CN1445791A - 一种用于储存来自核反应堆的燃料的支架 - Google Patents

一种用于储存来自核反应堆的燃料的支架 Download PDF

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Abstract

一种用于储存来自核反应堆的燃料的支架，它根据四个相配的拐角由单个的栅元(隔舱)形成，其中每个栅元(1)由四块沿纵向边缘接合的板形成，构成一个中空的、底部开口的四边形棱柱，其中所述的板具有钝锯齿形的纵向边缘，此边缘具有凸起(21)，此凸起最好是矩形的，有可变的长度，其宽度至少等于板(2)的厚度加上角焊缝的垫板。

Description

一种用于储存来自核反应堆的燃料的支架
技术领域
本发明，如其名称所示，指的是，根据四块相配的拐角，由单个焊接的支架而制成的支架结构，其中单个的栅元(隔舱，cell)由在拐角处焊接的四块钝锯齿形的板组成。
背景技术
这些支架被用于核电厂，以在充满水或充满用硼处理过的水的水池中储存新的燃料和已辐射过的燃料，这些水是起冷却介质和辐射屏蔽作用的。所述的支架有中子吸收体，从而防止出现危险的临界状态的结果。这些燃料元件是棱柱元件，它的高度比其它尺寸大得多。
在正在发展核项目和具有建造中的核电厂的国家中，在已辐射的燃料区域内使储蓄池的支架紧凑的需求有所增加，为此，核电厂已在使用类似于那些过去用过的支架的不锈钢支架，但是使燃料更紧密地聚集在一起，因此增加了储存的容量。在70年代末至80年代初，这些支架有不锈钢栅元，而没有任何作为中子吸收体的额外的材料，由于在栅元之间的距离或空间是如此之大，以致于在栅元之间存在的、被硼处理过的或没处理过的水(水间隔)足以维持一组亚临界状态的燃料元件。它们有一个较低的格栅用来支承燃料元件，而且它们被锚定到水池的底部和侧面，以形成一个单个的被锁定的组件，甚至能够抵抗地震有效地运作。
由于把储存燃料的元件紧密地装配在一起以增加水池的容量，所以需要一种额外的材料来控制临界状态。这些通常在支架设计中用作中子吸收体的材料，除被硼处理过的水之外，还有硼处理的钢和Boral(博瑞碳化硼包铝复合板)。
目前，存在不同的解决方法来制作整体的栅元，并且把它们接合起来构成一个支架。例如，它们涉及制作两个半“U”型的通道，然后沿两个自由边把它们焊接起来以形成栅元。在另外一种建设性的解决方法中，由四块矩形的板在四个边的厚度上被焊接以形成通道，来形成栅元。然后，这些通道或栅元借助在拐角处的一个中间的纵向焊缝接合在一起，以形成一个构成支架的栅元矩阵。
一种布置通常使用棋盘的形状，通过此布置，这些通道形成栅元并且另一个栅元由围绕它的四个通道来制成。当希望在栅元之间有一个额外的间距时，要使用额外的中间杆或侧板制出这些纵向的焊缝，并且由所需的焊缝的类型和容积产生高费用的工艺过程。
发明内容
本发明建议的解决方案包括一种基于由具有钝锯齿形(城垛形)纵向边缘的四块板而构成的结构。所述的钝锯齿形是存在于边缘上的凸起，它最好是矩形的。钝锯齿形具有一个可变的长度，并且它们的宽度至少是板的厚度加上一个作为角焊缝垫板的额外的宽度。存在于板上的钝锯齿形与在邻近的板上的没有钝锯齿形的区域相吻合，由此形成一个拐角；在每块板上，钝锯齿形可以与没有凸起的等同长度的区域交错布置；类似地，这些钝锯齿形可以沿整个板的长度相对地设置，或在它的特定区域设置。
然后，四块板由非常简单的角焊缝接合在一起以形成通道(孔道)或整体的栅元。这些间歇的纵向栅元的长度将取决于此结构在各种情况下应该支承的负载，如地震的外作用力。
最终，整体的栅元将借助角焊缝，而不再需要任何中间的部分，以棋盘布局的方式与其它的栅元接合，以形成支架组件。
几种布置可以通过这种结构来获得。在最简单的布置中，栅元的间隙等于由在拐角处焊接的四个栅元所留出的间隙。当所使用的结构材料还作为中子吸收体，即：硼处理的钢，时，这种布置是适合的。在这种布置中，必须在单个的板上留有一个钝锯齿形凹口，它适于装纳在拐角处被焊接的另一栅元的板上的钝锯齿形凸起。这些凹口的宽度是这样的，即它不使中子的临界状态的计算无效，而且还允许在拐角处接合的单个的栅元的板之间进行角焊接，从而获得一种接合栅元的简单的方法。在拐角处用纵向角焊缝接合的栅元的体积(长度)取决于用于各种情况的外部要求。
这种方法是栅元由角焊接的钝锯齿形板形成，然后通过角焊接与其它的栅元接合，而不再需要插入中间板或杆，这种方法还适用于我们要在栅元之间留有一个中间间隙(水间隙)的情况。要在板之间留有一个间隙，需要提高中子慢化能力。当水间隙的宽度小时，钝锯齿形凸起沿由水间隙所确定的长度(用于锅炉(Boiler)式发电厂的水间隙的尺寸等级是5mm)而延伸，可以用角焊缝把相邻的栅元接合在一起。当栅元组件按从左到右和从上到下排列时，每个栅元都在三个拐角处被角焊接到相邻的栅元上，因为对于第四个拐角除了端部以外无法触及(接近)。这种类型的接合从结构的观点上讲是充分的。当水间隙的宽度是重要的(用于增压器(Pressuriser)式的发电厂的水间隙的宽度要大于40mm)时，采用的解决方案包括由上述过程形成的钝锯齿形栅元插入在由凸舌和凹槽系统制成的双壁格栅中。这些双壁格栅确保所要求的最小宽度(水间隙)。通常，这些栅元将被焊接到格栅上，但其它的接合方式也是可以的。
