CN201741418U - 乏燃料贮存套管 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种乏燃料贮存套管，包括侧壁与支承乏燃料组件的底壁，所述侧壁由起强度支撑作用的里层钢管、起屏蔽作用的夹层镉管、起保护作用的外层钢管叠置构成，所述的夹层镉管焊封于里层钢管与外层钢管之中，夹层镉管的位置和长度可保证覆盖乏燃料组件的活性段；所述贮存套管的进料端扩口成带锥度的导向段，贮存套管的底部设有第一通水口；所述贮存套管上设置有与容纳贮存套管的格架匹配的定位件。本实用新型的乏燃料贮存套管具有密封性好、冷却水流通顺畅、冷却效果好、不易出现进料事故等优点。

Description

乏燃料贮存套管 
技术领域
本实用新型涉及一种乏燃料贮存套管。 
背景技术
民用核电站中已使用过的乏燃料组件，由于还具有一定的放射性，不能直接作为废燃料处理，还需要在乏燃料贮存水池中存放一段时间，待乏燃料组件的半衰期完成，达到废燃料掩埋标准后，才能最终处理，因此，需要制作一个布置于乏燃料贮存水池中的乏燃料贮存装置进行存放。 
通常的乏燃料贮存装置，如中国专利200910150807.2“用于存储核燃料元件的存储架”，包括通道结构和支承板，通道结构包括接纳燃料元件的多个竖直通道，竖直通道彼此紧邻布置且具有壁部，竖直通道的壁部由中子吸收材料制成或包含中子吸收材料。存在的不足是：由于一些中子吸收材料譬如镉遇水会逐渐分解，并在分解过程中产生毒性，这样就不能保证镉泄露部位的中子被屏蔽，而文中并未涉及中子吸收材料的密封措施；再者，紧邻布置且具有壁部的竖直通道，其侧面和底面是隔水的，不具备使冷却水流通的出口，贮存装置浸于水池中后，冷却水从竖直通道的上端开口进入，但却无法顺畅地流出，流通不畅会影响冷却效果；另外，竖直通道的进料口往往与通道同径，在进料时缺乏扩口的导向件，容易出现乏燃料组件不落进竖直通道内，而是落于贮存装置上端或者水池与贮存装置之间等进料事故。 
实用新型内容
为了解决现有的为了解决现有的乏燃料贮存装置存在的中子吸收材料的密封性不佳、冷却水流通不畅影响冷却效果、容易出现进料事故的不足，本实用新型提出了一种中子吸收材料的密封性好、冷却水流通顺畅、冷却效果 好、不易出现进料事故的乏燃料贮存套管。 
本实用新型采用以下的技术方案： 
一种乏燃料贮存套管，包括侧壁与支承乏燃料组件的底壁，所述侧壁由起强度支撑作用的里层钢管、起屏蔽作用的夹层镉管、起保护作用的外层钢管叠置构成，所述的夹层镉管焊封于里层钢管与外层钢管之中，夹层镉管的位置和长度可保证覆盖乏燃料组件的活性段；所述贮存套管的进料端扩口成带锥度的导向段，贮存套管的底部设有第一通水口；所述贮存套管上设置有与容纳贮存套管的格架匹配的定位件。贮存套管布置在格架的贮存腔内。 
优选的，贮存套管的主体为方管段，贮存套管的导向段设置成方锥形口。所述的方锥形口的作用是为进料提供导向。 
进一步，所述的外层钢管和里层钢管为对接焊管，夹层镉管为搭接焊管，所述外层钢管的对接纵缝、夹层镉管的搭接纵缝、里层钢管的对接纵缝错开布置。 
更进一步，所述的定位件为设置在贮存套管的方管段的各侧面的第一凸台。所述格架的贮存腔内壁上设有与第一凸台搭接匹配的第二凸台。 
优选的，所述的第一通水口有多个，环绕状布置在贮存套管底壁上。格架底端设置有与第一通水口相通的第二通水口，第二通水口也环绕状布置在格架底壁上。这样，方便冷却水的均匀流通，有利于乏燃料组件的冷却。另外，当格架和贮存套管吊起检修时，格架和贮存套管内也不会存水。 
