ES2340838T3 - Sistema de soporte terminal para un recipiente de transporte de combustible nuclear. - Google Patents
Sistema de soporte terminal para un recipiente de transporte de combustible nuclear. Download PDFInfo
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Abstract
Un sistema (36) de soporte terminal para un recipiente (10) para transportar combustible nuclear, que comprende: chapas metálicas alargadas primera y segunda (40, 42) generalmente paralelas y separadas entre sí y chapas metálicas tercera y cuarta (44, 46) generalmente paralelas y separadas entre sí, estando fijada dicha tercera chapa (44) en extremos opuestos a los extremos de dichas chapas primera y segunda (40, 42) y estando fijada dicha cuarta chapa (46) en extremos opuestos a los extremos opuestos de dichas chapas primera y segunda (40, 42), formando de ese modo una estructura terminal metálica generalmente rectilínea (38); una pieza transversal metálica alargada (48) fijada en extremos opuestos a dichas chapas tercera y cuarta, respectivamente, en ubicaciones entre los extremos de dichas chapas tercera y cuarta, extendiéndose dicha pieza transversal (48) generalmente paralela a dichas chapas primera (40) y segunda (42) y que descansa generalmente en un plano definido por dicha estructura terminal metálica (38); un miembro metálico (50) de refuerzo fijado a dicha pieza transversal (48) y que se proyecta desde un lado del mismo y generalmente fuera de dicho plano, estando ubicado dicho miembro (50) entre dichos extremos opuestos de dicha pieza transversal (48) y hacia dentro de dichas chapas tercera (44) y cuarta (46); y al menos un par de soportes metálicos (52, 56) conectados a dicha estructura terminal metálica (38) y que se extienden generalmente perpendiculares a dicha estructura terminal (38) a lo largo de lados opuestos de dicha estructura terminal metálica (38) para su fijación a los lados de dicho recipiente (10).
Description
Sistema de soporte terminal para un recipiente
de transporte de combustible nuclear.
La presente invención versa acerca de un
recipiente para transportar conjuntos de combustible nuclear y versa
en particular acerca de un sistema de soporte terminal para el
recipiente externo de madera para conjuntos de combustible
nuclear.
Los recipientes son utilizados convencionalmente
para transportar conjuntos de combustible nuclear. Normalmente,
cada recipiente incluye una caja metálica interna con dos canales
separados, cada uno de los cuales transporta un único conjunto de
combustible nuclear. Normalmente, hay dispuesto un par de tales
conjuntos de combustible nuclear en una relación lado a lado dentro
de la caja metálica interna. Normalmente, la caja interna con los
conjuntos de combustible está embalada para su transporte dentro de
un recipiente externo formado de elementos de armazón de madera,
paneles que interconectan los elementos de armazón y materiales de
relleno para evitar el movimiento de la caja interna con respecto
al recipiente externo. El recipiente externo está sellado con
tornillos metálicos y también está rodeada con abrazaderas
metálicas.
Ha llegado a ser significativo, tanto para los
requerimientos de autorización nacionales como internacionales que
la integridad del recipiente externo no esté en peligro como
resultado de ciertas pruebas de caída y al fuego requeridas por
diversos organismos autorizadores. Por ejemplo, las normativas de
autorización requieren pruebas de caída de 1,3 m y de 10 m en las
que la caja metálica interna debe estar completamente contenida
dentro del recipiente externo de madera durante las pruebas de
caída. Pruebas recientes de caída han demostrado el no cumplimiento
de ciertos recipientes externos de madera de la técnica anterior de
los requerimientos de estas pruebas de caída. Específicamente, la
caja metálica interna no debe salirse ni romper el recipiente
externo de madera durante las pruebas de caída. Sin embargo, se ha
observado en pruebas preliminares que los extremos del recipiente
externo de madera se salen y dejan de proporcionar una contención
para la caja metálica interna que contiene realmente los conjuntos
de combustible nuclear. Las estructuras terminales de madera en los
extremos del recipiente externo de madera parecen particularmente
vulnerables a daños y, en ciertos casos, se han desprendido del
recipiente de madera, descubriendo la caja metálica interna. En
consecuencia, existe la necesidad de sistemas de soporte terminal
para recipientes de transporte de combustible nuclear que puedan
absorber energía durante las pruebas de caída y contengan el daño a
los extremos del recipiente, de forma que los recipientes de
transporte cumplan con los diversos requerimientos de las normativas
de autorización.