最后，也可以建造其它的布局，其中要求通道间隙比由在拐角处被焊接的并形成一个栅元的四个通道所留出的间隙要小。当中子吸收体材料不同于结构材料时，这种结构是必要的。然后，单个的栅元由普通的角焊接钝锯齿形板的加工方式形成。之后(或之前)，焊上一个结合有中子吸收体(通常是Boral)的罩壳。最后，单个的栅元按照组装步骤利用在可接近的部分的拐角处的纵向焊缝被焊接，以致于栅元在四个拐角处被焊接。这些栅元沿适当的长度横向位移，使得由在拐角处焊接的四个栅元形成的间隙(不算中子吸收体材料)，等于单个栅元的间隙或比单个栅元的间隙稍大。
所述的这些解决方案都是从由拐角处焊接的四个板形成的栅元开始，但是这些加工方式用于由两个弯曲板形成的栅元也是有效的，这些板呈带钝锯齿的“L”形，然后在钝锯齿处被焊接。
另一个实施例的变形包括利用具有所需焊缝的外形的凸舌和凹槽，制造单个的栅元。每个栅元将通过按照与上述解决方案中的标准相同的焊缝与其它的栅元接合。
本发明的目的将参照附图，通过下面的说明，更好地被理解。
附图说明
图1和图2是由具有钝锯齿形边的四块板2制成的两个栅元1的透视图(立体图)。
图3是一个支架的平面图和透视图，其中一个栅元的间隙等同于由在拐角处焊接的四个栅元留出的间隙。
图4是一个支架的平面图和透视图，其中在它的栅元之间有一个间隙。
图5是一个支架的透视图，其中在栅元之间存在的间隙由舌状物和槽形带占据。
图6是一个其中有不同间隙的支架的平面图和透视图。
图7是一个另外的实施例的栅元的变形，在这个例子中，栅元由“L”形曲线板形成。上述所有的都适用于连接这些间隔以形成支架。
图8显示了另一个实施例的变形，其中这些栅元由凸舌和凹槽耦接。
具体实施方式
本发明的支架由单个的栅元构成，此栅元是通过四块相配的拐角焊接而成的，其中此单个的栅元1由四块板2形成，此四块板具有钝锯齿形的纵向边缘。
如图中所示，所述的钝锯齿形是在边缘上的凸起21，它最好是矩形，有可变的长度，其宽度至少等于板2的厚度加上一个用于形成栅元的角焊缝的垫板(大约5mm)。
存在于板2上的钝锯齿形与在邻接板中没有钝锯齿形的区域相吻合，通过它形成一个拐角；在每块板上，钝锯齿凸起21可以与没有凸起的等同长度的区域交错布置；同样，这些钝锯齿凸起可以彼此相对地设置在板的整个长度上，如图1所示，或设置在其特定范围内，如图2所示。
然后，四块板2由角焊缝3接合，以形成通道或整体的栅元。最终，整体的栅元1以棋盘的方式借助角焊与其它的栅元接合，以形成图3，4和5中所示的支架组件。
借助这些结构类型，可以获得如图3中所示那样的平面布置，其中栅元的间隙1’等于由在拐角31处由焊接的四个栅元而留出的间隙H。当所使用的结构材料还是起中子吸收体作用的材料，即：硼处理的钢，时，在不需要水间隙的情况下，这种安排(布置)是合适的
在这种安排中，必须在单个的板中留有钝锯齿凹口22，其作用是用于装纳在拐角处被焊接的另一栅元1’的板2的钝锯齿凸起21(见图2)。这些装纳凹口的宽度是这样的：它们不使中子临界状态的计算无效，并还允许在拐角处接合的单个栅元的板之间进行角焊接。
此方法是栅元由角焊接的钝锯齿形的板形成，然后由角焊缝3与其它的栅元连接，如图1所示的那样，这种方法还可以适用于要在栅元之间留一个中间间隙E(水间隙)的情况，如图4所示。这些钝锯齿沿着由实施角焊缝3’的水间隙所确定的长度延伸，以把每个栅元1与其邻近的栅元相接合。当栅元组件按从左到右和从上到下排列时，每个栅元都在三个拐角处被角焊接到相邻的栅元上，因为在第四个拐角处除了端部以外无法触及(接近)。
当水间隙的宽度是重要的(用于增压器(Pressuriser)式的发电厂时水间隙的宽度要大于40mm)时，采用的解决方案包括将由上述方法形成的钝锯齿形栅元插入由凸舌和凹槽系统制成的双壁格栅5中。这些双壁格栅确保所要求的最小距离(水间隙)。通常，这些栅元将被焊接到格栅上，但其它的接合方式也是可以的。见图5。
也可以建造其它的布局，其中通道间隙HC比由在拐角处焊接的并形成一个栅元的四个通道所留出的间隙H要小。见图6。当中子吸收体材料4不同于板的材料时，这种结构是必要的。然后，单个的栅元由用于角焊接的钝锯齿形板的正常工艺来形成，如图1所示。一个结合有中子吸收体材料4，最好是Boral，的罩壳(wrap)被焊上。最后，单个的栅元1都按照组装步骤利用在可接近的部分的拐角处的纵向焊缝被焊接，使得栅元在四个拐角3处被焊接。这些栅元1沿适当的长度横向位移，使得由在拐角处焊接的四个栅元形成的间隙，在不算(不考虑)中子吸收体材料时，等于单个栅元的间隙或比单个栅元的间隙稍大。
到目前为止所述的这些解决方案都是从由在拐角处焊接的四个板2形成的栅元开始，但是这些工艺过程对于由两个“L”形的板5形成的栅元也是有效的，根据上述实施例，这些板在边缘上做成钝锯齿形，然后在钝锯齿处被焊接。见图7。
本发明中还包括另一种变形，即，单个的栅元在利用榫接的边缘上有钩状的凸起6，而不需要焊接，这些可从图8中看出。每个栅元利用按照与上述实施例同样标准的焊接与其它的栅元接合。

Claims (8)

1.一种用于储存来自核反应堆的燃料的支架，它由单个的栅元形成，这些栅元按照相配的四个拐角被焊接，其中每个单个的栅元(1)都由沿纵向边缘接合的四个板(2)形成，形成一个空的、底部开口的四边形棱柱，其特征在于，所述板具有带有凸起(21)的钝锯齿形的纵向边缘，所述凸起最好是矩形的，有可变的长度，其宽度至少等于板(2)的厚度加上一个角焊缝的垫板。
2.一种根据上述权利要求所述的支架，其特征在于，每一个单个的板具有一个钝锯齿形凹口(22)，它允许装纳在拐角处焊接的另一个栅元(1’)的板(2)的钝锯齿形凸起(21)。
3.一种根据上述任一项权利要求所述的支架，其特征在于，每个栅元(1’)的间隙(HC)等于由四个栅元留出的间隙(H)，这四个栅元由它们的拐角(棋盘)利用角焊缝(3’)焊接，当所使用的结构材料还作为一种中子吸收体时，这种结构是适合的。
4.一种根据权利要求1所述的支架，其特征在于，每个所形成的栅元(1)通过每个从搭接的板(2)凸出的钝锯齿形凸起(21)的部分与邻接的栅元焊接，在栅元(1)之间形成一个间隙(E)。
5.一种根据上述任一项权利要求所述的支架，其特征在于，当水间隙的宽度是重要的时，在栅元之间分开的最小距离是通过将双壁格栅(5)插在带钝锯齿的栅元(1)之间来实现的，此栅元借助两个板制成，这两个板借助凸舌和凹槽垂直地接合并且最好焊接到栅元上。
6.一种根据权利要求1所述的支架，其特征在于，每个所形成的栅元(1)都有一个比由在拐角处焊接的四个栅元所留出的间隙小的间隙，焊接在结合有中子吸收体的罩壳上。
7.一种根据上述任一项权利要求所述的支架，其特征在于，所述的栅元(1)由两块“L”形的板(5)形成，在这两个板的边缘上形成有钝锯齿，然后沿它们的纵向被焊接。
8.一种根据上述任一项权利要求所述的支架，其特征在于，所述的栅元(1)由在其边缘上有钩状凸起(6)的板(2)形成，利用凸舌和凹槽把板接合起来，并且利用焊接把每个栅元接合到下一个栅元上。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101777394A (zh) * 2009-01-09 2010-07-14 Cci公开股份有限公司 用于储存核燃料元件的储存架装置
CN102084433A (zh) * 2008-07-04 2011-06-01 Tn国际公司 用于新的或用过的核燃料组件的存储架
CN102307700A (zh) * 2009-02-09 2012-01-04 标致·雪铁龙汽车公司 由三块通过焊接组装的板件构成的组件
CN101958155B (zh) * 2009-07-13 2012-11-21 中国核电工程有限公司 一种乏燃料贮存格架
CN103433614A (zh) * 2013-09-18 2013-12-11 沈阳飞机工业（集团）有限公司 电子束焊接中空双面闭合结构钢零件的方法

