CN115410740A - 一种核燃料组件运输容器及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种核燃料组件运输容器及其使用方法，属于核燃料组件运输设备技术领域，包括外壳组件和内壳组件，所述外壳组件内部设置有内腔，所述内壳组件固定安装在所述内腔中；内壳组件设有两个，两个内壳组件均外长方体结构，所述内壳组件的横截面为正方形，两个内壳组件边对边并排设置在外壳组件的内腔中，使所述内壳组件的横截面呈菱形布置。本公开所述核燃料运输容器增大了传统容器内部的可操作空间，且能够保证核燃料组件的临界安全。

Description

一种核燃料组件运输容器及其使用方法

技术领域

本公开属于核燃料组件运输设备技术领域，具体涉及一种核燃料组件运输容器及其使用方法。

背景技术

核燃料运输容器主要用于将核燃料组件由核燃料厂运输至核电厂。由于核燃料组件属于一类放射性物品，因此在运输正常工况和运输事故工况条件下，容器应能保证包容系统完整性并能保证燃料组件的临界安全，确保安全性。

目前使用的多种核燃料运输组件运输容器，其内部空间有限，不便于核燃料组件的装卸，且受到撞击后无法保证核燃料组件的临界安全，安全性较低。

发明内容

针对现有技术中的缺陷或不足，本公开提供了一种核燃料组件运输容器及其使用方法，增大了容器内部的可操作空间，且能够保证核燃料组件的临界安全。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

第一方面，本公开的实施例提供了一种核燃料组件运输容器，包括外壳组件和内壳组件，所述外壳组件内部设置有内腔，所述内壳组件固定安装在所述内腔中；

内壳组件设有两个，两个内壳组件均外长方体结构，所述内壳组件的横截面为正方形，两个内壳组件边对边并排设置在外壳组件的内腔中，使所述内壳组件的横截面呈菱形布置。

进一步地，所述外壳组件包括上部外壳组件和下部外壳组件，所述上部外壳组件和下部外壳组件相互盖合，形成椭圆柱结构，所述外壳组件的两侧设置有多个螺栓孔，上部外壳组件和下部外壳组件的两侧通过螺栓固定连接。

进一步地，所述上部外壳组件的顶面为弧形，底面为倒置的“W”型结构，顶面和底面之间设有空腔，所述空腔内填充有聚氨酯发泡材料，所述下部外壳组件的顶面为“U”型结构，底面为弧形，顶面和底面之间设有空腔，其内填充有聚氨酯发泡材料。

进一步地，上部外壳组件和下部外壳组件之间形成可以容纳内壳组件的内腔，所述空腔的内壁上设置有慢化剂材料，所述慢化剂材料的四周布置有一层陶瓷纤维纸板。

进一步地，上部外壳组件与下部外壳组件两侧连接处设置有防尘密封条。

进一步地，两个内壳组件之间设置有连接件，所述连接件的横截面为三角形，所述连接件的底面通过橡胶减震垫固定在下部外壳组件的顶面上，所述连接件的侧面设置有慢化剂材料，连接件的顶部设置有快拆装置。

进一步地，所述内壳组件由V形底座与倒V形盖板组成，所述底座的一侧面与连接件的侧面连接固定，底座另一侧面通过橡胶减震垫固定在下部外壳组件顶面的侧壁上。

进一步地，所述盖板盖合在底座上，盖板的一端通过铰链与底座的一端相连，盖板的另一端与三角形连接件顶部的快开锁紧装置相连。

进一步地，所述内壳组件的内壁上设置有中子吸收材料和软木橡胶垫，所述软木橡胶垫设置在中子吸收材料的外侧。

第二方面，本公开的实施例提供了一种核燃料组件运输容器的使用方法，利用如上所述的一种核燃料组件运输容器，包括以下步骤：

拆卸外壳组件两侧的固定螺栓，通过外壳组件顶部的吊耳将上部外壳组件整体吊走；

将容器翻转，使内壳组件和下部外壳组件整体倾翻至竖直位置；

打开内壳翻盖装置，拆除内壳翻盖组件顶部端板和顶杆，将核燃料组件操作工具与燃料组件连接，从上到下依次打开内壳组件的快开锁紧装置，打开内壳组件的盖板；

将核燃料组件装入或调离所述内壳组件后，关闭内壳组件的盖板，依次锁紧快开锁紧装置，最后关闭内壳翻盖装置；

将容器翻转至水平状态，回装上部外壳组件，回装固定螺栓，安装铅封。

与现有技术相比，本公开的有益效果在于：

1、通过将内壳组件菱形布置，能够提高核燃料组件的操作空间，便于核燃料组件的装卸。

2、通过在外壳组件的内部设置慢化剂材料，在内壳组件内部设置中子吸收材料，中子吸收材料与慢化剂材料配合，确保燃料组件的临界安全。

附图说明

图1为本实施例1中外壳组件结构图；

图2为本实施例1中上部外壳组件结构图；

图3为本实施例1中下部外壳组件和内壳组件结构图；

图4为本实施例1中内壳组件和连接件结构图；

图5为本实施例中内壳组件结构展开图；

其中，1、外壳组件；2、内壳组件；3、上部外壳组件；4、下部外壳组件；5、加强筋；6、底部支撑；7、叉车架；8、连接件；9、橡胶减震件；10、快开锁紧装置；11、底座；12、盖板；13、内壳翻盖装置；14、顶杆。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本公开进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本公开的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本公开明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本公开中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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公开的限制。

