RU2679007C1 - Storage cover of spent heat-manufacturing assemblies from vver-1000 type reactors - Google Patents

Abstract

FIELD: nuclear engineering.SUBSTANCE: invention relates to nuclear engineering, in particular, to means for storing spent nuclear fuel elements of a VVER 1000 reactor. Storage bag for spent fuel assemblies from VVER-1000 reactors consists of cover pipes, the central core with the mold, the cover, spacer grids, and the bottom. Cross sections of the openings in the spacer grids and pipes are made in the form of hexagons; spacer grids are made round; case pipe material - boron steel; the number of cover pipes for the placement of fuel assemblies is eighteen; the axes of the case tubes are arranged symmetrically with respect to the central axes of the case, with the nominal values of the size of the case: D1 = 595 mm, D2 = 1,190 mm, β = 30º, where Dis the internal diameter on which case pipes are located, D– external diameter, on which the cover pipes are located; β – the angular spacing of the position of the cover pipes on the diameters Dand D.EFFECT: invention allows to increase the payload ratio of the storage for spent fuel assemblies.1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к ядерной технике, в частности, к средствам для хранения отработавших ядерных топливных элементов реактора ВВЭР-1000 и предназначено для использования в хранилищах заводов по регенерации отработавшего ядерного топлива.The invention relates to nuclear engineering, in particular, to means for storing spent nuclear fuel elements of a VVER-1000 reactor and is intended for use in the storage facilities of plants for the regeneration of spent nuclear fuel.

Хранение отработавшего ядерного топлива является неотъемлемой частью любого ядерного топливного цикла. Это может быть временное хранение до переработки отработавшего ядерного топлива, либо достаточно длительное хранение до захоронения топлива в могильниках. Количество отработавшего топлива, подлежащего хранению или переработке, непрерывно возрастает, при ограниченных возможностях перерабатывающих заводов. Растет не только объем хранящегося топлива, но и увеличиваются предполагаемые сроки хранения, поскольку задача захоронения отработавшего ядерного топлива не решена ни в одной стране.Spent nuclear fuel storage is an integral part of any nuclear fuel cycle. This can be temporary storage until the spent nuclear fuel is reprocessed, or it can be stored for a sufficiently long time until the fuel is buried in the repositories. The amount of spent fuel to be stored or reprocessed is continuously increasing, with the limited capabilities of the refineries. Not only the volume of stored fuel is growing, but the estimated storage periods are also increasing, since the task of disposing of spent nuclear fuel has not been solved in any country.

Основу ядерно-знергетического парка России составляют реакторы ВВЭР-440, ВВЭР-1000 и РБМК. Для реакторов типа ВВЭР принята концепция замкнутого ядерно-топливного цикла. Отработанное топливо реакторов ВВЭР-1000 успешно перерабатывается с 2016 года на заводе РТ-1 ФГУП «ПО «Маяк». Выдержка происходит в бассейне-хранилище завода.The basis of the nuclear energy park in Russia is the VVER-440, VVER-1000 and RBMK reactors. For VVER-type reactors, the concept of a closed nuclear fuel cycle has been adopted. Spent fuel from VVER-1000 reactors has been successfully processed since 2016 at the RT-1 plant of FSUE PA Mayak. Exposure takes place in the storage pool of the plant.

Известно устройство, именуемое «чехол размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок от реакторов типа ВВЭР-1000» (патент на изобретение №2331943, кл. G21F 5/00, 2006), принятое за прототип. Известный чехол размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок от реакторов типа ВВЭР-1000 выполнен из нержавеющей стали, содержит центральную трубу, дистанционирующие решетки, а также трубы для размещения отработавших тепловыделяющих сборок.A device is known, referred to as “a cover for the placement and storage of spent fuel assemblies from VVER-1000 reactors” (patent for invention No. 2331943, class G21F 5/00, 2006), adopted as a prototype. The well-known case for the placement and storage of spent fuel assemblies from VVER-1000 reactors is made of stainless steel, contains a central pipe, spacer grids, and also pipes for hosting spent fuel assemblies.

Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:

- прямоугольное сечение дистанционирующих решеток, что увеличивает габариты чехла;- a rectangular section of the spacing grids, which increases the dimensions of the cover;

- увеличенный зазор между чехловой трубой и тепловыделяющей сборкой - возникает перекос тепловыделяющих сборок, осложняющий их захват;- increased gap between the jacket pipe and the fuel assembly - there is a skew of the fuel assemblies, complicating their capture;

- применение чехловых труб из нержавеющей стали увеличивает допустимые межосевые расстояния между тепловыделяющими сборками.- the use of stainless steel pipe tubes increases the permissible center distance between the fuel assemblies.

Целью изобретения является упрощение обслуживания чехла, уменьшение габаритов при обеспечении конструкцией ядерной безопасности.The aim of the invention is to simplify the maintenance of the cover, reducing the size while ensuring the design of nuclear safety.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в увеличении коэффициента полезной загрузки хранилища для отработавших тепловыделяющих сборок.The technical result that can be obtained by carrying out the invention is to increase the payload coefficient of the storage for spent fuel assemblies.

Для достижения указанного технического результата в чехле хранения ОТВС ВВЭР-1000 выбрана цилиндрическая конструкция с шестигранными чехловыми трубами из борированной стали; вместимость чехла хранения - 18 шт. ОТВС.To achieve the specified technical result, a cylindrical design with hexagonal case tubes made of boron steel was selected in the VVER-1000 SFA storage case; capacity of the storage case - 18 pcs. SFA.

