CZ2016800A3

CZ2016800A3 - Materiálový přestupník pro transport radioaktivního materiálu

Info

Publication number: CZ2016800A3
Application number: CZ2016-800A
Authority: CZ
Inventors: Ondřej Srba; Michal Kašpar
Original assignee: Centrum Výzkumu Řež S.R.O.
Priority date: 2016-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2018-06-20
Also published as: CZ307344B6; WO2018109630A1

Abstract

Materiálový přestupník pro transport radioaktivního materiálu je umístěný na rámu (1) ve stínící stěně (6) a zahrnuje jako transportní prvek otočnou část (5) ve tvaru válce s vertikální osou otáčení. Otočná část (5) je vytvořena ve tvaru válce s vertikální osou, který má poloměr větší než je tloušťka stínící stěny (6) a který je seříznutý rovnoběžně s vertikální osou v rovnou stěnu pro zarovnání otočné části (5) s vnější stranou těsnícího límce (2), ke kterému je umístitelný stíněný hermeticky uzavřený box (3, 8). Otočná část (5) je na straně oproti rovné stěně válce opatřena vysouvací schránkou (7).

Description

Oblast techniky

Předmětem

zu je materiálový přestupník pro transport radioaktivního materiálu^ umístěný ve stínící stěně.

Dosavadní stav techniky

Materiálové přestupníky jsou běžně používány na pracovištích pracujících s radioaktivními materiály. Jsou založeny na mnoha principech, jako jsou dvojité dveře, otáčející se bubny, atd., ale vždy musí zaručovat, že přes ně nedojde k šíření kontaminace ven^Řermetičnost, a musí mít dostatečné stínící účinky. Materiálový přestupník, který spojuje hermeticky dvě komory, které lze za provozu odpojit a nahradit jinými, dosud nebyl realizován.

Běžně provozované přestupníky jsou zasazeny ve stíněných stěnách a jsou pevně spojeny se stíněnými prostory. Nový koncept horkých komor, který pracuje se stálým stíněním a s vyjímatelnou hermetickou složkou j^pSo^m, nemůže využívat běžně dostupná řešení. Za běžného provozu je nutné umožnit jak vyjmutí hermetické složky společně s technologií uvnitř boxu, tak provádění experimentů uvnitř komory a tedy i transport materiálu pomocí přestupníku.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny materiálovým přestupníkem pro transport radioaktivního materiálu umístěným ve stínící stěně,podle tohoto vynálezu. Jeho i / podstatou je to, že obsahuje rám s horní a dolní částí pevně usazený ve stínící stěně, opatřený po svých stranách těsnicími límci s uzavíratelnými dvířky. Mezi horní a dolní částí rámu je umístěna otočná část ve tvaru válce s vertikální osou otáčení a poloměrem větším než je tloušťka stínící stěny. Otočná část je na jedné své straně výhodně opatřena vysouvací schránkou a na protilehlé straně rovnou stěnou pro zarovnání otočné části s vnější stranou těsnící stěny, • · · · *·*

čímž je umožněna výměna boxu. K těsnicí stěně jsou umístitelné stíněné hermeticky uzavřené boxy.

Povrch rámu je s výhodou utěsněn těsnícími sváry. Stíněné hermeticky uzavřené boxy jsou s výhodou opatřeny zařízením pro vytvoření podtlaku.

Materiálový přestupník je s výhodou vyplněn ocelovými a olověnými pláty pro zaručení stínícího účinku. Otočná část materiálového přestupníku může být opatřena servopohonem.

