Спосіб виготовлення чохла тепловиділяючої збірки - патент Україна 2031459 - Кочергін В
Використання: при виготовленні чохлів тепловиділяючих збірок (ТВЗ) ядерних реакторів різних типів. Сутність винаходу: спосіб виготовлення чохлів ТВС включає формування заготовок, встановлення заготовок на зварювальну оправку, зварювання чохла, зняття його зі зварювальної оправки і встановлення на оправку для термообробки, термообробку чохла і зварних швів на оправці, зняття з оправки, як у поперечному, і у поздовжньому напрямах. При цьому зварювання, термообробку, редагування і доведення геометричних параметрів чохла виробляють на одній і тій же оправці, виконаної з матеріалу, що має коефіцієнт термічного розширення, більший у порівнянні з коефіцієнтом термічного розширення матеріалу чохла. Термічну обробку, правку та доведення геометричних параметрів чохла виробляють одночасно. 1 з.п. ф-ли, 4 іл.
Малюнки до патенту Україна 2031459
Винахід відноситься до ядерної техніки та технології, зокрема до галузі виготовлення тепловиділяючих збірок (ТВЗ) ядерних реакторів, і призначається для використання при виготовленні чохлів ТВС ядерних реакторів.
Відомі способи виготовлення чохлів ТВС з листових заготовок, що включають формування заготовок чохла в кількості одна, дві або більше, зварювання чохла, термообробку зварних швів і матеріалу чохла, виправлення та доведення геометричних параметрів чохла [1].
Найбільш близьким до винаходу технічним рішенням, обраним як прототип, є спосіб виготовлення чохла ТВС реактора типу ВВЕР-440 [2]. Цей спосіб включає формування двох напівтруб, установку сформованих напівтруб на зварювальній оправці, зварювання чохла шляхом проварювання двох поздовжніх швів у вакуумі, зняття чохла зі зварювальноїоправки, встановлення його на оправлення для термообробки, термообробку чохла у вакуумній печі, виправлення та доведення геометричних параметрів чохла на пресовому та слюсарному устаткуванні.
До недоліків цього способу відносяться його недостатньо висока технологічність внаслідок застосування досить великої кількості оснастки, недостатньо висока продуктивність внаслідок великої кількості допоміжних операцій, а також недостатньо висока точність виготовлення чохла внаслідок того, що виправлення та доведення геометричних параметрів чохла виробляються на пресовому та слюсарному устаткуванні у вільному стані. Крім того, через невеликі зазори знімання чохла зі зварювальної оправки після виконання операції зварювання, а також встановлення чохла на оправлення для термообробки вимагають докладання значних зусиль та застосування вібромашин.
Метою винаходу є спрощення технології, підвищення продуктивності та точності виготовлення чохлів ТВС.
Мета досягається тим, що за способом виготовлення чохла ТВС, що включає формування заготовок, встановлення заготовок на зварювальну оправку, зварювання чохла, термообробку чохла і зварних швів на оправці, зняття з оправки, зварювання і термообробку коефіцієнт термічного розширення, більший порівняно з коефіцієнтом термічного розширення матеріалу чохла 1,5. 4 рази.
У даному випадку матеріалом чохла є сплав цирконію, матеріалом оправлення - нержавіюча сталь. Коефіцієнт термічного розширення цирконію 5,6 x 10 -6 1/град, нержавіючої сталі 17,5х10 -6 1/град, тобто. у 3 рази більше.
На фіг. 1 - 4 представлені етапи виготовлення чохла за цим способом; на фіг. 1 - операція формування напівтруб; на фіг. 2 - операціявстановлення заготовок на пропонованій оправці; на фіг. 3 – операція зварювання чохла; на фіг. 4 – операція термообробки чохла.
Оправлення є болванкою з нержавіючої сталі, контур профілю поперечного перерізу якої повторює контур профілю поперечного перерізу чохла по його внутрішній поверхні і еквідистантно відстоює від нього всередину на відстань, рівну різниці лінійних розширень чохла і оправки. Після проведення операції термообробки за цим способом чохол абсолютно вільно ковзає по оправці і зняття його з оправки не становить ніяких труднощів.
Використання винаходу дозволить спростити технологію виготовлення чохлів ТВС, підвищити продуктивність і точність виготовлення та ширше використовувати при виготовленні чохлів ТВС сплавів цирконію, що дає економічний ефект за рахунок повнішого використання урану в ядерних реакторах.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ЧОХЛА ТЕПЛОВИДІЛЯЮЧОГО ЗБІРКА, що включає формування заготовок, встановлення заготовок на зварювальну оправку, зварювання чохла, термообробку чохла і зварних швів на оправці, зняття з оправки, зняття ла, зварювання та термообробку чохла роблять на одній оправці.
2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що оправлення виконана з матеріалу, що має коефіцієнт термічного розширення більше, ніж коефіцієнт термічного розширення матеріалу чохла.