RU2814651C1 - Machine for grinding radioactive long elements - Google Patents
Machine for grinding radioactive long elements Download PDFInfo
- Publication number
- RU2814651C1 RU2814651C1 RU2023103930A RU2023103930A RU2814651C1 RU 2814651 C1 RU2814651 C1 RU 2814651C1 RU 2023103930 A RU2023103930 A RU 2023103930A RU 2023103930 A RU2023103930 A RU 2023103930A RU 2814651 C1 RU2814651 C1 RU 2814651C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- long elements
- radioactive
- radioactive long
- elements
- sensor
- Prior art date
Links
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 title claims abstract description 61
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 22
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 17
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000002925 low-level radioactive waste Substances 0.000 claims description 6
- 239000002927 high level radioactive waste Substances 0.000 claims description 4
- 239000002926 intermediate level radioactive waste Substances 0.000 claims description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005025 nuclear technology Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 102200052313 rs9282831 Human genes 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 1
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003032 molecular docking Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области ядерных технологий и может быть использовано на атомных станциях или предприятиях для утилизации отработанных длинномерных радиоактивных элементов ядерных реакторов.The invention relates to the field of nuclear technology and can be used at nuclear power plants or enterprises for the disposal of spent long radioactive elements of nuclear reactors.
Утилизация длинномерных элементов ядерного реактора требует разделки их на более мелкие части. Для этого используются различные устройства, станки со стандартными режущими инструментами: ножовками, ленточными пилами, дисковыми фрезами и клиновидными ножами. Указанные станки с режущим инструментом устанавливаются в специальных камерах, снижающих уровень радиации. В процессе работы инструмент изнашивается и требует замены, при этом должны соблюдаться требования радиационной безопасности обслуживающего персонала, что практически выполнить достаточно проблемно, одновременно, требуется сортировка радиоактивных отходов по категориям.Disposal of long nuclear reactor elements requires cutting them into smaller parts. For this, various devices are used, machines with standard cutting tools: hacksaws, band saws, circular cutters and wedge-shaped knives. These machines with cutting tools are installed in special chambers that reduce the level of radiation. During operation, the tool wears out and requires replacement, while the radiation safety requirements of the operating personnel must be met, which is quite problematic in practice; at the same time, it is necessary to sort radioactive waste into categories.
Известно устройство для измельчения длинномерных радиоактивных элементов, которое содержит опорно-поворотную защитную стенку, редуктор поворота, гидропривод, гидростанцию и установленные в камере загрузочную воронку для ориентации этих элементов, канал их выгрузки, механизм резки с блоком ножей; при этом механизм резки и гидропривод жестко закреплены в опорно-поворотной защитной стенке, установленной в корпусе с возможностью поворота и представляющую собой плиту, верхний конец которой снабжен диском с закрепленным на нем неподвижно редуктором поворота и цапфой, а нижний ее торец снабжен основанием с радиально направленными отверстиями, причем днище корпуса снабжено цилиндрической направляющей со сквозным отверстием, в верхней же части корпуса выполнено сквозное вертикальное отверстие и радиально направленные отверстия. (Патент РФ на изобретение №2216800. МПК: G21C 19/36, опубликован 20.11.2003 г.).A device for grinding long radioactive elements is known, which contains a rotating support wall, a rotation gearbox, a hydraulic drive, a hydraulic station and a loading funnel installed in the chamber for orienting these elements, a channel for their unloading, a cutting mechanism with a block of knives; in this case, the cutting mechanism and the hydraulic drive are rigidly fixed in a support-rotating protective wall installed in the housing with the possibility of rotation and representing a plate, the upper end of which is equipped with a disk with a rotation gearbox and axle fixedly fixed on it, and its lower end is equipped with a base with radially directed holes, the bottom of the body being equipped with a cylindrical guide with a through hole, and the upper part of the body having a through vertical hole and radially directed holes. (RF patent for invention No. 2216800. IPC: G21C 19/36, published November 20, 2003).
