CN106356107A - 一种增材制造的乏燃料贮存格架 - Google Patents
一种增材制造的乏燃料贮存格架 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106356107A CN106356107A CN201610996164.3A CN201610996164A CN106356107A CN 106356107 A CN106356107 A CN 106356107A CN 201610996164 A CN201610996164 A CN 201610996164A CN 106356107 A CN106356107 A CN 106356107A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- spent fuel
- fuel storage
- storage rack
- increasing material
- material manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21C—NUCLEAR REACTORS
- G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
- G21C19/02—Details of handling arrangements
- G21C19/06—Magazines for holding fuel elements or control elements
- G21C19/07—Storage racks; Storage pools
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
本发明提供了一种增材制造的乏燃料贮存格架,从底部到顶部依次包括底板、贮存腔、中子吸收板及包壳、围板,所述格架采用增材制造方法从底部往顶部逐层打印一体成型。相对于传统的焊接式或装配式乏燃料贮存格架,增材制造的乏燃料贮存格架具有结构形式简单、结构强度高、制造工艺简单、制造周期短等特点,可避免传统乏贮存格架焊接量大、焊接变形控制困难、制造工装复杂等难题,同时可以缩小贮存腔之间的间距,实现密集化贮存,提高乏燃料水池的贮存容量。
Description
技术领域
本发明涉及核电领域的乏燃料贮存,尤其涉及一种增材制造的乏燃料贮存格架。
背景技术
乏燃料贮存水池是从堆芯卸出的、使用后的燃料(乏燃料)在运输至乏燃料后处理厂之前的中间贮存场所,是核电厂的重要组成部分。每年从核电站反应堆内卸出的乏燃料约为反应堆总装料量的30%~40%。卸出的乏燃料具有很强的放射性并继续释放热量,需要在乏燃料水池中贮存相当长时间,在满足外运条件后(一般为10个日历年),乏燃料外运至专门的贮存设施中。由于国内还没有成熟的乏燃料长期贮存的设施或燃料外运成本非常高,通过提高在核电厂的厂内贮存能力是目前的主要应对措施。为了提高核电厂乏燃料贮存能力,各电厂大多采用乏燃料密集贮存技术。如何在保证安全的前提下,尽可能多地在核电厂内贮存乏燃料组件,是乏燃料贮存格架设计的关键技术问题。
传统的乏燃料贮存格架如图1所示,包括贮存腔、围板、底板、在底板下方具有支撑乏燃料贮存格架的支座,在贮存腔周围具有中子吸收板及包壳。该乏燃料贮存格架采用焊接形式,通过中子吸收板包壳将中子吸收板焊接固定在贮存腔四壁,贮存腔与贮存腔通过连接片进行焊接,贮存腔还需要与底板进行焊接,贮存格架制造过程中焊接工作量大、焊接变形控制难度高、焊接工装复杂。部分采用装配形式的乏燃料贮存格架,仍然存在零部件数量较多、装配复杂、制造周期长等问题。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种增材制造的乏燃料贮存格架,从底部到顶部依次包括底板、贮存腔、中子吸收板及包壳、围板,其特征在于,所述格架采用增材制造方法从底部往顶部逐层打印一体成型。
优选地,所述增材制造方法为激光沉积方法。
优选地,所述格架的底部为不锈钢结构。
优选地,所述格架的中部为不锈钢包覆中子吸收材料的结构。
优选地,所述格架的顶部为不锈钢结构。
优选地,所述中子吸收材料为碳化硼。
优选地,所述中子吸收材料覆盖燃料组件的活性区,且完全被所述不锈钢包覆。
相对于传统的焊接式或装配式乏燃料贮存格架,增材制造的乏燃料贮存格架具有结构形式简单、结构强度高、制造工艺简单、制造周期短等特点,可避免传统乏贮存格架焊接量大、焊接变形控制困难、制造工装复杂等难题,同时可以缩小贮存腔之间的间距,实现密集化贮存,提高乏燃料水池的贮存容量。
附图说明
图1为传统焊接式乏燃料贮存格架的立体图。
图2为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的立体图。
图3为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的主视图。
图4为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的底部的截面图。
图5为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的底部的截面图的局部放大图。
图6为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的中部的截面图。
图7为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的中部的截面图的局部放大图。
图8为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的顶部的截面图。
图9为符合本发明优选实施例的增材制造的乏燃料贮存格架的顶部的截面图的局部放大图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图2到图9所示,本发明提供了一种增材制造的乏燃料贮存格架,该格架从底部到顶部依次包括底板1、贮存腔3、中子吸收板及包壳2、围板4,采用增材制造方法从底部往顶部逐层打印一体成型。
相对于传统的焊接式或装配式乏燃料贮存格架,增材制造的乏燃料贮存格架具有结构形式简单、结构强度高、制造工艺简单、制造周期短等特点,可避免传统乏贮存格架焊接量大、焊接变形控制困难、制造工装复杂等难题,同时可以缩小贮存腔之间的间距,实现密集化贮存,提高乏燃料水池的贮存容量。
