Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Техническое описание реактора РБМ-К15 (РБМК 1500) - файл Р-15.doc


Загрузка...
Техническое описание реактора РБМ-К15 (РБМК 1500)
скачать (10799 kb.)

Доступные файлы (267):

Р-15.doc865kb.05.01.2004 18:53скачать
Рис-02.dwg
Рис-03.dwg
Рис-04.dwg
Рис-05.dwg
Рис-06.dwg
Рис-07.dwg
Рис-08.dwg
Рис-09.dwg
Рис-10.dwg
Рис-11.dwg
Рис-12.dwg
Рис-13.dwg
Рис-14.dwg
Рис-15-1.dwg
Рис-15-2.dwg
Рис-16.dwg
Рис-17.dwg
Рис-18.dwg
Рис-19.dwg
Рис-20.dwg
Рис-21.dwg
Рис-22.dwg
Рис-23.dwg
Рис-24.dwg
Рис-25.dwg
Рис-26.dwg
Рис-27a.dwg
Рис-27b.dwg
Рис-28.dwg
Рис-29.dwg
Рис-30.dwg
Рис-31.dwg
Рис-32.dwg
Рис-33.dwg
Рис-34.dwg
Рис-35.dwg
Рис-36.dwg
Рис-37.dwg
Рис-38.dwg
Рис-39-1.dwg
Рис-39-2.dwg
Рис-40-1.dwg
Рис-40-2.dwg
Рис-41.dwg
Рис-42-1.dwg
Рис-42-2.dwg
Рис-43-1.dwg
Рис-43-2.dwg
Рис-44.dwg
Рис-45.dwg
Рис-46.dwg
Рис-47.dwg
Рис-48.dwg
Рис-49.dwg
Рис-50.dwg
Рис-51.dwg
Рис-52.dwg
Рис-53.dwg
Рис-54.dwg
Рис-55.dwg
Рис-56.dwg
Рис-57.dwg
Рис-58.dwg
Рис-59.dwg
Рис-60.dwg
Рис-61.dwg
Рис-62a-b.dwg
Рис-62v-g.dwg
Рис-63.dwg
Рис-64.dwg
Рис-65.dwg
Рис-66.dwg
Рис-67.dwg
Рис-68.dwg
Рис-69.dwg
Рис-70.dwg
Рис-71.dwg
Рис-72.dwg
Рис-73.dwg
Рис-75.dwg
Рис-76.dwg
Рис-77.dwg
Рис-78.dwg
Рис-79-1.dwg
Рис-79-2.dwg
Рис-79.dwg
Рис-80.dwg
Рис-81.dwg
Рис-82.dwg
Рис-83.dwg
Рис-84.dwg
Рис-85.dwg
Рис-86 all.dwg
Рис-86.dwg
Рис-88-89.dwg
Рис-90-91.dwg
Стр_102-1.tif
Стр_102-2.tif
Стр_103.tif
Стр_104-1.tif
Стр_104-2.tif
Стр_105-1.tif
Стр_105-2.tif
Стр_106-1.tif
Стр_106-2.tif
Стр_107-1.tif
Стр_107-2.tif
Стр_107-3.tif
Стр_108-1.tif
Стр_108-2.tif
Стр_108-3.tif
Стр_108-4.tif
Стр_109-1.tif
Стр_109-2.tif
Стр_110-1.tif
Стр_110-2.tif
Стр_110-3.tif
Стр_110-4.tif
Стр_110-5.tif
Стр_110-6.tif
Стр_111-1.tif
Стр_111-2.tif
Стр_111-3.tif
Стр_111-4.tif
Стр_111-5.tif
Стр_111-6.tif
Стр_112.tif
Стр_113.tif
Стр_114.tif
Стр_115.tif
Стр_116.tif
Стр_117.tif
Стр_118.tif
Стр_119.tif
Стр_120.tif
Стр_121.tif
Стр_122.tif
Стр_123.tif
Стр_124.tif
Стр_125.tif
Стр_126.tif
Стр_127.tif
Стр_128.tif
Стр_129.tif
Стр_130.tif
Стр_131.tif
Стр_132.tif
Стр_133.tif
Стр_134.tif
Стр_135.tif
Стр_136.tif
Стр_137.tif
Стр_138.tif
Стр_139.tif
Стр_140.tif
Стр_141.tif
Стр_142.tif
Стр_143.tif
Стр_144.tif
Стр_145.tif
Стр_146.tif
Стр_147.tif
Стр_148.tif
Стр_149.tif
Стр_150.tif
Стр_151.tif
Стр_152.tif
Стр_153.tif
Стр_154.tif
Стр_155.tif
Стр_156.tif
Стр_157.tif
Стр_158.tif
Стр_159.tif
Стр_160.tif
Стр_161.tif
Стр_162.tif
Стр_163.tif
Стр_164.tif
Стр_165.tif
Стр_166.tif
Стр_167.tif
Стр_168.tif
Стр_169.tif
Стр_170.tif
Стр_171-1.tif
Стр_171-2.tif
Стр_171-3.tif
Стр_171-4.tif
Стр_171-5.tif
Стр_171-6.tif
Стр_172-1.tif
Стр_172-2.tif
Стр_173-1.tif
Стр_173-2.tif
Стр_174-1.tif
Стр_174-2.tif
Стр_175-1.tif
Стр_175-2.tif
Стр_176.tif
Стр_177.tif
Стр_178.tif
Стр_179-1.tif
Стр_179-2.tif
Стр_180.tif
Стр_182-1.tif
Стр_182-2.tif
Стр_183.tif
Стр_184.tif
Стр_185.tif
Стр_186-1.tif
Стр_186-2.tif
Стр_186-3.tif
Стр_186-4.tif
Стр_187-1.tif
Стр_187-2.tif
Стр_188.tif
Стр_189.tif
Стр_190.tif
Стр_191.tif
Стр_192.tif
Стр_193.tif
Стр_194.tif
Стр_196-01.tif
Стр_196-02.tif
Стр_196-03.tif
Стр_196-04.tif
Стр_196-05.tif
Стр_196-06.tif
Стр_196-07.tif
Стр_196-08.tif
Стр_196-09.tif
Стр_196-10.tif
Стр_196-11.tif
Стр_196-12.tif
Стр_196-13.tif
Стр_196-14.tif
Стр_196-15.tif
Стр_196-16.tif
Стр_196-17.tif
Стр_196-18.tif
Стр_196-19.tif
Стр_196-20.tif
Стр_196-21.tif
Стр_196-22.tif
Стр_196-23.tif
Стр_196-24.tif
Стр_196-25.tif
Стр_196-26.tif
Стр_197-1.tif
Стр_197-2.tif
Стр_197-3.tif
Стр_197-4.tif
Стр_198-1.tif
Стр_198-2.tif
Стр_198-3.tif
Стр_198-4.tif
Стр_199-1.tif
Стр_199-2.tif
Стр_199-3.tif
Стр_199-4.tif
Стр_199-5.tif
Стр_199-6.tif
Стр_200-1.tif
Стр_200-2.tif
Стр_200-3.tif

Р-15.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
Реклама MarketGid:
Загрузка...
СОДЕРЖАНИЕ.

1. ВВЕДЕНИЕ 3

2. Устройство и основные технические характеристики реактора РБМ-К15 5

2.1. Реактор РБМ-К15 (рис. 1.2) гетерогенный, канальный, кипящего типа, большой мощности. 5

2.2. Основные технологические характеристики реактора РБМ-К15. 6

2.3. Эксплуатационные характеристики реактора РБМ-К15 (Л.3). 6

3. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ, УЗЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ РЕАКТОРА. 7

3.1. Металлоконструкции /Л.6 - 9,76/. 7

3.1.1. Схема "С". 7

3.1.2. Схема "ОР". 7

3.1.3. Схема "Е". 7

3.1.4. Схема "КЖ". 8

3.1.5. Схема "Л". 8

3.1.6. Схема "Д". 8

3.1.7. Схема "Э". 9

3.1.8. Схема "Г". 9

3.1.9. Плитный настил РБМ-К15.сб.11. 9

3.1.10. Температурный режим металлоконструкций. 10

3.1.11. Материалы - заполнители металлоконструкций. 10

3.2. Графитовая кладка РБМ-К15.сб.05. /Л.10/. 10

3.2.1. Узлы крепления графитовых колонн. 3/Л.11 - 14/. 11

3.3. Тракты. 11

3.3.1. Тракт технологического канала. /Л.15, 16/. 11

3.3.2. Тракт канала СУЗ, ДКЭВ, КД. /Л.17, 18/. 12

3.3.3. Тракт канала охлаждения отражателя. /Л.19, 20/. 13

3.3.4. Тракты температурных каналов РБМ-К5.сб.09, РБМ-К5.сб.27. /Л.21, 22/. 13

3.3.5. Тракты боковых ионизационных камер РБМ-К5.сб.155, РБМ-К5.cб.157 /Л.23, 24/. 13

3.3.6. Тракт контрольный верхний РБМ-К5.сб.46. 14

3.3.7. Тракт контрольный нижний РБМ-К5.сб.47 /Л.26/. 14

3.3.8. Тракт телевизионной камеры РБМ-К5.сб.45./Л.27/. 14

3.3.9. Экспериментальный канал РБМ-К5.сб.63./Л.28/. 15

3.3.10. Тракты и гильзы термопар. /Л.29,30/. 15

3.3.11. Конструкционные материалы трактов. 15

3.4. Каналы. 16

3.4.1. Технологический канал РБМ-К5.сб.12./Л.31-34/. 16

3.4.2. Канал СУЗ, КД, ДКЭВ - РБМ-К5.сб.14./Л.35-39/. 16

3.4.3. Канал охлаждения отражателя РБМ-К5.сб.19. /Л.40/. 17

3.4.4. Температурные каналы. 17

3.4.5. Канал отбора проб газа РБМ-К5.сб.10 /Л.41/. 17

3.5. Топливная кассета (РБМ-К5 сб.49, РБМ-К15 сб.50) 18

3.5.1 Несущая труба 18

3.5.2. Тепловыделяющие сборки. 18

3.5.3. Элементы крепления ТВС на несущей трубе. 19

3.5.4. Тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ). 19

3.5.5. Основные характеристики топливной кассеты /Л.43/. 20

3.6. Подвески топливных кассет и измерительных камер. 21

3.6.1. Подвески кассет. 21

3.6.2. Измерительный канал (103.6.000). 22

3.6.3. Подвеска камеры деления РБМ-К7.сб.37А/Л.49, 50/. 23

3.6.4. Подвеска пусковой ионизационной камеры РБМ-К7.сб.38/Л.49/. 23

3.6.5. Подвеска рабочей ионизированной камеры РБМ-К15 сб.38 /Л.49, 51/. 24

3.7. Исполнительные механизмы СУЗ и дополнительные поглотители. 24

3.7.1. Исполнительные механизмы СУЗ 24

3.7.2. Дополнительный поглотитель (изделие 1814.00.000.). 25

3.8. Коммуникации. 25

3.8.1. Коммуникация верха реактора РБМ-К15.сб.70. 25

3.8.2. Коммуникации низа реактора РБМ-К15.сб.79. 26

3.8.3. Коммуникация газовых и дренажных труб низа реактора РБМ-К7.сб.174. 26

3.8.4. Коммуникация газовых и водяных труб верха, реактора РБМ-К7.сб.175. 26

3.8.5. Коммуникация дренажа с плитного настила схемы "Г" РБМ-К5.сб.176 /Л.72/. 27