优选的，所述的里层钢管上布置有一圈用于定位夹层镉管的定位板，所述夹层镉管置于所述定位板上。 
优选的，所述的第一凸台为在贮存套管的方管段的各侧面顶涨出的半球窝。 
优选的，夹层镉板的搭接纵缝与里层钢板的对接纵缝错开180度布置，外层钢管的对接纵缝分别与夹层镉管的搭接纵缝、里层钢管的对接纵缝错开90度布置。 
本实用新型的技术构思在于：由于镉遇水会逐渐分解，并在分解过程中产生毒性，这样就不能保证镉泄露部位的中子被屏蔽，本实用新型贮存套管采用三层结构，通过将夹层镉管包裹在外层钢管与里层钢管之间，两端以连续焊缝密封，使得镉密封良好不易泄露，从而保证良好的屏蔽性能；再者，在贮存套管底部布置第一通水口，第一通水口与格架的贮存腔底部的第二通水口相通，使得乏燃料组件周围流经的冷却水可从贮存套管的底部流出，流动通畅的冷却水可以及时带走乏燃料组件的热量，冷却效果好；另外，贮存套管进料口外扩成带锥度的导向段，便于乏燃料的安全进料，避免出现乏燃料落于贮存装置上端或者水池与贮存装置之间等进料事故。 
本实用新型的有益效果在于：(1)贮存套管采用三层结构，夹层镉管密封性好，不易泄露，中子屏蔽性能好；(2)冷却水流通顺畅，冷却效果好；(3)贮存套管进料口有导向段，可避免出现进料事故。 
附图说明
图1是本实用新型乏燃料贮存套管实施例的结构示意图。 
图2是图1的B部放大示意图。 
图3是图1的C部放大示意图。 
图4是图1的俯视图。 
图5是乏燃料贮存套管与格架的装配示意图。 
图6是图5的俯视图。 
具体实施方式
参照图1-6：乏燃料贮存套管2，包括侧壁21与支承乏燃料组件的底壁22，所述侧壁21由起强度支撑作用的里层钢管211、起屏蔽作用的夹层镉管212、起保护作用的外层钢管213叠置构成，所述的夹层镉管212焊封于里层钢管211与外层钢管213之中，夹层镉管212的位置和长度可保证覆盖乏燃 料组件的活性段；乏燃料贮存套管2的主体为方管段，贮存套管2的进料端扩成方锥形口的导向段23，所述贮存套管2的底部设有第一通水口12；所述贮存套管2上设置有与容纳贮存套管2的格架1匹配的定位件，贮存套管2布置在格架1的贮存腔内。所述的定位件为设置在贮存套管2的方管段的各侧面的第一凸台31，所述格架1的贮存腔内壁上设有与第一凸台31搭接匹配的第二凸台32。本实施例中，所述的第一凸台31为在贮存套管2的方管段的各侧面顶涨出的半球窝。 
所述的外层钢管213和里层钢管211为对接焊管，夹层镉管212为搭接焊管，所述外层钢管213的对接纵缝、夹层镉管212的搭接纵缝、里层钢管211的对接纵缝错开布置。 
所述的里层钢管211上布置有一圈用于定位夹层镉管212的定位板，所述夹层镉管212置于所述定位板上。 
本实施例中，所述的第一通水口12为环绕状布置在贮存套管2底壁上的四个梯形孔，四个梯形孔中间为穿设螺套的第一中心孔25；格架1底端设置有与第一通水口12相通的第二通水口24，第二通水口24为环绕状布置在格架1底壁上的四个梯形孔，四个梯形孔中间为第二中心孔15。通过设置相通的第一通水口12与第二通水口24，方便贮存套管2内冷却水的均匀流通，有利于乏燃料组件的冷却。另外，当格架1和贮存套管2吊起检修时，格架1和贮存套管2内也不会存水。连接螺栓31穿越贮存套管2上的第一中心孔25和格架上的第二中心孔15，另一端通过螺母32紧固，将格架1与贮存套管2固定。 
