CN201698778U - 高整体核废料处置容器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种有效容量大，且可安全长期存放的高整体核废料处置容器，它由存储筒和顶盖组成，存储筒具有一个钢质外壳、钢质内衬和中间铅屏蔽层，所说的顶盖具有钢质外层、钢质内层和中间铅屏蔽层，顶盖与存储筒之间采用螺栓连接，并采用了三重密封措施。本实用新型采用钢铅钢复合屏蔽层的存储筒和顶盖，不但其组合作用达到最优的防腐和屏蔽效果，而且在不改变现有核废料储运容器外形尺寸的前提下，极大地增加了储运容器的有效容积，其安全存放周期可达300年以上。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种储运容器，特别是一种高整体核废料处置容器。
背景技术
目前对于核电站核废料的处理通常是打包后送往专门的储存库储存，即要将核废料装在一个专用的储运容器中，然后送往特设的核废料库永久储存，存放周期一般要求不低于300年。目前使用的核废料储运容器是混凝土容器，其基本做法是在钢质内壳之外包裹很厚的混凝土以形成屏蔽层，减弱内装放射性废物对环境和人体的危害。以C3级核废料储运容器为例，其混凝土屏蔽层的厚度几乎等于内衬的直径，即外体积2立方米的储运容器的有效容积仅有0.118立方米。这种使用混凝土作屏蔽层的核废料储运容器不仅有效容量小，存储占用空间大，而且其安全和保管也存在许多问题。譬如混凝土屏蔽层密封及机械性能差、易吸水、有开裂的可能性，一旦混凝土屏蔽层开裂或者容器内壳锈蚀，就会给周围造成局部核污染，危及人们的生命安全。中国专利CN2758939公开了一种核废料储运容器，虽然增大了储运容器的内容积，但容器的顶盖采用水泥塞结构，不但容器顶盖体积较大，而且也仍然存在上述的安全问题。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是提供一种有效容量大，且可安全长期存放的高整体核废料处置容器。
解决上述问题的技术解决方案是：所提供的高整体核废料处置容器由存储筒和顶盖组成，存储筒具有一个钢质外壳、内衬和中间铅屏蔽层，本实用新型的特别之处是：存储筒的内衬是钢质内衬，所说的顶盖具有钢质外层、钢质内层和中间铅屏蔽层，顶盖与存储筒之间采用螺栓连接。
上述存储筒与顶盖材料的最佳选择是：存储筒钢质外壳采用不锈钢，存储筒内衬采用碳钢，顶盖钢质外层采用不锈钢，顶盖钢质内层采用碳钢。
为了增强容器的密封性，在顶盖与存储筒之间设有密封圈。
与现有的核废料储运容器相比，本实用新型采用了钢铅钢复合屏蔽层的存储筒和顶盖，不但其组合作用达到最优的防腐和屏蔽效果，而且也减小了容器屏蔽层的总厚度，在不改变现有核废料储运容器外形尺寸和屏蔽效果的前提下，存储容量相对原来的C1、C2和C3级储运容器可分别增加2、5.4和13倍，而存储容量的增大也降低了核废料的储运成本。与现有的混凝土屏蔽层相比，本实用新型的耐久性能大大提高，复合屏蔽层的防水和抗冲击安全性也明显地提高。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的结构简图。
图2是图1容器密封部位和顶盖的局部剖视图。
图3是图1容器存储筒与顶盖结合部的局部剖视图。
具体实施方式
如图1、图2所示：高整体核废料处置容器具有一个圆筒状的存储筒1和顶盖2。存储筒1的筒壁具有三层：不锈钢的钢质外壳11、优质碳素钢的钢质内衬13和中间铅屏蔽层12。顶盖2也是由三层组成：不锈钢的钢质外层21、优质碳素钢的钢质内层23和中间铅屏蔽层22。存储筒钢质外壳11和顶盖钢质外层21均采用不锈钢316L制成，存储筒钢质内衬13和顶盖钢质内层23均采用优质碳素钢Q235B制成，存储筒底部有优质碳素钢底板3。存储筒1的端口部分是具有环形凹槽的吊环4，它与存储筒钢质外壳11焊接为一体。顶盖的钢质外层21的凸缘与吊环4的上凸缘之间设有密封圈5，并用连接螺栓6连接，将处理工位的存储筒1与顶盖2紧密连接在一起。
