Конструкция РБН интегрального типа

Учебно-методический комплекс
«Технологии ремонта
реакторной установки »
Конструкция реакторов на
быстрых нейтронах
1– лекция 3
автор - к.т.н.Ташлыков О.Л.
г. Екатеринбург 2008г.
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛА
1. Компоновка оборудования первого контура
2. Конструкция РБН при петлевой компоновке
3. Конструкция РБН интегрального типа
4. Ремонт реакторов
Конструкция РБН
интегрального типа
Конструкция РБН интегрального типа
Корпус интегрального РБН представляет собой
сравнительно тонкостенную конструкцию (бак).
Например, корпус реактора БН-600 при диаметре
примерно 12,8 м имеет толщину стенки 30 мм в
цилиндрической части.
Такой бак не способен быть несущим для тяжеловесного
оборудования и металлоконструкций внутреннего
насыщения реактора.
Выбор и обоснование силовой схемы
корпуса являются важнейшей задачей
проектирования РБН, решение которой в
значительной степени определяет
конструкцию реактора в целом.
Конструкция РБН интегрального типа
Конструкция РБН интегрального типа
При создании РБН интегрального
типа разработаны и реализованы две
принципиально различные конструкции
корпуса реактора:
с нижним и верхним расположением
опорных узлов (рис. 1.2).
Конструкция РБН интегрального типа
•Принцип нижней опоры заложен в
конструкцию реактора БН-600.
•Весовая нагрузка внутрикорпусного
оборудования воспринимается в нем
специальным опорным поясом.
• Он представляет собой жесткую сварную
конструкцию цилиндрической формы,
состоящую из набора горизонтальных
кольцевых плит, концентрических обечаек
и радиальных ребер.
Конструкция РБН интегрального типа
йНа опорном поясе установлены напорный
коллектор со сборками активной зоны, зоны
воспроизводства, внутриреакторного хранилища и
элементами радиационной защиты, опоры ГЦН и
ПТО, трубы внутрикорпусной радиационной защиты,
тепловые экраны корпуса реактора, элеваторы
загрузки-выгрузки ТВС.
Конструкция РБН интегрального типа
й Опоры ГЦН и ПТО, выполненные в виде
цилиндрических кессонов, проходят через патрубки
в конической крыше реактора.
Внизу опоры приварены к опорному поясу, а в
верхней части они имеют фланцы, на которые
устанавливается оборудование.
Герметизация оборудования относительно газовой
полости реактора осуществляется по фланцам
ремонтопригодным сварным швом.
Конструкция РБН интегрального типа
йОпорный пояс через специальные винты
установлен на усиленную кольцевую деталь корпуса
реактора — опорное кольцо и зафиксирован
относительно нее в радиальном направлении.
Опорное кольцо является базовой
сборочной деталью корпуса, к которой
пристыковываются днище и цилиндрическая часть
корпуса.
Конструкция РБН интегрального типа
й Снизу к опорному кольцу приварена опорная
обечайка, через которую корпус опирается на
катковые опоры, установленные на фундаментной
балке в шахте реактора.
К опорному кольцу пристыкованы на сварке также
днище и обечайка страховочного корпуса реактора.
Конструкция РБН интегрального типа
йВверху, в зоне относительно низких температур,
страховочный корпус соединен с основным корпусом
с помощью торового компенсатора,
обеспечивающего герметизацию страховочной
полости и компенсацию разности термических
расширений обоих корпусов.
Конструкция РБН интегрального типа
йВес основного оборудования и внутриреакторных
металлоконструкций передается через жесткую
опорную систему вниз на дно шахты реактора, не
замыкаясь непосредственно на его корпус.
Это позволяет разгрузить корпус от действия
значительных весовых нагрузок.
Большая фундаментная масса опорной системы
обеспечивает необходимую вибропрочность корпуса
реактора при работе ГЦН.
Конструкция РБН интегрального типа
йСобственно корпус реактора воспринимает
нагрузку от поворотных пробок с механизмами СУЗ и
перегрузки, теплоносителя и давления газовой
подушки.
Поворотные пробки системы перегрузки реактора
установлены на опорную обечайку в центральной
горловине конической крыши.
Конструкция РБН интегрального типа
йВ целом опыт сооружения, пуска и почти 30летней эксплуатации реактора БН-600
подтвердил возможность создания
работоспособной конструкции корпуса
интегрального реактора с нижней опорой.
Конструкция РБН интегрального типа
йКонструкция корпуса с верхней опорой получила
применение и развитие в зарубежных РБН
интегрального типа («Феникс», PFR,
«Суперфеникс»).
