CZ32036U1 - Ukládací obalový soubor pro použité jaderné palivo - Google Patents

Description

Oblast techniky

Ukládací obalový soubor pro použité jaderné palivo, někdy nazývaný kontejner nebo obalový soubor pro ukládání, slouží k trvalému uložení použitého jaderného paliva v hlubinném úložišti. Navrhované technické řešení spadá do oblasti finálního uložení radioaktivního obsahu. Ukládací obalový soubor pro konečné uložení musí být navržen tak, aby minimálně po dobu projektované životnosti bylo zamezeno úniku radioaktivního obsahu vně ukládacího obalového souboru. Ukládací obalový soubor musí dále zajistit bezpečné uložení použitého jaderného paliva během veškerých manipulací v prostoru hlubinného úložiště.

Dosavadní stav techniky

Doposud existují dva přístupy k návrhu ukládacích obalových souborů. Existuje například dlouhodobý korozně odolný koncept, skládající se z vestavby plnící pevnostní funkci a korozně odolného obalu z ušlechtilých kovů nebo jejich slitin. Tento koncept je popsán například v patentovém spise SE 531261 (C2), WO 2008/153478 (Al). Vnitřní vestavba tohoto zařízení je tvořena ocelovými trubkami vhodného průřezu pro vkládané použité jaderné palivo. Prostory mezi těmito trubkami jsou vyplněny litinou, vnitřní vestavba má tedy tvar válce s otvory pro použité jaderné palivo. Tato vnitřní vestavba je umístěna v měděném pouzdře se zavařenými měděnými víky. Dále může být tato sestava alternativně umístěna v dalším obalu z korozně odolných slitin, jako jsou slitiny titanu, zirkonu, kobaltu, niklu nebo korozi vzdorné oceli.

Nevýhodou tohoto řešení je vysoká cena použitých materiálů pro výrobu vnějšího obalu a nejistoty v korozních rychlostech některých korozně odolných slitin.

Další nevýhodou je příliš robustní řešení z hlediska mechanické odolnosti ukládacího obalového souboru, neboť tento koncept je navržen pro odolnost proti tlaku od zalednění velké mocnosti, které není v České Republice uvažováno v takovém rozsahu.

Druhý přístup spočívá v návrhu různého počtu bariér z dostupných materiálů, jako je uhlíková a korozivzdorná ocel nebo z jiné korozivzdorné slitiny, možné jsou i jejich kombinace. Tento koncept je použit například v patentovém spise EP 0042882 (Bl), popisujícím zařízení pro uskladnění a převážení použitého jaderného paliva, a EP 0244599 (Al), popisujícím kontejner pro vkládání použitého jaderného paliva. Ani jeden z těchto dokumentů ale není zamýšlen pro trvalé uložení jaderného paliva.

Jeden obalový soubor pro trvalé uložení použitého jaderného paliva je popsán v Referenčním projektu pro hlubinné úložiště Správy úložišť radioaktivních odpadů z listopadu 1999. Zde popsaný obalový soubor sestává z vnitřního pouzdra s vestavbou obsahující použité jaderné palivo a z vnějšího přebalu. Vnitřní pouzdro je válec z nerez oceli opatřený přivařeným dnem a víkem, vnější obal je potom tvořen bezešvou trubkou ze speciální uhlíkové oceli, který je rovněž opatřen přivařeným dnem a víkem. Vnější obal je opatřen ochranným povlakem. Nevýhodou tohoto řešení tedy opět je riziko koroze vyplývající z případného poškození ochranného povlaku.

Obdobný koncept je také použit v dokumentu CZ 23993 Ul, který popisuje transportní a manipulační ukládací obalový systém pro ukládání použitého jaderného paliva. Toto technické řešení se však zaobírá spíše umožněním manipulace obalového souboru s robotickými efektory jednak při plnění obalového souboru použitým jaderným palivem a jednak při manipulaci s naplněným obalovým souborem. Dokument CZ 23993 Ul popisuje transportní a manipulační dvouplášťový ukládací obalový systém pro ukládání použitého jaderného paliva, u kterého jsou

- 1 CZ 32036 Ul bariéry opatřeny dalšími ochrannými vrstvami. Pokud je vnější bariéra z uhlíkové oceli, počítá se s její postupnou přeměnou směrem od vnějšího povrchu na korozní produkty vlivem oxidace. Nevýhodou tohoto konceptu je opatření vnější bariéry ochrannou vrstvou. V případě porušení ochranné vrstvy se totiž negativně ovlivní korozní rychlost podkladového materiálu v místě poškození a tím se i výrazně zkrátí životnost celého ukládacího obalového souboru. Důvodem tohoto lokálního urychlení koroze materiálu v místě porušení ochranné vrstvy je kombinace velkého katodického pasivního povrchu a malého anodického aktivního místa napadení. Korozivzdorné oceli jsou za určitých podmínek náchylné ke vzniku lokálních typů koroze, která vzniká především za zvýšených teplot. Nevýhodou zde popsaného řešení je nemožnost zaručení korozní odolnosti korozivzdorné oceli jako vnější obálky po celou dobu požadované životnosti, přičemž i slitiny na bázi niklu vykazují obdobné vlastnosti.

Dokument CZ 29575 Ul od stejného majitele, jako je nyní předkládané technické řešení, popisuje ukládací obalový soubor pro použité jaderné palivo, který je tvořen vnitřním košem vloženým do vnitřního pouzdra z korozivzdorné oceli, ve kterém je po naplnění vnitřního koše použitým jaderným palivem vytvořena vnitřní atmosféra o definovaném složení a tlaku. Vnitřní pouzdro je umístěno ve vnějším obalu z uhlíkové oceli, který zajišťuje korozní a pevnostní funkci ukládacího obalového souboru a je navržen tak, aby splňoval veškeré požadavky na něj kladené při manipulaci manipulačními zařízeními. Po uplynutí projektované doby životnosti ukládacího obalového souboru dojde v závislosti na specifických okolních podmínkách ke ztrátě hermetičnosti vnějšího obalu. V tento okamžik přebírá funkci izolace radionuklidů od okolního prostředí vnitřní pouzdro, které má korozně pojistnou funkci. Vnitřní pouzdro však není dostatečně dimenzováno na projektovaný vnější přetlak na horizontu ukládání ukládacích obalových souborů, a tedy při dosažení určitých podmínek, nebo kombinací nepříznivých vlivů, může dojít k porušení této korozně pojistné bariéry a ztrátě hermetičnosti. Z tohoto důvodu není možné specifikovat životnost vnitřního pouzdra. V současnosti jsou proto všechny výše uvedené koncepty dále vyvíjeny. V Evropě zatím neexistuje reálný ukládací obalový soubor, ve kterém je umístěno použité jaderné palivo a je uskladněn v prostorách hlubinného úložiště.

