due to the high levels of environmental radioactivity.
Так известен комплекс для разделки технологических каналов уран-графитовых атомных реакторов на фрагменты, который содержит смонтированный в шахте реакторного зала вертикальный трубный тракт, сопряженный с устройством рубки каналов и расположенный под ним поворотный круг с контейнерами. Комплекс характеризуется также и тем, что он снабжен расположенным выше устройства рубки механизмом снятия графитовых втулок и расположенной ниже того же устройства рубки горизонтально подвижной приводной фрезой. Причем механизм снятия графитовых втулок выполнен в виде прикрепленных к тракту и установленных в его стенках пазах приводных поворотных кулачков, а труба тракта в зоне сопряжения с устройством рубки выполнена телескопической и снабжена механизмом ее вертикального перемещения (см. Патент РФ на изобретение №2079908 G21C 16/26, опубликован 20.05.97 г. Бюл. №14).So known is the complex for cutting technological channels of uranium-graphite nuclear reactors into fragments, which contains a vertical pipe path mounted in the shaft of the reactor hall, coupled with a channel cutting device and a turntable with containers located under it. The complex is also characterized by the fact that it is equipped with a mechanism for removing graphite bushings located above the cutting device and a horizontally movable drive mill located below the same cutting device. Moreover, the mechanism for removing graphite bushings is made in the form of drive rotary cams attached to the tract and installed in its walls, and the tract pipe in the interface zone with the cutting device is made telescopic and equipped with a mechanism for its vertical movement (see RF Patent for the invention No. 2079908 G21C 16 / 26, published May 20, 1997 Bul. No. 14).
Этот комплекс предназначен, во-первых, для иной цели, а именно для фрагментации на отдельные части технологических каналов, имеющих в своем составе различные группы радиационной безопасности и распределения их по отдельным контейнерам. А, во-вторых, при разрезании таких каналов фрезой также образуются в большом количестве порошкообразные просыпи и мелкая пыль, которые, распространяясь в окружающую среду, приводят при смене инструмента и транспортировке контейнеров в зоне повышенной радиации к нежелательному облучению обслуживающего персонала.This complex is intended, firstly, for a different purpose, namely for fragmentation into separate parts of technological channels, which include various radiation safety groups and their distribution into separate containers. And secondly, when cutting such channels with a milling cutter, powder spills and fine dust are also formed in large numbers, which, spreading into the environment, lead to unwanted irradiation of service personnel when changing tools and transporting containers in the high radiation zone.
Известен также и агрегат для измельчения длинномерных радиоактивных элементов, который содержит опорно-поворотную защитную стенку, редуктор поворота, гидропривод, гидростанцию и установленные в камере загрузочную воронку для ориентации этих элементов, канал выгрузки измельченных элементов, механизм резки с блоком ножей, при этом механизм резки и гидропривод жестко закреплены в опорно-поворотной защитной стенке, установленной в корпусе с возможностью поворота и представляющей собой плиту, верхний конец которой снабжен диском с закрепленной на нем неподвижно редуктором поворота и цапфой, а нижний ее торец снабжен основанием с радиально-направленными отверстиями, причем днище корпуса снабжено цилиндрической направляющей со сквозным отверстием, в верхней же части корпуса выполнены сквозное вертикальное отверстие и радиально направленные отверстия. Кроме того, плита опорно-поворотной защитной стенки снабжена золотниковым узлом подвода, расположенным по оси поворота опорно-поворотной стенки и представляющим вставку, имеющую каналы, выходящие в кольцевые проточки, закрепленную в цапфе плиты и установленную по посадке с зазором в стакане с отверстиями, закрепленном на корпусе. Данный агрегат работает следующим образом. Измельчаемый длинномерный радиоактивный элемент через вертикальную загрузочную воронку подается с определенным шагом в зоне измельчения к механизму резки, попадает в отверстие опорного и подвижного втулочного ножей. При этом подвижный нож приводится в поступательное движение с помощью штока гидроцилиндра, разрезая радиоактивные элементы на камерные заготовки, которые самостоятельно попадают в канал выгрузки и удаляются из него под действием силы тяжести. Постепенно в процессе работы ножи изнашиваются и нуждаются в замене, при которой загрузочная воронка освобождается от длинномерного радиоактивного элемента, а трубопроводы отсоединяются от гидроцилиндра, после чего включается привод поворота, приводится в движение редуктор поворота и опорно-поворотная защитная стенка поворачивается вокруг вертикальной оси на 180°. Механизм резки перемещается из камеры в безопасную зону. Выполнив замену режущего