优选地,增材制造方法为激光沉积方法。无需复杂工装,制造工艺简单、制造周期短。
优选地,如图4所示,格架的底部为不锈钢结构。乏燃料贮存格架结构强度高、抗震性能好。
优选地,如图7所示,格架的中部为不锈钢6包覆中子吸收材料5的结构。通过增材方法将中子吸收材料5包覆在贮存腔壁不锈钢6内部,相对于中子吸收板2,具有临界安全性高、制造成本低等特点,可提高乏燃料贮存的安全性,并有效降低乏燃料贮存格架的制造成本。此外,中子吸收材料5通过增材方法包覆在贮存腔壁不锈钢内部,不与水接触,不存在腐蚀问题,安全性高。
优选地,如图9所示,格架的顶部为不锈钢结构。乏燃料贮存格架结构强度高、抗震性能好。
优选地,中子吸收材料为碳化硼。
优选地,中子吸收材料覆盖燃料组件的活性区,且完全被所述不锈钢包覆。
显然,本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种增材制造的乏燃料贮存格架,从底部到顶部依次包括底板、贮存腔、中子吸收板及包壳、围板,其特征在于,所述格架采用增材制造方法从底部往顶部逐层打印一体成型。
2.一种如权利要求1所述的增材制造的乏燃料贮存格架,其特征在于,所述增材制造方法为激光沉积方法。
3.一种如权利要求1所述的增材制造的乏燃料贮存格架,其特征在于,所述格架的底部为不锈钢结构。
4.一种如权利要求1所述的增材制造的乏燃料贮存格架,其特征在于,所述格架的中部为不锈钢包覆中子吸收材料的结构。
5.一种如权利要求1所述的增材制造的乏燃料贮存格架,其特征在于,所述格架的顶部为不锈钢结构。
6.一种如权利要求4所述的增材制造的乏燃料贮存格架,其特征在于,所述中子吸收材料为碳化硼。
7.一种如权利要求4所述的增材制造的乏燃料贮存格架,其特征在于,所述中子吸收材料覆盖燃料组件的活性区,且完全被所述不锈钢包覆。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610996164.3A CN106356107A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 一种增材制造的乏燃料贮存格架 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610996164.3A CN106356107A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 一种增材制造的乏燃料贮存格架 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106356107A true CN106356107A (zh) | 2017-01-25 |
Family
ID=57861718
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610996164.3A Pending CN106356107A (zh) | 2016-11-11 | 2016-11-11 | 一种增材制造的乏燃料贮存格架 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106356107A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107068221A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-08-18 | 上海核工程研究设计院 | 一种乏燃料贮存格架备用中子吸收组件 |
CN108091408A (zh) * | 2018-01-27 | 2018-05-29 | 镇江华核装备有限公司 | 一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架 |
CN108735317A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-02 | 江苏核电有限公司 | 一种pwr乏燃料组件贮存栅元及制造方法 |
CN111710450A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-25 | 上海阿波罗机械股份有限公司 | 一种乏燃料贮存格架的制造工艺 |
CN114944234A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-26 | 中国原子能科学研究院 | 一种端塞包壳一体化环形燃料棒及燃料组件 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101958155A (zh) * | 2009-07-13 | 2011-01-26 | 中国核电工程有限公司 | 一种乏燃料贮存格架 |
CN102339653A (zh) * | 2011-05-11 | 2012-02-01 | 中广核工程有限公司 | 乏燃料贮存格架 |
CN105070337A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-18 | 上海核工程研究设计院 | 一种具有内插式中子吸收装置的乏燃料贮存系统 |
US20160167132A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Washington State University | Additive manufacturing of porous scaffold structures |
CN205582504U (zh) * | 2016-05-09 | 2016-09-14 | 中国核动力研究设计院 | 一种反应堆压力容器的容器筒体结构 |
CN205666074U (zh) * | 2016-05-09 | 2016-10-26 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于电熔增材制造技术的反应堆压力容器整体顶盖结构 |
CN206363771U (zh) * | 2016-11-11 | 2017-07-28 | 上海核工程研究设计院 | 一种增材制造的乏燃料贮存格架 |
-
2016
- 2016-11-11 CN CN201610996164.3A patent/CN106356107A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101958155A (zh) * | 2009-07-13 | 2011-01-26 | 中国核电工程有限公司 | 一种乏燃料贮存格架 |
