Реакторные топливные элементы и их блоки, выбор вещества для использования в качестве реакторных топливных элементов: ....заглушки – G21C 3/10

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к способам, применяемым при получении шихты из смеси порошков ядерного топлива и материала матрицы для прессования керметных стержней твэлов ядерного реактора. В порошок ядерного топлива вводят связующее веществ при соотношении компонентов (7,5-32) мас.% - парафин, (2-10) мас.% - воск, трихлорэтилен - остальное. Плакируют частицы порошка пленкой связующего вещества путем его высушивания до получения сыпучих гранул. Смешивают плакированный порошок с порошком материала матрицы, перемешивают смесь до получения конгломерированных частиц и удаляют излишки порошка материала матрицы. Изобретение позволяет увеличить радиационную стойкость топливной композиции за счет уменьшения вероятности дробления топливных частиц. 2 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к технологии изготовления стержней топливных сердечников керметных твэлов. Припой для герметизации заготовки стержня топливного сердечника керметного тепловыделяющего элемента ядерного реактора состоит из консолидированных органической связкой смеси порошков меди и циркония в массовом соотношении (0,17-0,25):(0,83-0,75). Порошок меди выбран фракцией 10-50 мкм из партии с основной фракцией 5-10 мкм, а порошок циркония выбран фракцией 50-100 мкм из партии с основной фракцией 100-140 мкм. Изобретение позволяет повысить выход годных по герметичности заготовок.

Изобретение относится к устройству для изготовления дисперсионного тепловыделяющего элемента ядерного реактора. Для упрощения конструкции и обеспечения надежности устройство содержит вакуумированный корпус с термоизоляцией, съемный бункер для дисперсионного делящегося материала, электрический нагреватель и два токоподвода, при этом электрический нагреватель выполнен трубчатым и соединен одним концом с изолированным от корпуса токоподводом, а на нижнем конце нагревателя закреплена спираль, свободный конец которой подсоединен к стакану, причем второй токоподвод подключен к корпусу, а токовая цепь замкнута заготовкой оболочки для дисперсионного тепловыделяющего элемента, которая размещена внутри. 1 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к способам, применяемым при изготовлении стержней топливных сердечников керметных тепловыделяющих элементов ядерных реакторов различного назначения. Сущность изобретения: откачку камеры производят до давления 10^-2 мм рт.ст., регистрируют повышение давления в камере при выделении водорода и поддерживают повышенное давление в течение 60 мин. За это время происходит полное разложение гидрида циркония, а водород, оставшийся в цирконии в виде твердого раствора, удаляется при понижении давления до 10^-2 мм рт.ст. Техническим результатом изобретения является сокращение времени отгонки водорода, повышение производительности процесса.

Изобретение относится к атомной энергетике, преимущественно к конструкции заглушек стержневого тепловыделяющего элемента (твэла) ядерного реактора, предназначенных для контактно-стыковой сварки с оболочкой твэла. Сущность изобретения: свариваемая часть заглушки дополнительно содержит элемент формирования грата в виде фаски, выполненной под углом 45° к образующей поверхности заглушки в ее свариваемой части, фаска расположена на расстоянии (4÷6) , где - толщина стенки оболочки, от поверхности холодного контакта свариваемой части заглушки с торцом оболочки, переходная часть заглушки имеет цилиндрический и конусный элементы, поверхность фаски сопряжена с поверхностью цилиндрического элемента переходной части заглушки, которая через радиус (0,7÷2) , в свою очередь, сопряжена с поверхностью конусного элемента переходной части заглушки, угол между образующей поверхности цилиндрического элемента переходной части заглушки и основанием конусного элемента переходной части заглушки с большим диаметром составляет 45°, а расстояние от основания конусного элемента заглушки с меньшим диаметром до поверхности холодного контакта свариваемой части заглушки с торцом оболочки составляет (8÷10) . Техническим результатом изобретения является повышение надежности работы тепловыделяющего элемента, снижение затрат на его производство. 10 ил.

