22. Перегрузка реакторов типа бн (технология, механизмы, безопасность)
В реакторах типа БН открывать контур невозможно (т.к. натрий горюч). Над уровнем Na находится аргон (PAr > Pатм) для предотвращения окисления Na воздухом.
1) Во время перегрузки необходимо постоянно поддерживать инертную атмосферу над уровнем натрия.
2) Из-за очень большого энерговыделения в активной зоне перегрузку проводят в два этапа. Сначала сборка перемещается на край, за зону воспроизводства. Там она выдерживается с целью снижения остаточного энерговыделения до следующей перегрузки (сборка охлаждается натрием). Иначе сборка расплавится.
ЗВ – из обеднённого урана. За ней может быть ряд просто стальных сборок, а дальше ряд гнёзд, куда можно ставить сборки из зоны. Сборки из ЗВ могут извлекаться без выдержки в ВРХ, т.к. имеют намного меньшее тепловыделение, чем сборки из активной зоны.
Реактор закрыт сверху двумя поворотными пробками. С помощью поворотных пробок можно навести гнёзда для ТВС на любую ячейку активной зоны. Пробки также выполняют роль верхней биологической защиты.
Все устройства перегрузки можно разделить на:
1) Внешние
2) Внутренние:
– поворотные пробки
– механизмы перегрузки
– элеватор
ОБ – обмывной бокс
БОС – барабан отработавших сборок
БСС – барабан свежих сборок
МПС – механизм передачи сборок
Гидрозатвор залит эвтектическим сплавом Sn + Bi, объём которого при плавлении или замерзании практически не меняется. Сплав находится в ванне с электронагревателем.
На малой пробке расположены все привода СУЗ. Перед перегрузкой их необходимо поднять, чтобы они не цепляли головки ТВС.
Для перегрузки реактор останавливается. температура снижается до температуры насыщения в парогенераторе (≈ 230 – 240ºС), уровень понижается. Давление в газовой полости: при работе: – 0,6 атм; после снижения температуры – 0,3-0,4 атм; после откачки аргона – 0,04. До нуля давление снизить нельзя, так как нужно контролировать плотность контура. В работе обычно находятся четыре насоса на четверти оборотов. Уровень понижается таким образом, чтобы сборка, вытащенная из активной зоны, была вся в натрии (при этом происходит отвод тепла от сборки за счёт конвекции).
Механизм перегрузки – захват, который выполняет две операции:
– опускает захват на головку сборки и зажимает её.
– поднимает сборку над зоной и помещает её в ВХР.
Элеватор используется при необходимости выгрузить или загрузить сборку.
Элеватор – наклонная штанга, на которой перемещается гильза, в которую можно поставить сборку. В верхнем положении головка сборки выше уровня натрия. Перегрузочный бокс находится выше уровня центрального зала.
Элеваторов два:
– элеватор загрузки
– элеватор выгрузки
Перегрузка:
1)Проводится загрузка свежих сборок в БСС, отсечение от центрального зала, сборки разогреваются.
2)Берётся сборка из ВРХ и переставляется в БОС, который должен быть пустым к этому моменту.
3)Сборка из зоны переставляется в ВРХ
4)Свежая сборка из БСС опускается в зону.
5)ПБ отсекается от реактора.
6)В ОБ ТВС отмываются от Na и далее помещаются в БВ.
Внешняя система перегрузки:
Боксы заполнены аргоном. Во время работы реактора бокс и реактор отсоединяются друг от друга запорным устройством.
Внутри бокса ходит машина (МПС) – это захват, который может опустить, захватить и поднять сборку внутрь бокса.
МПС перемещается до БОС, сборка опускается в барабан и отцепляется.
БСС – карусельное устройство (гнёзда под сборки на поворотном устройстве). Имеет два выхода:
– в центральный зал (из него сборки вручную загружаются в БСС, затем он отключается, воздух заменён на аргон, сборки разогреты до 100ºС)
– в ПБ
БОС – стоит в ванне, заполненной натрием, имеется система циркуляции для отвода тепла.