RU2498433C1 - Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels - Google Patents
Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498433C1 RU2498433C1 RU2012124358/07A RU2012124358A RU2498433C1 RU 2498433 C1 RU2498433 C1 RU 2498433C1 RU 2012124358/07 A RU2012124358/07 A RU 2012124358/07A RU 2012124358 A RU2012124358 A RU 2012124358A RU 2498433 C1 RU2498433 C1 RU 2498433C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- caisson
- sfa
- caissons
- storage
- polyethylene
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к методам обращения с радиоактивными отходами, и может быть использовано при демонтаже кессонов с размещенными в них дефектными облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС), находящимися в хранилищах судов атомного технологического обслуживания (АТО).The invention relates to the field of nuclear energy, in particular to methods for the management of radioactive waste, and can be used when dismantling caissons with defective irradiated fuel assemblies (SFAs) located in them, located in the storage facilities of nuclear technological service vessels (ATO).
В настоящее время во временных хранилищах отработавшего ядерного топлива, размещенных, например, на плавучих технических базах и судах АТО находится большое количество дефектных ОТВС, загруженных ранее на временное хранение не в штатные пеналы, а в кессоны по причине высокой степени разрушенности этих ОТВС. К таким хранилищам относится, например, плавтехбаза «Лепсе», имеющая в баках хранилища кроме пеналов для ОТВС еще 8 кессонов. Эти кессоны первоначально были предназначены для хранения ионообменных фильтров или кассет со стержнями системы управления и защиты.At present, in the spent nuclear fuel temporary storage facilities located, for example, on floating technical bases and ATO vessels, there are a large number of defective SFAs that were previously not temporarily stored in regular canisters, but in coffers due to the high degree of destruction of these SFAs. Such storages include, for example, the Lepse floating technical base, which, in addition to the SFA canisters for the SFAs, has another 8 caissons in the storage tanks. These caissons were originally designed to store ion-exchange filters or cassettes with the rods of a control and protection system.
Для доступа ко всем кессонам через поворотную плиту хранилища имеется одно специальное отверстие диаметром 520 мм, закрытое защитной пробкой. Однако, из-за неприспособленности кессонов для хранения ОТВС при их загрузке невозможно было обеспечить ядерно-безопасный «шаг решетки», загрузка часто происходила с применением силового воздействия на ОТВС, что иногда приводило к повреждению топливной части ОТВС и ее подвески. Кроме того, в кессонах не исключена возможность наличия воды, а потому ОТВС относятся к категории аварийных и подлежат дальнейшему обращению по специально разработанной технологии с целью их переработки на предприятии радиохимического цикла.To access all the caissons through the rotary plate of the storage, there is one special hole with a diameter of 520 mm, closed with a protective stopper. However, due to the inappropriateness of the caissons for storing SFAs during their loading, it was impossible to provide a nuclear-safe “lattice step”, loading often occurred with the use of force acting on the SFA, which sometimes led to damage to the fuel part of the SFA and its suspension. In addition, the availability of water is not excluded in the caissons, and therefore SFAs belong to the category of emergency ones and are subject to further treatment according to specially developed technology for the purpose of their processing at the radiochemical cycle enterprise.
Однако использование штатных способов обращения с отработавшим ядерным топливом, включающих захват ОТВС, втягивание их в перегрузочный контейнер и дальнейшее транспортирование на переработку невозможно по причине высокой степени дефектности и разрушенности. Вытягивание ОТВС с подобными дефектами из кессона может привести к их дальнейшему разрушению и неконтролируемому выделению в окружающую среду радиоактивных веществ, что отрицательно повлияет на радиационную безопасность для обслуживающего персонала и окружающей среды.However, the use of standard methods for handling spent nuclear fuel, including the capture of SFAs, drawing them into a transfer container and further transportation for reprocessing, is impossible due to the high degree of defectiveness and destruction. Pulling SFAs with similar defects from the caisson can lead to their further destruction and uncontrolled release of radioactive substances into the environment, which will negatively affect radiation safety for maintenance personnel and the environment.
Известен способ по патенту РФ №2154864, по которому через загрузочное отверстие поворотной плиты в трубной доске вокруг каждого приваренного пенала с ядерно-безопасным «шагом решетки» между собой, вырезают кольцеобразную проточку, отделяют пенал от трубной доски и захватом пенала за его верхние технологические пазы извлекают пенал вместе с дефектной ОТВС с помощью «штатного» перегрузочного контейнера. Однако этот способ можно использовать только для ОТВС, находящихся в штатных пеналах, имеющих «шаг решетки» между собой, и он характеризуется осуществлением последовательной выгрузки пеналов с дефектными ОТВС.The known method according to the patent of the Russian Federation No. 2154864, in which an annular groove is cut out through the loading hole of the rotary plate in the tube plate around each welded pencil case with a nuclear-safe “grid step” between each other, the pencil case is separated from the pipe board and the canister is gripped by its upper technological grooves the case is removed along with the defective SFA using a “regular” reloading container. However, this method can only be used for SFAs located in standard canisters having a “lattice pitch” between themselves, and it is characterized by the sequential unloading of canisters with defective SFAs.