术语解释部分：本公开中的术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或为一体；可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部连接，或者两个元件的相互作用关系，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开的具体含义。

实施例1

本公开的一种典型的实施方式，如图1-图5所示，一种核燃料组件运输容器，包括外壳组件1和内壳组件2，所述外壳组件1内部设置有内腔，所述内壳组件2固定安装在所述内腔中。

所述外壳组件1采用06Cr19Ni10不锈钢材质，包括上部外壳组件3和下部外壳组件4，所述上部外壳组件和下部外壳组件相互盖合，形成椭圆柱结构，所述外壳组件的两侧设置有多个螺栓孔，上部外壳组件和下部外壳组件的两侧通过螺栓固定连接。

所述上部外壳组件3的顶面为弧形，底面为倒置的“W”型结构，顶面和底面之间设有空腔，所述空腔内填充有聚氨酯发泡材料，能够起到减震、隔热、缓冲的作用，且空腔中部和两端所填充的聚氨酯材料的密度不同，其两端密度高，中部密度低，高密度吸能效果好，在垂直跌落中能够起到更好的保护效果。所述上部外壳组件的顶面上设置有多个加强筋5，用于提高上部外壳组件3的结构强度。所述上部外壳组件3的顶面还设置有吊耳，用于容器的整体吊装。

所述下部外壳组件4的顶面为“U”型结构，底面为弧形，顶面和底面之间设有空腔，其内填充有聚氨酯发泡材料，空腔中部和两端所填充的聚氨酯材料的密度不同。所述下部外壳组件4底面的两端设置有底部支撑6，两个底部支撑的中间设置有叉车架7，用于容器整体的叠放和搬运。

当上部外壳组件3与下部外壳组件4盖合时，上部外壳组件3的底面与下部外壳组件4的顶面之间形成可以容纳内壳组件的内腔，所述内腔的内壁上设置有慢化剂材料，本实施例中所述慢化剂材料为聚乙烯材料，所述慢化剂材料的四周布置有一层陶瓷纤维纸板。上部外壳组件3与下部外壳组件4两侧连接处设置有防尘密封条，当上部外壳组件3与下部外壳组件4通过螺栓连接后，可确保内腔的密封性。

所述内壳组件2采用6000系列铝合金材料，内壳组件设置为两个，两个内壳组件2均为长方体结构，其长度与外壳组件1的内腔长度相同，所述内壳组件2的横截面为正方形，两个内壳组件2边对边并排设置在外壳组件1的内腔中，使所述内壳组件2的横截面呈菱形布置，两个内壳组件2之间设置有连接件8。

所述连接件8的横截面为三角形，其长度与内壳组件的长度相同，所述连接件8的底面通过橡胶减震垫9固定在下部外壳组件4的顶面上，所述连接件8的侧面设置有慢化剂材料，连接件8的顶部设置有多个快开锁紧装置10，多个快开锁紧装置10沿连接件8长度方向设置。

所述内壳组件2由V形底座11与倒V形盖板12组成，所述底座11的一侧面与连接件8的侧面连接固定，底座11另一侧面通过橡胶减震垫9固定在下部外壳组件4顶面的侧壁上。

所述盖板12盖合在底座11上，盖板12的一端通过铰链与底座11的一端相连，盖板12的另一端设置有锁紧环，所述锁紧环能够与连接件顶部的快开锁紧装置相配合，从而实现实现内壳组件的快速开启或锁紧。

具体的，所述快开锁紧装置包括锁紧块和锁紧底座，所述锁紧块设置在锁紧底座顶部，并与锁紧底座转动连接，所述锁紧块为不规则长方形结构，在使用时，所述锁紧环穿过锁紧块，转动锁紧块到一定的角度，锁紧环卡在锁紧块和锁紧底座之间，从而实现内壳组件的锁紧，需要开启内壳组件时，只需反向旋转锁紧块，即可将锁紧环与锁紧块分离，从而打开内壳组件。

所述内壳组件2的内壁上设置有中子吸收材料和软木橡胶垫，本实施例中所述中子吸收材料为铝基碳化硼材料，所述软木橡胶垫设置在中子吸收材料的外侧，其中中子吸收材料与慢化剂材料配合，用于确保燃料组件的临界安全，所述软木橡胶垫能够保证燃料组件不被划伤。