Этому устройству свойственны следующие недостатки. Во-первых, устройство сложно конструктивно. Во-вторых, обратная сторона механизма резки при замене режущих ножей оказывается в рабочем помещении, т.е. в зоне рубки, что приводит к ее радиоактивному загрязнению и, следовательно, при возврате назад к увеличению дозовой нагрузки обслуживающего персонала. И в-третьих, замена режущих ножей, ремонт и восстановление лишь одного механизма резки, обуславливают потерю рабочего времени устройства в целом, и, в свою очередь, снижает степень его производственной эксплуатации.This device has the following disadvantages. Firstly, the device is structurally complex. Secondly, the reverse side of the cutting mechanism when replacing cutting knives ends up in the working room, i.e. in the cutting area, which leads to its radioactive contamination and, consequently, when returning back to an increase in the dose load of the operating personnel. And thirdly, replacing cutting knives, repairing and restoring only one cutting mechanism causes a loss of working time for the device as a whole, and, in turn, reduces the degree of its production operation.
Известен станок для измельчения длинномерных радиоактивных элементов, содержащий силовую раму, на которой фиксировано на рабочей позиции установлен на роликовых сквозных направляющих механизм измельчения, выполненный в виде блока ножей с электроприводом, шток которого с одной стороны снабжен динамометрической муфтой с датчиком усилия, соединенным с датчиком перемещения штока, а с другой связан фиксирующим замком с подвижным ножом блока, при этом на сквозных роликовых направляющих в рабочем помещении на предпозиции измельчения установлен по крайней мере еще один аналогичный имеющемуся блоку дополнительный блок ножей с возможностью его перемещения на рабочую позицию, причем расфиксированный с затупившимися ножами блок, сдвигаясь с рабочей позиции, поступает в смежную зону дезактивации (патент РФ на полезную модель №149856).There is a known machine for grinding long radioactive elements, containing a power frame on which a grinding mechanism is fixed at the working position on roller through guides, made in the form of a block of electrically driven knives, the rod of which on one side is equipped with a torque coupling with a force sensor connected to a displacement sensor rod, and on the other is connected by a locking lock to the movable knife of the block, while on the through roller guides in the working room at the grinding pre-position at least one additional block of knives similar to the existing block is installed with the possibility of moving it to the working position, and unlocked with dull knives the block, moving from the working position, enters the adjacent decontamination zone (RF patent for utility model No. 149856).
Известно устройство для измельчения длинномерных радиоактивных элементов, содержащее камеру, размещенный в ней агрегат рубки для измельчения длинномерных радиоактивных элементов на части, удобные для переработки с блоком ножей и приводом в виде гидроцилиндра. Корпус агрегата рубки жестко установлен на тележке с возможностью ее перемещения в плоскости, перпендикулярной оси корпуса, при этом тележка снабжена элементами фиксации ее в рабочем и ремонтном положении. Устройство имеет поддон для сбора рабочей жидкости при протечках и систему для стыковки тележки со средствами перекрытия канала приема и слива рабочей жидкости из поддона, расположенной в нижней части поддона. (Патент РФ на изобретение №2406168, Заявка №: 2009145060/07 от 04.12.2009, МПК: G21C 19/36, опубликован 10.12.2010 г. - прототип).A device for grinding long radioactive elements is known, containing a chamber and a cutting unit placed in it for grinding long radioactive elements into pieces convenient for processing with a block of knives and a drive in the form of a hydraulic cylinder. The housing of the cutting unit is rigidly mounted on the trolley with the possibility of its movement in a plane perpendicular to the axis of the housing, while the trolley is equipped with elements for fixing it in the working and repair position. The device has a tray for collecting working fluid in case of leaks and a system for docking the trolley with means for blocking the channel for receiving and draining the working fluid from the pan, located in the lower part of the pan. (RF patent for invention No. 2406168, Application No.: 2009145060/07 dated 12/04/2009, IPC: G21C 19/36, published 12/10/2010 - prototype).
Недостатками известного решения является загрязнение оборудования радиоактивным графитом при рубке технологических каналов, низкая номенклатура измельчаемых радиоактивных элементов, отсутствие возможности селективной рубки и раздельного складирования по категориям отходов.The disadvantages of the known solution are contamination of equipment with radioactive graphite when cutting technological channels, a low range of crushed radioactive elements, and the lack of the possibility of selective cutting and separate storage by waste categories.
Задачей предложенного изобретения является устранение указанных недостатков, расширение номенклатуры длинномеров (технологические каналы с графитом, стержни СУЗ, кластерные поглотители), обеспечение селективной рубки и раздельное складирование по категориям отходов (НАО, CAO, BAO), отделение графита в отдельную емкость.The objective of the proposed invention is to eliminate these shortcomings, expand the range of long lengths (technological channels with graphite, control rods, cluster absorbers), provide selective cutting and separate storage by waste categories (LLW, CAO, BAO), and separate graphite into a separate container.