Известен также способ по патенту РФ №2400847, наиболее близкий по технической сущности к заявляемому и принятый как прототип, по которому в защитной пробке загрузочного кессонного отверстия в поворотной плите выполняют отверстие, через которое, поворачивая плиту и поочередно совмещая это отверстие со всеми кессонами, в полость каждого кессона заливают до верхнего уровня топливной части ОТВС эпоксиакриловую композицию и выдерживают на время ее отверждения. Затем укладывают во все кессоны раствор бетона-консерванта, выполняют технологическую выдержку до полного затвердевания в течение 28 суток и поочередно удаляют кессоны из хранилища, для чего стропуют каждый кессон, вырезают сверху кессон из трубной доски и снизу из днища бака хранилища, выполнив под ним соответствующий вырез корпусной конструкции хранилища и судна, после чего перегружают его с помощью перегрузочной упаковки в транспортный радиационно-защитный контейнер, который передают на длительное хранение.There is also known a method according to RF patent No. 2400847, closest in technical essence to the claimed one and adopted as a prototype, according to which a hole is made in the protective plug of the loading caisson hole in the rotary plate, through which, turning the plate and alternately combining this hole with all the caissons, the cavity of each caisson is poured to the upper level of the fuel part of the SFA of the epoxy acrylic composition and maintained for the time of its curing. Then, a concrete preservative solution is placed in all the caissons, technological aging is performed until complete solidification within 28 days, and the caissons are removed from the store one by one, for which each caisson is slung, the caisson is cut from the tube board and from the bottom of the storage tank bottom, performing the corresponding a cut-out of the hull structure of the storage facility and the vessel, after which it is reloaded using reloading packaging into a transport radiation protective container, which is transferred for long-term storage.
Недостатком способа по прототипу, несмотря на надежную фиксацию ОТВС в кессоне, является то, что как эпоксиакриловая композиция, так и различные бетонные консерванты, хотя и создают имобилизационный защитный барьер внутри кессона, но они после отверждения представляют вместе с ОТВС - монолитную единую конструкцию по всей высоте ОТВС и отделить их друг от друга невозможно, не разрушив ОТВС, тем более, что эти жидкотекучие композиции заполняют все каналы, прорези и другие отверстия ОТВС. Поэтому на предприятии переработки поштучно или все вместе выгрузить ОТВС представляется невозможным или весьма трудоемким, а для переработки в долгосрочной перспективе требуются инновационные технологии на НПО «Маяк».The disadvantage of the prototype method, despite the reliable fixation of the SFA in the caisson, is that both the epoxy acrylic composition and various concrete preservatives, although they create an immobilization protective barrier inside the caisson, but after curing they present together with the SFA a monolithic single structure throughout the height of the SFA and it is impossible to separate them from each other without destroying the SFA, especially since these fluid compositions fill all the channels, slots and other openings of the SFA. Therefore, it is impossible or very laborious to unload SFAs individually or collectively at a processing plant, and innovative technologies at Mayak Research and Production Association are required for long-term processing.
Вторым недостатком этого способа является высокая трудоемкость в осуществлении в реальных условиях вырезки кессона из днища бака, при которой вначале вырезается днищевая часть корпуса судна, то есть обшивка с набором (защита хранилища, имеющая толщину 400÷450 мм, а также имеющиеся трубные коммуникации и т.д.) и только за тем возможно осуществить вырезку кессона из днища бака на высоте до 2,5÷3,0 м от стапельной плиты.The second disadvantage of this method is the high complexity in realizing the cutting of the caisson from the bottom of the tank, in which the bottom of the hull is cut out first, that is, the sheathing with the kit (storage protection having a thickness of 400 ÷ 450 mm, as well as existing pipe communications and t .d.) and only after that it is possible to cut the caisson from the bottom of the tank at a height of up to 2.5 ÷ 3.0 m from the slipway plate.
Задачей предполагаемого изобретения является разработка надежной и недорогой технологии демонтажа кессонов с дефектными ОТВС из хранилищ утилизируемых судов АТО, обеспечивающей ядерную безопасность.The objective of the proposed invention is to develop a reliable and inexpensive technology for the dismantling of caissons with defective SFAs from the repositories of utilized ships of the ATO, which ensures nuclear safety.