инструмента, осуществляют затем поворот опорно-поворотной защитной стенки снова на 180°, но в обратную сторону на рабочую позицию. Агрегат готов к новому циклу работы, (см. Патент РФ на изобретение №2216800 С21С 19/36, опубликован 20.11.2003).A unit for grinding long radioactive elements is also known, which contains a support-rotary protective wall, a rotation reducer, a hydraulic drive, a hydraulic station and a loading funnel installed in the chamber for orientation of these elements, a discharge channel for ground elements, a cutting mechanism with a knife block, and a cutting mechanism and the hydraulic actuator are rigidly fixed in the pivoting protective wall mounted in the housing with the possibility of rotation and representing a plate, the upper end of which is equipped with a disk with a clamp fixed on it by a rotation reducer and pin, and its lower end is provided with a base with radially directed holes, the bottom of the body having a cylindrical guide with a through hole, in the upper part of the body there is a through vertical hole and radially directed holes. In addition, the plate of the supporting-rotary protective wall is provided with a spool-type supply unit located along the axis of rotation of the supporting-rotary wall and representing an insert having channels extending into the annular grooves, fixed in the axle of the plate and installed by landing with a gap in the glass with holes fixed on the case. This unit works as follows. The crushed long radioactive element through the vertical loading funnel is fed with a certain step in the grinding zone to the cutting mechanism, it enters the hole of the supporting and movable sleeve blades. In this case, the movable knife is brought into translational motion with the help of the hydraulic cylinder rod, cutting radioactive elements into chamber blanks, which independently fall into the discharge channel and are removed from it by gravity. Gradually, during operation, the knives wear out and need to be replaced, in which the loading funnel is released from the long radioactive element, and the pipelines are disconnected from the hydraulic cylinder, after which the rotation drive is turned on, the rotation reducer is set in motion, and the supporting-rotary protective wall rotates 180 around the vertical axis °. The cutting mechanism moves from the camera to a safe area. Having replaced the cutting tool, then rotate the supporting-rotary protective wall again by 180 °, but in the opposite direction to the working position. The unit is ready for a new cycle of work, (see RF Patent for the invention No. 2216800
Этому агрегату также свойственны следующие имеющиеся недостатки. Во-первых, обратная сторона механизма резки при замене режущих ножей оказывается в рабочем помещении, т.е. в зоне рубки, что приводит к ее радиоактивному загрязнению и, следовательно, при возврате назад к увеличению дозовой нагрузки обслуживающего персонала. Во-вторых, замена режущих ножей, ремонт и восстановление лишь одного механизма резки, обуславливают потерю рабочего времени агрегата в целом, и, в свою очередь, снижает степень его производственной эксплуатации. И, в -третьих, наличие в агрегате только одного физического принципа - механического измельчения сокращает возможность производительной фрагментации элементов из различных материалов, применяемых в атомной энергетике.This unit also has the following disadvantages. Firstly, the reverse side of the cutting mechanism when replacing the cutting knives is in the working room, i.e. in the felling zone, which leads to its radioactive contamination and, therefore, when returning back to increase the dose load of maintenance personnel. Secondly, the replacement of cutting knives, repair and restoration of only one cutting mechanism, cause the loss of working time of the unit as a whole, and, in turn, reduces the degree of its production operation. And thirdly, the presence in the aggregate of only one physical principle - mechanical grinding reduces the possibility of productive fragmentation of elements from various materials used in nuclear energy.
Задача по устранению недостатков аналогов решается путем создания комплекса для измельчения радиоактивных длинномерных элементов и укладки их фрагментов в контейнеры, имеющего модули с различными физическими принципами фрагментации, и с возможностью замены этих модулей без остановки работы комплекса за счет подготовки другого такого же модуля на противоположной установочной площадке четырехпозиционного механизма револьверного типа.The problem of eliminating the disadvantages of analogues is solved by creating a complex for grinding radioactive lengthy elements and stacking their fragments in containers, having modules with different physical principles of fragmentation, and with the possibility of replacing these modules without stopping the operation of the complex by preparing another of the same module at the opposite installation site four-position mechanism of a revolving type.
