EA002430B1 - Контейнер для транспортировки и/или хранения радиоактивных, тепловыделяющих элементов и способ его изготовления - Google Patents

Abstract

Контейнер для транспортировки и/или хранения радиоактивных тепловыделяющих элементов имеет ограничивающую внутреннее пространство (1) контейнера оболочку (2), дно (3) и, по меньшей мере, одну крышку (4). Оболочка (2) контейнера состоит из металлической внутренней оболочки (5) и расположенной на расстоянии от внутренней оболочки (5) металлической наружной оболочки (6), причем образованное между внутренней оболочкой (5) и наружной оболочкой (6) промежуточное пространство (7) заполнено наполнителем. Внутренняя оболочка (5) и наружная оболочка (6) соединены друг с другом теплопроводными, расположенными примерно радиально металлическими элементами (8). Изготовление и действие металлических элементов (8) особенно эффективно, когда металлические элементы (8) образованы перемычками, по меньшей мере, одного открытого меандрового кольца (12), соединительные плечи (13) которого с предварительным натяжением прилегают попеременно к внутренней оболочке (5) и к наружной оболочке (6). Для изготовления такого контейнера меандровые кольца (12) с помощью соответствующего наружного зажимного кольца прижимают к внутренней оболочке (5) и при надевании наружной оболочки (6) последовательно отпускают.

Description

Изобретение относится к контейнеру для транспортировки и/или хранения радиоактивных, тепловыделяющих элементов, содержащему ограничивающую внутреннее пространство контейнера оболочку, дно контейнера и, по меньшей мере, одну крышку контейнера, причем оболочка контейнера состоит из металлической внутренней оболочки и расположенной на расстоянии от внутренней оболочки металлической наружной оболочки, при этом образованное между внутренней оболочкой и наружной оболочкой промежуточное пространство заполнено наполнителем, а внутренняя оболочка и наружная оболочка соединены друг с другом теплоотводящими, расположенными примерно радиально металлическими элементами. Кроме того, изобретение относится к способу изготовления этого контейнера.

В рамках изобретения под радиоактивными, тепловыделяющими элементами понимают, в частности, отработавшие топливные элементы, которые размещают в контейнере. Создаваемое элементами тепло необходимо отводить наружу. Для этого внутренняя оболочка и наружная оболочка выполнены из стальных листов с равномерно расположенными между ними металлическими элементами из меди; естественно, что возможны также другие материалы. В качестве материала наполнителя служит, предпочтительно, бетон.

В известном контейнере указанного типа (ΌΕ-Ά-28 17 193) не раскрыто, каким образом металлические элементы соединены с внутренней оболочкой, соответственно, наружной оболочкой.

В основу изобретения положена задача выполнения металлических элементов в контейнере для транспортировки и/или хранения указанного вначале типа для обеспечения простоты изготовления при достаточном отводе тепла.

Решение этой задачи, согласно изобретению, состоит в том, что металлические элементы образованы перемычками, по меньшей мере, одного открытого меандрового кольца, соединительные плечи которого попеременно прилегают с предварительным натяжением к внутренней оболочке и наружной оболочке.

Обеспечиваемое изобретением преимущество состоит в том, что металлические элементы можно изготовлять относительно простым образом. Металлическую полосу деформируют в открытое меандровое кольцо и располагают между внутренней оболочкой и наружной оболочкой, что можно выполнять без особых трудностей, поскольку меандровое кольцо выполнено с возможностью деформирования. В отношении отвода тепла обеспечиваются особенно хорошие результаты, если прилегающие к внутренней оболочке и к наружной оболочке соединительные плечи имеют их радиус кривизны.

В рамках изобретения имеются многочисленные возможности другого выполнения. Так, например, согласно предпочтительному варианту выполнения изобретения кромки сгиба, лежащие вдоль внутренней оболочки смежно между перемычками и соединительными плечами, сводят вместе и, в частности, соединяют друг с другом, например, сваркой или пайкой. Особое значение имеет также предпочтительный вариант выполнения, который характеризуется несколькими расположенными друг над другом меандровыми кольцами, которые расположены последовательно со сдвигом относительно друг друга на один шаг, что обеспечивает особенно плотное сцепление металлических элементов и перемычек с наполнителем.

В рамках изобретения дно контейнера может состоять из металлического внутреннего дна и металлического наружного дна, и между внутренним дном и наружным дном расположены теплопроводные металлические радиальные перемычки, которые расположенными на концах отогнутыми участками соединены с внутренним дном и наружной оболочкой. При этом также рекомендуется согласовать относящиеся к наружной оболочке отогнутые участки с ее кривизной.

Предметом изобретения является также способ изготовления описанного контейнера, который характеризуется тем, что открытые меандровые кольца одевают на внутреннюю оболочку и с помощью соответствующего наружного зажимного кольца при уменьшении наружного диаметра соответствующего меандрового кольца прижимают к внутренней оболочке и что зажимные кольца при надевании наружной оболочки последовательно отпускают.

Ниже приводится подробное описание примера выполнения изобретения, показанного на чертежах, на которых изображено:

фиг. 1 - продольный разрез контейнера для транспортировки и/или хранения, фиг. 2 - часть разреза А-А на фиг. 1 в увеличенном масштабе и фиг. 3 - вид по стрелке В на металлические элементы в зоне дна, в изометрии.

Показанный на фиг. 1 контейнер предназначен для транспортировки и/или хранения радиоактивных, тепловыделяющих элементов, в частности, отработавших ядерных топливных элементов. Его конструкция состоит, в основном, из ограничивающей внутреннее пространство 1 контейнера оболочки 2, дна 3 контейнера и, по меньшей мере, одной крышки 4. Оболочка 2 контейнера образована внутренней оболочкой 5, выполненной из стальных листов, и расположенной на расстоянии от внутренней оболочки 5 наружной оболочкой 6, выполненной из стальных листов. Между внутренней оболочкой 5 и наружной оболочкой 6 образовано промежуточное пространство 7, которое заполняют бе3 тоном в качестве наполнителя. Внутренняя оболочка 5 и наружная оболочка 6 соединены друг с другом теплопроводными, примерно радиально расположенными металлическими элементами 8.

В верхней части контейнера внутренняя оболочка 5 и наружная оболочка 6 соединены друг с другом стальным кольцом 9, к которому внутренняя оболочка 5 и наружная оболочка 6 приварены. Дно 3 контейнера состоит из внутреннего дна 10 и наружного дна 11, выполненных из стальных листов. Внутреннее дно 10 приварено к внутренней оболочке 5, а наружное дно 11 - к наружной оболочке 6.

Как следует из фиг. 1 и 2, расположенные между внутренней оболочкой 5 и наружной оболочкой 6 металлические элементы 8 образованы перемычками нескольких открытых меандровых колец 12, соединительные плечи 13 которых с предварительным натяжением попеременно прилегают к внутренней оболочке 5 и к наружной оболочке 6. Соединительные плечи 13 сопряжены с кривизной внутренней, соответственно, оболочки 5, и наружной, соответственно, оболочки 6. При этом лежащие вдоль внутренней оболочки 5 смежно между металлическими элементами 8 в виде перемычек и соединительными плечами 13 кромки 14, 15 сгиба сведены вместе и соединены друг с другом сваркой или пайкой. Кроме того, из фиг. 1 и 2 следует, что друг над другом расположено несколько таких меандровых колец 12. Эти следующие друг за другом меандровые кольца расположены со сдвигом относительно друг друга на шаг Т. Толщина меандровых колец 12, а именно, перемычек и соединительных плеч 13 показана на фиг. 2 для наглядности преувеличенно большой.

На фиг. 1 показано, что между внутренним дном 10 и наружным дном 11 расположены теплопроводные металлические радиальные перемычки 16 (фиг. 3), которые расположенными на концах отогнутыми участками 17 соединены с внутренним дном 10 (фиг. 1) и наружной оболочкой 6. Они соединены с наружной оболочкой 6, потому что контейнер стоит на наружном дне 11, и тем самым через наружное дно 11 практически не может отводиться тепло. Соединение отогнутых участков 17, если последние состоят из материала, не свариваемого с материалом внутреннего дна 10 и наружной оболочки 6, может обеспечиваться вспомогательными элементами, приваренными к внутреннему дну 10 и к наружной оболочке 10, которые прижимают отогнутые участки 17.

Для изготовления описанного контейнера для транспортировки и/или хранения внутреннюю оболочку 5 приваривают к расположенному со стороны крышки стальному кольцу 9 и к внутреннему дну 10 и устанавливают стальным кольцом 9 на поверхность. Затем на внутреннюю оболочку 5 одевают последовательно открытые меандровые кольца 12 и с помощью соответствующего зажимного кольца (не изображено) при уменьшении наружного диаметра соответствующего меандрового кольца 12 прижимают к внутренней оболочке 5. Уменьшение наружного диаметра соответствующего меандрового кольца 12 возможно, потому что металлические элементы 8 в виде перемычек меандровых колец 12 могут упруго изгибаться. При этом следующие друг за другом меандровые кольца 12 устанавливают со сдвигом на шаг Т. Затем одевают наружную оболочку 6 сначала на часть верхнего меандрового кольца 12 до соответствующего зажимного кольца и отпускают это зажимное кольцо. У следующих меандровых колец 12 поступают аналогичным образом, пока наружная оболочка 6 не будет прилегать к стальному кольцу 9 и ее можно будет приварить к нему. Затем заполняют наполнитель и контейнер закрывают посредством приваривания наружного дна 11.

Claims (6)

1. Контейнер для транспортировки и/или хранения радиоактивных, тепловыделяющих элементов, содержащий ограничивающую внутреннее пространство (1) контейнера оболочку (2), дно (3) и, по меньшей мере, одну крышку (4), причем оболочка (2) контейнера состоит из металлической внутренней оболочки (5) и расположенной на расстоянии от внутренней оболочки (5) металлической наружной оболочки (6), причем образованное между внутренней оболочкой (5) и наружной оболочкой (6) промежуточное пространство (7) заполнено наполнителем, и причем внутренняя оболочка (5) и наружная оболочка (6) соединены друг с другом теплопроводными, расположенными примерно радиально металлическими элементами (8), отличающийся тем, что металлические элементы (8) образованы перемычками, по меньшей мере, одного открытого меандрового кольца (12), соединительные плечи (13) которого с предварительным натяжением прилегают попеременно к внутренней оболочке (5) и к наружной оболочке (6).

2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что лежащие вдоль внутренней оболочки (5) смежно между металлическими листами (8) в виде перемычек и соединительными плечами (13) кромки (14, 15) сгиба сведены вместе.

3. Контейнер по п.2, отличающийся тем, что сведенные вместе кромки (14, 15) сгиба сварены друг с другом.

4. Контейнер по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что предусмотрено несколько расположенных друг над другом меандровых колец (12), которые последовательно сдвинуты относительно друг друга на один шаг (Т).

5. Контейнер по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что дно (3) контейнера состоит из металлического внутреннего дна (10) и металлического наружного дна (11) и между внутренним дном (10) и наружным дном (11) расположены теплопроводные металлические радиальные перемычки (16), которые расположенными на концах отогнутыми участками (17) соединены с внутренним дном (10) и наружной оболочкой (6).

6. Способ изготовления контейнера по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что откры-

77 V

Фиг. 1 тые меандровые кольца (12) одевают на внутреннюю оболочку (5) и с помощью соответствующего наружного зажимного кольца при уменьшении наружного диаметра соответствующего меандрового кольца (12) прижимают к внутренней оболочке (5) и что зажимные кольца при надевании наружной оболочки (6) последовательно отпускают.