Основным техническим результатом, благодаря которому обеспечивается выполнение поставленной задачи, является минимизация выбросов радиоактивности в окружающую среду.The main technical result, due to which the task is ensured, is the minimization of radioactivity emissions into the environment.
Получение указанного технического результата обеспечивается за счет того, что по предлагаемому способу в полость каждого кессона последовательно засыпают крупнокусковой полиэтилен, смесь фракций щебня, стальную дробь, а затем - гранулы сплава Вуда до уровня подвесок ОТВС, после чего вырезают кессон из трубной доски бака хранилища, нагревают до расплавления с последующим охлаждением и отверждением сплава Вуда, после чего приваривают подъемную крышку к верхнему торцу кессона и нагружают ее осевой растягивающей нагрузкой, затем выполняют кольцевую подрезку стенки кессона ниже расположения топливных частей ОТВС с недорезом стенки 0,3-0,4 мм, далее снимают осевую растягивающую нагрузку с подъемной крышки, подрывают кессон домкратами и перегружают с помощью перегрузочного контейнера в транспортный радиационно-защитный контейнер на хранение и переработку.This technical result is obtained due to the fact that according to the proposed method, coarse-grained polyethylene, a mixture of crushed stone fractions, steel bead are successively poured into the cavity of each caisson, and then the Wood alloy pellets to the level of the SFA suspensions, after which the caisson is cut from the tube board of the storage tank, heated until melted, followed by cooling and curing of the Wood alloy, then the lifting lid is welded to the upper end of the caisson and loaded with an axial tensile load, then trimming caisson annular wall below the location of fuel units with fuel assemblies Nedorezov wall 0.3-0.4 mm, more relieve axial tensile load with a lifting lid, undermine caisson jacks and reloaded via the reloading container into the transport radiation-shielding container for storage and processing.
Частными случаями заявленного способа являются:Particular cases of the claimed method are:
- способ, отличающийся от заявленного тем, что высота заполнения крупнокусковым полиэтиленом конусной части объема кессона должна быть не ниже высоты топливной части ОТВС, высота заполнения цилиндрической части объема кессона смесью фракций щебня от 5 до 20 мм должна быть не менее 0,25 м, а высота заполнения гранулами сплава Вуда должна быть не менее 0,4;- a method that differs from the declared one in that the filling height of the conical part of the caisson volume with lumpy polyethylene must not be lower than the height of the fuel part of the SFA, the filling height of the cylindrical part of the caisson volume with a mixture of crushed stone fractions from 5 to 20 mm must be at least 0.25 m, and the height of the filling with pellets of the Wood alloy should be at least 0.4;
- способ, отличающийся тем, что осевое растягивающее усилие подъемной крышки кессона составляет 1,1 от величины массы кессона с наполнителями;- a method characterized in that the axial tensile force of the lifting lid of the caisson is 1.1 of the mass of the caisson with fillers;
- способ, отличающийся от заявленного тем, что габаритные размеры крупнокускового полиэтилена должны превышать на 3-5 мм величину максимальных просветов между внутренней конусной частью стенки кессона и наружной нижней частью ОТВС.- a method that differs from the declared one in that the overall dimensions of lumpy polyethylene should exceed by 3-5 mm the maximum clearance between the inner conical part of the caisson wall and the outer lower part of the SFA.
Благодаря использованию крупнокускового полиэтилена создается нижний защитный барьер в конусной части кессонов, характеризующийся следующими свойствами:Thanks to the use of lumpy polyethylene, a lower protective barrier is created in the conical part of the caissons, characterized by the following properties:
- надежная фиксация в кессоне размещенных в нем дефектных ОТВС за счет заклинивания крупнокускового полиэтилена между конусной стенкой кессона и наружной поверхностью топливной части ОТВС;- reliable fixation in the caisson of the defective SFA located in it due to jamming of lumpy polyethylene between the conical wall of the caisson and the outer surface of the fuel part of the SFA;
- исключение разрушений металлических конструкций топливной части ОТВС во время загрузки кессона полиэтиленом за счет его относительно малой плотности (0,9-0,939 г/см3) и малой твердости (1,7-2,3 кгс/см2 или 1,66-2,25·105 Па) по сравнению со сталью;- the exception of the destruction of the metal structures of the fuel part of the SFA during the loading of the caisson with polyethylene due to its relatively low density (0.9-0.939 g / cm 3 ) and low hardness (1.7-2.3 kgf / cm2 or 1.66-2 , 25 · 105 Pa) in comparison with steel;
- полиэтилен имеет очень высокую химическую стойкость, отличается повышенной радиационной стойкостью, вследствие чего защитный барьер из полиэтилена не будет деградировать в условиях высокой радиации и сохранит свои защитные свойства;- polyethylene has a very high chemical resistance, is characterized by increased radiation resistance, as a result of which the protective barrier of polyethylene will not degrade in high radiation conditions and will retain its protective properties;
- полиэтилен устойчив к ударным нагрузкам, поэтому этот барьер будет хорошей защитой топливной части ОТВС при транспортировке кессона;- polyethylene is resistant to shock loads, therefore this barrier will be a good protection of the fuel part of the SFA during transportation of the caisson;
- защитный барьер из полиэтилена не будет деградировать при температурах от -70°C до +120°C и сохранит свои защитные свойства при длительном хранении кессона в указанном интервале температур.- the protective barrier made of polyethylene will not degrade at temperatures from -70 ° C to + 120 ° C and will retain its protective properties during prolonged storage of the caisson in the specified temperature range.