En el documento US 2008605 se da a conocer un
recipiente para transportar mercancía que comprende un extremo
superior, un extremo inferior y cuatro paredes laterales, teniendo
una pared una abertura para una puerta. Hay fijadas barras con
forma de L en la puerta para darle rigidez.
Conforme a una realización preferente de la
presente invención, se proporciona un sistema de soporte terminal
para un recipiente de transporte de conjuntos de combustible nuclear
que mantiene suficientemente la integridad de los extremos del
recipiente de madera para satisfacer los requerimientos de las
normativas de autorización. Para conseguir lo anterior, cada
sistema de soporte terminal incluye una estructura terminal metálica
para cubrir los elementos de armazón de madera que forman los
extremos del recipiente de transporte de madera. Se apreciará que
los extremos del recipiente de madera comprenden estructuras
terminales rectilíneas formadas por elementos de armazón de madera,
normalmente de 5 cm \times 10 cm, teniendo cada uno un panel
fijado a la superficie interior de la estructura terminal.
Convencionalmente, los paneles terminales están formados de madera
contrachapada. La estructura terminal de madera está fijada a los
elementos estructurales de armazón de madera que se extienden de
forma longitudinal que hay formados a lo largo de los lados, del
extremo superior y del extremo inferior del recipiente. Cada
sistema de soporte terminal del presente documento incluye una
estructura terminal metálica formada de chapas metálicas superior,
inferior y laterales fijadas entre sí para formar una estructura
rectilínea. Se extiende una pieza transversal metálica entre chapas
opuestas, por ejemplo, las chapas laterales, y tiene un miembro de
refuerzo que se puede acoplar con el panel terminal del recipiente
para reforzar el panel. Además, los extremos opuestos del miembro de
refuerzo se acoplan a los bordes de los miembros de armazón de
madera en lados opuestos de las estructuras terminales de madera. La
estructura terminal de madera está reforzada sustancialmente con
cada estructura terminal metálica que cubre los elementos terminales
de armazón de madera y que está fijada a los mismos, por ejemplo,
por medio de una pluralidad de tornillos metálicos.
Además, hay fijados al menos cuatro brazos
formados de chapas metálicas a la estructura terminal metálica. Los
brazos se extienden en una dirección perpendicular desde la
estructura terminal metálica para cubrir lados opuestos del
recipiente a lo largo de los elementos estructurales de armazón de
madera que se extienden de forma longitudinal. Los brazos, como la
estructura terminal, están fijados a los elementos de armazón de
madera, por ejemplo, por medio de una pluralidad de tornillos
metálicos. De esta manera, la estructura terminal metálica y los
brazos de soporte lateral constituyen un sistema de soporte terminal
para cada uno de los extremos opuestos del recipiente de madera.
Cada sistema de soporte terminal refuerza un extremo del recipiente
asegurando su integridad y evita la rotura del extremo del
recipiente suficientemente como para satisfacer las normativas de
autorización.
En una realización preferente conforme a la
presente invención, se proporciona un sistema de soporte terminal
para un recipiente para transportar combustible nuclear, que
comprende chapas metálicas alargadas primera y segunda normalmente
paralelas y separadas entre sí y chapas metálicas tercera y cuarta
normalmente paralelas y separadas entre sí, estando fijada la
tercera chapa en extremos opuestos a los extremos de las chapas
primera y segunda y estando fijada la cuarta chapa en extremos
opuestos a los extremos opuestos de las chapas primera y segunda,
formando de ese modo una estructura terminal metálica generalmente
rectilínea, fijada una chapa transversal metálica alargada en
extremos opuestos a las chapas tercera y cuarta, respectivamente, en
ubicaciones entre los extremos de las chapas tercera y cuarta,
extendiéndose la chapa transversal generalmente paralela a las
chapas primera y segunda y descansando generalmente en un plano
definido por la estructura terminal metálica, fijado un miembro
metálico de refuerzo a la chapa transversal y que se proyecta desde
un lado del mismo y generalmente fuera del plano, estando ubicado
el miembro entre los extremos opuestos de la chapa transversal y
hacia dentro de las chapas tercera y cuarta y conectado al menos un
par de soportes metálicos a la estructura terminal metálica y que
se extiende generalmente perpendicular a la estructura terminal a lo
largo de lados opuestos de la estructura terminal metálica para su
fijación al recipiente.
