Способ демонтажа облученных компонентов трубчатой формы ядерного реактора и устройство для его осуществления

Способ демонтажа облученных компонентов трубчатой формы ядерного реактора и устройство для его осуществления

Реферат

 

Использование: для демонтажа любого облученного элемента трубчатом формы ядерного реактора, в частности для демонтажа бака ядерного реактора, охлаждаемого водой. Сущность изобретения: способ демонтажа предусматривает удаление элементов связи между компонентом трубчатой формы и бетоном конструкцией, в которой он расположен, и пошаговое перемещение компонента в вертикальном направлении по оси шахты с последующим разрезанием после каждого перемещения стенки компонента над верхним уровнем шахты на высоте, соответствующей расстоянию единичного вертикального перемещения. Устройство для демонтажа снабжено средствами подъема компонента и средствами разреза, расположенными на верхнем уровне шахты. 2 с. и 16 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к способу и устройству демонтажа облученного компонента ядерного реактора и, в частности, бака реактора, охлаждаемого водой под давлением.

Ядерные реакторы, охлаждаемые водой, и, в частности, ядерные реакторы, охлаждаемые водой под давлением, имеют бак, который предназначен для размещения в нем активной зоны и который соединен с контуром охлаждения реактора, в котором циркулирует охлаждающая вода.

Стенка бака реактора, которая находится в контакте с охлаждающей жидкостью и облучается активной зоной, может быть активирована и загрязнена после некоторого времени работы реактора.

В случае АЭС с заканчивающимся сроком службы, которые требуют полной остановки, принятым к настоящему времени решением было оставлять эти АЭС в том состоянии, в котором они находятся до снижения активности материалов, составляющих их компоненты, с целью их последующего демонтажа в более удовлетворительных условиях, чем те, которые были в момент остановки, без использования сложного, дистанционно управляемого инструмента.

В будущем число АЭС, которые будут выведены из промышленной эксплуатации, значительно возрастет, поэтому возникнет необходимость рассмотреть возможность демонтажа этих АЭС с целью восстановления первоначального состояния площадки, где они размещались.

Демонтаж классической части АЭС не составляет особой проблемы, но демонтаж части АЭС, образованной самим ядерным реактором, ставит труднейшие для разрешения проблемы вследствие радиоактивного излучения материалов, составляющих компоненты реактора.

В частности, бак ядерных реакторов, охлаждаемых водой, который содержит сборки с топливом и который находится в контакте с охлаждающей водой реактора, в процессе своей работы становится активным и загрязняется в случае реакторов, достигающих своего срока службы.

В случае работающих в настоящее время реакторов, охлаждаемых водой под давлением, бак реактора выполнен в виде корпуса общей цилиндрической формы, закрытого выпуклыми днищами большого размера, имеющего большую толщину стенки.

Бак, который имеет очень большую массу, располагается внутри шахты бака, выполненной в виде бетонной реконструкции, которая также ограничивает один или несколько бассейнов, расположенных над верхним уровнем бака.

Бак, который кроме топливных сборок заключает в себе различные внутренние конструкции, связан системами труб с каналами первичного контура реактора.

Сборки активной зоны и некоторые компоненты внутренних конструкций могут быть демонтированы и вынуты из бака с тем, чтобы обеспечить их эвакуацию, а в случае необходимости их устранение в момент вывода реактора из эксплуатации.

Некоторые весьма активные компоненты внутренних конструкций реактора (такие, как кожух активной зоны) могут потребовать выдержки внутри бака с целью быть разрезанными под водой (радиологическая защита). Их демонтаж должен быть обеспечен внутри бака в течение операций демонтажа самого бака.

До настоящего времени не был известен способ и устройство, обеспечивающие выполнение демонтажа бака ядерного реактора, охлаждаемого водой под давлением, в очень хороших условиях безопасности, и позволяющие, в частности, избежать риска радиоактивного заражения в зоне вмешательства, используя при этом инструменты по обработке и перегрузке сравнительно простой концепции для реализации эвакуации и устранения фрагментами материалов бака.

Задачей изобретения является способ демонтажа облученных компонент ядерного реактора, имеющего по меньшей мере одну стенку трубчатой формы, расположенную своей осью в вертикальном направлении и закрепленную внутри шахты, выполненной в бетонной конструкции, причем этот способ обеспечивает реализацию в очень хороших условиях безопасности и простым образом фрагментацию стенки компонента и эвакуацию и удаление полученных фрагментов.

