ВАЖНЫЕ НОВОСТИ
Сотый полёт МС-21-310 с отечественными двигателями ПД-14

В подмосковном Жуковском состоялся сотый полет среднемагистрального лайнера МС-21-310 с отечественными двигателями ПД-14 под крылом. Самолет проходит программу летных сертификационных испытаний на базе Летно-исследовательского института (ЛИИ) им. М. М. Громова. Более 200 основных параметров силовой установки отслеживаются в режиме онлайн. Испытания среднемагистрального лайнера МС-21-310 проводя...

«Это экономический вандализм» Гендиректор «Авито» Владимир Правдивый о попытке запретить в России сайты объявлений

Российский рынок рeкламы ждут значительные изменения в случае принятия поправок к закону «О рекламе», устанавливающих новые правила регулирования сферы. Речь идет, в том числе, о создании единого оператора цифровых рекламных конструкций для наружной рекламы и классифайдов. Новая организация, по задумке авторов инициативы, должна способствовать укреплению информационной безопасности страны. Участни...

Минцифры разработало новый порядок аккредитации ИТ-компаний

Минцифры предлагает аккредитовывать компании, в которых выручка от ИТ-деятельности составляет минимум 30%. Компании нужно будет вести раздельный учет доходов. В бухгалтерской отчетности, сформированной за предыдущий отчетный период, должна быть отражена выручка от профильной деятельности. Стартапы, не имеющие выручки, но инвестирующие в ИТ, также предлагается аккредитовывать. Среди других...

Внедрение 6 G в РФ упростит для россиян доступ к "сложным" технологиям и произведет революцию в качестве и форматах медиапотребления

В аппарате вице-премьера Дмитрия Чернышенко заявили поручение Минцифры до 1 августа вместе с Минобрнауки и Минфином предусмотреть при формировании бюджета на 2023 год и на последующий период финансирование научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в сфере 6G. ( https://regnum.ru/news/it/3653494.html ) А уже 27 июля 2022 стало известно, что «Сколтех» и Научно-исследовательский инст...

Андрей Козицын покинул пост генерального директора УГМК

ОАО «УГМК» сообщает о том, что 19 июля 2022г. Андрей Анатольевич Козицын проинформировал ОАО «УГМК» о своём намерении покинуть пост генерального директора ОАО «УГМК». Указанное решение принято в связи с возможным наложением в будущем персональных санкций со стороны иностранных государств и направлено на исключение возможного опосредованного применения санкций к компаниям группы УГМК. Целью реше...

На Саммите деловых кругов «Сильная Россия» - 2022 обсудили основные направления экономического развития

12 июля участники саммита деловых кругов «Сильная Россия» обсудили вопросы развития Российской экономики в четырех направлениях: оборонно-промышленном комплексе, космической отрасли, сфере информационных технологий и секторе ЖКX. Модератором Пленарного заседания выступил Денис Борисович Кравченко, Первый заместитель председателя Комитета Государственной Думы Федерального Собрания Российской Фед...

8 Июля 2010

Увеличение ресурса тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) и глубины выгорания ядерного топлива

Увеличение ресурса тепловыделяющих элементов (ТВЭЛов) и глубины выгорания ядерного топлива

Пружинный фикcатoр тoпливнoгo cтoлба твэлoв ТВС

Автoры:Лузан Юрий Ваcильевич, Рябoв Владиcлав Владимирoвич, Ямникoв Владимир Степанoвич, Мымченкo Виктoр Петрoвич, Кoчергин Виктoр Михайлoвич, Мазур Сергей Алекcеевич
Изoбретение oтнocитcя к ядерной технике, в чаcтноcти к конcтрукциям cтержневых тепловыделяющих элементов (твэлов), предполагающих наличие в cвоем cоcтаве cредcтв для фикcации ядерного топлива при его транcпортировке, а также для поджатия во время экcплуатации топлива, например, в виде таблеток c требуемым усилием. Изобретение может быть использовано, преимущественно, в ядерных реакторах водо-водяного типа, например ВВЭР-440, ВВЭР-1000, РБМК-1000, РБМК-1500, а также в реакторах на быстрых нейтронах типа БН. Пружинный фиксатор выполнен в виде цилиндрической пружины, имеющей последовательно расположенные от топливного столба компенсирующую, буферную и фиксирующую группу витков, в которых шаг витков буферной группы меньше шага витков компенсирующей группы. Наружный диаметр витков буферной группы больше внутреннего диаметра витков фиксирующей группы, а наружный диаметр витков буферной группы меньше наружного, но больше внутреннего диаметра витков компенсирующей группы. Изобретение направлено на увеличение ресурса твэла и глубины выгорания топлива. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к конструкциям стержневых тепловыделяющих элементов (твэлов), предполагающих наличие в своем составе устройств и средств для фиксации ядерного топлива при транспортно-технологических операциях в процессе изготовления ТВС, перевозки их на АЭС и пр., а также для поджатия во время эксплуатации топлива, например, в виде таблеток с требуемым усилием, и может быть использовано как в ядерных реакторах с водой под давлением, например ВВЭР-440, ВВЭР-1000, так и в кипящих, например РБМК-1000, РБМК-1500, а также реакторах на быстрых нейтронах типа БН.


Известны пружинные фиксаторы топливного столба в твэлах ВВЭР-440, изготовленные из сплава ЭК173-ИД с диаметром проволоки 0,9 мм. При установке фиксатора в оболочку твэла, из-за одинаковых диаметров буферной и фиксирующей части фиксатора в отдельных случаях наблюдалась деформация буферных витков, кроме того, сплав, из которого ранее изготавливался фиксатор, обладает низкой технологичностью.