Технический результат - повышение радиационной безопасности процесса измельчения, повышение производительности за счет смены инструмента в другом модуле в процессе функционирования комплекса обеспечивается наличием защитной камеры, встроенной в стене, отделяющей рабочее помещение от агрегатного зала и включающей модули подачи и дезактивации радиоактивных элементов и собственно рабочую зону камеры, имеющей окна с закрывающими их подвижными шиберами. В камере размещены совмещенные по вертикальной оси модули измельчения и контейнеры для измельченных материалов, которые установлены на площадках четырехпозиционных механизмов револьверного типа с приводом вращения. При этом в агрегатном зале указанный механизм установлен на верхнем уровне защитной камеры и подает в ее рабочую зону модули измельчения радиоактивных элементов, а другой такой же аналогичного типа револьверный механизм смонтирован в рабочем помещении на нижнем уровне камеры и предназначен для подачи в нее пустых и удаления загруженных контейнеров с измельченными материалами. Для перемещения пустых и загруженных контейнеров, а также модулей измельчения с площадок и на площадки четырехпозиционных механизмов револьверного типа комплекс снабжен краном повышенной грузоподъемности с автоматизированным захватом и краном общего применения. Установку и снятие крышек с контейнеров выполняют имеющиеся в комплексе манипуляторы. Причем система их управления объединена в общую систему полуавтоматического управления основных конструктивных исполнительных механизмов комплекса.EFFECT: increased radiation safety of the grinding process, increased productivity due to a tool change in another module during the operation of the complex is ensured by the presence of a protective chamber built into the wall separating the working room from the aggregate hall and including modules for supplying and deactivating radioactive elements and the working zone of the chamber itself having windows with movable gates covering them. In the chamber placed on the vertical axis of the grinding modules and containers for crushed materials, which are installed on the sites of four-position mechanisms of a revolving type with a rotation drive. At the same time, in the aggregate hall, this mechanism is installed at the upper level of the protective chamber and feeds into its working area the modules for grinding radioactive elements, and another of the same type of revolving mechanism is mounted in the working room at the lower level of the chamber and is designed to supply empty and remove loaded containers with crushed materials. To move empty and loaded containers, as well as grinding modules from and to the platforms of the four-position mechanisms of the revolving type, the complex is equipped with a high-capacity crane with an automated pick-up and a general-use crane. The installation and removal of the lids from the containers are performed by the manipulators available in the complex. Moreover, their control system is integrated into a common semi-automatic control system of the main structural executive mechanisms of the complex.
Комплекс также характеризуется и тем, что защитная камера снабжена системой автоматической дезактивации и сливом жидкости в спецканализацию.The complex is also characterized by the fact that the protective chamber is equipped with an automatic decontamination system and the discharge of liquid into a special sewer.
Комплекс отличается и тем, что исполнительный механизм модулей измельчения может быть выполнен в виде механической системы ножей, плазматрона или электроконтактного устройства. Следует также отметить, что оборудование по энергетическому обеспечению модулей размещено в агрегатном зале, изолированном от рабочего помещения, что обеспечивает зону радиационной безопасности обслуживающего персонала. Для этой же цели служат и размещенные на каждой из четырех балок упомянутых обоих механизмов револьверного типа гребни биологической защиты, перекрывающие щели в корпусе защитной камеры. Подача электроэнергии и сигналов управления, обеспечивающих функционирование модулей защитной камеры, осуществляется через механизм револьверного типа при помощи разъемных соединений.The complex is also characterized in that the actuator of the grinding modules can be made in the form of a mechanical system of knives, a plasmatron, or an electrical contact device. It should also be noted that the equipment for energy supply of the modules is located in the aggregate hall, isolated from the working room, which provides a radiation safety zone for staff. For the same purpose, biological ridge ridges placed on each of the four beams of both mechanisms of the revolver type are used, which overlap the slots in the body of the protective chamber. The supply of electricity and control signals that ensure the functioning of the protective chamber modules is carried out through a revolving mechanism using detachable connections.
Полезная модель является новой, поскольку совокупность признаков ее формулы не обнаружена в информационных источниках, компоновка конструктивных элементов комплекса вообще принципиально является новой, так как она с найденными аналогами совпадает только по функциональному назначению. Промышленная применяемость полезной модели не вызывает сомнения, так как в основном каждый в отдельности элемент комплекса известен в технике и может быть применен и изготовлен методом обычного инженерного проектирования и с использованием известных производственных технологий. По предлагаемому комплексу ведется разработка техно-рабочего проекта.The utility model is new, since the totality of the features of its formula is not found in information sources, the layout of the structural elements of the complex is fundamentally new, since it coincides with the found analogues only for its intended purpose. The industrial applicability of the utility model is not in doubt, since basically each individual element of the complex is known in the art and can be applied and manufactured by conventional engineering design and using well-known manufacturing technologies. The proposed complex is developing a techno-working draft.
