ES2335649T3 - Recipiente mejorado para el transporte de hexafluoruro de uranio. - Google Patents
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Abstract
Un recipiente (10) cerrado de acero de pared sencilla para el transporte de hexafluoruro de uranio sustancialmente puro en un sobreembalaje convencional, teniendo el recipiente una pared lateral cilíndrica de acero y una culata (22) de acero que cierra un extremo del recipiente, estando la culata permanentemente fijada a la pared lateral, siendo la superficie externa de la culata (22) una superficie exterior del recipiente, y delimitando la superficie interna de la culata (22) el volumen interior del recipiente que ha de ser llenado con el hexafluoruro de uranio sustancialmente puro, teniendo la culata (22) una válvula (30) que controla el flujo de material hacia el interior y hacia el exterior del recipiente; y un canto (15) unido a la culata (22) y que se extiende axialmente apartándose de la culata, teniendo el canto (15) un extremo libre que define un plano; estando dicho plano más allá del extremo de la válvula (30); caracterizada por una superficie de estanqueidad (28) conectada a la culata (22) y que rodea la válvula (30); una tapa (16) sobre la válvula (30); y un medio de fijación (18) para presionar la tapa (16) contra la superficie (28) de estanqueidad para lograr la estanqueidad de una junta entre ellas contra el flujo de material desde el exterior de la tapa (16) hasta la válvula (30) y desde la válvula (30) hasta el exterior de la tapa (16); en la que la superficie (28) de estanqueidad y la tapa (16) están rodeadas por el canto (15) y están separadas hacia el interior, hacia la culata (22) desde dicho plano.
Description
Recipiente mejorado para el transporte de
hexafluoruro de uranio.
La presente invención versa acerca de un
recipiente para el transporte y el almacenamiento de hexafluoruro
de uranio, y en particular acerca de mejoras en un recipiente
conocido en el oficio como cilindro 30B.
El hexafluoruro en uranio enriquecido lleva
muchos años transportándose en cilindros 30B convencionales. Se
considera que el hexafluoruro de uranio está enriquecido si incluye
más de un 1% de Uranio 235 (U_{235}), y el transporte del
hexafluoruro de uranio enriquecido (hasta el 5% en peso, inclusive)
tiene que hacerse en cilindros 30B convencionales autorizados.
Tales cilindros llenos de hexafluoruro de uranio deben ser
transportados en un sobreembalaje autorizado para protección
térmica y contra impactos. Tales transportes se consideran seguros
si los cilindros son debidamente envasados y transportados. Mientras
el agua u otros posibles moderadores de neutrones se mantengan
separados del propio hexafluoruro de uranio, no puede ocurrir un
acontecimiento crítico (una reacción nuclear en cadena sin
control).
control).
Como en todos los aspectos de la industria
nuclear dentro de los límites geográficos de su autoridad, la
Comisión Reguladora Nuclear (NRC) regula el transporte de
hexafluoruro de uranio. Puesto que su autoridad se extiende a los
puertos de los Estados Unidos, y dado que sus normas están entre las
más conservadoras del mundo, las normas de la NRC establecen
estándares mínimos para la mayor parte de los transportes
internacionales de hexafluoruro de uranio. El Instituto de
Estándares Nacionales Estadounidenses, Inc., publicó en 1971 ANSI
N14.1, Packaging of Uranium Hexafluoride for Transport. Este
estándar fue adoptado por la predecesora de la NRC, y estableció el
diseño autorizado del cilindro 30B convencional.
El estándar ANSI N14.1 especifica los tipos de
materiales para los que son adecuados sus cilindros autorizados.
Específicamente, la "nota a" a pie de página de la Tabla 1 de
la Sección 5.5, Section 5.5, Packaging Requirements, Standard UF6
Cylinders, del estándar ANSI N14.1 contempla que un cilindro 30B
convencional puede ser usado para transportar hexafluoruro de
uranio que contenga menos del 0,5% de impurezas. Por los fines de la
presente solicitud, una mezcla constituida por al menos un 99,5% en
peso de hexafluoruro de uranio y el resto de otros materiales se
denomina hexafluoruro de uranio "sustancialmente puro".
