CZ9902458A3 - Obálka pro kontejnery na přepravu a skladování radioaktivních a zvláště nebezpečných materiálů - Google Patents

Description

Obálka pro kontejnery na přepravu a radioaktivních a zvláště nebezpečných materiálů skladování

Oblast techniky

Vynález se týká snímátelné obálky pro kontejnery na přepravu a skladování radioaktivních a zvláště nebezpečných materiálů, zejména pro kontejnery na přepravu a

I skladování vyhořelého radioaktivního paliva.

Dosavadní stav techniky

RadipaktiVní materiály a jiné zvláště nebezpečné materiály kladou mimořádně náročné podmínky na přepravu a skladování. Tak např'. vyhořelé radioaktivní palivo z jaderných elektráren se přepravuje ve specielních schránkách, které musí zajistit žádoucí režim uložených vyhořelých palivových kazeta dokonalou ochranu proti úniku radioaktivních látek. Jedná se zpravidla o nádobu z nerezavějící slitiny, kde stínící a termická bariérová výplň je upravena uvnitřj a to jak ve vlastní nádobě, tak v jejím víku a u dna. Dno a víko bývají opatřeny absorbéry nárazů, výpustnými a větracími armaturami, úchytnými oky či čepy atp.. Kontejner může být na vnější straně opatřen chladicími žebry. Radioaktivní materiál se do kontějnéru ukládá ve specielním koši. Přeprava takové schránky nastává buď ve svislé nebo ve vodorovné poloze. K zajištění takové polohy je někdy k plášti kontejneru připojen pevný stojan.

Pokud jsou její situacích, vyskytovat kontejneru má kontejner takovouto celistvou konstrukci, parametry takové, aby ještě vyhověly i v mezních tj. kupříkladu tehdy, kdy nablízku se mohou neinformované osoby, typicky při přepravě obydleným územím. Je-li kontejner přepraven do zpracovatelského provozu, kde působí jen školený personál a kde vysoký stupeň bezpečnostních opatření je samozřejmostí, je robustnost konstrukce, vyvolaná vysokými bezpečnostními nároky v době přepravy, už zbytečná. Ztěžuje a zdržuje manipulaci, zabírá prostor, váže množství kvalitního materiálu a zvyšuje nebezpečí úrazu.

Je znám kontejner na přepravu radioaktivních materiálů, ^1 popsetrjv patentu CZ 279 888. Je to nádoba, opatřená dnem a víkem s absorbéry nárazů, vyplněná stínícími a izolačními materiály, v níž je dutina pro uložení přepravního koše na radioaktivní materiál. Podstata tohoto řešení spočívá v tom, že kontejner má jednak vnější obálku, tvořenou vsuvnou částí a násuvnou částí sě spojovacím mechanismem a pojistkou, jednak vnitřní obálku, jejíž čela jsou nosnými šrouby připevněna k čelním krytům, upevněným v čelech vnitřku vnější obálky. Vnější obálka kontejneru bývá zevně opatřena manipulačními čepy a vnitřní obálka také zevně přepravními čepy.

Vnitřní obálka se po naplnění uzavře z obou čel stíničími těsnícími víky. Tím je uvnitř zpracovatelského provozu, vnitřní obálka zpracovatelský provoz šit bezpečnostní opatření, čehož se dosáhne přidáním vnější obálky. Ta vznikne postupnou montáží tak, že naplněná vnitřní obálka se ve svislé poloze spustí do vsuvné části vnější obálky a na tu se shora nasune její násuvná část. Po řádném upevnění jednotlivých částí nosnými šrouby a zajištění spojovacího mechanismu pojistkami může kontejner s radioaktivním materiálem opustit zpracovatelský provoz a být dopravován i hustě osídlenými oblastmi, aniž by je ohrožoval zbytkovým zářením či plyny.

připravena k přepravě Má-li takto vybavená opustit, je třeba zvýr · • » *

Systém přepravy a skladování radioaktivních, případně také zvlášť nebezpečných materiálů, obsahující jednak kontejner, nazývaný někdy také vnitřní obálkou, uvnitř kterého jsou kromě předmětných materiálů uspořádána všechna potřebná zařízení a media, kterých je pro účel, pro který mají sloužit, třeba a který sám plně postačí pro přepravu takového materiálu ve zpracovatelských provozech, jednak vnější obálku, kterou se dá doplnit pro případ, že tyto materiály je třeba přepravovat kupř. do vzdálených zpracovatelských provozů nebo úložišť mimo provozy, doplňit~druheu-, -vně4š-í--obá-lkou^ se celkem osvědčil. Přestaly však vyhovovat známé konstrukce tohoto zařízeni. Povinnost vyhovět stále se l/ zpřísňujícím mezinárodním bezpečnostníj>předpxsům pro práce s radioaktivními materiály vedou k tomu, že dovnitř kontejneru je třeba umisťovat četná a složitá zařízení, které zvyšují objem a zejména váhu tohoto složitého kompletu. Je třeba počítat s tím, že naplněný kontejner s obálkou bude přepravován na značné vzdálenosti, kupř. do zámoří. Je pravděcdobné, že cestou bude třeba i vícekrát překládán a tedy opakovaně vystavován nebezpečí nárazu, typicky nárazu při pádu z výšky, a to při vší myslitelné opatrnosti. Protože váha samotného moderního kontejneru včetně zařízení k tlumení nárazů, které je jeho integrální součástí, často přesahuje sto tun, nelze ji už dále, ve snaze ještě zvýšit stíůinění a protinárazovou odolnost kompletu, podstatně zvyšovat přidáním odnímatelné obálky některé známé konstrukce, tedy masivní kovové schránky.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje obálka pro kontejnery na přepravu a skladování radioaktivních a zvláště nebezpečných materiálů, zejména pro kontejnery na přepravu a pro skladování vyhořelého radioaktivního paliva, vytvořená jako

vícedílná převlečná schrána, odpovídající vnějšímu tvaru kontejneru, z dílů, obsahujících stínící a izolační výplně, podleVýnd&AtoJjjehož podstata spočívá v tom, že sestává jednak z pláště, obemykajícího střední část kontejneru a ustaveného v konstantní vzdálenosti od něj, tvořeného nejméně třemi soustřednými pouzdry, z nichž alespoň mezi dvěma je stínící hmota, jednak z ^lumičgÁ aolníhófr kryjícího jeho dolní částka z ^iumičejhorního# kryjícího jeho horní část, z nichž každý obsahuje jak stínící hmotu, tak absorbéry nárazu. Jak^tlumič,

CLolníJr tak^lumÍQjr hornl^přesahuj j^ v rovině kolmé na osu kontějneru.svými rozměry největší rozměr pláště. Jak plášť, tak (Tlumič^ dolníz i (^tlumicčý horníV jsou ke kontejneru samostatně připojitelné.

Obálka podle vynálezu podstatně zvyšuje bezpečnost, zejména při přepravě radioaktivních materiálů v kontejnerech, bez toho, že by se jejím přidáním výrazně zvýšila hmotnost zásilky.

Ke správné funkci obálky přispívá, když trojice soustředných pouzder jejího pláště je vytvořena tak, že prostor mezi vnitřním pouzdrem a středním pouzdrem je vyplněn stínící hmotou a mezi vnějším pouzdrem a středním pouzdrem je vzduchová mezera konstatního průřezu.

Pro ustavení a aretaci pláště v konstantní vzdálenosti od kontejneru slouží distanční prvky, kterými je plášť vybaven a z nichž každý sestává z pevné vložky, spojené se závitovou vložkou, ve které je stavitelně ustaven dutý šroub, jímž prochází upevňovací šroub.

Dolní část kontejneru je chráněna(£Íumičemj dolním^ obsahujícím dolní skříň, která je ve své spodní části^ v místech, přiléhajících ke kontejneru, rozdělena dolními

příčkami na dolní komory, střídavě prázdné a vyplněné absorbéry nárazu a ve své ^vrchní části vyplněné stínící hmotou, ke kontejneru připe^J^m prostřednictvím dolní desky.

Horní část kontejneru je chráněna (tlumičem)friorníiu₇ obsahujícím horní skříň,, která je ve své vrchní části rozdělena horními příčkami na horní komory, střídavě prázdné a vyplněné absorbéry nárazu a ve své spodní části vyplněné stínící hmotou, spočívA^^na^ kontejneru svojí roznášecí deskou, jejímž prostřednictvím je k němu připevněn.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže osvětlen pomocí výkresů, na kterých obr. 1 znázorňuje obálku podle vynálezu v řezu, obr.2 částečný řez (^umičej^ifdolnimfr obr. 3 dílčí pohled nafrtlumič (dodnjX obr. 4 čásťecný^řez ^lumičemyÉornZ^obr. 5 dílčí ře z

CtTumíčemýhornlm^a obr. 6 řez distančním členem pláště.

Příklady provedeni vynálezu

Příkladné provedení obálky podle vynálezu je vytvořeno pro kontejner K, o sobě známý, obsahující 84 vyhořelých palivových kazet. Tento kontejner má na své dolní části jako integrální součást tlumič ^pádu (κΐΐ. Obálka pro kontejner K, který má v podstatě tvar válce, sestává ze tří samostatných dílů. Horní část kontejneru obemyká ftlumi^Zhorní~i^3. dolní část QilumičJ άοίηί ψ 2. a jeho střední^ válcovou^ část plášť i.

Plášť 1 je svařenec, tvořený trojicí soustředných pouzder 11 trubkovitého tvaru tak, že mezi vnějším pouzdrem 111 a středním pouzdrem 112 je vzduchová mezera a prostor mezikruhovitého průřezu, vzniklý mezi středním pouzdrem 112

X a vnitřním pouzdrem 113 je vyplněn stínící hmotou 14.· Po obvodu při vrchním a spodním okraji pláště 1 jsou čtveřice distančních 15.

LumicjJolní^2 je tvořen dolní skříní 21. Je to svařenec skříňového tvaru, jehož vnější obrys má tvar čtverce se sraženými rohy o straně větší, než je průměr největšího z pouzder XI pláště 1, tj. vnějšího pouzdra lil. Spodní část vnitřního prostoru (^lumiče^dolního^/ je rozčleněna dolními příčkami 212 na dolní komory 211 o nestejné velikosti. Jeho vrchní část zaujímá dolní mezikruží 213, což je uzavřený prostor pro stínící hmotu 14. Součástí (j: lumiče/HoTníhoj, 2. je ještě dolní deska 22, řešená v okrajové části jako nosník stejné pevnostiya dále dolní šrouby 23.

lumičpflora iý3 je tvořen horní skřín^ 31. fle to svařenec skříňového tvaru, jehož vnější obry^^ňodny s obrysem plnihoy2. Vrchní část vnitřního prostorufttlumiče zlumiče (fiórnih^j. je rozčleněna horními příčkami 312 na horní komory

311 o nestejné velikosti. Jeho spodní část zaujímá horní mezikruží 313. což je uzavřený prostor pro stínící hmotu 14. Součástí horní skříně 31 je masivní roznášecí deska 314 nad horním okrajem kontejneru K s horními šrouby 33.. Roznášecí deska 314 je ve své okrajové části řešena jako nosník stejné pevnosti.

Jak je patrno z vyobrazení, mají Ctlumig^TdolníJ/2 a JzlumičJ horníψ3 shodnou konstrukci a podobný tvar. Liší se nejen připojením ke kontejneru K, ale zejména tím, že u ^tlumičejllorníhdyS. jsou horní komory 311 v jeho celé vrchní části, kdežto u ^lumiče/ctoiníhoQ/ 2 jsou dolní komory 211 jen po obvodu prostoru, který po montáži vyplňuje tlumič ^pádu (jo). Ten má v tomto místě ^lumič^ctolniho Ψ 2 stejnou

X-Ίfunkci, jaly> u ^lumičepiorniho^l v jeho shodném místě jeho popsanepcomory 311.

Jako stínící hmota 14, kterou je u pláště 1 vyplněn prostor mezi vnitřním pouzdrem 113 a středním pouzdrem 112. u ^lumiceydolnlho^2 dolní mezikruží 213 a u(Tlumice^horního 3. horní mezikruží 313. slouží vícesložková litá hmota na bázi epoxydové pryskyřice.

Některé dolní komory 212 (tlvuniče^dolniho^ 2 a některé íhoý3_ horní komory 312 ftlumičeXatifrníhoý^ jsou vyplněny absorbéry ^nárazu(í8Í Jedná se o orientované, tj. v jedné příčně a v druhé rta ni kolmé vrstvě podélně^skládané dřevěné, s výhodou smrkové, špalíky. Rozumí se, že jde o materiály ošetřený protipožárně. Náplň absorbéru^iárazu je volena tak, že ty dolní komory 212_z stejně jako horní komory 312, které jsou nejvzdálenější od podélné osy obálky^ jsou prázdné a směrem k této ose se symetricky střídají prázdné a naplněné.

Montáž obálky na kontejner K se provede tak, že na střední^ válcovou^ část naplněného a uzavřeného kontejneru K se shora spustí plášť 1 tak, že dosedne na zarážku 16., vymezující jeho axiální polohu^ a radiálně se ustaví distančními prvky 15, rozmístěnými ve dvou rovinách po obvodu pláště 1. Do pláště 1 je totiž. u každého z nich předem vsazena a upevněna sroubovayVTUŽKa 152 a dutáVvTozka 151. vŽgUHeG - —

Do duté/vložky 151 se zašroubuje dutý šroub 153. Plášť 1 se vzhledem ke kontejneru K nejprve otáčením dutých šroubů 153 vystředí a pak upevní upevňovacími šrouby 154. Mezi povrchem kontejneru K a pláštěm 1 tak vznikne mezera a plášť 1 je ustaven v konstantní vzdálenosti od střední části kontejneru

K. V některých případech, zejména nepočítá-li se s náročnou přepravou, je možno s tím, že se kontejner K vybaví pláštěm 1 a tím že se zvýší zejména jeho stínící; ale i protinárazová r- r - ř e pr-i~ - r

-8schopnost, vystačit a další části obálky nemontovat. V jiných případech pokračuje montáž následovně.

K zavěšenému kontejneru K, se sdola přiblížil tlumič ^olnFj 2 a nasune se na jeho nejspodnější část, kterou je integrální tlumičl&ádu (kj). Dolními šrouby 23, procházejícími dolní deskou 22 a také tlumičem t^pádu (Kl) se pak ^TtlxŤrí^S dolní ψ 2 přišroubuje k tělesu kontejneru K.

Podobně se ke kontejneru K připojí (t lumičX' norní ^3. Shora se spustí a nasadí na jeho horní část. Pak se horními šrouby33, procházejícími roznášecí deskou 314 ^tlumiče (íiornihg^3., přišroubuje k tělesu kontejneru K?

teplotám. Je uspořá, nejblíže možnému nárazu jsou prázdné dolnT/^Sorrťí houževnatého kovového a

Obálka je vesměs vyrobena z materiálu, odolávajícího extrémním tak, že komory ÉHHB 311. Za nimi následuje programové uspořádání jejich náplní absorbéruNárazu ^8). Teprve dalšími deformačnimi členy jsou části obálky, vyplněné stínící hmotou 14. U ^lumičejÍ dolního Ψ 2 se počítá s ochranným účinkem tlumiče zvýšení místech y^pádufŘT)kontějneru K, tvořícího jeho spodní část, u^tlumiče ffiornihyX s působením masivní roznášecí desky 314?která j e schopna zachytit zbytek již ztlumeného nárazu tak, že zásilka, tj. obsah kontejneru 1, zůstane neporušena. K dalšímu protinárazové odolnosti obálky je možno na více využít nazakreslených pryžových vložek či desek.

Kombinace použitých materiálů a využití jejich stínících a současně protinárazových vlastností a jejich programové uspořádán#^ v zónách pravděpodobných nárazů zaručuje, že _fobálka jednak zvyšuje stínící schopnost kontějnéru K, jednak je s to pohltit účinky tzv. definovaného nárazu, jehož parametry jsou určeny mezinárodně platnými přepisy. Děje se tak bez podstatného zvýšení hmotnosti kompletu, tvořeného

kontejnerem £ a obálkou^ a s ještě přijatelným zvětšením jeho rozměrů.

Manipulace a přeprava kompletu je dána jeho hmotností a rozměry. Pro snazší montáž a manipulaci a s ohledem na to, žé není dopředu známo, jaké technické vybavení bude v jednotlivých cílových stanicích kompletu, jsou dílčí části obálky opatřeny velkém^po^tem jednoúčelových i víceúčelových úchytných míe^JTSožoSraTSná. Tak ftOpř. závitové otvory pro duté šrouby 153 je možno přechodně opatřit závěsy 17.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ

   NÁROKY kontejneru (K) a ustaveného v něj, tvořeného nejméně třemi z nichž mezi alespoň dvěma z

   1. Obálka pro kontejnery na přepravu a skladování radioaktivních a zvláštM nebezpečných materiálů, zejména pro kontejnery na přepravu a pro skladování vyhořelého radioaktivního paliva, vytvořená jako vícedílná převlečná schrán^, odpovídající vnějšímu tvaru kontejneru, z dílů, obsahujících stínící a izolační výplně vyznačená tím, že sestává jednak z pláště (1), obemykajícího střední část konstantní vzdálenosti od soustřednými pouzdry (11), je stínící hmota (14), jednak z (^tlumičeji^^ďaTňího)z( 2), kryjícího dolní část kontejneru (K)y a z (^lumiS^Taorního^ 3), kryjícího jeho horní část, z nichž každý obsahuje jak stínící hmotu (14), tak absorbéry Nárazu přičemž jak ^lumi^^olní^ (2), tak ^l^mič^''KornT^> (3), přesahuj^ v rovinq^kolmé na osu kontejneru (K)^svými rozměry největší rozměr pláště (1), přičemž jak plášť (1), tak (Éíumič? dolní ψ (2) i ^lumicy'horriTV(3) jsou ke kontejneru (K) samostatně připojitelné.
2. 2. Obálka podle nároku 1^ vyznačená tím, že trojice soustředných pouzder (11) jejího pláště (1) je vytvořena tak, že prostor mezi vnitřním pouzdrem (113) a středním pouzdrem (112) je vyplněn stínící hmotou (14), a mezi vnějším pouzdrem (111) s středním pouzdrem (112) je vzduchová mezera konstantního průřezu.
3. 3. Obálka podle nároku 2 jvyznačená tím, že plášť (1) obsahuje distanční prvky (15)^- s ním spojené, sestávající z pevné vložky (152), spojené se závitovou vložkou (152), ve které je stavitelně upraven dutý šroub (153), jímž prochází upevňovací šroub (154).
4. 4. Obálka podle nároku l, vyznačená tím, že její ^tlumič ^ďolníj~(2), obsahující dolní skříň (21). ve— spodní části# v místech^ přiléhajících ke kontejneru (K), rozdělenou dolními příčkami (21JL) na dolní komory (2li), střídavě prázdné a vyplněné absorbéry^ nárazu ve vrchní části vyplněh4ř stínící hmotou (14), je^*ke kontejneru (K) připevněn prostřednictvím dolní desky (22).
5. 5. Obálka podle nároku 1, vyznačená tím, že jeji^ttlumič (hornij (3), obsahující horní skříň (31), v horní části rozdělenou horními příčkami (3Í2.) na horní komory ( 3ll), s.třídavě prázdné a vyplněné absorbéry'/ nárazuQlSJya v dolní části vyplněné stínící hmotou (14), spočívá na kontejneru (K) svojí roznášecí prostřednictvím je k němu připevněn.

   deskou 0*). jejímž