Полезная модель проиллюстрирована чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид комплекса в плане, на фиг.2 показан его вид сверху, на фиг.3 отображен кран повышенной грузоподъемности с автоматизированным захватом, на фиг.4 - манипулятор для снятия и установки крышек на контейнер, схемы модулей подачи радиоактивных элементов, их дезактивации изображены на фиг.5 и фиг.6, а на фиг.7, 8 и 9 показаны модули измельчения с установленными в них соответственно режущими ножами, плазменным резаком и электроконтактным устройством, на фиг.10 отражен контейнер с крышкой, а на фиг.11 показана схема управления комплексом.The utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a general view of the complex in plan, Fig. 2 shows a top view of it, Fig. 3 shows a crane with an increased lifting capacity with an automated grip, Fig. 4 shows a manipulator for removing and installing covers on container, circuits of modules for supplying radioactive elements and their deactivation are shown in FIGS. 5 and 6, and FIGS. 7, 8, and 9 show grinding modules with cutting knives, a plasma cutter, and an electrical contact device installed in them, respectively; container with cover, and figure 11 shows the control circuit of the complex.
Комплекс для измельчения радиоактивных длинномерных элементов и укладки их фрагментов в контейнеры содержит защитную камеру 1 с корпусом 2, встроенную в стену 3, отделяющую рабочее помещение 4 от агрегатного зала 5 и включающую модуль 6 подачи, модуль 7 дезактивации радиоактивных элементов 8 и собственно рабочую зону 9 камеры 1, имеющей окна 10 с закрывающими их подвижными шиберами 11. В камере 1 размещены совмещенные по вертикальной оси I-I модуль 12 измельчения и контейнеры 13 для измельченных фрагментов, которые установлены на площадках 14 четырехпозиционных механизмов 15 и 16 револьверного типа с приводом 17 их вращения. При этом механизм 15 установлен в агрегатном зале 5 на верхнем уровне камеры 1 и подает в ее рабочую зону 9 модуль 12 измельчения радиоактивных элементов 8, а механизм 16 размещен в рабочем помещении 4 на нижнем уровне камеры 1 и предназначен для подачи в нее пустых и удаления контейнеров 13, загруженных измельченными фрагментами длинномерных элементов. Для перемещения пустых и загруженных контейнеров 13 на площадку и с площадки 14 четырехпозиционного механизма 16, установленного в рабочем помещении 4, комплекс снабжен краном 18 повышенной грузоподъемности с автоматическим захватом 19. Загрузка, установка и разгрузка модулей 12 измельчения осуществляется с помощью грузоподъемного устройства 20 общего применения грузоподъемностью до 2 тонн с ручным управлением, а снятие и установка крышек 21 с контейнеров 13 производится манипуляторами 22. Корпус 2 защитной камеры 1 может быть выполнен цилиндрическим, квадратным или иной любой формы с размерами, обеспечивающими прохождение через окна 10 в ее рабочую зону 9 контейнеров 13 и модулей 12 измельчения, размещенных на площадках 14 четырехпозиционных механизмов 15 и 16 револьверного типа. Применяемые материалы корпуса 2 должны удовлетворять требованиям максимального поглощения радиоактивного излучения, а именно, такие материалы, например, как нержавеющая сталь или иная углеродистая сталь, покрытая полимерной пленкой.The complex for grinding long radioactive elements and laying their fragments in containers contains a
