CN110444306A - 一种乏燃料运输容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种乏燃料运输容器，包括顶部设有开口的筒体及乏燃料格架；乏燃料格架设置在筒体内部，筒体筒壁内设有能够屏蔽辐射的辐射第一屏蔽结构，筒体外部设有减震器结构，筒体顶端设有吊耳轴结构，筒体底端设有翻转轴结构，筒体开口处设有可屏蔽辐射的法兰，法兰与筒体顶端可拆卸连接。本发明所述的一种乏燃料运输容器，解决了乏燃料等放射性物质在运输过程中需要保证运输的安全问题。
Description
技术领域
本发明属于核技术领域，尤其是涉及一种乏燃料运输容器。
背景技术
放射性废物的处理涉及将废物从生产场所转移到最终储存地的重要运输工作。乏燃料的运输对运输设备和运输监督提出了特殊要求。乏燃料含有裂变产物，使其具有高放射性。它也会产生热量。由于乏燃料也含有可裂变材料，因此必须考虑危险性。这对运输桶的设计提出了特殊要求。有效散热需要大的冷却表面积。同时，乏燃料等放射性物质在运输过程中需要保证运输的安全问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种乏燃料运输容器，解决了乏燃料等放射性物质在运输过程中需要保证运输的安全问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种乏燃料运输容器，包括顶部设有开口的筒体及乏燃料格架；
所述乏燃料格架设置在所述筒体内部，所述筒体筒壁内设有能够屏蔽辐射的辐射第一屏蔽结构，所述筒体外部设有减震器结构，所述筒体顶端设有吊耳轴结构，所述筒体底端设有翻转轴结构，
所述筒体开口处设有可屏蔽辐射的法兰，所述法兰与所述筒体顶端可拆卸连接。
进一步的，所述减震器结构包括第一减震器及第二减震器，所述第一减震器套设在所述筒体外壁的顶部，所述第二减震器套设在所述筒体外壁的侧壁底部及筒体下端面。
进一步的，所述吊耳轴结构包括两个吊耳轴，两个所述吊耳轴对称设置在所述筒体的左右两端，每一所述吊耳轴均贯穿所述第一减震器，每一所述吊耳轴均与所述筒体转动连接。
进一步的，所述翻转耳轴结构包括两个翻转耳轴，两个所述翻转耳轴对称设置在所述筒体的左右两端，每一所述翻转耳轴均贯穿所述第二减震器，每一所述翻转耳轴均与所述筒体转动连接。
进一步的，所述筒体由内至外依次包括内壳、中壳及外壳，所述第一屏蔽结构设置在所述内壳与中壳之间及中壳与外壳之间。
进一步的，所述第一屏蔽结构包括多层铅板及多层硼聚乙烯层，每一所述硼聚乙烯层均设置在两层铅板之间。
进一步的，所述内壳、中壳及外壳为碳钢壳体。
进一步的，所述法兰底端设有顶盖，所述顶盖内设有第二屏蔽结构，所述第二屏蔽结构包括多层圆形铅板及多层圆形硼聚乙烯层，每一所述圆形硼聚乙烯层均设置在两层圆形铅板之间。
相对于现有技术，本发明所述的一种乏燃料运输容器具有以下优势：
本发明所述的一种乏燃料运输容器，减震器结构包括第一减震器及第二减震器，第一减震器及第二减震器分别设置在筒体两端，第一减震器及第二减震器采用了内置弹簧的结构，通过弹簧吸收振动。在运输过程中，由于路面不平，对运输车造成的振动会传递到运输容器。由于被运输的乏燃料已经在反应堆内使用很长时间，经受了热疲劳、冷却剂冲击载荷等，乏燃料的包壳结构并不像新燃料那样有足够的强度。剧烈的振动，对于乏燃料的包壳是一个机械疲劳载荷。如果出现包壳破裂，会产生严重后果，包壳内的放射性气体和尘埃会排放出来，对环境和运输人员伤害极大。