Решение указанной задачи достигается тем, что, в предложенный станок для измельчения радиоактивных длинномерных элементов, содержащий силовую раму, силовой шток с датчиками усилия, механизм рубки, согласно изобретению, в него дополнительно введены устройство подачи радиоактивных длинномерных элементов, оснащенное захватом, датчиком подачи и датчиком усилия на захвате, измеритель мощности дозы гамма-излучения радиоактивных длинномерных элементов, съемник графита, патрубок телескопический, датчик контроля радиоактивных длинномерных элементов, поворотный стол с контейнерами для приема измельченных отходов радиоактивных длинномерных элементов, при этом канат устройства подачи радиоактивных длинномерных элементов через поворотный шкив, оснащенный датчиком подачи и установленный на датчике усилия радиоактивных длинномерных элементов, соединен с захватом радиоактивных длинномерных элементов, который выполнен с возможностью его введения в тракт подачи, содержащий расположенные сверху вниз измеритель мощности дозы гамма-излучения радиоактивных длинномерных элементов, съемник графита, патрубок телескопический, механизм рубки, датчик контроля радиоактивных длинномерных элементов, при этом под трактом подачи установлен поворотный стол с контейнерами для приема измельченных отходов радиоактивных длинномерных элементов, причем работа всех указанных механизмов согласована единой системой управления.The solution to this problem is achieved by the fact that, in the proposed machine for grinding radioactive long elements, containing a power frame, a power rod with force sensors, a chopping mechanism, according to the invention, it is additionally equipped with a feeding device for radioactive long elements, equipped with a gripper, a feed sensor and a sensor gripping forces, a gamma radiation dose rate meter for radioactive long elements, a graphite remover, a telescopic pipe, a control sensor for radioactive long elements, a rotary table with containers for receiving crushed waste of radioactive long elements, while the rope of the device for feeding radioactive long elements through a rotary pulley, equipped with a feed sensor and installed on the force sensor of radioactive long elements, connected to a capture of radioactive long elements, which is configured to be inserted into the supply path, containing a gamma radiation dose rate meter for radioactive long elements, a graphite remover, a telescopic pipe, a mechanism located from top to bottom cabins, a sensor for monitoring radioactive long elements, while a rotary table with containers for receiving crushed waste of radioactive long elements is installed under the supply path, and the operation of all these mechanisms is coordinated by a single control system.
Предложен способ применения станка, заключающийся в подаче радиоактивных длинномерных элементов в приемный тракт станка рубки и их перемещении на захвате механизма подачи в зону рубки, в котором, согласно изобретению, в процессе перемещения каждого радиоактивного длинномерного элемента для каждой его координаты измерителем мощности дозы гамма-излучения радиоактивных длинномерных элементов определяют мощность дозы гамма-излучения на данном участке и по заданным пороговым значениям выполняют зонное разделение радиоактивных длинномерных элементов на низкоактивные отходы, среднеактивные отходы и высокоактивные отходы с последующим селективным накоплением указанных отходов в соответствующих контейнерах.A method of using the machine is proposed, which consists in feeding radioactive long elements into the receiving path of the cutting machine and moving them on the grip of the feed mechanism into the cutting zone, in which, according to the invention, in the process of moving each radioactive long element for each of its coordinates, a gamma radiation dose rate meter of radioactive long elements, the dose rate of gamma radiation in a given area is determined and, based on specified threshold values, the zone separation of radioactive long elements into low-level waste, intermediate-level waste and high-level waste is performed, followed by selective accumulation of these wastes in appropriate containers.
Изобретение является новым, поскольку совокупность признаков его формулы не была обнаружена в общетехнических и патентных материалах.The invention is new because the set of features of its formula was not found in general technical and patent materials.
Заявляемый станок для измельчения длинномерных радиоактивных элементов и способ его применения промышленно применимы, так как возможное изготовление станка и его последующее применение на предприятиях атомной энергетики не вызывает сомнения ввиду широкой известности в промышленности отдельных узлов, деталей и используемых материалов.The inventive machine for grinding long radioactive elements and the method of its use are industrially applicable, since the possible manufacture of the machine and its subsequent use at nuclear power plants is beyond doubt due to the wide popularity in the industry of individual components, parts and materials used.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 показана принципиальная схема предложенного станка.The essence of the invention is illustrated by the drawing, where in FIG. Figure 1 shows a schematic diagram of the proposed machine.