3.8.6. Условия работы коммуникаций реактора и применяемые материалы. 27

3.9. Биологическая защита. 28

^ 4. ВОДНЫЙ РЕЖИМ 30

4.1. Водный режим технологических каналов* 30

4.2. Водный режим каналов СУЗ и КОО. 30

5. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО КАНАЛА. 32

5.1. Распределение расходов теплоносителя по технологическим каналам (рис. 57). 32

5.2. Теплотехническая надежность активной зоны. 32

5.3. Теплогидравлическая устойчивость режимов работы технологических каналов. 33

6. Системы контроля, управления и защиты реактора (рис. 70). 34

6.1. Система технологического контроля реактора (Л.81). 34

6.2. Система контроля распределения энерговыделения реактора. 34

6.2.1. Состав и структура СКРЭ. 35

6.2.2. Функции аппаратуры СКРЭ 3 Л.62, 63/. 35

6.3. Система управления и защиты реактора. 36

6.3.1. Состав СУЗ. 36

6.3.2. Органы регулирования. Сетка каналов СУЗ. 37

6.3.3. Система измерения нейтронной мощности. 38

6.3.4. Система автоматического регулирования мощности. 39

6.3.5. Система аварийной защиты. 39

6.3.6. Быстродействующая аварийная защита. 41

6.4. Управляющая информационно-вычислительная система (УВС) "ТИТАН". 43

6.4.1. Алгоритмы контроля и оптимизации РЭ для УВС и внешних ЭВМ. 44

6.5. Система контроля герметичности оболочек ТВЭЛов /Л.89/. 46

6. 5. 1. Подсистема группового КГО ТВЭЛов. 46

6.5.2. Подсистема поканального КГО ТВЭЛов. 48

^ 6.5.3. ДАТЧИКИ КГО ТВЭЛОВ. 49

6.6. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЦЕЛОСТНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ КАНАЛОВ РБМ-К7.сб.75. /Л.90/. 49

6.6.1. СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕЧИ ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ (КТТ). 50

^ 7. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВИДЫ КОНТРОЛЯ ГОЛОВНОГО РЕАКТОРА РШ-К15 52

7.1. Реперный измерительный район (РИР). 52

7.2. Контроль состояния металла оборудования реактора (Л.95 - 99). 53

8. Тахометрические шариковые расходомеры. 54

Перечень приложений к Р-15(2в) 57



1. ВВЕДЕНИЕ


Данное техническое описание реактора РБМ-К15 предназначено для персонала реакторного цеха ИАЭС. По характеру изложения и объему информации оно может служить в качестве учебного и справочного пособия. Весь графический материал для удобства пользования описанием собран в отдельный альбом.

В описании приняты следующие сокращения:

АЗ - аварийная защита:

АЗМ - аварийная защита по мощности реактора;

АЗС - аварийная защита по скорости (периоду) разгона реактора;

АЗСП - аварийная защита по скорости разгона в пусковом режиме реактора;

АЗСР - аварийная защита по скорости разгона в рабочем режиме реактора:

АП - сигнал аварийного повышения контролируемого параметра;

АР - автоматическое регулирование; автоматический регулятор;

АС - сигнал аварийного снижения контролируемого параметра;

АЦПУ - алфавитно-цифровое печатающее устройство;

БД - блок детектирования;

БИК - боковая ионизационная камера;

БС - барабан-сепаратор;

БЩУ - блочный щит управления;

БЩУ-Н - неоперативный контур блочного щита управления;

БЩУ-О - оперативный контур блочного щита управления;

ВМКП - верхнее межкомпенсаторное пространство;

ГКР - газовый контур реактора;

ГПД - газообразные продукты деления;

ГЦН - главным циркуляционный насос;

ДКЭ - детектор (датчик) контроля энерговыделения в реакторе;

ДКЭВ - детектор контроля энерговыделения по высоте реактора;

ДКЭР - детектор контроля энерговыделения по радиусу реактора;

ДП - дополнительный поглотитель;

ДРК - дроссельно-регулирующий клапан;

ЗВК - закладная водяная коммуникация:

ЗМ - задатчик мощности;

ЗPB - запорно-регулирующий вентиль;

ЗРК - запорно-регулирующий клапан;

ИК - ионизационная камера;

КВ - кольцо внутреннее;

КГО - контроль герметичности оболочек;

КД - камера деления;

КМПЦ - контур многократной принудительной циркуляции;

КН - кольцо наружное;

КО - контур охлаждения;

КОО - контур охлаждения отражателя;

КПР - капитальный плановый ремонт;

КЦТК - контроль целостности технологических каналов;

ЛАЗ - локальная аварийная защита;

ЛАР - локальное автоматическое регулирование, локальный автоматический регулятор;

МРП - среднее межкомпенсаторное пространство;

МСВ - малосолевая вода;

НИО - научно-исследовательский отдел;

НМКП - нижнее межкомпенсаторное пространство;

НТУ - насосно-теплообменная установка;

ПАП - пульт адресных параметров;

ПАК - пароводяная коммуникация:

ПВС - пароводяная смесь;

ПГС - парогазовая смесь;

ПИК - пусковая ионизационная камера;

ПО - пульт оператора;

ПП - предупредительный сигнал повышения контролируемого параметра;

ППР - плановый предупредительный ремонт;

ПРВ - повышение расхода воды;

ПС - предупредительный сигнал снижения контролируемого параметра;

РГК - раздаточный групповой коллектор;

РЗМ - разгрузочно-загрузочная машина;

РИК - рабочая ионизационная камера;

РП - реакторное пространство;

РР - ручное регулирование;

РЩУ - резервный щит управления;

РЭ - распределение энерговыделения;

СИУР - старший инженер управления реактором;

СКРЭ - система контроля распределения энерговыделения;

СРВ - снижение расхода воды;

СУЗ - система управления и защиты;

ТВС - тепловыделяющая сборка:

ТВЭЛ - тепловыделяющий элемент;

ТК - технологический канал;

ТЭТ - термоэлектрический термометр;

УСО - усилитель сигналов отклонения;

УСП - укороченный стержень-поглотитель;

ЩО - щит оператора;

ЦЗ - центральный зал.
^

2. Устройство и основные технические характеристики реактора РБМ-К15

2.1. Реактор РБМ-К15 (рис. 1.2) гетерогенный, канальный, кипящего типа, большой мощности.


Теплоноситель - вода.

Топливо:

двуокись урана UO2 2% обогащения;

двуокись урана UO2 2.4% обогащения, содержащая эрбий;

двуокись урана UO2 2.6% обогащения, содержащая эрбий.

Замедлитель - графитовая кладка, состоящая из колонн квадратного сечения (250 мм х 250 мм). Периферийные колонны кладки образуют боковой отражатель реактора толщиной 880 мм, торцевые блоки колонн - верхний и нижний отражатели толщиною по 500 мм. В центральные сквозные отверстия колонн замедлителя установлены технологические каналы (ТК) и каналы системы управления и защиты (СУЗ) реактора, в периферийных колоннах - каналы охлаждения отражателя (КОО) и каналы СУЗ.

В ТК загружаются кассеты с топливом, предназначенные для генерации тепловой энергии. Теплосъём с топливных кассет осуществляется водой контура многократной принудительной циркуляции (КМПЦ). В каналах СУЗ размещаются исполнительные механизмы СУЗ, камеры деления (КД) и датчики контроля энерговыделения по высоте активной зоны реактора (ДКЭВ).

Номинальный температурный режим работы механизмов и датчиков СУЗ и охлаждение отражателя обеспечивается насосно-теплообменной установкой контура охлаждения СУЗ (НТУ КО СУЗ).

Общее число каналов в активной зоне реактора - 2070, из них (рис. 3):

• технологических - 1661

• СУЗ - 235

• охлаждения отражателя - 156

• температурных - 17

• отбора проб газа - 1

(Распределение каналов по функциональному назначению показано на рис. 3).

Размеры активной зоны: Ø 11800 мм, высота - 7000 мм. Решётка активной зоны квадратная с шагом 250 мм. Вне решетки находятся 17 температурных каналов и канал отбора проб газа.

Опорно-несущие конструкции реактора схемы "С", "Е", "ОР", "Л" и "Д" (рис. 2).

Они же, кроме схемы "С", выполняют роль биологической защиты от ионизирующих излучений, схемы "Е" и "ОР" образуют с цилиндрическим кожухом графитовой кладки, схемой «КЖ» герметичное реакторное пространство (РП).

В схемах "Е" и "ОР" размещены устройства для крепления каналов, установки и крепления подвесок с топливными кассетами и датчиками - тракты ТК. каналов СУЗ, КОО, температурных каналов. На периферии схемы "Е" размещены тракты боковых ионизационных камер (БИК).

Нагрузки от схемы "Е" воспринимаются через 16 катковых опор схемой "Л". Нагрузки от реактора, статическая и динамические, передаются на фундамент крестообразной металлоконструкцией - схемой "С". Радиальные термические расширения схем "Е" и "ОР" компенсируются линзовыми компенсаторами. Ими же обеспечивается герметичность кольцевых полостей между схемами "Е" и "Д", "КЖ' и "Л", "ОР" и "Л" т.е. верхнего (ВМКП), среднего (МРП) и нижнего (НМКП) межкомпенсаторных пространств. Конденсат, который может скопиться в полостях реактора, отводится по дренажным трубопроводам в резервуары спецканализации (рис. 51).

Для предотвращения окисления графита и улучшения теплопередачи от гранитовых колонн к технологическим каналам через РП прокачивается азотно-гелиевая смесь под давлением 100 - 250 мм вод. ст.

Весовой состав смеси: 60 % + 40 % (по объему: 20 % + 80 %).

Полости схем "Е" и "ОР". Межкомпенсаторные пространства заполняются азотом Давление азота на 40 - 50 мм вод. ст. превышает давление в РП, чем ограничивается утечка гелия из РП в случае его разгерметизации. Подача и отвод газов из реактора, их номинальные параметры - давление, расход, допустимое содержание примесей в азотно-гелиевой смеси - обеспечивается оборудованием газового контура (ГКР).

Отсеки схем "Л" и "Д" заполняются водой. Номинальный температурный режим боковой биологической защиты поддерживается НТУ КО схем "Л" и "Д".

Реактор монтируется в бетонной шахте. Свободное пространство между стенами шахты и схемами "Л" и "Д" заполняется песчаной засыпкой с целью усиления боковой биологической защиты. Проем шахты перекрывают схема "Г" и плитный настил, которые обеспечивают тепловую изоляцию и защиту центрального зала (ЦЗ) от излучений верхних коммуникаций реактора.