За счет засыпки смеси фракций щебня от 5 мм до 20 мм создается второй защитный барьер. Этот барьер позволяет заполнить возможные оставшиеся проходы между кусками полиэтилена и поверхностями топливных частей ОТВС, а также подготовить поверхность для создания третьего барьера. Основное назначение второго защитного барьера - обеспечение отсутствия просыпи стальной дроби из третьего защитного барьера.By filling the mixture of gravel fractions from 5 mm to 20 mm, a second protective barrier is created. This barrier allows you to fill in the possible remaining passages between the pieces of polyethylene and the surfaces of the fuel parts of the SFA, as well as prepare the surface for creating a third barrier. The main purpose of the second protective barrier is to ensure that there is no spillage of steel shot from the third protective barrier.
Физические и химические свойства щебня из гранитных пород позволяют использовать его в качестве защитного барьера с высотой засыпки не менее 0,25 м, что гарантировано позволит ликвидировать просыпи дроби из третьего защитного барьера в зону топливной части ОТВС.The physical and chemical properties of crushed stone from granite rocks make it possible to use it as a protective barrier with a filling height of at least 0.25 m, which is guaranteed to eliminate spillage from the third protective barrier into the fuel part of the SFA.
За счет засыпки стальной дроби создается третий защитный барьер, который одновременно является биологической защитой от излучения топливной части ОТВС и является подушкой для формирования четвертого барьера из гранул легкоплавкого сплава Вуда. Стальная дробь в настоящее время широко применяется в качестве биологической защиты на радиационно-опасных объектах. Высота засыпки дроби определяется расчетом.Due to the filling of steel shot, a third protective barrier is created, which at the same time is a biological protection against radiation from the fuel part of the SFA and is a pillow for the formation of the fourth barrier from the granules of the low-melting Wood alloy. Steel shot is currently widely used as biological protection in radiation hazardous facilities. The filling height of the fraction is determined by calculation.
Четвертый защитный барьер создается за счет засыпки гранул легкоплавкого сплава Вуда высотой не более 0,4 м до уровня подвесок ОТВС, последующего их расплавления и затвердевания. Основным назначением этого барьера является спайка и фиксация подвесок ОТВС между собой и со стенками кессона. В тоже время сплав Вуда является хорошей биологической защитой. Температура плавления сплава Вуда около +65°C. Такая температура плавления сплава Вуда позволяет осуществить процесс плавления технологически несложным способом. Сплав Вуда на порядок дороже стальной дроби, поэтому высота засыпки гранул выбрана не более 0,4 м, исходя из условий прочности спайки подвесок ОТВС со стенками кессона.The fourth protective barrier is created by filling granules of the low-melting Wood alloy with a height of not more than 0.4 m to the level of SFA suspensions, their subsequent melting and solidification. The main purpose of this barrier is to solder and fix the SFA suspensions between themselves and with the walls of the caisson. At the same time, Wood's alloy is a good biological defense. The melting point of the Wood alloy is about + 65 ° C. Such a melting point of the Wood alloy allows the melting process to be carried out in a technologically simple way. Wood's alloy is an order of magnitude more expensive than steel shot, so the height of the backfill of the granules was chosen no more than 0.4 m, based on the strength conditions of the joint of the SFA suspensions with the walls of the caisson.