Podstata technického řešení

Úkolem předloženého technického řešení je vytvořit ukládací obalový soubor, který splní všechny legislativní požadavky na ukládací obalové soubory a zajistí řádově delší dobu izolace radionuklidů od okolního prostředí než stávající řešení při zachování nízkých výrobních nákladů. Hlavními kritérii návrhu jsou spolehlivost ukládacího obalového souboru po celou dobu jeho plánované prodloužené životnosti a požadavek na jeho nízkou nákladovost. Dále je úkolem předloženého technického řešení sjednotit koncepci navrhovaného ukládacího obalového souboru s požadavky na bezpečnou manipulaci s ukládacím obalovým souborem, zejména v prostoru hlubinného úložiště. Nevýhody plynoucí z použití drahých materiálů a z neurčitostí pro zajištění požadované životnosti jsou vyřešeny ukládacím obalovým souborem podle tohoto technického řešení.

Shora uvedené nedostatky v dosavadním stavu techniky řeší ukládací obalový soubor podle předloženého technického řešení, který je tvořen alespoň dvěma samostatnými vnitřními pouzdry, ve kterých je uložen vždy jeden palivový soubor, uspořádanými vedle sebe ve vnějším obalu. Vnitřní pouzdro je hermeticky uzavíratelné a je opatřeno plnícím ventilem, kterým je po naplnění vnitřního pouzdra palivovým souborem a jeho uzavření možné uvnitř vnitřního pouzdra dosáhnout požadované vnitřní atmosféry o definovaném složení a tlaku. Do vnitřního pouzdra je také kromě použitého jaderného paliva, určeného pro trvalé uložení, alternativně možné umístit poškozený soubor jaderného paliva, případně je do něj možné umístit i poškozený soubor jaderného paliva, který je umístěn v hermetickém pouzdře.

Vnější obal je výhodně vytvořen z kovu nebo slitiny kovů odolných proti lokálnímu koroznímu napadení a s tloušťkou stěny vnějšího obalu, vycházející z požadavku na současné splnění dvou

-2CZ 32036 Ul podmínek, tedy podmínky mechanické odolnosti a podmínky korozní odolnosti, přičemž v každém vnitřním pouzdře je umístěn právě jeden palivový soubor.

Vnitřní pouzdro pro uložení jednoho palivového souboru je vzhledem ke svým rozměrům výhodně vyrobitelné z existujících normalizovaných trubek z kovu nebo slitiny kovů odolných proti lokálnímu koroznímu napadení s vyhovujícími parametry. Výhodou toho je podstatné snížení výrobních nákladů na vnitřní pouzdro.

Vzhledem k tomu, že úložný obalový soubor obsahuje alespoň dvě vnitřní pouzdra, kde každé vnitřní pouzdro obsahuje pouze jeden palivový soubor, je možné vytvořit vnější obal rovněž z trubky s příslušnými parametry, přičemž její vnitřní průměr umožňuje vložení jednoho palivového souboru do této trubky, takže se jedná o trubku s podstatně menším vnitřním průměrem, než pokud by vnitřní pouzdro obsahovalo více palivových souborů. Díky relativně malému vnitřnímu průměru se podstatě sníží výrobní náklady na výrobu obalového souboru.

Vzhledem k tomu, že ukládací obalový soubor je tvořen vnějším obalem zamezujícím působení vnějších vlivů, na uvnitř něj hermeticky uzavřený obsah, nejméně po dobu, než dojde k takovému poklesu teploty okolního prostředí, kdy je bezpečné použít korozivzdornou ocel jako materiál vnitřních pouzder vystavených působení vnějšího prostředí, kde ve vnějším obalu jsou umístěna alespoň dvě tato vnitřní pouzdra, z čehož každé vnitřní pouzdro obsahuje pouze jeden palivový soubor, potom je možné hospodárně vyrobit tělo vnitřního pouzdra takové tloušťky, která zajišťuje jeho mechanickou odolnost proti vnějšímu zatížení a korozní přídavek takové velikosti, jenž poskytuje ukládacímu obalovému souboru řádově vyšší životnost, než stávající řešení s vnitřními pouzdry nemající pevnostní fůnkci mechanické odolnosti proti vnějšímu prostředí.

Aby vnější obal s alespoň dvěma uvnitř uloženými vnitřními pouzdry zajistil do konce své plánované životnosti mechanickou odolnost proti maximálnímu projektovanému vnějšímu zatížení, je ve výhodném provedení ukládacího obalového souboru tento požadavek zajištěn tak, že je jeho vnější obal zhotoven z kovu nebo slitiny kovů s predikovatelnou korozní rychlostí, s výhodou z uhlíkové oceli s tloušťkou stěny stanovenou tak, že je k tloušťce stěny zjištěné pevnostním výpočtem připočtena tloušťka odpovídající velikosti korozního úbytku za dobu plánované životnosti, po kterou bude na vnější obal působit okolní prostředí. Korozní rychlost materiálu vnějšího obalu lze v zásadě rozdělit do dvou fází v průběhu uložení ukládacího obalového souboru v hlubinném úložišti. V první aerobní fázi je vnější obal vystaven přítomnosti volného kyslíku v okolním prostředí, které jej obklopuje, jedná se o aerobní okolní prostředí. S výhodou zajišťuje vnější obal pohlcování volného kyslíku v obklopujícím okolním prostředí díky probíhající korozi jeho materiálu se známou korozní rychlostí danou vlastnostmi tohoto materiálu. Během aerobní fáze dojde ke spotřebování veškerého volného kyslíku v okolním prostředí jeho přeměnou na korozní produkty. Po skončení aerobní fáze bude koroze vnějšího obalu probíhat v anaerobním prostředí a bude postupovat nižší korozní rychlostí, než byla v aerobní fázi. Protože však i v této době bude palivový soubor vyvíjet teplo, které by ohrožovalo použitý materiál vnitřních pouzder vznikem lokálního korozního napadení při styku tohoto materiálu s anaerobním okolním prostředím, je tak zapotřebí, aby vnější obal zajistil ochranu vnitřních pouzder před stykem s okolním prostředí do doby poklesu jejich vnější teploty pod teplotu, při které již nedochází k lokální korozi materiálu, ze kterého jsou vnitřní pouzdra zhotovena. Lokální koroze vnitřního pouzdra totiž může způsobit předčasnou ztrátu hermetického uzavření v něm uloženého palivového souboru v důsledku nepředvídatelné rychlosti koroze v místě lokálního napadení.