Кран 18 повышенной грузоподъемности с автоматическим захватом 19 преимущественно для перемещения контейнеров 13 с радиоактивными отходами (фиг.3) содержит мост 23, установленную на нем грузовую подвесную тележку 24, несущую ориентированный грузоподъемный механизм 25, соединенный с помощью подвески 26 с управляемым упомянутым захватом 19. Передвижение крана 18 осуществляется механизмом 27, а грузовая тележка 24 перемещается относительно моста 23 с помощью привода 28. Подвеска 26 состоит из пространственной рамы 29 и кронштейнов 30 с проушинами 31 для крепления захвата 19. Токоподвод к захвату 19 размещен на раме 29 подвески 26 и состоит из корзины 32, через шлюз 33 которой проходит кабель 34. Управляемый автоматизированный захват 19 представляет собой жесткий объемно-пространственный корпус, включающий опорную раму 35, траверсу 36 с вертикальными стойками 37, полую центральную стойку 38 и четыре лапы 39 захвата с зубьями зацепления 40. Тяги 41 приводят с помощью электропривода 42 в открытое или закрытое положение лапы 39, работа которых контролируется датчиками (на фиг. не показаны). Кроме того, также с помощью датчиков определяется положение лап захвата, положение поднятой траверсы 36 определяется помощью датчиков (на фиг. не показаны), сигналы с которых поступают в центральный пульт управления в виде стойки 43, установленной на траверсе 36. Для обеспечения необходимого уровня безопасности при работе с контейнерами 13 в конструкцию захвата 19 заложены механические и электрические блокировки (на фиг. не показаны).The
Управление захватом осуществляется с дистанционного ручного пульта 44 и используется вместе с дистанционным пультом управления краном. Установка крана 18 с захватом 19 относительно контейнеров 13, находящихся на механизме 16 может осуществляться с помощью позиционных упоров или с использованием оптоэлектронной системы 45. Подвеска 29 захвата 19 связана канатами 46 через выравнивающие блоки 47 с барабанами 48 грузоподъемного механизма 25, имеющего датчик 49 ограничения грузоподъемности и концевые выключатели предельного подъема и опускания захвата 19 (на фиг. не показаны). Для снятия и установки модулей измельчения с площадки и на площадку 14 четырехпозиционного механизма 15 применяется грузоприемное устройство 20 общего применения, представляющее собой монорельс (двутавровая балка) 50 с установленным на нем тельфером 51, в состав которого входит электродвигатель 52, редуктор 53 с тормозом, барабан 54 с уложенным тросом 55 и блок подвески 56 с крюком 57, на который навешиваются различные грузозахватные приспособления. Тельфер 51 относительно монорельса 50, и сам монорельс вдоль подкрановых путей 58 перемещается с помощью тележек (на фиг. не показаны). Управление тельфером может осуществляться с пола посредством подвешенного на кабеле пульта управления.The capture control is carried out with the
Манипуляторы 22 для снятия и установки крышек 21 на контейнер 13 установлены оппозитно по отношению друг к другу над противолежащими площадками 14 четырехпозиционного механизма 15. В целом манипулятор 22 представляет собой объемно-пространственную конструкцию, включающую грузовую тележку 59, опирающуюся на подкрановый путь 60, имеющую привод 61 своего горизонтального перемещения и привод 62 вертикального подъема и опускания автоматического захвата 19, снабженного захватными рычагами 63 и толкателями 64 крышек 21. Четырехпозиционные механизмы 15 и 16 револьверного типа выполнены в виде сварной конструкции, в которой к центральному держателю 66 приварены под углом 90° относительно друг другу четыре балки 67, составленные из швеллеров №10, на концы которых установлены неподвижно площадки 14 для размещения на них модулей 12 измельчения. При этом упомянутые механизмы 15 и 16 снабжены управляющим гидравлическим или электромеханическим приводом 17 их поворота на 90°, а расстояние α от оси поворота каждого механизма 15 и 16 до центра установки модуля 12 измельчения и контейнера 13 каждой балки 67 должно совпадать с расстоянием b от центра их вращения до осевой защитной камеры 1. Корпус 68 модуля 12 измельчения выполнен предпочтительно из нержавеющей стали. В каждом из трех модулей 12 установлены в зависимости от материала, предназначенного для измельчения, механическая система ножей 69, плазматрон 70 или электроконтактное устройство 71 с дисковой пилой.