С этой целью: устраняют элементы связи между бетонной конструкцией и компонентом; перемещают компонент на определенное расстояние в вертикальном направлении по оси внутри шахты и последовательными этапами; выполняют разрез стенки компонента на высоте, соответствующей вертикальному расстоянию перемещения и так, чтобы блоки облученного материала стенки расположились на верхнем уровне шахты бетонной конструкции после каждого перемещения; разрезанные блоки эвакуируют для их удаления или складирования; и выполняют разрез компонента последовательными этапами, разделенным вертикальным перемещением.

Преимущественным образом и для увеличения безопасности способа, для реализации перемещения компонент в вертикальном направлении последовательными этапами: первые средства подъема компонента размещают под нижним участком компонента и на упоре на неподвижной опоре, размещенной на бетонной конструкции реактора вблизи дна шахты бака; выполняют подъем компонента путем выталкивания первыми средствами подъема нижнего участка компонента; вводят первый модульный опорный элемент между нижней частью компонента и неподвижной опорой, на которую опирается модульный элемент; приводят в действие первые средства подъема в направлении, обратном подъему, для обеспечения опоры нижней части компонента на первый модульный элемент; и для каждого из последовательных последующих этапов перемещения компонента: выполняют единичный подъем компонента на вертикальном расстоянии, определенном благодаря вторым средствам, опирающимся на опору, и в захвате с модульным элементом опоры, вставленной между компонентом и неподвижной опорой и покоящейся на неподвижной опоре перед единичным подъемом компонента; модульный опорный элемент, высота которого меньше вертикального расстояния единичного подъема компонента, вводится между модульным элементом, с которым взаимодействуют вторые средства подъема, и неподвижной опорой; и приводятся в действие вторые средства подъема в направлении, обратном подъему, для упора компонента в опору с помощью наложенных модульных элементов.

Изобретение относится также и устройству для осуществления способов демонтажа по изобретению.

В целях лучшего понимания изобретения ниже описывается в качестве не ограничивающих примеров несколько примеров реализации способа демонтажа по изобретению и инструмента, обеспечивающего осуществление этого способа в случае демонтажа бака ядерного реактора, охлаждаемого водой под давлением.

На рис. 1 дан вид в вертикальном сечении бака ядерного реактора, охлаждаемого водой под давлением, и его опорной конструкции из бетона.

На рис. 2 дан схематический вид в сечении вертикальной плоскостью средств перемещения бака ядерного реактора в процессе демонтажа способом по изобретению и средств эвакуации блоков, врезанных из стенки бака.

Рис. 3 дает вид в сечении вертикальной плоскостью и главный вид средств крепления дна бака к концу опоры перемещения в вертикальном направлении.

Рис. 4 дает вид сверху по 4 рис. 3 средств крепления бака.

Рис. 5 представляет собой вид сверху по 5 рис. 2 средств опоры и перегрузки, используемых для демонтажа бака.

Рис. 6 дает вид в сечении вертикальной плоскостью и главный вид комплекса средств перегрузки и разрезания бака в процессе демонтажа по способу по изобретению.

Рис. 7 представляет собой вид в сечении вертикальной плоскостью верхнего участка средств опоры и перемещения в вертикальном направлении бака в процессе демонтажа.

Рис. 8A-8F дают схематично вид на средства перемещения бака в вертикальном направлении в процессе различных последовательных этапов перемещения бака в вертикальном направлении и вверх.

Рис. 9 это вид в сечении вертикальной плоскостью средств типа пилы ленточного типа для разрезания стенки бака в горизонтальном направлении.

Рис. 10 это вид сверху по 10 рис. 9.

Рис. 11 представляет собой вид в сечении вертикальной плоскостью средств типа пилы ленточного типа для разреза стенки бака по вертикальному направлению.

Рис. 12 это вид по 12 на рис. 11.

Рис. 13 это развернутый вид боковой стенки бака, показывающий линии разреза этой стенки в процессе использования способа по изобретению с использованием устройств, показанных на рис. 9 и 11.

Рис. 14 представляет собой вид в сечении вертикальной плоскостью средств типа циркулярной пилы для разрезания стенки бака в горизонтальном направлении.

Рис. 15 это вид сверху по 15 рис. 14.

Рис. 16 представляет собой вид в сечении вертикальной плоскостью средств типа циркулярной пилы для разрезания стенки бака в вертикальном направлении.

Рис. 17 это вид сверху по 17 рис. 16.

Рис. 18 26 относятся к демонтажу бака ядерного реактора по способу, использующему подъем бака последовательными этапами путем выталкивания его нижней части.

Рис. 18 дает главный вид и сечение бака ядерного реактора, охлаждаемого водой, на месте в конструкции реактора, перед его демонтажем.

