CN108091408A - 一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架 - Google Patents
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Abstract
本发明一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，包括底座、分隔架以及运输箱；所述分隔架为一体式结构，所述分隔架自上而下包括三层，分别为底层、中层以及顶层；所述空腔内设有运输箱，所述运输箱数量、大小、形状、结构均与所述空腔相对应。采用多层分隔架结构，自上而下分隔架空腔依次减少，三棱柱形状的分隔架，再装载多个运输箱的同时保证了稳定性高，通过多个相互焊接的钢板形成一体式的分隔架，可靠性高；运输格架的承载性能高的要求，安全性能也得到保证，中途乏燃料在格架上不会摇晃、掉落，使用效果佳。
Description
技术领域
本发明涉及一种运输格架，具体地说是一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架。
背景技术
乏燃料又称辐照核燃料，是经受过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应堆产生。核燃料在堆内经中子轰击发生核反应，经一定时间从堆内卸出。它含有大量未用完的可增殖材料铀-238或钍-232，未烧完的和新生成的易裂变材料钚-239、铀-235或铀-233以及核燃料在辐照过程中产生的镎、镅、锔等超铀元素，另外还有裂变元素锶-90、铯-137、锝-99等。这种燃料的铀含量降低，无法继续维持核反应,所以叫乏燃料。乏核燃料中包含有大量的放射性元素，因此具有放射性，如果不加以妥善处理，会严重影响环境与接触它们的人的健康。
乏燃料的比活度很高。还释放大量的衰变热。必须储存一段时间待放射性和余热降到一定程度后再进行操作及处理。按储存方式乏燃料储存又有湿式储存和干式储存之分。由于核电站乏燃料的湿式和干式存储能力有限，并且只能作为暂时储存方式，这些乏燃料必须被运输到乏燃料后处理厂或其他地方进行乏燃料的后处理。因此乏燃料的运输是不可缺少的环节，又因为乏燃料的特殊性，使乏燃料的运输有特殊的要求：（1）由于运输需要将燃料堆叠在交通工具如汽车内，因此对于运输格架的承载性能有着很高的要求，需要其承载力高的同时安全性能也得到保证，不能发生中途乏燃料在格架上摇晃、掉落等情况发生；（2）在运输过程中，运输容器要保证乏燃料组件不仅在正常情况下结构完好无损坏，抗冲击效果好，稳定性高；（3）在核电站卸料乏燃料组件运输过程中，乏燃料组件放出的衰变热必须能够被有效导出到外界环境中，并且乏燃料包壳的最高温度必须低于法规规定的限值。
发明内容
本发明针对上述问题提出了一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架。
具体的技术方案如下：
一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，其特征在于，包括底座、分隔架以及运输箱；所述底座呈长方体结构，所述底座由高强钢构成；所述分隔架固定设置于所述底座顶部；所述分隔架为一体式结构，所述分隔架自上而下包括三层，分别为底层、中层以及顶层；所述底层包括上钢板、下钢板以及交叉钢板，所述下钢板焊接与所述底座顶部，所述底层的交叉钢板数量为六个，呈两两倾斜交错分布，底层的交叉钢板之间通过相互焊接实现连接，所述底层的交叉钢板顶部均与所述上钢板焊接，底部均与下钢板焊接，底层的所述交叉钢板与上下钢板之间形成5个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述中层包括第一钢板、第二钢板以及交叉钢板，所述第一钢板焊接与所述上钢板顶部，所述中层的交叉钢板数量为4个，呈两两倾斜交错分布成M形，中层的交叉钢板之间通过相互焊接实现连接，所述中层的交叉钢板顶部均与所述第二钢板焊接，底部均与第一钢板焊接，中层的所述交叉钢板与第一钢板、第二钢板之间形成3个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述顶层包括第三钢板以及倒V形钢板，所述第三钢板焊接与所述第二钢板顶部，所述倒V钢板底部两端与第三钢板顶部两端焊接，所述倒V钢板与第三钢板之间形成1个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述底层、中层、顶层的空腔大小、形状、结构均相同，
所述空腔内设有运输箱，所述运输箱数量、大小、形状、结构均与所述空腔相对应。
进一步的，所述运输箱包括运输箱本体、辐射屏蔽壳体以及端盖；所述运输箱本体呈三棱柱结构，所述运输箱本体内部设有放置室和散热通道，所述放置室与散热通道均为贯穿运输箱本体的三角形通道，所述放置室数量为6个，在运输箱本体中间均匀分成三排，第一排一个放置室，第二排两个放置室，第三排三个放置室；所述散热通道数量为三个，所述散热通道呈倒三角形结构，所述散热通道均匀分布在第二排放置室与第三排放置室的两个放置室之间；所述散热通道内侧壁上设置有散热条，所述散热条数量为多个，均匀分布于所述散热通道三面侧壁的中间部位，所述散热条在所述散热通道内侧壁上呈倾斜设置；所述辐射屏蔽壳体固定套合在所述运输箱四周外部，所述辐射屏蔽壳体外表面呈三棱柱结构，所述辐射屏蔽壳体有钢构成，其内部四周设置有由铅构成的辐射屏蔽板，所述辐射屏蔽板数量为九块，均匀分布于所述辐射屏蔽壳体三个侧壁的内部；所述端盖数量为两个，通过螺栓螺母可拆卸地固定在所述运输箱本体两端，所述端盖呈三棱柱结构，所述端盖上设置有三个通气孔，所述三个通气孔呈三角形通孔，所述通气孔大小、形状、位置、结构均与所述散热通道相对应。
进一步的，所述运输箱本体由钢构成。
进一步的，所述运输箱本体呈正三棱柱结构。
进一步的，所述散热条与所述散热通道内侧壁所成夹角A为60度。
本发明的有益效果为：
1、采用多层分隔架结构，自上而下分隔架空腔依次减少，三棱柱形状的分隔架，再装载多个运输箱的同时保证了稳定性高，通过多个相互焊接的钢板形成一体式的分隔架，可靠性高；运输格架的承载性能高的要求，安全性能也得到保证，中途乏燃料在格架上不会摇晃、掉落，使用效果佳；
2、采用三棱柱结构的运输箱本体结构，在运输过程中，由于其独特的正三角形结构，稳定性高，不易发生摇晃或者滚动，且通过运输箱本体由于辐射屏蔽壳体两重钢制结构，抗冲击效果佳，牢固性好，在运输过程中，运输容器要保证乏燃料组件不仅在正常情况下结构完好无损坏；
3、采用特殊的散热通道与放置室结构，放置室内放置乏燃料组件，每个放置室至少有一个侧壁紧邻散热通道，能够起到很好的散热效果，通过多个散热条加大与空气的换热面积，能够有效保障散热效果，乏燃料组件放出的衰变热必须能够被有效导出到外界环境中，有利于运输安全；
4、特别设置了防辐射的辐射屏蔽壳体，通过铅构成的辐射屏蔽板能够对乏燃料组件做到相应的辐射屏蔽作用，提高安全性能。
附图说明
图1为本发明底座与分隔架示意图。
图2为本发明装载运输箱图。
图3为本发明运输箱主视图。
图4为本发明运输箱侧视图。
图5为本发明运输箱B—B向剖面图。
具体实施方式
为使本发明的技术方案更加清晰明确，下面对本发明进行进一步描述，任何对本发明技术方案的技术特征进行等价替换和常规推理得出的方案均落入本发明保护范围。本发明中所提及的固定连接，固定设置均为机械领域中的通用连接方式，焊接、胶粘、螺栓螺母连接以及螺钉连接均可。
附图标记说明
底座4、分隔架5、底层51、上钢板511、下钢板512、交叉钢板513、中层52、第一钢板521、第二钢板522、交叉钢板523、顶层53、第三钢板531、倒V形钢板532、空腔54、运输箱6、
