CN208111102U - 一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器 - Google Patents
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Abstract
一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，属于核电厂燃料管理技术领域。本实用新型存储容器包括由上至下设置的上端盖、上部箱体、下部箱体、底座；所述上部箱体设置为屏蔽结构，用于存储含高浓铀探测器的裂变室组件；所述存储容器的外壁由不锈钢构成。本实用新型结构简单，不仅能确保探测器中的高浓铀核材料管制满足国家管制条例，而且确保探测器在现场长期存放且便于放入乏燃料运输容器中以确保后续运输至后处理厂。
Description
技术领域
本实用新型涉及核电厂燃料管理技术领域，尤其涉及一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器。
背景技术
在含高浓铀的探测器（IR），如中间量程探测器，安装在反应堆压力容器外围，核心部件为裂变室，内腔涂覆有少量高浓铀，用于反应堆启动、升功率及日常运行期间的反应堆安全监督及保护。根据中美两国签署的核能领域备忘录和《中华人民共和国核材料管制条例》等法律法规的要求，对于含核材料的中间量程探测器采取必要的实物保护措施，按照相应等级的核材料进行存储。
根据工程经验，核电站一般在10-15年左右有可能会中间量程探测器（IR）进行更换，经过在反应堆压力容器外围的辐照后，中间量程探测器具有较强的放射性。目前国内外核电厂及相关领域尚未针对含高浓铀探测器开发专用的长期存储容器。为使退役或者损坏的IR以及备件IR的存储满足核材料管制要求，本项目设计开发含高浓铀的中间量程探测器退役后长期存储于核电厂区内的存储容器设计。退役的IR探测器存储容器主要用于存储从压力容器外围卸出的具有放射性的IR探测器，除用于存储退役IR外，该类型存储容器还能与乏燃料运输容器接口，可以将退役IR连同容器本身放置在乏燃料运输容器中，运输至后处理厂进行存储或处理。此外，退役IR存储容器设计有屏蔽箱，可以在任何具备相应等级核材料实物保护屏障的库房进行存储。
目前存在的退役IR的高辐射性及源项不确定性、退役IR的处置方向的不确定性、反应堆内对容器吊装的限制条件等方面的技术难点。本项目存储容器的结构设计、屏蔽分析设计及相关接口设计，能够解决目前国内尚未形成标准的高浓铀探测器仪表设备的现场长期存储问题，确保核材料存储条件能够满足中美两国签署的核能领域相关文件和《中华人民共和国核材料管制条例》等法律法规的要求。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的问题，提出了一种确保含高浓铀的探测器在现场长期存放且便于放入乏燃料运输容器中以确保后续运输至后处理厂的含高浓铀探测器退役后用的存储容器。
本实用新型是通过以下技术方案得以实现的：
本实用新型一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，包括由上至下设置的上端盖、上部箱体、下部箱体、底座；所述上部箱体设置有屏蔽结构，用于存储含高浓铀探测器的裂变室组件；所述存储容器的外壁由不锈钢构成。
作为优选，所述上端盖通过紧固件与所述上部箱体固定。
作为优选，所述上端盖与所述上部箱体的两者结合部处设有密封圈。
作为优选，所述上端盖设有便于存储容器抓具抓取的定位销孔。
作为优选，所述上部箱体从内至外依次为钢-铅-钢的多层结构。
作为优选，所述下部箱体为单层钢结构，其内部中空。
作为优选，所述底座包括设于底座两个方位角处的定位孔。
作为优选，所述存储容器的外形轮廓与含高浓铀探测器的燃料组件外形轮廓相同。
作为优选，所述存储容器的总长与含高浓铀探测器的燃料组件的总长相同。
本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，不仅能满足《中华人民共和国核材料管理条例》高浓铀核材料的管制要求，而且确保长期存储，还便于放入泛燃料运输容器中以确保后续运输及后处理厂。
附图说明
图1为本实用新型一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器的侧视图；
图2为本实用新型一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器的俯视图；
图3为本实用新型一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器的上端盖的结构示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
目前，国内核电厂及相关领域对于含有浓缩铀的仪表设备尚无专用的存储容器，退役的仪表设备也仅作为放射性废物简单处理，同类型的仪表或者其他设备管理尚未形成统一的管理标准。旨在满足中美两国签署的核能领域备忘录和《中华人民共和国核材料管制条例》等法律法规对核材料管制的要求，用于探测器的长期存储。本实用新型提出一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器。
该存储容器主要为机械结构设计以及屏蔽设计，操作较为便利，设计强度较高，能够有效的满足探测器设备对于环境条件的存储要求。退役后的中间量程探测器存储容器设计为可以存储在乏燃料水池格架中，且具备与乏燃料运输容器的接口，便于后续向后处理厂的运输。此存储容器可广泛应用于核电厂同类型结构的裂变室探测器或者其他仪表设备退役后的现场管理。
