CS254829B1

CS254829B1 - A method for producing storage units for storing and transporting fissile materials comprising a boron absorbent layer

Info

Publication number: CS254829B1
Application number: CS86569A
Authority: CS
Inventors: Tomas Schejbal; Ivo Slar; Vlastimil Brozek; Josef Bardos; Miroslav Matusek
Original assignee: Tomas Schejbal; Ivo Slar; Vlastimil Brozek; Josef Bardos; Miroslav Matusek
Priority date: 1986-01-24
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1988-02-15
Also published as: CS56986A1

Abstract

Řešení se týká způsobu v.ýroby skladovacích jednotek. Podstata spočívá v tom, že povrch hotových skladovaoích jednotek nebo jejich částí se opatří absorpční vrstvou galvanicky vytvořeného cermetů obsahujícího bor nebo jeho sloučeniny a galvanicky vyloučený kov.The solution relates to a method of manufacturing storage units. The essence lies in the fact that the surface of the finished storage units or their parts is provided with an absorption layer of galvanically formed cermet containing boron or its compounds and galvanically deposited metal.

Description

Vynález se týká způsobu výroby skladovacích jednotek ob sáhujících borovou absorpční vrstvu, z nichž jsou sestavovány sklady štěpných hmot a kontejnery na dopravu štěpných hmot.The present invention relates to a process for the manufacture of storage units comprising a boron absorbent layer, from which fissile material stores and fissile material containers are assembled.

Dosud známé způsoby výroby skladovacích jednotek obsahujících borovou absorpční vrstvu využívají jako základní materiál zpravidla ušlechtilou nerezavějící ocel, která obsahuje příměs boru v celém svém objemu· K. výrobě skladovacích jed notek z takového materiálu se používá bučí technologie svařován ní, přičemž jsou plechy ze základního materiálu naohýbány do potřebného tvaru a následně svařeny» nebo technologie tváření kdy se z trubek z uvedeného základního materiálu tvářením za tepla vyrobí potřebný tvar skladovací jednotky· Jiné známé způsoby výroby skladovacích jednotek obsahujících borovou absorpční vrstvu využívají možnosti vytváření difúzní vrstvy boridů železa na povrchu jíž hotových skladovacích jednotek vyrobených z oceli·The prior art processes for the production of storage units containing boron absorbent layer generally use stainless steel as the base material, which contains boron in its entire volume. K. Production of storage units from such a material uses either welding technology, the sheets being of base material bending into the necessary shape and subsequently welded »or forming technology whereby the necessary shape of the storage unit is made from the tubes of said base material by thermoforming · Other known methods of manufacturing storage units containing boron absorbent layer utilize the possibility of forming a diffuse iron boride layer on units made of steel ·

Nevýhodou všech výše uvedených známých způsobů je omezení na množství boru v absorpční vrstvě, které vyplývá v případě objemového legování borem z požadavků na udržení vhodných mechanických vlastností slitiny, v případě difúzní vrstvy z její objektivně existující limitní tloušťky·The disadvantage of all the above known methods is the limitation to the amount of boron in the absorption layer, which results in the case of volume alloying with boron from the requirement to maintain appropriate mechanical properties of the alloy, in the case of a diffusion layer from its objectively existing limit thickness.

Uvedené nedostatky jsou odstraněny způsobem výroby skladovacích jednotek pro skladování a dopravu štěpných hmot obsahujících borovou vrstvu podle vynálezu, jehož podstataSaid drawbacks are overcome by the method of manufacture of the storage units for the storage and transport of fissile materials containing the boron layer according to the invention,

254 829 spočívá v tom, že se potřebný tvar skladovací jednotky nebo její části vyrobí ze základního elektricky vodivého materiálu, na kterém se vytváří vrstva galvanicky vyloučeného kovu, do níž je současně zabudováván práškový materiál obsahující bor tak, že se základní materiál pokovuje v lázni, do níž se přidá práškový materiál obsahující bor a vířením lázně se tento přídavný materiál v průběhu galvanizace udržuje ve vznosu. Lázeň je tvořena například roztokem NiSO^.THgO ve vodě o koncentraci 297 g na litr roztoku anebo roztokem NiClg^čHgO ve vodě o koncentraci 79 g na litr roztoku, teplota lázně je 290 až 360 K a do lázně je přidán B^C o koncentraci do 300 g na litr lázně. Galvanicky vytvořená vrstva cermetu může mít tlouštku od rozměru zrna borové složky do 10 mm a obsahovat bor v množství do 70% objemových.254 829 consists in producing the required shape of the storage unit or part thereof from a base electrically conductive material on which a layer of galvanically deposited metal is formed, in which a boron-containing powder material is simultaneously incorporated by plating the base material in a bath, to which the boron-containing powder material is added and by swirling the bath, the additive material is kept buoyant during galvanization. The bath consists, for example, of a solution of NiSO4 · THgO in water at a concentration of 297 g per liter of solution or of a solution of NiCl2 · HgO in water at a concentration of 79 g per liter of solution. up to 300 g per liter bath. The galvanized cermet layer may have a thickness of up to 10 mm in the boron component grain and contain boron in an amount of up to 70% by volume.

