CZ27200U1 - Removable grate for temporary storage of spent fuel cassettes of nuclear reactor used - Google Patents
Removable grate for temporary storage of spent fuel cassettes of nuclear reactor used Download PDFInfo
- Publication number
- CZ27200U1 CZ27200U1 CZ2014-29482U CZ201429482U CZ27200U1 CZ 27200 U1 CZ27200 U1 CZ 27200U1 CZ 201429482 U CZ201429482 U CZ 201429482U CZ 27200 U1 CZ27200 U1 CZ 27200U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- removable
- lower support
- support plate
- absorption
- tubes
- Prior art date
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 title claims description 17
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 42
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 35
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 29
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims abstract description 15
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims abstract description 15
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 12
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 12
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 claims description 5
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 3
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 9
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000005202 decontamination Methods 0.000 description 3
- 230000003588 decontaminative effect Effects 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 2
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 2
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
- Y02E30/30—Nuclear fission reactors
Landscapes
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Packaging Of Annular Or Rod-Shaped Articles, Wearing Apparel, Cassettes, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Vyjímatelná mříž pro dočasné uložení použitých palivových kazet jaderného reaktoruRemovable grille for temporary storage of spent nuclear reactor fuel cartridges
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká vyjímatelné mříže pro dočasné uložení použitých palivových kazet vodo-vodního energetického reaktoru o výkonu 440 MW, zvláště výhodně pro typ VVER-440, a spadá do oblasti jaderného strojírenství a to konstrukce skladovacích/ukládacích mříží pro použité palivo.The invention relates to a removable lattice for the temporary storage of used fuel assemblies of a hydro-electric power reactor having a capacity of 440 MW, particularly preferably for the VVER-440 type, and falls within the field of nuclear engineering.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pro skladování zejména použitého paliva z jaderných reaktorů, zejména u paliva z reaktoru typu VVER 440, se v jaderných elektrárnách výhodně používají dva typy skladovacích mříží umístěných v bazénu použitého paliva. Prvním typem mříží jsou mříže trvale nainstalované v bazénu, které jsou určeny pro přechodné skladování použitého paliva v bazénu v řádu několika let do doby, než jej bude možné odvést z elektrárny do místa jeho trvalého uložení nebo dalšího zpracování. Mříže tohoto typu jsou popsány např. v dokumentech US4 187 433, US 2012/0082285 AI, RU 2465661 aCZ21182Ul.For the storage of mainly spent fuel from nuclear reactors, in particular for fuel from the VVER 440 type reactor, two types of storage grids located in the spent fuel pool are preferably used in nuclear power plants. The first type of grilles are grilles permanently installed in the pool, which are intended for temporary storage of spent fuel in the pool for several years until it can be removed from the power plant to the place of permanent storage or further processing. Lattices of this type are described, for example, in US4,187,433, US 2012/0082285 A1, RU 2465661 and CZ21182U1.
Druhým typem mříží jsou zejména v případě vodo-vodních reaktorů o výkonu 440 MW vyjímatelné mříže sloužící pro přechodné ukládání použitého paliva při pravidelné údržbě reaktorů. Vyjímatelné mříže se v bazénu usazují nad mříže prvního typu a nejsou v bazénu uloženy trvale, ale usazují se tam pouze na onu přechodnou dobu. Vyjímatelné mříže musejí být na rozdíl od prvního typu snadno demontovatelné a dekontaminovatelné, neboť jsou po většinu času uloženy mimo bazén. Dosud používané komplety vyjímatelných mříží určených k dočasnému uložení použitých palivových kazet reaktoru pod chladivém se skládají ze tří sekcí. Každá sekce se skládá z horní, střední a spodní desky, které jsou mezi s sebou propojeny rozpěmými tyčemi. Jednotlivé sekce mají místa pro zasouvání palivových kazet a pro instalaci hermetických pouzder. Hermetické pouzdro je dutá válcová nádoba, do které se v případě poškození uzavírá celá použitá palivová kazeta. Hermetické pouzdro je vsunuto do vyjímatelné mříže skrz horní desku, ve které je vytvořen otvor pro vsunutí hermetického pouzdra, a opírá se o spodní nosnou desku. Počty jednotlivých míst pro palivové tyče a hermetická pouzdra pro jednotlivé sekce stávající vyjímatelné mříže jsou např. následující:The second type of grilles are removable grilles used for the temporary storage of spent fuel during regular maintenance of the reactors, especially in the case of 440 MW water-water reactors. The removable grids in the pool settle above the grids of the first type and are not stored permanently in the pool, but only settle there for that transient period. Removable grids, unlike the first type, must be easily demountable and decontaminated, as they are stored outside the pool most of the time. The removable lattice sets used so far for the temporary storage of used reactor fuel cartridges under the refrigerant consist of three sections. Each section consists of upper, middle and lower plates, which are interconnected by span bars. Individual sections have places for inserting fuel cartridges and for installing hermetic bushings. The hermetic housing is a hollow cylindrical container into which the entire spent fuel cartridge closes in the event of damage. The hermetic sleeve is inserted into a removable grille through an upper plate in which a hermetic sleeve insertion opening is formed and is supported on the lower support plate. The number of individual spots for fuel rods and hermetic bushings for each section of an existing removable grille are as follows:
V horní desce jsou v otvorech navařeny příruby se šestihrannými otvory a čtyři oka pro vkládání a vyjímání jednotlivých sekcí do bazénu pro použité jaderné palivo. Příruby mají opracované náběhy pro navedení palivové kazety. Ve střední desce jsou v otvorech také přivařeny příruby se šestihrannými otvory o cca poloviční délce proti přírubám umístěným v horní desce. Ve spodní nosné desce jsou otvory pro proudění chladivá pro každou palivovou kazetu. Na spodní ploše každé nosné spodní desky jsou přivařeny výztuhy pro zamezení průhybu spodní nosné desky. Jednotlivé sekce se ustavují na podpěry navařené na stěně bazénu, které jsou dimenzovány na plně vytížené sekce.In the top plate, flanges with hexagonal holes are welded in the holes and four meshes are used to insert and remove individual sections into the pool for spent nuclear fuel. The flanges have machined slots to guide the fuel cartridge. Flanges with hexagonal apertures of about half the length opposite the flanges in the top plate are also welded in the center plate. In the lower support plate there are coolant flow holes for each fuel cartridge. Reinforcements are welded to the bottom surface of each backing plate to prevent the bottom backing plate from sagging. Individual sections are set up on supports welded on the wall of the pool, which are designed for fully loaded sections.
