CN113270219A - 一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于放射性物质贮存技术领域,具体涉及一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,包括设置在封闭的筒体(1)内的吊篮,筒体(1)的上端用上端屏蔽盖密封,筒体(1)的下端用下端屏蔽盖密封,吊篮内部放置用于存贮乏燃料组件的套管(18),吊篮由多个模块组成,模块内设有临界控制结构和用于导出套管(18)的热量的导热结构。本发明具有成本低、工艺简单、结构坚固、无需维护、导热效果好的优点,能够更有效的将容器内部的乏燃料组件的热量散出,降低了乏燃料组件出现临界状态的危险性。

Description

一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器
技术领域
本发明属于放射性物质贮存技术领域,具体涉及一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器。
背景技术
核电厂的乏燃料组件在运输、贮存过程中需要保证安全,在正常条件和事故条件下要保证乏燃料组件包容在容器内部,容器的包容、屏蔽和次临界功能均能保持和保证。因此在容器的设计中就需要考虑选用合适的容器结构,保证在冲击、跌落或火烧时容器内装载的乏燃料组件的安全。
在实现上述运输、贮存乏燃料组件的过程中,发明人发现现有技术中至少存在如下问题:
加工制造工艺复杂,导热性能差,成本高等问题,缺乏专门适用于乏燃料组件运输贮存、临界性能好、传热性能好、结构性能强、易操作、满足国家法规标准要求的贮存和运输容器。
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采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,通过全新的容器结构形式,保证乏燃料组件的运输贮存安全,且易于操作。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案是一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其中,包括设置在封闭的筒体内的吊篮,所述筒体的上端用上端屏蔽盖密封,所述筒体的下端用下端屏蔽盖密封,所述吊篮内部放置用于存贮乏燃料组件的套管,所述吊篮由多个模块组成,所述模块内设有临界控制结构和用于导出所述套管的热量的导热结构。
进一步,所述吊篮由多个模块层叠设置构成,通过连杆串联在一起,每个模块包括圆形的支撑板和环绕在所述支撑板的侧面的环形的侧壁,所述侧壁由若干块铝块拼接构成,所述套管穿设在所述支撑板上;所述导热结构为设置在所述支撑板上的网格结构的传热板,所述传热板的两端与所述侧壁之间预留有间隙;所述临界控制结构为设置在所述传热板两侧的中子吸收板,所述套管从所述传热板和所述中子吸收板构成的网格中穿过,实现对所述套管的临界控制和热量导出。
进一步,所述传热板和所述中子吸收板设有插口,所述传热板和所述中子吸收板通过所述插口拼插为网格结构。
进一步,所述套管为若干根,相互平行设置,每个所述传热板和所述中子吸收板构成的网格中穿过一根所述套管。
进一步,所述吊篮的上端和下端均设为开口结构,贮存所述乏燃料组件的所述套管的轴向载荷直接施加到容器的所述上端屏蔽盖和所述下端屏蔽盖上,而不作用在所述吊篮上;所述乏燃料组件由所述套管提供横向支撑,所述套管由所述支撑板、所述传热板和所述筒体提供横向支撑。
进一步,所述上端屏蔽盖包括依次层叠设置的第一外盖、第一内盖和第一屏蔽塞,所述第一屏蔽塞的下表面与所述吊篮的顶部之间留有间隙;所述下端屏蔽盖包括依次层叠设置的第二外盖、第二屏蔽塞和第二内盖,所述第二内盖与所述吊篮的底部相接触。
进一步,还包括设置在所述筒体上端内侧的进气排水组件,用于所述筒体内的排水和充气操作,同时起屏蔽作用;所述进气排水组件包括进气孔和排水孔,所述进气孔和所述排水孔上安装常闭式快速接头,所述排水孔的下端连接排水管,所述排水管伸入到所述筒体底部。
进一步,所述筒体的内侧设置限位块,用于防止在水平转运或运输过程中所述吊篮相对所述筒体的转动。