这是在乏燃料运输过程中要绝对避免的。在反应堆上，燃料包壳是屏蔽的第一道屏障，它确保燃料在核反应中产生的气体和尘埃不会泄漏到环境中。对于运输时，包壳仍然是第一道屏障，必须确保包壳不能破裂。没有减震器，运输车在路上行走时，如果有大的路障，产生比较大的振动，会对燃料包壳产生比较大的机械疲劳破坏。有减震器之后，可以避免包壳的破裂。，通过连接螺栓将与运输容器筒体连接，进而能够保证减震器起到减震效果的同时，又能够保证减震器与筒体之间的固定连接；第一减震器及第二减震器在乏燃料运输过程中，用于吸收正常运输和事故跌落工况下的冲击能量，能够提高乏燃料抗冲击性能，减轻对乏燃料造成的影响，保证乏燃料运输的安全性。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种乏燃料运输容器结构示意图；
图2为本发明实施例所述的一种乏燃料运输容器中的乏燃料格架示意图。
附图标记说明：
1-乏燃料格架；2-吊耳轴；3-翻转耳轴；4-顶法兰；5-顶部减震器；6-筒体；7-尾部减震器；8-顶盖。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种乏燃料运输容器，包括顶部设有开口的筒体6及乏燃料格架1；
乏燃料格架1设置在筒体6内部，筒体6筒壁内设有能够屏蔽辐射的辐射第一屏蔽结构，筒体6外部设有减震器结构，筒体6顶端设有吊耳轴结构，筒体6底端设有翻转轴结构，
筒体6开口处设有可屏蔽辐射的法兰4，法兰4与筒体6顶端可拆卸连接。
减震器结构包括第一减震器5及第二减震器7，第一减震器及第二减震器采用了内置弹簧的结构，第一减震器5套设在筒体6外壁的顶部，第二减震器7套设在筒体6外壁的侧壁底部及筒体6下端面。
吊耳轴结构包括两个吊耳轴2，两个吊耳轴2对称设置在筒体6的左右两端，每一吊耳轴2均贯穿第一减震器5，每一吊耳轴2均与筒体转动连接，吊耳轴2既能够固定第一减震器5，又能够在装卸筒体6的过程中起到起吊的支撑作用。
翻转耳轴结构包括两个翻转耳轴3，两个翻转耳轴3对称设置在筒体6的左右两端，每一翻转耳轴3均贯穿第二减震器7，每一翻转耳轴3均与筒体转动连接，翻转耳轴3既能够固定第二减震器7，又能够在装卸筒体6的过程中起到稳定筒体6的作用。
筒体6由内至外依次包括内壳、中壳及外壳，第一屏蔽结构设置在内壳与中壳之间及中壳与外壳之间。
第一屏蔽结构包括多层铅板及多层硼聚乙烯层，每一硼聚乙烯层均设置在两层铅板之间，进而能够起到的有益效果有以下两点：(1)降低重量；(2)能够同时屏蔽伽马和中子。现在运输车的载重量提高了，如果不考虑运输容器的重量，筒体6外壁还能够进行涂抹重混凝土，成本降低，屏蔽效果很好。重混凝土的成分是在普通混凝土中加入了钢丸。
内壳、中壳及外壳为碳钢壳体，内壳、中壳及外壳之间均为焊接。但是由于运输容器在倒料时要整体进入水下作业，因此，暴露在水池内，与水接触的部分采用不锈钢材料(304不锈钢)。
法兰4底端设有顶盖8，顶盖8内设有第二屏蔽结构，第二屏蔽结构包括多层圆形铅板及多层圆形硼聚乙烯层，每一所述圆形硼聚乙烯层均设置在两层圆形铅板之间。
本实例的工作方式