Рис. 19 дает главный вид и частичное сечение нижнего участка бака, показанного на рис. 18, в начальной фазе подъема с использованием средств подъема.

Рис. 20 дает главный вид средств подъема бака.

Рис. 21 это вид сверху на неподвижную опору бака, выполненный в форме кольца.

Рис. 22 дает главный вид и частичное сечение нижнего участка бака после установки вторых средств подъема и первого модульного опорного элемента.

Рис. 23 это главный боковой вид по 23 рис. 22.

Рис. 24 представляет собой вид сверху с частичным сечением вторых средств подъема и первый модульный опорный элемент на месте, на неподвижной опоре бака.

Рис. 25 это вид в сечении вертикальной плоскостью конструкции реактора и бака в начальных фазах демонтажа.

Рис. 26 это вид в сечении вертикальной плоскостью конструкции реактора и бака в финальных фазах демонтажа.

На рис. 1 виден бак 1 ядерного реактора, охлаждаемого водой под давлением, установленный внутри шахты бака 2, выполненной внутри бетонной конструкции 3, образующей часть здания реактора АЭС.

Бак 1, который имеет цилиндрическую форму, расположен в шахте бака 2 с вертикальной осью. Бак 1 закрыт в нижней части выпуклым дном, а в верхней части крышкой также выпуклой формы.

Над крышкой 1а бака расположен комплекс 4 механизмов управления стержнями регулирования реактивности активной зоны реактора, образованного расположенными рядом сборками ТВЭЛ и помещенными внутрь бака 1.

Бак 1 связан через трубку 5 с каналами 6 различных петель первичного контура реактора, в которых циркулирует вода под давлением, находящаяся в контакте со сборками активной зоны внутри бака 1, обеспечивая нагревание и испарение питающей воды внутри парогенераторов АЭС.

Бетонная конструкция 3 образует над шахтой бака 2 бассейн 8, который может быть заполнен водой примерно до его верхнего уровня 8а для обеспечения операций перегрузки и обслуживания бака ядерного реактора в процессе остановок реактора и после снятия комплекса управления 4 и крышки 1а бака.

Бассейн 8 имеет часть 9, помещенную сбоку по отношению к собственно бассейну реактора, размещенному над баком, в которой можно размещать внутреннее оборудование бака реактора для реализации под водой операций обслуживания или ремонта этого внутреннего оборудования.

Дно бака 1 пересекается инструментальными каналами 10, которые связаны с инструментальным помещением, расположенным в боковом положении по отношению к шахте бака 2.

На рис. 2 показан бак 1 ядерного реактора, охлаждаемого водой под давлением, в процессе операции демонтажа, выполняемого с использованием способа по изобретению.

Способ по изобретению применяется после окончательного останова ядерного реактора и после того, как будет выполнена выгрузка сборок из активной зоны и внутреннего оборудования ядерного реактора.

После останова и охлаждения ядерного реактора бассейн 8 заполняется водой и крышка бака снимается.

Под водой выполняется выгрузка сборок активной зоны и демонтаж и эвакуация внутреннего оборудования бака.

Топливные сборки могут быть помещены в контейнеры, обеспечивающие их транспортировку и эвакуацию на перерабатывающий завод. Сильно облученное внутреннее оборудование может стать временно складировано перед демонтажем под водой и эвакуировано в транспортных контейнерах.

Возможно также выполнение, по меньшей мере частичное, демонтажа под водой внутреннего оборудования бака внутри него.

После разгрузки бака, эвакуации внутренних элементов и слива бассейна над верхним уровнем 8а бассейна реактора устанавливается опорная конструкция 11, выполненная из балок, на которых покоится верхняя часть подъемного устройства 12, имеющая, в частности, штангу большой длины 13, которая расположена вертикально по оси бака 1 и связана в нижней части с дном бака 1.

Штанга расположена внутри трубчатой конструкции 14, помещенной вертикально по оси бака 1 и связанной в верхней части с опорной конструкцией 11. Рычаги 15 центровки и удерживания устройства 12 внутри бака имеют каждый силовой цилиндр 16, закрепленный на своем конце на нижней части трубчатой конструкции 14, и расположены звездообразно вокруг этой трубчатой конструкции. Силовые цилиндры 16, которые опираются своей концевой частью на внутреннюю поверхность бака 1, обеспечивают выполнение центров и и удержания бака 1 по отношению к трубчатой конструкции 14 и штанге 13.