Изобретение отличается от прототипа меньшим сечением за счет конструкции дистанционирующих решеток, чехловых труб и материала чехловых труб.The invention differs from the prototype in a smaller cross section due to the design of spacer grids, jacket pipes and jacket pipe material.

Предлагаемый чехол хранения ОТВС ВВЭР-1000 представлен на фиг. 1, 2.The proposed VVER-1000 SFA storage case is shown in FIG. 12.

Грузоподъемность чехла - 15 т.The carrying capacity of the cover is 15 tons.

Общий вид чехла представлен на фиг. 1, вид сверху чехла представлен на фиг. 2.A general view of the case is shown in FIG. 1, a top view of the case is shown in FIG. 2.

Чехол состоит из стержня 1 (см. фиг. 1), крышки 2, дистанционирующих решеток 3, дна 4 и чехловых труб 5. Отверстия 7 в чехловых трубах 5 являются местами для размещения ОТВС (см. фиг. 2). Конструкция стержня сварная, включает в себя грибок, трубу и втулку. Крышка, дистанционирующие решетки, дно имеют восемнадцать отверстий. Конструкция чехла сварная, крышка, решетки и дно соединены между собой стержнем и шестью трубами 6. Чехловые трубы закреплены между крышкой и дном, зафиксированы решетками.The case consists of a rod 1 (see Fig. 1), a cover 2, spacer grids 3, a bottom 4 and a cover pipe 5. The holes 7 in the cover pipe 5 are places for accommodating the SFA (see Fig. 2). The design of the rod is welded, it includes a fungus, a pipe and a sleeve. The cover, spacer grids, the bottom has eighteen holes. The design of the cover is welded, the cover, lattices and the bottom are interconnected by a rod and six pipes 6. The cover pipes are fixed between the cover and the bottom, fixed by lattices.

Чехловые трубы расположены на диаметрах D₁, D₂ (см. фиг. 2). На диаметре D₁ расположены шесть чехловых труб, на D₂ - 12 чехловых труб. Чехловые трубы расположены равномерно на соответствующих диаметрах.Sheath tubes are located on diameters D ₁ , D ₂ (see Fig. 2). Six jacket pipes are located on the diameter D ₁ , and 12 jacket pipes on D ₂ . Pipe tubes are evenly spaced at appropriate diameters.

Номинальные значения размеров:Nominal sizes:

D₁ = 595 мм,D ₁ = 595 mm

D₂ = 1190 мм,D ₂ = 1190 mm

β = 30°,β = 30 °

где D₁ - внутренний диаметр на котором расположены чехловые трубы,where D ₁ is the inner diameter on which the shell pipes are located,

D₂ - внешний диаметр на котором расположены чехловые трубы,D ₂ - the outer diameter on which the shell pipes are located,

β - угловой шаг расположения чехловых труб на диаметрах D₁, D₂.β is the angular step of the location of the sheath tubes at diameters D ₁ , D ₂ .

Размеры расположения чехловых труб гарантировано удовлетворяют условиям ядерной безопасности.The dimensions of the arrangement of jacketed tubes are guaranteed to satisfy nuclear safety conditions.

Чехол хранения ОТВС ВВЭР-1000 эксплуатируется следующим образом.Cover storage SFA VVER-1000 is operated as follows.

Отработавшие тепловыделяющие сборки (ОТВС) в транспортном контейнере поступают в приемный отсек хранилища. Оператор дистанционно с помощью крана и транспортной корзины передает отработавшие тепловыделяющие сборки в бассейн хранилище, где краном они перемещаются в чехол хранения.Spent fuel assemblies (SFA) in the transport container enter the receiving compartment of the storage. The operator remotely using a crane and a transport basket transfers the spent fuel assemblies to the storage pool, where they are moved by a crane to the storage case.

Claims (5)

Чехол хранения отработавших тепловыделяющих сборок от реакторов типа ВВЭР-1000, состоящий из чехловых труб, центрального стержня с грибком, крышки, дистанционирующих решеток, дна, отличающийся тем, что сечения отверстий в дистанционирующих решетках и труб выполнены в виде шестигранников; дистанционирующие решетки выполнены круглыми; материал чехловых труб - борированная сталь; количество чехловых труб для размещения тепловыделяющих сборок – восемнадцать; оси чехловых труб расположены симметрично относительно центральных осей чехла, с номинальными значениями размеров чехла:A storage case for spent fuel assemblies from VVER-1000 reactors, consisting of jacketed tubes, a central rod with a fungus, a cover, spacer grids, a bottom, characterized in that the sections of the holes in the spacer grids and pipes are made in the form of hexagons; spacing grids are made round; case pipe material - boron steel; the number of tubular pipes to accommodate fuel assemblies - eighteen; the axis of the shell pipes are symmetrically relative to the central axes of the shell, with nominal values of the dimensions of the shell: D₁ = 595 мм, D₂ = 1190 мм, β = 30º,D ₁ = 595 mm, D ₂ = 1190 mm, β = 30º, где D₁ – внутренний диаметр, на котором расположены чехловые трубы,where D ₁ is the inner diameter on which the shell pipes are located, D₂ – внешний диаметр, на котором расположены чехловые трубы,D ₂ - the outer diameter on which the shell pipes are located, β – угловой шаг расположения чехловых труб на диаметрах D₁, D₂. β is the angular step of the location of the sheath tubes at diameters D ₁ , D ₂ .

Images