El cilindro 30B convencional, definido en la
actualidad por el estándar ANSI N14.1-1995, es un
recipiente de acero de aproximadamente 2 m de longitud y 76 cm de
diámetro. Está hecha de acero al carbono de 1,27 cm al que se ha
dado la forma de un cuerpo cilíndrico de 1,37 m de longitud rematado
por dos culatas aproximadamente semielípticas. Un par de cantos
protegen los extremos del recipiente. El cilindro 30B convencional
tiene un peso de tara de aproximadamente 646 kg y un volumen de al
menos 0,74 m^{3}. Cuando se llena hasta su capacidad máxima
permitida de 2280 kg con hexafluoruro de uranio dotado de hasta el 5
por ciento en peso del isótopo uranio 235, sería concebible que tan
solo 15 litros de agua podrían dar inicio a un acontecimiento
crítico. Por lo tanto, es sumamente importante que el agua este
excluida del cilindro.
Hay otros riesgos asociados con el transporte de
hexafluoruro de uranio. Si este producto químico es calentado hasta
su punto triple de 63ºC en presencia de aire, puede formarse
fluoruro de hidrógeno gaseoso (HF (g)). Tal acontecimiento es
concebible si la válvula de un cilindro convencional 30B se rompe
durante la incidencia de un incendio. El fluoruro de hidrógeno
gaseoso es sumamente dañino, y deben tomarse precauciones contra su
liberación, dado que, si se inhala, el resultado casi inmediato es
la muerte.
En el cilindro convencional 30b se practican dos
aberturas. Las aberturas están situadas en emplazamientos
aproximadamente opuestos diagonalmente en culatas opuestas. Una
abertura acomoda una válvula que se usa de forma rutinaria para
llenar y vaciar la cuba de hexafluoruro de uranio. La otra abertura
es un tapón usado para la inspección periódica, la verificación
hidrostática y la limpieza de la cuba. Esta válvula y este tapón
forman las únicas barreras a la entrada de agua en el cilindro
convencional 30B.
Durante el transporte, un cilindro 30B está
albergado en un envase o "sobreembalaje" protector de
transporte. El sobreembalaje protege el cilindro que hay en su
interior de impactos accidentales y aísla el cilindro para reducir
la probabilidad de que tenga fugas si se produce un incendio u otro
acontecimiento de sobrecalentamiento accidental. El sobreembalaje y
el cilindro 30B son transportados de manera rutinaria por buques de
navegación oceánica, al igual que mediante transporte por
ferrocarril y carretera. Cuando el cilindro llega a una planta de
tratamiento, se retira del sobreembalaje y se conecta a la válvula
un sistema estandarizado de tuberías. La norma ANSI N14.1
especifica la ubicación exacta de la válvula, así como su
orientación, para que las tomas de la planta de tratamiento se
alineen debidamente y se conecten con la válvula. Aun cuando sea
pequeño, un cambio en la posición o la orientación de la válvula
puede hacer imposible conectar con seguridad el cilindro con las
tomas de la planta. Una vez que el cilindro 30B está conectado a las
tuberías de la planta de tratamiento, es calentado en un autoclave
para evaporar y así eliminar el hexafluoruro de uranio para su
tratamiento ulterior.
Los sobreembalajes están regulados por
organismos del gobierno. La Secretaría de Transporte (DOT) de EE.
UU. ha emitido una normativa estándar, DOT 21 PF1, que define un
sobreembalaje. Esa normativa está publicada en 49 CFR 178.358. La
Secretaría de Transporte permite ciertas variaciones de este diseño
en la Certificación USA/4909/AF, Revisión 15. Los sobreembalajes
fabricados conforme a esta normativa o a sus variaciones permitidas
se denominan "envases según la normativa". Además, la NRC ha
emitido normas que definen lo que se denomina "envases de alto
rendimiento". Estos envases están autorizados por la NRC si
satisfacen los estándares de rendimiento definidos en las
normativas. Las especificaciones de rendimiento están publicadas en
49 CFR 173.401-476. Un rasgo común de las
normativas tanto de la DOT como de la NRC es que el sobreembalaje
debe estar diseñado para que quepa un cilindro 30B convencional,
tal como está definido por la norma ANSI N14.1.
Los sobreembalajes y los cilindros 30B son
verificados conjuntamente, tal como requiere la NRC, antes de la
autorización para su uso en el transporte de hexafluoruro de uranio.