Штанга 13 имеет зубцы 13а на существенной части своей длины, причем зубцы 13а взаимодействуют с защелками 18 подъемного механизма 20 бака, опирающегося на опорную конструкцию 11 через опорные поворотные подшипники 19.

Поворотная часть подшипника 19 может быть повернута вокруг вертикальной оси, общей с шахтой бака 2 и бака 1, двигателем 21.

Опорная конструкция 11 имеет в нижней части круговой рельс 22, на котором установлены с возможностью поворота вокруг оси шахты бака посредством тележки два монорельса 23 и 23', которые можно видеть на рис. 5, обеспечивая перемещение полиспастов 4 во всех зонах, расположенных над верхним краем бака 1 и в бассейне хранения внутренних элементов 9, благодаря присутствию неподвижных рельсов 25 и 25', в продолжении которых можно размещать поворотные рельсы 23 и 23'.

Как это будет пояснено далее, вырезание блоков 26 облученного материала в стенке бака выполняется на уровне дна 9а бассейна 9 внутреннего оборудования, т.е. на верхнем уровне шахты бака.

После вырезки блока 26 из стенки бака 1 полиспаст 24 может обеспечить захват блока в некотором положении и транспортировать его в бассейн 9 внутреннего оборудования, в котором расположен контейнер 27 хранения и транспортировки блоков 26 облученного материала. Полиспаст 24 позволяет транспортировать блоки 26 между зоной вырезки и зоной хранения внутри контейнера 27.

Стенки, прилегающие к зоне 28, размещены на верхнем уровне бассейна, под опорной конструкцией 11 для изолирования зоны, в которой выполняют разрезание блоков 26 в процессе демонтажа бака 1, от зоны, расположенной над бассейном, из которой выполняется управление различными операциями, используемыми для демонтажа.

Кроме того, стенки 29 позволяют отделить бассейн хранения внутреннего оборудования реактора от зоны 8, расположенной над баком, причем предусмотрены проходы для полиспастов 24 транспортирования блоков 26.

Наконец, внутренний объем бака 1 изолирован от бассейна 8 реактора стенками 30 с целью ограничения облучения в зоне, расположенной над шахтой бака 2.

На рис. 3 и 4 показана нижняя часть штанги 13 подъемного устройства 12 бака 1.

Эта нижняя часть состоит из плиты 32, которая может быть закреплена в нижней части штанги 13, в осевом направлении, участком с резьбой 32а, введенным в резьбовое отверстие, выполненное в концевой части штанги 13.

Плита 32 имеет четыре отверстия 33 и центровочный штифт, предназначенный для обеспечения крепления и позиционирования конца штанги 13 на дне бака 1.

После выполнения выгрузки бака трубчатые связи этого бака с первичным контуром и все вспомогательные трубы секционируются, затем перекрываются, так же как и инструментальные трубы 10 дна бака.

Четыре отверстия, пересекающие дно бака, обработаны или переточены в положениях, соответствующих расположению отверстий пересечения 33 плиты 32 штанги 13.

Можно было бы также рассмотреть выполнение крепления бака к штанге 13, используя определенное число отверстий пересечения дна бака и определенное число тяг крепления в этих верхних отверстиях по четыре с тем, чтобы использовать тяги и обработать отверстия меньшего диаметра.

Штанга 13 может быть установлена путем введения штифта центровки 32 в отверстие для прохода инструмента и обеспечения совпадения отверстий 33 с отверстиями в дне бака, которые были обработаны и переточены. Множество отверстий для прохода труб для инструмента, за исключением отверстий, которые были переточены, закрываются, и крепление штанги 13 обеспечивается тягами с резьбой 37, закрепленными на плите 32 гайками 35.

Плита крепления 36 (см. рис. 2), имеющая отверстия в положениях, соответствующих отверстиям 33 плиты 32, помещается под дно бака так, чтобы тяги с резьбой 37 входили в отверстия этой плиты крепления 36.

Крепление штанги 13 дополняется гайками, навинченными на тяги 37 и опирающимися при затяжке во внутреннюю поверхность плиты 36.

Таким образом, бак 1 прочно соединен с концом штанги 13, которая установлена подвижной в вертикальном направлении, по оси трубчатой конструкции 14 и внутри этой конструкции.

Между трубчатой конструкцией 14 и штангой 13 вставлены устройства расклинивания в радиальном направлении с тем, чтобы обеспечить направление и удержание штанги 13 в процессе перемещения в вертикальном направлении. Между штангой 13 и конструкцией 14 вставлены также надуваемые прокладки для обеспечения изоляции или замыкания внутреннего объема бака 1 в процессе операций демонтажа.