На схеме обозначено:The diagram shows:
1 - механизм подачи;1 - feed mechanism;
2 - датчик усилия;2 - force sensor;
3 - датчик подачи;3 - feed sensor;
4 - захват;4 - capture;
5 - радиоактивный длинномерный элемент;5 - radioactive long element;
6 - измеритель мощности γ-излучения;6 - γ-radiation power meter;
7 - съемник графита;7 - graphite remover;
8 - патрубок телескопический;8 - telescopic pipe;
9 - механизм рубки;9 - cutting mechanism;
10 - датчик контроля радиоактивного длинномерного элемента;10 - sensor for monitoring a radioactive long element;
11 - поворотный стол;11 - rotary table;
12 - приемный контейнер(ы);12 - receiving container(s);
13 - механизм поворота.13 - rotation mechanism.
Далее по тексту обозначено: BAO - высокоактивные отходы; НАО - низкоактивные отходы; РБМК - реактор большой мощности канальный; CAO - среднеактивные отходы, СУЗ - система управления и защиты.Further in the text it is indicated: BAO - high-level waste; LLW - low-level waste; RBMK - high-power channel reactor; CAO - intermediate level waste, CPS - control and protection system.
Предложенный станок работает следующим образом.The proposed machine works as follows.
Радиоактивный длинномер подается в приемный тракт станка рубки и перемещается на захвате 4 механизма подачи 1.The radioactive long length is fed into the receiving path of the cutting machine and moves on the
В процессе перемещения радиоактивного длинномерного элемента 5 для каждой его координаты измерителем мощности γ-излучения 6 определяется мощность дозы гамма-излучения и по заданным пороговым значениям выполняется зонное разделение длинномера на НАО, CAO и BAO.In the process of moving the radioactive
При измельчении технологического канала реактора РБМК предварительно выполняется снятие графита с центральной части. Для этого, часть радиоактивного длинномерного элемента 5 с графитовыми втулками пропускается ниже съемника графита 7, закрываются клыки съемника и выполняется подъем с контролем усилия на захвате. Если усилие при снятии графита превышает допустимое значение, геометрические размеры снимаемого столба графита уменьшают и операцию повторяют до получения требуемых значений рабочих параметров. При этом, на поворотном столе 11, под тракт станка рубки, устанавливают приемный контейнер 12 для графита.When grinding the process channel of an RBMK reactor, graphite is first removed from the central part. To do this, part of the radioactive
При снятии графита, с целью исключения его просыпания на блоки ножей и механизм рубки, через открытый блок ножей механизма рубки 9 вводят телескопический патрубок 8, замыкающий тракт подачи до приемного контейнера 12.When removing graphite, in order to prevent it from spilling onto the knife blocks and the chopping mechanism, a
При измельчении стержней СУЗ с телескопической рабочей частью признаком выпадения патрубка телескопического 8 является постоянный сигнал на выходе датчика контроля 10 радиоактивного длинномерного элемента, тогда, как при обычных рубках данный датчик формирует импульсный сигнал. В этом случае устройство подачи должно выполнить подъем длинномера до исчезновения постоянного сигнала и продолжить ступенчатую подачу на выбранную длину рубки.When crushing control rods with a telescopic working part, a sign of the
При измельчении радиоактивных длинномерных элементов, упомянутые элементы подают в приемный тракт станка рубки и перемещают на захвате механизма подачи, при этом в процессе перемещения каждого радиоактивного длинномерного элемента для каждой его координаты измерителем мощности дозы гамма-излучения радиоактивных длинномерных элементов определяют мощность дозы гамма-излучения на данном участке и по заданным пороговым значениям выполняют зонное разделение радиоактивных длинномерных элементов на низкоактивные отходы, среднеактивные отходы и высокоактивные отходы с последующим селективным накоплением указанных отходов в соответствующих контейнерах.When grinding radioactive long elements, the mentioned elements are fed into the receiving path of the cutting machine and moved on the grip of the feed mechanism, while in the process of moving each radioactive long element for each of its coordinates, the dose rate of gamma radiation of radioactive long elements is determined by a gamma radiation dose rate meter for radioactive long elements. In this area and according to specified threshold values, zone separation of long-length radioactive elements is carried out into low-level waste, intermediate-level waste and high-level waste, followed by selective accumulation of these wastes in appropriate containers.
