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». КЭУ представляет собой цепочку из 18 перчаточных боксов с инертной атмосферой, 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.
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.
В 2015–2016 гг. комплекс экспериментальных установок был изготовлен и после проведения приёмо-сдаточных испытаний на ОЭП смонтирован и запущен в эксплуатацию на площадке АО «СХК». В результате специалисты НПФ «Сосны» приобрели ценный опыт создания боксового оборудования с инертной атмосферой, позволивший разработать собственный оригинальный подход как к конструированию, так и к изготовлению оборудования и защитных боксов для фабрикации нитридного ядерного топлива. Полученный опыт в полной мере был использован при разработке и изготовлении оборудования для МФР ОДЭК.
Следующим шагом в создании МФР ОДЭК стала разработка комплекса оборудования участка технологического сопровождения (УТС).
УТС также является вспомогательным и используется для проверки технических решений, оптимизации технологических режимов, выработки рекомендаций по оперативному изменению параметров процесса изготовления СНУП-топлива на оборудовании основных участков МФР.
УТС представляет собой цепочку из 13 последовательно соединённых боксов, отделённых друг от друга герметичными перегородками, установленными в шлюзовых каналах между боксами. Для отработки технологий карботермического синтеза и спекания таблеток предусмотрены три высокотемпературные ретортные печи (одна резервная), соединённые с четырнадцатым боксом, где располагается оборудование системы газоочистки. Боксы оснащены биологической защитой персонала от ионизирующих излучений. Техническое оснащение и компоновка боксов позволяют удобно и быстро работать с небольшими партиями СНУП-топлива, гибко меняя при необходимости технологические режимы.
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 очистки газа с установкой очистки газа.
В дальнейшем были изготовлены более сложные боксы с инертной атмосферой для размещения технологического оборудования участков прессования шашек смешанного оксидного уран-плутониевого топлива, карботермического синтеза нитридов урана и плутония, прессования таблеток и спекания таблеток СНУП-топлива модуля фабрикации-рефабрикации ОДЭК АО «СХК».
Основные характеристики боксов с инертной атмосферой для изготовления СНУП-топлива:
| Класс безопасности по НП-016-05 | 2Н |
| Категория сейсмостойкости по НП-031−01 | I |
| Климатическое исполнение по ГОСТ 15150−69 | У4.2 |
| Герметичность боксов | не менее 6,7х104 м3Па/с |
| Разрежение в боксах | не менее 200 Па |
| Содержание кислорода и паров воды | не более 50 ppm |
| Срок службы | 30 лет |
Количество просмотров: 3749