Una prueba estándar que debe pasarse es la "prueba de caída desde
los 9 metros". En esta prueba, el cilindro 30B y el sobreembalaje
se dejan caer desde una altura de 9 m sobre una plataforma fija de
hormigón. El envase se orienta de tal modo que la válvula del
cilindro mire directamente hacia abajo, el peor de los casos
posibles. Para pasar esta prueba, ninguna parte del sobreembalaje
puede tocar la válvula ni ningún elemento perteneciente a la
válvula, y la válvula debe permanecer firmemente cerrada. Si se
pasan esta prueba y las demás pruebas requeridas, el cilindro 30B
recibe la autorización para ser el contenido del sobreembalaje. El
hexafluoruro de uranio enriquecido solo puede ser transportado en
un cilindro 30B en un sobreembalaje para el que ese cilindro sea el
contenido autorizado.
Las normativas requieren una verificación
periódica de los cilindros 30B con independencia del sobreembalaje.
Específicamente, la DOT ha adoptado el estándar ANSI N14.1 que, a su
vez, requiere la verificación periódica de los cilindros 30B. Esta
verificación incluye una prueba hidrostática cada cinco años. Antes
de esta prueba, el cilindro es limpiado. Luego se llena de agua y
se presuriza para comprobar posibles fugas. Esta prueba comprueba
la integridad de la estructura, incluyendo las diversas soldaduras.
La prueba es cara, en parte porque crea 0,74 m^{3} de agua
residual radiactiva que debe eliminarse como residuo radiactivo de
baja intensidad.
Además, la NRC regula con cuánta densidad pueden
acumularse los cilindros 30B convencionales en sobreembalajes en
buques de carga u otros medios de transporte. Esto lo hace dando a
cada buque o medio de transporte un "índice de transporte"
total de 200. Cada cilindro 30B tiene un índice de transporte de
cinco, de modo que un buque que no transporte otra carga nuclear
puede llevar un total de cuarenta (40) cilindros 30B convencionales.
(200 \textdiv 5 = 40). Este límite de seguridad niega a los
fletadores de cilindros 30B convencionales en sobreembalajes
estándar el ahorro que podrían lograr transportes en gran cantidad,
especialmente en vista de la disponibilidad de buques fletados
dedicados a materiales radiactivos. Sin embargo, esta norma resulta
necesaria, porque, aunque la prueba hidrostática garantiza la
integridad estructural y pese a que el sobreembalaje proporciona
protección térmica y contra los impactos, no hay manera segura de
garantizar que la válvula seguirá manteniendo su estanqueidad
usando el actual diseño 30B. Tal como se ha hecho notar más arriba,
aun una pequeña cantidad de agua podría concebirse que pudiera
iniciar un acontecimiento crítico.
Sería una mejora sustancial que pudiera idearse
un cilindro que no requiriese comprobaciones hidrostáticas
periódicas y que pudiera garantizar la integridad de su válvula.
Cualquier mejora al cilindro convencional 30B debe reconocer la
inversión sustancial en el equipamiento que se usa para manipular
los cilindros 30B existentes, incluyendo tanto las tuberías como
los sobreembalajes existentes. Esto requiere que las dimensiones
esenciales del cilindro y la ubicación y la orientación de la
válvula no cambien.
El documento
US-A-4 197 467 da a conocer un
recipiente de acero de pared múltiple para el transporte de barras
agotadas de combustible de reactores nucleares. El recipiente tiene
paredes laterales cilíndricas exterior, intermedia e interior de
acero. Se contiene agua refrigerante entre las paredes laterales
exterior e intermedia. Se proporcionan capas protectoras de plomo y
uranio entre las paredes intermedia e interior. Una culata maciza
de acero está unida permanentemente a las paredes laterales en un
extremo del recipiente. La culata incluye una cubierta de acero de
doble pared que está conectada a la culata mediante pernos de forma
que se pueda soltar, y es extraíble para permitir que se inserten y
se retiren del recipiente barras de combustible mediante pernos. La
cubierta tiene una válvula para introducir aire de purga en el
recipiente, y una válvula para soltar el aire del recipiente. Las
válvulas están cubiertas por sendos capuchones presionados contra
sendas superficies de estanqueidad mediante medios de fijación
(pernos). La propia cubierta está recubierta por una cubierta
exterior atornillada a la culata.