В качестве наиболее близкого аналога к предлагаемому пружинному фиксатору выбран пружинный фиксатор, имеющей последовательно расположенные от топливного столба компенсирующую, буферную и фиксирующую группу витков, в которых наружный диаметр витков буферной группы больше внутреннего диаметра витков фиксирующей группы, а шаг витков буферной группы меньше шага витков компенсирующей группы, при этом полагается, что наружный диаметр буферной части равен наружному диаметру компенсирующей части. При значении длины L объема для установки пружины 70,0-92,5 мм отношение длины Lкб компенсирующей и буферной групп витков к суммарной длине Lо всех групп витков при свободном состоянии пружины выбрано 0,72-0,89, причем количество витков компенсирующей и буферной групп составляет от 14 до 16, а диаметр d их проволоки выбран 0,8-1,1 мм, а пружина выполнена из железохромоникелевого сплава (см. RU 2150151 С1, опубл. 27.05.2000). При установке фиксатора в оболочку твэла из-за одинаковых наружных диаметров буферной и компенсирующей частей наблюдалась деформация буферных витков, что приводит к снижению прочности и не обеспечивает минимальную величину усилия поджатия столба и максимальную длину установленного в оболочку твэла фиксатора.

Задачей изобретения является создание высокотехнологичной конструкции пружинного фиксатора, имеющего оптимальные упругие свойства и обеспечивающего увеличение ресурса твэла и глубины выгорания топлива.

Задача решается тем, что пружинный фиксатор топливного столба твэлов ТВС, выполненный в виде цилиндрической пружины, имеющей последовательно расположенные от топливного столба компенсирующую, буферную и фиксирующую группы витков, в которых шаг витков буферной группы меньше шага витков компенсирующей группы, при этом наружный диаметр витков буферной группы меньше наружного, но больше внутреннего диаметра витков компенсирующей группы для обеспечения прочности фиксатора при установке в твэл по существующей технологии, а также в рабочих условиях.


Указанное изменение диаметра витков буферной группы позволило достичь технического результата - исключить их деформацию при установке фиксатора в оболочку твэла при достижении оптимальных упругих свойств фиксатора, обеспечивающего увеличение ресурса твэла и глубины выгорания топлива.

В частном варианте изобретения выполнение пружины из коррозионно-стойкой стали аустенитного класса или из жаропрочного сплава на никелевой основе обеспечило дополнительное увеличение технологичности предлагаемого фиксатора.

В основу разработки предлагаемого фиксатора вошли проблемы, возникающие при установке известных фиксаторов в оболочку твэла, в процессе которой наблюдалась деформация буферных витков. Для устранения трудностей при установке фиксатора было предложено для повышения прочности буферных витков уменьшить их наружный диаметр на 0,5-1,0 мм.

При расчете по программе ПЭВМ «FIX» предлагаемого пружинного фиксатора для реактора ВВЭР-440 учитывались следующие требования: длина фиксатора после его установки не должна превышать 69-73 мм для обеспечения зазора между торцом пружины и заглушкой твэла, фиксатор должен обеспечивать усилие поджатия топлива не менее 1,2 веса столба после всех технологических операций, рабочий ход фиксатора должен компенсировать перемещение топливного столба относительно оболочки твэла при выходе реактора на мощность и в процессе всего срока эксплуатации не менее 27 мм, диаметр пружинной проволоки 0,91 мм, масса топливного столба 1,141 кгс для твэлов ВВЭР-440 второго поколения.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг.1 изображена цилиндрическая пружина предлагаемого фиксатор, на фиг.2 изображена схема установки предлагаемого фиксатора с поджатием компенсирующей части, на фиг.3 изображен шток для установки пружины.

Пружина состоит из фиксирующей группы 1, буферной группы 2 и компенсирующей группы 3. Шаг витков буферной группы tб меньше шага витков компенсирующей группы tк, наружный диаметр витков буферной группы Dб выполнен больше внутреннего диаметра витков фиксирующей группы dф и больше внутреннего диаметра витков компенсирующей группы dк, но меньше наружного диаметра витков компенсирующей группы Dк.


На схеме установки показан захват разрывной машины 4 и 5, имитатор штока 6, имитатор оболочки твэла 7, пружина фиксатора 8, имитатор топливного столба 9 и заглушка 10 (см. фиг.2).

Установка предлагаемого фиксатора осуществляется следующим образом (на примере ВВЭР-440).

Изготавливают трехступенчатую цилиндрическую пружину, например, из проволоки диаметром 0,91 мм с наружным диаметром Dф фиксирующей группы 8,2 мм, с внутренним диаметром dф фиксирующей группы 6,38 мм, наружным диаметром Dб буферной группы 6,5 мм, наружным диаметром Dк компенсирующей группы 7,25 мм и внутренним диаметром dк компенсирующей группы 5,43 мм.

С помощью штока 6, упирающегося в буферную группу 2 витков, производится втягивание фиксирующей группы 1 витков в оболочку твэла. Шток 4 представляет собой ступенчатый стержень с определенной длиной и диаметром упора 7 штока. Кроме упора 7 шток 6 включает промежуточную часть 8 и рукоятку 9 (фиг.3).

Установка фиксатора производится таким образом, чтобы при вставке фиксатора с поджатием компенсирующей группы максимальное усилие поджатия топливного столба не превышало 150 Н из условия прочности топливных таблеток, а остаточное усилие поджатия топливного столба после извлечения штока было не менее 1,2 от веса топливного столба, что обеспечивает сохранность топливных таблеток при транспортно-технологических операциях.

Предлагаемая конструкция пружинного фиксатора высокотехнологична, имеет оптимальные упругие свойства и обеспечивает увеличение ресурса твэла и глубины выгорания топлива.



Кол-во просмотров: 10973
На правах рекламы