Материал: Лескин С.Т., Шелегов А.С., Слободчук В.И. Физические особенности и конструкция реактора ВВЭР-1000
ми, привариваемыми к внутренней поверхности шахты и входящими в вертикальные пазы выгородки. Ниже шпонок, по направлению продольных пазов выгородки, к внутренней поверхности шахты приварены вытеснители, в которые по высоте и ширине имеют меньшие размеры, чем шпонки.
На наружной поверхности в районе вертикальных пазов выгородки на кольцах выполнены горизонтальные пазы для обеспечения равномерного охлаждения выгородки в этом районе. В верхней части выгородки установлены трубы с пазами для байонетного захвата контейнерных сборок с образцами-свидетелями корпусной стали. В выгородке, кроме отверстий для крепления колец, имеется 72 вертикальных канала для охлаждения выгородки. Одновременно эти каналы используются для следующих целей:
1)шесть каналов диаметром 130 мм предназначены для труб, крепящих выгородку к шахте, в эти трубы во время работ по перегрузки топлива устанавливаются сухие каналы системы контроля перегрузки;
2)шесть каналов, оканчивающихся отверстиями с резьбой
М85 − для транспортировки выгородки;
3)в 30-ти каналах (на верхнем кольце выгородки) в монтажных условиях приваривают трубы, выступающие над горизонтальной плоскостью кольца на 35 мм, в которые устанавливают сборки с лучевыми образцами-свидетелями;
4)30 каналов − для охлаждения.
Все продольные каналы выгородки имеют шайбы (конструктивно в граненом поясе шахты), которые обеспечивают необходимый расход теплоносителя через них. Выем выгородки из реактора производится совместно с шахтой. Таким образом, выгородка неподвижно крепится в нижней части в шахте, а верхняя часть выгородки осуществляет температурное перемещение относительно стенки шахты реактора.
2.4.4. Блок защитных труб
Сверху на подпружиненные головки ТВС устанавливается блок защитных труб (рис. 2.13). БЗТ прижимает ТВС и фиксирует их в плане. Прижимное усилие, создаваемое БЗТ, компенсирует подъемную силу потока теплоносителя, воздействующего на ТВС, и
56
предотвращает их всплытие. В пеналах, закрепленных к верхней обечайке БЗТ, установлены контейнеры со сборками «тепловых» образцов-свидетелей корпусной стали.
В 61 защитной трубе БЗТ перемещаются органы СУЗ. БЗТ фиксируется от перемещений в плане в шахте реактора:
•в верхней части − посредством трех шпонок, закрепленных на внешней поверхности верхней обечайки БЗТ, входящих в пазы в верхней части шахты;
•в нижней − посредством шести шпонок, закрепленных на внутренней поверхности шахты, входящих в пазы в нижней опорной плите БЗТ.
Назначение блока защитных труб:
•дистанционирование и точная фиксация по высоте и в плане головок ТВС без ОР СУЗ;
•обеспечение ориентации в плане и по высоте головок ТВС с ОР СУЗ;
•совмещение каналов для ПЭЛов органов СУЗ в ТВС и направляющих каркасов защитных труб ОР СУЗ;
•создание заданного проектного прижимающего усилия на головки ТВС, обеспечивающего закрепление ТВС, и удерживание их от всплытия во всех режимах эксплуатации РУ;
•размещение труб для защиты органов СУЗ от динамического воздействия потоков теплоносителя (защитные трубы, кроме того, обеспечивают проектную скорость падения ОР и предотвращают их заклинивание);
•размещение защитных труб чехлов каналов нейтронного измерения, обеспечивающих их закрепление и фиксацию;
•размещение и закрепление контейнеров со сборками «тепловых» образцов-свидетелей;
•создание перемешивания и равномерного расхода теплоносителя на выходе из активной зоны и на входе в верхнюю камеру реактора.
БЗТ представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую из:
1) нижней опорной плиты;
2) средней плиты;
3) верхней плиты;
4) верхней обечайки;
57
5)перфорированной обечайки;
6)61 защитной трубы органов СУЗ;
7)60 защитных труб для чехлов каналов ТК и КНИ;
8)64 чехловых труб для каналов КНИ;
9)98 чехловых труб для каналов ТК.