运输箱本体1、放置室11、散热通道12、散热条121、辐射屏蔽壳体2、辐射屏蔽板21、端盖3、通气孔31。
一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，其特征在于，包括底座、分隔架以及运输箱；所述底座呈长方体结构，所述底座由高强钢构成；所述分隔架固定设置于所述底座顶部；所述分隔架为一体式结构，所述分隔架自上而下包括三层，分别为底层、中层以及顶层；所述底层包括上钢板、下钢板以及交叉钢板，所述下钢板焊接与所述底座顶部，所述底层的交叉钢板数量为六个，呈两两倾斜交错分布，底层的交叉钢板之间通过相互焊接实现连接，所述底层的交叉钢板顶部均与所述上钢板焊接，底部均与下钢板焊接，底层的所述交叉钢板与上下钢板之间形成5个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述中层包括第一钢板、第二钢板以及交叉钢板，所述第一钢板焊接与所述上钢板顶部，所述中层的交叉钢板数量为4个，呈两两倾斜交错分布成M形，中层的交叉钢板之间通过相互焊接实现连接，所述中层的交叉钢板顶部均与所述第二钢板焊接，底部均与第一钢板焊接，中层的所述交叉钢板与第一钢板、第二钢板之间形成3个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述顶层包括第三钢板以及倒V形钢板，所述第三钢板焊接与所述第二钢板顶部，所述倒V钢板底部两端与第三钢板顶部两端焊接，所述倒V钢板与第三钢板之间形成1个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述底层、中层、顶层的空腔大小、形状、结构均相同，
所述空腔内设有运输箱，所述运输箱数量、大小、形状、结构均与所述空腔相对应。
进一步的，所述运输箱包括运输箱本体、辐射屏蔽壳体以及端盖；所述运输箱本体呈三棱柱结构，所述运输箱本体内部设有放置室和散热通道，所述放置室与散热通道均为贯穿运输箱本体的三角形通道，所述放置室数量为6个，在运输箱本体中间均匀分成三排，第一排一个放置室，第二排两个放置室，第三排三个放置室；所述散热通道数量为三个，所述散热通道呈倒三角形结构，所述散热通道均匀分布在第二排放置室与第三排放置室的两个放置室之间；所述散热通道内侧壁上设置有散热条，所述散热条数量为多个，均匀分布于所述散热通道三面侧壁的中间部位，所述散热条在所述散热通道内侧壁上呈倾斜设置；所述辐射屏蔽壳体固定套合在所述运输箱四周外部，所述辐射屏蔽壳体外表面呈三棱柱结构，所述辐射屏蔽壳体有钢构成，其内部四周设置有由铅构成的辐射屏蔽板，所述辐射屏蔽板数量为九块，均匀分布于所述辐射屏蔽壳体三个侧壁的内部；所述端盖数量为两个，通过螺栓螺母可拆卸地固定在所述运输箱本体两端，所述端盖呈三棱柱结构，所述端盖上设置有三个通气孔，所述三个通气孔呈三角形通孔，所述通气孔大小、形状、位置、结构均与所述散热通道相对应。
进一步的，所述运输箱本体由钢构成。
进一步的，所述运输箱本体呈正三棱柱结构。
进一步的，所述散热条与所述散热通道内侧壁所成夹角A为60度。
本发明的有益效果为：
1、采用多层分隔架结构，自上而下分隔架空腔依次减少，三棱柱形状的分隔架，再装载多个运输箱的同时保证了稳定性高，通过多个相互焊接的钢板形成一体式的分隔架，可靠性高；运输格架的承载性能高的要求，安全性能也得到保证，中途乏燃料在格架上不会摇晃、掉落，使用效果佳；
2、采用三棱柱结构的运输箱本体结构，在运输过程中，由于其独特的正三角形结构，稳定性高，不易发生摇晃或者滚动，且通过运输箱本体由于辐射屏蔽壳体两重钢制结构，抗冲击效果佳，牢固性好，在运输过程中，运输容器要保证乏燃料组件不仅在正常情况下结构完好无损坏；
