CN111916243B - 一种运输容器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种运输容器，其包括：容器筒体，其内部中空以形成贮存小室；两个端部减震构件，其分别设置于所述容器筒体的两端，且所述端部减震构件的中间部分开孔以露出所述容器筒体内部的贮存小室；若干下部支腿，其设置于所述容器筒体下表面；以及若干隔振组件，其设置于所述下部支腿底部。本发明所述运输容器具备各个方向的减震能力，从而在核燃料组件运输过程中，能够在跌落事故工况下提高容器筒体的贮存小室内放置的核燃料组件的抗冲击性能，减少跌落事故工况下核燃料组件所受的影响，确保核燃料运输的安全性；而且，所述运输容器结构简单、便于维护、易于操作，可实现免维修。
Description
技术领域
本发明涉及运输技术领域，具体涉及一种运输容器，特别涉及一种核燃料组件运输容器。
背景技术
核燃料等放射性物质在运输过程中需要保证核燃料组件安全，尤其要保证在跌落工况下运输容器内部的核燃料组件的安全性，不会对公众造成辐射危害。
然而，相关技术中缺乏专门适用于核燃料组件并能保证在跌落工况下核燃料组件安全的运输容器。
发明内容
为了至少部分解决现有技术中存在的技术问题而完成了本发明。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是：
本发明提供一种运输容器，其包括：
容器筒体，其内部中空以形成贮存小室；
两个端部减震构件，其分别设置于所述容器筒体的两端，且所述端部减震构件的中间部分开孔以露出所述容器筒体内部的贮存小室；
若干下部支腿，其设置于所述容器筒体下表面；以及
若干隔振组件，其设置于所述下部支腿底部。
可选地，所述端部减震构件包括：端部减震框架；所述端部减震框架内填充有第一减震材料。
可选地，所述第一减震材料采用减震木材；两个所述端部减震框架内填充的减震木材的密度相同和/或纹理方向相反。
可选地，所述隔振组件采用钢丝绳隔振器、木垫块或橡胶垫块。
可选地，所述容器筒体包括：由内至外依次嵌套的内筒体、中间筒体和外筒体，且所述内筒体内设有若干所述贮存小室，所述内筒体与所述中间筒体之间形成有内部腔体，所述中间筒体与所述外筒体之间形成有外部腔体；所述内部腔体内填充有第一材料层，所述外部腔体内填充有第二材料层；其中，所述第一材料层为阻燃隔热层，所述第二材料层为减震层；或者，所述第一材料层为减震层，所述第二材料层为阻燃隔热层。
可选地，所述减震层包括：波纹板和第二减震材料，且所述波纹板与所述第二减震材料沿所述容器筒体的长度方向交替排列。
可选地，所述第二减震材料采用减震木材；间隔设置的减震木材的密度相同和/或纹理方向一致。
可选地，所述运输容器还包括：两个容器盖，其分别设置于所述容器筒体的两端；所述容器盖与所述容器筒体端部之间通过端部法兰连接。
可选地，所述容器盖包括：中空的盖体；所述盖体内填充有阻燃隔热材料。
可选地，所述贮存小室内设有中子吸收材料。
可选地，所述运输容器还包括：若干上部支架，其设置于所述容器筒体的上表面。
有益效果：
本发明所述运输容器由于在容器筒体的两端分别设置端部减震构件，以及在下部支腿底部设置隔振组件，使得所述运输容器具备各个方向的减震能力，从而在核燃料组件运输过程中，能够在跌落事故工况下提高容器筒体的贮存小室内放置的核燃料组件的抗冲击性能，减少跌落事故工况下核燃料组件所受的影响，确保核燃料运输的安全性；而且，所述运输容器结构简单、便于维护、易于操作，可实现免维修。
附图说明
图1为本发明实施例提供的核燃料组件运输容器的三维立体图；
图2为本发明实施例提供的核燃料组件运输容器的三维立体四分之一剖切图；
图3为本发明实施例提供的核燃料组件运输容器的三维立体局部半剖图。
图中：1－容器筒体；2－容器盖；3－上部支架；4－下部支腿；5－外筒体；6－中间筒体；7－内筒体；8－贮存小室；9－阻燃隔热层；10－波纹板；11A－第一减震材料；11B－第二减震材料；12－端部法兰；13－端部减震框架；14－减震层；15－隔振组件。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
