содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

3.2.1.

Конструкция корпуса реакторов с натриевым теплоносителем (АЭС)

Корпус реактора служит для размещения активной зоны и других внутрикорпусных конструкций, а также натрия и защитного газа. Корпус является важнейшей частью реактора с точки зрения эксплуатации и обеспечения безопасности. В реакторах с натриевым теплоносителем нет необходимости в большой толщине стенок корпуса, так как давление в контуре определяется в основном напором циркуляционного насоса и является низким. Тонкостенная конструкция снижает термические нагрузки и ослабляет тепловые удары на корпус. Материал корпуса реактора-размножителя на быстрых нейтронах подвергается воздействию высоких

нейтронных и гамма-потоков и, следовательно, должен иметь высокую радиационную стойкость. Обычно в качестве материала для корпусов используют аусте-нитную нержавеющую сталь.

Для интегральных компоновок реактора характерным является большой диаметр корпуса.
Отечественный реактор
БН-600 является интегральной

системой погружного типа (см. рис. ЗЛО и 3.11). Поворотные пробки, центральная колонна, механизмы СУЗ и перегрузки, активная зона и зона воспроизводства, нейтронная защита, а также насосы и промежуточные теплообменники размещены в едином баке — корпусе реактора.

Корпус реактора БН-600 представляет собой цилиндрический бак высотой 1300 мм с максимальным внутренним диаметром 12 900 мм с эллиптическим днищем и конической верхней частью, на которой установлены поворотные пробки. Цилиндрическая часть выполнена толщиной 30, днище 34, крышка 55 мм. Толщина стенок корпуса рассчитывалась на восприятие весовой нагрузки поворотных пробок со всем оборудованием и веса натрия, а также температурных напряжений и устойчивости при вакуумировании. Крышка корпуса имеет силовой фланец, к которому приварена обечайка поворотных пробок. На крышке размещены патрубки для установки шести теплообменников, трех насосов и крепления опоры элеваторов.

Цилиндрическая, часть корпуса соединена с эллиптическим днищем через переходное кольцо, на котором расположен опорный пояс. На нем размещено основное оборудование первого контура: напорная камера с ТВС активной зоны и зоны воспроизводства,

внутрибаковая нейтронная защита, промежуточные теплообменники и циркуляционные насосы первого контура. Нагрузка реактора через опорное кольцо передается на катковые опоры, которые закреплены на фундаментной плите. На опорном поясе закреплена обечайка для тепловой защиты стенок корпуса, образующая зазор для охлаждения стенок корпуса. Опорный пояс — основная силовая конструкция внутри корпуса реактора БН-600 — имеет систему радиальных ребер, которые образуют три сливные камеры; каждая камера является участком трассы теплоносителя первого контура, поступающего от двух теплообменников к насосу.

Корпус БН-350 (см. рис. 3.8) также изготовлен из нержавеющей стали, представляет собой сосуд с переменным диаметром от 2,2 до 6 м. Общая его высота 13 м, толщина стенок в нижней части 30 мм. В нижней части корпуса под активной зоной расположены шесть патрубков для входа натрия диаметром 500 мм. Выходные трубопроводы, имеющие диаметр 600 мм, расположены выше активной зоны. Вокруг основного корпуса имеется страховочный кожух толщиной 10 мм, предотвращающий утечку натрия из реактора при разгерметизации основного корпуса. Зазор между корпусом и кожухом служит также для газового разогрева реактора, при нормальной работе заполняется аргоном. Корпус является несущей конструкцией и воспринимает вес активной зоны с коллектором, верхних вращающихся пробок, биологической защиты, натрия, механизмов управления и механизма перегрузки, расположенных на поворотных пробках. В средней части корпус имеет наружный фланец, который опирается на роликовые опоры, установленные на сварную кольцевую металлоконструкцию.

Внутренняя поверхность корпуса и выходные патрубки имеют тепловые экраны, снижающие температурные напряжения при резком изменении температуры теплоносителя. Корпус охлаждается натрием, направленным из напорной камеры через дроссельные устройства (2 % общего расхода натрия) в зазор, образуемый внутренней поверхностью корпуса реактора и тепловом экраном толщиной 60 мм. Биологическая защита, расположенная внутри реактора, набрана из стальных болванок общей толщиной 200 мм, слоя натрия 500 мм и стальных обечаек общей толщиной 60 мм.

Цилиндрический корпус реактора SNR-300 из нержавеющей стали имеет диаметр 6,2 м и толщину стенок 40 мм. Он окружен вторым защитным корпусом. Зазор между двумя корпусами составляет около 300 мм, что обеспечивает доступ для осмотра телевизионными камерами. Большинство узлов устанавливается выше аварийного уровня жидкого натрия, а устанавливаемые ниже этого уровня окружены защитными корпусами с ограниченным свободным объемом. Сам корпус реактора не имеет вводов или выводов ниже аварийного уровня натрия. Входные трубопроводы соединяются со стенками реактора в верхней части и затем идут вниз внутри корпуса к напорному коллектору активной зоны. Корпус реактора соединяется жесткими короткими трубопроводами с

оборудованием первого контура, причем насосы и теплообменники устанавливаются на скользящие опоры для компенсации тепловых расширений.

Т а б л и ц а 3.3. Основные характеристики установок с реакторами на быстрых нейтронах

Рис. 3.8. Конструкционная схема реактора БН-350:
1 — напорный трубопровод; 2 — корпус; 3 — сливной трубопровод; 4 — центральная колонна; 5 — поворотная пробка; 6 —верхняя неподвижная защита; 7— защитный колпак; 8.— внереакторный механизм перегрузки; 9 — передаточный бокс; 10 — элеватор загрузки (выгрузки); 11 — механизм перегрузки ТВС; 12'—активная зона; 13 — напорный коллектор; 14 — боковая защита

Рис. 3.9. Схема реактора IOYO:

Рис. 3.10. Реактор БН-600

Рис. 3.11. Реактор БН-600 (вертикальный разрез по элеватору):

1 - активная зона; 2 — центральная поворотная колонна; 3 — внереакторный механизм перегрузки ТВС; 4 — элеватор загрузки (выгрузки) ТВС; 5 — ТВС; 6 — ионизационные камеры; 7 — вытеснители (нейтроноводы); 8 — внутреннее хранилище; 9 — напорная камера

Рис. 3.12. Схема реактора БН-1600:
1 — ГЦН; 2 — промежуточный теплообменник; 3 — активная зона

Рис. 3.13. Конструкционная схема реактора «Супер-Феникс»:
1 — страховочный корпус; 2 — основной корпус; 3 — промежуточный теплообменник; 4 — верхняя защита; 5 — контроль утечки; 6 — большая поворотная пробка; 7 — уровень Na; 8—,малая поворотная пробка; 9 — механизмы регулирующих стержней; 10 — механизм перегрузки; 11 — ГЦН; 12 — зона воспроизводства; 13 — боковая нейтронная защита; 14 — активная зона; 15 — напорная камера; — защитный коллектор; 17 — ионизационные камеры

Рис. 3.14. Конструкционная схема реактора PFR:
1—теплообменник Na—Na; 2 — отражатель нейтронов; 3— активная зона; 4 — напорная камера; 5 — зона воспроизводства; 6 — ГЦН

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..