Otočná část se otáčí uvnitř rámu a je ve tvaru válce, který má poloměr větší, než je tloušťka stěny a rámu. Z jedné strany je válec zarovnán se stínící stěnou. Druhá strana^gj^vyčnívá do prostoru. Ve válci je vysouvací schránka | zásuvka, ve které se nachází transportovaný materiál. Tato část zasahuje za hranu boxu a umožňuje tak obsluhu zařízení z boxu. Poslední část y těsnicí limepgSdvířky^spojuje hermeticky boxy i^FTěrmetický prostor boxů šrámem přestupníku. Vzhledem ktomu, že povrch částí rámu je utěsněn těsnicími svary, není možné, aby se kontaminace šířila z přestupníku do stěn stínění. Límce jsou opatřeny na straně boxu uzavíratelqýmj^dvířky. Při uzavření obou dvířek dochází k vytvoření čtyř hermeticky oddělených prostoi^prvnrBox, druhý box, prostor uvnitř přestupníku společně s límci a prostor mimo boxy a přestupník. Během provozu se natáčí pohyblivá otočná část mezi dvěma polohami a tím dochází k transportu materiálu. Během přesunu materiálu z a do otočné části se otevřou dvířka

na jedné straně a dojde ke spojení prostoru daného boxu a vnitřní části přestupníku. Nedojde tedy k porušení hermetičnosti boxu. Poté dojde k rozpojení uzavřením dvířek, otočení pohyblivé části jffic^fpOrtu, a pojení na druhý box otevřením druhých dvířek. Po celou dobu provozu zařízení dochází ke spojení pouze dvou prostor, a to přestupníku vždy s jednou z komor.

Tímto je zaručena pasivní hermetičnost.

Každý box horké komory je udržován v podtlaku vůči okolí. Standardně je ve všech boxech udržován stejný podtlak, ale mohou nastat případy, kdy je tomu z důvodu speciálních provozních stavů jinak. Podtlak je ale vytvořen vždy. Pokud by docházelo k netěsnostem mezi límcem přestupníku a boxem, bude vzdušnina nasávána vždy dovnitř boxu a nebude docházet k Šíření kontaminace.

• · * · •♦ •· · •· •· · • · » «

boxu a tím umožní jeho vyndání bez kolize s pohyblivou částí přestupníku. Z vnitřní strany boxu se těsnící límec odpojí a uloží v boxu. Vzniklý otvor je utěsněn krycím uzávěrem, který obnoví hermetičnost boxu. Následně dojde kvyjmutí boxu, jeho vyměněna opětovnéBí^apójení těsnicího límce^a tím se obnoví plná hermetičnost přestupníku.

Materiálový přestupník je vyplněn ocelovými a olověnými pláty tak, aby byly zaručeny stínící účinky jako by v daném místě přestupník nebyl.

Řešení umožňuje transport materiálu mezi dvěma hermeticky oddělenými prostory j horkými komorami. Materiálový přestupníkJHWje založen na otáčení válce·disku, ve kterém je prostor na transport materiálu. Tento transport probíhá hermeticky vůči okolí, což zajišťují spojené prostory a přestupník. Dosažení hermetického napojení je docíleno pomocí těsnících límců s dvířkyj/edených z hermetických prostor, přičemž tyto límce dovolují odpojení a utěsnění přestupníku se spojenými prostory.

Kombinací

^pecaTnib/ar válce a těsnicí límce, je možné měnit spojené prostory přestupníkem i za provozu a bez porušení hermetičnost! zbývajících prostor.

Tento přestupník je primárně určen k bezpečnému transportu radioaktivního materiálu mezi dvěma komorami, aniž by došlo k porušení hermetičnosti obou prostor. Tento materiálový přestupník však lze využít pro všechny hermeticky uzavřené, těžko dostupné^prostory.

Objasnění vykresUtf

Materiálový přestupník podle tohoto vynálezu bude podrobněji popsán na konkrétním příkladu provedení s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je schematicky znázorněn půdorys přestupníku a jeho napojení na boxy přes těsnící límce zaručující hermetický transport mezi bQ)jy. Na obr. 2 je znázorněno natočení pohyblivého mvyčnívající čásť*8o boxu

1jící část zasahuje hlouběji do boxuyumožňuje tak snadné vkládání transportovaného vzorku. Obr. 3 znázorňuje půdorys zařízení, včetně těsnících dvířek ukončujícCpFestupník na stranách boxu. Obr. 4 znázorňuje bokorys přestupníku.