所述内壳组件2的一端设置有内壳翻盖装置13，所述内壳翻盖装置由两块翻板和端板组成，两个翻板通过铰链连接成V形结构，所述端板的周侧通过螺钉与翻板相连。所述内壳翻盖装置的一侧与底座转动连接，另一侧设置有锁紧环，通过锁紧环与快开锁紧装置的配合，将内壳翻盖装置固定在底座顶部。

在开启内壳组件之前需要先开启内壳翻盖装置，当翻盖装置开启后，将核燃料组件操作工具与核燃料组件上管座连接，对燃料组件进行保护，然后在开启整个内壳组件，可确保内壳组件开启时不会对核燃料组件产生损坏。

所述端板上设置有顶杆，通过顶杆作用在核燃料组件的上管座，确保核燃料组件在内壳长度方向不会发生窜动。

实施例2

本实施例提供了一种核燃料组件运输容器的使用方法，利用如实施例1所述的一种核燃料组件运输容器，包括以下步骤：

拆卸外壳组件两侧的固定螺栓，通过外壳组件顶部的吊耳将上部外壳组件整体吊走；

将容器翻转，使内壳组件和下部外壳组件整体倾翻至竖直位置，使容器满足核燃料组件垂直操作的要求。

打开内壳翻盖装置，拆除内壳翻盖组件顶部端板和顶杆，将核燃料组件操作工具与燃料组件连接，从上到下依次打开内壳组件的快开锁紧装置，打开内壳组件的盖板。

将核燃料组件装入或调离所述内壳组件后，关闭内壳组件的盖板，依次锁紧快开锁紧装置，最后关闭内壳翻盖装置。

将容器翻转至水平状态，回装上部外壳组件，回装固定螺栓，安装铅封。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种核燃料组件运输容器，其特征在于，包括外壳组件和内壳组件，所述外壳组件内部设置有内腔，所述内壳组件固定安装在所述内腔中；

内壳组件设有两个，两个内壳组件均外长方体结构，所述内壳组件的横截面为正方形，两个内壳组件边对边并排设置在外壳组件的内腔中，使所述内壳组件的横截面呈菱形布置。

2.如权利要求1所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，所述外壳组件包括上部外壳组件和下部外壳组件，所述上部外壳组件和下部外壳组件相互盖合，形成椭圆柱结构，所述外壳组件的两侧设置有多个螺栓孔，上部外壳组件和下部外壳组件的两侧通过螺栓固定连接。

3.如权利要求2所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，所述上部外壳组件的顶面为弧形，底面为倒置的“W”型结构，顶面和底面之间设有空腔，所述空腔内填充有聚氨酯发泡材料，所述下部外壳组件的顶面为“U”型结构，底面为弧形，顶面和底面之间设有空腔，其内填充有聚氨酯发泡材料。

4.如权利要求3所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，上部外壳组件和下部外壳组件之间形成可以容纳内壳组件的内腔，所述空腔的内壁上设置有慢化剂材料，所述慢化剂材料的四周布置有一层陶瓷纤维纸板。

5.如权利要求2所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，上部外壳组件与下部外壳组件两侧连接处设置有防尘密封条。

6.如权利要求2所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，两个内壳组件之间设置有连接件，所述连接件的横截面为三角形，所述连接件的底面通过橡胶减震垫固定在下部外壳组件的顶面上，所述连接件的侧面设置有慢化剂材料，连接件的顶部设置有快拆装置。

7.如权利要求3所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，所述内壳组件由V形底座与倒V形盖板组成，所述底座的一侧面与连接件的侧面连接固定，底座另一侧面通过橡胶减震垫固定在下部外壳组件顶面的侧壁上。

8.如权利要求6所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，所述盖板盖合在底座上，盖板的一端通过铰链与底座的一端相连，盖板的另一端与三角形连接件顶部的快开锁紧装置相连。

9.如权利要求1所述的一种核燃料组件运输容器，其特征在于，所述内壳组件的内壁上设置有中子吸收材料和软木橡胶垫，所述软木橡胶垫设置在中子吸收材料的外侧。

10.一种核燃料组件运输容器的使用方法，利用如权利要求1-9任一项所述的一种核燃料组件运输容器，包括以下步骤：

拆卸外壳组件两侧的固定螺栓，通过外壳组件顶部的吊耳将上部外壳组件整体吊走；

将容器翻转，使内壳组件和下部外壳组件整体倾翻至竖直位置；

打开内壳翻盖装置，拆除内壳翻盖组件顶部端板和顶杆，将核燃料组件操作工具与燃料组件连接，从上到下依次打开内壳组件的快开锁紧装置，打开内壳组件的盖板；

将核燃料组件装入或调离所述内壳组件后，关闭内壳组件的盖板，依次锁紧快开锁紧装置，最后关闭内壳翻盖装置；

将容器翻转至水平状态，回装上部外壳组件，回装固定螺栓，安装铅封。

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