RU2534834C1

RU2534834C1 - Supporting structure of reloading machine of nuclear reactor

Info

Publication number: RU2534834C1
Application number: RU2013125167/11A
Authority: RU
Inventors: Евгений Александрович Паладин
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2014-12-10
Also published as: RU2013125167A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: supporting structure of reloading machine of nuclear reactor contains the foundation plate installed in floor sump of the reactor compartment, on the plate the railway is installed longitudinally. The foundation plate is installed in floor sump of the reactor compartment using shock absorbers distributed along the railway. Each shock absorber is in form of a casing filled with resilient body out of soft metal or alloy, it also includes stock with piston installed in the resilient body of the casing.

EFFECT: dampening of LF seismic oscillations in the supporting structure of the reloading machine of the nuclear reactor, and exclusion of their transition to the reloading machine.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к атомному машиностроению и может быть использовано при проектировании рельсового пути машины перегрузочной для перегрузки тепловыделяющих сборок в ядерном реакторе.The invention relates to nuclear engineering and can be used in the design of the rail track of a reloading machine for reloading fuel assemblies in a nuclear reactor.

Известна опорная конструкция машины перегрузочной ядерного реактора, содержащая установленную на полу реакторного отделения опорную плиту, на которой продольно закреплен рельсовый путь, причем перегрузочная машина ядерного реактора содержит вертикальную рабочую штангу, установленную на тележке с возможностью отклонения от вертикали и взаимодействия с демпфирующими элементами (RU 2393561 С1, 27.06.2010).A support structure of a nuclear reloading reactor machine is known, comprising a support plate mounted on the floor of the reactor compartment on which a rail is longitudinally fixed, wherein the nuclear reactor reloading machine comprises a vertical working rod mounted on a trolley with the possibility of deviating from the vertical and interacting with damping elements (RU 2393561 C1, 06/27/2010).

При нарушении условий нормальной эксплуатации (аварийный останов машины, землетрясение, ударная волна, падение самолета) рабочая штанга отклоняется от вертикали и срезает соответствующий штифт. При этом рабочая штанга тут же начинает взаимодействовать с демпфирующими элементами, что исключает соударение ее с металлоконструкцией тележки.In case of violation of normal operation conditions (emergency stop of the machine, earthquake, shock wave, plane crash), the working rod deviates from the vertical and cuts off the corresponding pin. In this case, the working rod immediately begins to interact with the damping elements, which eliminates its impact with the metal structure of the trolley.

Недостатком такой опорной конструкции машины перегрузочной ядерного реактора является то, что таким образом обеспечивается защита только рабочей штанги и ее опоры от повреждения при внезапном динамическом воздействии на перегрузочную машину. Остальные узлы перегрузочной машины, в том числе рельсовый путь, остаются под воздействием динамических нагрузок, что может привести к их разрушению.The disadvantage of such a supporting structure of the machine of the reloading nuclear reactor is that in this way only the working rod and its support are protected from damage during a sudden dynamic impact on the reloading machine. The remaining nodes of the reloading machine, including the rail track, remain under the influence of dynamic loads, which can lead to their destruction.

К настоящему изобретению наиболее близким техническим решением из известных технических решений (прототипом) является опорная конструкция перегрузочной машины ядерного реактора, содержащая установленную в приямке пола реакторного отделения опорную плиту, на которой продольно закреплен рельсовый путь (US 4832902. 23.05.1989).The closest technical solution of the known technical solutions (prototype) to the present invention is the support structure of a nuclear reactor reloading machine, comprising a support plate mounted in a pit of the reactor compartment floor on which a rail track is longitudinally fixed (US 4832902. 05/23/1989).

Недостатком прототипа является то, что при внезапном динамическом воздействии на опорную конструкцию машины перегрузочной ядерного реактора, например, при сейсмическом воздействии силой 9 баллов происходит разрушение перегрузочной машины и падение ее частей в активную зону реактора.The disadvantage of the prototype is that when a sudden dynamic impact on the support structure of the machine reloading nuclear reactor, for example, when seismic impact force of 9 points, the reloading machine is destroyed and its parts fall into the reactor core.