3、采用特殊的散热通道与放置室结构，放置室内放置乏燃料组件，每个放置室至少有一个侧壁紧邻散热通道，能够起到很好的散热效果，通过多个散热条加大与空气的换热面积，能够有效保障散热效果，乏燃料组件放出的衰变热必须能够被有效导出到外界环境中，有利于运输安全；
4、特别设置了防辐射的辐射屏蔽壳体，通过铅构成的辐射屏蔽板能够对乏燃料组件做到相应的辐射屏蔽作用，提高安全性能。
Claims (5)
1.一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，其特征在于，包括底座、分隔架以及运输箱；所述底座呈长方体结构，所述底座由高强钢构成；所述分隔架固定设置于所述底座顶部；所述分隔架为一体式结构，所述分隔架自上而下包括三层，分别为底层、中层以及顶层；所述底层包括上钢板、下钢板以及交叉钢板，所述下钢板焊接与所述底座顶部，所述底层的交叉钢板数量为六个，呈两两倾斜交错分布，底层的交叉钢板之间通过相互焊接实现连接，所述底层的交叉钢板顶部均与所述上钢板焊接，底部均与下钢板焊接，底层的所述交叉钢板与上下钢板之间形成5个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述中层包括第一钢板、第二钢板以及交叉钢板，所述第一钢板焊接与所述上钢板顶部，所述中层的交叉钢板数量为4个，呈两两倾斜交错分布成M形，中层的交叉钢板之间通过相互焊接实现连接，所述中层的交叉钢板顶部均与所述第二钢板焊接，底部均与第一钢板焊接，中层的所述交叉钢板与第一钢板、第二钢板之间形成3个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述顶层包括第三钢板以及倒V形钢板，所述第三钢板焊接与所述第二钢板顶部，所述倒V钢板底部两端与第三钢板顶部两端焊接，所述倒V钢板与第三钢板之间形成1个空腔，所述空腔呈正三棱柱形状；所述底层、中层、顶层的空腔大小、形状、结构均相同，
所述空腔内设有运输箱，所述运输箱数量、大小、形状、结构均与所述空腔相对应。
2.如权利要求1的一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，其特征为，所述运输箱包括运输箱本体、辐射屏蔽壳体以及端盖；所述运输箱本体呈三棱柱结构，所述运输箱本体内部设有放置室和散热通道，所述放置室与散热通道均为贯穿运输箱本体的三角形通道，所述放置室数量为6个，在运输箱本体中间均匀分成三排，第一排一个放置室，第二排两个放置室，第三排三个放置室；所述散热通道数量为三个，所述散热通道呈倒三角形结构，所述散热通道均匀分布在第二排放置室与第三排放置室的两个放置室之间；所述散热通道内侧壁上设置有散热条，所述散热条数量为多个，均匀分布于所述散热通道三面侧壁的中间部位，所述散热条在所述散热通道内侧壁上呈倾斜设置；所述辐射屏蔽壳体固定套合在所述运输箱四周外部，所述辐射屏蔽壳体外表面呈三棱柱结构，所述辐射屏蔽壳体有钢构成，其内部四周设置有由铅构成的辐射屏蔽板，所述辐射屏蔽板数量为九块，均匀分布于所述辐射屏蔽壳体三个侧壁的内部；所述端盖数量为两个，通过螺栓螺母可拆卸地固定在所述运输箱本体两端，所述端盖呈三棱柱结构，所述端盖上设置有三个通气孔，所述三个通气孔呈三角形通孔，所述通气孔大小、形状、位置、结构均与所述散热通道相对应。
3.如权利要求2的一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，其特征为，所述运输箱本体由钢构成。
4.如权利要求2的一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，其特征为所述运输箱本体呈正三棱柱结构。
5.如权利要求2的一种安全型乏燃料专用贮藏运输格架，其特征为，所述散热条与所述散热通道内侧壁所成夹角A为60度。
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