Выбранные материалы и последовательность формирования защитных барьеров в полости кессона с дефектными ОТВС позволяют:The selected materials and the sequence of formation of protective barriers in the cavity of the caisson with defective SFAs allow:
- создавать биологическую защиту для работающего персонала;- create biological protection for working personnel;
- надежно зафиксировать дефектные ОТВС в полости кессона и тем самым подготовить кессон к вырезке и выгрузке из хранилища отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), а также ликвидировать возможность возникновения самопроизвольной цепной реакции (СЦР);- reliably fix defective SFAs in the cavity of the caisson and thereby prepare the caisson for cutting and unloading spent nuclear fuel (SNF) from the storage, as well as eliminate the possibility of a spontaneous chain reaction (SCR);
- создать возможность переработки дефектных ОТВС в кессоне на ПО «Маяк». Так как температура плавления сплава Вуда +65°C, а все остальные материалы барьеров находятся в насыпном состоянии, поэтому ОТВС могут быть сравнительно легко извлечены из разрезанного механическим способом корпуса кессона;- create the possibility of processing defective SFAs in a caisson at Mayak Production Association. Since the melting point of the Wood alloy is + 65 ° C, and all other materials of the barriers are in bulk, therefore, the SFA can be relatively easily removed from the mechanically cut casing of the caisson;
- сократить на 28 суток время формирования барьеров и подготовки кессона с дефектными ОТВС для вырезки из хранилища по сравнению с выбранным прототипом.- reduce by 28 days the time of the formation of barriers and the preparation of the caisson with defective SFA for cutting out of the storage in comparison with the selected prototype.
Вырезка кессона из трубной доски хранилища, приваривание подъемной крышки к верхнему торцу кессона, нагружение ее осевой растягивающей нагрузкой, выполнение кольцевой подрезки стенки кессона ниже расположения топливных частей ОТВС с недорезом стенки 0,3-0,4 мм с последующим подрывом кессона домкратами позволяют:Cutting the caisson from the storage tube board, welding the lifting cover to the upper end of the caisson, loading it with an axial tensile load, performing annular trimming of the caisson wall below the location of the fuel parts of the SFA with undercutting of the wall 0.3-0.4 mm with subsequent blasting of the caisson with jacks allows:
- ликвидировать операции по выполнению отверстия в корпусной конструкции хранилища судна, вырезки кессона из днища бака;- eliminate operations to open the hull in the hull structure of the vessel’s storage, cutting the caisson from the bottom of the tank;
- снизить трудоемкость технологического процесса за счет ликвидации вышеуказанных операции и соответственно дозовые нагрузки на персонал, а также соответственно сократить номенклатуру технологического оборудования и инструмента;- reduce the complexity of the process due to the elimination of the above operations and, accordingly, dose loads on personnel, as well as, accordingly, reduce the range of technological equipment and tools;
- недорез стенки кессона на величину 0,3÷0,4 мм гарантирует, что кромка режущего инструмента не врежется в топливную часть ОТВС.- undercutting of the caisson wall by 0.3–0.4 mm ensures that the edge of the cutting tool does not cut into the fuel part of the SFA.
Сущность изобретения поясняется следующими графическими фигурами:The invention is illustrated by the following graphic figures:
Фиг.1 - Поперечный разрез хранилища с расположением кессонов с дефектными ОТВС в баках судна АТО, установленного на стапельной плите.Figure 1 - Cross section of the storage with the location of the caissons with defective SFAs in the tanks of the ATO vessel installed on the slipway plate.
Фиг.2 - Вид А, вид сверху на баки хранилища.Figure 2 - View A, top view of the storage tanks.
Фиг.3 - Засыпка крупнокускового полиэтилена, смеси фракции щебня, дроби металлической и гранул легкоплавкого сплава Вуда.Figure 3 - Filling of lumpy polyethylene, a mixture of fractions of crushed stone, metal fractions and granules of fusible alloy Wood.
Фиг.4 - Продольный разрез кессона с дефектными ОТВС.Figure 4 - A longitudinal section of a caisson with defective SFA.
Фиг.5 - Схема установки нагревательного устройства для расплавления гранул легкоплавкого сплава Вуда.Figure 5 - Installation diagram of a heating device for melting granules of fusible Wood alloy.
Фиг.6 - Подъемная крышка, приваренная к верхнему торцу кессона.6 - Lifting cover, welded to the upper end of the box.
Фиг.7 - Подрезка стенки кессона до толщины 0,3-0,4 мм подрезным устройством.Fig.7 - Trimming the walls of the caisson to a thickness of 0.3-0.4 mm scoring device.
Фиг.8 - Установка подрывного устройства с домкратами.Fig - Installing a subversive device with jacks.
Фиг.9 - Загрузка кессона в перегрузочный защитный контейнер и в транспортный радиационно-защитный контейнер.Fig. 9 - Loading a caisson into a reloading protective container and into a transport radiation protective container.
Хранилище ОТВС (фиг.1) судна АТО состоит из помещения обслуживания 1 хранилища, т.е. надбакового помещения, и непосредственно хранилища 2, которые заключены в прочный водонепроницаемый отсек в корпусе судна. В хранилище 2 находятся баки 3, размещенные в общую биологическую защиту 4.The SFA storage (Fig. 1) of the ATO vessel consists of a
Каждый бак имеет приваренную сверху трубную доску 5, в которую вварены концентричными рядами пеналы 6 в виде стаканов, содержащих ОТВС, и равномерно по периферии баков расположены кессоны 7, в которых размещены дефектные ОТВС. Каждый кессон имеет внутренние диаметры d1=485 мм в верхней части и d2=290 мм в нижней. Кессоны вварены в трубную доску заподлицо с ней и не снабжены технологическими пазами для захвата за них при удалении кессонов из баков. Внизу кессоны соединены сваркой с днищем бака 3 и имеют на торце выводную трубу 8 водяного охлаждения с выходом вне бака. Над каждым баком на определенном расстоянии от трубной доски установлена поворотная плита 9 с загрузочным кессонным отверстием, закрытым защитной пробкой 11. Вращая поворотную плиту, это отверстие можно поочередно устанавливать над отверстиями всех кессонов, размещенных в баке. На плите также имеются загрузочные отверстия для пеналов, закрытые защитными пробками 10. Поворотные плиты снабжены поворотными наводящими устройствами 15, позволяющими избирательно открывать доступ, как к пеналам, так и кессонам, сняв соответствующую защитную пробку.Each tank has a
Предлагаемый способ осуществляется следующим образом:The proposed method is as follows:
В хранилище судна АТО, подлежащего утилизации и установленного на стапельной плите 12, непосредственно на доковых опорных устройствах 13 стапельных тележек 14 после поштучной выгрузки ОТВС из пеналов бака и проверки установки всех защитных пробок 10, приступают к демонтажу кессонов с дефектными ОТВС.In the storage of the ATO vessel to be disposed of and installed on the slipway plate 12, directly on the dock support devices 13 of the slipway carts 14, after unloading the SFA from the canisters by the piece and checking the installation of all
Для этого вращением плиты 9 центрируют защитную пробку 11 относительно соответствующего кессона, снимают пробку 11 и через воронку 16 (фиг 2, 3) производят засыпку крупнокускового полиэтилена до уровня L1, соответствующего наиболее поднятой топливной части из всех ОТВС, имеющихся в кессоне. При этом, процесс засыпки контролируют посредством телекамеры, размещенной в свободном пространстве между поворотной плитой и трубной доской бака. Контроль уровня засыпки крупнокускового полиэтилена контролируют телекамерой, размещенной в пространстве кессона на уровне L1.To do this, rotate the
Далее производят засыпку полости кессона через поворотную воронку 16 фракций щебня от 5 мм до 20 мм на величину L2, равную по высоте засыпки 0,250 м. Процесс засыпки и уровень засыпки контролируют телекамерами, на уровне L2.Next, fill the caisson cavity through a rotary funnel of 16 fractions of crushed stone from 5 mm to 20 mm by an amount of L 2 equal to the height of the backfill of 0.250 m. The backfill process and the level of backfill are monitored by cameras, at the level of L 2 .
Через поворотную воронку 16 производят засыпку полости кессона стальной дробью на величину L3 (определяют расчетом биологической защиты). Процесс засыпки и уровень засыпки контролируют телекамерами на уровне L3.Through the
Засыпку гранул легкоплавкого сплава Вуда в полость кессона производят через поворотную воронку 16 на величину L4, равную высоте засыпки 0,4 м.The granules of the fusible Wood alloy are filled into the cavity of the caisson through the
Процесс и уровень засыпки компонентов контролируется телекамерами. Проверку уровня заполнения кессона компонентами проводят также с помощью мерной линейки (щупа), замеренного от наружной поверхности поворотной плиты, сопоставив их с расчетными данными.The process and level of backfill of components is controlled by cameras. A check of the filling level of the caisson with components is also carried out using a measuring ruler (probe), measured from the outer surface of the turntable, comparing them with the calculated data.
Указанным способом формируют защитные барьеры во всех кессонах хранилища ОТВС.In this way, protective barriers are formed in all caissons of the SFA storage.