La presente invención proporciona un recipiente
de acero de pared sencilla para el transporte de hexafluoruro de
uranio sustancialmente puro, tal como se expone en la reivindicación
1.
Preferentemente, el recipiente para el
transporte de hexafluoruro de uranio incluye una pared cilíndrica
cerrada por un par de culatas aproximadamente semielipsoidales para
formar un recipiente hermético. En un extremo se sitúa una válvula
de servicio. La válvula está cubierta por una tapa protectora de
válvula extraíble estanca al agua. El recipiente también incluye
una conexión de pruebas por medio de la cual puede verificarse la
integridad de la tapa protectora de la válvula después de que el
cilindro ha sido llenado con hexafluoruro de uranio y se ha
instalado el conjunto de protección de la válvula. La tapa
protectora de la válvula está formada de tal modo que quepa dentro
del envoltorio de los cilindros 30B estándar, y así cabe dentro de
los sobreembalajes ya autorizados por la NRC y usados por los
fletadores de hexafluoruro de uranio.
El recipiente fabricado conforme a la presente
invención tiene una doble barrera para evitar la entrada de agua o
la salida de hexafluoruro de uranio. La válvula, una primera
barrera, está encerrada por un conjunto de tapa que forma la
segunda barrera. Se espera que la doble barrera permita un índice de
transporte de 0. Entonces, en efecto, la adición de la segunda
barrera permitirá que los cilindros 30B mejorados sean transportados
al por mayor en sobreembalajes convencionales con seguridad
aceptable para la NRC, lo que resultará en ahorros sustanciales
para la industria.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 muestra un cilindro 30B mejorado
construido conforme a la presente invención y mantenido en un
envase de transporte protector abierto o "sobreembalaje" que, a
su vez, descansa en un bastidor;
la Figura 1A muestra un sobreembalaje para un
cilindro 30B completamente cerrado y en un bastidor;
la Figura 2 es una vista de frente del cilindro
de la Figura 1;
la Figura 3 es una vista que mira en la
dirección de las flechas 4-4 de la Figura 2 y
parcialmente en sección transversal; y
la Figura 4 es una vista ampliada de una porción
de la Figura 3 que muestra un conjunto protector de válvula sobre
la válvula.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 muestra un cilindro 10 (recipiente)
30B mejorado construido conforme a la presente invención. El
cilindro 10 se muestra dentro de la mitad inferior de un envase
protector de transporte o "sobreembalaje" 12. El sobreembalaje
12 se muestra apoyado en un bastidor 8 y con su mitad superior
retirada y sus correas de seguridad abiertas. Como se entiende bien
en la técnica, durante el transporte el cilindro 10 se llena con
hasta 2280 kg de hexafluoruro de uranio sustancialmente puro y va
complemente encerrado en el sobreembalaje, como se muestra en la
Figura 1A.
En su mayor parte, el cilindro 30B mejorado 10
de la presente invención es completamente convencional y se
describirá con detalle únicamente en lo que difiere del cilindro
convencional de la técnica anterior. El cilindro 30B convencional
10 se fabrica conforme al estándar ANSI N14.1 y al ASME Boiler and
Pressure Vessel Code, Section VIII, Division 1. En consecuencia, el
cilindro 30B convencional tiene una longitud de 2070 mm más o menos
13 mm y tiene un diámetro de 762 mm más o menos 6 mm. El cilindro
30B convencional tiene un volumen mínimo de 0,74 m^{3}. Se
prefiere que el cilindro esté fabricado conforme al estándar ANSI
N14.1- 2000 y que, por lo tanto, incluya las ventajas descritas en
la patente estadounidense 5.777.343, que surgen de la eliminación
de una barra de respaldo soldada. Sin embargo, las ventajas de la
presente invención también pueden ser obtenidas con cilindros
fabricados ateniéndose a versiones anteriores del estándar ANSI
N14.1 que requerían barras de respaldo soldadas.