Для защиты помещений нижних водяных коммуникаций реактора предназначена схема "3". Номинальный температурный режим под плитным настилом и в подаппаратном помещении поддерживается системой приточно-вытяжной вентиляции (Л.4).

Реактор оснащен:

- системой управления и защиты (СУЗ);

- системой контроля распределения энерговыделения (СКРЭ);

- информационно-вычислительной и управляющей системой (УВС) "Титан";

- системой технологического контроля;

- системой контроля герметичности оболочек ТВЭЛов;

- системой контроля целостности технологических каналов (КЦТК);

- специальными трактами и комплектами принадлежностей и образцов-свидетелей для контроля за состоянием металла оборудования реактора.
^

2.2. Основные технологические характеристики реактора РБМ-К15.


(В сравнении с характеристиками реактора РБМ-К7).

Таблица 2.1.

Параметр

РБМ-К15

РБМ-К7

1*) Мощность тепловая. МВт

4800

3200

Мощность электрическая. МВт

1500

1000

Номинальный расход теплоносителя через реактор, т/ч

30600

37500

Давление теплоносителя (воды) на входе в ТК максимальной расчетной мощности, кгс/см2

87,4

82,7

Давление теплоносителя (пароводяной смеси) на выходе из ТК. кгс/см2

70

70

Температура теплоносителя (Воды) на входе в ТК. °С

259

270

Температура теплоносителя (пароводяной смеси) на выходе из ТК, °С

288

287

Среднее массовое паросодержание на выходе из ТК. %

28,9

15,2

1*) Температура питательной воды на входе в барабан сепараторы. °С

190

165

1*) Расход насыщенного пара, т/ч

8800

5600

Средняя скорость теплоносителя на выходе из ТК, м/с

21



^

2.3. Эксплуатационные характеристики реактора РБМ-К15 (Л.3).


Работа реактора после энергопуска и выхода на номинальную мощность характеризуется тремя эксплуатационными периодами. В начальный период загрузка реактора содержит 234 дополнительных поглотителя (ДП) для компенсации избыточной реактивности и 1427 кассет.

По мере выгорания топлива ДП извлекаются и на их место устанавливаются свежие кассеты. Полное извлечение ДП происходит приблизительно через 500 эфф.суток. После полной замены ДП начинается перегрузка кассет. основная часть которых к этому моменту имеет приблизительно одинаковое выгорание (9000 - 10000 МВт сут/т).

В результате перегрузок в реакторе примерно через 1600 эфф.суток - это длительность переходного периода - устанавливается такое равновесное состояние, при котором вся совокупность кассет имеет постоянный спектр по выгоранию топлива. Это состояние характеризует стационарный режим или режим установившихся перегрузок.

В стационарном режиме средняя глубина выгорания топлива по реактору составляет 10000 - 11000 МВт сут/т.

Средняя глубина выгорания выгружаемого топлива - 21,6 МВт сут/кг.

Средний темп перегрузки - 1,94 шт/эфф.сут. (Л.42).

Расход урана при коэффициенте нагрузки φ = 0,8 (Л.42):

- обогащенного, т/год - 64,9:

- природного, т/год - 205,2.

Кампания реактора 860 суток (Л.42). Перегрузка топлива производится без останова реактора разгрузочно-загрузочной машиной (РЗМ).
^

3. СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ, УЗЛЫ И ОБОРУДОВАНИЕ РЕАКТОРА.

3.1. Металлоконструкции /Л.6 - 9,76/.


Все металлоконструкции, кроме схемы "Э" и плитного настила изготовлены из стали марки 10ХН1М.
^

3.1.1. Схема "С".


Схема "С" (рис. 4) является опорной металлоконструкцией реактора и смонтирована в виде креста из стоек (марки С1, С2, С3, С13) усиленных вертикальными ребрами жесткости. Все элементы схемы покрыты термостойкой краской ОС51-03 (зеленой).

Схема "С" устанавливается на крестообразную фундаментную плиту из жаропрочного бетона. Закладные элементы фундамента показаны на рис. 4.

Две отдельные стоящие стойки марки С4 служат опорами схемы "Л".

Габаритные размеры схемы "С" - (15000х15000)х5160

Масса - 97463 кг.
^

3.1.2. Схема "ОР".


Схема "ОР" (рис. 5,6) служит несущей конструкцией графитовой кладки и коммуникаций низа реактора, а также выполняет роль нижней биологической защиты.

Схема "ОР" состоит из цилиндрической обечайки, верхней и нижней решеток. Конструкция усилена вертикальными ребрами жесткости. Решетки смонтированы из отдельных секций (марки ОР1,... ОР5). Ребра жесткости, расположенные в двух диаметральных плоскостях, образуют центральный крест, совпадающий с профилем схемы "С" при сборке металлоконструкций. Схема "ОР" соединена со схемой "Л" двумя компенсаторами (см. п.п. 2.1.). Нижний компенсатор прикрыт коробом.

В решетки схемы "ОР" вварены:

- нижние тракты ТК (РБМ-К5.сб.26), каналов СУЗ (РБМ-К5.сб.28) и КОО (РБМ-К5.24-4);

- контрольные тракты (РБМ-К5.сб.47);

- гильзы термопар (РБМ-К7.сб.160);

- газовые и дренажные трубы (РБМ-К5.сб.171): четыре трубы подвода азотно-гелиевой смеси в РП, трубы дренажа с верхней решетки, подвода и отвода азота из полостей схемы.

Полости схемы заполнены серпентинитовой смесью щебня и гали в весовом отношении 3:2. Засыпка НМКП, являющегося как бы продолжением схемы "ОР", трехслойная: внизу - крупный щебень, в середине - чугунная или стальная дробь, вверху - серпентинитовая смесь щебня и гали.

Наружные стороны обечайки и нижней решетки, а также поверхности компенсаторов металлизированы алюминием и покрыты краской ОС51-03.

Габаритные размеры схемы - Ø 14500x2000.

Масса металлоконструкции - 541783 кг.

Масса засыпки - 425000 кг, не менее.
^

3.1.3. Схема "Е".


Схема "Е" (рис. 7) является несущей конструкцией для каналов, кассет, специального оборудования СУЗ, коммуникаций верха реактора и плитного настила. Выполняет роль верхней биологической защиты.

По устройству, в основном, подобна схеме "ОР". Отличие состоит в количестве типоразмеров секций решеток (всего шесть марок). Верхний компенсатор схемы прикрыт козырьком.

В решетки схемы "Е" вварены:

- верхние тракты ТК (РБМ-К15.сб.25), каналов СУЗ (РБМ-К5.сб.21) и КОО (PБM-K5.c6.23);

- тракты температурных каналов (РБМ-К5.сб.27, сб.09);

- тракты БИК (РБМ-К5.сб.155, сб.157);

- контрольные тракты (РБМ-К5.сб.46);

- тракты телекамеры (РБМ-К5.сб.45);

- газовые трубы (РБМ-К5.сб.171): трубы отвода парогазовой смеси из РП, штуцеры подвода и отвода азота из полостей схемы.

Наружные поверхности обечайки и верхней решетки, а также поверхности компенсаторов металлизированы алюминием и покрыты краской ОС51-03.

Габаритные размеры схемы, мм - Ø 17650x3000.

Масса металлоконструкции - 593405 кг.

Масса засыпки, не менее, кг- - 1005000.
^

3.1.4. Схема "КЖ".


Схема "КЖ" (рис. 8) служит кожухом реактора. Состоит из двух цилиндрических обечаек, соединенных блоком компенсаторов. Обечайки усилены кольцевыми ребрами жесткости. Блок предназначен для компенсации температурного удлинения кожуха. На внутренней стороне кожуха закреплены болтами вертикальные планки для ограничения работы блока компенсаторов. Схема "КЖ" приварена к верхней и нижней решеткам схем "Е" и "ОР" соответственно.

Габаритные размеры схемы, мм - Ø 14520x9750.

Масса схемы, кг - 77000.
^

3.1.5. Схема "Л".


Схема "Л" (рис. 9) вместе с схемой "Д" образует боковую биологическую защиту реактора. Является опорной конструкцией для схемы "Е".

Смонтирована схема "Л" в виде кольцевого бака, состоящего из внешней и внутренней обечаек и ограниченного с торцов горизонтальными листами. Из соображений прочности и надежности конструкции в баке с угловым шагом 7°30' размещены элементы жесткости - глухие (6) и перфорированные (4) перегородки (в соотношении 1:2). Глухие перегородки разбивает бак на 16 герметических отсеков (1). В перегородках имеются монтажные лазы, которые в период эксплуатации реактора герметично закрыты. На верхнем листе бака, над стыками перегородок (4) с листом, выполнены шабровкой места (7) установки 16 катковых опор РБМ-К5.сб.08 под схему "Е". Места установки усилены радиальными и аксиальными элементами жесткости. На верхнем листе имеются люки (8), посредством которых сообщаются водные объемы схем "Л" и "Д". В лист вварены чехлы РИК (11) и ПИК (12) - РБМ-К5.сб.157-2 и сб.155-2.

В баке размещены:

- 16 труб (10) подвода воды (РБМ-К5.сб.171);

- 24 дренажные трубы (14) от чехлов БИК (сб.171);

- 16 трактов термопар (9) (РБМ-К5.сб.172).

Трубы (14) связаны с коммуникацией РБМ-К7.сб.174-2 посредством патрубков (13), вваренных во внешнюю обечайку бака. На внутренней обечайке имеются узлы крепления чехлов РИК (РБМ-К15.сб.80), кронштейны под чехлы ПИК и две полки (6) для приварки компенсаторов схемы "ОР"

Внешние поверхности схемы "Л" металлизированы алюминием и покрыты краской ОС51-03.

Схема "Л" опирается на пилоны строительных конструкций и две стойки марки С4.

Габаритные размеры схемы "Л", мм:

наружный диаметр - 19000;

внутренний диаметр - 16600;

высота - 11050.

Масса металлоконструкции - 575457 кг.

Масса водного слоя - 700000 кг.
^

3.1.6. Схема "Д".


Схема "Д" (рис. 10) является продолжением схемы "Л". Внешняя обечайка схемы "Д" окружена двухслойным стальным экраном (1) для защит от  - излучения, сопровождающего процессы радиационного захвата тепловых нейтронов в водном слое схемы. Со стороны внешней обечайки имеются четыре выгородки (2) с люками (3) и лазами (4) для доступа в отсеки схемы "Д". В период эксплуатации реактора эти лазы, как и лазы в перегородках схемы "Л", герметично закрыты.

В верхний лист схемы "Д" вварены:

- трубопроводы подвода и отвода воды из отсеков схемы (РБМ-К7.сб.175-2);

- тракты термопар (РБМ-К5.сб.172);

- контрольный тракт (РБМ-К5.сб.63).