Stávající vyjímatelné mříže však již nedokáží splnit požadavek na „efekt optimální moderace“, vyžadovaný v souvislosti s neustále se zvyšujícími požadavky na jadernou bezpečnost. Zmiňovaný „efekt optimální moderace“ je charakterizován nutností dodržení požadavků na podkritičnost paliva i při nestandardních podmínkách v bazénu jaderného paliva, zejména při zaplavení celého bazénu čistou nebórovanou vodou a změnou hustoty chladící vody nebo až i při zcela odpařené chladící vodě.However, existing removable grids are no longer able to meet the requirement for an “optimal moderation effect” required in the context of ever-increasing nuclear safety requirements. This “optimum moderation effect” is characterized by the necessity to comply with the requirements of subcriticality of fuel even under non-standard conditions in the nuclear fuel pool, especially when flooding the whole pool with clean, non-boronized water and changing cooling water density or even with completely evaporated cooling water.
Popsané nevýhody odstraňuje navrhované technické řešení.The disadvantages described are eliminated by the proposed technical solution.
-1 CZ 27200 Ul-1 CZ 27200 Ul
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Vyjímatelná mříž podle tohoto technického řešení slouží pro dočasné ukládání použitých palivových kazet a/nebo hermetických pouzder. Palivové kazety se vkládají do absorpčních šestihranných trubek nebo jsou uzavřeny v hermetických pouzdrech. Počet absorpčních trubek a hermetických pouzder ve vyjímatelné mříži je variabilní a lze je různě kombinovat, přičemž ale počet absorpčních trubek převládá. Vyjímatelná mříž pro přechodné ukládání použitého paliva podle navrhovaného technického řešení se u vodo-vodního reaktoru typu VVER 440 skládá ze tří sekcí, kde každá sekce je tvořena horní deskou a spodní nosnou deskou, propojenými rozpěmými trubkami pro vytvoření mřížové klece, a dále sestavou absorpčních šestihranných trubek pro ukládání palivových kazet, spojených se spodní nosnou deskou a procházejících příslušným otvorem v horní desce, přičemž délka jednotlivých absorpčních trubek je alespoň odpovídající délce aktivní části palivové kazety, pro kterou je absorpční trubka určena, a je zároveň větší než je vzdálenost mezi spodní nosnou deskou a horní deskou, přičemž tyto absorpční trubky jsou vyrobeny z austenitické oceli s obsahem bóru 0,1 % až 1 % hmotnostních. Výhodně je potom tento obsah bóru 0,2 % až 0,8 % a v některých případech lze aplikovat obsah bóru 0,2 % až 0,7 %. Uvedené obsahy boru jsou uváděny vždy v procentech hmotnostních.The removable grille according to the present invention serves for temporary storage of spent fuel assemblies and / or hermetic sleeves. The fuel cartridges are inserted into absorbent hexagonal tubes or enclosed in hermetically sealed sleeves. The number of absorbent tubes and hermetic sleeves in the removable grille is variable and can be combined in various ways, but the number of absorbent tubes is predominant. The removable grate for the temporary storage of spent fuel according to the proposed technical solution consists of three sections in a water reactor type VVER 440, each section consisting of an upper plate and a lower support plate interconnected by spaced tubes to form a lattice cage, fuel cartridge receiving tubes connected to the lower support plate and passing through a respective opening in the upper plate, the length of the individual absorption tubes being at least equal to the length of the active portion of the fuel cartridge for which the absorption tube is intended and is greater than the distance between the lower support The absorbent tubes are made of austenitic steel having a boron content of 0.1% to 1% by weight. Preferably, the boron content is 0.2% to 0.8% and in some cases a boron content of 0.2% to 0.7% can be applied. The boron contents are given in percent by weight.
Horní deska slouží jednak k vymezení roztečí mezi jednotlivými absorpčními trubkami, a jednak k přenosu silových účinků působících na vyjímatelnou mříž při případné seismické události. Absorpční trubky nejsou s horní deskou pevně spojeny vzhledem k možným rozdílům v tepelné dilataci absorpčních trubek a zbylých částí vyjímatelné mříže, avšak v případě seismické události se mohou o ní opřít.The top plate serves, on the one hand, to define the spacing between the individual absorption tubes and, on the other hand, to transmit the force effects acting on the removable grid in the event of a seismic event. The absorption tubes are not firmly connected to the top plate due to possible differences in thermal expansion of the absorption tubes and the remainder of the removable grille, but in the event of a seismic event they may lean against it.