本实施例中，所述夹层镉板212的搭接纵缝与里层钢板211的对接纵缝错开180度布置，角度允许偏差±15°，外层钢管213的对接纵缝分别与夹层镉管212的搭接纵缝、里层钢管211的对接纵缝错开90度布置，同时，外层钢管213的对接纵缝也与里层钢管211的对接纵缝错开90度布置，当然，三层管的缝隙也可错开其它角度布置，但上述角度安全性最高足，目的是保 证再经过涨方设备涨管后方管的密封性，否则水进入镉板中，镉溶解，会影响核屏蔽性能。 
本实施例的原理：由于镉遇水逐渐分解，并在分解过程中产生毒性，这样就不能保证镉泄露部位的中子被屏蔽，本实用新型贮存套管2采用三层结构，通过将夹层镉管212包裹在外层钢管213与里层钢管211之间，两端以连续焊缝密封，使得镉密封良好不易泄露，从而保证良好的屏蔽性能；再者，在贮存套管底部布置第一通水口12，第一通水口12与格架1的贮存腔底部的第二通水口24相通，使得乏燃料组件周围流经的冷却水可从贮存套管2的底部流出，流动通畅的冷却水可以及时带走乏燃料组件的热量，冷却效果好；另外，贮存套管进料口外扩成带锥度的导向段，便于乏燃料的安全进料，避免出现乏燃料落于贮存装置上端或者水池与贮存装置之间等进料事故。 
上述实施例仅仅是对本实用新型技术构思实现形式的列举，本实用新型的保护范围不仅限于上述实施例，本实用新型的保护范围可延伸至本领域技术人员依据本实用新型的技术构思所能想到的等同技术手段。 

Claims (8)

1.乏燃料贮存套管(2)，包括侧壁(21)与支承乏燃料组件的底壁(22)，其特征在于：所述侧壁(21)由起强度支撑作用的里层钢管(211)、起屏蔽作用的夹层镉管(212)、起保护作用的外层钢管(213)叠置构成，所述的夹层镉管(212)焊封于里层钢管(211)与外层钢管(213)之中，夹层镉管(212)的位置和长度可保证覆盖乏燃料组件的活性段；所述贮存套管(2)的进料端扩口成带锥度的导向段(23)，贮存套管(2)的底部设有第一通水口(12)；所述贮存套管(2)上设置有与容纳贮存套管(2)的格架(1)匹配的定位件。
2.如权利要求1所述的乏燃料贮存套管，其特征在于：所述贮存套管(2)的主体为方管段，贮存套管(2)的导向段(23)设置成方锥形口。
3.如权利要求1或2所述的乏燃料贮存套管，其特征在于：所述的外层钢管(213)和里层钢管(211)为对接焊管，夹层镉管(212)为搭接焊管，所述外层钢管(213)的对接纵缝、夹层镉管(212)的搭接纵缝、里层钢管(211)的对接纵缝错开布置。
4.如权利要求3所述的乏燃料贮存套管，其特征在于：所述的定位件为设置在贮存套管(2)的方管段的各侧面的第一凸台(31)。
5.如权利要求4所述的乏燃料贮存套管，其特征在于：所述的第一通水口(12)有多个，环绕状布置在贮存套管(2)底壁(22)上。
6.如权利要求5所述的乏燃料贮存套管，其特征在于：所述的里层钢管(211)上布置有一圈用于定位夹层镉管(212)的定位板，所述夹层镉管(212)置于所述定位板上。
7.如权利要求6所述的乏燃料贮存套管，其特征在于：所述的第一凸台(31)为在贮存套管(2)的方管段的各侧面顶涨出的半球窝。
8.如权利要求7所述乏燃料贮存套管，其特征在于：所述夹层镉板(212)的搭接纵缝与里层钢板(211)的对接纵缝错开180度布置，外层钢管(213)的对接纵缝分别与夹层镉管(212)的搭接纵缝、里层钢管(211)的对接纵缝错开90度布置。 
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