При этом, по мере подачи и изменения классификации зоны радиоактивных длинномерных элементов НАО → САО → ВАО → САО → НАО на поворотном столе под тракт подачи устанавливают соответствующие контейнеры.At the same time, as the zone of radioactive long elements is fed and changed, the corresponding containers are installed on the rotary table under the supply path.
Использование предложенного технического решения позволит расширить номенклатуру измельчаемых радиоактивных длинномерных элементов, обеспечить возможность селективной рубки, раздельного складирования по категориям отходов и возможность отделения графита в отдельную емкость.The use of the proposed technical solution will make it possible to expand the range of crushed long radioactive elements, provide the possibility of selective cutting, separate storage by waste categories and the possibility of separating graphite into a separate container.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2814651C1 true RU2814651C1 (en) | 2024-03-04 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2237280B1 (en) * | 1973-05-14 | 1979-10-12 | Westinghouse Electric Corp | |
| RU2079908C1 (en) * | 1995-05-26 | 1997-05-20 | Курская Атомная Электростанция | Apparatus for chopping spent fuel channels from uranium-graphite reactors |
| RU2406168C1 (en) * | 2009-12-04 | 2010-12-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Chamber for crushing long radioactive elements |
| RU149856U1 (en) * | 2014-08-22 | 2015-01-20 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" | MACHINE FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS |
| RU2545512C1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" (ОАО "НИКИЭТ") | Device for long radioactive parts cutting to fragments |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2237280B1 (en) * | 1973-05-14 | 1979-10-12 | Westinghouse Electric Corp | |
| RU2079908C1 (en) * | 1995-05-26 | 1997-05-20 | Курская Атомная Электростанция | Apparatus for chopping spent fuel channels from uranium-graphite reactors |
| RU2406168C1 (en) * | 2009-12-04 | 2010-12-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Chamber for crushing long radioactive elements |
| RU2545512C1 (en) * | 2013-11-18 | 2015-04-10 | Открытое акционерное общество "Ордена Ленина Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля" (ОАО "НИКИЭТ") | Device for long radioactive parts cutting to fragments |
| RU149856U1 (en) * | 2014-08-22 | 2015-01-20 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" | MACHINE FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201329524Y (en) | Automatic loading and unloading device of centerless grinder | |
| EP0044479A1 (en) | Device for cutting down radio-active workpieces | |
| US5263062A (en) | Process and apparatus for dismantling the internal equipment of a water-cooled nuclear reactor | |
| RU2814651C1 (en) | Machine for grinding radioactive long elements | |
| HU208589B (en) | Method and device for removing irradiated element of a nuclear reactor particularly tank of a pressurized water cooled nuclear reactor | |
| CN113478289B (en) | Chip treatment device of machine tool | |
| CN209902378U (en) | Sawing machine with scrap collecting function for forging and pressing | |
| CN110153713A (en) | A kind of heavy castings rotation processing planer-type milling machine | |
| CN208375388U (en) | A kind of guillotine with safety protection structure | |
| RU2545512C1 (en) | Device for long radioactive parts cutting to fragments | |
| CN105817884A (en) | Multi-functional bolt locking processing and bolted hole repairing device for pressure vessel of nuclear power plant | |
| EP2782697B1 (en) | Apparatus for vertically segmenting a boiling water reactor control rod blade | |
| RU149856U1 (en) | MACHINE FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS | |
| CN208083959U (en) | A kind of lathe scrap extruding treatment apptss | |
| RU128940U1 (en) | COMPLEX FOR GRINDING RADIOACTIVE LONG-DIMENSIONAL ELEMENTS AND LAYING THEIR FRAGMENTS IN CONTAINERS | |
| US3085327A (en) | Devices for opening and handling from a distance a container, and in particular an irradiated tube | |
| KR100884127B1 (en) | Checkerboard shear volume reduction system | |
| CN218252968U (en) | Numerical control drilling machine for machining steel members | |
| CN219310203U (en) | Harmful raw material sample tube cutting mechanism | |
| CN220660114U (en) | Drilling and milling machining center with waste collection function | |
| KR101919275B1 (en) | Radioactive Waste Drum Cutting Device | |
| CN216228286U (en) | Vertical machining station convenient for waste collection | |
| CN213614900U (en) | Welding waste removing device | |
| CN108044200A (en) | The control rod processing unit (plant) of built-up welding processing | |
| CN213080219U (en) | Automatic cutting shaped steel device |