减震器结构包括第一减震器及第二减震器，第一减震器5及第二减震器7分别设置在筒体两端，第一减震器及第二减震器采用了内置弹簧的结构，通过弹簧吸收振动。在运输过程中，由于路面不平，对运输车造成的振动会传递到运输容器。由于被运输的乏燃料已经在反应堆内使用很长时间，经受了热疲劳、冷却剂冲击载荷等，乏燃料的包壳结构并不像新燃料那样有足够的强度。剧烈的振动，对于乏燃料的包壳是一个机械疲劳载荷。如果出现包壳破裂，会产生严重后果，包壳内的放射性气体和尘埃会排放出来，对环境和运输人员伤害极大。这是在乏燃料运输过程中要绝对避免的。在反应堆上，燃料包壳是屏蔽的第一道屏障，它确保燃料在核反应中产生的气体和尘埃不会泄漏到环境中。对于运输时，包壳仍然是第一道屏障，必须确保包壳不能破裂。没有减震器，运输车在路上行走时，如果有大的路障，产生比较大的振动，会对燃料包壳产生比较大的机械疲劳破坏。有减震器之后，可以避免包壳的破裂。，通过连接螺栓将与运输容器筒体连接，进而能够保证减震器起到减震效果的同时，又能够保证减震器与筒体之间的固定连接；第一减震器5及第二减震器7在乏燃料运输过程中，用于吸收正常运输和事故跌落工况下的冲击能量，能够提高乏燃料抗冲击性能，减轻对乏燃料造成的影响，保证乏燃料运输的安全性。
在核电站内，乏燃料运输容器先保持开盖状态，顶盖8未安装，把乏燃料装入运输容器内，再盖上顶盖8，并用螺栓紧固。
运输到目的地后，需要把乏燃料取出，则是相反的过程，先拧开螺栓，把顶盖8拿开，然后提出乏燃料到贮存池内。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种乏燃料运输容器，其特征在于：包括顶部设有开口的筒体(6)及乏燃料格架(1)；
所述乏燃料格架(1)设置在所述筒体(6)内部，所述筒体(6)筒壁内设有能够屏蔽辐射的辐射第一屏蔽结构，所述筒体(6)外部设有减震器结构，所述筒体(6)顶端设有吊耳轴结构，所述筒体(6)底端设有翻转轴结构，
所述筒体(6)开口处设有可屏蔽辐射的法兰(4)，所述法兰(4)与所述筒体(6)顶端可拆卸连接。
2.根据权利要求1所述的一种乏燃料运输容器，其特征在于：所述减震器结构包括第一减震器(5)及第二减震器(7)，所述第一减震器(5)套设在所述筒体(6)外壁的顶部，所述第二减震器(7)套设在所述筒体(6)外壁的侧壁底部及筒体(6)下端面。
3.根据权利要求2所述的一种乏燃料运输容器，其特征在于：所述吊耳轴结构包括两个吊耳轴(2)，两个所述吊耳轴(2)对称设置在所述筒体(6)的左右两端，每一所述吊耳轴(2)均贯穿所述第一减震器(5)，每一所述吊耳轴(2)均与所述筒体转动连接。
4.根据权利要求3所述的一种乏燃料运输容器，其特征在于：所述翻转耳轴结构包括两个翻转耳轴(3)，两个所述翻转耳轴(3)对称设置在所述筒体(6)的左右两端，每一所述翻转耳轴(3)均贯穿所述第二减震器(7)，每一所述翻转耳轴(3)均与所述筒体转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种乏燃料运输容器，其特征在于：所述筒体(6)由内至外依次包括内壳、中壳及外壳，所述第一屏蔽结构设置在所述内壳与中壳之间及中壳与外壳之间。
6.根据权利要求5所述的一种乏燃料运输容器，其特征在于：所述第一屏蔽结构包括多层铅板及多层硼聚乙烯层，每一所述硼聚乙烯层均设置在两层铅板之间。
7.根据权利要求6所述的一种乏燃料运输容器，其特征在于：所述内壳、中壳及外壳为碳钢壳体。
8.根据权利要求5-7任一项所述的一种乏燃料运输容器，其特征在于：所述法兰(4)底端设有顶盖(8)，所述顶盖(8)内设有第二屏蔽结构，所述第二屏蔽结构包括多层圆形铅板及多层圆形硼聚乙烯层，每一所述圆形硼聚乙烯层均设置在两层圆形铅板之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |