Стенды инспекции и ремонта ТВС энергетических реакторов

stend

 

Стенды предназначены для проведения инспекции и ремонта отработавших ТВС ВВЭР-1000 в бассейне выдержки реакторов. Стенд позволяет получать оперативную информацию о состоянии ТВС в процессе и после эксплуатации с целью оценки мероприятий по модернизации топлива и управления качеством изготовления ТВС.

Стенд размещается в аварийном отсеке бассейна выдержки реактора. Электронное оборудование системы управления располагается рядом с бассейном выдержки. Предусмотрена возможность полного демонтажа стенда в случае необходимости (аварийная выгрузка топлива или ремонт облицовки бассейна).

Стенд обеспечивает:

  • визуальный осмотр ТВС с помощью радиационно-стойкой телекамеры с возможностью непрерывной записи изображения;
  • измерение высотных размеров ТВС и её элементов;
  • измерение размера ТВС «под ключ»;
  • измерение изгиба и скручивания ТВС;
  • дистанционное снятие и установку головки ТВС с одновременным контролем жесткости пружинного блока головки;
  • обнаружение негерметичных твэлов в составе ТВС ультразвуковым методом;
  • извлечение негерметичного твэла с контролем усилия извлечения;
  • установку вытеснителя вместо извлеченного негерметичного твэла;
  • визуальный осмотр и вихретоковую дефектоскопию извлеченного твэла.

Неразрушающие исследования отработавших ТВС и твэлов выполняются с помощью измерительного модуля. Измерительный модуль обеспечивает размещение и перемещение измерительных средств относительно ТВС в вертикальном и горизонтальном направлениях. 

measure modul

Основные технические характеристики измерительного модуля: 

 Габаритные размеры (ДxШxВ), не более 1000x900x6167 мм 
 Масса 1050 кг
 Исполнение коррозионно-стойкое
 Рабочая среда вода бассейна выдержки
 Рабочий ход вертикального перемещения каретки 4500 мм
 Рабочий ход горизонтального перемещения стола 498 мм
 Линейная скорость вертикального перемещения каретки  0,125–12,5 мм/с
 Линейная скорость горизонтального перемещения стола  0,1–10 мм/с
 Тип приводов электромеханический
 Тип двигателей шаговые 
 Напряжение питания двигателей (постоянного тока) 90 В

 

 

Измерительный модуль относится к 4 классу безопасности в соответствии с НП-001-97 и к III категории сейсмостойкости в соответствии с НП-031-01.

В состав измерительных средств входит оборудование для визуального осмотра, измерения геометрических параметров ТВС, вихретоковой дефектоскопии оболочек и контроля герметичности твэлов.

Визуальный осмотр поверхности всех граней ТВС по всей длине выполняется с помощью радиационно-стойкой телекамеры с записью изображения на видеорегистратор и с возможностью ее переноса на компьютер. С помощью этой же телекамеры выполняется измерение линейных размеров ТВС и её элементов (высота ТВС и твэлов внешнего ряда, расстояние между ДР и т.д.). Размер определяется как разность высотных координат при наведении телекамеры на границы контролируемого объекта.

Размер «под ключ», изгиб и скручивание ТВС измеряются контактным способом с помощью дифференциально-трансформаторных датчиков.

patents

Оборудование вихретоковой дефектоскопии оболочек твэлов позволяет выявлять и идентифицировать дефекты оболочек типа нарушения сплошности (трещины, коррозия, гидрирование и т.п.) на наружной и внутренней поверхности оболочек. Вихретоковый контроль твэлов выполняется после их извлечения из ТВС. Чувствительность измерительного тракта системы обеспечивает выполнение норм существующих зарубежных стандартов (ASTM E426-98, JIS G 0583-2004).

Для контроля герметичности оболочек (КГО) твэлов используется ультразвуковой метод, основанный на регистрации наличия воды под оболочкой твэла. С помощью ультразвукового датчика со стороны верхней заглушки в оболочке твэла возбуждаются ультразвуковые волны, которые после отражения от нижней заглушки регистрируются этим же датчиком. При наличии воды под оболочкой негерметичного твэла происходит дополнительное поглощение энергии волн внутри твэла, и амплитуда отраженного сигнала резко уменьшается. Поиск негерметичных твэлов в составе ТВС выполняется после снятия головки ТВС. Оборудование КГО твэлов обеспечивает обнаружение негерметичных тепловыделяющих элементов в составе ТВС при выгорании топлива до 30 МВт·сут/кгU. Метод обнаружения негерметичных твэлов в составе ТВС запатентован (патент №2262757 РФ).

manipulator

Измерения выполняются с помощью манипулятора, включающего 52 ультразвуковых датчика. Для контроля всех 312-ти твэлов манипулятор должен быть последовательно установлен в шести различных ориентациях, каждый раз с поворотом на 60 градусов. Поочередное подключение ультразвуковых датчиков к измерительной системе и определение амплитуды полезного сигнала датчика выполняется в автоматическом режиме под управлением программы компьютера. Программное обеспечение позволяет выводить на печать или сохранять результат контроля в виде картограммы поперечного сечения ТВС с указанием герметичных и негерметичных твэлов. Конструкция манипулятора контроля герметичности оболочек твэлов защищена патентом (№139831 РФ).

В 2009 году в сотрудничестве с АО ОКБ «Гидропресс», АО «ОКБМ Африкантов», и АО «ГНЦ НИИАР» внедрены системы ультразвукового контроля герметичности и вихретоковой дефектоскопии оболочек отработавших твэлов ТВСА на Калининской АЭС, а также ультразвуковая система потвэльного КГО для стенда инспекции и ремонта ТВСА-Т на АЭС «Темелин» (Чехия).

Стенды инспекции и ремонта ТВС проекта АЭС-2006, разработанные совместно с АО ОКБ «Гидропресс», АО «Атоммашэкспорт», поставлены на 1-й блок Ленинградской АЭС-2 и на 1-2-й блоки Нововоронежской АЭС-2. В 2017 году введены в эксплуатацию стенды инспекции и ремонта ТВС на 1-ом блоке Ленинградской АЭС-2 и на 1-ом блоке Нововоронежской АЭС-2.

 

Некоторые результаты работ по созданию стендов инспекции изложены в статье "Стенд инспекции и ремонта тепловыделяющих сборок для проекта АЭС-2006" , опубликованной в журнале "Тяжелое машиностроение". 

 

Количество просмотров: 777

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