Наконец, как это указывалось выше, бак удерживается рычагами 15 и силовыми цилиндрами 16 в таком положении, чтобы его ось совпадала с осью штанги 13 и трубчатой конструкции 14. Как это видно на рис. 5, конструкция опоры 11 имеет две основные балки, параллельные между собой, 11a и 11b, и четыре боковые балки 11c, 11d, 11e и 11f, расположенные звездой вокруг оси шахты бака реактора.

Концы балок 11a-11f покоятся на бетонной конструкции реактора, например, на опорных поверхностях антиракетной плиты, расположенной над шахтой бака и на верхнем уровне 8a бассейна реактора.

На рис. 6 показан комплекс устройства, обеспечивающего реализацию демонтажа бака в процессе операции разрезки стенки бака.

Соответствующие элементы на рис. 2 и 6 имеют одинаковые позиции: устройство по рис. 6 имеет, кроме того, средства подъема бака и перегрузки вырезанных блоков 26, комплекс горизонтальной разрезки 40 и комплекс вертикальной разрезки 70, установленные на трубчатой конструкции 14.

Комплекс горизонтального разреза 40 состоит из пилы ленточного типа 41, установленной на опоре 42, закрепленной с помощью подшипника со сферической опорной поверхностью 43 на трубчатой конструкции 14. Опора пилы 42 может перемещаться для выполнения выреза стенки бака так, как это будет описано в деталях в последующем тексте.

Комплекс вертикального выреза 70, состоящий из второй ленточной пилы 71, позволяет отделить кусок стенки от бака, разрезаемого пилой с горизонтальным перемещением на блоки облученных материалов 26, которые транспортируются полиспастом 24 в бассейне хранения внутренних элементов 9 и помещаются в контейнер хранения и эвакуации 27.

Разрезание стенки бака на некоторой высоте выполняется после подъема бака 1 благодаря штанге 13 и комплексу подъема 20 на некотором расстоянии в вертикальном направлении. Комплекс подъема 20 состоит из устройства с защелками, которое будет описано впоследствии.

Устройство 46 всасывания и фильтрации газов в бассейне 9 хранения внутреннего оборудования расположено в зоне, изолированной от бассейна с тем, чтобы эвакуировать газ, загрязненный радиоактивными материалами, имеющими в зоне демонтажа и в зоне хранения облученного материала.

В стенке биологической защиты 28 предусмотрено отверстие доступа, обеспечивающее эвакуацию контейнера 27 с блоками облученного материала, причем это отверстие закрывается в процессе операций демонтажа плитой 28 из материала, поглощающего радиацию.

Как видно на рис. 7, устройство подъема с защелками 20 имеет опору 50, опирающуюся на опорную конструкцию 11 через поворотный подшипник 19, осью которого является ось штанги 13 совпадающая с осью шахты бака 2 и осью бака 1.

Подшипник 19 представляет собой роликовый подшипник, ролики 51 которого наклонены во внешнюю сторону и вниз с тем, чтобы обеспечить идеальную установку оси штанги 13 по отношению к оси шахты бака.

Опора 50 устройства подъема бака 20 имеет кольцевую форму и несет четыре защелки 18а, размещенные под углом 90^o вокруг оси штанги 13 и установленные с возможностью поворота на опоре 50 вокруг горизонтальной оси 52a.

Верхний участок опоры 50 образует корпус силового цилиндра 54 на уровне каждой неподвижной защелки 18a, в котором установлен шток силового цилиндра 55 большого сечения, несущий на своем верхнем конце опору 56, в которой установлена с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси 52b подвижная защелка 18b.

Защелки 18b и 18a имеют концевой профилированный участок, форма которого соответствует форме пространства, ограниченного между последующими зубцами зубьев 13a штанги 13.

Защелки 18a и 18b могут поворачиваться на некоторый угол с малой амплитудой между их положением, показанным сплошной линией на рис. 7 и их положением, показанным пунктирной линией.

В положении, показанном сплошной линией, защелки находятся в зацеплении с зубьями 13a штанги 13, а в положении, показанном пунктирной линией, эти защелки выведены из зацепления с зубцами 13a.

На рис. 8A-8F схематично показаны защелки 18a и 18b, а также штанга 13 и силовой цилиндр 54 привода в действие подвижных защелок 18b в различных последовательных положениях в фазе перемещения в вертикальном направлении и в верхнюю часть штанги 1, в нижней части которой закреплен бак 1.

На рис. 8A штанга 13 опирается на неподвижную защелку 18a в положении зацепления внутри зубцов 13a.

