Комплекс оборудования для прессования таблеток смешанного нитридного уран-плутониевого топлива

В состав модуля фабрикации/рефабрикации Опытно-демонстрационного энергетического комплекса (ОДЭК) АО «СХК» входит участок, на котором осуществляется прессование таблеток смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива, которыми после спекания и механической обработки будут снаряжаться твэлы будущих тепловыделяющих сборок. Центральным узлом участка является герметичный защитный бокс с инертной атмосферой, в котором размещено оборудование для прессования таблеток.

Исходным материалом для установки прессования таблеток является порошок мононитридов урана и плутония, приведенный к необходимому гранулометрическому составу.

Прессование является важнейшим этапом изготовления таблеток, поскольку именно плотность топливной композиции определяет преимущества нитридного топлива перед оксидным. Прессование таблеток обеспечивает предпосылки для эффективного дальнейшего спекания частиц топливной композиции. В итоге плотность таблетки достигает 12 г/см3.

Установка прессования таблеток оснащена электромеханическим прессом, в состав которого входят устройство подачи пресс-порошка, башмак, пресс-инструмент с тремя пуансонами. Пресс-порошок под действием собственного веса подается в установку через патрубок, пока не достигнет дроссельной заслонки, регулирующей уровень порошка. По команде автоматики заслонка открывается и закрывается, периодически подавая порошок в расположенное под ней устройство подачи. Бункер устройства выполняет радиальные движения по поверхности башмака, заполняя порошком три расположенные на пути его движения щели. Башмак движется в горизонтальной плоскости и заполняет отверстия в трех матрицах пресса поступившим из устройства подачи порошком, одновременно сталкивая уже спрессованные шашки с нижних пуансонов. После возвращения башмака в исходное положение три верхних пуансона опускаются в матрицы и с заданным усилием сжимают порошок.

Установка оснащена укладчиком таблеток, предназначенным для бережной упорядоченной загрузки таблеток в лодочку поштучно в несколько слоев. В целях максимально плотной загрузки пневматический захват укладчика имеет присоску, которая позволяет захватывать таблетку за верхний торец, избегая повреждения таблетки. Установка оснащена весовым модулем и лазерным микрометром для контроля массы и высоты таблеток. По результатам измерений автоматически определяется плотность таблеток, и на основе этих данных корректируются параметры установки. Все боксы оснащены установкой сухой пылеуборки с контролем накопления порошка.

Особое внимание при проектировании уделялось вопросам обеспечения радиационной и ядерной безопасности, а также механической прочности.

Разработка и изготовление оборудования комплекса прессования осуществлялись НПФ «Сосны» и CHAMPALLE (Франция). Заводские испытания установки на порошке-имитаторе были проведены на площадке в Димитровграде в 2017 году.

Проект выполнен под общим руководством АО «ТВЭЛ» и ЧУ «ИТЦП «Прорыв». Генеральным заказчиком и конечным пользователем оборудования является АО «СХК». В проектировании оборудования принимали участие АО «ВНИИНМ», АО «СвердНИИхиммаш», АО «АТОМПРОЕКТ».

 

 

press_pellets

Количество просмотров: 192

Перезвоните мне
Спасибо! Ваша сообщение отправлено, в ближайшее время мы свяжемся с Вами!