Výhodou způsobu výroby skladovacích jednotek podle vynálezu je vytváření borové absorpční vrstvy v prakticky libovolné tloušťce na hotových skladovacích jednotkách jednoduchou nenáročnou technologií galvanodepozice. Tlouštka výchozího materiálu je u způsobu výroby dle vynálezu volitelná libovolně, pouze s ohledem na potřebné mechanické vlastnosti skladovacích jednotek. Potřebné absorpční vlastnosti jsou způsobem výroby podle vynálezu řešeny nezávisle volbou tlouštky vrstvy galvanicky vytvořeného cermetu obsahujícího bor nebo jeho sloučeniny. Výhodou je i možnost použití méně ušlechtilých ocelí jako základního materiálu, nebot vrstva galvanicky vytvořeného cermetu tvoří protikorozní ochranu základního materiálu.An advantage of the process of manufacturing the storage units according to the invention is the formation of a boron absorption layer in virtually any thickness on the finished storage units by a simple low-cost galvanic deposition technology. In the production method according to the invention, the thickness of the starting material is freely selectable only with regard to the required mechanical properties of the storage units. The required absorption properties are solved independently by the method of manufacture according to the invention by selecting the layer thickness of the galvanically formed boron-containing cermet or its compounds. The advantage is also the possibility of using less stainless steels as the base material, because the layer of galvanically formed cermet forms the corrosion protection of the base material.

Způsob výroby skladovacích jednotek obsahujících borovou absorpční vrstvu podle vynálezu pro výrobu skladovacích jednotek ve tvaru šestiúhelníkového tubusu je osvětlen na následujícím příkladu.The method for producing storage units comprising a boron absorbent layer according to the invention for producing hexagonal tubular storage units is illustrated by the following example.

Šestiúhelníkový tubus se vyrobí z nízkolegované oceli o tlouštce 3 mm. Ponoří se do galvanické lázně tvořené roztokem NiSO^ ·7Η,,0 ve vodě o koncentraci 297 g na litr roztoku. Do lázně se přidá karbid boru v množství 100 g 3^C na litr lázně. Částice B^C se udržují ve vznosu pohybem roztoku.The hexagonal tube is made of low-alloy steel with a thickness of 3 mm. It is immersed in a galvanic bath consisting of a solution of NiSO4 · 7Η.0 in water at a concentration of 297 g per liter of solution. Boron carbide was added to the bath at a rate of 100 g of 3 ° C per liter bath. The B ^C particles are suspended by the movement of the solution.

254 529254 529

Galvanizace se nechá probíhat při proudové hustotě 5 A/dm po dobu 1 hodiny· Výsledkem je na povrchu tubusu vyloučená vrstva Ni, v níž je zabudován bor ve formě B^C.Galvanization is allowed to proceed at a current density of 5 A / dm for 1 hour. This results in a deposited Ni layer on the tube surface in which boron in the form of B ^ C is incorporated.

Další možnosti využití způsobu výroby skladovacích jednotek obsahujících borovou absorpční vrstvu podle vynálezu jsou při úpravě již stávajících skladovacích jednotek vyrobených z ocelí nedostatečně legovaných borem při přechodu na jaderné palivo o vyšším stupni obohacení, kdy příměs boru v základním materiálu skladovacích jednotek je podle neutronově-fyzikálních .výpočtů nedostačující· Postupem podle vynálezu lze potřebnou doplňkovou borovou absorpční vrstvu dodatečně vytvořit.Further possibilities of utilizing the process of producing storage units comprising the boron absorbent layer according to the invention are in the modification of already existing storage units made of boron-poorly alloyed steels in transition to a higher enrichment grade nuclear fuel where the boron content in the base material of the storage units is neutron-physical. Insufficient calculations according to the invention, the necessary additional boron absorbent layer can be additionally formed.

Claims

Method for manufacturing storage units for storing and transporting fissile materials containing a boron absorbent layer, characterized in that the required shape of the storage unit or part thereof is made from a base electrically conductive material on which a layer of galvanically deposited metal is formed, The boron-containing material is such that the plating base material is in a bath to which the boron-containing material is added, and by swirling the bath, the additive material is kept floating during galvanization.

2. A process according to claim 1, wherein the bath consists of a solution of NiSO4 · THg in water at a concentration of 297 g per liter of solution or a solution of NiCl2 · HgO in water at a concentration of 79 g per liter of solution. and B 2 C is added to the bath at a concentration of up to 300 g per liter bath.

3. The method according to claim 1, wherein the galvanized layer of cermet has a thickness of from a grain size of the boron component to 10 mm.

4. The method of claim 1, wherein the galvanized cermet contains boron in an amount of up to 70% by volume.