在本发明的描述中，需要理解的是，方向性术语所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”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”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明实施例提供一种运输容器，适用于各种需减震的运输场合，例如放射性物质运输领域，尤其适用于核燃料组件的运输与贮存，即提供一种核燃料组件运输容器。
如图1至图3所示，所述核燃料组件运输容器包括：容器筒体1、两个端部减震构件、若干下部支腿4，以及若干隔振组件15。
其中，容器筒体1的内部中空以形成贮存小室8，用以放置待运输产品，例如核燃料组件。两个端部减震构件分别设置于容器筒体1的两端，用以在跌落事故工况下起减震作用，且端部减震构件的中间部分开孔以露出容器筒体1内部的贮存小室8，方便待运输产品的取放。下部支腿4设置于容器筒体1下表面，在容器筒体采用长方形筒状结构的情况下，可在容器筒体1下表面设置四个下部支腿4，且这四个下部支腿4在轴向上两两对称。隔振组件15设置于下部支腿4底部，即每个下部支腿4底部均设置一组隔振组件15，每组隔振组件可采用钢丝绳隔振器、木垫块或橡胶垫块。
本实施例中，由于在容器筒体的两端分别设置端部减震构件，以及在下部支腿底部设置隔振组件，使得所述运输容器具备各个方向的减震能力，从而在核燃料组件运输过程中，能够在跌落事故工况下提高容器筒体的贮存小室内放置的核燃料组件的抗冲击性能，减少跌落事故工况下核燃料组件所受的影响，确保核燃料运输的安全性；而且，所述运输容器结构简单、便于维护、易于操作，可实现免维修。
如图3所示，端部减震构件包括：端部减震框架13；而且，端部减震框架13内填充有第一减震材料11A。
在一些具体实施方式中，第一减震材料11A采用减震木材，可根据需要和实际情况选用现有类型的材料，例如轻木。两个端部减震框架13内填充的减震木材的密度相同，或者纹理方向相反，或者密度相同且纹理方向相反。
如图3所示，容器筒体1包括：由内至外依次嵌套的内筒体7、中间筒体6和外筒体5，三者形成多层包扎结构的筒体，且内筒体7内设有若干装载核燃料组件的贮存小室8，内筒体7与中间筒体6之间形成有内部腔体，中间筒体6与外筒体5之间形成有外部腔体，即内筒体7、中间筒体6和外筒体5构成多腔体筒型结构，三者均可采用长方形筒状结构，且三者均采用具有一定结构强度的材料制成。
具体地，所述内部腔体内填充有第一材料层，所述外部腔体内填充有第二材料层。其中，第一材料层为阻燃隔热层，第二材料层为减震层；或者，第一材料层为减震层，第二材料层为阻燃隔热层。
本实施例中，如图3所示，阻燃隔热层9设置在所述内部腔体内，减震层14设置在所述外部腔体内，即阻燃隔热层9填充在内筒体7与中间筒体6之间，用以在火烧事故工况下起阻燃隔热作用，其可采用现有常用的能起到阻燃隔热功能的材料，例如耐火纤维针刺毯材料；减震层14填充在中间筒体6与外筒体5之间，用以在跌落事故工况下起减震作用，其可采用现有常用的能起到减震功能的材料。
本实施例中，由于在容器筒体内部既设置了阻燃隔热层9，又设置了减震层14，使得所述运输容器同时具备阻燃隔热及减震功能，从而在核燃料运输过程中，既能在跌落事故工况下提高贮存小室内放置的核燃料组件的抗冲击性能，又能在火烧事故工况下起阻燃隔热作用，从而有效吸收运输过程中事故工况下的冲击能量，阻隔外部热量传入对核燃料组件造成的影响。
下面，仅以图3所示由内至外依次为内筒体7、阻燃隔热层9、中间筒体6、减震层14和外筒体5的结构为例进行相应说明，至于在所述内部腔体内设置减震层，而在所述外部腔体内设置阻燃隔热层的结构，则不再赘述。
如图2所示，减震层包括：波纹板10和第二减震材料11B，且波纹板10与第二减震材料11B沿容器筒体1的长度方向交替排列，以达到最佳的减震效果。
在一些具体实施方式中，波纹板10的波纹传播方向与容器筒体1的长度方向垂直，即波纹板10的长度方向与容器筒体1的长度方向一致。波纹板10可通过点焊的方式分别与中间筒体6的外表面和外筒体5的内表面焊接。
在一些具体实施方式中，第二减震材料11B采用减震木材(例如，轻木)。减震木材填充在相邻两组波纹板之间，二者组合使用，在跌落事故工况下能起到良好的减震作用。而且，填充在所述外部腔体内间隔设置的各部分减震木材的密度相同，或者纹理方向一致，或者既密度相同又纹理方向一致。具体地，填充在所述外部腔体内的减震木材的纹理方向与容器筒体1的长度方向垂直或平行。可见，减震木材不仅填充在中间筒体6与外筒体5之间的腔体内，还填充在容器筒体1两端的端部减震框架13中，从而为运输容器提供更好的保护。
如图1和图2所示，所述运输容器还包括：两个容器盖2，其分别设置于容器筒体1的两端，用以在运输过程中封住贮存小室8。容器盖2与容器筒体1端部之间通过端部法兰12及与法兰相配套的螺栓连接，故而端部法兰12共采用两个。
如图3所示，两个端部法兰12分别设置在两个端部减震构件与容器筒体1的两端之间，即：其中一个端部法兰12设置在一个端部减震构件与容器筒体1的一端之间，另一个端部法兰12设置在另一个端部减震构件与容器筒体1的另一端之间。换言之，容器筒体1两端设有两个端部法兰12，两个端部法兰12外侧设有两个端部减震构件。而且，端部法兰12分别与端部减震构件的内表面，以及中间筒体6和内筒体7的端部连接。
具体地，端部法兰12的上表面与端部减震框架13的下表面焊接，端部减震框架13的下表面还与外筒体5的端部焊接，端部法兰12的下表面分别与中间筒体6的端部，以及内筒体7靠近中间筒体6一侧的端部焊接，使得端部法兰12与内筒体7、中间筒体6和外筒体5焊接成为一个整体。
在一些具体实施方式中，容器盖2包括：中空的盖体；而且，盖体内填充有阻燃隔热材料。其中，阻燃隔热材料可采用现有常用的能起到阻燃隔热功能的材料，例如耐火纤维针刺毯材料。
在一些具体实施方式中，内筒体7包括至少两个贮存小室8。而且，相邻的贮存小室8的相邻外表面之间也填充有阻燃隔热材料。
在图3中仅示出了在中间筒体6内设置两个并列的贮存小室8，在实际应用中，可在中间筒体6内仅设置一个贮存小室8，也可在中间筒体6内设置三个及以上数量的贮存小室8，且多个贮存小室8可按阵列排布，具体可由本领域技术人员根据实际情况进行设定。
在一些具体实施方式中，贮存小室8内设有中子吸收材料，用以吸收其内放置的待运输产品的中子辐射，保证其内放置的待运输产品的临界安全。
在一些具体实施方式中，中间筒体6内表面和与之相近的任意两个相邻贮存小室8的相邻外表面之间通过连接件连接。
在贮存小室8采用长方形筒状结构的情况下，连接件可采用沿贮存小室的长度方向延伸的长槽钢。若贮存小室8采用两个，则这两个贮存小室8通过开口方向相对的两条长槽钢连接(如焊接)至中间筒体6的内表面。
在一些具体实施方式中，槽钢的两端分别设置有槽钢端板。在贮存小室采用两个的情况下，用于连接二者的两条长槽钢两端，分别设置有两块槽钢端板，即每条长槽钢的两端均设有两块槽钢端板，以封堵这两个贮存小室的相邻外表面之间填充的阻燃隔热材料。可以看出，每两个相邻贮存小室之间均设置有长槽钢，且长槽钢的两端均设置有槽钢端板。
在一些具体实施方式中，贮存小室8的外侧与中间筒体6的内侧之间设置有若干支撑件，且支撑件沿容器筒体的长度方向间隔布置，用于在运输过程中起到支撑作用。
在贮存小室8和中间筒体6均采用长方形筒状结构的情况下，支撑件可采用槽钢，其沿容器筒体的长度方向间隔布置。槽钢的开口方向可朝向中间筒体6的内表面并焊接在贮存小室8的外表面，可在贮存小室8的每个外表面上均焊接槽钢，也可根据需要仅选择贮存小室8的个别外表面焊接槽钢，且槽钢沿贮存小室8的外侧周向延伸；槽钢的开口方向也可朝向贮存小室8的外表面并焊接在中间筒体6的内表面，可在中间筒体6的每个内表面上均焊接槽钢，也可根据需要仅选择中间筒体6的个别内表面焊接槽钢，且槽钢沿中间筒体6的内侧周向延伸。
在一些具体实施方式中，中间筒体6的外表面设置有若干第一加强件。