En una realización preferente adicional conforme
a la presente invención, se proporciona un recipiente para
transportar combustible nuclear, que comprende un cuerpo alargado
del recipiente que tiene lados, un extremo superior y un extremo
inferior y extremos opuestos, una estructura terminal metálica para
reforzar cada uno de los extremos opuestos del cuerpo del
recipiente, comprendiendo cada estructura terminal metálica chapas
metálicas alargadas primera y segunda generalmente paralelas y
separadas entre sí y chapas metálicas tercera y cuarta generalmente
paralelas y separadas entre sí, estando fijada la tercera chapa en
extremos opuestos a los extremos de las chapas primera y segunda y
estando fijada la cuarta chapa en extremos opuestos a los extremos
opuestos de las chapas primera y segunda, formando de ese modo la
estructura terminal metálica en una configuración generalmente
rectilínea, una chapa transversal metálica alargada fijada en
extremos opuestos a las chapas tercera y cuarta, respectivamente, y
en ubicaciones entre los extremos de las chapas tercera y cuarta,
extendiéndose la chapa transversal generalmente paralela a las
chapas primera y segunda y descansando generalmente en un plano
definido por la estructura terminal metálica, fijado un miembro
metálico de refuerzo a la chapa transversal y que se proyecta desde
un lado del mismo y generalmente fuera del plano, estando ubicado
el miembro entre los extremos opuestos de la chapa transversal y
hacia dentro de las chapas tercera y cuarta, al menos un par de
soportes conectados a la estructura terminal metálica y que se
extiende generalmente perpendicular a la estructura terminal a lo
largo de lados opuestos de la estructura terminal metálica para su
fijación al recipiente, estando fijadas las estructuras terminales
metálicas, preferentemente mediante una pluralidad de tornillos
metálicos, a los extremos del cuerpo del recipiente,
respectivamente, con los soportes colocados en lados opuestos de
los extremos del cuerpo del recipiente.
Se describirá ahora la invención con mayor
detalle, a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos, en los
que:
La Figura 1 es una vista lateral en alzado de un
recipiente de transporte para conjuntos de combustible nuclear que
tiene sistemas de soporte terminal construidos conforme a una
realización preferente de la presente invención aplicados en
extremos opuestos del recipiente;
la Figura 2 es una vista en perspectiva del
mismo;
la Figura 3 es una vista similar a la Figura 2
con porciones despiezadas que ilustran en parte el interior del
recipiente externo de madera y que ilustran un sistema de soporte
terminal del presente despiezado del extremo del recipiente; y
la Figura 4 es una vista en perspectiva de un
sistema de soporte terminal construido conforme a una realización
preferente de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Con referencia ahora a los dibujos,
particularmente a las Figuras 1 y 3, se ilustra un recipiente,
designado en su conjunto como 10, para transportar conjuntos de
combustible nuclear. El recipiente 10 incluye un cuerpo 11 del
recipiente que contiene una caja metálica interior, no mostrada, en
la que está dispuesto un par de conjuntos de combustible (tampoco
mostrados), incluyendo cada uno barras de combustible y material
mecánico, en una relación mutua lado a lado. La caja metálica
interna está encerrada dentro del recipiente 10. El extremo
superior y los lados del cuerpo 11 del recipiente incluyen paneles
12 y 14, formados preferentemente de madera contrachapada, y un
extremo inferior 16 (Figura 3). El extremo superior, el extremo
inferior y los lados están recubiertos a lo largo del interior del
recipiente 10 por medio de estructuras alveolares 18 y almohadillas
20 de espuma para encerrar la caja metálica interna dentro del
recipiente 10. El recipiente 10 también incluye elementos
estructurales exteriores de armazón de madera. Por ejemplo, se
proporcionan maderas alargadas 22 y 24 de 5 cm \times 10 cm a lo
largo del extremo superior y de los lados, respectivamente, del
recipiente. Preferentemente, el extremo inferior 16 del recipiente
está formado por tablones 26 de madera. También hay ubicados calzos
27 (Figuras 2 y 4) debajo del extremo inferior del recipiente para
facilitar la elevación del recipiente, por ejemplo, por medio de un
montacargas de horquilla.
