Защитные боксы с инертной атмосферой для изготовления нитридного топлива

Защитные боксы с инертной атмосферой были разработаны для технологических цепочек, предназначенных для проверки оборудования и отработки технологий модуля фабрикации/рефабрикации (МФР) смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива в составе Опытно-демонстрационного энергетического комплекса (ОДЭК), создаваемого на территории АО «СХК».

В 2015 году НПФ «Сосны» выиграла конкурс на изготовление комплекса экспериментальных установок (КЭУ) для разработки и испытаний базовых технологий изготовления СНУП-топлива в АО «СХК». Это был первый опыт создания цепочки перчаточных боксов с инертной атмосферой (азот), в которых размещается экспериментальное оборудование для изготовления СНУП-топлива. В состав внутрибоксового оборудования входят устройства для дробления, размола, смешения и грануляции порошков, печи, прессы, средства контроля состава порошков и контроля размеров таблеток. Предполагается, что удачные конструкции установок могут стать прототипами опытно-промышленных образцов оборудования МФР ОДЭК. КЭУ также включает набор вспомогательного оборудования, необходимого для функционирования боксов и внутрибоксового оборудования.

Рабочая конструкторская документация на боксы КЭУ была разработана ОАО «СвердНИИхиммаш». Специалисты НПФ «Сосны» в рамках проекта выполнили разработку документации на вспомогательное оборудование и системы, обеспечивающие работу экспериментальных установок, а также на пресс-инструмент повышенной стойкости для прессования таблеток, изготовили образцы экспериментального оборудования, провели приемо-сдаточные испытания на территории заказчика. Всего на АО «СХК»было поставлено 18 боксов.

 

KEU_boxes

 

Следующим шагом в создании МФР ОДЭК стала разработка комплекса оборудования участка технологического сопровождения (УТС), который входит в состав аналитической лаборатории МФР ОДЭК. Он предназначен для технической и технологической поддержки основного производства МФР с целью проверки технических решений, оптимизации технологических режимов, выработки рекомендаций по оперативному изменению параметров технологических процессов изготовления топлива. Основой УТС является цепочка перчаточных боксов, оснащенных средствами биологической защиты персонала от внешнего облучения. Боксы разработаны в соответствии с ГОСТ Р 52153-2003 «Боксы радиационно-защитные. Общие технические условия». Цепочка боксов разделена герметичными перегородками, установленными на транспортных шлюзах между боксами. Перемещение продуктов между боксами осуществляется с помощью горизонтального транспортера.

Внутренний объем боксов обеспечивается контролируемой инертной атмосферой путем подачи азота из централизованной системы. Основной материал стенок боксов – коррозионно-стойкая сталь 12Х18Н10Т. Боксы укомплектованы заменяемыми фильтрами первой ступени очистки, выполненными из негорючего материала.

Данный проект предусматривал выполнение всех этапов создания УТС, включая разработку технических заданий и конструкторской документации. Проект завершился шеф-монтажом оборудования на территории заказчика и проведением приемочных испытаний.

В состав цепочек боксов УТС входят:

  • боксы для подготовки порошков (дробление, смешивание, взвешивание),
  • боксы контроля параметров порошков,
  • бокс прессования шашек с прессом,
  • бокс печи карботермического синтеза с печью карботермического синтеза,
  • боксы грануляции и подготовки пресс-порошка,
  • бокс печи спекания таблеток с печью спекания таблеток,
  • боксы контроля параметров таблеток,
  • боксы обращения с браком,
  • бокс анализаторов,
  • бокс временного хранения таблеток,
  • бокс очистки газа с установкой очистки газа.

Боксы участка технологического сопровождения, в которых размещены печи карботермического синтеза нитридов и спекания таблеток, оснащены локальной системой газоочистки и системой очистки сдувок.

Газы, сбрасываемые в систему спецвентиляции, имеют температуру не более 60 °С и массовую концентрацию аэрозольных частиц не более 0,5 мг/м3.

 

UTS boxes

 

Основные характеристики боксов с инертной атмосферой для изготовления таблеток СНУП-топлива:

Класс безопасности по НП-016−05                                       2Н

Категория сейсмостойкости по НП-031−01                           I

Климатическое исполнение по ГОСТ 15150−69                    У4.2

Максимальное количество диоксида плутония                    300 г

Максимальное количество диоксида урана                        не ограничено

Герметичность боксов                                                           не менее 6,7х104 м3Па/с

Вакуумметрическое давление в боксах                               не менее 200 Па

Содержание кислорода и паров воды                                  не более 50 ppm

Срок службы                                                                           30 лет

Количество просмотров: 96

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