В состав схемы входит также и перекрытие (рис. 2) монтажного проема шахты реактора. Под перекрытием находятся четыре бака сбора обмывочных растворов, которые сообщаются с резервуаром "грязных" трапных вод трубопроводами ЗВК-36 и ЗВК-41 (см. рис. 51). В баки заведены трубопроводы РБМ-К5.сб.176 дренажа с плитного настила схемы "Г".

Габаритные размеры схемы "Д" по обечайкам, мм:

наружный диаметр - 19000;

внутренний диаметр - 17800;

высота - 3170.

Общая масса металлоконструкции - 223610 кг.

Масса металлоконструкции без перекрытия - 152815 кг.

Масса водного слоя - 100000 кг.
^

3.1.7. Схема "Э".


Схема "Э" (рис. 2) предназначена для защиты помещений НВК от  - излучений, инициируемого процессами радиационного захвата нейтронов в нижних слоях воды в схеме "Л" и песчаной засыпки шахты реактора. Схема служит опорой для поддона перекрывающего внизу монтажный проем между реактором и стенкой шахты.

Схема "Э" смонтирована из стальных плит толщиной 100 мм. Плиты перекрывают нижний лист схемы "Л", часть поверхности ее внешней обечайки и монтажный проем.

Материал плит - сталь СТ. З.

Материал покрытия плит - краска ОС51-03.

Масса схемы - 53734 кг.
^

3.1.8. Схема "Г".


Схема "Г" (рис. 2. 11) вместе с плитным настилом РБМ-К15.сб.11 образуют тепловую и биологическую защиту центрального зала от излучений трактов, верхних коммуникаций и опорно-несущих конструкций реактора.

Металлоконструкция состоит:

- из сварных балок и коробов;

- из съемных коробов, верхних и нижних, дополняющих по внутреннему периметру конструкции основные балки и короба;

- из плит толщиною 100 мм, съемных и несъемных, составляющих верхнюю часть схемы.

В металлоконструкции имеются люки для трактов БИК, трактов термопар, контрольных трактов (РБМ-К5.сб.45, сб.63), люки над проемами инструментальных шахт, а также эксплуатационные люки (лазы). Люки закрыты съемными крышками. Пространство между верхней частью схемы и нижней, образованной балками и коробами, использовано для прокладки кабелей сервоприводов, измерительных камер СУЗ, датчиков СКРЭ, датчиков температуры.

Балки опираются концами на закладные детали строительных конструкций и являются несущими для остальных элементов схемы "Г".

Часть коробов одним краем опирается на закладные детали строительных конструкций, другим - на несущие балки. Плиты опираются на подставки, закрепленные на коробах.

Верхняя сторона схемы "Г" облицована листовой сталью марки ОХ18Н10Т толщиной до 5 мм. Поверхности балок и коробов металлизированы и покрыты органо-силикатной краской ОС51-03. Необлицованные поверхности плит покрыты краской той же марки.

Балки и короба заполнены смесью чугунной или стальной дроби и серпентинитовой гали в весовом соотношении 6:1.

Материал металлоконструкции - сталь марки 10ХСНД-12

Толщина схемы "Г" - 800 мм.

Масса металлоконструкции - 588840 кг.

Масса засыпки - 800000 кг.
^

3.1.9. Плитный настил РБМ-К15.сб.11.


Плитный настил (рис. 2) перекрывает проем шахты над плато реактора и состоит из двух слоев. Слои образованы из блоков, на границе со съемными коробами схемы "Г" - из плит. Блоки и плиты опираются на стояки трактов ТК и верхние части КОО. Для установки блоков и плит на тракты ТК предназначены специальные приливы на боковых поверхностях стояков (см. п.п. 3.3.1.). Нагрузки от верхних блоков и плит передаются на тракты через опорные фланцы, от нижних блоков и плит - через втулки и кольца /Л.15/. Проемы в плитном настиле над каналами СУЗ закрыты съемными крышками, опирающимися на головки каналов.

В конструкции настила использованы нижние блоки различных габаритов чтобы исключить при монтаже образование сквозных щелей в настиле. Блоки, плиты и крышки изготовлены из ЖБСЦК (см. п.п. 3.1.11) и облицованы листовой сталью. Облицовка их торцов со стороны ЦЗ выполнена из стали марки ОХ18Н10Т. Облицовка прочих поверхностей и углов выполнена из стали марки Ст. 3 и покрыта краской ОС51-03. В блоках и крышах имеются проемы для кабелей датчиков и сервоприводов.

Для прокладки кабелей использовано пространство между верхними и нижними блоками (плитами - на периферии настила).

Блоки и плиты съемные. ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ КАССЕТ, замене ДКЭР и дефектных ТК снимаются только верхние блоки. При замене дефектного канала СУЗ снимаются верхние блоки с восьми ТК, расположенных вокруг демонтируемого канала. При замене блоков термопар и дефектных КОО снимаются верхние и нижние блоки и плиты.

При замене КД, ДКЭВ, дефектных сервоприводов снимаются только крышки.

При необходимости ручного подъема регулирующего стержня снимается помимо крышки, один рядом стоящий блок.

Толщина плитного настила - 890 мм.

Масса настила - 422500 кг.
^

3.1.10. Температурный режим металлоконструкций.


Температурный режим металлоконструкций реактора при работе на номинальной мощности характеризуется следующими данными:

Таблица 3.1.

^ Обозначение схемы

Место контроля температуры

Рабочая температура, °С

Окружающая среда

"С"

-

до 270

воздух 80 % влажности

"ОР"

нижняя решетка

до 270

воздух 80 % влажн.

засыпка

300 - 380

азот

верхняя решетка

до 350 (местами до 380)

азотно-гелиевая смесь

"КЖ"

-

до 350

извне азот, в РП азотно-гелиевая смесь

"Е"

нижняя решетка

до 350 (местами до 370)

азотно-гелиевая смесь

засыпка

300 - 380

азот

верхняя решетка

до 290

воздух 80% влажн.

Плитный настил

нижняя сторона

до 260

воздух 80% влажн.

облицовка

до 40

"Л"

"Д"

вода в кольцевом баке,

45 - 65

извне песок,

со стороны газовых полостей азот

"Э"

-

до 270

воздух 80 % влажн.

"Г"

балки и короба

до 250

воздух 80 % влажн.

плиты

до 100

облицовка

до 50

В переходных режимах работы реактора скорость разогрева (расхолаживания) опорно-несущих конструкций не должна превышать 10 °С/ч /Л.2/

Как показали результаты стендовых испытаний фрагмента натурной конструкции, при указанном значении напряжения в сварных швах не превышают предельно допустимых величин.
^

3.1.11. Материалы - заполнители металлоконструкций.


Серпентинитовая смесь - заполнитель схем "Е", "ОР", компонент заполнителя НМКП и схемы "Г" /Л.77/. состоит на 90 % (по весу) из водных силикатов магния, остальная часть - окислы железа, алюминия, кальция.

Эффективность смеси как защитного материала определяется наличием в ее составе химически связанной воды и устойчивостью этого состава при температуре до 450 °С.

Для засыпки полостей металлоконструкций серпентинитовая смесь используется в виде щебня (фракции 20 мм) и гали (фракция до 3 мм).

Чугунная или стальная дробь Ø 2... 3 мм - компонент заполнителя НМКП и схемы "Г" /Л.78/.

Железо-барийсерпентинитовый цементный камень (ЖБСЦК) - материал плит и блоков плитного настила. Приготавливается из смеси барий-серпентинитового цемента и чугунного порошка /Л.79/. В его составе до 13 % (по весу) химически связанной воды.

Длительная выдержка блоков и плит при температуре 550 °С не нарушает их механических и защитных свойств. При этом в составе материала сохраняется до 3 % воды (по весу).

Щебень из валунов и гальки (фракция 20... 40 мм) - материал нижнего слоя заполнителя НМКП, используется также для засыпки отсеков схем "Е" и "ОР" в местах вварки контрольных трактов (РБМ-К5.сб.46.сб.47) и размещения дренажных труб (РБМ-К5.сб.171-8). Образует нижний слой толщиною 400 мм у поддона в местах размещения труб дренажа песчаной засыпки.

Вода малосолевая (МСВ) - заполнитель отсеков схем "Л" и "Д".
^

3.2. Графитовая кладка РБМ-К15.сб.05. /Л.10/.


Кладка реактора (рис. 12) является замедлителем и отражателем нейтронов. Она цилиндрической формы, состоит из 2488 колонн с осевыми отверстиями. Колонны (рис. 13) смонтированы из графитовых блоков трех разновидностей: прямоугольных, с прямым и аксиальным скосом одного ребра. Габаритные размеры каждого блока по горизонтальному сечению 250x250. Колонны собраны из блоков высотою 600 мм, но крайние блоки колонн укороченные (200, 300, 500 мм), так что стыки блоков смежных колонн не совпадают. В отверстия колонн отражателя, установлены графитовые стержни (1), собранные по тому же принципу из отдельных блоков высотою 600, 500 и 280 мм (рис. 12).

Такой порядок сборки кладки предупреждает возможность радиальных смещений блоков.

В стыке четырех смежных колонн с аксиальным скосом ребра канала Ø 45 мм (рис. 14), используемый для установки термоэлектрического термометра.

Число колонн кладки под установку ТК, КОО, каналов СУЗ - 2 052.

Число колонн с установленными графитовыми стержнями - 436.

Материал блоков - графит ТУ 48-20-83-76.

Масса кладки - 1 759 068 кг.

Максимальная температура кладки (в центре активной зоны) - 750 °С,
^

3.2.1. Узлы крепления графитовых колонн. 3/Л.11 - 14/.


Для установки и центрирования колонн на верхней решётке схемы "ОР" служат стальные и опорные и защитные плиты РБМ-К7.сб.18 и сб.07 (рис. 12). Опорные плиты в сборе состоят из собственно плит (2) и опорных стаканов (3, 4, 5), приваренных к верхней решётке схемы "ОР". Колонны активной зоны центрируются относительно трактов с помощью защитных плит (6) PБM-7.сб.07 и фланцев в сборе (7) РБМ-К5.сб.21-6. Колонны отражателя установлены на плиты с опорными стаканами, имеющими центрирующие диски с бобышками (8). Периферийные колонны отражателя центрируются и фиксируются относительно трактов КОО с помощью штанг (9) и направляющих патрубков (10).

Штанги вварены в опорные стаканы. Направляющие патрубки закреплены на защитных плитах винтами. Соединение патрубков с трубками трактов, вваренными в нижнюю решётку схемы "Е", подвижное. Это сделано для компенсации температурных расширений кладки. Полости штанг и патрубков использованы для установки KОO.

Опорные и защитные плиты колонн отражателя (кроме периферийных) снабжены экранами (11, 12, 13) для уменьшения теплопереноса за счёт теплопроводности от плит к решёткам схем "Е" и "ОР". На боковой поверхности опорных стаканов (4) выполнены отверстия Ø 40 мм.