Nad horní deskou je podle zvláště výhodného provedení vyjímatelné mříže umístěna propojovací deska, která je spojena v podstatě s úsťovou částí absorpčních trubek, ke kterým je pevně připojena přivařením nebo jinou vhodnou metodou spojování. Na horní straně propojovací desky jsou mezi jednotlivými absorpčními trubkami podle zvláště výhodného provedení vyjímatelné mříže při vařeny naváděcí prvky pro zajištění spolehlivého a bezpečného navádění palivových kazet při jejich zasouvání do absorpčních trubek vyjímatelné mříže. Je samozřejmé, že je možný ale i jiný způsob připevnění naváděcích prvků k propojovací desce, např. šroubem a kolíky apod.Above the top plate, according to a particularly preferred embodiment of the removable grille, there is a connecting plate which is connected substantially to the mouth portion of the absorbent tubes to which it is fixed by welding or other suitable joining method. On the upper side of the interconnecting plate, guiding elements are cooked between the individual absorbent tubes according to a particularly preferred embodiment of the removable grate to ensure reliable and safe guidance of the fuel assemblies as they are inserted into the removable grate absorbent tubes. Of course, it is also possible to attach the guide elements to the connecting plate by means of a screw and pins, etc.
Vyjímatelná mříž podle tohoto technického řešení výhodně obsahuje horní desku, která je v místě průchodu absorpčních trubek touto deskou opatřena kapsami pro zajištění oplachu absorpčních trubek z jejich vnější strany při dekontaminaci vyjímatelné mříže po jejím vyjmutí z bazénu vyhořelého paliva. Kapsy jsou provedeny jako průchozí a umožňují při dekontaminaci, aby se oplachová voda dostala k celé vnější ploše každé absorpční trubky a aby se zajistila řádná dekontaminace celé vyjímatelné mříže. Kapsy mají výhodně kulový tvar a jsou vytvořeny vyfřézovaním příslušných míst horní desky. Rovněž propojovací deska podobně obsahuje v tomto výhodném provedení vyjímatelné mříže v místě hran absorpčních trubek obdobné „kapsy“, zaručující spolehlivý oplach vyjímatelné mříže při její dekontaminaci.The removable grate according to the present invention preferably comprises a top plate which is provided with pockets at the point where the absorbent tubes pass therethrough to provide rinsing of the absorbent tubes from outside when the removable grate is decontaminated after being removed from the spent fuel pool. The pockets are designed to be continuous and, during decontamination, allow the rinse water to reach the entire outer surface of each absorption tube and to ensure proper decontamination of the entire removable grille. The pockets are preferably spherical in shape and are formed by cutting out respective points of the top plate. Similarly, in this preferred embodiment, the interface plate includes removable grids at the edges of the absorbent tubes of a similar " pocket " providing a reliable rinse of the removable grille upon decontamination thereof.
V případě, že vyjímatelná mříž obsahuje místa pro usazení určitého počtu hermetických pouzder, jsou tato místa vytvořena výhodně po okraji vyjímatelné mříže, resp. její sekce. Vzhledem k tomu uspořádání není nutné vytvářet v horní desce nebo v propojovací desce kapsy pro oplach hermetických pouzder, neboť oplachová kapalina se k nim v důsledku tohoto umístění spolehlivě dostane.If the removable grate comprises seats for accommodating a number of hermetic sleeves, these are preferably formed along the edge of the removable grille or the grate. her section. Accordingly, it is not necessary to form pockets for rinsing the hermetic sleeves in the top plate or in the connecting plate, since the rinsing liquid will reliably reach them as a result of this placement.
Spojení absorpčních trubek se spodní nosnou deskou je zvláště výhodně provedeno svařením, je ale možné jej provést sešroubováním a dalšími běžně používanými metodami spojování. Počty absorpčních trubek a/nebo hermetických pouzder v jednotlivých sekcích vyjímatelné mříže jsou variabilní a lze je různě kombinovat, pro splnění bezpečnostních požadavků je však nutné provést verifikační výpočet podkritičnosti, pevnostní a seismický výpočet, termodynamický výpočet atd. Vhodný obsah bóru v materiálu absorpčních trubek vyjímatelné mříže podle tohoto technického řešení zaručuje naplnění požadavků kladených na vyjímatelnou mříž při efektu optimální moderace. Obsah bóru v austenitické oceli, ze které jsou absorpční trubky vyrobeny, se ale můžeThe connection of the absorbent tubes to the bottom support plate is particularly preferably carried out by welding, but can be made by screwing and other commonly used joining methods. The number of absorbent tubes and / or hermetic bushings in individual sections of the removable grille is variable and can be combined in various ways, but to meet the safety requirements it is necessary to carry out a subcriticality verification calculation, strength and seismic calculation, thermodynamic calculation etc. The grid according to this technical solution guarantees the fulfillment of the requirements for a removable grid with the effect of optimal moderation. However, the boron content of the austenitic steel from which the absorption tubes are made can be varied
-2CZ 27200 U1 měnit podle specifických podmínek pro jednotlivé jaderné elektrárny a je ovlivňován např. obsahem bóru v chladivu, stupněm obohacení paliva, atd. Přesný obsah bóru v austenitické oceli pro výrobu absorpčních trubek tak bude vždy stanoven výpočtem s ohledem na zajištění požadavku podkritičnosti pro dané použití.-2GB 27200 U1 depending on specific conditions for individual nuclear power plants and is influenced by eg boron content in the coolant, degree of fuel enrichment, etc. The exact boron content of austenitic steel for the production of absorption tubes will thus always be determined by calculation to ensure the subcriticality requirement for given use.
