Материал: Лескин С.Т., Шелегов А.С., Слободчук В.И. Физические особенности и конструкция реактора ВВЭР-1000

нительных прокладок диаметром 5 мм. Плотность главного разъема обеспечивается путем обжатия этих прокладок, которые устанавливаются в место контакта фланцев крышки и корпуса в V-образные кольцевые канавки на фланце корпуса. Затяжка шпилек производится с помощью гайковерта, работающего по принципу вытяжки шпилек со свободным наворачиванием гаек.

(ГРР).

Во время перегрузок топлива (при извлеченных шпильках) для исключения попадания борного раствора в гнезда шпилек в них устанавливаются специальные заглушки, которые предусматриваются в объеме поставки реактора. Для защиты шпилек главного разъема от воздействия борной кислоты (при заполнении борным раствором бетонной шахты во время перегрузок топлива) предусматриваются защитные чехлы для шпилек.

На внутренней поверхности верхней обечайки зоны патрубков ниже уровня патрубков Ду 850 приварено кольцо-разделитель потока теплоносителя. Внутренний диаметр кольца выбран из условия нулевого натяга между ним и шахтой реактора при рабочей температуре для сведения к минимуму перетекания теплоносителя из «холодных» в «горячие» петли минуя активную зону реактора (согласно сборочным чертежам РУ в холодном состоянии этот зазор равен 6 мм). Разделительное кольцо изготовлено из стали 22К-Ш и плакировано нержавеющей сталью. На внутренней поверхности корпуса в нижней части приварены восемь скоб-кронштейнов, к которым на монтаже привариваются

46

шпонки, сопрягаемые с пазами в шахте и обеспечивающие ее закрепление от вибрации.

Вся внутренняя поверхность корпуса покрыта антикоррозийной наплавкой толщиной 7−9 мм. В районах соприкосновения с крышкой, шахтой, прокладкой, в местах приварки кронштейнов, деталей крепления трубок КИП, на внутренней поверхности всех патрубков антикоррозийная наплавка имеет толщину не менее 15 мм.

Корпус реактора по высоте имеет шесть кольцевых сварных швов между обечайками и днищем. Днище корпуса изготовлено методом штамповки из двух листовых заготовок, имеющих электрошлаковый шов. На наружной поверхности днища корпуса в четырех местах по кольцевому поясу выполнена наружная наплавка для приварки кольцевой конструкции на период транспортировки корпуса реактора по железной дороге. Одинаковый наружный диаметр корпуса реактора 4535 мм по высоте активной зоны позволяет проводить дистанционно ультразвуковой контроль сварных швов и материала корпуса в районе активной зоны и днища. Для корпусов реакторов ВВЭР-1000 предусмотрена система наружного осмотра и неразрушающего ультразвукового контроля (УЗК) корпуса. Система состоит из двух подсистем:

1)подсистемы УЗК и телевизионного осмотра цилиндрической части днища корпуса реактора,

2)подсистемы УЗК сварных швов зоны патрубков.

В районе патрубков на корпусе реактора В-320 снаружи наплавлены специальные фигурные площадки (16 мест), предназначенные для крепления направляющих, по которым перемещается устройство УЗК кольцевых швов.

С наружной стороны двух обечаек (в районе активной зоны) в шести местах выполнены наплавки размером 60×50×10 мм. Эти наплавки служат для установки термометров сопротивления, предназначенных для оперативного контроля температуры корпуса реактора. Контроль температуры металла корпуса предусмотрен также в районе зоны патрубков. На торцах всех патрубков корпуса произведены наплавка и обработка присоединительных размеров в зависимости от метода сварки со стыкуемыми трубопроводами. Максимальный наружный диаметр корпуса реактора 4690 мм (диаметр опорного бурта) выбран из расчета транспортировки корпуса реактора. При этом транспортировка корпуса реактора на железно-

47

дорожном транспортере возможна, когда оси двух пар патрубков Ду 850 расположены под углом 55°.

2.4.2. Шахта внутрикорпусная

Шахта, устанавливаемая и закрепляемая в реакторе, в проточке, на внутренней поверхности фланца корпуса реактора (рис. 2.10), центрируется и фиксируется от перемещений в плане:

•в верхней части посредством упругих элементов из труб 63×5, размещенных между крышкой реактора и фланцем шахты, и шпонок, закрепленных на фланце корпуса. При затяжке главного уплотнения реактора эти трубы упруго деформируются, создавая распорное усилие между крышкой и шахтой;

•в средней части разделительным кольцом, приваренным к внутренней поверхности корпуса реактора, между входными и выходными патрубками;

•в нижней части шпонками, приваренными к кронштейнам, закрепленным на внутренней поверхности нижней обечайки корпуса реактора.