具体地，如图1-3，含高浓铀探测器退役后用的存储容器包括上端盖1、上部箱体4、下部箱体5、底座6。所述上端盖1通过紧固件2，如紧固螺栓与上部箱体4固定在一起。所述上部箱体4用于容置含高浓铀探测器的裂变室组件，由于退役探测器的源项具有极大不确定性（包括不确定辐射时间、不确定冷却时间、不确定种子通量水平），则需在所述上部箱体设置有屏蔽结构，如屏蔽箱。
所述上端盖1（参照图3）具有上端盖端头10和上端盖法兰11。所述含高浓铀探测器退役后用的存储容器采用上端部开口，上端盖1作为容器开合部件。当含高浓铀探测器的裂变室组件被拆解后放入存储容器内后，所述上端盖的上端盖法兰11伸入存储容器内利用紧固件与上部箱体4固定。为了提高密封性，所述上端盖1与所述上部箱体4的两者结合部处设有密封圈3，如金属密封圈。为便于存储容器抓具抓取，所述上端盖1设有定位销孔8。抓具的定位销插入存储容器的定位销孔8中以将便于在乏燃料水池中吊装；同时，存储容器总重量还需小于单个燃料组件的重量以及抓具的抓取能力。
退役IR探测器的源项不确定性分析具有突出特点，由于辐射源项的极大不确定，采用矩阵方法对容器外部的辐射水平进行了列表，采用保守的计算，结合电厂大修时的预计情况（IR探测器的保守通量水平、停堆后拆卸时间、服役时间等）进行源项屏蔽设计，为操作人员屏蔽防护与辐射防护最优化提供支持。退役IR存储容器在屏蔽分析时根据容器的屏蔽结构，从内到外依次为钢-铅-钢的结构。设计人员采用MCNP软件，针对IR探测器受到不同时间照射（1-30年），并按照冷却7-21天后开始操作进行分析计算。计算结果表明：在保守的中子注量率（1010/cm2.s）条件下，退役IR存储容器表面（0.937msv/h）与1m处（0.049msv/h）辐射水平均不超过GB11928-1989的规定（表面2msv/h、1m处0.1msv/h）。
所述下部箱体5为单层钢结构，如采用304不锈钢制成。所述下部箱体5的内部中空。该下部箱体5作为配长箱体使用，用于保证存储容器的总体长度与含高浓铀探测器的燃料组件长度相同或相当，以便于存储容器抓具抓取存储容器。此外，为了适合存储容器抓具抓取，所述存储容器的外形轮廓与含高浓铀探测器的燃料组件外形轮廓相同。
所述底座6为与燃料组件下管座结构相同，如在底座两个方位角处设置定位孔，可以放入具有定位销的存储栅格中。
为了确保箱体在乏燃料水池中不会因腐蚀等因素导致异物产生，所述存储容器选择与燃料组件管座相同的304型不锈钢材料构成，这样无需额外的防腐材料。
存储容器需要打开时，
1）存储容器开启前应将存储容器竖直放置，并保持存储容器平稳；
2)使用专用工具将上顶盖移除；
3)取出压紧橡胶块；
4)整个过程应避免磕碰，保证容器及内容物完好。
利用上述存储容器对退役的含高浓铀探测器进行存储，具体如下：
1)打开存储容器，装载退役IR探测器裂变室组件前，应对容器内腔进行目视检查，确认金属O圈在位，保证存储容器内清洁、相关部件完好；
2)将拆解后的裂变室组件对位放入存储容器内；
3)使用专用工具将存储容器上端盖合上并固定；
4)检查存储容器外表面辐射水平并记录；
5)使用专用抓具将存储容器掉入乏燃料水池指定位置；
其中，整个过程避免磕碰，保证容器内容物完好。
装载好的存储容器进行吊装，使用专用抓具，起吊和转移过程应平稳，避免磕碰；并且每次吊装过程只允许单一容器操作。
另外还需要每年定期维护保养空的存储容器，包括检查外观是否有锈蚀、磕碰、变形、焊缝开裂情况；每次进行存储容器开启、装配操作后，都应检查连接螺栓是否损坏，并更换损坏的螺栓；存储容器每次维护都应有相应的维护记录。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (9)
1.一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，包括由上至下设置的上端盖、上部箱体、下部箱体、底座；所述上部箱体设置有屏蔽结构，用于存储含高浓铀探测器的裂变室组件；所述存储容器的外壁由不锈钢构成。
2.根据权利要求1所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述上端盖通过紧固件与所述上部箱体固定。
3.根据权利要求2所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述上端盖与所述上部箱体的两者结合部处设有密封圈。
4.根据权利要求1所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述上端盖设有便于存储容器抓具抓取的定位销孔。
5.根据权利要求1所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述上部箱体从内至外依次为钢-铅-钢的多层结构。
6.根据权利要求1所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述下部箱体为单层钢结构，其内部中空。
7.根据权利要求1所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述底座包括设于底座两个方位角处的定位孔。
8.根据权利要求1所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述存储容器的外形轮廓与含高浓铀探测器的燃料组件外形轮廓相同。
9.根据权利要求1所述的一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器，其特征在于，所述存储容器的总长与含高浓铀探测器的燃料组件的总长相同。
Priority Applications (1)
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