В первом случае измельчение элемента 8, подаваемого транспортным средством 72 общего зала 73 через направляющие воронки 74 защитной камеры 1 в ее рабочую зону 9, осуществляется поступательно перемещающимся клиновидным ножом 75 оптимальной геометрии относительно второго неподвижного опорного ножа 76. Во втором модуле 12 для более производительного измельчения установлен аппарат плазменной резки с воздушным охлаждением плазматрона 70. Аппарат комплектуется кабель-шланговым пакетом длиной не менее 10 м, в этом случае он комплектуется втулкой-держателем 77, что обеспечивает возможность его использования при механизированной машинной резке. Наибольшая необходимая толщина разрезаемого элемента находится в пределах 70 мм. В частности, для этой цели может быть использован мощный аппарат плазменной резки ПУРМ-320, предназначенный для применения его в сложных условиях, в том числе (в модификации ПУРМ 400ВА) и под водой. Этот аппарат выпускается российской фирмой ООО «Ванита» (1).In the first case, the grinding of the
Для скоростного измельчения элементов ядерного реактора в модуле 12 смонтировано электроконтактное устройство 71 с дисковой пилой 78, подключенной к катоду(на фиг. не показано), и установленный на валу 79 асинхронного электродвигателя 80, размещенного на раме 81, имеющей привод 82 ее перемещения. Дисковая пила 78 может быть изготовлена из стали, меди, латуни, при этом скорость ее вращения составляет 30-40 м/с, а процесс резания ведется при низком напряжении и отличается высокой производительностью. Электроконтактный метод предназначен для измельчения деталей из труднообрабатываемых материалов любой твердости. Это объясняется тем, что при электроконтактном механизме резания имеет место процесс плавления металла вследствие превращения электроэнергии в тепловую, а также за счет того, что при электрической эрозии возникают разряды между дисковой пилой и заготовкой (2).For high-speed grinding of elements of a nuclear reactor, an electric contact device 71 is mounted in
Контейнер 13 для измельченных фракций длинномерных радиоактивных элементов имеет карманы 83 для зубьев захвата 19 крана 18 повышенной грузоподъемности и представляет собой емкость квадратной формы, выполненную из любого материала, предельно задерживающего радиоактивное излучение.The
Модуль 7 дезактивации обеспечен устройствами 84, образуя систему подачи жидкости непосредственно на модуль измельчения 8, например раствор борной или щавелевой кислоты и предназначен для снятия уровня их радиоактивности. Система дезактивации работает в автономном режиме и предусматривает слив раствора борной кислоты в специальную канализацию 85. На каждой балке четырехпозиционных механизмов 15 и 16 размещены гребни 93 биологической защиты для перекрытия щелей камеры 1.The
Управление отдельными исполнительными механизмами объединено в общую систему полуавтоматического управления комплексом (фиг.11), которая включает в свой состав промышленный компьютер 86, соединенный через интерфейсы 87 с блоком 88 управления манипуляторами 22, блоком 89 четырехпозиционного механизма 16 роторного типа с позиционированием на четыре положения, блоком 90 весового контроля заполненных измельченными фрагментами контейнеров 13, блоком 91 модуля 6 подачи длинномерный радиоактивных элементов 8 в модуль 12 измельчения, также снабженным блоком 92, связанным с промышленным компьютером 86. Принципы построения каждой ветви системы управления комплексом в технике хорошо известны и основаны на использовании датчиков и устройств, измеряющих требуемые величины технологических параметров, с последующей передачей информации на расчетный контроллер, связанный с промышленным компьютером для выдачи необходимых команд исполнительным механизмам. Так, в частности, для фиксирования необходимого веса полученных измельченных фрагментов радиоактивных элементов 8 в контейнере 13, находящемся на рабочей позиции в камере 1 под модулем 12 измельчения, на площадке 14 четырехпозиционного механизма 16 установлены три силоизмерительных датчика, связанных с контроллером (на фиг. не показаны) блока 89. При достижении заданного веса сигнал с весоизмерительных датчиков поступает в контроллер, а затем после его обработки направляется в промышленный компьютер 86, который дает команду блоку 92 отключить механизмы подачи и измельчения модулей 6 и 12. Аналогично работают и другие ветви системы управления комплексом. Вручную оператором управляются четырехпозиционный механизм 15 роторного типа, установленный в агрегатном зале 5, подающий модули 12 в рабочую зону 9 защитной камеры 1, а также кран 18 повышенной грузоподъемности и грузоподъемное устройство 20. Вручную управляется и подача дезактивирующей жидкости в модуль 7 камеры 1.The control of individual actuators is integrated into the general system of semi-automatic control of the complex (Fig. 11), which includes an
При функционировании защитной камеры 1 в агрегатном зале 5 размещено оборудование 94 по обеспечению всех модулей (газовые источники, насосные станции, источники питания и управления плазматронов и электроконтактной пилы), а также резервные модули 12 измельчения, при этом передача энергии и сигналов управления осуществляется через четырехпозиционные механизмы 15 и 16 револьверного типа при помощи разъемных соединений 95.When the
Комплекс для измельчения радиоактивных длинномерных элементов и укладки их фрагментов в контейнеры работает следующим образом.The complex for grinding radioactive long elements and packing their fragments in containers works as follows.
