203608. lajstromszámú szabadalom • Berendezés atomreaktorok ellenőrzőrendszeréhez tartozó hosszúkás, hajlékony elemeinek atomreaktorból való kivezetésére
1 HU 203 608 B 2 A találmány tárgya berendezés atomreaktorok ellenőrzőrendszeréhez tartozó hosszúkás, hajlékony elemeinek atomreaktorból való kivezetésére, amelynek házában maggal, valamint a magot forgató hajtással ellátott csévetest van elrendezve és a hajlékony elem bevezetését, illetve a hajlékony elemből készült tekercs kidobását lehetővé tevő nyílások vannak kiképezve. A találmány szerinti berendezés előnyösen víz-víz reaktorok ellenőrzőrendszeréhez tartozó meghibásodott, hajlékony elemeknek a reaktorból való kivezetésére alkalmas. A találmány szerinti berendezés más műszaki területeken is alkalmazható, ahol hajlékony hosszúkás elemek feltekercselése nem igényel nagypontosságú egyenletes tekercselést, így például a huzalelőállítás során a huzalfeltekercseléshez, vagy a kötéselőállítás során a kötélhurkok feltekercseléséhez, különösen befűzéséhez és a kész hurkok ledobásához. Az atomrektorok ellenőrzőrendszerének hajlékony, hosszúkás elemei fémcsövek, amelyeknek keresztmetszete szigetelőanyaggal és áramvezető vezetékkel vannak kitöltve. A hajlékony elmeek nagyobb része az üzemelés során a hasadási zónán belül radioaktívvá válik. A reaktor aktív zónájának állapotát jelző jelek megbízhatóságát csak abban az esetben lehet megőrizni, ha csak egy meghatározott korlátozott számú ellenőrző elem kiesését engedélyezzük, amelyeket a reaktor tervszerű karbantartása során kicseréljük. Azon körülmény, hogy a hajlékony elemek radioaktív szakasszal rendelkeznek, fő problémát jelent az elemek kezelésénél, amelynek során az elemeknek a reaktorból való eltávolítása után, hosszabb idejű és speciális tárolókban való tárolása következik, ahol a tárolás - jelentős hosszúságuk miatt (12 m-ig terjedő) - az elemek lerövidítése nélkül nem megoldható. Az atomerőművek egyes elemeivel és blokkokkal szemben támasztott megbízhatósági követelményeket, valamint a tervszerű karbantartások közötti rövid időt figyelembe véve az atomreaktor egy blokkjának, Uletve elemének alacsony kezelési teljesítménye a teljes atomerő állási idejének lényeges tényezőjévé válhat. Ezért az ellenőrzőrendszer hajlékony elmeinek eltávolítására fordított munka elvégzése során nagy teljesítményt (különösen az elemek kivezetésének sebessége és ezen munkák elvégzésére szolgáló berendezések gyors és egyszerű kezelése tekintetében) kell biztosítani, emellett a kezelő személyzet lehetőleg nagyobb biztonságát kell figyelembe venni. Afent említett feltételek betartása (a hajlékony elemek méretének csökkentése, munkateljesítmény és biztonság növelése) különböző műszaki eljárások segítségével érhető el, amelyek a hajlékony elemek méreteinek csökkentésére alkalmazhatók, éspedig olyan eljárások, mint a részekre való vágás, illetve az egyes hajlékony elemek tekerccsé való feltekercselése. A bizontság és munkateljesítmény vonatkozásában a feltekercselés a legelőnyösebb módszer, mivel egyrészt a tekercselés egyszerűbb folyamat és a hajlékony elemek kivezetése során nagyobb sebességet tesz lehetővé, másrészt a tekercselés külön vonóegység alkalmazását nem igényli (a tekercselőszerkezet a tekercselési folyamat során a vonást is egyben végzi), harmadrészt a vágószerszámok esetén meghatározott időközönként szükséges élesítés elmarad (ami azért is jelentőséggel bír, mivel a vágóeszközök radioaktív részecskékkel szennyezettek), és végül negyedrészt a berendezés belső tereinek kisebb radioaktív részecskékkel - amelyek a hajlékony elemek vágása során nagyobb mennyiségben elkerülhetetlenül keletkeznek - való szennyezettsége lényegesen csökken. Jelenleg többfajta berendezés ismert, amelyek az ellenőrzőrendszerhez tartozó hosszúkás elemeknek az atomreaktorból való kivezetését biztosítják. A SU 577 837 számú (Szovjetunió-beli) szerzői tanúsítványból ismert olyan berendezés hajlékony elemeknek az atomreaktorból való kivezetésére, amelynek hajlékony elemek bevezetésére szolgáló furatokkal ellátott háza, valamint a ház belsejében elrendezett, vezetőgörgőkkel ellátott, a hajlékony elemek vágására szolgáló berendezése van. A házon tartály van rögzítve, amely a hajlékony elemek darabjainak felfogására szolgál. Ezen berendezés főbb hátrányai a meglevő vágóberendezésekre vezethetők vissza. A vágási folyamatot poralakú radioaktív részecskék megnövelt kicsapódása kíséri, amely részecskék a ház belső felületein lerakódnak, és így növelik a radioaktív sugárzás veszélyét a berendezés működtetése során. A radioaktív szennyeződések szintjének csökkentésére a berendezés radioaktivitását gyakrabban hatástalanítani kell, illetve a házfalakat meg kell erősíteni, ahol az elsőként említett intézkedés a munkateljesítmény csökkentését, míg a másodikként említett intézkedés a berendezés anyagigényét (fém) növekedését eredményezi, ami a berendezés kezelését megnehezíti (tömege 15 t-t is eléri) és ez szintén a munkateljesítményt és a biztonságot csökkenti. Ezenkívül a vezetőgörgők szorítóereje nem elegendő ahhoz, hogy a hajlékony elemeknek az atomreaktorból való kivezetéséhez szükséges húzóerőt biztosítson, a vezetőgörgők csúszva roncsolják a kivezetendő elemet, ez a házon belüli radioaktív szennyezettség szintjét tovább növeli. Amennyiben viszont a görgők szorítóerejét megnöveljük a kivezetett elem erősebben deformálódik és így könnyebben beszorul a vágóberendezésben. A vágóelemek közötti hézag rendszeres ellenőrzést és utánállítást igényelnek, a vágóperemeket továbbá rendszeresen élesíteni kell. Mindezen műveletek csökkentik a teljesítményt és tekintettel arra, hogy a vágóelemek a radioaktív részecskékkel szennyezett házban vannak és maguk is szennyezettek, könnyen belátható, hogy ezen műveletek nem veszélymentesek. A vágóelemek gyakori kiesése a berendezés megbízhatóságánek csökkenéséhez vezet. A DD134 320 lajstromszámú (NDK-beli) szabadalmi leírásból ismert olyan, az ellenőrzőrendszerhez tartozó hajlékony elemeknek atomrektorból való eltávolítására szolgáló berendezés, amelynek árnyékoló háza van, amelyben csévetest van elrendezve, amely magját forgató hajtással van el5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2