CN102339653A (zh) * | 2011-05-11 | 2012-02-01 | 中广核工程有限公司 | 乏燃料贮存格架 |
US20160167132A1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-16 | Washington State University | Additive manufacturing of porous scaffold structures |
CN105070337A (zh) * | 2015-08-31 | 2015-11-18 | 上海核工程研究设计院 | 一种具有内插式中子吸收装置的乏燃料贮存系统 |
CN205582504U (zh) * | 2016-05-09 | 2016-09-14 | 中国核动力研究设计院 | 一种反应堆压力容器的容器筒体结构 |
CN205666074U (zh) * | 2016-05-09 | 2016-10-26 | 中国核动力研究设计院 | 一种基于电熔增材制造技术的反应堆压力容器整体顶盖结构 |
CN206363771U (zh) * | 2016-11-11 | 2017-07-28 | 上海核工程研究设计院 | 一种增材制造的乏燃料贮存格架 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
赵飞云 等: "3D打印技术对核电设计与制造影响的基本思考", 《机械设计与研究》 * |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107068221A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-08-18 | 上海核工程研究设计院 | 一种乏燃料贮存格架备用中子吸收组件 |
CN107068221B (zh) * | 2017-02-28 | 2024-04-09 | 上海核工程研究设计院股份有限公司 | 一种乏燃料贮存格架备用中子吸收组件 |
CN108091408A (zh) * | 2018-01-27 | 2018-05-29 | 镇江华核装备有限公司 | 一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架 |
CN108735317A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-11-02 | 江苏核电有限公司 | 一种pwr乏燃料组件贮存栅元及制造方法 |
CN108735317B (zh) * | 2018-06-04 | 2024-02-09 | 江苏核电有限公司 | 一种pwr乏燃料组件贮存栅元及制造方法 |
CN111710450A (zh) * | 2020-06-22 | 2020-09-25 | 上海阿波罗机械股份有限公司 | 一种乏燃料贮存格架的制造工艺 |
CN114944234A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-08-26 | 中国原子能科学研究院 | 一种端塞包壳一体化环形燃料棒及燃料组件 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106356107A (zh) | 一种增材制造的乏燃料贮存格架 | |
US11791057B2 (en) | Reflectors for molten chloride fast reactors | |
EP0520438B1 (en) | Metal hydride neutron absorber arrangement for a nuclear fuel storage body | |
CN206363771U (zh) | 一种增材制造的乏燃料贮存格架 | |
CN106229020A (zh) | 一种乏燃料水池扩容方法 | |
CN102097142A (zh) | 核反应堆乏燃料干式贮存库 | |
CN1737948B (zh) | 同位素浓缩氮化物在核反应堆中的锕系元素燃料中的使用 | |
CN105931687A (zh) | 一种乏燃料贮存小室 | |
US8822964B2 (en) | Radioactive substance storage container | |
CN103871492B (zh) | 一种用于177压水堆核电站反应堆的堆芯屏蔽结构 | |
KR101776860B1 (ko) | 원자로 노심의 잉여반응도를 평탄화시키기 위한 가연성 흡수봉 | |
CN109979627B (zh) | 一种乏燃料组件吊篮 | |
US3663366A (en) | Shroud for a fuel assembly in a nuclear reactor | |
CN206619406U (zh) | 一种乏燃料贮存格架备用中子吸收组件 | |
CN106271442A (zh) | 乏燃料贮罐焊接工艺 | |
EP3743927A2 (en) | Dual-criterion fuel canister system | |
CN203026157U (zh) | 一种用于177压水堆核电站反应堆的堆芯屏蔽结构 | |
CN208400516U (zh) | 一种不锈钢硼铝复合板 | |
CN112599266A (zh) | 一种乏燃料贮存格架 | |
CN205900108U (zh) | 一种乏燃料贮存小室 | |
CN108962414A (zh) | 一种钚溶液贮罐 | |
US11004571B2 (en) | Modular basket assembly for fuel assemblies | |
CN107068220A (zh) | 一种实现核燃料密集化放置的临界安全控制方法 | |
CN107068221A (zh) | 一种乏燃料贮存格架备用中子吸收组件 | |
CN208111102U (zh) | 一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170125 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |