CN113555142A - 一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置 - Google Patents

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李宁
王庆
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刘轩
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Abstract

本发明属于危险品运输技术领域，具体涉及一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，设置在乏燃料运输容器的内腔中，包括用于放置乏燃料组件的吊篮组件(2)，位于吊篮组件(2)顶端的顶部限位架(1)和位于吊篮组件(2)底端的底部限位架(3)。本发明所提供的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置能够应用于放射性物质的运输过程，能够为乏燃料组件提供轴向约束，保证了乏燃料组件的屏蔽效果和安全运输。

Description

一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置
技术领域
本发明属于危险品运输技术领域，具体涉及一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置。
背景技术
乏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，具有很强的放射性。乏燃料在运输过程中需要保证运输的安全，即要保证乏燃料组件包容在容器内部，不会散落到容器外部。因此在运输容器的操作过程中就需要考虑选用合适的乏燃料组件约束装置，保证容器内部乏燃料组件的安全。
在实现上述乏燃料组件安全运输的过程中，专利人发现现有技术中至少存在如下问题：
缺乏专门适用于乏燃料组件可靠限位、安全运输、又容易操作的乏燃料组件约束装置。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本专利的目的在于提供一种乏燃料组件约束装置，用于乏燃料运输等领域，保证乏燃料运输容器内的乏燃料组件的安全运输。
为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，设置在乏燃料运输容器的内腔中，其中，包括用于放置乏燃料组件的吊篮组件，位于所述吊篮组件顶端的顶部限位架和位于所述吊篮组件底端的底部限位架。
进一步，所述吊篮组件内部设有圆筒状的贮腔，用于装载所述乏燃料组件，同时为所述乏燃料组件提供周向支撑。
进一步，
所述吊篮组件包括圆筒状的内屏蔽筒和外屏蔽筒，所述内屏蔽筒位于所述外屏蔽筒内部，两者同轴，且两者顶部端口高度一致；
还包括由上至下依次设置在所述内屏蔽筒内的顶板、孔板和底板，三者相互平行且同轴；所述贮腔贯穿所述孔板，所述贮腔的顶端与所述顶板连接，所述贮腔的底端与所述底板连接；
所述顶板位于所述内屏蔽筒和所述外屏蔽筒的顶部开口下方，所述底板位于所述内屏蔽筒和所述外屏蔽筒的底部开口上方，用于将所述乏燃料组件限制在所述内屏蔽筒和所述外屏蔽筒的屏蔽范围内；
所述顶板的边缘以及所述底板的边缘与所述内屏蔽筒的内壁连接；
还包括贯穿所述孔板的环绕在所述贮腔外围的若干根支撑杆，所述支撑杆的顶端与所述顶板连接，所述支撑杆的底端与所述底板连接。
进一步，所述内屏蔽筒的下端、所述顶板、所述孔板和所述底板均设有开口，便于所述乏燃料运输容器的内腔中的水的流动；所述顶板上表面设有吊耳，用于吊装所述吊篮组件。
进一步，
所述顶部限位架与所述乏燃料运输容器的顶部的容器盖连接，为所述吊篮组件和所述乏燃料组件提供轴向约束；
所述顶部限位架包括圆筒和设置在所述圆筒顶部开口上的圆板，还包括设置在圆筒底部开口内部的垫板；所述圆筒与所述内屏蔽筒同轴；所述圆板上设有螺栓孔，通过螺栓与所述乏燃料运输容器的顶部的容器盖连接；所述圆筒上端侧面设有开口，便于螺栓的安装、拆卸操作；所述圆筒侧壁以及所述垫板上设有开口，便于所述乏燃料运输容器的内腔中的水的流动。
进一步，所述圆筒的下端面与所述内屏蔽筒以及所述外屏蔽筒的上端面之间留有间隙，所述间隙小于所述垫板的下表面与所述吊耳的上端面之间的间隙，所述间隙同时也小于所述垫板下表面与所装载的所述乏燃料组件的上端面之间的间隙。
进一步，所述底部限位架包括圆筒状的支撑环和设置在所述支撑环顶部开口上的所述圆形支撑板；所述支撑环与所述内屏蔽筒同轴；所述支撑板上以及所述支撑环底端均设有开口，便于所述乏燃料运输容器的内腔中的水的流动。
本发明的有益效果在于：
1.通过顶板22、孔板26、底板28与支撑杆27的焊接结构，保证了吊篮组件2的强度和稳定性。
2.通过贮腔23，到顶板22、孔板26、底板28，再到内屏蔽筒24、外屏蔽筒25，将热量从内向外传递，保证了吊篮组件2的散热性能(以上零部件的材质根据是否是在水中装载乏燃料组件而定，如果是在水中装载，选择不锈钢材料；否则，还可以选择碳钢等其它材质)。
3.通过顶部限位架1和底部限位架3，实现了吊篮组件2和乏燃料组件的轴向约束，保证了乏燃料组件的安全运输。
4.通过设置内屏蔽筒24和外屏蔽筒25，提高了吊篮组件2的屏蔽效果。
5.本发明所提供的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置的整体结构呈开放式的圆柱结构，便于装卸料过程中乏燃料运输容器的内腔中的水的流动。
6.本发明所提供的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置能够应用于放射性物质的运输过程。
附图说明
图1是本发明具体实施方式部分所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置的示意图；
图2是本发明具体实施方式部分所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置的A-A视图；
图3是本发明具体实施方式部分所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置的B-B视图；
图中：1-顶部限位架，2-吊篮组件，3-底部限位架，11-圆板，12-圆筒，13-垫板，21-吊耳，22-顶板，23-贮腔，24-内屏蔽筒，25-外屏蔽筒，26-孔板，27-支撑杆，28-底板，31-支撑板，32-支撑环。
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至图3所示，本发明提供的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，与乏燃料运输容器配套使用，设置在乏燃料运输容器的内腔中，其中，包括用于放置乏燃料组件的吊篮组件2，位于吊篮组件2顶端的顶部限位架1和位于吊篮组件2底端的底部限位架3。
吊篮组件2内部设有圆筒状的贮腔23，用于装载乏燃料组件，同时为乏燃料组件提供周向支撑。
吊篮组件2包括圆筒状的内屏蔽筒24和外屏蔽筒25，内屏蔽筒24位于外屏蔽筒25内部，两者同轴，且两者顶部端口高度一致；
还包括由上至下依次设置在内屏蔽筒24内的顶板22、孔板26和底板28，三者相互平行且同轴；贮腔23贯穿孔板26，贮腔23的顶端与顶板22焊接连接，贮腔23的底端与底板28焊接连接；
顶板22位于内屏蔽筒24和外屏蔽筒25的顶部开口下方，底板28位于内屏蔽筒24和外屏蔽筒25的底部开口上方，用于将乏燃料组件限制在内屏蔽筒24和外屏蔽筒25的屏蔽范围内，以便保证辐射安全；
顶板22的边缘以及底板28的边缘与内屏蔽筒24的内壁连接；
还包括贯穿孔板26的环绕在贮腔23外围的若干根支撑杆27，支撑杆27的顶端与顶板22焊接连接，支撑杆27的底端与底板28焊接连接。
内屏蔽筒24的下端、顶板22、孔板26和底板28均设有开口，便于乏燃料运输容器的内腔中的水的流动；顶板22上表面设有吊耳21，用于吊装吊篮组件2。
顶部限位架1位于吊篮组件2的上方，与乏燃料运输容器的顶部的容器盖连接，为吊篮组件2和乏燃料组件提供轴向约束；
顶部限位架1包括圆筒12和设置在圆筒12顶部开口上的圆板11，还包括设置在圆筒12底部开口内部的垫板13，三者通过焊接连接；圆筒12与内屏蔽筒24同轴；圆板11上设有螺栓孔，通过螺栓与乏燃料运输容器的顶部的容器盖连接；圆筒12上端侧面设有开口，便于螺栓的安装、拆卸操作；圆筒12侧壁以及垫板13上设有开口，便于乏燃料运输容器的内腔中的水的流动。
顶部限位架1的圆筒12的下端面与内屏蔽筒24以及外屏蔽筒25的上端面之间留有间隙，间隙小于顶部限位架1的垫板13的下表面与吊篮组件2的吊耳21的上端面之间的间隙(第一间隙)，间隙(第一间隙)同时也小于顶部限位架1的垫板13下表面与所装载的乏燃料组件的上端面之间的间隙(第二间隙)，以防止在乏燃料运输容器的顶部向下跌落试验或事故中，乏燃料组件受到吊篮组件2和底部限位架3的冲击而损坏。具体的，限位架1和吊篮组件2之间没有连接，留有第一间隙，目的是防止吊篮组件2装载乏燃料组件后由于乏燃料组件产热导致内屏蔽筒24和外屏蔽筒25受热膨胀，进而导致吊篮组件2与限位架1两者之间发生干涉；同时第一间隙小于垫板13与吊耳21之间的第二间隙，目的是保护吊耳21(吊耳21是吊篮组件2的提升部件)，因为在乏燃料运输容器顶朝下跌落试验时和假想事故运输条件下，吊篮组件2也是顶朝下的(此时，底部限位架3在上，顶部限位架1在下)，此时内屏蔽筒24和外屏蔽筒25的上表面与顶部限位架的圆筒12是接触的，而吊耳21与垫板13之间还有第二间隙，因此在跌落时，吊耳21就不会受到载荷冲击而发生破坏。
底部限位架3包括圆筒状的支撑环32和设置在支撑环32顶部开口上的圆形支撑板31，两者焊接连接；支撑环32与内屏蔽筒24同轴；支撑板31上以及支撑环32底端均设有开口，便于乏燃料运输容器的内腔中的水的流动。吊篮组件2直接放置在底部限位架3的圆形支撑板31上面，吊篮组件2和底部限位架3两者之间没有约束(无固定连接)。
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 (7)

1.一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，设置在乏燃料运输容器的内腔中，其特征是：包括用于放置乏燃料组件的吊篮组件(2)，位于所述吊篮组件(2)顶端的顶部限位架(1)和位于所述吊篮组件(2)底端的底部限位架(3)。
2.如权利要求1所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，其特征是：所述吊篮组件(2)内部设有圆筒状的贮腔(23)，用于装载所述乏燃料组件，同时为所述乏燃料组件提供周向支撑。
3.如权利要求2所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，其特征是：
所述吊篮组件(2)包括圆筒状的内屏蔽筒(24)和外屏蔽筒(25)，所述内屏蔽筒(24)位于所述外屏蔽筒(25)内部，两者同轴，且两者顶部端口高度一致；
还包括由上至下依次设置在所述内屏蔽筒(24)内的顶板(22)、孔板(26)和底板(28)，三者相互平行且同轴；所述贮腔(23)贯穿所述孔板(26)，所述贮腔(23)的顶端与所述顶板(22)连接，所述贮腔(23)的底端与所述底板(28)连接；
所述顶板(22)位于所述内屏蔽筒(24)和所述外屏蔽筒(25)的顶部开口下方，所述底板(28)位于所述内屏蔽筒(24)和所述外屏蔽筒(25)的底部开口上方，用于将所述乏燃料组件限制在所述内屏蔽筒(24)和所述外屏蔽筒(25)的屏蔽范围内；
所述顶板(22)的边缘以及所述底板(28)的边缘与所述内屏蔽筒(24)的内壁连接；
还包括贯穿所述孔板(26)的环绕在所述贮腔(23)外围的若干根支撑杆(27)，所述支撑杆(27)的顶端与所述顶板(22)连接，所述支撑杆(27)的底端与所述底板(28)连接。
4.如权利要求3所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，其特征是：所述内屏蔽筒(24)的下端、所述顶板(22)、所述孔板(26)和所述底板(28)均设有开口，便于所述乏燃料运输容器的内腔中的水的流动；所述顶板(22)上表面设有吊耳(21)，用于吊装所述吊篮组件(2)。
5.如权利要求4所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，其特征是：
所述顶部限位架(1)与所述乏燃料运输容器的顶部的容器盖连接，为所述吊篮组件(2)和所述乏燃料组件提供轴向约束；
所述顶部限位架(1)包括圆筒(12)和设置在所述圆筒(12)顶部开口上的圆板(11)，还包括设置在圆筒(12)底部开口内部的垫板(13)；所述圆筒(12)与所述内屏蔽筒(24)同轴；所述圆板(11)上设有螺栓孔，通过螺栓与所述乏燃料运输容器的顶部的容器盖连接；所述圆筒(12)上端侧面设有开口，便于螺栓的安装、拆卸操作；所述圆筒(12)侧壁以及所述垫板(13)上设有开口，便于所述乏燃料运输容器的内腔中的水的流动。
6.如权利要求5所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，其特征是：所述圆筒(12)的下端面与所述内屏蔽筒(24)以及所述外屏蔽筒(25)的上端面之间留有间隙，所述间隙小于所述垫板(13)的下表面与所述吊耳(21)的上端面之间的间隙，所述间隙同时也小于所述垫板(13)下表面与所装载的所述乏燃料组件的上端面之间的间隙。
7.如权利要求3所述的一种用于乏燃料运输容器的乏燃料组件约束装置，其特征是：所述底部限位架(3)包括圆筒状的支撑环(32)和设置在所述支撑环(32)顶部开口上的所述圆形支撑板(31)；所述支撑环(32)与所述内屏蔽筒(24)同轴；所述支撑板(31)上以及所述支撑环(32)底端均设有开口，便于所述乏燃料运输容器的内腔中的水的流动。
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