Шток силового цилиндра 55 находится в нижнем положении. Для выполнения подъема штанги 13 и бака 1 камера силового цилиндра 54 запитывается так, чтобы переместить поршень 55 и опору 56 вверх, как это показано на рис. 8b. Опорная защелка 18a, которая имеет скос, соответствующий наклону зубцов 13a, перемещается в положения разъединения путем скольжения своего скоса на зубцах. Штанга 13 покоится на подвижной защелке 18b, что обеспечивает ее подъем с помощью силового цилиндра 54.

В процессе подъема штанги 13, как это показано на рис. 8C и 8D, неподвижная защелка 18a полностью отсоединяется от зубцов поворотом вверх, затем входит в верхней части зубца, с которым она была в контакте, когда вершина зубца подходит к уровню конца защелки 18a. Тогда защелка 18a высвобождается и падает посредством поворота в пространство, расположенное под вершиной зубца, причем ее наклонная поверхность приходит в контакт со скосом зубцов 13a.

Как это показано на рис. 8E, силовой цилиндр 54 двойного действия запитывается так, чтобы вызвать опускание тока 55 и подвижной защелки 18b, которая выходит из зацепления с зубцами 13a, причем штанга 13 покоятся на неподвижной защелке 18a.

Как это видно на рис. 8F, защелка 18b перемещается в пространство между двумя зубцами, расположенное под пространством, в котором эта защелка 18b находилась в зацеплении перед перемещением штанги 13, как это показано на рис. 8A.

Защелки 18a и 18b находятся в идентичном положении на рис. 8A и 8F, причем штанга 13 перемещается на один шаг рейки 13a.

Перемещение силового цилиндра 55 равно шагу рейки, увеличенному на некоторый зазор, необходимый для реализации зацепления и разъединения защелок 18a и 18b.

Для реализации подъема бака ядерного реактора, охлаждаемого водой под давлением, использовали четыре комплекса защелок 18a и 18b, и четыре силовых цилиндра, расположенных под углом 90^o вокруг оси штанги 13. Каждый силовой цилиндр имеет силу подъема в 100 тонн так, что полная подъемная способность составляет 400 тонн.

Силовые цилиндры имеют ход в 60 мм и шаг зубцов 13a штанги 13 в 50 мл.

Постепенный подъем штанги 13 и бака 1 выполняется в полной безопасности благодаря защелкам, с которыми связаны устройства контроля хорошего зацепления защелок в зубцах 13a.

Подъем бака выполняется на вертикальном расстоянии, соответствующем некоторому числу шагов рейки так, чтобы иметь над уровнем дна бассейна внутренних элементов некоторую высоту стенки бака 1, на которую выполняется разрезка блоков материала так, как это будет описано ниже.

На рис. 9 и 10 показана более детально машина разрезки 40, состоящая из ленточной пилы, показанной на рис. 6.

Лента 41 пилы установлена на шкивах 44a и 44b, приводимых во вращение мотоблоком.

Разрезка стенки блока 1 выполняется на уровне, расположенном как раз над уровнем дна 9a бассейна внутреннего оборудования.

Устройство направления и центровки 60 размещается на верхней реборде шахты бака 2 на уровне дна 9a бассейна хранения внутреннего оборудования 9.

Устройство 60 имеет упоры 61, обеспечивающие реализацию центровки бака 1 и выставления своей оси по общей оси шахты 2 и трубчатой конструкции 14, на которой закреплено устройство разрезания 40 с помощью подшипника 43.

Устройство направления 60 имеет канавку 62 винтовой формы, ось которой соответствует оси шахты бака 2. Разрезная машина 40 имеет направляющий ролик 64, перемещающийся внутри канавки 62 в процессе разрезания бака.

Канавка 62 имеет угловую амплитуду, определяющую поворотное перемещение полотна пилы 41 вокруг оси бака, порядка 30^o. Опора 42 разрезной машины, которая установлена с возможностью поворота на трубчатой конструкции 14 с помощью шаровой опоры 3, перемещается вокруг оси трубчатой конструкции 14, совпадающей с осью бака так, чтобы описать угол 30^o вокруг этой оси, реализуя разрез части стенки бака 1 по винтовой линии, форма которой гомотетична с винтом, образованным направляющей канавкой 62. В процессе своего перемещения опора 42 разрезной машины также подвергается повороту в вертикальном положении благодаря установке подшипника 43 в форме сферы. Полотно пилы 41 в форме ленты приводится во вращение двигателем привода.

