3.Примеры конструктивного исполнения отдельных элементов реактора

В данном разделе будет приведено конструктивное исполнение отдельных элементов реактора, применяющихся в настоящее время и показавших свою эффективность в космических ЯЭУ первого поколения.

Как уже отмечалось ядерный реактор или РП представляет собой сварную конструкцию. Она должна обеспечить герметичность его внутренних полостей при внешних механических нагрузках и температурных напряжениях, возникающих при работе реактора. Герметичность полостей должна соответствовать при ее контроле натеканию гелия не более 6,6×10^-10 м³Па/с для жидкометаллического контура и не более 2,66×10^-11 м³Па/с для цезиевого контура. Отсюда следует использование соответствующих конструкций сварных швов, способных обеспечить необходимую герметичность и технологичность.

Наиболее часто применяемыми типами сварных швов являются стыковой, стыковой с посадочным буртиком и с оплавлением кромок (рис. 14). Последний применяют наиболее широко и используют при сварке цилиндрических оболочек, оболочек и торцевых крышек, патрубков и подходящих к ним трубопроводов (рис.15).

Другой особенностью сварных соединений ядерных реакторов КЯЭУ является отсутствие в конструкции угловых швов (рис.16). Для приварки к корпусу реактора патрубков входа и выхода теплоносителя на цилиндрической поверхности оболочки фрезеруют тонкостенные цилиндрические буртики, к которым затем приваривают встык патрубки под трубопроводы теплоносителя (рис.15).

Другим типом шва, широко используемым при приварке сильфонов или линзовых компенсаторов, например, в ЭГК служит шов, приведенный на рисунках 17. В нем применяют подкладное тонкостенное кольцо, которое предохраняет сварной шов от раскрытия.

а- шов с оплавлением кромок, б-шов с посадочным буртиком, с – шов стыковой

Рисунок 14 – Примеры типов сварных швов

1-корпус реактора, 2- патрубок, 3- трубопровод

Рисунок 15 – Примеры типов сварных швов

1-корпус реактора, 2- патрубок трубопровода

Рисунок 16 – Угловой сварной шов

1-сильфон, 2 – подкладное кольцо, 3-кольцо для последующей сварки

Рисунок 17 – Схема приварки сильфона

Следующими типовыми элементом, часто используемым при проектировании реактора или РП, является герметизирующая после проверки герметичности объема трубка (рис.18). Ее наличие в конструкции связано с необходимостью проверки герметичности полости с одновременным заполнением ее инертным газом, главным образом, гелием. Приведенная на рисунке18 конструкция является результатом следующих технологических операций. Через приваренную к проверяемой полости трубку подают гелий. Он используется при проверке герметичности в качестве газа, регистрирующегося течеискателем. После проверки на герметичность и установлении в полости необходимого давления трубка пережимают сварочными клещами с одновременным выполнением сварочного шва. После этой операции трубку отрезают, контактный шов дублируют швом типа «оплавления кромок» и проверяют на герметичность.

1 – трубка, 2- корпус герметизируемого объема

Рисунок 18 – Схема выполнения герметизирующего шва