在中间筒体6采用长方形筒状结构的情况下，第一加强件可采用加强角钢，其沿中间筒体6的长度方向延伸，并焊接在中间筒体6的侧棱上。可在中间筒体6的每条侧棱上均焊接角钢，也可根据需要仅选择中间筒体6的部分侧棱上焊接角钢；对于需焊接角钢的侧棱，可在该侧棱上焊接一整条与中间筒体的长度相同或相近的角钢，也可在该侧棱上的相应位置处，如中间筒体6的两端、中间等需要加强的位置处，分段焊接角钢。
在一些具体实施方式中，外筒体5的内表面设置有若干第二加强件。
在外筒体5采用长方形筒状结构的情况下，第二加强件可采用横截面为圆角L型的轴向加强板，其沿容器筒体的长度方向延伸。轴向加强板的两臂端部焊接在外筒体5的内角处，可在外筒体5的每个内角处都焊接轴向加强板，也可根据需要仅选择外筒体5的部分内角处焊接轴向加强板。
如图1所示，所述运输容器还包括：若干上部支架3，其设置于容器筒体1的上表面，用以提升运输容器。上部支架3上可设有螺纹孔，用于与提升工具相连接。
在装料或卸料时，所述运输容器处于直立状态，拆卸容器盖上的螺栓并吊起容器盖，然后将核燃料组件吊入或吊出。
综上所述，本发明提供的运输容器包括容器筒体、设于容器筒体内部的阻燃隔热层和减震层、分别设于容器筒体两端的两个端部减震构件、设于容器筒体下表面的若干下部支腿，以及设于下部支腿底部的若干隔振组件，其中由于在容器筒体内设置了阻燃隔热层和减震层、在容器筒体两端设置了两个端部减震构件，以及在容器筒体下部设置了隔振组件，使得所述运输容器同时具有阻燃隔热及减震功能；而且，所述运输容器操作简便，同时免于维护，解决了核燃料组件运输中垂直、平行及各角度的冲击和热载荷的防护问题，最大限度的保证了核燃料组件的运输安全，因此特别适用于放射性物质运输领域。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种运输容器，其特征在于，包括：
容器筒体，其内部中空以形成贮存小室；
两个端部减震构件，其分别设置于所述容器筒体的两端，且所述端部减震构件的中间部分开孔以露出所述容器筒体内部的贮存小室；
若干下部支腿，其设置于所述容器筒体下表面；以及
若干隔振组件，其设置于所述下部支腿底部；
所述容器筒体包括：由内至外依次嵌套的内筒体、中间筒体和外筒体，三者形成多层包扎结构的筒体，且所述内筒体内设有若干所述贮存小室，所述内筒体与所述中间筒体之间形成有内部腔体，所述中间筒体与所述外筒体之间形成有外部腔体；
所述内部腔体内填充有第一材料层，所述外部腔体内填充有第二材料层；其中，所述第一材料层为阻燃隔热层，所述第二材料层为减震层；或者，所述第一材料层为减震层，所述第二材料层为阻燃隔热层；
所述减震层包括：波纹板和第二减震材料，且所述波纹板与所述第二减震材料沿所述容器筒体的长度方向交替排列。
2.根据权利要求1所述的运输容器，其特征在于，所述端部减震构件包括：端部减震框架；所述端部减震框架内填充有第一减震材料。
3.根据权利要求2所述的运输容器，其特征在于，所述第一减震材料采用减震木材；两个所述端部减震框架内填充的减震木材的密度相同和/或纹理方向相反。
4.根据权利要求1所述的运输容器，其特征在于，所述隔振组件采用钢丝绳隔振器、木垫块或橡胶垫块。
5.根据权利要求1所述的运输容器，其特征在于，所述第二减震材料采用减震木材；间隔设置的减震木材的密度相同和/或纹理方向一致。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的运输容器，其特征在于，还包括：两个容器盖，其分别设置于所述容器筒体的两端；所述容器盖与所述容器筒体端部之间通过端部法兰连接。
7.根据权利要求6所述的运输容器，其特征在于，所述容器盖包括：中空的盖体；所述盖体内填充有阻燃隔热材料。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的运输容器，其特征在于，所述贮存小室内设有中子吸收材料。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的运输容器，其特征在于，还包括：若干上部支架，其设置于所述容器筒体的上表面。
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