Техническим результатом, на достижение которого направлено настоящее изобретение, является погашение в опорной конструкции перегрузочной машины ядерного реактора низкочастотных сейсмических колебаний (с амплитудой до 300 мм) и недопущение передачи их на перегрузочную машину.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is the repayment in the supporting structure of the refueling machine of a nuclear reactor low-frequency seismic vibrations (with an amplitude of up to 300 mm) and preventing their transfer to the refueling machine.

Технический результат достигается в опорной конструкции перегрузочной машины ядерного реактора, содержащей установленную в приямке пола реакторного отделения опорную плиту, на которой продольно закреплен рельсовый путь, при этом опорная плита установлена в приямке пола реакторного отделения посредством демпферов, распределенных по длине рельсового пути, причем каждый демпфер выполнен в виде корпуса, залитого упругим телом из мягкого металла или сплава, а также штока, снабженного поршнем, расположенным в упругом теле корпуса.The technical result is achieved in the supporting structure of the nuclear reactor reloading machine, comprising a support plate mounted on the floor pit of the reactor compartment, on which the rail is longitudinally fixed, while the base plate is installed in the reactor compartment floor pit by means of dampers distributed along the length of the rail, each damper made in the form of a body, filled with an elastic body of soft metal or alloy, as well as a rod equipped with a piston located in the elastic body of the body.

В предпочтительном варианте исполнения опорной конструкции перегрузочной машины ядерного реактора опорная плита рельсового пути установлена на цилиндрические пружины, а, по меньшей мере, в части демпферов каждый демпфер установлен вертикально внутри соответствующей цилиндрической пружины, при этом штоки и корпусы демпферов соединены с опорной плитой и днищем приямка, соответственно.In a preferred embodiment of the support structure of the nuclear reactor refueling machine, the rail support plate is mounted on coil springs, and at least in the part of the dampers, each damper is mounted vertically inside the corresponding coil spring, while the rods and cases of the dampers are connected to the base plate and the bottom of the sump , respectively.

В предпочтительном варианте исполнения опорной конструкции перегрузочной машины ядерного реактора штоки, по меньшей мере, части демпферов расположены горизонтально и связаны противоположными концами с боковыми стенками приямка, при этом корпусы демпферов соединены с опорной плитой.In a preferred embodiment of the support structure of the nuclear reactor refueling machine, the rods of at least a portion of the dampers are horizontal and connected at opposite ends to the side walls of the pit, while the damper bodies are connected to the base plate.

В предпочтительном варианте исполнения опорной конструкции перегрузочной машины ядерного реактора штоки, по меньшей мере, части демпферов расположены наклонно к горизонту, вдоль рельсового пути, и связаны с опорной плитой, при этом корпусы демпферов соединены с днищем приямка.In a preferred embodiment of the supporting structure of the nuclear reactor refueling machine, the rods of at least a portion of the dampers are positioned obliquely to the horizon, along the rail track, and are connected to the base plate, wherein the damper bodies are connected to the bottom of the sump.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображена опорная конструкция рельсового пути перегрузочной машины ядерного реактора; на фиг.2 представлен разрез А-А фиг.1 с демпфером для восприятия вертикальных нагрузок; на фиг.3 представлен разрез Б-Б фиг.1 с демпфером для восприятия горизонтальных нагрузок, поперечных рельсовому пути; на фиг.4 представлен разрез В-В фиг.1 с демпфером для восприятия горизонтальных нагрузок, продольных рельсовому пути.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 schematically shows the supporting structure of the rail track of the reloading machine of a nuclear reactor; figure 2 presents a section aa of figure 1 with a damper for the perception of vertical loads; figure 3 presents a section bB of figure 1 with a damper for the perception of horizontal loads transverse to the track; figure 4 presents a section bb In figure 1 with a damper for the perception of horizontal loads, longitudinal rail track.

Опорная конструкция перегрузочной машины ядерного реактора содержит установленную в приямке 1 пола реакторного отделения опорную плиту 2, на которой продольно закреплен рельсовый путь 3. Опорная плита 2 установлена в приямке 1 пола реакторного отделения посредством демпферов 4, 5 и 6, распределенных по длине рельсового пути 3. Каждый из демпферов 4, 5 и 6 выполнен в виде корпуса 7, залитого упругим телом 8 из мягкого металла или сплава, а также штока 9, снабженного поршнем 10, расположенным в упругом теле 8 корпуса 7.The support structure of the nuclear reactor reloading machine comprises a support plate 2 installed in the pit 1 of the floor of the reactor compartment, on which the rail track 3 is longitudinally fixed. The support plate 2 is installed in the pit 1 of the reactor compartment floor by means of dampers 4, 5 and 6, distributed along the length of the rail 3 Each of the dampers 4, 5 and 6 is made in the form of a housing 7, filled with an elastic body 8 of soft metal or alloy, as well as a rod 9, equipped with a piston 10 located in the elastic body 8 of the housing 7.

В качестве упругого тела 8 может быть использованы свинец, алюминий, олово и медь. В данном конкретном случае используется свинец. Форма и размеры упругого тела 8 демпферов 4, 5 и 6 берутся в зависимости от типа и амплитуды демпфируемых колебаний.As the elastic body 8, lead, aluminum, tin, and copper can be used. In this particular case, lead is used. The shape and dimensions of the elastic body 8 of the dampers 4, 5 and 6 are taken depending on the type and amplitude of the damped oscillations.

Поршень 10 может быть образован утолщением штока 9.The piston 10 can be formed by thickening the rod 9.

Опорная плита 2 рельсового пути 3 установлена на цилиндрические пружины 11. Для восприятия вертикальных нагрузок (см. фиг.2) каждый демпфер 4 установлен вертикально внутри соответствующей цилиндрической пружины. При этом штоки 9 и корпусы 7 демпферов 4 посредством шарниров 12 соединены с опорной плитой 2 и днищем 13 приямка 1, соответственно.The base plate 2 of the rail track 3 is mounted on the coil springs 11. To absorb vertical loads (see figure 2), each damper 4 is mounted vertically inside the corresponding coil spring. While the rods 9 and the bodies 7 of the dampers 4 by means of hinges 12 are connected to the base plate 2 and the bottom 13 of the sump 1, respectively.

Для восприятия горизонтальных нагрузок, поперечных рельсовому пути 3, каждый демпфер 5 (см. фиг.3) расположен горизонтально и связан противоположными концами при помощи шарниров 14 с боковыми стенками 15 и 16 приямка 1. При этом корпусы 7 демпферов 5 соединены с опорной плитой 2 при помощи планок 17.For the perception of horizontal loads transverse to the track 3, each damper 5 (see FIG. 3) is located horizontally and connected by opposite ends with hinges 14 to the side walls 15 and 16 of the pit 1. In this case, the bodies 7 of the dampers 5 are connected to the base plate 2 using straps 17.

Для восприятия горизонтальных нагрузок, продольных рельсовому пути 3, демпферы 6 (см. фиг.4) расположены наклонно к горизонту, вдоль рельсового пути, и связаны посредством шарниров 18 с опорной плитой 2, при этом корпусы 7 демпферов 6 соединены с днищем 13 приямка 1.For the perception of horizontal loads, longitudinal rail track 3, the dampers 6 (see figure 4) are located obliquely to the horizon, along the rail track, and are connected via hinges 18 to the base plate 2, while the bodies 7 of the dampers 6 are connected to the bottom 13 of the pit 1 .

При работе перегрузочной машины в нормальных условиях на рельсовый путь 3 воздействует только нагрузка от веса машины и инерционные нагрузки при разгоне - торможении перегрузочной машины. Пружины 11 воспринимают вес перегрузочной машины. Цилиндрические пружины 11 выбраны из-за большой амплитуды колебаний.When the reloading machine operates under normal conditions, the rail track 3 is affected only by the load from the weight of the machine and inertial loads during acceleration - braking of the reloading machine. Springs 11 perceive the weight of the reloading machine. Cylindrical springs 11 are selected due to the large amplitude of the oscillations.

