Защитные боксы с воздушной атмосферой для изготовления оксидного топлива широко используются в атомной отрасли и в настоящее время являются примером оборудования, для которого технические требования сформулированы предельно ясно. Так, боксы для изготовления оксидного уранового топлива должны обеспечивать, как минимум: создание герметичного инженерного барьера с биологической защитой для организации I зоны, размещение технологического и вспомогательного оборудования, проведение технологических операций.
Требования к боксам для изготовления оксидного уран-плутониевого (МОКС) топлива существенно повышаются. Реакционная способность плутония накладывает значительные ограничения на состав воздушной атмосферы и ее температуру. Герметичные радиационно-защитные перчаточные боксы изготавливаются с учетом их назначения и отличаются увеличенной толщиной стенок, использованием специального стекла, наличием аварийного клапана, подключаемого к системе специальной вентиляции, наличием клапана для удаления дезактивирующего раствора.
В 2011 году НПФ «Сосны» разработала и изготовила защитные перчаточные боксы с воздушной атмосферой для комплекса по производству МОКС-топлива на ФГУП «ГХК». В состав цепочки вошли пять боксов:
- бокс для размещения установки дозирования диоксида урана, состоящий из бункера-дозатора, вибрационного питателя и весов;
- бокс перегрузки продукта из рабочего контейнера в транспортный контейнер. Бокс оснащен талью для перемещения контейнера ТУК-30 и его крышки, а также механизмом перемещения рабочего контейнера;
- приемный бокс для перемещения контейнеров с диоксидом плутония в камеру-хранилище и в камеру дозирования;
- бокс для ревизии уплотнений крышки контейнера с диоксидом плутония и дезактивации;
- бокс выходного неразрушающего контроля таблеток.
Конструкция защитных боксов включает:
- корпус со смотровыми окнами, плитами радиационной защиты и дверью монтажного проема;
- шлюз для подачи реактивов и продуктов технологического процесса;
- устройства для дистанционной работы (перчатки);
- светильники;
- установки вытяжных и приточных фильтров с регулирующими заслонками;
- обмывочное и сливное устройства;
- устройство для измерения вакуумметрического давления внутри бокса;
- вводы холодной и горячей воды, моющих жидкостей, реагентов, бытового газа, сжатого воздуха, подключения вакуумной сети;
- электрические устройства управления, защиты и контроля.
Боксы герметичны, испытаны воздушным избыточным давлением. Они оснащены рабочей приточно-вытяжной и ремонтной вентиляцией, а также сливными устройствами для отвода растворов при дезактивации оборудования.
Для конструирования и изготовления боксов были подготовлены квалифицированные кадры, технологические и контрольные службы, оснащенные соответствующими техническими средствами, а также получена лицензия Ростехнадзора России на право выполнения работ.
В 2013 году были разработаны и изготовлены аналогичные боксы и внутрибоксовое оборудование для опытного участка виброуплотнения и герметизации твэлов реакторов на быстрых нейтронах в АО «ГНЦ НИИАР». В состав цепочки боксов входили:
- бокс входного контроля, включающий оборудование для взвешивания и распределения ядерных делящихся материалов по емкостям для последующей сушки;
- бокс термовакуумной сушки гранулята, включающий две печи, вакуумный насос и вертикальный транспортер загрузки/выгрузки корзин с емкостями;
- бокс формирования топливной навески, включающий дозатор и весы;
- бокс снаряжения твэлов, включающий оборудование для смешивания, вакуумирования, заполнения гелием оболочки, последовательной засыпки топливной навески, уплотнения и загрузки таблеток верхнего торцевого экрана. Также в составе бокса предусмотрена сварочная головка;
- стенд первичной дезактивации и контроля плотности топлива по длине сердечника.
Боксы оснащены двухступенчатой системой очистки воздуха. Для обеспечения технологического процесса изготовления твэлов участок оборудован вспомогательными системами: вакуумирования внутреннего объема оболочки; заполнения гелием внутреннего объема оболочки; снабжения аргоном для выполнения сварки заглушки с оболочкой; обеспечения сжатым воздухом; приточно-вытяжной вентиляцией; обеспечения технической водой и дезактивирующими растворами; слива жидкостей; освещения.
Система управления боксов обеспечивает независимое управление каждой печью и позволяет поддерживать температурный режим за счет плавной регулировки мощности. Система управления оснащена цифровыми устройствами регистрации технологических параметров и встроенной энергонезависимой памятью для хранения архива данных за длительный период времени, обеспечивает графическое представление измерений технологических параметров в реальном времени и передачу данных.
Технические характеристики боксов с воздушной атмосферой для изготовления МОКС-топлива:
| Класс безопасности | 3НЛ по НП-016-05 |
| Материал внутренних корпусов боксов | сталь 12Х18Н10Т |
| Толщина стенок боксов | 2,5 мм |
| Длина боксов | от 2 до 2,5 м |
| Толщина радиационной защиты | от 3 до 50 мм |
| Разрежение в боксах | 200 Па |
Количество просмотров: 3577
