способ соединения чехла твс с концевой деталью

Формула изобретения

1. Способ соединения чехла ТВС с концевой деталью, включающий изготовление чехла, изготовление винтов, изготовление концевых деталей головки и хвостовика, сборку пучка твэлов, закрепление собранных в пучок твэлов в несущую решетку, установку его через несущую решетку на хвостовик, установку пучка в сборе с хвостовиком в чехол, установку в чехол головки, выполнение соединения концевых деталей с чехлом с помощью винтов с последующим законтриванием последних, отличающийся тем, что боковую цилиндрическую поверхность плоских головок винтов выполняют ступенчатой с образованием "юбки", в районе посадочных мест под концевые детали в чехле на его гранях выполняют отверстия с отбортовками, а на ребрах пазы, протяженность которых позволяет произвести надевание чехла на пучок и собранный с ним хвостовик путем развода ограниченных пазами частей граней в стороны от продольной оси ТВС, не выводя материал чехла за пределы упругих деформаций, в районе посадочного места под чехол хвостовика и головки выполняют цилиндрические выступы, вокруг них - кольцевые канавки, в самих выступах - резьбовые отверстия, а на торцах выступов выполняют по одному пазу для обеспечения контровки винтов, после установки пучка в сборе с хвостовиком и головки в чехол, ограниченные пазами части граней чехла прижимают к посадочным местам хвостовика, надевая отверстия чехла на соответствующие цилиндрические выступы хвостовика, одновременно устанавливая отбортовки в кольцевые канавки, после чего фиксируют отбортовки винтами, устанавливаемыми в упомянутые резьбовые отверстия, выполненные в цилиндрических выступах, причем винты контрят от самопроизвольного отворачивания, деформируя каждую "юбку" их головок в упомянутый паз на торце цилиндрического выступа.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что развод ограниченных пазами частей граней в стороны от продольной оси ТВС выполняют путем пластической деформации, фиксируя их в положении, когда контуры отбортовок не входят в пределы контура проходного сечения внутренней поверхности чехла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области ядерной техники и технологии и предназначено для использования при изготовлении и эксплуатации тепловыделяющих сборок (ТВС) энергетических ядерных реакторов.

Известен способ соединения чехла ТВС с концевой деталью, включающий сборку пучка твэлов в каркас из дистанционирующих и несущей решеток, присоединение к нему через несущую решетку хвостовика, изготовление чехла из листовой заготовки циркониевого сплава, соединение его с головкой, установку собранного с хвостовиком пучка в чехол, собранный с головкой и соединение чехла с хвостовиком [1], причем соединение чехла с концевыми деталями производят согласно способу, описанному в [2].

Общим недостатком описанных способов сборки ТВС и соединений чехла с концевыми деталями является невозможность произведения разборки с обеспечением последующей сборки разобранной ТВС. Между тем, опыт работы на атомных электростанциях показывает возрастание необходимости проведения таких операций с частично отработавшими в реакторе ТВС как для проведения регламентированных осмотров их состояния, так и для замены вышедших из строя твэлов с последующим возвратом вновь собранных ТВС в активную зону, что весьма целесообразно с экономической точки зрения.

Наиболее близким по технической сущности и взятым за прототип способом соединения чехла ТВС с концевыми деталями является способ, описанный в [3]. Согласно ему на каждой из граней концевой детали в районе посадочного места ее соединения с чехлом выполняют резьбовое отверстие с посадочным местом под потайную головку винта, в соответствующих местах чехла выполняют отверстия под винт, после чего одевают чехол на концевую деталь, формируют посадочное место под головку винта в чехле, используя в качестве матрицы посадочное место под головку винта в концевой детали, после чего устанавливают крепежный винт и контрят его сваркой к телу концевой детали. Недостатком этого способа является то, что при разборке такого соединения выпуклость вовнутрь посадочных мест под потайную головку винта в чехле является помехой для прохождения пучка твэлов при извлечении его из чехла, а при обратной сборке - помехой как для прохождения пучка твэлов внутрь чехла, так и для установки концевой детали в чехол.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание способа сборки ТВС и соединения чехла ТВС с концевыми деталями, который позволил бы производить разборку работоспособной ТВС с целью извлечения из нее пучка твэлов и после проведения требуемых необходимых манипуляций собирать вновь для последующей установки в активную зону, причем количество разборок не должно ограничиваться одной.

Указанный технический результат достигается тем, что боковую цилиндрическую поверхность плоских головок винтов выполняют ступенчатой с образованием "юбки", в районе посадочных мест под концевые детали в чехле на его гранях выполняют отверстия с отбортовками, а на ребрах пазы, протяженность которых позволяет произвести надевание чехла на пучок и собранный с ним хвостовик путем развода ограниченных пазами частей граней в стороны от продольной оси ТВС, не выводя материал чехла за пределы упругих деформаций, в районе посадочного места под чехол хвостовика и головки выполняют цилиндрические выступы, вокруг них - кольцевые канавки, в самих выступах - резьбовые отверстия, а на торцах выступов выполняют по одному пазу для обеспечения контровки винтов, после установки пучка в сборе с хвостовиком и головки в чехол, ограниченные пазами части граней чехла прижимают к посадочным местам хвостовика, надевая отверстия чехла на соответствующие цилиндрические выступы хвостовика, одновременно устанавливая отбортовки в кольцевые канавки, после чего фиксируют отбортовки винтами, устанавливаемыми в упомянутые резьбовые отверстия, выполненные в цилиндрических выступах, причем винты контрят от самопроизвольного отворачивания, деформируя каждую "юбку" их головок в упомянутый паз на торце цилиндрического выступа.

Вышеуказанные действия производятся в том случае, если развод ограниченных пазами частей граней в стороны от продольной оси ТВС при сборочно-разборных операциях производится внешним воздействием без выхода в область пластических деформаций материала чехла. Однако, в некоторых случаях удобнее заранее отогнуть их на требуемый угол и оставить в таком положении, деформировав чехол соответствующим образом. Такое решение задачи достигается тем, что развод ограниченных пазами частей граней в стороны от продольной оси ТВС выполняют путем пластической деформации, фиксируя их в положении, когда контуры отбортовок не входят в пределы контура проходного сечения внутренней поверхности чехла.

Пример реализации способа представлен на чертеже, где изображено положение разведенных ограниченных пазами частей граней в стороны от продольной оси ТВС во время установки в чехол пучка ТВС и собранного с ним хвостовика.

Источники информации:

1. Б. А.Дементьев. Ядерные энергетические реакторы. - М.: Атомэнергоиздат, 1990., с. 42-44.

2. Патент РФ 1789326, G 21 C.

3. Патент РФ 2019379, G 21 C.