Разность температур между опорными плитами и верхней решёткой схемы "ОР" достигает 90 °С. Применение массивных защитных плит и опорных плит приводит к существенному снижению радиационного энерговыделения в нижней и верхней решётках схем "Е" и "ОР" соответственно.

На опорных стаканах с помощью шайб (14) закреплена диафрагма (15) РБМ-К7.сб.06. Диафрагма предназначена для организации потока азотно-гелиевой смеси через боковые отверстия стаканов (3, 5) в зазоры между стенками каналов и кладкой. Диафрагма служит также и тепловым экраном.

Материалы узлов крепления.

Таблица 3.2.

^ Наименование сборочной единицы или детали

Марка стали

Примечание

Плиты защитные

ст. 25

Наружные поверхности металлизированы алюминием

Плиты опорные

ст. 25




Стаканы опорные

10ХН1М




Экраны

08X18Н10Т




Штанга

08Х18Н10Т




Патрубок направляющий

12Х18Н10Т




Материал диафрагмы - сталь 08Х18Н1ОТ.

Общая масса плит:

- опорных сб.18 - 250150 кг;

- защитных сб.07 - 254074 кг.

Масса штанги - 117 кг.

Масса направляющего патрубка - 29 кг.

Масса диафрагмы - 5050 кг.

3.3. Тракты.

^

3.3.1. Тракт технологического канала. /Л.15, 16/.


Тракт состоит из двух частей (рис. 15-1, 15-2) - верхней РБМ-К15.сб.25 и нижней РБМ-К5.сб.26. Верхний тракт служит для установки и крепления технологического канала, установки, подвески с топливной кассетой, защитных плит и блоков плитного настила. Имеется 35 типов верхних трактов, которые различаются по расположению патрубков пароводяной коммуникации (ПВК), - тракты РБМ-К5.сб.25-1, сб.25-2, сб.25-3, сб.25-3-01,...сб.25-3-32.

Патрубки соседних трактов разнесены по высоте на 95 мм и развернуты в сторону соответствующей пары барабан-сепараторов (БС) на 33°±30' относительно оси реактора, перпендикулярной направлению на блок "Г" зд. 101. Этим обеспечивается возможность монтажа трубопроводов ПВК между трактами.

Имеется также различие между верхними трактами, установленными на 1-ом энергоблоке (РБМ-К15.сб.25-01) и трактами, применяемыми на 2-ом энергоблоке (РБМ-К15.сб.25-02). В данном описании рассмотрены оба варианта конструкции верхнего тракта ТК.

Составные части верхнего тракта РБМ-K15.сб.25-01 (рис. 15-1):

- стояк (сб.25-30, сб.25-31, сб.25-32, сб.25-32-01,... сб.25-32-32, всего 35 типоразмеров);

- труба в сборе (сб.25-25), вваренная в решетки схемы "Е";

- фланец в сборе (сб.21-6), закрепленный болтами на защитной плите (сб.07) графитовой колонны.

Стояк выполнен в виде трубы в сборе, в которую вмонтирована обойма (c6.25-26). (Труба в сборе: сб.25-35, сб.25-36, сб.25-37, сб.25-37-01,...сб.25-37-32 - всего 35 типоразмеров). В нижней части трубы в сборе находится патрубок для отвода теплоносителя.

К патрубку приваривается трубопровод ПВК. Теплоноситель проходит из ТК в ПВК через 8 отверстий Ø 40 мм обоймы. Для установки подвески с кассетой и герметизации входа в канал предназначены следующие детали обоймы:

- кольцо (25-37) с двумя торцевыми пазами для фиксации запорной пробки (cб.15-1) подвески от радиальных перемещений;

- обойма (25-35) с посадочным местом для верхней пробки (сб.15-5) подвески; поверхность обоймы обжимают плавающие надувные манжеты РЗМ при уплотнении стыковочного патрубка РЗМ с трактом ТК в операциях перегрузки кассет;

- стакан (23-36) с кольцевой выточкой, в которую выталкиваются шарики фиксаторы, предохраняющие запорную трубку подвески от осевых перемещений; верхняя кромка стакана винтообразная - для стыковки с обоймой запорной пробки (рис. 41).

Труба в сборе (сб.25-25) имеет штуцер (25-30) для отвода азотно-гелиевой смеси в систему КЦТК. Верхняя кромка трубы разделена под усиковый шов для приварки ТК. Высота усика в 20 мм обеспечивает 3-4 замены ТК в ходе эксплуатации реактора.

Соединение сборок сб.25-25 и сб.21-6 выполнено по принципу "труба в трубе" со свободным скольжением для компенсации осевого температурного расширения графитовой кладки на величину до 95 мм.

На боковой поверхности стояка имеются приливы для установки защитных плит и блоков плитного настила.

В связи с применением на 2-ом блоке ИАЭС подвески РБМ-К15.сб.15 с винтовой пробкой (вместо подвески РБМ-К5.сб.15 с шариковой пробкой верхние тракты РБМ-К15.сб.25-02, применяемые на 2-ом блоке, имеют конструктивные отличия от вышеописанных трактов РБМ-К15.сб.25-01.

Основные отличия заключены в конструкции обоймы РБМ-К15.сб.25-3. (см. рис. 15-2). В отличие от обоймы сб.25-26 (рис. 15-1), в конструкции обоймы сб.25-33 отсутствуют детали 25-37 (кольцо и 25-36 (стакан с кольцевой выточкой под шарики-фиксаторы).

На внутренней поверхности обоймы сб.25-33 выполнена трапецеидальная резьба, несущая функции элемента, фиксирующего подвеску от осевых перемещений относительно тракта.

Остальные составные части тракта РБМ-К15.сб.25-02 (стояк, труба в сборе, фланец в сборе) аналогичны по конструкции соответствующим элементам тракта РБМ-К15 сб.25-01.

Нижний тракт РБМ-К5.сб.26 служит для крепления ТК и выполнен в виде трубной конструкции (сб.26-1-01, сб.26-7), в которую вмонтирован сильфонный компенсатор (сб.26-3). Тракт вварен в решетки схемы "ОР".

Канал соединен с трактом посредством компенсатора (сб.26-3), который рассчитан на компенсацию осевых температурных расширений канала, схем "Е" и "ОР" - до 120 мм. В нижней части тракта имеется уплотнение с асбестовой набивкой АГ-1, ограничивающее утечку азотно-гелиевой смеси из РП при аварийной разгерметизации компенсатора.

Всего трактов ТК - 1661.
^

3.3.2. Тракт канала СУЗ, ДКЭВ, КД. /Л.17, 18/.


Конструктивно тракт сложнее, чем тракт ТК, что объясняется большой разницей температур канала СУ3, ДКЭВ, КД и графитовой кладки, канала и схем "Е" и "ОР" /Л.2/. Средняя температура охлаждающей воды на входе в канал 40 °С, на выходе +67 °С. Средняя температура графитовой кладки 580 °С, схем "Е" и "ОР" +300 °С.

Верхняя часть тракта РБМ-К5.сб.21 (рис. 16) выполнена в виде сварной трубы (сб.21-3, сб.21-5), вваренной в нижнюю решетку схемы "Е" имеющей два узла компенсации температурных расширений:

- сильфонный компенсатор (сб.21-1) в кожухе (сб.21-4), вваренном в верхнюю решетку схемы "Е", - служит для компенсации осевого температурного расширения схемы "Е" относительно тракта;

- соединение сборки 21-5 с фланцем (сб.21-6), выполненное по принципу, описанному в п.п. 3.3.1., - для компенсации осевого температурного расширения кладки относительно тракта.

Нижняя часть тракта РБМ-К5.сб.28 выполнена в виде сварной трубы (сб.28-1, сб.28-2), вваренной в верхнюю решетку схемы "ОР" и соединена с нижней решеткой схемы "ОР" посредством линзового компенсатора.

Устройство предназначено для компенсации осевого температурного расширения схемы "ОР" относительно тракта.

Канал СУЗ соединен с верхней частью тракта усиковым швом, а с нижней - посредством сильфонного компенсатора (сб.28-3), рассчитанного на компенсацию суммарного температурного расширения схем "Е", "OР" и тракта относительно канала.

В верхней части тракта имеется штуцер (21-1), через который азотно-гелиевая смесь поступает в систему КЦТК.

К штуцеру (28-4) ПРИВАРИВАЕТСЯ трубопровод дренажа тракта (коммуникация дренажа трактов - сб.85 РБМ-К15).

Всего трактов каналов СУЗ - 235.
^

3.3.3. Тракт канала охлаждения отражателя. /Л.19, 20/.


Верхняя часть тракта РБМ-К5.сб.23 аналогична по устройству сборке 21 тракта канала СУЗ (рис. 28). Конструктивные элементы верхней части (сб.23):

- сварная труба (сб.23-1, сб.23-3) со штуцером (21-1) для отвода азотно-гелиевой смеси в систему КЦТК;

- сильфонный компенсатор (сб.21-1) в кожухе (сб.23-2).

Нижняя часть тракта (24-4) вварена в верхнюю решетку схемы "ОР" Деталь (24-4) прикрывается стаканом, на котором крепится опорная плит (РБМ-К15.сб.18) и графитовая колонна отражателя.

Всего трактов КОО - 156.
^

3.3.4. Тракты температурных каналов РБМ-К5.сб.09, РБМ-К5.сб.27. /Л.21, 22/.


Тракты (рис. 17, 18) предназначены для размещения в реакторе пяти-зонных термоэлектрических термометров типа ТХА-1379 (рис. 29, 30, поз. 1). Представляют собой трубные конструкции, вваренные в решетки схемы "Е". Верхние кромки трактов разделены под усиковый шов для приварки подвесок блоков термопар. Концевые части заходят в каналы, каждый из которых образован стыками четырех смежных графитовых колон. Тракт центрального температурного канала РБМ-К5.сб.27 (рис. 17) состоит из двух труб в сборе (сб.27-1, сб.27-2) и концевой трубы (09-2).

Всего трактов (сб.27) - 14. Один из них используется для установки оборудования канала отбора проб газа (см. п.п. 3.4.5.).

Тракт периферийного температурного канала РБМ-К5.сб.09 (рис. 18) состоит из двух труб в сборе (сб.09-1, сб.09-2), сильфонного компенсатора (сб.09-4) в кожухе (сб.09-3) и концевой части (09-1, 09-2).

Всего трактов (сб.09) - 4.
^

3.3.5. Тракты боковых ионизационных камер РБМ-К5.сб.155, РБМ-К5.cб.157 /Л.23, 24/.


Тракт пусковой ионизационной камеры (ПИК) РБМ-К5.сб.155 (рис. 19) состоит из гильзы (сб.155-1), в которой устанавливается подвеска РБМ-К7.сб.39 с камерой типа КНК-56, чехла (сб.155-2), заполненного свинцом для экранизации камеры от  - фона, и несущих элементов конструкции. Ими являются:

- стойка (155-3), закрепленная в ячейке схемы "Е" посредством приварных колец (155-10);

- втулка (155-22) чехла, приваренная к верхней плите схемы "Л";

- опора (сб.155-8), навешенная на кронштейн у внутренней стенки схемы "Л".