进一步,所述筒体上端内部设置一个支撑环,所述支撑环连接在所述筒体上,用于支撑所述上端屏蔽盖;所述筒体和所述支撑环上设置若干个吊耳,用于吊装容器;在所述下端屏蔽盖的所述第二外盖的外表面设置一个抓取环,用于所述筒体的水平方向的推拉,所述抓取环的结构适用外撑式的抓具。
本发明的有益效果在于:
1.具有成本低、工艺简单、结构坚固、无需维护、导热效果好的优点。
2.传热板和中子吸收板的布置形式能够更有效的将容器内部的乏燃料组件的热量散出,降低了乏燃料组件出现临界状态的危险性。
附图说明
图1是本发明具体实施方式中所述的一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器示意图;
图2是本发明具体实施方式中所述的吊篮的立体示意图;
图3是本发明具体实施方式中所述的吊篮的侧视图;
图4是本发明具体实施方式中所述的套管18、中子吸收板6、传热板5的位置关系的示意图;
图5是本发明具体实施方式中所述的吊篮中的单个模块的俯视图;
图6是本发明具体实施方式中所述的吊篮中的单个模块的立体示意图;
图7是本发明具体实施方式中所述的吊篮中的单个模块内部的网格结构(传热板5和中子吸收板6拼插构成)的俯视图;
图8是本发明具体实施方式中所述的吊篮中的单个模块内部的网格结构(传热板5和中子吸收板6拼插构成)的立体示意图;
图中:1-筒体,2-连杆,3-支撑板,4-侧壁,5-传热板,6-中子吸收板,7-插口,8-第一外盖,9-第一内盖,10-第一屏蔽塞,11-第二外盖,12-第二屏蔽塞,13-第二内盖,14-进气排水组件,15-支撑环,16-吊耳,17-抓取环,18-套管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
如图1所示,一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其中,包括设置在封闭的筒体1(筒体材料为304不锈钢板材)内的吊篮,筒体1的上端用上端屏蔽盖密封,筒体1的下端用下端屏蔽盖密封,吊篮内部放置用于存贮乏燃料组件的套管18,吊篮由多个模块组成,模块内设有临界控制结构和用于导出套管18的热量的导热结构(热量来自该容器所装载的乏燃料组件)。
吊篮(见图2、图3)由多个模块层叠设置构成,通过连杆2串联在一起,每个模块包括圆形的支撑板3和环绕在支撑板3的侧面的环形的侧壁4,侧壁4由若干块铝块拼接构成,套管18穿设在支撑板3上;导热结构为设置在支撑板3上的网格结构的传热板5(见图5、图6),传热板5的两端与侧壁4之间预留有间隙;临界控制结构为设置在传热板5两侧的中子吸收板6,套管18从传热板5和中子吸收板6构成的网格中穿过,实现对套管18的临界控制和热量导出,在水下装料、卸载、干燥、密封、转运和贮存操作过程中,吊篮的几何结构和中子吸收板6用于吸收中子保证乏燃料组件的临界安全。
如图7、图8所示,传热板5和中子吸收板6设有插口7,传热板5和中子吸收板6通过插口7拼插为网格结构。
如图4所示,套管18为若干根,相互平行设置,每个传热板5和中子吸收板6构成的网格中穿过一根套管18。
吊篮的上端和下端均设为开口结构,贮存乏燃料组件的套管18的轴向载荷直接施加到容器的上端屏蔽盖和下端屏蔽盖上,而不作用在吊篮上;乏燃料组件由套管18提供横向支撑,套管18由支撑板3、传热板5和筒体1(即容器外壳)提供横向支撑。
上端屏蔽盖包括依次层叠设置的第一外盖8(材质为304不锈钢板材)、第一内盖9(材质为304不锈钢板材)和第一屏蔽塞10(材质为304不锈钢锻件),第一屏蔽塞10的下表面与吊篮的顶部之间留有间隙;下端屏蔽盖包括依次层叠设置的第二外盖11(材质为304不锈钢板材)、第二屏蔽塞12(材质为304不锈钢锻件)和第二内盖13(材质为304不锈钢板材),第二内盖13与吊篮的底部相接触。
还包括设置在筒体1上端内侧的进气排水组件14,用于筒体1内的排水和充气操作,同时起屏蔽作用;进气排水组件14包括进气孔和排水孔,用于排水和充气操作;进气孔和排水孔上安装常闭式快速接头,排水孔的下端连接排水管,排水管伸入到筒体1底部。
筒体1的内侧焊接设置限位块,用于防止在水平转运或运输过程中吊篮相对筒体1的转动。
筒体1上端内部焊接设置一个支撑环15,支撑环15连接在筒体1上,用于支撑上端屏蔽盖;筒体1和支撑环15上设置若干个吊耳16(吊耳16一部分焊接在筒体1上,一部分与支撑环15焊接),用于吊装容器;在下端屏蔽盖的第二外盖11的外表面焊接设置一个抓取环17,用于筒体1的水平方向的推拉,抓取环17的结构可以适用外撑式的抓具。
本发明所述的装置并不限于具体实施方式中所述的实施例,本领域技术人员根据本发明的技术方案得出其他的实施方式,同样属于本发明的技术创新范围。

Claims (9)

1.一种采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:包括设置在封闭的筒体(1)内的吊篮,所述筒体(1)的上端用上端屏蔽盖密封,所述筒体(1)的下端用下端屏蔽盖密封,所述吊篮内部放置用于存贮乏燃料组件的套管(18),所述吊篮由多个模块组成,所述模块内设有临界控制结构和用于导出所述套管(18)的热量的导热结构。
2.如权利要求1所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:所述吊篮由多个模块层叠设置构成,通过连杆(2)串联在一起,每个模块包括圆形的支撑板(3)和环绕在所述支撑板(3)的侧面的环形的侧壁(4),所述侧壁(4)由若干块铝块拼接构成,所述套管(18)穿设在所述支撑板(3)上;所述导热结构为设置在所述支撑板(3)上的网格结构的传热板(5),所述传热板(5)的两端与所述侧壁(4)之间预留有间隙;所述临界控制结构为设置在所述传热板(5)两侧的中子吸收板(6),所述套管(18)从所述传热板(5)和所述中子吸收板(6)构成的网格中穿过,实现对所述套管(18)的临界控制和热量导出。
3.如权利要求2所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:所述传热板(5)和所述中子吸收板(6)设有插口(7),所述传热板(5)和所述中子吸收板(6)通过所述插口(7)拼插为网格结构。
4.如权利要求3所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:所述套管(18)为若干根,相互平行设置,每个所述传热板(5)和所述中子吸收板(6)构成的网格中穿过一根所述套管(18)。
5.如权利要求4所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:所述吊篮的上端和下端均设为开口结构,贮存所述乏燃料组件的所述套管(18)的轴向载荷直接施加到容器的所述上端屏蔽盖和所述下端屏蔽盖上,而不作用在所述吊篮上;所述乏燃料组件由所述套管(18)提供横向支撑,所述套管(18)由所述支撑板(3)、所述传热板(5)和所述筒体(1)提供横向支撑。
6.如权利要求1所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:所述上端屏蔽盖包括依次层叠设置的第一外盖(8)、第一内盖(9)和第一屏蔽塞(10),所述第一屏蔽塞(10)的下表面与所述吊篮的顶部之间留有间隙;所述下端屏蔽盖包括依次层叠设置的第二外盖(11)、第二屏蔽塞(12)和第二内盖(13),所述第二内盖(13)与所述吊篮的底部相接触。
7.如权利要求6所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:还包括设置在所述筒体(1)上端内侧的进气排水组件(14),用于所述筒体(1)内的排水和充气操作,同时起屏蔽作用;所述进气排水组件(14)包括进气孔和排水孔,所述进气孔和所述排水孔上安装常闭式快速接头,所述排水孔的下端连接排水管,所述排水管伸入到所述筒体(1)底部。
8.如权利要求1所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:所述筒体(1)的内侧设置限位块,用于防止在水平转运或运输过程中所述吊篮相对所述筒体(1)的转动。
9.如权利要求1所述的采用模块式吊篮的乏燃料贮存和运输容器,其特征是:所述筒体(1)上端内部设置一个支撑环(15),所述支撑环(15)连接在所述筒体(1)上,用于支撑所述上端屏蔽盖;所述筒体(1)和所述支撑环(15)上设置若干个吊耳(16),用于吊装容器;在所述下端屏蔽盖的所述第二外盖(11)的外表面设置一个抓取环(17),用于所述筒体(1)的水平方向的推拉,所述抓取环(17)的结构适用外撑式的抓具。
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