Absorpční trubka je ve své spodní části opatřena přechodovým kusem, který je s ní pevně spojen. Přechodový kus jednak uvnitř absorpční trubky tvoří dosedací plochu pro palivové kazety a jednak je navržen pro ustavení absorpční trubky ve spodní nosné desce opatřené příslušnými otvory, do kterých se vsadí konce jednotlivých přechodových kusů. Přechodový kus je podle svého zvláště výhodného provedení opatřen spojovací částí a fixovací částí vytvořenou pro vložení do otvoru ve spodní desce. Zvláště výhodně má spojovací část přechodového kusu kruhový průřez a je vytvořena pro vsunutí do absorpční trubky, kde vytváří dosedací plochu pro palivové kazety. Fixovací částí je zvláště výhodně výčnělek kruhového průřezu, který je vytvořen pro vložení do kruhového otvoru ve spodní nosné desce pro ustavení absorpční trubky v ní. Zvláště výhodně má vyjímatelná mříž podle tohoto technického řešení provedeno spojení přechodového prvku se spodní nosnou deskou svařením. Celé spojení přechodového kusu se spodní nosnou deskou, tedy spojení fixovací části se spodní nosnou deskou, musí být dostatečně dimenzováno, aby vydrželo namáhání působící na vyjímatelnou mříž s palivovými články i při předepsaných seismických zatíženích.The absorption tube is provided at its lower part with a transition piece which is firmly connected to it. On the one hand, the adapter piece forms an abutment surface for the fuel cartridges inside the absorber tube and, on the other hand, it is designed to locate the absorber tube in the lower support plate provided with corresponding holes in which the ends of the individual adapter pieces are inserted. According to a particularly preferred embodiment, the adapter piece is provided with a connecting portion and a fixing portion configured to be inserted into an opening in the bottom plate. Particularly preferably, the connecting portion of the adapter piece has a circular cross section and is designed to be inserted into an absorption tube where it forms a bearing surface for the fuel cartridges. The fixing portion is particularly preferably a protrusion of circular cross section, which is formed for insertion into a circular opening in the lower support plate to accommodate the absorption tube therein. Particularly preferably, the removable grille according to the invention has a connection between the transition element and the lower support plate by welding. The entire connection of the transition piece to the lower support plate, that is to say the connection of the fixing part to the lower support plate, must be sufficiently dimensioned to withstand the stresses on the removable fuel cell grille even at prescribed seismic loads.
Přechodový kus dále zajišťuje dostatečný přístup chladivá k palivové kazetě uvnitř absorpční trubky tím, že je opatřen průchozím otvorem a má navržený a výpočtem dostatečné průtočnosti verifikovaný průměr vnitřního otvoru ve fixovací části, aby se zajistil dostatečný průtok chladícího média kolem palivové tyče.The adapter further provides sufficient coolant access to the fuel cartridge within the absorbent tube by providing a through hole and having a verified and calculated flow rate verified inside hole diameter in the fixation portion to ensure sufficient coolant flow around the fuel rod.
Podle dalšího výhodného provedení vyjímatelné mříže má absorpční trubka šestihranný průřez a je vyrobena svařením šesti pásků 6 podélnými sváry nebo podle ještě výhodnějšího provedení svařením dvou komplementárních profilů, které dohromady vytvoří potřebný šestihranný profil pouze 2 podélnými sváry. Zvláště výhodně jsou oba profily identické a tvoří polovinu šestihranné absorpční trubky. Jednotlivé absorpční trubky jsou ve své horní části výhodně propojeny pomocí spojovací desky uspořádané nad horní deskou u ústí absorpčních trubek, která má na své horní ploše navařeny naváděcí prvky pro navádění palivových kazet s vyhořelým palivem do příslušných absorpčních trubek. V případě vyjímatelné mříže s šestihrannými absorpčními trubkami je propojovací deska výhodně opatřena naváděcími prvky ve tvaru trojbokých hranolů, uchycených svou obdélníkovou základnou k propojovací desce v podstatě u každé ze stěn šestihranné absorpční trubky, přičemž zvláště výhodně jsou tyto trojboké hranoly připevněny k propojovací desce přivařením.According to a further preferred embodiment of the removable grate, the absorption tube has a hexagonal cross section and is made by welding six strips 6 by longitudinal welds or, more preferably, by welding two complementary profiles which together form the required hexagonal profile with only 2 longitudinal welds. Particularly preferably, the two profiles are identical and form half of the hexagonal absorption tube. The individual absorbent tubes are preferably connected in their upper part by means of a connecting plate arranged above the upper plate at the mouth of the absorbent tubes, which have on their upper surface welded guidance elements for guiding spent fuel assemblies to the respective absorbent tubes. In the case of a removable lattice with hexagonal absorption tubes, the interconnecting plate is preferably provided with triangular prism guide elements attached by its rectangular base to the interconnecting plate at substantially each of the hexagonal absorption tube walls, particularly preferably the triangular prisms being welded to the interconnecting plate.
Pro přenášení jednotlivých sekcí vyjímatelné mříže slouží navržený úchytný přípravek. Jedná se o samostatný přípravek zajištující spolehlivé přenášení jednotlivých sekcí při opětovné montáži a demontáži vyjímatelné mříže do bazénu použitého paliva. Tento úchytný přípravek má podle jednoho výhodného provedení nosnou traverzu a čtyři nosné tyče. Nosnou traverzou je zde rozuměn čtvercový nebo obdélníkový vodorovně uspořádaný svařenec z profilů z vhodné oceli, který má do sebe svisle uchyceny 4 nosné tyče, které se připojují k příslušným úchytům na vyjímatelné mříži. Polohy tyčí v horizontálním směru jsou navrženy tak, aby při přenášení vyjímatelné mříže byly zaručeny svislé polohy všech nosných tyčí a tím i celé vyjímatelné mříže, takže se zabrání možným deformacím při vyjímání jednotlivých sekcí vlivem jejich nesymetrického zavěšení. Úchytný přípravek je navržen na definovanou hmotnost vyjímatelné mříže a vše je také ověřeno výpočtem.The designed gripping device serves for the transport of individual sections of the removable grille. It is a separate fixture ensuring reliable transfer of individual sections during re-assembly and disassembly of the removable grille into the used fuel pool. According to one preferred embodiment, the gripping device has a support beam and four support bars. By carrying beam is understood here a square or rectangular horizontally arranged weldment made of suitable steel profiles having vertically mounted 4 supporting bars which attach to the respective fasteners on a removable grille. The positions of the bars in the horizontal direction are designed so that when carrying the removable grille, the vertical positions of all the support bars and thus of the entire removable grille are guaranteed, so that possible deformations when removing the individual sections due to their asymmetrical suspension are avoided. The fixture is designed for a defined weight of removable grille and everything is also verified by calculation.
Z důvodu možnosti požadavku na instalaci vyjímatelné mříže na původní úchytné prvky pro usazení vyjímatelné mříže, kterými jsou osazeny bazény pro použité palivo, je nutné zajistit přizpůsobení uchycení vyjímatelné mříže na tyto původní úchytné prvky v konkrétním bazénu. Protože se místa uchycení v jednotlivých bazénech odlišují a také vnitřní rozměry bazénů se liší v důsledku výrobní tolerance apod., zvláště výhodně je tak u vyjímatelné mříže podle tohoto technického řešení pro její montáž do bazénu použit systém snímatelných kamenů, uchycených naDue to the possibility of requiring the installation of a removable grille on the original removable grating elements for seating the removable grille that is used for the used fuel pools, it is necessary to ensure that the removable grille is fitted to these original gripping elements in a particular pool. Since the fixing points in the individual pools differ and the internal dimensions of the pools also differ due to manufacturing tolerances, etc., the removable grille according to the present invention provides a system of detachable stones attached to the pool.
-3CZ 27200 U1 spodní nosné desce a homí desce, které je možné upravit podle potřeby při prvním ustavení vyjímatelné mříže na původní úchytné prvky. Snímatelné kameny umožní nastavit body uchycení vyjímatelné mříže na původní úchytné prvky tím, že se upraví příslušné rozměry snímatelných kamenů tak, aby se mříž dala do bazénu vložit a aby si snímatelné kameny přesně sedly na úchytné prvky v bazénu. Po té, co se upraví velikost snímatelných kamenů podle požadavků, daných vnitřními rozměry bazénu a rozmístěním původních úchytných prvků, je možné snímatelné kameny na vyjímatelnou mříž uchytit napevno, neboť se jejich rozměry již nebudou měnit.-3GB 27200 U1 Base plate and top plate that can be adjusted as needed when the removable grille is first set to its original grips. The removable stones allow you to adjust the removable lattice attachment points to the original grips by adjusting the appropriate dimensions of the removable stones so that the lattice can be inserted into the pool and the removable stones fit exactly on the grips in the pool. After adjusting the size of the removable stones according to the requirements given by the internal dimensions of the pool and the placement of the original gripping elements, the removable stones can be fixed to the removable grid as their dimensions will no longer change.
Hlavním přínosem vyjímatelné mříže podle tohoto nového technického řešení je její kompaktnost, kdy vyjímatelné mříže stávajícího stavu techniky pojmou celkem nejvýše 296 palivových kazet a hermetických pouzder s použitým jaderným palivem, zatímco v novém technickém řešení je za zvýšených podmínek na bezpečnost, s „efektem optimální moderace“ podstatně zvýšena celková kapacita vyjímatelné mříže.The main benefit of the removable grille according to this new technical solution is its compactness, where the removable grilles of the state of the art can accommodate a maximum of 296 fuel assemblies and hermetically sealed nuclear fuel cartridges, while in the new technical solution “Significantly increased the total capacity of the removable grille.
Objasnění výkresůClarification of drawings
Příkladné provedení navrhovaného řešení je popsáno s odkazem na obrázky.An exemplary embodiment of the proposed solution is described with reference to the figures.
Obr. 1 je celkový čelní pohled na vyjímatelnou mříž.Giant. 1 is an overall front view of a removable grille.
Obr. 2 je celkový homí pohled na vyjímatelnou mříž.Giant. 2 is an overall top view of the removable grille.
Obr. 3a je řez provedením absorpční trubky s přechodovým kusem.Giant. 3a is a cross-sectional view of an embodiment of an absorption tube with a transition piece.
Obr. 3b je půdorys provedení absorpční trubky s přechodovým kusem.Giant. 3b is a plan view of an embodiment of an absorbent tube with a transition piece.
Obr. 4 je detail stavitelného kamenu.Giant. 4 is a detail of an adjustable stone.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions
Na obr. 1 a 2 je znázorněn příklad jednoho výhodného provedení celého kompletu vyjímatelné mříže pro dočasné uložení použitých palivových kazet reaktoru VVER-440 pod chladivém. Vyjímatelná mříž se při svém použití instaluje na potřebnou dobu do bazénu použitého paliva a je uspořádána nad stabilní mříží pro uchovávání použitého paliva. Vyjímatelná mříž se podle tohoto příkladu provedení sestává ze tří sekcí.1 and 2 show an example of one preferred embodiment of the entire removable lattice assembly for temporarily storing used fuel assemblies of the VVER-440 reactor under refrigerant. The removable grille, when in use, is installed in the spent fuel pool for the necessary time and is arranged above a stable grate for storing the spent fuel. The removable lattice according to this embodiment consists of three sections.
Počty jednotlivých míst pro palivové kazety s použitým palivem v jednotlivých sekcích vyjímatelné mříže podle tohoto příkladu provedení jsou následující:The numbers of individual locations for the spent fuel assemblies in each removable grate section according to this exemplary embodiment are as follows:
Každá sekce vyjímatelné mříže je tvořena homí deskou 4, 5, 6, uspořádanou v homí části vyjímatelné mříže, spodní nosnou deskou 1, 2, 3 uspořádanou ve spodní části vyjímatelné mříže a opatřenou otvory pro ustavení absorpčních trubek 10. Homí deska 4, 5, 6 a spodní nosná deska 1, 2, 3 jsou spojeny rozpěmými trubkami 12, které jsou k nim pevně připojeny, výhodně při vařením. Absorpční trubky 10 jsou spojeny pouze se spodní nosnou deskou 1, 2, 3 pevným spojem, který zajistí jejich vzpřímenou polohu i při manipulaci s vyjímatelnou mříží.Each removable grate section consists of a top plate 4, 5, 6 disposed at the top of the removable grille, a bottom support plate 1, 2, 3 disposed at the bottom of the removable grille and provided with holes for alignment of the absorption tubes 10. 6 and the lower support plate 1, 2, 3 are connected by spaced tubes 12 which are rigidly connected thereto, preferably during cooking. The absorbent tubes 10 are connected only to the lower support plate 1, 2, 3 by a rigid joint which ensures their upright position even when handling the removable grille.
Na obr. 2 je znázorněn pohled na vyjímatelnou mříž podle tohoto příkladu provedení shora. Absorpční trubky 10 mají tvar šestihranů a jsou uspořádány do tvaru, včelí plástve, tj. každá ze šesti stěn absorpční trubky 10 je spojena se stěnou jiné absorpční trubky 10, samozřejmě kromě absorpčních trubek 10 umístěných na krajích sekcí. Výhodou tohoto uspořádání je maximální počet instalovaných absorpčních trubek 10 a také vysoká pevnost celého kompletu. Každá absorpční trubka 10 je v tomto příkladu provedení tvořena dvěma identickými polovinami tvaru „korýtka“, vyrobenými z 2 mm plechu s minimálním obsahem bóru 0,5 % hmotnostních. Na obr. 3a je znázorněn pohled na absorpční trubky 10 v nárysu a na obr. 3b je potom tato trubkaFIG. 2 shows a top view of the removable grille according to this embodiment. The absorbent tubes 10 are hexagonal in shape and are arranged in a honeycomb shape, i.e. each of the six walls of the absorbent tube 10 is connected to the wall of a different absorbent tube 10, of course in addition to the absorbent tubes 10 located at the edge of the sections. The advantage of this arrangement is the maximum number of absorbent tubes 10 to be installed, as well as the high strength of the whole assembly. Each absorbent tube 10 in this embodiment is made up of two identical "trough" halves made of 2 mm sheet with a minimum boron content of 0.5% by weight. Fig. 3a shows a front view of the absorption tubes 10 and Fig. 3b shows the tube
-4CZ 27200 U1 v půdorysu, tj. v pohledu shora, kdy je vidět její tvar pravidelného šestihranu. Z obr. 3a je zřejmé, že každá absorpční trubka 10 má ve své spodní části vsunut přechodový kus 11, který je s ní pevně spojen svařením. Přechodový kus 11 je na obr. 3b, představujícím zvláště výhodné provedení, opatřen spojovací části kruhového průřezu, která se vsune do šestihranné absorpční trubky 10, a fixovací části, kterou jev podstatě výčnělek kruhového průřezu, která je vytvořena pro vsunutí do příslušného otvoru ve spodní nosné desce 1, 2, 3. Otvory ve spodní nosné desce 1, 2, 3 jsou pravidelně rozmístěny pod středem každé absorpční trubky 10, aby bylo možné výčnělek fiixovací části do otvoru vsunout. Vnější průměr spojovací části přechodového kusu 11 je tedy navržen tak, aby jej bylo možné spolehlivě vsunout do spodní části absorpční trubky 10. Jak bylo uvedeno, přechodový kus 11 je výhodně v absorpční trubce 10 upevněn svařením, ale je možné aplikovat případně i jiný spolehlivý způsob upevnění. Je také samozřejmě možné vytvořit otvory ve spodní nosné desce 1, 2, 3 i jiného tvaru než kruhového a stejně tak i fixovací část může mít jiný než kruhový tvar. Kruhový tvar je ale zvláště výhodný pro jeho snadné vyrobení.-4GB 27200 U1 in plan view, ie in a top view, where its regular hexagon shape is visible. It can be seen from Fig. 3a that each absorption tube 10 has a transition piece 11 in its lower part which is fixed to it by welding. In Fig. 3b, a particularly preferred embodiment, the adapter 11 is provided with a circular cross-sectional portion which is inserted into the hexagonal absorption tube 10 and a fixing portion which is substantially a circular cross-sectional protrusion that is designed to be inserted into the respective opening in the lower. The openings in the lower support plate 1, 2, 3 are regularly spaced below the center of each absorbent tube 10 so that the projection of the fitting portion can be inserted into the opening. The outer diameter of the connecting portion of the transition piece 11 is thus designed to be reliably inserted into the lower portion of the absorption tube 10. As noted, the transition piece 11 is preferably welded to the absorption tube 10, but other reliable methods may be applied fastening. It is of course also possible to provide openings in the lower support plate 1, 2, 3 of a non-circular shape, as well as the fixing portion may have a non-circular shape. However, the circular shape is particularly advantageous for its easy manufacture.
Absorpční trubka 10 je vsazena do otvoru v horní desce 4, 5, 6 a přechodový kus 11 je fixovací částí vsazen do odpovídajícího otvoru ve spodní nosné desce 1, 2, 3 a je tam zajištěn, výhodně opět svarem. Všechny absorpční trubky 10 každé sekce jsou dále ve své horní části, tj. nad horní deskou 4, 5, 6, pospojovány pomocí propojovací desky 7, 8, 9. Na propojovací desce 7, 8, 9 jsou pro navádění palivových kazet při jejich zasouvání do absorpčních trubek 10 uspořádány naváděcí prvky 13, zde provedené jako trojboké hranoly, připevněné v tomto příkladu provedení k propojovací desce 7, 8, 9 přivařením. Jak ale bylo uvedeno, je samozřejmě možný i jiný způsob připevnění, např. šroubem a kolíky apod. Každá sekce vyjímatelné mříže má k horní desce 4, 5, 6 připevněny, výhodně navařeny, nosné prvky pro přenášení. Pro ustavení sekcí k existujícím nebo předem připraveným úchytným místům v bazénu při montáži vyjímatelné mříže slouží stavitelné kameny 17. Na obr. 4 je znázorněn detail jednoho stavitelného kamenu 17, usazeného na úchytném místě v bazénu vyhořelého paliva. Stavitelný kamen 17 je v tomto příkladném provedení výhodně vytvořen jako opracovatelný blok vhodného tvaru, který je vyroben z dostatečně pevného a dostatečně obrobitelného materiálu. Stavitelný kamen 17 je výhodně vytvořen z austenitické oceli. Před prvním usazením vyjímatelné mříže do bazénu se jednotlivé stavitelné kameny 17 upraví na rozměr, umožňující spolehlivé ustavení vyjímatelné mříže na existující úchytná místa v bazénu vyhořelého paliva. Během první montáže vyjímatelné mříže do bazénu se stavitelné kameny 17 uchytí pomocí šroubů k vyjímatelné mříži. Po jejich finálním opracování na potřebné rozměry se toto spojení případně zajistí i obvodovým svarem.The absorption tube 10 is inserted into an opening in the upper plate 4, 5, 6 and the adapter piece 11 is inserted into the corresponding opening in the lower support plate 1, 2, 3 by the fixing part and is secured there, preferably by welding again. Furthermore, all the absorption tubes 10 of each section are connected in their upper part, ie above the top plate 4, 5, 6, by means of a connecting plate 7, 8, 9. They are on the connecting plate 7, 8, 9 to guide the fuel cartridges as they are inserted. guide elements 13, here in the form of triangular prisms, are fastened to the absorption tubes 10, fixed in this embodiment to the connecting plate 7, 8, 9 by welding. However, as has already been mentioned, other means of attachment are of course possible, for example by means of screws and pins and the like. Each removable grate section has carrying elements, preferably welded on, to the upper plate 4, 5, 6. Adjustable stones 17 serve for aligning the sections to existing or pre-arranged attachment points in the pool when mounting the removable grille. Figure 4 shows a detail of one adjustable stone 17 seated on the attachment point in the spent fuel pool. The adjustable stove 17 in this exemplary embodiment is preferably formed as a machinable block of suitable shape, which is made of sufficiently strong and sufficiently machinable material. The adjustable stove 17 is preferably made of austenitic steel. Before the removable lattice is first set in the pool, the individual adjustable stones 17 are sized to allow reliable removable lattice to be positioned at the existing anchor points in the spent fuel pool. During the first assembly of the removable grid to the pool, the adjustable stones 17 are fastened to the removable grid by means of screws. After their final machining to the required dimensions, this connection can be secured by circumferential welding.
Odolnost spodní nosné desky 1, 2, 3 proti průhybu výhodně pomáhají zajišťovat výztuhy přivařené na spodní nosnou desku 1, 2, 3. Výztuhami může být výhodně svařenec z plechů tvaru obráceného „T“ tvořený v příkladě provedení na obr. 1 první výztuhou 14 a druhou výztuhou 15 a opatřený příslušnými výztužnými žebry 16.The deflection resistance of the lower support plate 1, 2, 3 preferably helps to provide reinforcements welded to the lower support plate 1, 2, 3. The stiffeners may advantageously be an inverted "T" shaped sheet metal weldment formed in the exemplary embodiment of FIG. a second stiffener 15 and provided with respective stiffening ribs 16.
Je samozřejmě možné v případě potřeby nahradit určitý počet absorpčních trubek 10 místy pro uložení hermetických pouzder a provést další dílčí úpravy. Je důležité si uvědomit, že počet hermetických pouzder není pevně daný a může se v konkrétních provedeních vyjímatelné mříže lišit, tj. že je možné vytvořit vyjímatelnou mříž s libovolným počtem hermetických pouzder. Je tedy předvídatelné, že v souladu s tímto technickým řešením mohou existovat vyjímatelné mříže schopné do sebe pojmout jedno, dvě, tři nebo i více hermetických pouzder, přičemž se příslušně sníží počet absorpčních trubek 10 ve vyjímatelné mříži.It is, of course, possible, if necessary, to replace a number of absorbent tubes 10 with hermetic sleeve receiving locations and to make further sub-adjustments. It is important to realize that the number of hermetic shells is not fixed and may vary in particular embodiments of the removable grating, i.e., it is possible to form a removable grid with any number of hermetic shells. Accordingly, it is foreseeable that, in accordance with this invention, removable gratings may exist capable of accommodating one, two, three or even more hermetic sheaths, while reducing the number of absorbent tubes 10 in the removable grille accordingly.