Для обеспечения работы перегрузочной машины ядерного реактора в этих условиях опорная конструкция перегрузочной машины работает как жесткий каркас, прикрепленный к днищу и боковым стенкам приямка 1 пола реакторного отделения. Это обеспечивается тем, что нагрузки от работающей перегрузочной машины недостаточно для перехода упругого тела 8 демпферов 4, 5 и 6 (свинца) в жидкое состояние: свинец остается в твердом состоянии и демпферы 4, 5 и 6 работают как жесткие стержни.To ensure the operation of the reloading machine of a nuclear reactor under these conditions, the support structure of the reloading machine works as a rigid frame attached to the bottom and side walls of the pit 1 of the floor of the reactor compartment. This is ensured by the fact that the load from the working reloading machine is not enough for the transition of the elastic body of 8 dampers 4, 5 and 6 (lead) to the liquid state: the lead remains in the solid state and the dampers 4, 5 and 6 work as rigid rods.

При возникновении сейсмических колебаний усилие от поршней 10 на свинец демпферов 4, 5 и 6 увеличивается в несколько раз, что приводит к увеличению в нем напряжений. При достижении напряжений, превышающих напряжения предела текучести, свинец ведет себя как жидкость. При этом свинец обтекает поршни 10 демпферов 4, 5 и 6 и поглощает энергию сейсмических колебаний. В таком режиме демпферы 4, 5 и 6 работают как жидкостные амортизаторы и гасят сейсмические колебания при очень больших нагрузках.When seismic vibrations occur, the force from the pistons 10 on the lead of the dampers 4, 5 and 6 increases several times, which leads to an increase in stresses in it. Upon reaching stresses exceeding the yield stress, lead behaves like a liquid. In this case, lead flows around the pistons 10 of the dampers 4, 5 and 6 and absorbs the energy of seismic vibrations. In this mode, dampers 4, 5 and 6 operate as liquid shock absorbers and dampen seismic vibrations at very high loads.

Claims

1. Опорная конструкция перегрузочной машины ядерного реактора, содержащая установленную в приямке пола реакторного отделения опорную плиту, на которой продольно закреплен рельсовый путь, отличающаяся тем, что опорная плита установлена в приямке пола реакторного отделения посредством демпферов, распределенных по длине рельсового пути, причем каждый демпфер выполнен в виде корпуса, залитого упругим телом из мягкого металла или сплава, а также штока, снабженного поршнем, расположенного в упругом теле корпуса.1. The support structure of the nuclear reactor refueling machine, comprising a base plate mounted in the pit of the reactor compartment floor on which a rail is longitudinally fixed, characterized in that the base plate is installed in the pit of the reactor compartment floor by means of dampers distributed along the length of the rail, each damper made in the form of a body, filled with an elastic body of soft metal or alloy, as well as a rod equipped with a piston located in the elastic body of the body.

2. Опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что опорная плита рельсового пути установлена на цилиндрические пружины, а, по меньшей мере, в части демпферов каждый демпфер установлен вертикально внутри соответствующей цилиндрической пружины, при этом штоки и корпусы демпферов соединены с опорной плитой и днищем приямка, соответственно.2. The supporting structure according to claim 1, characterized in that the base plate of the rail track is mounted on coil springs, and at least in the part of the dampers, each damper is mounted vertically inside the corresponding coil spring, while the rods and cases of the dampers are connected to the base plate and the bottom of the pit, respectively.

3. Опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что штоки, по меньшей мере, части демпферов расположены горизонтально и связаны противоположными концами с боковыми стенками приямка, при этом корпусы демпферов соединены с опорной плитой.3. The support structure according to claim 1, characterized in that the rods of at least a portion of the dampers are horizontally and connected at opposite ends to the side walls of the pit, while the damper bodies are connected to the base plate.

4. Опорная конструкция по п.1, отличающаяся тем, что штоки, по меньшей мере, части демпферов расположены наклонно к горизонту, вдоль рельсового пути, и связаны с опорной плитой, при этом корпусы демпферов соединены с днищем приямка. 4. The support structure according to claim 1, characterized in that the rods of at least a portion of the dampers are inclined towards the horizon along the rail track and connected to the base plate, while the damper bodies are connected to the bottom of the sump.