Нижняя часть шахты, образованная перфорированным эллиптическим днищем, совместно с укрепленными на нем опорными трубами и дистанционирующей решеткой, является опорной конструкцией для топливной загрузки ТВС.

Шахта реактора размещается в корпусе реактора и предназначена для:

1)размещения и закрепления в ней выгородки;

2)размещения в ней топливной загрузки ТВС, органов СУЗ, пучков СВП;

3)организации проектного направленного движения потоков теплоносителя в реакторе;

4)организации равномерного и проектного расхода теплоносителя на входе в ТВС;

5)ослабления интенсивности нейтронного потока, излучаемого активной зоной на корпус ректора.

Шахта реактора представляет собой вертикальный полый цилиндр с днищем, сваренный из составных частей:

1)верхней перфорированной обечайки с фланцем;

2)обечаек средней цилиндрической части шахты;

48

3)перфорированного эллиптического днища;

4)дистанционирующей решетки;

5)163 опор ТВС.

Рис. 2.10. Шахта внутрикорпусная:

1 – перфорированное днище; 2 – опорные трубы для установки ТВС; 3 – кольцевое утолщение; 4 – цилиндрическая обечайка; 5 – фланец; 6 – трубчатый сектор

Шахта и выгородка являются составной частью защиты металла корпуса реактора от воздействия нейтронного и гамма-излучений, исходящих из активной зоны реактора. Одновременно шахта и выгородка входят в состав железоводного отражателя, где основной отражатель − теплоноситель первого контура. Конструкция шахты и принцип ее закрепления в корпусе позволяют производить ее извлечение из корпуса для возможности осмотра внутренней поверхности и патрубков корпуса.

49

Шахта представляет собой цилиндрическую обечайку с фланцем и эллиптическим днищем, в котором закреплены 163 опорные трубы (стаканы) с шагом 236 мм, верхние части которых образуют опорную плиту для установки и дистанционирования кассет активной зоны. Материал шахты – сталь 08Х18Н10Т, масса − 80,5 т. Снаружи на фланце шахты имеются двенадцать пазов шириной 100 мм для ориентации ее по углу в плане. Шпонки, входящие в эти пазы, привариваются к внутренней поверхности фланца корпуса реактора.

Кривизна эллиптического днища шахты больше кривизны днища корпуса реактора, в днище шахты выполнены выступающие (примерно на 30 мм) упоры. Это обеспечивает во всех проектных авариях (включая МПА) между днищем шахты и днищем корпуса гарантированный зазор для прохода теплоносителя в активную зону. Снизу днище снабжено упорами. В случае обрыва шахты это исключает прекращение подачи теплоносителя на входы ТВС.

Для разделения потоков “горячего” и “холодного” теплоносителя на наружной поверхности шахты выполнено кольцевое утолщение, контактирующее с внутренней поверхностью разделительного кольца корпуса реактора. Величина зазора между утолщением шахты и внутренней поверхностью разделительного кольца выбирается из условия минимальных напряжений и протечек при разогреве узлов реактора (разделительное кольцо с шахтой при рабочих параметрах имеет нулевой натяг).

Опора ТВС (рис. 2.11) предназначена для размещения в ней хвостовой части ТВС и восприятия всей нагрузки ТВС. Равномерное размещение опор в дистанционирующей решетке обеспечивает равномерное распределение нагрузки от ТВС на эллиптическое днище шахты. Конструкция опоры обеспечивает также: фиксацию ТВС в плане; равномерную подачу теплоносителя на входе в ТВС; защиту от попадания посторонних предметов на вход ТВС. Опора состоит из головки, перфорированного стакана диаметром 195 и хвостовика. Перфорация стакана выполнена в виде узких щелей шириной 3 мм. В верхнем торце головки опоры выполнены 6 пазов для фиксации ТВС в плане. Опоры установлены на эллиптическом днище с шагом 236 мм. Головки опор закрепляются с помощью сварных швов в дистанционирующей решетке. Хвостовики опор закреплены в эллиптическом днище шахты. В головке опоры ТВС

50