Конструкция РБН интегрального типа
В этой конструкции основной и
страховочный корпуса реактора
подвешены к плите верхнего
перекрытия шахты реактора,
а оборудование (ГЦН, теплообменники)
и поворотные пробки с механизмами
установлены непосредственно на этом
перекрытии (рис. 1.2).
Конструкция РБН интегрального типа
Напорный коллектор, внутренняя
радиационная защита и тепловые
экраны установлены на опорном поясе,
представляющем собой силовую
рамную конструкцию,
состоящую из горизонтальных плит,
кольцевых обечаек и радиальных ребер.
Конструкция РБН интегрального типа
Через коническую юбку опорный пояс
крепится на сварке к основному корпусу
реактора («Феникс»)
или устанавливается на днище корпуса
(«Суперфеникс»), передавая на него
свою нагрузку.
Конструкция РБН интегрального типа
Опорный пояс может быть подвешен к
плите перекрытия на отдельной
обечайке (PFR), что полностью
разгружает основной корпус от веса
внутренних металлоконструкций.
Подвеска реактора «Феникс»
выполнена с помощью системы тяг, по
конструкции аналогичных используемым
в мостостроении, которые закреплены в
плите верхнего перекрытия через
упругие опоры.
Конструкция РБН интегрального типа
В конструкции корпуса без верхней
герметизирующей крыши (PFR,
«Суперфеникс») используется
подвеска
на опорной обечайке.
Она является, по существу,
продолжением борта корпуса, который
пропущен через плиту перекрытия до ее
верхней палубы. Обечайка
обеспечивает герметичность
соединения корпуса с плитой
перекрытия и равномерное
распределение нагрузки по периметру
опорного узла.
Аналогично крепится и страховочный
корпус.
Конструкция РБН интегрального типа
Плита перекрытия состоит из
усиленного металлического каркаса,
сваренного из центрального кольца,
служащего опорой поворотных пробок,
нескольких радиальных ребер и
внешнего кольца, которое передает всю
нагрузку на шахту реактора.
Каркас имеет бетонное заполнение,
выполняющее функцию биологической
защиты реактора в верхнем
направлении.
Конструкция РБН интегрального типа
Проходки под оборудование
располагаются между ребрами каркаса.
Плита установлена на специальных
опорах вверху шахты реактора и
является неподвижной частью всей
висящей конструкции.
Опорная плита может служить
одновременно крышей реактора (PFR,
«Суперфеникс»), однако это требует
решения сложной задачи эффективной
теплоизоляции внутренней поверхности
плиты, обращенной к зеркалу горячего
натрия.
Конструкция РБН интегрального типа
Соединение верхнего борта корпуса с
несущей плитой должно быть при этом
абсолютно герметичным, что требует
непрерывной сварки при монтаже.
Конструкция РБН интегрального типа
Опорные узлы данной конструкции корпуса
РБН находятся в газовой среде,
исключаются концентраторы напряжений в
днищевой части корпуса, улучшается
напряженное состояние корпуса, что
позволяет выполнить его с меньшей
толщиной стенки (по сравнению с корпусом,
имеющим нижнюю опору) и снизить
металлоемкость (Толщина стенки корпуса реактора
РFР составляет 16 мм, «Феникс» – 15 мм.)
Конструкция РБН интегрального типа
опорный пояс, основной и страховочный корпуса
жестко фиксируются относительно друг друга и
шахты реактора во всех направлениях, что
повышает сейсмостойкость реактора, наличие
жесткой опорной плиты улучшает условия
центровки оборудования относительно
внутриреакторных конструкций и активной зоны,
исключается конструкционная связь страховочного
корпуса с основным, что позволяет сократить сроки
сооружения реактора за счет одновременного
изготовления, испытания и монтажа обоих корпусов.
•
•
•
•
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Ташлыков О.Л. Ремонт оборудования атомных станций: Учеб.
пособие для вузов / Под ред. С.Е.Щеклеина. Екатеринбург.
Издательство УМЦ УПИ. 2003. 320 с.
Ташлыков О.Л. Эксплуатация и ремонт ядерных
паропроизводящих установок АЭС. / О.Л.Ташлыков, Кузнецов
А.Г., Арефьев О.Н. – М.: Энергоатомиздат, 1995. Кн. 2. 352 с.
РД ЭО 0085-97. Техническое обслуживание и ремонт систем и
оборудования атомных станций. Нормативная
продолжительность ремонта энергоблоков (с изменением №1 2000 г.).
РД ЭО 0069-97. Правила организации технического
обслуживания и ремонта систем и оборудования атомных
станций.