Výslednou tloušťku kterékoliv stěny vnějšího obalu lze tedy charakterizovat následujícím vztahem

TI >p + (vi · ti + v₂ · t₂)

-3 CZ 32036 Ul kde je

T2 výsledná tloušťka příslušné stěny vnějšího obalu [mm], p tloušťka příslušné stěny vnějšího obalu zajišťující jeho mechanickou odolnost do doby poklesu povrchové teploty vnitřního pouzdra pod hodnotu, při níž již nevzniká lokální korozní napadení materiálu vnitřního pouzdra okolním prostředím [mm], vl průměrná korozní rychlost materiálu vnějšího obalu v aerobní fázi koroze [mm/rok], tl doba trvání aerobní fáze koroze vnějšího pouzdra [rok], v2 průměrná korozní rychlost v anaerobní fázi koroze [mm/rok] a t2 doba trvání anaerobní fáze koroze do poklesu vnější teploty vnitřního pouzdra pod hodnotu, při níž již nevzniká lokální korozní napadení materiálu vnitřního pouzdra [rok].

Výslednou tloušťkou stěny vnějšího obalu se rozumí taková tloušťka sekundárního těla, sekundárního víka i sekundárního dna, která zajistí splnění výše uvedené rovnice v každém místě sestavy vnějšího obalu. Protože při pevnostním výpočtu mohou být vypočteny různé hodnoty tloušťky stěny u jednotlivých součástí vnějšího obalu, může být tedy tloušťka stěny vnějšího obalu pro každou jednotlivou součást vnějšího obalu odlišná.

Materiálem s nízkou korozní rychlostí vnitřních pouzder je výhodně korozivzdorná ocel, např. jednofázová martenzitická ocel. Vnitřní pouzdro se skládá alespoň z primárního těla, kruhového primárního dna, privařeného ke spodní čelní straně primárního těla, a primárního víka, které je přivařeno k horní čelní straně primárního těla.

Vnější obal je s výhodou navržen tak, aby splňoval veškeré požadavky na něj kladené při manipulaci manipulačními zařízeními. V prostoru uvnitř vnějšího obalu je rovněž vytvořena ochranná atmosféra o definovaném složení a tlaku.

Primární tělo vnitřního pouzdra je ve zvláště výhodném provedení obalového úložného souboru vytvořeno z normalizované trubky o příslušném vnitřním průměru a tloušťce stěny. Výhodně je primární dno opatřeno tvarovou úpravou pro navedení a stranové zajištění vkládaného souboru použitého jaderného paliva a primární víko je opatřeno výstupkem omezujícím radiální posunutí palivového souboru uvnitř vnitřního pouzdra. Tloušťka stěny v každém místě vnitřního pouzdra vychází také z požadavku na současné splnění dvou podmínek, mechanické a korozní odolnosti v anaerobním okolním prostředí. Vnitřní pouzdra musí po zániku hermetičnosti vnějšího obalu do konce své plánované životnosti zajistit mechanickou odolnost proti maximálnímu projektovanému vnějšímu zatížení. Vnitřní pouzdro je vystaveno působení okolního korozivního prostředí až po skončení životnosti vnějšího obalu, kdy už v okolí nebude žádný volný kyslík, a tedy veškeré korozí procesy budou probíhat za anaerobních podmínek. K tloušťce stěny zjištěné pevnostním výpočtem se připočte tloušťka odpovídající velikosti korozního úbytku za dobu plánované životnosti. Výslednou tloušťku kterékoliv stěny vnitřního pouzdra lze tedy charakterizovat následujícím vztahem

T2 > p + (v · t) kde je

T výsledná tloušťka příslušné stěny vnitřního pouzdra [mm], p tloušťka příslušné stěny zjištěná pevnostním výpočtem [mm], v průměrná korozní rychlost použité nerezové oceli v anaerobním prostředí [mm/rok] a t doba navrhované životnosti vnitřního pouzdra v anaerobním prostředí [rok].

Výslednou tloušťkou stěny vnitřního pouzdra se rozumí taková tloušťka primárního těla, víka i dna, která zajistí splnění výše uvedené rovnice v každém místě sestavy vnitřního pouzdra. Výsledná tloušťka stěny může být tedy rozdílná pro každou jednotlivou součást vnitřního

-4CZ 32036 U1 pouzdra z důvodu různé hodnoty tloušťky stěny zjištěné pevnostním výpočtem.

Vnější obal je opatřen úchytnou vestavbou pro zajištění vnitřních pouzder proti pohybu uvnitř vnějšího obalu. Provedení úchytných vestaveb může být různé, od prvků spojených s vnějším obalem, zajišťujících vnitřní pouzdra proti nechtěnému pohybu, po samostatnou úchytnou vestavbu vkládanou do vnějšího obalu a zajišťující vnitřní pouzdra proti pohybu ve vnějším obalu. Ve výhodném uskutečnění ukládacího obalového souboru tvoří úchytnou vestavbu mříž z naváděcí desky s otvory vhodného průměru pro vložení vnitřních pouzder a středící desky s vnitřními kuželovými dosedacími plochami zajišťujícími dosednutí vnitřních pouzder na přesné pozice. Naváděcí deska a středící deska jsou vzájemně na obou koncích pevně spojeny s vodícími prvky, například pomocí šroubových spojů, přičemž vodící prvky jsou výhodně tvořeny tyčemi.