После выполнения разреза стенки бака 1 по цилиндрическому сектору с амплитудой 30^o и вдоль винта, имеющего в качестве оси ось бака, разрезная машина 40 возвращается в свое начальное положение и выполняется поворот бака в направлении, обратному разрезу, благодаря устройству привода во вращение 21 штанги 13, поднимая ее на высоту, соответствующую шагу перемещения штанги 13 с тем, чтобы возвратить режущее полотно 41 к концу, заточенному по винтовой, линии.

Новый разрез с амплитудой 30^o и винтовой формой выполняется в стенке бака путем поворота разрезной машины 40 вокруг оси бака.

Можно также выполнить последовательными поворотами разрезной машины 40 и поворотами и перемещениями бака 1 разрез винтовой формы по всей или части периферии бака.

Полная высота H вырезанного куска стенки при полном повороте разрезной машины равна шагу перемещения P штанги 13, умноженному на число поворотных перемещений машины в направлении, в котором выполняется разрез. В случае поворотного перемещения машины на угол 30^o число перемещений на один поворот составляет 12, откуда H 12P: в случае, когда шаг P равен 50 мм, высота разреза H на каждый оборот составляет 600 мм.

На рис. 13 видна развертка разрезов 65a, 65b, 65c в форме винтовых линий, слегка наклоненных по отношению к горизонтальной плоскости, выполненных в стенке бака 1 разрезной машиной, показанной на рис. 9 и 10.

На рис. 11 и 12 показана разрезная машина 70, обеспечивающая реализацию прямоугольных разрезов в направлении, образующем малый угол с вертикалью так, чтобы выполнить отрезание стенки бака, в которому выполнены один или несколько разрезов в горизонтальном направлении, таких как разрезы 65a, 65b, 65c, показанные на рис. 13.

Разрезная машина 70, показанная на рис. 11 и 12, позволяет выполнить последовательные разрезы 66 (рис. 13) в стенке бака 1 так, чтобы образовать блоки 26 облученного материала, ограниченные горизонтальными и вертикальными разрезами.

Блоки 26, как это уже пояснялось выше, захватываются полиспастом 24, который позволяет транспортировать эти блоки в контейнер хранения 27, расположенный в бассейне внутреннего оборудования.

Машина 70 для разрезания в вертикальном направлении имеет опору 72, установленную с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси 63 на второй опоре 74, жестко связанной с поворотным участком 75 подшипника, установленного с возможностью поворота вокруг трубчатой конструкции 14.

Силовой цилиндр 76 приведения в действие, корпус которого жестко связан с трубчатой конструкцией 14, а тяга, связанная с опорой 72 разрезной машины 70, позволяет повернуть опору 72 вокруг оси 73.

На рис. 11 показано сплошной линией первое положение опоры 72, а пунктирной линией два положения 72' и 72'', полученные в процессе поворота вверх опоры 72 от своего нижнего положения, показанного сплошной линией.

Собственно режущий инструмент состоит из ленточной пилы, установленной в нижней части опоры 72.

Натяжение и привод ленты 71 пилы обеспечивается двумя шкивами 77a, и 77b, установленными холостым образом на опоре 72, и приводным шкивом 78.

Ось 73 поворота опоры 72 по отношению к опоре 74 может быть немного наклонена по отношению к горизонтальной плоскости с тем, чтобы поворот опоры 72 и ленты 71 пилы под воздействием силового цилиндра 76 происходил в плоскости, немного наклоненной по отношению к вертикали. Таким образом получают разрезы 66, немного наклоненные по отношению к вертикальному направлению.

Поворачивая опору 72 вокруг оси бака на подшипнике 75, можно переместить режущий инструмент 70 в последовательные положения с тем, чтобы лента 71 выполняла вырезку блоков 26 в стенке бака 1 после того, как выполнен горизонтальный разрез, такой как разрезы 65a, 65b, 65c, которые видны на рис. 13.

Центровка бака 1 и выставление его оси по отношению к оси трубчатой конструкции 14 обеспечиваются центровочными рычагами 15 и силовыми цилиндрами 16, а также внешними центровочными устройствами 61.

Как это видно на рис. 13, первый разрез 65a в круговом направлении бака, немного наклоненный по отношению к горизонтальной плоскости, обеспечивает проникновение пилы горизонтального разреза внутрь металла стенки бака под малым углом и подается постепенно по осевому направлению бака.

Первый венец металла, ограниченный винтовым вырезом, отрезается пилой вертикального разреза по вырезам 66 для образования первой серии блоков 26, которые могут быть эвакуированы и складированы в контейнере, размещаемом в бассейне внутреннего оборудования.