• · · « * » t * « ♦

· • * · « · ♦ < t

Příkla skutečnění vynálezu

Příkladný materiálový přestupník se skládá ze čtyř hlavních část u 1 přestupníku, které jsou pevně usazeny ve stínící stěně 6. Povrch částí rámu 1 je utěsněn těsnícími svary. Není tedy možné, aby se kontaminace šířila z přestupníku do stínících stěn 6. Tyto části uzavírají pohyblivou otočnou část 5, která se otáčí uvnitř. Pohyblivá otočná část 5 je ve tvaru válce, který má poloměr větší, než je tloušťka stínící stěny 6 a rámu 1. Z jedné strany je válec zarovnán se stínící stěnou 6. Druhá strana, která vyčnívá do prostoru 10, nese vysouvací schránku 7, ve které se nachází transportovaný materiál 9. Tato část zasahuje za hranu boxu 3, 8 a umožňuje tak obsluhu zařízení z boxu 3,8. Poslední část j těsnící límec 2 s dvířky 4 > spojuje hermeticky boxy 3, 8 ^nermetický prostor komor s rámem 1 přestupníku. Tyto límce 2 jsou opatřeny na straně boxu 3, ' ¹ ' — - -- _avř_ení obou dvířek 4 dochází

přestupníku společně s límci 2 a prostor mimo boxy 3, 8 a přestupník. Během provozu se natáčí

spojení prostoru daného boxu 3, 8 a vnitřní části přestupníku. Nedojde tedy k porušení hermetičnosti boxu 3, 8. Poté dojde k rozpojení uzavřením dvířek 4, otočení pohyblivé otočné části 5 a opětovné napojení na druhý box 8, 3 otevřením druhých dvířek 4. Po celou dobu provozu zařízení dochází ke spojení pouze dvou prostor, a to přestupníku vždy s jednou z komor

3, 8. Tímto je zaručena pasivní hermetičnost.

Každý box 3, 8 horké komory je udržován v podtlaku vůči okolí. Standardně je ve všech boxech udržován stejný podtlak, ale mohou nastat případy, kdy je tomu z důvodu speciálních

Při vyjímánrboxu 3, 8 /hermetické schránkvjre přestupník natočí zarovnanou stranou k tomuto boxu 3, 8, a tím umožní jeho vyjmutí bez kolize s pohyblivoif casTTs přestupníku.

® * • ® 9 ·

Z vnitřní strany boxu 3,8 se těsnící Iím^To^p^^^ loží v boxuf^zrykl^ý otvor je utěsněn krycím uzávěrem, který obnoví hermetičnost béil^Jásledně dojdexu^^^o výměně | opětovnéJjP^fuapojení těsnícího límcéf^a tím se obnoví plná hermetičnost přestupníku.

Příkladný přestupník se skládá z rámu 1, tvořeném ocelovým svařencem o rozměrech přední strany 1200 x 1200 x 300 mm^Zadní strany 1000 x 1000 x 200 mm. Na obr. 3 je vyobrazen půdorys zařízení a na obr. 4 je jeho bokorys. V rámu 1 je vloženo tělo přestupníku, tzv. karusel válcového tvaru s odříznutou cca % válce, přičemž odříznutí lícuje s rámem 1 přestupníku · Meodříznutá část přesahuje v podélné ose rám 1 přestupníku. Karusel je svařenec ocelových plechů. V neodříznuté části je dutina pro vkládání schránek s ozářeným materiálem 9. Karusel leží v ložisku a otáčení je realizováno ručním kolem přes hřídel a převodovku zmenšující potřebný moment. Ruční pohon může být nahrazen servopohonem. Převodovka je umístěna v dutině rámu 1 přestupníku nad karuselem a je dodatečně stíněna olověnými tvarovanými cihličkami, které doplňují stínící vlastnosti chybějícího materiálu.