为了进一步加强封闭性能，在存储筒1与顶盖2之间设有一个完全包覆存储筒与顶盖的结合缝以及存储筒与顶盖间的连接螺栓6的钢质密封罩7，该钢质密封罩7分别与存储筒钢质外壳11及顶盖钢质外层21密封焊接在一起，从而保证处置过程的永久性密封。
如图3所示：为了进一步增强屏蔽效果，存储筒与顶盖的相对位置最好是这样：当存储筒1与顶盖2合拢后，存储筒的中间铅屏蔽层12与顶盖的中间铅屏蔽层22相互紧密接触在一起。最佳的方式是：存储筒钢质内衬13的上端有一带尖角的延伸段13a，顶盖钢质外层23的下端有一带尖角的延伸段23a，当存储筒1与顶盖2合拢后，在外力作用下，存储筒钢质内衬13的上端带尖角的延伸段13a嵌入到顶盖的中间铅屏蔽层22中，顶盖钢质外层23下端带尖角的延伸段23a嵌入到存储筒的中间铅屏蔽层12中，这样就使得存储筒与顶盖的中间铅屏蔽层紧密地嵌入在一起。通常情况下，借助核废料储运筒叠放时上部储运筒的重力即可实现存储筒与顶盖的中间铅屏蔽层紧密地嵌入在一起形成自密。
存储筒的中间铅屏蔽层和顶盖的中间铅屏蔽层最好采用真空灌注铅的方式制作，所形成的铅屏蔽层质地致密，无孔洞等缺陷。通过上述这些措施，完全可以保证核废料储运容器不小于300年的安全存放周期。
Claims (7)
1.一种高整体核废料处置容器，由存储筒(1)和顶盖(2)组成，存储筒具有一个钢质外壳(11)、内衬(13)和中间铅屏蔽层(12)，其特征是：存储筒的内衬(13)是钢质内衬，所说的顶盖具有钢质外层(21)、钢质内层(23)和中间铅屏蔽层(22)，顶盖(2)与存储筒(1)之间采用螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的高整体核废料处置容器，其特征是存储筒钢质外壳(11)采用不锈钢，存储筒内衬(13)采用碳钢，顶盖钢质外层(21)采用不锈钢，顶盖钢质内层(23)采用碳钢。
3.根据权利要求1所述的核废料的储运容器，其特征是在顶盖(2)与存储筒(1)之间设有密封圈(5)。
4.根据权利要求1、2或3所述的高整体核废料处置容器，其特征是存储筒与顶盖的相对位置是这样：当存储筒(1)与顶盖(2)合拢后，存储筒的中间铅屏蔽层(12)与顶盖的中间铅屏蔽层(22)相互紧密接触在一起。
5.根据权利要求4所述的高整体核废料处置容器，其特征是存储筒钢质内衬(13)的上端有一带尖角的延伸段(13a)，顶盖钢质外层(21)的下端有一带尖角的延伸段(23a)，当存储筒(1)与顶盖(2)合拢后，在外力作用下，存储筒钢质内衬(13)的上端带尖角的延伸段(13a)嵌入到顶盖的中间铅屏蔽层(22)中，顶盖钢质外层(21)下端带尖角的延伸段(23a)嵌入到存储筒的中间铅屏蔽层(12)中。
6.根据权利要求1所述的高整体核废料处置容器，在存储筒(1)与顶盖(2)之间设有一个完全包覆存储筒与顶盖的结合缝以及存储筒与顶盖间的连接螺栓(6)的钢质密封罩(7)，该钢质密封罩(7)分别与存储筒钢质外壳(11)及顶盖钢质外层(21)密封焊接在一起。
7.根据权利要求5所述的高整体核废料处置容器，其特征是存储筒钢质外壳(11)和顶盖钢质外层(21)均采用不锈钢316L制成，存储筒钢质内衬(13)和顶盖钢质内层(23)均采用优质碳素钢Q235B制成。
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