Следующие венцы, ограниченные винтовыми вырезами и постоянной высотой, отрезаются пилой вертикального разреза для образования блоков 26 прямоугольной или квадратной формы и эвакуируются друг за другом.

Демонтаж бака обеспечивается последовательным выполнением горизонтальных и вертикальных вырезов, ограничивающих блоки 26, которые эвакуируются друг за другом.

В процессе выреза блоков для реализации демонтажа бак 1 может быть пустым или заполнен водой до уровня, находящегося под уровнем отрезаемого участка. Уровень воды в баке может опускаться по мере продвижения разрезания к дну бака перед каждой операцией подъема бака между двумя сериями последующих операций разрезания.

Операция разрезания выполняются на постоянном уровне, расположенном немного выше верхнего уровня шахты бака.

Таким образом предотвращается выполнение разреза внутри шахты бака и от внутренней поверхности бака, что ограничивает загрязнение радиоактивными продуктами бетонных конструкций, образующих шахту бака.

Кроме того инструмент, используемый для разрезания, более доступен, а управление им упрощается.

На рис. 14 и 15, а также 16 и 17 показаны примеры выполнения устройства горизонтального и вертикального разрезания, обеспечивающие выполнение демонтажа банка 1 реактора путем выреза блоков в стенке этого бака.

Устройство горизонтального разрезания 80, показанное на рис. 14 и 15, и устройство вертикального разрезания 90, показанное на рис. 16 и 17, состоят из соответствующих циркулярных пил 81 и 91, установленных подвижными в радиальном направлении по отношению к баку 1 на соответствующей раме 82 и 92, размещенной в поперечном направлении над шахтой бака.

В случае устройства 80 разрезания в горизонтальном направлении диск 83 циркулярной пилы 81 помещается в горизонтальной плоскости и устанавливается с возможностью вращения вокруг вертикальной оси. Движение подачи циркулярной пилы 81 в направлении стрелки 84 обеспечивает реализацию горизонтального разреза в стенке бака 1 и по всей толщине, немного над шахтой бака и дна 9a бассейна внутреннего оборудования.

В случае, когда используется устройство разрезания, имеющее циркулярную пилу, возможно выполнение идеально горизонтального разреза, причем проникновение в металл стенки бака выполняется изнутри бака и по плоскости прямого сечения этого бака.

Циркулярная пила вертикального разреза 91 имеет диск пилы 93, расположенный в вертикальной плоскости и установленный с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси.

Проникновение в металл стенки бака выполняется изнутри бака и в осевой плоскости. Разрезы могут быть идеально вертикальными и перпендикулярными горизонтальным разрезам, выполненным ранее. Так получают блоки 26 из облученного материала прямоугольной или квадратной формы горизонтальными и вертикальными разрезами.

Разрезание стенки бака выполняется путем поворота бака на некоторый угол между двумя операциями разрезания с использованием последовательно устройства 80 разрезания в горизонтальном направлении и устройства 90 разрезания в вертикальном направлении.

Инструменты разрезания управляются на расстоянии, а операции разрезания выполняются во всех случаях в зоне, обеспечивающей предотвращение значительного загрязнения конструкций реактора радиоактивными продуктами.

На рис. 18 виден бак 101 ядерного реактора, охлаждаемого водой под давлением, в процессе фазы предварительной подготовки его демонтажа.

Бак 101 располагается внутри шахты бака 102 выполненной внутри бетонной конструкции 103 ядерного реактора.

Шахта бака 102 соединяется в верхней части с бассейном 104 реактора.

Для реализации демонтажа компонент реактора и, в частности, демонтажа бака 101 реактор был охлажден после окончательного останова, а бассейн 104 был заполнен водой. После этого была снята крышка бака и выгружены под водой сборки активной зоны и внутреннее оборудование, расположенное в баке. Затем слит бассейн реактора, а бак очищен от грязи, например, циркуляцией химических реактивов в контакте с внутренней поверхностью.

Бак слит и установлено на место устройство замыкания шахты бака.

В продолжении шахты бака, под дном бака 101a полусферической формы размещаются леса 107.

Инструмент разрезания вводится в шахту бака так, чтобы реализовать разрез труб связи бака с контуром реактора на уровне соединительных труб 105, 105' и 106, 108'. Выполняется также разрез направляющих труб или инструментальных труб 106, пересекающих дно 101a бака. Эта операция выполняется от верхней части лесов 107.

Под дно бака устанавливается опора 110, которая видна на рис. 19.

Опора 110 имеет опорную пластину 10a, крепление которой под дном бака обеспечивается штангами 111, введенными в направляющие