Přestupník je spojen s oběma komoS^^^těsnlcím límcem 2, vyroben^áf^novce, i

prirub a dveří 4. Dveře 4 jsou ovládány z vnitřních prostor komo

8~a otevírají se vždy jen jedny, aby byl zachován směr proudění vzduchu.

Vzorky materiálu 9 jsou přepravovány v kontejneru tvaru válce s podstavou o průměru 100 mm a výškou 160 mm. Nakládku, transport a vykládku, vzhledem k povaze manipulovaného vzorku^ provádí obsluha za pomoci dálkových kopírovacích manipulátorů^ při maximální přípustné působící síle 50 N.

Nakládka kontejneru na přestupník začíná otevřením dveří 4 tunelu, odjištěním západky | Wlí otočení^oti směru hodinových ručiček o 270° nerezové zásuvky, která se pohybuje po loži z materiálu odolného radiaci se samomaznými vlastnostmi. Po odjištění zásuvky musí obsluha zásuvku vysunout z otočného karuselu a následně na něj umístí přepravovaný kontejner. Zásuvku i s kontejnerem obsluha zasune do otočného karuselu a zajistí ji západkou potočení po směru hodinových ručiček o 270°. Po uzavření dveří tunelu může obsluha za pomocí ovládacího

* ·

9»> í • · kola, nebo servopohonu, otáčet otočným karuselem. Pohyb karuselu je vymezen krajními polohami, které zajišťují šroubem připevněné kameny. Po dosažení krajní polohy, odlišné od počáteční, je možné na druhé straně transportní kontejner vyložit v pořadí opačně shodném s nakládkou.

Průmyslová využitelnost

Hermetický materiálový přestupník podle tohoto vynálezu je zařízení, které lze použít jako základní prvek pro transport radioaktivního materiálu mezi dvěma stíněnými prostory j horkými komorami. Přestupník se uplatní zejména na každém radiačním pracovišti, kde je potřeba bezpečně přepravit radioaktivní materiál mezi dvěma komorami, aniž by došlo k ozáření personálu. Při vhodně zvoleném stínícím materiálu, mající stínící účinky alfa, beta, gama nebo neutrony, lze přestupník využít na jakémkoliv radiačním pracovišti pracujícím s ozářeným konstrukčním materiálem, vyhořelým palivem, pokrytím paliva nebo při výrobě zářičů.

> » »

Seznam vztahových značek^

Rám přestupníku li pahýl»!» ěwítí¹» Jtíidewaěwew

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Materiálový přestupník pro transport radioaktivního materiálu^umístěný na rámu (1) ve stínící stěně (6^a zahrnující jako transportní prvek otočnou část (5) ve tvaru válce s vertikální osou otáčeni|vyznačující se tím, že otočná část (5) je ve tvaru válce s vertikální osou, který má poloměr větší než je tloušťka stínící stěny (6) a který je seříznutý rovnoběžně s vertikální osou v rovnou stěnu pro zarovnání otočné části (5) s vnější stranou těsnícího límce (2), ke kterému je umístitelný stíněný hermeticky uzavřený box (3,8), přičemž otočná část (5) je na straně oproti rovné stěně válce opatřena vysouvací schránkou (7).
2. Materiálový přestupník podle nároku 1, vyznačující se tím, že povrch rámu (1) je utěsněn těsnícími svary.
3. Materiálový přestupník podle nároku 1, vyznačující se tím, že stíněný hermeticky uzavřený box (3, 8) je opatřen zařízením pro vytvoření podtlaku v uzavřeném boxu (3, 8).
4. Materiálový přestupník podle nároku 1, vyznačující se tím, že otočná část (5) a rám (1) přestupníku jsou vyplněny ocelovými a olověnými pláty pro zaručení stínícího účinku.
5. Materiálový přestupník podle nároku 1, vyznačující se tím, že otočná část (5) je opatřena servopohonem.