После формирования защитных барьеров в кессонах расточным станком, установленным на поворотной плите 9, (фиг.4) растачивают в ней отверстие D1, (по линии резания А) вокруг защитной пробки 11 диметром больше наружного диаметра кессона. Станок демонтируют и через полученное отверстие производят с помощью ручного инструмента отгибку подвесок ОТВС, выступающих за габаритный диаметр кессона, во внутреннюю зону кессона. Контроль осуществляют с помощью телекамеры и визуально. Затем расточным станком, установленным на поворотной плите 9, вырезают кольцевое отверстие D2 (по линии резания Б), вокруг наружной стенки кессона из трубной доски. Контроль осуществляют с помощью телекамеры.After the formation of protective barriers in the caissons by a boring machine installed on the rotary plate 9 (Fig. 4), a hole D 1 is drilled in it (along the cutting line A) around the
В образовавшееся кольцевое отверстие D2 через отверстие D1 вводят нагревательное устройство 17 (фиг.5) с упором на поворотную плиту 9 и расплавляют гранулы легкоплавкого сплава Вуда 18 при температуре не менее +65°C (температура плавления) с выдержкой по времени до полного расплавления всей массы сплава Вуда. Контроль осуществляют с помощью телекамеры и щупа. После затвердевания сплава Вуда нагревательное устройство демонтируют из зоны кессона.A heating device 17 (FIG. 5) is introduced into the formed annular hole D 2 through the hole D 1, focusing on the
Затем устанавливают через отверстие диаметром D1 на торец верхней части кессона (фиг.6) с использованием рым-болта 31 крышку подъемную 19 и приваривают ее к кессону 7. Контроль этого процесса осуществляют с помощью телекамеры и визуально.Then install through the hole with a diameter of D 1 on the end face of the upper part of the box (Fig.6) using an
Подрезку кессона до толщины 0,3÷0,4 мм производят подрезным устройством 20 (фиг.7), которое монтируется на поворотной плите 9, а его рабочая часть вместе с режущим инструментом опускается в зону подрезки через отверстие D1 и кольцевое отверстие D2. На подъемной крышке 19 рым-болт 31 заменяют на тяговую подвеску 21 (в то же резьбовое отверстие) и нагружают осевым усилием P1 равным 1,1 от массы кессона с наполнителями, динамометрическим ключом с достижением расчетного крутящего момента.Trimming the caisson to a thickness of 0.3 ÷ 0.4 mm is carried out with a cutting device 20 (Fig. 7), which is mounted on the
После этого начинают процесс подрезки кессона. Контроль этой технологической операции производится с помощью телекамеры.After that, the process of trimming the caisson begins. The control of this technological operation is carried out using a camera.
После окончания операции подрезки стенки кессона демонтируют тяговую подвеску из подъемной крышки и подрезное устройство из зоны кессона.After the trimming operation of the caisson wall is completed, the traction suspension is removed from the lifting cover and the trimming device from the caisson zone.
На поворотную плиту 9 устанавливают подрывное устройство 22 (фиг.8), в паз подъемной крышки 19 заводят грузовые тяги 23 и производят операцию подрыва домкратами 24. В результате кессон с дефектными ОТВС в зоне реза отделяется от оставшейся в баке конструкции. Контроль этой операции производится с помощью телекамеры или визуально. Усилие подрыва определяется расчетным методом с учетом недореза стенки кессона 0,3÷0,4 мм.A blasting
Затем для загрузки вырезанного кессона с дефектными ОТВС в перегрузочный контейнер, в резьбовое гнездо подъемной крышки закручивают рым-болт 31 (фиг.9). На поворотную плиту 9 устанавливают корпус перегрузочного защитного контейнера 25 соосно кессону 7 и стропуют кессон за рым-болт 31 к стропу подъемного крана. С помощью подъемного крана кессон 7 заводится в корпус контейнера 25 и устанавливается на боковые винтовые фиксаторы 32. После этого, производят демонтаж стропа 26 из рым-болта 31 подъемной крышки 19 кессона 7, устанавливают корпус контейнера 25 на нижнюю крышку 27 с помощью грузовой траверсы 28 и закрепляют нижнюю крышку к корпусу контейнера. Затем на корпус контейнера устанавливают и закрепляют верхнюю крышку 29 контейнера.Then, to load the cut-out box with defective SFAs into the transfer container, the
Собранный защитный перегрузочный контейнер транспортируется на загрузку кессона с дефектными ОТВС в транспортный радиационно-защитный контейнер 30 и после выполнения операций загрузки и его герметизации передается на длительное сухое хранение или переработку на ПО «Маяк».The assembled protective transfer container is transported to load the box with the defective SFA into the transport radiation