Кольцеобразная полость в люке схемы "Г" между верхней частью тракта и трубой (155-9) заполнена набором стальных колец разного диаметра (155-5, 155-6) и втулок (155-4), образующих лабиринт. Зазор между стойкой (155-3) и гильзой (сб.155-1) в районе схемы "Е" перекрыт кольцами (155-14). Стальные кольца и втулки вместе с подвеской камеры обеспечивают защиту пространства над горловиной тракта от прострельного излучения.

Масса свинцового экрана - 1220 кг.

Всего трактов (сб.155) - 4.

Тракт рабочей ионизационной камеры (РИК) РБМ-К5.сб.157 (рис. 20) отличается от тракта ПИК только конструкцией чехла (сб.157-2) и размером концевой трубы (сб.157-3) гильзы. Свинцовый экран отсутствует, так как в рабочем диапазоне мощностей реактора выходной сигнал камеры, регистрирующей нейтронный поток, превышает  - фон. В тракте устанавливается подвеска РБМ-К7.сб.38 с камерой типа КНК-53М.

Всего трактов (сб.157) - 20.

Нижние части трактов ПИК и РИК размещаются в отсеках схемы "Л".

Чехлы трактов имеют патрубки отвода дренажа, к которым приваривают трубы РБМ-К5.сб.171.
^

3.3.6. Тракт контрольный верхний РБМ-К5.сб.46.


Предназначен для размещения образцов материала нижней плиты схемы "Е", отобранных для коррозионных и механических испытаний.

Тракт (рис. 21а) вварен в верхнюю решетку схемы "Е". В полости собственно тракта, выполненного в виде сварной трубной конструкции (сб.46-1), установлена подвеска с корзиной для образцов (сб.46-2).

Подвеска состоит:

- из верхней пробки (сб.46-3) с торцевыми фигурными проточками под специальные захваты при транспортных операциях;

- несущего стержня (46-2);

- нижней пробки (45-21) массой 80 кг, которая вместе с верхней пробкой и узлом герметизации тракта служит биологической защитой.

К нижней пробке штифтом (45-20) крепится корзина для образцов.

Штифт фиксируется разрезным кольцом (45-15). В корзине (сб.46-2), устанавливается подвеска 240.5.000-1/Л.96/ с образцами-свидетелями, предназначенными для коррозионных испытаний (рис. 76). Снизу к корзине привинчивается подвеска 240.7.000/Л.96/ с двумя контейнерами образцов, отобранных на механические испытания (рис. 76). Полость корзины заполняется азотом из схемы "Е" через 16 боковых отверстий Ø 30 мм. Циркуляция азота в тракте обеспечивается 4 верхними боковыми отверстиями Ø 30 мм и нижним открытым торцом трубы (46-1). Ввиду более плотной структуры засыпки у нижней решетки схемы "Е" нижняя кромка трубы (46-1) разделена на 24 вертикальных паза, что увеличивает проходное сечение, трубы и облегчает массообмен азота между засыпкой и трактом.

Узел герметизации тракта состоит из крышки (45-9) с транспортным болтом, паронитовой прокладки (45-6) и затвора (сб.45-4), выступы которого заходят в боковые фигурные пазы стакана (45-7) и при уплотнении крышки упираются в их верхние кромки.

Всего верхних контрольных трактов - 4.
^

3.3.7. Тракт контрольный нижний РБМ-К5.сб.47 /Л.26/.


Служит для размещения образцов материала верхней плиты схемы "ОР", отобранных для механических испытаний. Тракт (рис. 21) вварен в нижнюю решетку схемы "ОР". Выполнен в виде цилиндрической камеры, состоящей из фланца в сборе (сб.47-1) и верхней части (47-1). В камеру заводится штанга (сб.47-3) с защитной пробкой (сб.47-2). В полость пробки устанавливается вставка 41.3.000/Л.96/ с двумя контейнерами образцов-свидетелей (рис. 76). Массообмен азота между засыпкой схемы "ОР" и полостью камеры обеспечивается 36 боковыми отверстиями Ø 5 мм верхней части (47-1) тракта и открытым концом защитной пробки (транспортная заглушка (47-3) перед установкой пробки в тракт снимается).

Штанга (сб.47-3) по условиям эксплуатации в подаппаратном помещении выполнена разборной: все составляющие детали соединены штифтами (47-15). Штанга опирается на фланец (47-2) и фиксируется в его пазах штифтом (47-15). Вход в тракт герметично закрывается фланцем (47-2) и пробкой (сб.47-4), которая предназначена для контроля наличия конденсата в тракте.

Всего нижних контрольных трактов - 4.
^

3.3.8. Тракт телевизионной камеры РБМ-К5.сб.45./Л.27/.


Тракт (рис. 22) предназначен для установки у внешней поверхности обечайки схемы "КЖ" корзины с образцами материала схемы.

Собственно тракт представляет собой трубную конструкцию, верхняя часть которой (сб.45-1) вварена в решетки схемы "Е", а нижняя (45-1) с помощью приварного кольца (45-5) крепится на кронштейне рядом с обечайкой схемы "КЖ". В тракте установлена подвеска с корзиной (сб.45-2) для образцов-свидетелей. Подвеска состоит:

- из верхней пробки (сб.45-3), для которой в стакане (45-7) тракта предусмотрено посадочное место;

- несущего стержня (45-3);

- нижней пробки (45-21) массой 80 кг (см. п.п. 3.3.6.).

В боковой поверхности корзины высверлено 4 ряда отверстий Ø 30 мм (всего 48 отв.), обеспечивающих циркуляцию азота внутри корзины. Корзина соединена с подвеской с помощью штифта (45-20), который фиксируется разрезным кольцом (45-15). В корзине крепится подвеска 240.5.000-02/Л.96/. с образцами-свидетелями (рис. 77).

Вход в тракт закрыт крышкой (45-9), уплотняемой затвором (сб.45-4) - см. п.п. 3.3.6.

Операция перегрузки подвески с корзиной выполняется с помощью специального захвата, вводимого в фигурный торцевой паз верхней пробки (сб.45-3).

Всего телевизионных трактов - 2.
^

3.3.9. Экспериментальный канал РБМ-К5.сб.63./Л.28/.


Предназначен для коррозионных испытаний образцов материала схемы "Л". Канал (рис. 23) состоит из трубы в сборе (сб.63-1) с фланцем (63-1), трубы (63-29), вмонтированной в люк схемы "Г", и гильз (сб.63-2), вваренной в отверстие верхней плиты схемы "Д".

Межтрубная полость в люке схемы "Г" заполнена набором колец (63-2, 63-3) разного диаметра, образующих лабиринт.

В канале установлена подвеска с корзиной (сб.63-6) для образцов материала схемы "Л", Подвеска выполнена в виде несущей трубы (сб.63-4) с защитной пробкой (сб.63-3) и фланцем (сб.63-5), направляющей втулкой (63-21) и хвостовиком (63-22), к которому пристыкована корзина для образцов-свидетелей. Фланец (сб.63-5) имеет каналец, образованный боковыми и торцевыми отверстиями во фланце и пробке (63-4).

Каналец служит для выпуска воздуха при уплотнении фланцевого соединения (сб.63-5, 63-1). Корзина для образцов конструктивно не отличается от описанной в п.п. 3.3.8. Лишь число отверстий, обеспечивающих циркуляцию воды внутри корзины, равно 64 с Ø 20 мм и шагом 150 мм.

В корзине крепится подвеска 240.5.000/Л.96/ с образцами-свидетелями (рис. 77).

Пробка (сб.63-3), направляющая втулка (63-21) и кольца лабиринта выполняют роль биологической защиты.
^

3.3.10. Тракты и гильзы термопар. /Л.29,30/.


Тракты термопар РБМ-К5.сб.172 предназначены для размещения в отсеках схемы "Л" термопар типа ТХА-1439, которые служат для контроля температуры воды заполняющей отсеки.

Конструктивно тракт (рис. 24) выполнен в виде сварной трубы с гильзой (сб.172-1), вваренной в верхнюю плиту схемы "Д", и фланцем (172-1), навинченным на верхнюю часть тракта. Горловина тракта герметично закрыта массивной защитной втулкой (172-6) с фланцем (172-11).

Термопара вводится в тракт через осевое отверстие защитной втулки и крепится во фланце (172-11) с помощью ниппеля 172-7) и уплотняемой асбестовой набивки. Роль термостатирующей оболочки спая термопары выполняет наконечник гильзы, который выравнивает температурное поле спая. Верхние части трактов (сб.172-2) размещаются в люках схемы "Г". Кольцевая полость между стенкой (172-10) люка и трактом перекрыта набором стальных колец разного диаметра (172-2, 172-3), образующих лабиринт (см. п.п. 3.3.5.).

Тракты различаются по исполнению сварной трубы, которая изготавливается либо прямой (172-2 и дет.172-16-02), либо фасонной, с двумя гибами (рис. 24), сб.172-2 и дет.172-20).

Трактов первого типа - 12, второго - 4.

Гильзы термопар РБМ-К7.сб.160 (рис. 25) предназначены для установки в избранных точках схем "Е", "ОР" и "КЖ" термопар типа ТХА-1449 /Л.81/. Имеются 29 разновидностей гильз термопар - 14 для схемы "Е" и 15 для схем "ОР" и "КЖ" (11 и 4 соответственно).

Конструктивно большинство гильз выполнено из двух частей - хвостовика с термостатирующим колпачком, в полости которого находится спай термопары.

На рис. 25 показана гильза термопары, служащей для измерения ребра жесткости схемы "ОР" (примерно в середине ребра). Основные элементы гильзы:

- хвостовик (сб.160-5) с колпачком (160-8);

- удлинитель (сб.160-11), вваренный в нижнюю решетку схемы "ОР".

Узел креплений термопары состоит из штуцера (160-17), ниппеля (160-15) и накидной гайки (160-16).

Число гильз, ввариваемых в решетки схемы "Е" и "ОР" - 61 (27 и 34 соответственно).

Основной материал гильз - аустенитная сталь марки 10ХН1М.

Колпачки изготавливаются из стали марки Ст. 20-2-8-Т, имеющей более высокую температуропроводность в сравнении с основным материалом.
^

3.3.11. Конструкционные материалы трактов.


Основными материалами, применяемыми для изготовления трактов, являются низколегированная конструкционная сталь марки 10ХН1М и аустенитные коррозионно-стойкие стали марок ОХ18Н10Т, 08Х18Н1ОТ.

3.4. Каналы.

^

3.4.1. Технологический канал РБМ-К5.сб.12./Л.31-34/.


Канал (рис. 26) предназначен для организации потока теплоносителя и установки топливной кассеты. Корпус ТК (сб.12-1) изготавливается в виде сварной трубной конструкции, состоящей из трех частей - верхней (сб.30), средней (сб.31) и нижней (сб.32).

Основные элементы ТК:

- стакан (30-1), кромка стакана разделана под усиковый шов для сварки с верхним трактом (сб.25);.

- труба (30-2) Ø 95х5 мм с приварными направляющими втулками.

В средней:

- циркониевая труба (31-1) Ø 88х4 мм с двумя переходниками "сталь-цирконий" (сб.31-1), (сб.31-2), изготовленными диффузионной сваркой в вакууме; для соединения переходников с трубой применяется электронно-лучевая сварка.

В нижней:

- сварная труба с переходником (12-15) и технологическим колпаком (32-54), который срезается с торца трубы перед состыковкой трубопровода НВК с ТК.

В процессе работы реактора под влиянием высоких температур происходит непрерывное формоизменение графита (в основном усадка) и канала (вследствие ползучести материала). Поэтому, чтобы предотвратить защемление канала в кладке в течение всего расчетного срока службы реактора (30 лет), между стенками канала и ячейки выдержан зазор, равный в начальный период 2,7 - 3,0 мм /Л.2/. Зазор на центральной части ТК на участке длиной 5440 мм обеспечивают разрезные графитовые кольца твердого контакта:

- кольца наружные (КН) с внешним Ø 114,3 и внутренним Ø 91 мм;

- кольца внутренние (KB) с внешним Ø 111 мм и внутренним Ø 88 мм. На остальной части ТК, в пределах активной зоны, зазор обеспечивается разрезными графитовыми втулками с внешним Ø 111 мм и внутренним Ø 88 мм. Прорези колец и втулок располагаются на одной прямой и образуют каналец шириною 2 мм для протока азотно-гелиевой смеси в ячейке кладки. Участок с кольцами твердого контакта имеет более высокий коэффициент теплопередачи по сравнению со втулочным участком и поэтому располагается на центральной, более теплонапряженной, части канала.

Изменение температуры по длине ТК между соседними кольцами KB и КН в наиболее энергонапряженном канале с Nk= 4500 кВт не превышает 50 °С /Л.2/.

Максимальная температура ТК - 335 °С, а графитовой колонны - 758 °С /Л.2/.

Общая длина ТК - 18363 мм.

Масса ТК - 258 кг.

Материал основных элементов ТК - коррозионно-стойкая сталь марки ОХ18Н10Т и циркониевый сплав марки Э125.

Материал колец твердого контакта и втулок - графит марки ВПГ.
^

3.4.2. Канал СУЗ, КД, ДКЭВ - РБМ-К5.сб.14./Л.35-39/.


Каналы (рис. 27а,б) предназначены для установки исполнительных механизмов СУЗ, гильз с подвесками КД, оборудования измерительных каналов с ДКЭВ и организации потока воды для их охлаждения.

Канал в сборе (сб.14) состоит из собственно канала (сб.14-1), головки (сб.33) и дросселя в сборе (сб.14-4). Корпус канала (сб.14-2) изготавливается в виде сварной трубной конструкции, состоящей из трех частей:

- верхней (сб.34) с усиковой разделкой кромки стакана (34-1) под сварку с трактом (сб.21);

- средней (сб.35), представляющей собой циркониевую трубу (35-1) с переходниками "сталь-цирконий" (сб.31-1 и сб.31-2) - см. п.п. 3.4.1.;

- нижней (сб.36) с технологическим колпаком (36-6), который срезается перед приваркой трубопровода нижней коммуникации СУЗ (PБМ-K15.сб.79-2); в нижней части имеется посадочное место для установки дросселя в сборе.

Зазор между стенками ячейки кладки и средней частью канала на длине 8100 мм обеспечивают графитовые втулки и кольца пяти типоразмеров (см. табл. 3.3.).

Таблица 3.3.

Обозначение детали

Наименование детали

Длина, мм,

Диаметр внешний, мм

Диаметр внутренний, мм

14-5

Втулка

250

111

91,5

14-6

Втулка

50

111

91,5

14-7

Втулка

50

105

91,5

14-8

Втулка

280

111

91,5

12-4

Кольцо наружное разрезное

20

114,3

91,0

Материал: Графит марки ВПГ

Столб графитовых втулок и колец опирается на стальную втулку (сб.14-3).

Зазор в 20 мм между набором втулок и переходом к верхней части канала обеспечивается подбором положения упора (14-10), фиксируемого на канале винтом.

Головка канала (сб.33) предназначена для установки и крепления сервопривода регулирующего стержня СУЗ, крепления измерительного канала ДКЭВ и подвески КД, а также выполняет роль биологической защиты.

Головка изготавливается в виде блока из четырех стальных плит, разделенных между собой слоями серпентинитового бетона, и боковых стальных листов. В верхнюю плиту (сб.33-2) вмонтирован воздушник для выпуска (впуска) воздуха при заполнении (опорожнении) канала. На плите (сб.33-2) имеются два отверстия М16 для крепления фланцев сервопривода, измерительного канала ДКЭВ, гильзы КД (сб.40). Подача воды в канал осуществляется по трубопроводу коммуникации РБМ-К15.сб.70-4 в боковую трубу (сб.33-3) головки, далее в полость верхней плиты и через центральную трубу (сб.33-1) в канал.

Масса головки - 190 кг.

Дроссель в сборе (сб.14-4) обеспечивает гидросопротивление, требуемое для заполнения водой всего канала. Собственно дроссель (14-21) представляет собой сплошной цилиндр с винтовой поверхностью выполненной левой и правой нарезкой. Винтовые канавки прямоугольного сечения. Дроссель в корпусе (14-20) устанавливается в нижней части канала.

Общая длина канала - 22088 мм.

Масса канала - 427 кг.

Материал для основных элементов канала - аустенитовые коррозионно-стойкие стали марок ОХ18Н10Т, 08Х18Н10Т и циркониевый сплав марки Э125.
^

3.4.3. Канал охлаждения отражателя РБМ-К5.сб.19. /Л.40/.


Каналы предназначены для организации потока воды, охлаждающей колонны бокового отражателя реактора. Канал изготавливается в виде трубы Фильда и состоит из верхней части (сб.19-5), наружной (сб.19-6) и внутренней (сб.19-7) труб. Подача-отвод воды осуществляется через штуцеры (19-10) в верхней части канала, к которым привариваются трубопроводы коммуникации РБМ-К15.сб.70-5. Верхняя часть КОО служит спорой для защитного блока плитного настила и имеет отверстие М24 под транспортный болт. КОО устанавливается в полость штанги крепления бокового отражателя и соединяется с верхней частью тракта (сб.23) усиковым швом, а с нижней (24-4) - по принципу "труба в трубе" со свободным скольжением для компенсации температурного расширения схемы "ОР" относительно КОО.

Общая длина канала - 16580мм.

Масса канала - 230кг.

Конструкционные материалы - аустенитные коррозионно-стойкие стали марок ОХ18Н10Т, 08Х18Н10Т.
^

3.4.4. Температурные каналы.


Температурные каналы (см. п.п. 3. 2.) размещаются в активной зоне в двух взаимно перпендикулярных диаметральных плоскостях. 14 каналов центральных (рис. 29), четыре канала находятся на периферии зоны (рис. 30). Каналы предназначены для размещения в толще графитовой кладки пяти-зонных термоэлектрических термометров типа ТХА-1379 /Л.81/.

Каждый датчик позволяет измерять температуру одновременно в пяти точках, разнесенных по высоте активной зоны.

В одном из центральных каналов устанавливается оборудование канала отбора проб газа (фистульного канала) РБМ-К5.сб.10 (сб. п.п. 3.4.5.).
^

3.4.5. Канал отбора проб газа РБМ-К5.сб.10 /Л.41/.


Служит для отбора и отвода к газоанализаторам проб азотно-гелиевой смеси, взятых в 4-х точках активной зоны, разнесенных по высоте: на расстоянии 5025 мм от верхней плиты схемы "Е", 7055мм, 9155 мм, 11255 мм (последние три размера на рис. 31 не указаны).

Канал (рис. 31) состоит из несущего стержня (сб.10-2), основной подвески (cб.10-1), закрепленной в одном из трактов (сб.27) усиковым швом. На стержне с помощью втулок (сб.10-5, сб.10-6, дет.10-8, 10-12) и гайки (10-13) смонтированы четыре подвески (сб.10-3) с хвостовиками (сб.10-4, сб.10-4-01... 03) для отбора проб газа в различных точках активной зоны. Подвески (сб.10-3) ввинчены в корпус (10-18) основной подвески и крепятся к направляющим втулкам (сб.10-5, сб.10-6) проволочными разрезными кольцами (10-34, на рис. 31 показаны точками в канавках втулок). Пробы газа из полостей хвостовиков отводятся через штуцеры в корпус (10-18) по трубопроводам специальной коммуникации (РБМ-К15.сб.20-1) в газоанализаторы.

Втулки (сб.10-6, дет.10-8,.... 10-10, 10-12) выполнены из графита и перекрывают кольцевой зазор в температурном канале кладки. Зазор и схема "Е" между стенкой тракта (сб.27) и несущим стержнем перекрыт набором стальных колец (10-4,.... 10-7), закрепленных упорами (10-3). Втулки и кольца, а также втулка (10-2) и пробка (10-1) массой 14,8 кг обеспечивают защиту от прострельного излучения вблизи горловины тракта (сб.27).

Масса канала - 118 кг.

Основные конструкционные материалы - аустенитные стали марок 08Х18Н10Т и ОХ18Н10Т.
^

3.5. Топливная кассета (РБМ-К5 сб.49, РБМ-К15 сб.50)


Кассеты изготавливаются двух видов. Кассета сб.49 используется с подвеской РБМ-К5 (РБМ-К11) сб.16 и помимо основного назначения, служит также для установки в активной зоне датчика контроля энерговыделения по радиусу реактора (ДКЭР). Кассеты сб.50 используются с подвеской РБМ-К5 (РБМ-К11) сб.15.

Кассета РБМ-К15 сб.49 (рис. 32) состоит из двух тепловыделяющих сборок (ТВС), несущей трубы, хвостовика (11) и наконечника (5).

Для повышения надежности ТВС, усовершенствована конструкция ТВЭЛов.

В технической документации используемые тепловыделяющие сборки обозначаются:

сб.49-1, сб.50-1 - ТВС с топливом UO2 2,4% обогащения, содержащее 0,41% весовых эрбия. Конструкция ТВС штатная, топливные таблетки с центральными отверстиями, лунками, фасками, есть экранные таблетки.

сб.49-2, сб.50-2 - ТВС с топливом UO2 2,0% обогащения. Конструкция ТВС штатная, топливные таблетки с центральными отверстиями, лунками, фасками, есть экранные таблетки.

сб.49-3, сб.50-3 - ТВС с топливом UO2 2,6% обогащения, содержащее 0,5% весовых эрбия.

Конструкция ТВС штатная, топливные таблетки с центральными отверстиями, лунками, фасками, есть экранные таблетки.

Отремонтированные ТВС перечисленных выше типов имеют два типа ремонтности:

• 1-ый тип - удалена одна интенсифицирующая решётка;

• 2-ой тип - удалены две интенсифицирующие решётки.

Масса U235 в ЭТВС:

• с топливом 2% и 2,4% обогащения, без учета экранных таблеток от - 111,8 кг до 109,6 кг;

• с топливом 2,6% обогащения, без учета экранных таблеток от - 112,68 кг до 109,48кг.

Обращение с ЭТВС и отремонтированными ТВС (транспортировка, сборка, хранение, эксплуатация) аналогично, как и со штатным топливом.
^

3.5.1 Несущая труба


Конструктивные элементы несущей трубы 861.02.010:

• циркониевая труба 12 мм с переходником "сталь-цирконий" (6), изготовленным диффузионной сваркой в вакууме, и заглушкой (10); детали трубы соединены между собой электронно-лучевой сваркой; в полости трубы 6,5 мм размещают ДКЭР; проставка (7);

• удлинительная труба (8) 36 мм с толщиной стенки 5 мм; перед загрузкой кассеты в канал к удлинительной трубе приваривается подвеска сб.16;

• технологическая пробка (на рис. 32 не показана) с резьбой М27, предохраняющая полость несущей трубы от попадания посторонних предметов и служащая для зацепления кассеты при транспортных операциях; перед сваркой кассеты с подвеской пробка снимается.

В полость несущей трубы ДКЭР устанавливается после загрузки кассеты в реактор. Трактом для кабеля датчика служит полость подвески сб.16.

Кассета сб.50 отличается от сб.49 тем, что в ее конструкции вместо несущей трубы используется стержень со штангой (рис. 33).
^

3.5.2. Тепловыделяющие сборки.


На несущей трубе закреплены две ТВС. Каждая ТВС состоит из 18 тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов), установленных в жестком каркасе. Каркасы нижней и верхней ТВС отличаются по исполнению.

Каркас нижней ТВС (рис. 32) состоит из 10 дистанционирующих решеток (9 решеток однотипных, 1 - с сухарем) и одной концевой, размещенных с шагом 360 мм на каркасной трубе. Каркасная труба (4) Ø 15 мм и толщиной стенки 1,25 мм изготовлена из циркониевого сплава.

На одном конце каркасной трубы имеется утолщение ("бочка"), выполненное развальцовкой, для осевой фиксации концевой решетки (1). На другом конце - прямоугольный вырез для ориентации и фиксации верхней и нижней ТВС в азимутальном направлении и паз под сухарь крайней дистанционирующей решетки. На трубе с шагом 360 мм вырезаны 9 пар пазов, расположенных друг против друга.

Дистанционирующая решетка (2) выполнена из коррозионно-стойкой стали в виде сотовой конструкции из 19 ячеек, собранных в обойме и соединенных между собой и обоймой точечной контактной сваркой.

Дистанционирующие решетки, кроме крайней, крепятся на каркасной трубе завальцовкой центральных ячеек в пазы трубы. Крайняя дистанционирующая решетка, фиксируется на каркасной трубе посредством сухаря (шпонки, приваренной к центральной ячейке), который входит в паз трубы.

Концевая решетка изготовлена в виде фигурного диска с отверстиями для установки ТВЭЛов. Центральное отверстие имеет коническую овальную разделку. При установке концевой решетки на каркасной трубе труба развальцовывается по конусу центрального отверстия решетки.

Головки ТВЭЛов крепятся в отверстиях решетки с помощью обжимных колец.

Каркас верхней ТВС (рис. 32) состоит из 10 дистанционирующих решеток - интенсификаторов (9 решеток однотипных, 1 - с сухарем), концевой решетки (К), размещенных с шагом 360 мм на каркасной трубе (4а) и 18 решеток-интенсификаторов (3), установленных с шагом 120мм.

Каркасная труба (4а) отличается от трубы (4) только количеством пазов для крепления решеток - 29 пар.

Дистанционирующая решетка (2а) верхнего каркаса отличается от решетки нижнего каркаса тем, что три пары промежуточных и три пары периферийных ячеек имеют отгибы под утлом 45° к потоку теплоносителя, а на обойме решетки выполнено штамповкой 12 канавок-дефлекторов под углом 15° к потоку теплоносителя (рис. 34, 35). Решетка-интенсификатор отличается от дистанционирующей неполным набором ячеек. Решетка (рис. 36, 37) состоит из 7 ячеек - центральной и трех пар промежуточных и периферийных ячеек с отгибами. Поток теплоносителя, взаимодействуя с отгибами решеток, приобретает радиальную составляющую скорости и закручивается вокруг оси кассеты. При этом обеспечивается перемешивание теплоносителя по всей глубине потока - от его ядра к периферийным слоям. Такой характер массообмена в канал обусловливает (в сравнении с технологическим каналом РБМК-1000) более высокие значения критического теплового потока и граничного паросодержания /Л.42/.
^

3.5.3. Элементы крепления ТВС на несущей трубе.


Сборка кассеты.

Хвостовик кассеты. Изготовлен из циркониевого сплава и представляет собой цилиндр, переходящей в сферу. В хвостовике имеются отверстия для протока теплоносителя, центральное отверстие для установки хвостовика на несущей трубе, а также два глухих отверстия глубиною 26 мм, выполненных с целью снижения гидравлического сопротивления хвостовика и его веса. Хвостовик фиксируется в определенном положении относительно концевой решетки с помощью штифта.

Наконечник кассеты аналогичен хвостовику. При сборке кассеты наконечник упирается в заплечник переходника (6) и поджимается головками ТВЭЛов верхней ТВС, а хвостовик упирается в головки ТВЭЛов нижней ТВС и поджимается гайкой (9).

Хвостовик и гайка фиксируются относительно несущей трубы штифтами.

Торцевым соединением каркасных труб по типу "паз-выступ" ТВС фиксируется в азимутальном направлении относительно несущей трубы.

Место сочленения двух ТВС для повышения жесткости конструкции, кассеты, закрыты охранной втулкой (10).

Зазор между двумя ТВС выбран из условия не соприкосновения ТВЭЛов в наиболее энергонапряженном канале и равен 28±2,0 мм /Л.42/.

Минимальное значение зазора 26 мм соответствует температурному режиму ТВС при максимальной проектной аварии-разрыва напорного коллектора КМПЦ. (для кассеты реактора РБМК-1000 это значение равно 20 мм). По измерениям зазора на 10 кассетах сб.49 опытной партии после затяжки гаек минимальное значение в нормальных условиях составляет 29,7 мм /Л.45/.
^

3.5.4. Тепловыделяющий элемент (ТВЭЛ).


ТВЭЛ (36.032.000) (рис. 38) изготавливается в виде столба таблеток, спеченных из двуокиси урана 2% обогащения. Топливный столб заключен в оболочку (1) из циркониевого сплава, герметично закрытую с торцов приварным переходником (5) и заглушкой (6). Оболочка через отверстие в переходнике заполняется гелием для улучшения теплопередачи в зазоре между топливным столбом и оболочкой. После заполнения отверстие заваривается (сварка электронно-лучевая или контактно-стыковая). Герметичный сварной шов предохраняется от коррозии головкой (7), которая служит для крепления ТВЭЛа в концевой решетке кассет. Топливный столб фиксируется пружиной (4) с шайбой (3).

Зазор между топливным столбом и оболочкой, размеры полости (8) газосборника, глубина лунок в торцах таблеток выбраны из условия компенсации радиационного распухания и объемного термического расширения таблеток. Газообразные продукты деления, в основном криптон и ксенон, по мере выгорания топлива скапливаются в газосборнике и торцевых лунках таблеток. К концу кампании давление газов под оболочкой ТВЭЛа в наиболее энергонапряженном канале достигает 85 кгс/см2. При отсутствии компенсирующих полостей в конструкции ТВЭЛа оно было бы значительно выше, что недопустимо по условиям механической прочности оболочки ТВЭЛа.

Со стороны заглушки (6) две крайние таблетки имеют пониженное обогащение - 1,6% /Л.43/. Эта мера позволяет снизить всплеск энерговыделения на торцах ТВЭЛов, обусловленный разрывом топливного столба в стыке верхней и нижней ТВС. (таблетка с пониженным обогащением имеет отличительную метку - отверстие по центру).

Основные характеристики ТВЭЛа /Л.42/.

1. Материал оболочки и концевых деталей - сплав 110

2. Материал пружины-фиксатора - сплав Ц2М

3. Длина ТВЭЛа, мм, - 3640

4. Длина топливного столба в холодном состоянии, мм - 3400-14

5. Наружный диаметр оболочки, мм - 13,6-0,15

6. Внутренний диаметр оболочки, мм - 11,7+0,1

7. Минимальная толщина оболочки, мм - 0,825

8. Диаметр таблетки, мм - 11,52-0,05

9. Высота таблетки, мм - 12+2

10. Диаметральный зазор топливооболочки, мм

минимальный - 0,18

максимальный. - 0,33

11. Масса топливного столба, г

минимальная - 3530

максимальная - 3720

12. Плотность топлива, г/см3 -

13. Газ заполнения - гелий под давлением 1 кгс/см2

14. Максимальная линейная мощность ТВЭЛа, кВт/м - 51,5

В сравнении с прежними образцами ТВЭЛ кассет РБМ-К15 имеет конструктивные особенности, к которым, в частности, относятся таблетки с пониженным обогащением и заново разработанный пружинный фиксатор. Цель введения таких таблеток разъяснялась выше. Новая конструкция фиксатора исключает возможность разрывов топливного столба при транспортировке ТВЭЛов или кассет в сборе.
^

3.5.5. Основные характеристики топливной кассеты /Л.43/.


1. Длина кассеты, мм - не более 10054

2. Длина активной части кассеты, мм - 6862

3. Диаметр кассеты в ее активной части, мм - 79

4. Масса топливной кассеты, кг - 185

5. Масса топлива, кг - 113,2±1,6

6. Максимальная допустимая мощность ТК с кассетой, кВт - 4500

7. Назначенная энерговыработка кассеты, МВт/сут/кассету - 3000

8. Средняя энерговыработка выгружаемых кассет, МВт/сут/кассету:

- в станционарном режиме перегрузок - 2500±1000

- в нестанционарном режиме перегрузок - 1000... 2500

9. Назначенный срок службы кассеты, лет - 6

10. Средний срок службы кассеты, лет

- в станционарном режиме перегрузок - 4

- в нестанционарном режиме перегрузок - 3±1

11. Срок хранения кассеты с момента получения потребителем, лет - 2

Конструкционные материалы.

Таблица 3.4.

№№

Сборочные единицы и детали

Марка материала

1.

Дистанционирующие решетки

09Х18Н10Т (хромово-никелевая аустенитная сталь)

2.

Решетки-интенсификаторы

3.

Проставка



4.

Удлинительная труба



5.

Оболочка и концевые детали ТВЭЛов

циркониевый сплав марки 110

6.

Остальные детали и сборочные единицы кассеты

циркониевый сплав марки Э125
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11



Скачать файл (10799 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации