CN104952502A - 一种球形核燃料元件运输贮存容器 - Google Patents

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张洪军
王庆
唐兴贵
谢亮
王晓江
卢可可
徐小刚
邵增
刘杨
薛娜
罗宝军
罗勇
姚琳
汪俊
郝建生
刘慧芳
袁炜
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Abstract

本发明公开了一种球形核燃料元件运输贮存容器的结构，涉及危险品运输和贮存领域，包括外容器和内容器；所述外容器包括容器筒体和通过螺柱与容器筒体相连的容器外盖；所述内容器包括容器壳体、容器内盖、中子吸收层和集束元件筒组；本发明实施例适用于放射性物质运输和贮存领域，解决了缺乏专门适用于球形核燃料元件运输、贮存、防火、减震性能好、又容易操作的容器的问题。

Description

一种球形核燃料元件运输贮存容器
技术领域
本发明涉及危险品运输、贮存领域，尤其涉及一种球形核燃料元件运输贮存容器。
背景技术
球形核燃料元件在运输和贮存过程中需要保证核燃料的安全，在正常贮存、运输条件和贮存、运输事故条件下要保证球形核燃料元件包容在容器内部，不会散落到运输容器外部。因此在运输贮存容器的设计中就需要考虑选用合适的容器筒体结构和容器盖结构，保证在冲击、跌落或火烧时容器内部球形燃料元件的安全。
在实现上述贮存、运输球形核燃料组件的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：
缺乏专门适用于球形核燃料元件运输、贮存，减震性能好，防火，又容易操作的运输贮存容器。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的在于提供一种球形核燃料元件运输贮存容器，减轻运输和贮存过程中产生的振动对容器中球形核燃料元件的影响，减震性能好，防火，又容易操作，保证球形核燃料的运输、贮存安全。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下所描述：
一种球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于，包括外容器和内容器；所述外容器包括容器筒体和通过螺柱与容器筒体相连的容器外盖；所述容器外盖包括通过焊接形成的“凸”形金属外壳及内部填充的防火减震材料；所述容器筒体包括通过焊接形成的“凹”形金属壳体和内部填充的防火减震材料；所述内容器包括容器壳体、容器内盖、中子吸收层和集束元件筒组；所述容器壳体由容器内筒体和容器内底板组成，所述的容器内筒体上端内部端口设置有顶板，所述的容器内盖通过螺栓与顶板连接，所述容器内盖为凸形金属圆盘并通过螺栓与容器内筒体连接；所述中子吸收层位于容器内筒体外部，包括中子吸收材料和与容器内筒体外壁焊接一起的中子吸收材料保护外壳；所述集束元件筒组位于容器内筒体内部，包括若干根规则布置的用于装载球形核燃料元件的圆筒。
进一步，所述的容器内筒体的内壁均匀设置有用于固定集束元件筒组的环形支撑筋板。
进一步，所述的容器内筒体内部周向设有连接筋板，连接筋板上下贯穿支撑筋板，连接筋板上下两端分别插入顶板和容器内底板的卡槽内。
进一步，所述的容器筒体的外层筒体和内层筒体之间的空腔上部设有顶部加强筋，外层筒体和内层筒体之间的空腔下部设有底部加强筋，所述的容器筒体的外部设有环形加强筋。
进一步，所述的容器筒体的上部设有顶部缓冲板。
进一步，所述的容器筒体的上部设有吊耳，所述的容器外盖顶部设有用于提升容器外盖的周向均布的垫块。
进一步，所述的容器外盖顶部、容器筒体外壁设有排气孔。
进一步，所述的顶板和容器内盖之间设置有密封垫片。
进一步，所述的容器外盖底部设有用于缓冲容器内容物的冲击的凸台结构。
进一步，所述的中子吸收材料保护外壳与容器内筒体外壁焊接形成的环形腔的上下两端分别设置上限位挡板和下限位挡板，用于固定中子吸收材料。
本发明的效果在于：本发明在采取了上述技术方案以后，通过螺柱将容器盖与容器筒体连接，球形核燃料元件装载于内容器内的核燃料筒内，内容器装载于外容器筒体内，使得球形核燃料元件包容在容器内部，便于球形核燃料的装卸操作。通过设置防火减震材料和顶部缓冲板，防止了运输中的冲击、火烧等对运输容器中球形核燃料元件的影响。通过设置密封垫片，密封容器。通过设置中子吸收层，防止球形核燃料达到临界，保证了球形核燃料元件的运输、贮存安全。
附图说明
图1为本发明实施例球形核燃料元件运输贮存容器的外形结构示意图；
图2为图1中容器的俯视图；
图3为图1中容器的纵向剖视图；
图4a、图4b为图3中容器的局部放大示意图；
图5为本发明实施例中内容器的中间断面示意图；
其中：1.垫块；2.防火减震材料；3.吊耳；4.上限位挡块；5.顶部加强筋；6.防火减震材料；7.连接筋板；8.支撑筋板；9.外层筒体；10.内层筒体；11.环形加强筋；12.内支腿；13.底部加强筋；14.外支腿；15.容器外底板；16.下限位挡块；17.容器内底板；18.圆筒；19.中子吸收层保护外壳；20.中子吸收材料；21.内筒体；22.密封垫片；23.顶板；24.容器内盖；25.螺柱；26.顶部缓冲板；27.容器外盖。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行描述。
实施例
如图1—图5所示，球形核燃料元件运输贮存容器包括外容器和内容器。外容器为运输容器，内容器为贮存容器，贮存容器安置在运输容器内部。外容器包括容器筒体和通过螺柱25与容器筒体相连的容器外盖27；容器外盖27为金属板拼焊形成的凸形结构，内部空腔装填有防火减震材料2；容器外层筒体9、内层筒体10、顶部加强筋5、底部加强筋13和容器外底板15拼焊形成凹形空腔结构，内部填充防火减震材料6；在容器筒体外部焊接环形加强筋11，用于缓冲容器水平跌落时的冲击载荷；在容器筒体顶部焊接吊耳3，用于提升容器筒体或容器整体；在容器外底板15底部设置环形外支腿14，用于支撑运输容器；容器外盖27和容器筒体外壁设有排气孔，用于排出容器加工制造过程中空腔中的多余空气。内容器包括容器内筒体21、容器内盖24、中子吸收层和集束元件筒组；容器内筒体21、顶板23和容器内底板17通过焊接形成容器壳体；容器内盖1通过螺栓与容器内筒体21连接；中子吸收材料保护外壳19和内筒体21外壁上焊接形成的凹腔结构，凹腔中填充中子吸收材料20，中子吸收材料20为硼铝复合材料，可以吸收中子，防止核燃料达到临界；中子吸收材料20的上下两端设置有上下限位挡块4、16，用于固定中子吸收材料20；集束元件筒组包括151根规则布置的圆筒18，用于装载球形核燃料；容器内盖24与集束元件筒组之间有密封垫片22，用于容器；容器内筒体内壁设有3个支撑筋板8和6对连接筋板7，用于固定集束筒18，增强贮存容器的抗震能力，保护球形核燃料元件；容器内底板17底部焊接有环形内支腿12，用于支撑贮存容器。
综上所述，通过螺柱25将容器内盖24和容器外盖27与容器筒体连接，球形核燃料元件装载于内容器内的圆筒18内，内容器装载于外容器筒体内，使得球形核燃料元件包容在容器内部，便于球形核燃料的装卸操作。通过设置防火减震材料2与6和顶部缓冲板26和环形加强筋11，防止了运输中的冲击、火烧等对运输容器中球形核燃料元件的影响。通过设置密封垫片22，密封容器。通过设置中子吸收层，防止球形核燃料达到临界，保证了球形核燃料元件的运输和贮存安全。本发明实施例提供的球形核燃料元件贮存运输容器应用于放射性物质的贮存、运输过程。
需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本发明的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本发明的保护范围内。本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本发明的目的，并非用于限制本发明。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：包括外容器和内容器；所述外容器包括容器筒体和通过螺柱(25)与容器筒体相连的容器外盖(27)；所述容器外盖(27)包括通过焊接形成的“凸”形金属外壳及内部填充的防火减震材料(2)；所述容器筒体包括通过焊接形成的“凹”形金属壳体和内部填充的防火减震材料(6)；所述内容器包括容器壳体、容器内盖(24)、中子吸收层和集束元件筒组；所述容器壳体由容器内筒体(21)和容器内底板(17)组成，所述的容器内筒体(21)上端内部端口设置有顶板(23)，所述的容器内盖(24)通过螺栓与顶板(23)连接，所述容器内盖(24)为凸形金属圆盘并通过螺栓与容器壳体连接；所述中子吸收层位于容器内筒体(21)外部，包括中子吸收材料(20)和与容器内筒体(21)外壁焊接一起的中子吸收材料保护外壳(19)；所述集束元件筒组位于容器壳体内部，包括若干根规则布置的用于装载球形核燃料元件的圆筒(18)。
2.根据权利要求1所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的容器内筒体(21)的内壁均匀设置有用于固定集束元件筒组的环形支撑筋板(8)。
3.根据权利要求2所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的容器内筒体(21)内部周向设有连接筋板(7)，连接筋板(7)上下贯穿支撑筋板(8)，连接筋板(7)上下两端分别插入顶板(23)和容器内底板(17)的卡槽内。
4.根据权利要求1到3任一权利要求所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的容器筒体的外层筒体(9)和内层筒体(10)之间的空腔上部设有顶部加强筋(5)，外层筒体(9)和内层筒体(10)之间的空腔下部设有底部加强筋(13)，所述的容器筒体的外部设有环形加强筋(11)。
5.根据权利要求1到3任一权利要求所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的容器筒体的上部设有顶部缓冲板(26)。
6.根据权利要求1到3任一权利要求所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的容器筒体的上部设有吊耳(3)，所述的容器外盖(27)顶部设有用于提升容器外盖(27)的周向均布的垫块(1)。
7.根据权利要求1到3任一权利要求所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的容器外盖(27)顶部、容器筒体(11)外壁设有排气孔。
8.根据权利要求1到3任一权利要求所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的顶板(23)和容器内盖(24)之间设置有密封垫片(22)。
9.根据权利要求1到3任一权利要求所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的容器外盖(27)底部设有用于缓冲容器内容物的冲击的凸台结构。
10.根据权利要求1到3任一权利要求所述的球形核燃料元件运输贮存容器，其特征在于：所述的中子吸收材料保护外壳(19)与容器内筒体(21)外壁焊接形成的环形腔的上下两端分别设置上限位挡板(4)和下限位挡板(16)，用于固定中子吸收材料(20)。
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