Корпус реактора.
Корпус современного водо-водяного реактора представляет собой сосуд высокого давления, состоящий из одной или нескольких сваренных торцами цилиндрических обечаек и приваренного к ним эллиптического или сферического (в зарубежных проектах) днища. Представленный на рис. 1.7 корпус реактора изготовлен посредством сварки цилиндрической обечайки с эллиптическим днищем 31. В верхней части корпус ослаблен: сверлениями, соединяющими внутреннюю полость реактора с приваренными к обечайке подводящими 18 и отводящими 14 патрубками, поэтому для сохранения равнопрочности конструкции верхняя часть обечайки соответствующим образом утолщена.
Обечайка корпуса — кованная из термостойкой перлитной стали. Днище — штампованное, изготовленное из стали того же класса. Для уменьшения коррозии все внутренние поверхности корпуса плакированы нержавеющей аустенитной сталью. Плакировка осуществляется посредством нанесения наплавки электродами соответствующего состава. Наплавка наносится в несколько слоев с последующей обработкой и полировкой поверхности. Толщина наплавки обычно лежит в диапазоне от 5 до 15 мм.
К внутренней поверхности обечайки корпуса приварено кольцо 17, предназначенное для фиксации корзины активной зоны и для крепления к нему посредством сварки двух изготовленных из нержавеющей стали цилиндрических обечаек 24 невыемного экрана. Эти обечайки совместно с омывающей их водой образуют радиационную защиту, уменьшающую потоки нейтронов и v-квантов, достигающих внутренней поверхности корпуса реактора. Это необходимо для снижения радиационных повреждений металла корпуса, следствием которых является его охрупчивание. Кроме того, омываемые водой обечайки выполняют роль теплового экрана, так как снижение интенсивности облучения корпуса ведет к уменьшению энерговыделения в нем.
Аналогичное назначение имеет нижний (днищевый) экран, образованный расположенными одна над другой плитами 30 из нержавеющей Стали. Крепление и дистанционирование плит осуществляются на центральном штыре, приваренном к днищу реактора.
В верхнем торце корпуса имеются нарезные отверстия, в которые ввертываются шпильки 7, предназначенные для обжатия фланца 9, фиксирующего крышку реактора и герметизирующего стык крышки с корпусом.
Буртом 21 реактор опирается на фундаментное кольцо бака биологической защиты, в который погружается корпус реактора (см. рис. 1.2). В некоторых проектах роль опорного кольца выполняют приваренные к днищу опоры-лапы, которыми реактор упирается в дно бака биологической защиты.
Крышка реактора.
Крышки водо-водяных реакторов бывают плоскими, эллиптическими и сферическими. Плоские крышки отличаются простотой конструкции, а эллиптические и сферические— более высокой прочностью.
Изображенная на рис. 1.7 плоская крышка реактора состоит из силовой плиты 6 и защитной пробки, расположенной в специальном коробе, закрытом сверху кольцевым листом 3.
Силовая плита изготовляется из термостойкой перлитной стали. Для уменьшения коррозии ее нижняя и боковая поверхности, как и внутренняя поверхность корпуса реактора, покрываются наплавкой из нержавеющей аустенитной стали.
К нижнему торцу крышки крепится плита 12 верхнего экрана, назначение которой аналогично назначению рассмотренных выше экранов. Кроме того, совместно с силовой плитой 6 плита 12 образует застойную зону, предохраняющую крышку реактора от тепловых ударов при резких изменениях температуры теплоносителя в сборной камере. При отсутствии такой застойной зоны резкие изменения температуры теплоносителя на выходе из технологических каналов (например, уменьшение температуры при аварийном выключении реактора) вызвали бы соответствующие колебания температуры нижней части силовой плиты, что могло бы привести к ее деформации и разуплотнению корпуса реактора.
Для герметизации проходящих через крышку реактора чехлов поглощающих стержней и датчиков системы теплотехнического контроля, а также для защиты этих чехлов от механических деформаций и организации (при необходимости) их охлаждения водой третьего контура в крышке установлены гильзы из нержавеющей стали (на рисунке не показаны), приваренные в нижней части к наплавке крышки. Уплотнение чехлов в гильзах осуществляется с использованием прокладок из отожженного никеля или меди. Герметизация зазора между гильзой и чехлом достигается посредством обжатия прокладки специальной гайкой узла уплотнения.
Для прохода тяги 1 компенсирующей решетки в силовой плите крышки реактора предусмотрено центральное сверление, куда устанавливается гильза 2 из нержавеющей стали. В нижней части эта гильза приваривается к наплавке крышки. Верхняя часть гильзы имеет резьбовой участок для присоединения привода компенсирующей решетки.
На силовой плите крышки в специальном коробе монтируется защитная пробка, обеспечивающая необходимое ослабление потока нейтронов и у-квантов, а также тепловую изоляцию крышки. В соответствии с назначением защитная пробка состоит из слоев теплоизолирующего материала 5 и биологической защиты 4.