V jiném výhodném uskutečnění tvoří úchytnou vestavbu mříž obsahující naváděcí desku s otvory vhodného průměru pro vložení vnitřních pouzder, alespoň dvě distanční desky zajišťující ve vhodných rozestupech rozteč vnitřních pouzder a středící deska s vnitřními kuželovými dosedacími plochami zajišťujícími dosednutí vnitřních pouzder na přesné pozice. Naváděcí deska a středící deska jsou vzájemně pevně spojeny pomocí šroubových spojů s vodícími prvky tvořenými tyčemi, na kterých jsou střídavě nasunuty distanční trubky vhodné délky a distanční desky vestavby, čímž je zajištěn vzájemný rozestup distančních desek. V dalším výhodném uskutečnění se vnější povrch vodících prvků či distančních trubek tečně dotýká obálkové plochy složené z vnitřních pouzder umístěných v požadovaných pozicích a manipulačního přídavku na vnější plochy primárních těl, čímž je zajištěno vedení vnitřních pouzder během vkládání do vestavby a zajištění minimální rozteče vnitřních pouzder během manipulací a finálního uložení.

V dalším výhodném uskutečnění má obalový soubor alespoň naváděcí desku a případně, pokud jsou použity, i distanční desky úchytné vestavby opatřeny ventilačními otvory, které umožňují správné provedení kondiciování prostoru uvnitř vnějšího obalu. V ještě dalším výhodném uskutečnění mohou být na vhodných místech u naváděcí desky, při horní straně vestavby, šroubové spoje nahrazeny závitovými závěsnými oky sloužícími k manipulaci s vestavbou. Vodící prvky mohou být ve výhodném uskutečnění tvořeny trubkami s na obou koncích při vařenými závitovými koncovkami s vnitřním nebo vnějším závitem pro možnost vytvoření šroubového spoje.

Umístěním jednoho souboru použitého jaderného paliva v jednom vnitřním pouzdru se sníží množství uvolněných radionuklidů z ukládacího obalového souboru, protože případným porušením jednoho vnitřního pouzdra se umožní interakce s okolním prostředím pouze jednomu souboru použitého jaderného paliva. Obalový soubor podle tohoto technického řešení obsahuje vnitřní pouzdro s tělesem opatřené primárním víkem hermeticky spojitelným s primárním plnícím ventilem sloužícím k vyčerpání prostoru uvnitř vnitřního pouzdra, jeho vakuováním a poté k naplnění tohoto prostoru plynným heliem o stanoveném tlaku. Tím je v prostoru vnitřního pouzdra zajištěna definovaná atmosféra, která zvyšuje přestup tepla mezi komponentami uvnitř vnitřního pouzdra. Ve výhodném uskutečnění obalového souboru tvoří primární víko vnitřního pouzdra současně primární manipulační úchyt pro manipulaci s vnitřním pouzdrem, V dalším výhodném uskutečnění ukládacího obalového souboru je pro zajištění korozní ochrany vnitřního pouzdra a udržení stálé vnitřní atmosféry primární ventil překryt a zavařen krycím víčkem z korozivzdorné oceli, jehož nejmenší tloušťka je minimálně rovna součtu tloušťky zajišťující mechanickou odolnost tohoto krycího víčka a korozního úbytku materiálu krycího víčka za celou předpokládanou dobu životnosti vnitřního pouzdra. V ještě dalším výhodném uskutečnění je krycí víčko opatřeno manipulačním úchytem, který odpovídá vnějšímu tvaru plnícího ventilu, jehož prostřednictvím je možné manipulovat s tímto krycím víčkem pomocí protikusu plnícího ventilu umístěného na plnícím zařízení. V jiném výhodném uskutečnění je u horního okraje primárního těla vnitřního pouzdra vytvořena primární obvodová drážka sloužící k manipulaci s prázdným primárním tělem nebo při manipulacích vylučující použití primárního manipulačního úchytu.

V ještě dalším výhodném uskutečnění ukládacího obalového souboru jsou sekundární

-5 CZ 32036 Ul manipulační úchyt a prostor pro umístění sekundárního plnícího ventilu vytvořeny přímo v sekundárním víku vnějšího obalu, což umožňuje pomocí sekundárního plnícího ventilu vyčerpání prostoru mezi vnějším obalem a vnitřními pouzdry, jeho vakuováním a poté k naplnění tohoto prostoru plynným dusíkem případně jiným vhodným médiem o stanoveném tlaku. Vakuování a naplnění tohoto prostoru definovaným médiem zamezuje tvorbě koroze na vnitřním povrchu vnějšího obalu. Sekundární manipulační úchyt slouží k manipulaci se sekundárním víkem i pro manipulaci s již finálním ukládacím obalovým souborem v prostoru hlubinného úložiště.

V jiném výhodném uskutečnění je sekundární manipulační úchyt k sekundárnímu víku vnějšího obalu připevněn pomocí svaru nebo šroubových spojů.

V dalším výhodném uskutečnění ukládacího obalového souboru je pro zajištění korozní ochrany jeho vnějšího obalu sekundární ventil v prostoru sekundárního manipulačního úchytu překryt a zavařen zátkou. Nejmenší tloušťka zátky je minimálně rovna součtu tloušťky zajišťující mechanickou odolnost této zátky a korozního úbytku materiálu zátky za celou předpokládanou dobu životnosti vnějšího obalu.

V ještě dalším výhodném uskutečnění je zátka opatřena manipulačním úchytem, který odpovídá vnějšímu tvaru plnícího ventilu, jehož prostřednictvím je možné manipulovat s touto zátkou pomocí protikusu plnícího ventilu umístěného na plnícím zařízení.

V jiném výhodném uskutečnění ukládacího obalového souboru je na vnější válcové ploše sekundárního těla jeho vnějšího obalu, při horním okraji sekundárního těla, vytvořena obvodová drážka zajišťující tvarový styk při uchopení eťektorovou hlavicí. Tato drážka slouží pro bezpečné uchopení prázdného ukládacího obalového souboru během jeho manipulace v prostoru hlubinného úložiště a během manipulací vylučující použití sekundárního manipulačního úchopu.

V jiném výhodném uskutečnění je tato obvodová drážka vytvořena na vnitřní válcové ploše sekundárního těla vnějšího obalu, opět při jeho horním okraji.

V ještě dalším výhodném uskutečnění obalového ukládacího souboru může být sekundární dno vnějšího obalu opatřeno neprůchozími středícími děrami, pomocí kterých se zajistí přesná orientace ukládacího obalového souboru během manipulace v prostoru horké komory v hlubinném úložišti pomocí tvarové vazby těchto neprůchozích středících děr s vodícími čepy manipulačního vozíku. V jiném výhodném uskutečnění ukládacího obalového souboru může být tvarová vazba mezi vnějším obalem a manipulačním vozíkem zajištěna jednou nebo více orientačními drážkami vytvořenými na válcové ploše sekundárního dna vnějšího obalu při jeho spodním okraji. Do těchto orientačních drážek zapadnou příslušně vytvořené vodící prvky umístěné v manipulačním vozíku. Tato vazba zajišťuje přesnou orientaci ukládacího obalového souboru při jeho vložení do manipulačního vozíku během manipulace v prostoru horké komory v hlubinném úložišti. Všechny výše uvedené výhodné znaky obalového souboru mohou být libovolně kombinovány, pokud to z jejich podstaty nevyplývá jinak nebo není z jejich podstaty možné.

Výhody obalového souboru podle současného technického řešení jsou následující:

v porovnání s vnitřním pouzdrem pro více palivových kazet podstatně jednodušší výroba, není zapotřebí kované vnitřní pouzdro, protože vnitřní pouzdro pro uložení jednotlivých palivových kazet lze vyrobit z normalizované trubky o požadovaných rozměrech, jednodušší manipulace s palivovými kazetami při vkládání do kruhové trubky, kdy není zapotřebí nalézt přesnou polohu pro vložení do šestihranného otvoru,

-6CZ 32036 U1 menší závěrné svary při uzavírání jednotlivých vnitřních pouzder v porovnání se stávajícími vnitřními pouzdry pro více palivových kazet, z čehož vyplývá menší tepelné ovlivnění palivových kazet nárůstem teploty při svařování, při případné poruše vnitřního pouzdra je ovlivněna pouze jedna palivová kazeta, zatímco ve stávajícím řešení jsou tím ovlivněny všechny, vnitřní pouzdro díky menšímu průměru a větší tloušťce stěny má kromě korozní i pevnostní funkce, tj. v případě zaplavení hlubinného úložiště vydrží v případě porušení vnějšího pouzdra přítomný hydrostatický tlak a tím je několikanásobně navýšena životnost hermetického utěsnění uložených palivových kazet v pouzdře v porovnání s existujícími vnitřními pouzdry pro více palivových kazet, do pouzdra podle tohoto technického řešení lze ukládat i poškozené palivové kazety, aniž by hrozilo překročení podkritičnosti množství paliva v jednom místě v případě porušení více kazet v j ednom vněj ším pouzdru, díky částečnému převzetí korozních a pevnostních funkcí vnitřním pouzdrem lze zmenšit tloušťku stěny vnějšího obalu a díky tomu lze použít existující standardizované trubky z příslušného materiálu, zvláště výhodně z uhlíkové oceli, tj. není zapotřebí vyrábět speciální výkovek, což představuje podstatné snížení ceny, a díky jednotlivým, hermeticky odděleným, vnitřním pouzdrům je možné v ukládacím obalovém souboru podle tohoto technického řešení umístit jeden nebo i více poškozených palivových souborů jaderného paliva.

Objasnění výkresů

Příkladné uskutečnění navrhovaného řešení je popsáno s odkazem na obrázky, kde je na obr. la na obr. lb na obr. 2a na obr. 2b na obr. 2c na obr. 3a na obr. 3b na obr. 3c na obr. 4a na obr. 4b na obr. 4c schematický řez v podélné rovině ukládacího obalového souboru, schematické zobrazení šikmo shora na rozloženou sestavu ukládacího obalového souboru, schematické zobrazení v podélné rovině úchytné vestavby varianty 1, schematický pohled shora na sestavu úchytné vestavby varianty 1, schematické zobrazení šikmo shora na sestavu úchytné vestavby varianty 1, schematické zobrazení v podélné rovině úchytné vestavby varianty 2, schematický pohled shora na sestavu úchytné vestavby varianty 2, schematické zobrazení šikmo shora na sestavu úchytné vestavby varianty 2, schematické zobrazení v podélné rovině úchytné vestavby varianty 3, schematický pohled shora na sestavu úchytné vestavby varianty 3 a schematické zobrazení šikmo shora na sestavu úchytné vestavby varianty 3.

Příklady uskutečnění technického řešení

Technické řešení bude jasněji pochopitelné z následujících příkladů uskutečnění a z připojených obrázků. Je důležité si uvědomit, že v příkladech uskutečnění představené uskutečnění obalového souboru s použitým jaderným palivem představují pouze výhodná uskutečnění technického řešení, sloužící k lepšímu pochopení technického řešení.

Na obr. la a lb je představeno výhodné uskutečnění ukládacího obalového souboru pro finální uložení použitého jaderného paliva podle tohoto technického řešení obsahujícího alespoň příslušný počet vnitřních pouzder 1 se soubory 4 použitého jaderného paliva, úchytnou vestavbu

-7 CZ 32036 U1 pro uložení těchto vnitřních pouzder i a vnějšího obalu 2 obklopujícího úchytnou vestavbu 3 s vnitřními pouzdry F Tento výčet není myšlen jako konečný, aleje možné přidat další případné součásti, pokud to bude vhodné či zapotřebí.

Příklad uskutečnění vestavby 3 z obr. 1 je detailněji vyobrazen na obr. 2a, 2b a 2c, znázorňujících příslušně pohled z boku, shora a v perspektivě. Ve vyobrazeném příkladu uskutečnění je tato vestavba 3 tvořena naváděcí deskou 19 s otvory vhodného průměru pro vložení vnitřních pouzder 1 a středící deskou 20 s vnitřními kuželovými dosedacími plochami zajišťujícími dosednutí vnitřních pouzder 1 na přesné pozice. Vzájemné pevné spojení naváděcí 19 a středící desky 20 je v tomto příkladu uskutečnění realizováno vodícími prvky 21 tvořenými tyčemi nebo trubkami, které jsou s naváděcí a středící deskou spojeny šroubovými spoji 23, kde jsou na vhodných místech u horní strany vestavby 3 některé šroubové spoje 23 nahrazeny závitovými závěsnými °ky 22, které umožňují manipulaci s vestavbou 3. Obr. 3a, 3b a 3c zobrazují další možné uskutečnění vestavby 3, u kterého je použito několik distančních desek 25 zajišťujících ve vhodných rozestupech požadované rozteče vnitřních pouzder 1 ve vestavbě 3. Tento příklad uskutečnění má rovněž odlišně vytvořenu naváděcí desku 19 s celoobvodovými výřezy pro vnitřní pouzdra F Obr. 4a, 4b a 4c představují další možné uskutečnění vestavby 3, které je podobné uskutečnění z obr. 2a, 2b, a 2c, avšak s naváděcí deskou 19 z obr. 3a, 3b a 3c. Vestavba 3 v příkladech uskutečnění v podstatě tvoří úložnou mříž, ve které jsou v úložném souboru podle technického řešení uložena samostatná vnitřní pouzdra 1, hermeticky těsná, přičemž je v každém vnitřním pouzdře 1 umístěn právě jeden soubor 4 použitého jaderného paliva. Vnitřní pouzdra 1_ jsou vestavbou 3 zajištěna v obalovém souboru proti jejich pohybu. Odborníkovi je zřejmé, že jsou ale možná i odlišná uskutečnění vestavby 3, než jsou zde popsaná. Podstatné je, aby vestavba 3 zajistila vnitřní pouzdra 1 proti jejich pohybu při manipulaci s obalovým souborem a při jeho uskladnění.

Jak je z obr. la zřejmé, vnitřní pouzdro 1 je v tomto příkladu uskutečnění obalového souboru podle tohoto technického řešení tvořeno primárním tělem 5, primárním dnem 6, přivaleným ke spodní čelní straně primárního těla 5, a primárním víkem 7, přivařeným k horní čelní straně primárního těla 5. Vnitřní pouzdro 1 je v tomto příkladu uskutečnění obalového souboru podle tohoto technického řešení vytvořeno z trubky z korozi vzdorné oceli o vhodném vnějším průměru a tloušťce stěny, která má v tomto případě tloušťku Tl=36mm. Tloušťka Tl byla stanovena výpočtem dle vzorce. Výslednou tloušťku kterékoliv stěny vnitřního pouzdra 1 lze tedy charakterizovat následujícím vztahem

Tl>p + (v-t) kde je

Tl výsledná tloušťka příslušné stěny vnitřního pouzdra 1_ [mm], p tloušťka příslušné stěny zjištěná pevnostním výpočtem [mm], v průměrná korozní rychlost použité nerezové oceli v anaerobním prostředí [mm/rok] a t doba navrhované životnosti vnitřního pouzdra v anaerobním prostředí [rok], přičemž tyto hodnoty jsou v daném příkladu provedení pro válcovou část vnitřního pouzdra 1 následující:

p= 20,5 mm v= 2E-05 mm/rok t= 100 000 let

Dosazením do tohoto vzorce vychází tloušťka stěny trubky 22,5 mm. Teoreticky je tedy možné použít pro vnitřní pouzdro 1 normalizovanou trubku o vnějším průměru 244,5 mm a tloušťce stěny 25, 28, 30, 32 a 36 mm. Např. pro palivové soubory pro WER 440 není již větší tloušťka stěny trubky vhodná z důvodu možnosti vložení palivového souboru do této trubky. S výhodou

-8CZ 32036 U1 může být použita trubka s tloušťkou stěny 36 mm, která zajišťuje optimální vůli mezi vnitřní plochou trubky a palivovým souborem a není tedy nutné zajišťovat polohu palivového souboru uvnitř vnitřního pouzdra i jiným způsobem.

Příklad cenového rozdílu při použití normalizované korozivzdorné trubky a trubky vyráběné kováním. Hlavní výhoda není ve snížení množství materiálu vnitřního pouzdra i a vnějšího obalu 2 oproti jedné kované trubce a tím ke snížení jeho ceny, ale v možnosti použití normalizovaných trubek pro vytvoření vnitřního pouzdra 1. Normalizované trubky jsou totiž vzhledem k jejich průmyslové výrobě vždy výrazně levnější, než kolik by stálo vytvoření primárního těla 5 vnitřního pouzdra 1 z jedné individuálně vyráběné trubky pro několik souborů, při zachování stejné životnosti a mechanické odolnosti.

Dále je uveden příklad nákladů.

Cena polotovarů pro výrobu 1 m ukládacího obalového souboru srovnatelné pevnosti a životnosti je při použití sedmi vnitřních pouzder 1 podle tohoto technického řešení přibližně čtyřnásobně nižší, než je cena jedné tlustostěnné trubky jako polotovaru pro vytvoření vnitřního pouzdra 1, ve kterém je možné umístit shodný počet palivových souborů 4. Je důležité si uvědomit, že s narůstajícím objemem nakupovaného materiálu pro vytvoření většího počtu vnitřních pouzder 1 se bude tento rozdíl v ceně ještě více zvětšovat.

Primární víko 7 ve vyobrazeném uskutečnění obalového souboru podle tohoto technického řešení zvláště výhodně zároveň slouží jako primární manipulační úchyt 8 sloužící k manipulaci s primárním víkem 7. V dutině primárního víka 7 je výhodně umístěn primární plnící ventil 9 sloužící k vyčerpání prostoru uvnitř vnitřního pouzdra 1 jeho vakuováním a poté k naplnění tohoto prostoru plynným heliem případně jiným vhodným médiem o stanoveném tlaku. Primární plnící ventil 9 je po připojení kondiciačního zařízení, sloužícího pro vytvoření požadované atmosféry ve vnitřním pouzdře 1, mechanicky otevřen. Této vlastnosti je dosaženo konstrukcí primárního plnícího ventilu 9 a protikusu na kondiciačním zařízení. V primárním plnícím ventilu 9 je po spojení s kondiciačním zařízením stlačena šroubová pružina a posunut těsnící segment, např. kulový těsnící segment, ze svého sedla, čímž dojde k otevření primárního plnícího ventilu 9. Poté je ve vnitřním prostoru kondiciačním zařízením vytvořen nejprve vysoký stupeň vakua a následně je tento prostor naplněn požadovaným plynným médiem. Po odpojení kondiciačního zařízení je primární plnicí ventil 9 hermeticky uzavřen např. kulovým segmentem tlačeným do svého sedla šroubovou pružinou, Tím je v prostoru vnitřního pouzdra X dosažena definovaná atmosféra zvyšující přestup tepla mezi jednotlivými komponenty. Pro zajištění korozní ochrany vnitřního pouzdra X a udržení stálé vnitřní atmosféry je primární plnící ventil 9 v prostoru primárního víka 7 vnitřního pouzdra X překryt a zavařen krycí zátkou 17 z korozivzdorné oceli, která je opatřena manipulačním úchytem, jenž ve výhodném uskutečnění svým tvarem odpovídá vnějšímu tvaru primárního plnícího ventilu 9, prostřednictvím kterého je možné manipulovat s touto krycí zátkou 17 pomocí protikusu plnícího ventilu umístěnému na plnícím zařízení.

Vnitřní pouzdra X jsou poté umístěna ve vnějším obalu 2 z uhlíkové oceli. Vnější obal 2 tvoří sekundární tělo 11 a je ve vyobrazeném příkladu zvláště výhodně zhotoven z trubky normalizovaného rozměru. Tloušťka stěny sekundárního těla 11 se podle zvláště výhodného aspektu tohoto vynálezu určí ze vztahu

T2>p + (Ví tl +V2 t2) kde je

T2 výsledná tloušťka příslušné stěny vnějšího obalu 2 [mm], p tloušťka příslušné stěny vnějšího obalu 2 zajišťující jeho mechanickou odolnost do doby poklesu povrchové teploty vnitřního pouzdra X pod hodnotu, při níž již nevzniká lokální korozní napadení materiálu vnitřního pouzdra X okolním prostředím [mm],

-9CZ 32036 Ul

Vi průměrná korozní rychlost materiálu vnějšího obalu 2 v aerobní fázi koroze [mm/rok], ti doba trvání aerobní fáze koroze vnějšího pouzdra t_ [rok], v₂ průměrná korozní rychlost v anaerobní fázi koroze [mm/rok] a t₂ doba trvání anaerobní fáze koroze do poklesu vnější teploty vnitřního pouzdra 1 pod hodnotu, při níž již nevzniká lokální korozní napadení materiálu vnitřního pouzdra X [rok], přičemž tyto hodnoty jsou v daném příkladu provedení následující:

p= 50 mm

Vi= 3E-02 mm/rok ti= 100 let v₂= 5E-03 mm/rok t₂= 1000 let

Výsledná tloušťka stěny vnějšího obalu 2 je tedy alespoň 58 mm. Vzhledem k tomu, se pro výrobu sekundárního těla 11 zvolí trubka z uhlíkové oceli, např. TR KR 914 x 65, o průměru 914 mm a tloušťce stěny 65 mm a o vhodné délce. Je ale možné pro výrobu sekundárního těla 11 použít i jiný polotovar, např. výkovek nebo odlitek s předepsanými fýzikálně-mechanickými vlastnostmi. Sekundární dno 12 je přivařené ke spodní čelní straně sekundárního těla 11 a sekundární víko 13 je přivařené k horní čelní straně sekundárního těla JT. Ve vyobrazeném uskutečnění ukládacího obalového souboru jsou sekundární manipulační úchyt 14 a prostor pro umístění sekundárního plnícího ventilu 15 výhodně vytvořeny přímo v sekundárním víku 13 vnějšího obalu 2. Jsou však možné i jiné formy vytvoření sekundárního manipulačního úchytu 14, např. jeho přivařením nebo přišroubováním k sekundárnímu víku 13 a/nebo k sekundární krycí zátce 18 zakrývající sekundární plnící ventil 15. Sekundární plnící ventil 15, umístěný v dutině sekundárního víka 13, slouží k vyčerpání prostoru mezi vnějším obalem 2 a vnitřními pouzdry 1, jeho vakuováním a poté k naplnění tohoto prostoru plynným dusíkem případně jiným vhodným médiem o stanoveném tlaku. Vakuování a naplnění tohoto prostoru definovaným médiem zamezuje tvorbě koroze na vnitřním povrchu vnějšího obalu 2. Pro zajištění korozní ochrany vnějšího obalu 2 a pro udržení stálé vnitřní atmosféry uvnitř vnějšího obalu 2 je sekundární plnící ventil 15 překryt a zavařen sekundární krycí zátkou 18 o tloušťce, která je minimálně rovna součtu tloušťky zajišťující mechanickou odolnost této sekundární krycí zátky 18 a korozního úbytku materiálu sekundární krycí zátky 18 za celou předpokládanou dobu životnosti vnějšího obalu 2 ukládacího obalového souboru. Ve vyobrazeném uskutečnění obalu podle technického řešení je sekundární krycí zátka 18 výhodně opatřena manipulačním úchytem, který odpovídá vnějšímu tvaru sekundárního plnícího ventilu J_5, jehož prostřednictvím je možné manipulovat s touto zátkou 18 pomocí protikusu plnícího ventilu umístěnému na plnícím zařízení. Sekundární manipulační úchyt 14, slouží k manipulaci se sekundárním víkem 13 i pro manipulaci s již finálním ukládacím obalovým souborem v prostoru hlubinného úložiště. Pro možnost manipulace s prázdným ukládacím obalovým souborem v prostoru hlubinného úložiště je na vnější ploše sekundárního těla 11 vnějšího obalu při jeho horním okraji vytvořena sekundární obvodová drážka 16 pro uchopení efektorovou hlavicí. Alternativně může být tato sekundární obvodová drážka 16 vytvořena na vnitřní ploše sekundárního těla 11 vnějšího obalu 2 při jeho horním okraji nebo může být jeho horní čelní plocha opatřena slepými závitovými děrami pro zašroubování dočasných vázacích ok. Pro zajištění přesné polohy při vkládání použitého jaderného paliva je vytvořena tvarová vazba mezi sekundárním dnem 12 vnějšího obalu 2 a manipulačním vozíkem v horké komoře pomocí neprůchozích středících otvorů vytvořených v sekundárním dnu 12, do kterých přesně zapadnou vodicí čepy v manipulačním vozíku, které na obrázcích nejsou zobrazeny. Touto vzájemnou tvarovou vazbou otvorů a vodicích čepů je jednoznačně určena poloha ukládacího obalového souboru na manipulačním vozíku.

Současné technické řešení bylo sice popsáno pomocí konkrétních uskutečnění a s odkazem na připojené výkresy, ale technické řešení není tímto nijak omezeno, protože jeho rozsah je definován pouze nároky. Uvedené příklady uskutečnění a jejich vyobrazení na výkresech mají za

- 10CZ 32036 U1 účel pouze objasnit podstatu technického řešení a jeho zvláště výhodná uskutečnění, nejsou však v žádném případě zamýšleny jako technické řešení omezující na tato uskutečnění. Veškeré hodnoty uvedené při výpočtu tlouštěk stěn jsou pouze příkladné a slouží pro ilustraci výpočtu tloušťky stěn trubek vnitřního pouzdra 1 a vnějšího obalu 2. Dále může být například na výkresech z ilustrativních důvodů velikost některých prvků zveličena a tyto nemusí být nakresleny v měřítku. Rozměry a relativní rozměry nemusí odpovídat skutečným zmenšením při výkladu technického řešení. Termíny pojednávající o vzájemné poloze některých částí jako „horní“ a „spodní“ jsou myšleny ve vztahu k poloze při postavení obalového souboru jeho dnem na zem.

Průmyslová využitelnost

Praktické použití navrhovaného řešení je uvažováno pro trvalé uložení použitého jaderného paliva v prostoru hlubinného úložiště, neboť je navržené s důrazem na vysokou spolehlivost během stanovené doby životnosti a přijatelných nákladů na výrobu a zároveň je brán zřetel na požadavky kladené polohovacími, manipulačními i dopravními zařízeními v prostoru hlubinného úložiště.

Claims (8)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Ukládací obalový soubor pro použité jaderné palivo, obsahující vnitřní pouzdro (1) pro palivové soubory, které je uspořádané ve vnějším obalu (2) pro ochranu tohoto vnitřního pouzdra (1), kde vnitřní pouzdro (1) se skládá alespoň z primárního těla (5) s dutinou pro uložení palivového souboru, primárního dna (6) a primárního víka (7), zatímco vnější obal (2) se skládá alespoň ze sekundárního těla (11) s dutinou pro vnitřní pouzdro (1), sekundárního dna (12) a sekundárního víka (13), vyznačující se tím, že ve vnějším obalu (2) je uspořádaná úchytná vestavba (3) vytvořená pro uložení alespoň dvou vnitřních pouzder (1) vedle sebe, kde každé toto vnitřní pouzdro (1) je vytvořeno pro vložení právě jednoho palivového souboru (4) a každé vnitřní pouzdro (1) obsahuje primární tělo (5) s primárním dnem (6) a primárním víkem (7), přičemž primární víko (7) je opatřeno primárním plnícím ventilem (9) pro kondiciování vnitřního pouzdra (1).
2. 2. Ukládací obalový soubor podle nároku 1, vyznačující se tím, že vnější obal (2) má tloušťku kterékoliv své stěny

   T2 > p + (vi · b + V2 · t₂) kde

   T2 je výsledná tloušťka příslušné stěny vnějšího obalu v mm, p je tloušťka příslušné stěny vnějšího obalu v mm zajišťující požadovanou mechanickou odolnost tohoto vnějšího obalu bez jeho korozních úbytků alespoň do doby, ve které povrchová teplota vnitřního pouzdra klesne pod hodnotu, při níž již nevzniká lokální korozní napadení materiálu vnitřního pouzdra okolním prostředím, vl je průměrná korozní rychlost v mm/rok materiálu vnějšího obalu v aerobní fázi jeho koroze, tl je doba trvání aerobní fáze koroze vnějšího pouzdra v rocích, v2 je průměrná korozní rychlost vnějšího obalu v anaerobní fázi jeho koroze v mm/rok a t2 je doba trvání anaerobní fáze koroze v rocích do poklesu vnější teploty vnitřního pouzdra pod hodnotu, při níž již nevzniká lokální korozní napadení materiálu vnitřního pouzdra, a tloušťka primárního těla (5), primárního dna (6) i primárního víka (7) vnitřního pouzdra (1) je dána vztahem

   - 11 CZ 32036 Ul

   Tl > p + (v · t), kde

   Tl je výsledná tloušťka příslušné stěny vnitřního pouzdra v mm, pl je tloušťka příslušné stěny zjištěná pevnostním výpočtem v mm, v 3 je průměrná korozní rychlost použité korozi vzdorné oceli v anaerobním okolním prostředí v mm/rok a t3 je doba navrhované životnosti vnitřního pouzdra v anaerobním okolním prostředí v rocích.
3. 3. Ukládací obalový soubor podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že primární víko (7) vnitřního pouzdra (1) obsahuje zahloubení, ve kterém je uspořádán primární plnící ventil (9), nad kterým je uspořádána primární krycí zátka (17) o tloušťce Tl stěny, která je po obvodě připevněná k primárnímu víku (7) svarem, přičemž tento svar má hloubku odpovídající tloušťce Tl stěny primární krycí zátky (17), zatímco sekundární víko (13) obsahuje zahloubení, ve kterém je uspořádán sekundární plnící ventil (15), nad kterým je uspořádána sekundární krycí zátka (18) o tloušťce T2 stěny, přivařená po obvodě k sekundárnímu víku (13), přičemž hloubka tohoto svařuje rovna tloušťce T2.
4. 4. Ukládací obalový soubor podle nároku 3, vyznačující se tím, že primární víko (7) vnitřního pouzdra (1) tvoří primární manipulační úchyt (8).
5. 5. Ukládací obalový soubor podle nároku 3, vyznačující se tím, že primární krycí zátka (17) je opatřena primárním manipulačním úchytem (8), zatímco sekundární krycí zátka (18) je opatřena sekundárním manipulačním úchytem (14).
6. 6. Ukládací obalový soubor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že úchytná vestavba (3) v ochranném vnějším obalu (2) obsahuje alespoň naváděcí desku (19) s nejméně dvěma otvory, kde každý tento otvor má průměr vytvořený pro vložení jednoho vnitřního pouzdra (1), středící desku (20), uspořádanou v odstupu od naváděcí desky (19) a opatřenou nejméně dvěma příslušně uspořádanými otvory s vnitřními kuželovými dosedacími plochami pro zajištění dosednutí jednotlivých vnitřních pouzder (1) na přesné pozice ve vnějším obalu (2), a alespoň vodicí prvky (21), spojující naváděcí desku (19) se středící deskou (20).
7. 7. Ukládací obalový soubor podle nároku 6, vyznačující se tím, že úchytná vestavba (3) uvnitř vnějšího obalu (2) je vytvořena pro uložení 7 samostatných hermeticky těsných vnitřních pouzder (1), přičemž j ak naváděcí deska (19), tak středící deska (20) j sou každá opatřeny sedmi otvory.
8. 8. Ukládací obalový soubor podle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že primární tělo (5) vnitřního pouzdra (1) je vyrobeno z normalizované korozivzdomé trubky o vnitřním průměru (Dl) a tloušťce stěny (T).