Изобретение относится к способу изготовления тепловыделяющих элементов ядерного реактора и может быть использовано в атомной энергетике при изготовлении с применением контактно-стыковой сварки тепловыделяющих элементов (твэл) и направляющих каналов стержневого типа для тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Способ включает фиксацию конца оболочки (1) тепловыделяющего элемента, установленного с заглублением в сварочной оснастке (2), приварку, по крайней мере, к одному из торцов оболочки (1) заглушки (6) контактно-стыковой сваркой с одновременным ее перемещением вовнутрь оболочки (1) на участке, прогретом сварочным током, и контроль качества сварки и стабильности процесса герметизации сварного соединения. Торец установленного в сварочной оснастке конца заглушки (6) фиксируют относительно торца сварочной оснастки (2) в задаваемом положении. В процессе перемещения заглушки (6) вовнутрь оболочки (1) производят контроль величины напряжения на участке вторичного контура сварочной установки, образованного сварочной оснасткой с размещенным в ней концом оболочки тепловыделяющего элемента. Сравнивают полученные значения напряжения со значениями напряжения, характерными для условий оптимального разогрева свариваемых деталей при аналогичном расположении торца оболочки (1) в сварочной оснастке, и по разнице полученных значений определяют качество сварки и стабильность процесса герметизации. В результате повышается качество твэл. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способу изготовления тепловыделяющего элемента (твэл) ядерного реактора и может найти применение в ядерной технике. Способ включает фиксацию конца его оболочки в оснастке сварочной установки, создание под оболочкой атмосферы заданного состава и давления путем вакуумирования, заполнение инертным газом повышенного давления с последующей герметизацией контактно-стыковой сваркой ввариваемой в оболочку заглушкой, диаметр которой больше внутреннего диаметра оболочки, и контроль давления газа под оболочкой. Контроль осуществляют непосредственно в сварочной установке. Для этого перед вакуумированием между торцами оболочки и заглушки, расположенными в сварочной установке, создают зазор и осуществляют измерение его величины при постоянном измерении величины давления газа. Величину зазора сначала измеряют до заполнения оболочки тепловыделяющего элемента газом, затем после приложения сварочного усилия. После этого сравнивают полученные результаты и выдают разрешения на сварку, если разница в полученных измерениях соответствует задаваемым значениям. В результате обеспечивается повышение работоспособности ТВЭЛ. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способу контактно-стыковой сварки трубы с заглушкой и может найти применение при изготовлении стержневых тепловыделяющих элементов ядерных установок. Способ включает размещение и фиксацию конца трубы с заглублением в сварочной оснастке, разогрев сварочным током сжатых торцами конца трубы и заглушки, имеющей участок, ввариваемый в стенку трубы, диаметром больше внутреннего, но меньше наружного диаметра трубы, и последующую вварку заглушки в стенку трубы с переменной скоростью продвижения заглушки. Конец трубы на участке длиной 1,5-3 толщины стенки трубы размещают на участке сварочной оснастки, электрическое сопротивление которого меньше сопротивления материала участка трубы в зоне сварки. Разогрев сварочным током сжатых торцами конца трубы и заглушки осуществляют за счет контактного сопротивления в стыке между торцом трубы и заглушки и местом подачи сварочного тока в трубу, расположенном на расстоянии, равном 1,5-3 толщины стенки трубы от ее конца. Кроме того, разогрев свариваемых деталей при сварке ведут до образования общей по длине сварного соединения зоны термического влияния с шириной в центральной части сварного соединения, равной 0,1-3 толщины стенки трубы. Технический результат заключается в упрощении технологии сварки без ухудшения качественных показателей сварных соединений. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к сварке, в частности способу герметизации тепловыделяющих элементов (ТВЭЛ) ядерного реактора контактно-стыковой сваркой и может быть использовано в атомной энергетике. Осуществляют контактно-стыковую сварку оболочки ТВЭЛ с заглушкой, имеющей максимальный диаметр меньше наружного диаметра оболочки и больше внутреннего ее диаметра. Конец оболочки размещают с заглублением в разжимной оснастке. Сварку осуществляют при скорости нарастания сварочного тока до максимального значения в первоначальный момент сварки в пределах 1-3 кА/мс и плотности его в стыке в этот период от 1,5 до 2,5 кА/мм² с удельным давлением 35-80 кг/мм² в течение 10-60 мс, при этом перемещают заглушку вглубь оболочки на расстояние в пределах 2-5 толщин стенки оболочки. При необходимости ограничивают величину перемещения заглушки за счет ограничения хода электрода, связанного с приводом сварочного усилия установки. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике, а именно к тепловыделяющим сборкам для ядерных реакторов с водой под давлением. Устройство для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке содержит перфорированную пластину. Перфорированная пластина выполнена волнообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении. Кроме этого имеются варианты выполнения устройства для улавливания твердых частиц в тепловыделяющей сборке: оно содержит перфорированную пластину. В первом варианте выполнения упомянутая пластина выполнена пилообразной в поперечном потоку теплоносителя направлении. Во втором варианте выполнения упомянутая пластина выполнена в виде концентрических усеченных перфорированных конусов, установленных поочередно вершинами вверх и вниз. В третьем варианте выполнения упомянутая пластина выполнена в виде концентрических усеченных пирамид, установленных поочередно вершинами вверх и вниз. Изобретение направлено на обеспечение повышенного суммарного проходного сечения для теплоносителя в устройстве для улавливания твердых частиц, установленном на входе в тепловыделяющую сборку. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к способам изготовления керметных стержней топливных сердечников тепловыделяющих элементов (твэл) ядерных реакторов различного назначения. В трубу из циркониевого сплава засыпают определенное количество порошков ядерного топлива и материала матрицы. На торцевых поверхностях цилиндрических заглушек с кольцевыми проточками крепят колпаки из циркониевого сплава. На внутренние поверхности колпаков наносят слой пасты из порошка оксида металла, например алюминия. Закрывают трубу заглушками, проводят высокотемпературную дегазацию полученной сборки, на торцевые поверхности трубы укладывают припой, например в виде пасты, нагревают сборку до температуры пайки, подвергают ее изостатическому прессованию. Подрезают трубу в зоне проточек заглушек до вскрытия слоя оксида металла, удаляют концы трубы вместе с заглушками. Изобретение позволяет увеличить выход годных стержней, что важно при массовом производстве. 4 ил.