To ale nic nemění na podstatě tohoto technického řešení, které je definováno rozsahem ochrany vyplývajícím z připojených nároků na ochranu.However, this does not alter the nature of the present invention, which is defined by the scope of protection resulting from the appended protection claims.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Praktické použití navrhovaného řešení je uvažováno pro dočasné uložení použitých palivových kazet i hermetických pouzder pro netěsné použité palivové kazety jaderných reaktorů VVER-440 pod chladivém.The practical use of the proposed solution is contemplated for the temporary storage of used fuel assemblies and hermetic casings for leaking used fuel assemblies of VVER-440 nuclear reactors under refrigeration.
Claims (11)
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29482U CZ27200U1 (en) | 2014-04-17 | 2014-04-17 | Removable grate for temporary storage of spent fuel cassettes of nuclear reactor used |
| SK50133-2014U SK7201Y1 (en) | 2014-04-17 | 2014-10-28 | Removable grid for storing spent nuclear fuel |
| HUU1500053U HU4707U (en) | 2014-04-17 | 2015-03-25 | Removable rack for the storage of used nuclear fuel |
| RU2015111807/07U RU160379U1 (en) | 2014-04-17 | 2015-04-01 | REMOVABLE RACK FOR STORING WASTE FUEL |
| UAU201503398U UA104237U (en) | 2014-04-17 | 2015-04-10 | Removable rack for storage of spent nuclear fuel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29482U CZ27200U1 (en) | 2014-04-17 | 2014-04-17 | Removable grate for temporary storage of spent fuel cassettes of nuclear reactor used |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ27200U1 true CZ27200U1 (en) | 2014-07-21 |
Family
ID=51264391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29482U CZ27200U1 (en) | 2014-04-17 | 2014-04-17 | Removable grate for temporary storage of spent fuel cassettes of nuclear reactor used |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ27200U1 (en) |
| HU (1) | HU4707U (en) |
| RU (1) | RU160379U1 (en) |
| SK (1) | SK7201Y1 (en) |
| UA (1) | UA104237U (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108735315B (en) * | 2018-06-04 | 2024-05-14 | 江苏核电有限公司 | VVER spent fuel assembly storage cell and manufacturing method |
| CN108877977B (en) * | 2018-07-10 | 2024-02-09 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | Multifunctional spent fuel container bracket and application method thereof |
-
2014
- 2014-04-17 CZ CZ2014-29482U patent/CZ27200U1/en not_active IP Right Cessation
- 2014-10-28 SK SK50133-2014U patent/SK7201Y1/en unknown
-
2015
- 2015-03-25 HU HUU1500053U patent/HU4707U/en unknown
- 2015-04-01 RU RU2015111807/07U patent/RU160379U1/en active
- 2015-04-10 UA UAU201503398U patent/UA104237U/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU160379U1 (en) | 2016-03-20 |
| HU4707U (en) | 2017-04-28 |
| SK7201Y1 (en) | 2015-08-04 |
| SK501332014U1 (en) | 2015-02-03 |
| UA104237U (en) | 2016-01-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8576976B2 (en) | Apparatus for supporting radioactive fuel assemblies and methods of manufacturing the same | |
| JPH025436Y2 (en) | ||
| JP2010160154A (en) | Storage rack structure for storing nuclear fuel element | |
| ES2407982T3 (en) | Apparatus and method for supporting combustible assemblies in an underwater environment that has lateral access load | |
| US5361281A (en) | Storage rack for spent nuclear fuel assemblies | |
| ES2337772T3 (en) | BACKGROUND NOZZLE WITH WASTE FILTER WITH REDUCED PRESSURE FALL FOR A FUEL ASSEMBLY OF A NICLEAR REACTOR. | |
| TWI500043B (en) | Rack systems and assemblies for fuel storage | |
| US20180301231A1 (en) | Apparatus for supporting spent nuclear fuel | |
| EP0676770A1 (en) | Grid structure for supporting fuel rods in a nuclear reactor | |
| ES2368472T3 (en) | NUCLEAR FUEL, HARMONY AND ASSEMBLY SUPPORT ROD SUPPORT GRILLE PROVIDED WITH SUCH GRILLE. | |
| JP4275760B2 (en) | Nuclear fuel rod assembly storage rack | |
| CZ27200U1 (en) | Removable grate for temporary storage of spent fuel cassettes of nuclear reactor used | |
| KR20180069257A (en) | Nuclear fuel grid assembly | |
| JPS6224185A (en) | Fuel aggregate for core of nuclear reactor | |
| KR20210039748A (en) | A bottom Fixture of Nuclear Fuel Assembly formed flow hole by a Aircraft Airfoil Structure forming a flow hole | |
| US11796255B2 (en) | Air-cooled condenser with deflection limiter beams | |
| KR20200009150A (en) | Rack for underwater storage of spent nuclear fuel | |
| KR101474548B1 (en) | Nuclear fuel assembly having a protective grid to prevent flow-induced vibration | |
| JPH08334596A (en) | Spent fuel storage facility | |
| JP7161960B2 (en) | Storage cell, nuclear fuel storage rack, storage cell manufacturing method, and nuclear fuel storage rack manufacturing method | |
| JPH0868890A (en) | Spent fuel storage rack and spent fuel storage equipment | |
| ES2804083B2 (en) | SYSTEMS AND PROCEDURES FOR THE REPAIR OR REPLACEMENT OF THE JOINT BAR OF THE VAPOR SEPARATOR | |
| KR20090021474A (en) | Spacer grid with protruding strap to insert into the flow hole for the debris filtering | |
| JP3448181B2 (en) | Support equipment for spent fuel cooling and storage equipment | |
| KR20140019924A (en) | Spacer grid of a nuclear fuel assembly to prevent flow-induced vibration |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20140721 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20180212 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20210205 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20240417 |