El cilindro 30B mejorado 10 incluye una válvula
30 que está protegida por un conjunto 14 de cubierta protectora de
la válvula. Este conjunto de cubierta, que no se encuentra en los
cilindros 30B convencionales, proporciona una segunda barrera
contra la salida de hexafluoruro de uranio o, más críticamente, la
entrada de agua. El conjunto 14 de la cubierta de protección de la
válvula cabe dentro del canto 15, que se extiende desde la culata o
el extremo abovedado del cilindro 10. Más particularmente, el
extremo distal del conjunto 14 de la cubierta de protección de la
válvula está adentrado al menos 12,7 mm y preferiblemente 19 mm o
más desde el plano definido por el borde libre del canto. Este
espacio deja margen para la deformación del sobreembalaje durante
la prueba de caída sin ningún contacto con el conjunto 14 de la
cubierta de protección de la válvula. Por lo tanto, el cilindro 10
dotado del conjunto 14 de la cubierta de protección de la válvula
puede usarse con sobreembalajes estándar, como el sobreembalaje 12
mostrado en las Figuras 1 y 1A.
Debería hacerse notar que la longitud axial del
canto 15 no está fijada por el estándar ANSI N14.1, pero que sí lo
están la longitud global, el diámetro y la capacidad mínima del
cilindro. El diámetro y la longitud son dimensiones críticas para
garantizar que un tanque quepa en un sobreembalaje convencional.
Hasta la invención de los presentes solicitantes no se había
reconocido que alargar un canto 15 y acortar el otro (no numerado)
para permitir una holgura de 12,7 a 19 mm o mayor, tal como se ha
expuesto más arriba, permitiría que un conjunto de cubierta de
protección de válvula sobreviviera sin daños una prueba de caída de
9 metros, ciertamente intacta, por la deformación del
sobreembalaje, ello a pesar de la seguridad mejorada y la probable
reducción en el índice de transporte.
El conjunto 14 de la cubierta de protección de
la válvula (Figura 2) incluye una tapa 16 que se mantiene en su
sitio por medio de seis pernos 18. Dos de los pernos 18 están
dotados de alambre freno, y el alambre se precinta para garantizar
que la tapa 16 no ha sido manipulada una vez que se ha atornillado
en su lugar. Si se desea, podría dotarse de alambre freno a pernos
adicionales, hasta el total de seis.
El conjunto 14 de la cubierta de protección de
la válvula, tal como se muestra con mayor detalle en la Figura 4,
incluye una tapa 16 y una base 20. La base 20 es un disco anular que
rodea la válvula 30. La base 20 es un disco que está soldado a la
pared 22 del cilindro 10. Su diámetro y su espesor se seleccionan
para que no interfiera con las tuberías estándar de la industria
usadas para la conexión con la válvula 30 para llenar o vaciar el
cilindro 10 de hexafluoruro de uranio.
La base 20 está soldada a la pared 22 de forma
continua alrededor de sus perímetros exterior e interior, y estas
soldaduras son inspeccionadas meticulosamente para garantizar su
integridad. Por lo tanto, estas soldaduras proporcionan una barrera
fiable para evitar que cualquier materia pase bajo la base 20 y que
pase así desde el exterior del cilindro 10 al volumen en el que el
conjunto de la tapa rodea la válvula 30 o viceversa. La base 20
también incluye seis orificios roscados separados de forma
equidistante (no mostrados) con los que cooperan los pernos 18 para
mantener a la tapa 16 en su sitio.
Una superficie superior 24 de la base 20 incluye
dos regiones: una región interior 28 y una región exterior 32. La
región interior 28 es anular y sobresale ligeramente de la región
exterior aproximadamente 0,8 mm. La región interior 28 es plana
mediante mecanizado y proporciona una superficie de trabajo contra
la que la tapa 16 logra la estanqueidad. La necesaria planicidad de
la superficie puede lograrse mecanizando la base 20 ya sea antes o
después de la soldadura de la base 20 a la pared 22.
La tapa 16 es un componente fabricado de acero
que incluye una cúpula 40 y una pestaña 42. Aunque la tapa 16
podría mecanizarse a partir de una única pieza de acero, se prefiere
fabricarla, por economía y facilidad de fabricación, a partir de
dos piezas que se sueldan entre sí como se muestra. Esta soldadura
es inspeccionada meticulosamente para garantizar su integridad.
La pestaña 42 casa con la base 20. Con este fin
la pestaña 42 incluye una superficie anular mecanizada 44 que se
asienta contra la correspondiente superficie interior 28 de la base
20. Un par de juntas tóricas 46 y 48 encajan en los entrantes 50 y
52, respectivamente, que están formados en la superficie anular 44
de la pestaña 42. Los entrantes 50 y 52 son circulares en vista de
planta, pero, si se desea, podría usarse cualquier forma
interminable. Los entrantes 50 y 52 pueden estar formados con un
ligero sesgo, tal como se muestra, para mantener en su sitio las
juntas tóricas 46 y 48. Cuando la superficie anular 44 y la
superficie anular 28 se asientan una junta a otra, las juntas
tóricas 46 y 48 se comprimen para lograr una hermeticidad efectiva.
Esta hermeticidad es lo suficientemente completa como para lograr
una tasa de fuga de menos de 10^{-3} cm_ref.^{3}/seg cuando se
la somete a ensayo conforme, por ejemplo, al ensayo de burbuja de
jabón descrito en A.5.7 del estándar ANSI
N14.5-1997, Leakage Tests on Packaging for Shipment.
En este ensayo, un "centímetro cúbico de referencia al cubo por
segundo" se define como un volumen de un centímetro cúbico de
aire seco por segundo a una presión absoluta de 101,325 kPa y 25ºC.
Una junta que tenga la anterior tasa de fuga o una menor se
considera esencialmente impermeable para los fines de esta
aplicación.
Aunque se prefieren juntas tóricas 46 y 48
convencionales por la sencillez de su fabricación, también son
posibles otros elementos resilientes, incluidos los cauchos
moldeados in situ o polímeros resilientes como el uretano.
Tales materiales alternativos y tales técnicas de fabricación solo
precisan proporcionar una hermeticidad suficientemente resistente a
las fugas para que resulten satisfactorios, y se incluyen dentro del
significado de la expresión "elementos resilientes de
estanqueidad" usada en la presente solicitud.
La pestaña 42 incluye una región exterior anular
58, adentrada desde el plano de la superficie anular 44. La región
exterior 58 está alineada con la región exterior 32 de la base 20.
Las dos regiones exteriores 32 y 58 definen un hueco 60 entre ellas
cuando la tapa 16 está en su sitio sobre la base 20. La pestaña 42
tiene seis orificios (no mostrados) que atraviesan la región
exterior 58 para los pernos 18. Estos orificios se alinean con los
correspondientes pasos roscados de la base 20. Cuando la tapa 16 se
pone en su sitio y los pernos 18 se aprietan con un par
predeterminado, la región exterior 58 de la pestaña 42 es sometida a
tensión, garantizando una carga predeterminada constante en las
juntas tóricas 46 y 48 y en las superficies anulares parejas 24 y
44. Aunque se prefiere la formación del hueco 60 porque permite que
la pestaña 42 se doble ligeramente, es aceptable cualquier diseño
que permita una hermeticidad lo suficientemente fuerte entre la base
20 y la tapa 16.
El conjunto 14 de la cubierta de protección de
la válvula incluye un medio para comprobar la integridad de la
junta entre la tapa 16 y la base 20. Este dispositivo de
verificación incluye una conexión 61 de pruebas que lleva a través
de conductos internos 62, 64 y 66 al canal 68 de pruebas. El canal
68 de pruebas es un entrante semicircular (en sección transversal
vertical) en la superficie anular 44 de la pestaña 42. El entrante
68 se extiende en un círculo completo separado entre los entrantes
50 y 52.
La pestaña 42 incluye un orificio 70 (Figuras 1
y 4) diametralmente opuesto a la conexión de pruebas 61. Este
orificio coopera con un pasador 72 que se proyecta hacia arriba
desde la región exterior 28 de la base 20. Cuando el cilindro 10
está en su posición horizontal normal, el pasador 62 está en la
posición de las 12 del reloj, y contribuye a que el operario sitúe
con precisión la tapa y coloque los pernos 18 en sus agujeros.
Una vez que la tapa 16 está en su sitio y que
los pernos 18 están debidamente apretados, puede verificarse la
integridad de la junta alrededor de la misma. Esto se hace
conectando la conexión de pruebas con una fuente calibrada de
fluido bajo presión o al vacío. El fluido alcanza el canal 68 de
pruebas, y si la junta es segura, el fluido no puede ir más allá.
Si se produce una fuga, entonces el equipo de verificación muestra
una caída en la presión o en el vacío, y las juntas tóricas pueden
ser inspeccionadas y sustituidas, o pueden realizarse otras
reparaciones según sea necesario. Una vez que se ha completado la
verificación, se usa un tapón 71 para cerrar herméticamente la
conexión 61 de pruebas. Hay disponibles varios procedimientos de
comprobación, y estos se exponen en el estándar ANSI
N14.5-1977. Estos ensayos garantizan una tasa de
fuga igual o menor que 1 \times 10^{-3} cm_ref.^{3}/seg.
Aunque el dispositivo de verificación se muestra
como una conexión, conducto y un canal mecanizados en la pestaña 42
de la tapa 16, también es posible mecanizar estos elementos en la
base 20. Si se hace esto, el canal de pruebas se forma en la
superficie 28 de la base 20 para que esté ubicado entre los
emplazamientos en los que las juntas tóricas entran en contacto con
la base 20 y se conecta con una conexión de pruebas mediante
conductos adecuados. De modo similar, las juntas tóricas 46 y 48
podrían montarse en surcos formados en la base. Sin embargo, se
prefiere la construcción mostrada en las Figuras porque resulta más
fácil de mantener y porque es menos probable que se dañen las
juntas tóricas 46 y 48 y el canal 68 de pruebas cuando los conductos
se conectan con la válvula 30.
Aunque los pernos 18 se usan para apretar la
tapa 16 contra la base 20, son posibles otras sujeciones. Por
ejemplo, podría usarse una conexión roscada entre la base con las
necesarias juntas tóricas, y formarse el canal de conexión en la
tapa roscada. Alternativamente, la base 20 podría tener roscas
externas en su superficie periférica exterior y podría emplearse
una tuerca como la que se usa en los empalmes de fontanería para
tirar de la tapa contra la base.
Así, está claro que la presente invención
proporciona un recipiente 10 para el transporte de hexafluoruro de
uranio que incluye una pared cilíndrica cerrada por un par de
culatas aproximadamente semielipsoidales 22 soldadas para formar un
recipiente hermético. En un extremo está situada una válvula 30 de
servicio. La válvula 30 está cubierta por un conjunto 14 de
cubierta de protección de válvula extraíble y hermético al agua. El
recipiente también incluye una conexión 61 de pruebas por medio de
la cual puede verificarse la integridad del conjunto de cubierta de
protección de la válvula después de que el cilindro 10 haya sido
llenado con hexafluoruro de uranio y el conjunto 14 de protección
de la válvula ha sido instalado. El conjunto 14 de protección de la
válvula está formado de manera que cabe dentro del envoltorio de los
cilindros 30B estándar, y, por lo tanto, cabe dentro de los
sobreembalajes ya autorizados por la NRC y propiedad de los
fletadores de hexafluoruro de uranio.
El recipiente 10 fabricado conforme a la
presente invención tiene una doble barrera para evitar la entrada
de agua o la salida de hexafluoruro de uranio. La válvula 30, una
primera barrera, está encerrada por un conjunto 14 de cubierta que
forma la segunda barrera. Se espera que la doble barrera permita un
índice de transporte de 0. Entonces, en efecto, la adición de la
segunda barrera permitirá que los cilindros 30B mejorados sean
transportados al por mayor con seguridad aceptable para la NRC, lo
que resultará en ahorros sustanciales para la industria.
Claims (15)
1. Un recipiente (10) cerrado de acero de pared
sencilla para el transporte de hexafluoruro de uranio
sustancialmente puro en un sobreembalaje convencional, teniendo el
recipiente una pared lateral cilíndrica de acero y una culata (22)
de acero que cierra un extremo del recipiente, estando la culata
permanentemente fijada a la pared lateral, siendo la superficie
externa de la culata (22) una superficie exterior del recipiente, y
delimitando la superficie interna de la culata (22) el volumen
interior del recipiente que ha de ser llenado con el hexafluoruro
de uranio sustancialmente puro, teniendo la culata (22) una válvula
(30) que controla el flujo de material hacia el interior y hacia el
exterior del recipiente; y
un canto (15) unido a la culata (22) y que se
extiende axialmente apartándose de la culata, teniendo el canto
(15) un extremo libre que define un plano; estando dicho plano más
allá del extremo de la válvula (30);
caracterizada por
una superficie de estanqueidad (28) conectada a
la culata (22) y que rodea la válvula (30); una tapa (16) sobre la
válvula (30); y
un medio de fijación (18) para presionar la tapa
(16) contra la superficie (28) de estanqueidad para lograr la
estanqueidad de una junta entre ellas contra el flujo de material
desde el exterior de la tapa (16) hasta la válvula (30) y desde la
válvula (30) hasta el exterior de la tapa (16);
en la que la superficie (28) de estanqueidad y
la tapa (16) están rodeadas por el canto (15) y están separadas
hacia el interior, hacia la culata (22) desde dicho plano.
2. Un recipiente, como se reivindica en la
reivindicación 1, en el que la superficie (28) de estanqueidad es
una superficie de un disco que rodea la válvula (30).
3. Un recipiente, como se reivindica en las
reivindicaciones 1 o 2, en el que el medio de fijación comprende un
elemento de fijación dotado de rosca o una pluralidad de elementos
(18) de fijación dotados de rosca.
4. Un recipiente, como se reivindica en
cualquier reivindicación precedente, en el que la superficie (28)
de estanqueidad es una superficie anular y la tapa (16) incluye una
superficie (44) opuesta proporcionada para que entre en contacto
con la superficie (28) de estanqueidad, estando dispuesto al menos
un elemento (46, 48) resiliente de estanqueidad entre la superficie
(44) opuesta y la superficie (28) de estanqueidad.
5. Un recipiente, como se reivindica en la
reivindicación 4, en el que al menos un entrante interminable (50,
52) formado en la referida superficie (44) opuesta rodea la válvula
(30) cuando la superficie (44) opuesta entra en contacto con la
superficie (28) de estanqueidad.
6. Un recipiente, como se reivindica en la
reivindicación 5, en el que un elemento (46, 48) resiliente de
estanqueidad está dispuesto al menos parcialmente dentro del
entrante (50, 52).
7. Un recipiente, como se reivindica en
cualquier reivindicación precedente, que incluye un medio para
comprobar la integridad de la junta entre la tapa (16) y la
superficie (28) de estanqueidad cuando el medio (18) de fijación
presiona la tapa (16) contra la superficie (28) de estanqueidad.
8. Un recipiente, como se reivindica en la
reivindicación 7, en el que un par de elementos (46, 48) resilientes
de estanqueidad, preferentemente juntas tóricas, uno rodeando al
otro, se sitúan entre la tapa (16) y la superficie (28) de
estanqueidad.
9. Un recipiente, como se reivindica en la
reivindicación 8, en el que el medio para comprobar la integridad
de la junta incluye un conducto (61, 62, 64, 66) que conecta una
superficie externa de la tapa (16) con un espacio (68) entre los
dos elementos (46, 48) resilientes de estanqueidad.
10. Un recipiente, como se reivindica en
cualquier reivindicación precedente, en el que la tapa (16) está
separada hacia el interior de dicho plano hacia la culata (22) por
al menos 12,7 mm, preferentemente por al menos 19 mm.
11. Un recipiente, como se reivindica en
cualquier reivindicación precedente, cabiendo el cilindro dentro de
un envoltorio que tiene una longitud global de 2070 mm \pm 12,7 mm
y un diámetro de 762 mm \pm 6,4 mm, conteniendo el cilindro un
volumen de al menos 0,736 m^{3}.
12. Un recipiente, como se reivindica en
cualquier reivindicación precedente, dispuesto dentro de un
sobreembalaje (12) convencional.
13. La combinación de un sobreembalaje (12) para
un cilindro 30B convencional y un recipiente (10) conforme a
cualquier reivindicación precedente que contiene hexafluoruro de
uranio sustancialmente puro en el sobreembalaje.
14. Un procedimiento para transportar
hexafluoruro de uranio sustancialmente puro usando un recipiente
(10) conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11,
comprendiendo el procedimiento:
- retirar la tapa (16);
- llenar el cilindro con hexafluoruro de uranio sustancialmente puro por medio de la válvula (30);
- cerrar la válvula (30);
- colocar la tapa (16) sobre la válvula (30) para lograr la estanqueidad del espacio entre el interior de la tapa y de la válvula; y, después,
- comprobar la integridad de la junta.
\vskip1.000000\baselineskip
15. Un procedimiento, como se reivindica en la
reivindicación 14, que incluye el paso de colocar el cilindro
dentro de un sobreembalaje (12) convencional.
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