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности к конструкции заготовки, используемой при прессовании стержней топливных сердечников керметных тепловыделяющих элементов (твэл) ядерных реакторов различного назначения. Заготовка стержня состоит из трубы, изготовленной из циркониевого сплава, засыпки порошков ядерного топлива и материала матрицы, двух цилиндрических заглушек с кольцевыми проточками для локализации избытка припоя, уложенного в виде пасты. Заглушки установлены в трубе с гарантированным зазором. На цилиндрической поверхности каждой заглушки выполнены две кольцевые проточки на расстоянии 5-7 мм друг от друга, а внешние относительно засыпки проточки заполнены пастой. Изобретение позволяет повысить производительность при производстве стержней и уменьшить затраты на технологическое оборудование и оснастку вследствие возможности совмещения технологических позиций дегазации и герметизации и осуществления герметизации повышением температуры непосредственно по завершении операции дегазации. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области атомной промышленности, а именно - к производству тепловыделяющих элементов энергетических ядерных реакторов типа ВВЭР-1000, ВВЭР-440 при их герметизации в агрегате контактной стыковой сварки с использованием цангового захвата. Технический результат изобретения - использование захватов, вышедших из строя, для изготовления новых, очищенных от диоксида урана, с достаточной прочностью и упругостью. В качестве расплавляемой садки используют бывшие в употреблении захваты, которые плавят при температуре 1300-1350°С 20-25 мин, вакуумную дегазацию расплава проводят при давлении 4,5-5×10^-3 мм рт.ст., при очистке расплава бронзы из неметаллических примесей примеси высаживают на стенках охлаждаемого тигля при кратковременном снятии и включении нагрузки индуктора, полученные слитки закаляют в воде при температуре 780±10°С и придают упругость отжигом при температуре 320-340°С в течение 3-3,5 часов, а затем механическим путем изготавливают цанговые захваты. Используют бронзу марки НБТ. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике и может найти применение в автоматической линии изготовления тепловыделяющих элементов для тепловыделяющих сборок энергетических ядерных реакторов. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и качества контактной стыковой сварки при герметизации тепловыделяющего элемента. Агрегат контактной стыковой сварки снабжен размещаемым между цанговыми зажимами в разведенном положении съемным устройством замера электрического сопротивления оснастки, выполненным из двух подпружиненных между собой частей из диэлектрического материала, из которых торец одной части размещен и повторяет форму кольцевой проточки, выполненной соосно на торце цангового зажима для заглушки, а другой торец второй части размещен и повторяет форму кольцевой проточки, выполненной соосно на торце оснастки в цанговом зажиме для оболочки тепловыделяющего элемента, при этом устройство замера электрического сопротивления снабжено подпружиненными контактами замера сопротивления между оснасткой внутри цангового зажима и непосредственно зажимом. В качестве диэлектрического материала использован капролактам. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.