В зависимости от вида материала радиоактивного элемента 8, который необходимо фракционировать в агрегатном зале 5 устанавливают с помощью грузоподъемного устройства 20 на площадку 14 четырехпозиционного механизма 15 роторного типа соответствующий модуль 12 измельчения и через окно 10 с поднятыми шиберами 11 перемещают его поворотом электромеханического привода 17 на 180° в рабочую зону 9 защитной камеры 1. В то же время автономно в рабочем помещении 4 также размещают на площадке 14 четырехпозиционного механизма 16 пустой контейнер 13 с крышкой 21. Размещение осуществляют краном 18, который с использованием автоматического захвата 19, управляемого со стойки 43, своими зубьями лап 39 надежно фиксирует карманы 83 контейнера 13, обеспечивая таким образом его гарантированное закрепление. Установив контейнер 13 с крышкой 21 на площадке 14 четырехпозиционного механизма 16, осуществляют затем в автоматическом режиме с помощью блока 89 и промышленного компьютера 86 его поворот на 90° на фиксированную позицию с под манипулятор 22 для снятия крышки 21 с контейнера. Манипулятор 22 рычагами 63 захвата 19 производит снятие крышки 21 с контейнера 13, после чего в том же автоматическом режиме контейнер 13 без крышки 21 перемещается поворот привода 17 механизма 16 на следующие 90° в рабочую зону 9 камеры 1 через окно 10 с поднятыми шиберами 11 нижнего уровня, совмещая, ввиду равенства α и b по вертикальной оси I-I, с модулем 12 измельчения. После установки модуля 12 измельчения и контейнера 13, гребни 93 биологической защиты перекрывают щели в корпусе 2 защитной камеры 1, а шиберами 11 закрывают ее окна 10, исключая таким путем попадание радиоактивного излучения в помещение агрегатного зала 4. После чего в технологически подготовленную защитную камеру 1 подают транспортным средством 72 общего зала 73 через направляющую воронку 74 длинномерный радиоактивный элемент 8. Пройдя через систему люнетов 96 модуля 6 подачи, элемент 8 (фиг.5) поступает пошагово в модуль 7 дезактивации, где обмывается с помощью устройства 84 раствором борной кислоты, снижая уровень его радиоактивности и после чего перемещается в модуль 12 его измельчения. В модуле 12 в зависимости от установленных ножей, плазматрона или электроконтактной дисковой пилы происходит измельчение радиоактивного элемента 8 механическим, плазменным или электроконтактным методами (фиг.7, 8 и 9). При заполнении контейнера 13 фрагментами измельченного радиоактивного элемента 8 до заданного веса срабатывают три весоизмерительных датчика платформы 14 четырехпозиционного механизма 16, сигнал от которых поступает на контроллер блока 90 и соответственно после его обработки на компьютер 86, от которого следует команда на блоки 91 и 92 на отключение подачи элемента 8 и его измельчения.Depending on the type of material of the
Заполненный радиоактивными фракциями контейнер 13 поворотом четырехпозиционного механизма 16 при открытых шиберах 11 устанавливается на позицию d другого манипулятора 22, который с помощью захвата 19 и толкателя 64 закрывает крышкой 21 контейнер 13. Следующим поворотом четырехпозиционного механизма 16, контейнер 13 с радиоактивными фрагментами, закрытый крышкой 21 перемещается под кран 18, откуда поступает на место хранения или переработки. При необходимости замены модуля 12 измельчения шиберы 11 освобождают окна 10 корпуса 2 защитной камеры 1 и четырехпозиционный механизм 15 поворотом на 180° размещает указанный модуль под грузоподъемное устройство 20, с помощью которого происходит демонтаж этого модуля и The
замена его другим из числа запасных. Затем цикл работы комплекса повторяется вновь.replacing it with another from among the spare. Then the cycle of the complex is repeated again.
Предлагаемая полезная модель как техническое решение позволяет снизить дозовую нагрузку радиоактивного облучения обслуживающего персонала за счет дезактивации модуля измельчения внутри защитной камеры.The proposed utility model as a technical solution allows to reduce the dose of radiation exposure of maintenance personnel by deactivating the grinding module inside the protective chamber.
К числу достоинств предлагаемого комплекса следует отнести и фактор применения модулей измельчения с различными физическими принципами: механическим, плазменным и электроконтактным, а также повышение производительности и ресурса работы комплекса путем сокращения времени простоев за счет наличия другого аналогичного модуля измельчения.Among the advantages of the proposed complex should include the factor of the use of grinding modules with various physical principles: mechanical, plasma and electrical, as well as increasing the productivity and service life of the complex by reducing downtime due to the presence of another similar grinding module.
На самый сложный объект комплекса кран повышенной грузоподъемности с автоматическим захватом разработана конструкторская документация.Design documentation has been developed for the most complex object of the complex with a crane with automatic lifting capacity.
Информация, принятая во внимание при оформлении заявки.Information taken into account when filling out the application.