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3411911B2 (ja) * 2001-03-29 2003-06-03 三菱重工業株式会社 使用済み燃料収納用角パイプ、バスケットおよび使用済み燃料収納容器
US11569001B2 (en) * 2008-04-29 2023-01-31 Holtec International Autonomous self-powered system for removing thermal energy from pools of liquid heated by radioactive materials
US8681924B2 (en) * 2008-04-29 2014-03-25 Holtec International Single-plate neutron absorbing apparatus and method of manufacturing the same
JP5197472B2 (ja) 2009-04-10 2013-05-15 株式会社東芝 使用済燃料貯蔵ラック
US20110051883A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Transnuclear, Inc. Rack systems and assemblies for fuel storage
JP5638632B2 (ja) * 2011-02-04 2014-12-10 三菱重工業株式会社 核燃料貯蔵用ラック
WO2013096966A1 (en) * 2011-12-22 2013-06-27 Holtec International, Inc. Storage system for nuclear fuel

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH615821A5 (zh) * 1976-05-31 1980-02-29 Giulio Gentile
US4119859A (en) * 1977-05-23 1978-10-10 Brooks & Perkins, Incorporated Fuel storage rack
GB8518402D0 (en) * 1985-07-22 1985-09-04 British Nuclear Fuels Plc Container
SE466175B (sv) * 1990-05-09 1992-01-07 Aab Atom Ab Kassett foer foervaring av patroner med utnyttjat kaernbraensle
US5361281A (en) * 1993-07-30 1994-11-01 Aea O'donnell, Inc. Storage rack for spent nuclear fuel assemblies
FR2767220B1 (fr) * 1997-08-07 1999-10-01 Atea Procede de renovation d'un ratelier de stockage d'assemblage de combustible nucleaire
JP3794814B2 (ja) * 1998-03-16 2006-07-12 三菱重工業株式会社 原子炉燃料集合体用ラック組立体

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102084433A (zh) * 2008-07-04 2011-06-01 Tn国际公司 用于新的或用过的核燃料组件的存储架
CN102084433B (zh) * 2008-07-04 2013-09-11 Tn国际公司 用于核燃料组件的存储架
CN101777394A (zh) * 2009-01-09 2010-07-14 Cci公开股份有限公司 用于储存核燃料元件的储存架装置
CN102307700A (zh) * 2009-02-09 2012-01-04 标致·雪铁龙汽车公司 由三块通过焊接组装的板件构成的组件
CN102307700B (zh) * 2009-02-09 2015-04-15 标致·雪铁龙汽车公司 由三块通过焊接组装的板件构成的组件
CN101958155B (zh) * 2009-07-13 2012-11-21 中国核电工程有限公司 一种乏燃料贮存格架
CN103433614A (zh) * 2013-09-18 2013-12-11 沈阳飞机工业（集团）有限公司 电子束焊接中空双面闭合结构钢零件的方法
CN103433614B (zh) * 2013-09-18 2016-08-17 沈阳飞机工业（集团）有限公司 电子束焊接中空双面闭合结构钢零件的方法

Also Published As

Publication number Publication date
TW200405361A (en) 2004-04-01
ES2213443A1 (es) 2004-08-16
KR20030074475A (ko) 2003-09-19
US20030174801A1 (en) 2003-09-18
CN1204564C (zh) 2005-06-01
ES2213443B1 (es) 2005-07-16
KR101015733B1 (ko) 2011-02-22

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