Несущая конструкция

Она служит опорой корпуса реактора, относится к важным для безопасности элементам нормальной эксплуатации , одновременно выполняя функции страхующего корпуса нижней, погруженной в нее, части реактора. Классификационное обозначение – 1НЛ, группа оборудования – А, категория сейсмостойкости – I. Несущая конструкция представляет собой цилиндрический вертикальный сосуд высокого давления, уплотняемый по своему верхнему фланцу элементами соединения с корпусом реактора. Обечайка НК изготовлена из листовой стали с внутренним диаметром 1500 мм и толщиной стенки 36 мм. Верхний фланец, днище и патрубки изготовлены из поковок. Материал фланца и днища – сталь Х18Н22В2Т2, остальных элементов НК – сталь 1Х18Н9Т. Прочностные расчеты НК при работе в качестве корпуса реактора СМ-2 представлены в [5.1].

Рама фиксации НК в пом. 54 образована двумя заделанными в стене помещения несущими балками, связанными между собой поперечинами. К раме болтами М24 крепятся стойки, приваренные верхней частью к четырем нижним патрубкам НК. Рама служит для закрепления НК от перемещений при сейсмических воздействиях и одновременно является подкрепляющим узлом строительной части здания, воспринимающим весовые нагрузки от системы НК – корпус реактора.

Наружная боковая поверхность НК окружена приреакторным пространством с застойной воздушной средой. Полость между НК и корпусом реактора объемом ~3,1м³ заполнена обессоленной (дистиллированной) водой под давлением 0,5 МПа, циркулирующей по контуру системы охлаждения межкорпусного пространства (СОМП) (раздел 6.5). Вход теплоносителя в межкорпусное пространство (МКП) осуществляется через один из нижних патрубков НК. Далее теплоноситель подъемным потоком направляется к четырем выходным патрубкам dy 65 в верхней части НК (отм. +5,92 м), откуда сборным коллектором dy 70 мм сливается в компенсатор объема СОМП. Предусмотрены три сдувки dy 10 мм из верхних точек подфланцевого объема МКП и по одной сдувке из верхних точек наклонных патрубков НК (для исключения скопления радиолитических газов в различных пазухах МКП).

Наряду с основным своим назначением, НК выполняет также роль страховочного корпуса (кожуха), предохраняющего погруженную в НК поверхность корпуса реактора от неконтролируемых течей теплоносителя и исключающего опорожнение реактора и осушение активной зоны при появлении течей основного металла или сварных швов нижней части корпуса реактора. Прочностные расчеты НК выполнялись с учетом всех возможных режимов ее эксплуатации За максимальные значения расчетных давлений внутри НК при разгерметизации поверхностей корпуса реактора, погруженных в полость НК, принимались [6.17, 6.18]:

· при работе в номинальном режиме (НУЭ) - 41 кгс/см²;

· при ННУЭ - 44 кгс/см²;

· при гидроиспытаниях реактора - 62 кгс/см²;

· при аварийной ситуации с разрывом экспериментального канала эксплуатировавшейся ранее водяной петли ВП-2 - 75 кгс/см².

Рабочие параметры МКП приведены в табл. № 5.2

Таблица № 5.2

Рабочие параметры МКП

Максимальная плотность нейтронного потока с Е ³ 0,1 МэВ в обечайке НК на уровне центральной плоскости активной зоны составляет 2,5×10¹⁰ см^-2с^-1. За 25 лет работы в составе РУ СМ-3 при коэффициенте использования мощности реактора 0,8 максимальный флюенс нейтронов в НК составит: с Е ³ 0,1 МэВ – 1,6×10¹⁹см^-2, с Е>0,5 МэВ – 1,1×10¹⁹ см^-2. С учетом интегрального флюенса 2,7×10²¹ см^-2 с Е ³ 0,1 МэВ, ранее набранного НК при работе в качестве корпуса реактора СМ-2 [5.2], ее суммарный флюенс по нейтронам с Е ³ 0,1 МэВ увеличится незначительно и составит < 2,72×10²¹ см^-2.

Работоспособность НК до таких флюенсов была обоснована в [5.2, 5.3], когда она еще работала в составе реактора СМ-2. В этих работах показано, что наиболее значительные изменения механических свойств материала НК происходят в начальной стадии облучения, в диапазоне флюенсов 0¸1,3×10²¹ см^-2. Экспериментальные данные, полученные после облучения в реакторе СМ-2 образцов стали 1Х18Н10Т (аналог 1Х18Н9Т по радиационной стойкости в условиях работы корпуса СМ-2), свидетельствуют о том, что дальнейшее увеличение дозы облучения нейтронами с Е ³0,1 МэВ вплоть до 9×10²¹ см^-2 не приводит к ухудшению механических свойств этих сталей и их сварных соединений. Расчет сопротивления охрупчиванию материала обечайки НК представлен в [5.4].

В состав собственно реактора входят корпус с крышкой, внутрикорпусные устройства (экран, разделитель потоков, центральная зона с хранилищами ТВС, механизм перегрузки, поддон), активная зона, отражатель, механическая часть РО СУЗ и экспериментальные каналы и устройства. Описание корпуса реактора и отдельных внутрикорпусных элементов представлено в главе 6, экспериментальных устройств – в главе 11.