Создание защитных барьеров внутри кессонов с деформированными ОТВС заявленным способом, дальнейшее удаление всех кессонов из баков хранилища, загрузка их в защитный перегрузочный контейнер и последующая загрузка в транспортные радиационно-защитные контейнеры обеспечивает при выполнении такой технологии минимальные выбросы радиоактивности в окружающую среду, сохранность дефектного ОЯТ до начала переработки, безопасность персонала, устранение угрозы возникновения СЦР, возможность переработки дефектного ОЯТ в кессонах на ПО «Маяк» и сокращение всего производственного цикла на 28 суток.The creation of protective barriers inside the caissons with deformed SFAs by the claimed method, the further removal of all caissons from storage tanks, loading them into a protective transfer container and subsequent loading into transport radiation protective containers ensures that this technology minimizes the release of radioactivity into the environment, preserves defective SNF up to start of reprocessing, personnel safety, eliminating the threat of SCR, the possibility of reprocessing defective spent nuclear fuel in caissons at Mayak Production Center reducing the production cycle of 28 days.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124358/07A RU2498433C1 (en) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012124358/07A RU2498433C1 (en) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2498433C1 true RU2498433C1 (en) | 2013-11-10 |
Family
ID=49683339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012124358/07A RU2498433C1 (en) | 2012-06-13 | 2012-06-13 | Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2498433C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB873365A (en) * | 1945-05-28 | 1961-07-26 | Atomic Energy Authority Uk | Reactors |
| RU2132098C1 (en) * | 1998-04-20 | 1999-06-20 | Гаврилов Сергей Дмитриевич | Handling pressurized-vessel reactor and its core |
| RU2294571C1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения" (ФГУП "ЦНИИТС") | Method for conservation of processed nuclear fuel repositories for long-term storage |
| RU2400847C1 (en) * | 2009-04-29 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС") | Method for removing caissons from storage warehouse of nuclear process service vessels with defective sfa off-normally arranged in them |
-
2012
- 2012-06-13 RU RU2012124358/07A patent/RU2498433C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB873365A (en) * | 1945-05-28 | 1961-07-26 | Atomic Energy Authority Uk | Reactors |
| RU2132098C1 (en) * | 1998-04-20 | 1999-06-20 | Гаврилов Сергей Дмитриевич | Handling pressurized-vessel reactor and its core |
| RU2294571C1 (en) * | 2005-06-27 | 2007-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт технологии судостроения" (ФГУП "ЦНИИТС") | Method for conservation of processed nuclear fuel repositories for long-term storage |
| RU2400847C1 (en) * | 2009-04-29 | 2010-09-27 | Открытое акционерное общество "Центр технологии судостроения и судоремонта" (ОАО "ЦТСС") | Method for removing caissons from storage warehouse of nuclear process service vessels with defective sfa off-normally arranged in them |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hardin et al. | Cost estimation inputs for spent nuclear fuel geologic disposal concepts (Revision 1) | |
| US20230197304A1 (en) | Nuclear waste cask with impact protection, impact amelioration system for nuclear fuel storage, unventilated cask for storing nuclear waste, and storage and transport cask for nuclear waste | |
| RU2453006C1 (en) | Container to transport spent nuclear fuel | |
| EP3594964A1 (en) | Container for storing and transporting spent nuclear fuel | |
| RU2498433C1 (en) | Method to dismantle caissons with defect irradiated fuel assemblies from storage of nuclear-technological support vessels | |
| JP2014235009A (en) | Carry-out method of fuel debris in boiling water nuclear power plant | |
| US20230268095A1 (en) | Impact amelioration system for nuclear fuel storage | |
| Hedman et al. | Swedish containers for disposal of spent nuclear fuel and radioactive waste | |
| RU71467U1 (en) | PROTECTIVE CONTAINER FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF SOLID RADIOACTIVE WASTE | |
| KR101069729B1 (en) | Load container having low and intermediate-level radioactive waste drum | |
| RU2400847C1 (en) | Method for removing caissons from storage warehouse of nuclear process service vessels with defective sfa off-normally arranged in them | |
| RU2580819C1 (en) | Method of decommissioning uranium-graphite nuclear reactor | |
| RU56704U1 (en) | TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF WASTE HEATED FUEL ASSEMBLIES | |
| EP3029685B1 (en) | Method for long-term storage of waste nuclear fuel | |
| EP0028222A1 (en) | Process for transporting and storing radioactive materials. | |
| KR102683251B1 (en) | Nuclear waste cask with impact protection | |
| RU2713916C1 (en) | Method for transfer of spent rods of control and protection from off-duty covers for spent fuel assemblies | |
| RU2688137C1 (en) | Method of handling of spent reactor graphite nuclear uranium-graphite reactor | |
| RU2193799C1 (en) | Fissionable material storage | |
| RU2459294C1 (en) | Method of damaged dead nuclear fuel | |
| Carlsen et al. | A Low-Tech, Low-Budget Storage Solution for High Level Radioactive Sources | |
| KR20220070315A (en) | Nuclear waste cask with impact protection | |
| Khaperskaya et al. | Russian Experience and Proposals on Management of Non-Conforming SNF of RBMK Reactors | |
| RU2222841C1 (en) | Method for storage of irradiated nuclear fuel (alternatives) | |
| Cox et al. | Management of legacy spent nuclear fuel wastes at the Chalk River Laboratories: operating experience and progress towards waste remediation |