Приреакторный водный бассейн для отработавшего ядерного топлива

Полезная модель относится к ядерной технике, в частности к хранилищам отработавшего ядерного топлива, имеющим щелевое балочное перекрытие, и может быть использована в приреакторных бассейнах АЭС. Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является увеличение эффективности использования объема бассейна за счет повышения плотности хранения ОЯТ, путем частичного перехода на беспенальное хранение ОЯТ. Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в приреакторном водном бассейне для отработавшего ядерного топлива, содержащем балочные перекрытия, съемные опоры с посадочными гнездами для подвесок с отработавшим ядерным топливом, размещенные в межбалочных щелях параллельными рядами, предложено, посадочные гнезда в смежных рядах сместить относительно друг друга, а расстояние между центрами посадочных гнезд определить из соотношения: H>LД, где L - расстояние между центрами посадочных гнезд, [см], Н - ширина межбалочной щели, [см], Д - наружный диаметр отработавшей тепловыделяющей сборки с учетом возможной кривизны по высоте, [см].

Полезная модель относится к ядерной технике, в частности к хранилищам отработавшего ядерного топлива, имеющим щелевое балочное перекрытие, и может быть использована в приреакторных бассейнах АЭС.

Обеспечение эксплуатации энергоблоков станции за пределами назначенного срока службы требует дополнительных мест для хранения ОЯТ. Объем специального хранилища отработавшего ядерного топлива (ХОЯТ) не позволяет проводить дальнейший завоз ОЯТ для хранения из-за отсутствия в нем свободных мест.

В патентной и научно-технической литературе широко представлены различные конструкции хранилищ для отработавшего ядерного топлива. Стандартный тип хранилища, в котором пеналы с отработавшим ядерным топливом размещают только в межбалочном пространстве, описан в работе: Острянин К.А. и др. «Хранение отработавшего топлива на АЭС» - В сборнике материалов пятого симпозиума стран - членов СЭВ. ЧССР, Мариинске Лазне, апрель 1981. Исследования в области переработки облученного топлива и обезвреживание отходов, с.1-12.

Ближайшим аналогом заявляемого технического решения является хранилище, описанное в (Патент РФ №4876093 от 23.07.1990 г., МКИ G21F 7/06 «Бассейн выдержки для хранения отработавшего ядерного топлива.»). Хранилище состоит из водного бассейна, щелевого балочного перекрытия, пеналов с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ), размещенных непосредственно на балках балочного перекрытия посредством съемных опор (фланцев) с посадочными гнездами для подвесок.

Недостатками технического решения по ближайшему аналогу является недоиспользование объема бассейна хранилища при хранении отработавшего топлива в пеналах и необходимость периодической доливки воды в пеналы, испаряющейся за счет остаточного тепловыделения ОЯТ и требующей постоянного мониторинга за уровнем воды в пеналах с ОЯТ. К тому же, процесс долива воды в пеналы трудоемок и связан со значительными дозозатратами обслуживающего персонала.

Задачей, решаемой предлагаемым техническим решением, является увеличение эффективности использования объема бассейна за счет повышения плотности хранения ОЯТ, путем частичного перехода на беспенальное хранение ОЯТ.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в приреакторном водном бассейне для отработавшего ядерного топлива, содержащем балочные перекрытия, съемные опоры с посадочными гнездами для подвесок с отработавшим ядерным топливом, размещенные в межбалочных щелях параллельными рядами, предложено, посадочные гнезда в смежных рядах сместить относительно друг друга, а расстояние между центрами посадочных гнезд определить из соотношения:

Н>LД,

Где L - расстояние между центрами посадочных гнезд, [см],

Н - ширина межбалочной щели, [см],

Д - наружный диаметр отработавшей тепловыделяющей сборки с учетом возможной кривизны по высоте, [см].

Таким образом, для решения проблемы хранения ОЯТ в приреакторах БВ было предложено взамен используемого способа, пенального хранения с шагом размещения 25×9 см, образованным за счет съемной

опоры шириной 9 см и межбалочным расстоянием 25 см, применить технологию беспенального хранения ОЯТ с шагом размещения 12×10 см в шахматном порядке. Решение проблемы организации свободных мест для хранения ОЯТ позволит увеличить вместимость приреакторных бассейнов выдержки (БВ) в 1,5 раза по сравнению с аналогом.

На фиг.1, 2 показаны схематично варианты размещения ОЯТ в приреакторных бассейнах. Фигура 1 - используемая ранее технология пенального хранения ОЯТ с шагом размещения 25×9 см: 1 - металлооблицовка бассейна, 2 - балочное перекрытие, 3 - съемные опоры, 4 - посадочное гнездо для подвески с ОЯТ, 5 - пенал под ОЯТ. Фигура 2 - предложенная технология беспенального хранения ОЯТ мс шагом размещения 12×10 см в шахматном порядке с расстоянием между центрами посадочных мест в смежных рядах согласно формуле полезной модели: 1 - металлооблицовка бассейна, 2 - балочное перекрытие, 3 - съемные опоры, 4 - посадочное гнездо для подвески с ОЯТ без пеналов.

Переход на беспенальное хранение ОЯТ осуществляют в следующей последовательности:

- отводят подвижную плиту биологической защиты (на фиг.1, 2 не показано), освободив заводскую щель гнезда узла выгрузки (УВ) для установки в него пенала с ОЯТ;

- краном центрального зала устанавливают пенал с ОЯТ в УВ бассейна выдержки (БВ) (на фиг.1, 2 не показано);

- устанавливают на пенал направляющее устройство, стопорят на крюк мостового крана центрального зала (ЦЗ) подвеску с ОЯТ и центруют строп относительно пенала (на фиг.1, 2 не показано);

- извлекают ОЯТ из пенала, выводят из гнезда УВ, опускают в БВ под защитный слой воды и транспортируют краном ЦЗ по БВ к месту отсоединения от подвески штатной пробки, устанавливают

посадочные опоры, используемые для уплотненного хранения с шагом размещения 12×10 см в шахматном порядке, со смещением посадочных гнезд в смежных рядах согласно соотношению:

H>LД,

где L - расстояние между центрами посадочных гнезд, [см],

Н - ширина межбалочной щели, [см],

Д - наружный диаметр ОТВС с учетом возможной кривизны по высоте, [см];

- подвеску с ОЯТ устанавливают на вилку, снимают штатную подвеску с пробкой и прижимным кольцом, устанавливают облегченную подвеску с опорой посадочной, закрепляют бирку с выбитым номером ОЯТ и краном ЦЗ устанавливают в щели на беспенальное хранение уплотненного хранения с шагом размещения 12×10 см в шахматном порядке, со смещением (см. фиг.2).

Приреакторный водный бассейн для отработавшего ядерного топлива, содержащий балочные перекрытия, съемные опоры с посадочными гнездами для подвесок с отработавшим ядерным топливом, размещенные в межбалочных щелях параллельными рядами, отличающийся тем, что посадочные гнезда в смежных рядах смещены относительно друг друга, а расстояние между центрами посадочных гнезд определено из соотношения

,

где L - расстояние между центрами посадочных гнезд, см;

Н - ширина межбалочной щели, см;

Д - наружный диаметр отработавшей тепловыделяющей сборки с учетом возможной кривизны по высоте, см.