1. Сайт Интернета: http://www.vanita.ru/pm320Shme);1. Internet site: http://www.vanita.ru/pm320Shme);
2. Сайт Интернета: http://www.upmetaldesc.ru/processing-meta/129html);2. Internet site: http://www.upmetaldesc.ru/processing-meta/129html);
3. Машиностроение. Энциклопедия. Раздел IV. -Расчет и конструирование машин. Том 25. «Машиностроение ядерной техники», книга 2. М., Изд-во «Машиностроение», 2005 г., с.311-315;3. Mechanical engineering. Encyclopedia. Section IV -Calculation and design of machines.
4. Патент RU №2183151 В23Н 5/04, опубл. 10.06.2002 г.;4. Patent RU No. 2183151
5. Патент RU №21388663 G21С 19/34, опубл. 27.09.1999 г.;5. Patent RU No. 21388663
6. Патент RU №2257624 G21С 3/35, опубл. 27.07.2005 г.;6. Patent RU No. 2257624
7. Патент RU №2276414 G21С 19/36, опубл. 10.05.2006 г.;7. Patent RU No. 2276414
8. Патент RU №2406168 G2119/36, опубл. 10.12.2010 г.8. Patent RU No. 2406168 G2119 / 36, publ. 12/10/2010
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012106799/07U RU128940U1 (en) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | COMPLEX FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS AND LAYING THEIR FRAGMENTS IN CONTAINERS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012106799/07U RU128940U1 (en) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | COMPLEX FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS AND LAYING THEIR FRAGMENTS IN CONTAINERS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU128940U1 true RU128940U1 (en) | 2013-06-10 |
Family
ID=48786773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012106799/07U RU128940U1 (en) | 2012-02-24 | 2012-02-24 | COMPLEX FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS AND LAYING THEIR FRAGMENTS IN CONTAINERS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU128940U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666152C1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-09-06 | Акционерное общество "Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов" (АО "ОДЦ УГР") | Method for cleaning transport-technological capacities of nuclear reactor from long radioactive elements of process equipment |
-
2012
- 2012-02-24 RU RU2012106799/07U patent/RU128940U1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666152C1 (en) * | 2017-12-18 | 2018-09-06 | Акционерное общество "Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов" (АО "ОДЦ УГР") | Method for cleaning transport-technological capacities of nuclear reactor from long radioactive elements of process equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2215638B1 (en) | Canister transfer system with independent traveling shielded bell | |
EP0096891B1 (en) | Method and apparatus for changing filters in nuclear power stations | |
US4594774A (en) | Machines for dismantling decommissioned nuclear reactors | |
JP4124643B2 (en) | Reactor dismantling and removal methods | |
KR101534675B1 (en) | Remote dismantling robotic system for decommissioning nuclear reactor pressure vessel | |
RU128940U1 (en) | COMPLEX FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS AND LAYING THEIR FRAGMENTS IN CONTAINERS | |
JP5975268B2 (en) | Method of dismantling concrete structure in reactor containment vessel and dismantling apparatus for concrete structure in reactor containment vessel | |
KR101522224B1 (en) | Remote cutting system and nuclear power plant dismantling system having the same | |
HU208589B (en) | Method and device for removing irradiated element of a nuclear reactor particularly tank of a pressurized water cooled nuclear reactor | |
KR20240169629A (en) | Systems, tools and methods for disassembling and segmenting calandria reactors | |
CN105414670A (en) | Isotope target cutting device | |
CA2916867C (en) | System and method for nuclear reactor refurbishment | |
EP3323129B1 (en) | Automated work platform assembly | |
GB2139804A (en) | Machines for dismantling decommissioned nuclear reactors | |
CN105817884A (en) | Multi-functional bolt locking processing and bolted hole repairing device for pressure vessel of nuclear power plant | |
JP2013129031A (en) | Underwater drilling apparatus and underwater reracking method using the same | |
CN204603694U (en) | Gantry crane pivoting support portion maintenance unit | |
JP6668747B2 (en) | Fuel recovery method | |
CN209453129U (en) | Bending equipment in nuclear power station refuelling pool water | |
RU2814651C1 (en) | Machine for grinding radioactive long elements | |
CN115148390B (en) | A nuclear waste storage tank decommissioning device | |
CN116638344B (en) | Portal crane flange processing equipment | |
RU64123U1 (en) | PIPE REMOVER | |
CN216575712U (en) | High-strength component breaking and dismantling device | |
CN219620145U (en) | Material supporting device and reaction equipment |