Рис. 2.13. Блок защитных труб (общий вид):
1 – защитная труба; 2 – корпус; 3 – защитный каркас; 4 – средняя плита; 5 – опорная обечайка; 6 – труба для образцов-свидетелей; 7 – стояк; 8 – опорный фланец
БЗТ представляет собой сварную металлоконструкцию, состоящую из верхней, средней и нижней плит, связанных между собой перфорированным корпусом и защитными трубами СУЗ, каналов ВРК (ТК и КНИ). Материал БЗТ-сталь 08Х18Н10Т, масса − 60 т. В 61 защитную трубу установлены направляющие каркасы, в кото-
58
рых с помощью приводов типа ШЭМ перемещаются траверсы с регулирующими стержнями. В каждом каркасе защитной трубы предусмотрен плотный канал для установки термометра термоэлектрического. Всего в БЗТ размещено 98 плотных чехлов, в том числе три − для замера температуры теплоносителя под крышкой реактора.
Нижняя опорная плита БЗТ толщиной 250 и диаметром 3490 мм, в ней выполнены:
1)сквозные отверстия круглой и эллиптической формы, обеспечивающие проход потока теплоносителя из активной зоны сквозь плиту;
2)61 сквозное отверстие диаметром 176, для размещения и закрепления в плите нижних частей защитных труб органов СУЗ и проход органов СУЗ в активную зону;
3)60 сквозных отверстий диаметром 110, для размещения и закрепления в плите нижних частей защитных труб чехлов каналов КНИ и ТК;
4)30 сквозных отверстий диаметром 30 по периферии плиты, обеспечивающие проход чехлов каналов КНИ и ТК к головкам ТВС периферийных рядов ТВС в активной зоне.
На наружной торцевой поверхности плиты выполнены 6 пазов, размещенных по окружности друг относительно друга через 60 °С. При установке БЗТ эти пазы садятся на 6 шпонок в шахте реактора, фиксируя БЗТ в плане. В нижней опорной плите БЗТ со стороны нижней поверхности на глубину 70 мм выполнены 163 углубления,
ввиде усеченных конусов с шестью пазами. В эти конусные углубления входят головки ТВС и фиксируются в них в плане и по высоте.
Средняя плита БЗТ представляет собой плиту толщиной 200 и диаметром 3400 мм, в ней выполнены:
средняя плита БЗТ, устанавливаемая и закрепляемая на нижней перфорированной обечайке и имеющая одинаковое число отверстий с нижней плитой;
средняя и нижняя опорная плиты, также жестко связанные между собой путем закрепления в них концов защитных труб.
Верхняя плита БЗТ толщиной 70 и диаметром 3300 мм, в ней выполнены:
59
1)36 сквозных отверстий диаметром 200 мм, обеспечивающие циркуляцию теплоносителя под крышку ВБ;
2)61 сквозное отверстие диаметром 165 мм (для закрепления направляющих труб штанг органов СУЗ);
3)14 сквозных отверстий диаметром 100 мм (для прохода пучков чехловых труб каналов ТК);
4)16 сквозных отверстий диаметром 165 мм (для прохода пучков чехловых труб каналов КНИ).
Верхняя плита БЗТ устанавливается и закрепляется на верхней обечайке. Над верхней плитой БЗТ плотные чехлы термометров объединены в 14 стояков ТК, которые расположены на периферийной части БЗТ и проходят через периферийные трубки в крышке
верхнего блока. Плотных каналов ТК в стояке − 7. Радиусы гибов каналов составляют не менее 600 мм. Чтобы исключить попадание борного раствора в плотные каналы ТК при извлечении и установке БЗТ в реактор, до заполнения шахты реактора борным раствором на стояки ТК устанавливаются заглушки, при помощи которых уплотняются верхние части стояков ТК и производится проверка плотности стояков ТК давлением азота 1,7 кгс/см2 с обмыливанием мест уплотнения. В верхней плите предусмотрены отверстия для транспортировки БЗТ.
Между средней и нижней плитами БЗТ, кроме защитных труб с направляющими каркасами, труб с чехлами для термометров, установлено 60 защитных труб, в которых по центру проходит направляющий канал для установки сборки ДПЗ (на реакторе В- 320 сборка ДПЗ может быть установлена только в ТВС, в которой отсутствует кластер). Радиусы гиба каналов для сборок ДПЗ составляют не менее 1200 мм. Каналы для сборок ДПЗ над верхней плитой объединяются в 16 стояков ЭВ, по четыре канала в каждом стояке. 10 стояков расположены на периферии верхней плиты, 6 стояков ЭВ – в центральной части плиты. Такому расположению соответствует размещение патрубков на крыше реактора.
К верхней плите крепится опорная обечайка с фланцем, через который БЗТ прижимается крышкой верхнего блока (ВБ) к головкам кассет активной зоны реактора. На реакторе В-320 жесткие упоры от всплытия внутрикорпусной шахты конструктивно выполнены на опорном фланце БЗТ в трех местах.
60