Los extremos del recipiente 10 también incluyen
estructuras terminales rectilíneas 29 (Figura 3) formados de
elementos de armazón de madera. Por ejemplo, cada estructura
terminal rectilínea 29 está formada, preferentemente, de un par de
maderas verticales 30 de 5 cm \times 10 cm separadas entre sí y
formando un par horizontal 32 de 5 cm \times 10 cm los elementos
superiores e inferiores de armazón de la estructura terminal de
madera. Además, un panel, por ejemplo, un panel 34 de madera
contrachapada está fijado a la estructura terminal 29 de madera a
lo largo de la superficie terminal interior de los elementos 30 y 32
de madera. La construcción del recipiente 10 según está ilustrado,
incluyendo los elementos de armazón de madera, los paneles de madera
contrachapada, la sujeción con flejes, los paneles alveolares y de
espuma y las estructuras terminales de madera es convencional
excepto por el sistema de soporte terminal que será descrito a
continuación.
Se aplica un sistema de soporte terminal,
designado en su conjunto como 36, conforme a la presente invención
en los extremos opuestos del recipiente 10 para reforzar los
extremos del recipiente y para garantizar una integridad
estructural suficiente para satisfacer las pruebas requeridas de
caída de las normativas de autorización. Con referencia a las
Figuras 3 y 4, cada sistema 36 de soporte terminal comprende un
miembro o una estructura terminal metálico 38 que incluye chapas
metálicas primera y segunda 40 y 42 que se extienden generalmente
paralelas y separadas entre sí. Cada estructura terminal metálica 38
también incluye chapas metálicas tercera y cuarta 44 y 46 que son
generalmente paralelas y están separadas entre sí. Las chapas 44 y
46 están fijadas en sus extremos opuestos a las chapas metálicas 40
y 42. Por ejemplo, la tercera chapa 44 puede estar soldada en sus
extremos a los extremos de las chapas primera y segunda 40 y 42,
respectivamente. La cuarta chapa 46 puede estar soldada a los
extremos opuestos de las chapas primera y segunda 40 y 42,
respectivamente, formando una estructura terminal generalmente
rectilínea que descansa en un plano. Como se ilustra, las chapas 40
y 42 son horizontales para extenderse a lo largo del extremo
superior del recipiente en su cara terminal, mientras que las
chapas 44 y 46 son verticales para extenderse a lo largo de los
lados opuestos del recipiente 10 en su cara terminal.
También se extiende una pieza transversal
metálica 48 entre las dos chapas laterales 44 y 46. La pieza
transversal metálica 46 cubre las chapas laterales 44 y 46 y está
soldada, preferentemente, a las mismas. Se fija un miembro 50 de
refuerzo, preferentemente en forma de un canal, a lo largo de la
cara interior de la pieza transversal 48 y que no llega a los
extremos de la pieza transversal 46, con fines que serán descritos a
continuación en el presente documento.
Los soportes metálicos se extienden en una
dirección generalmente perpendicular a dicha estructura terminal
metálica para fijar dicha estructura terminal metálica a dicho
extremo del recipiente. Se extienden al menos dos soportes a lo
largo de los lados opuestos del recipiente 10 para este fin y,
preferentemente, cada soporte tal comprende un par de brazos de
soporte. Por ejemplo, se extienden cuatro brazos 52, 54, 56 y 58 de
soporte desde las esquinas de la estructura terminal metálica 36 en
una dirección generalmente perpendicular al plano de la estructura
terminal de soporte. Los brazos comprenden chapas metálicas para
extenderse a lo largo de los lados del recipiente 10 en relación
suprayacente a los elementos de armazón de madera que forman los
lados de recipiente 10. Los brazos se encuentran en planos
paralelos a los lados del recipiente. Como se ilustra en la Figura
4, las chapas metálicas 40, 42, 44 y 46 y los brazos 52, 54, 56 y 58
tienen una pluralidad de agujeros formados con anterioridad, por
ejemplo, los agujeros 60, para recibir tornillos para atornillar el
sistema 36 de soporte terminal a las estructuras terminales 24, 26,
29, 30 y 32 de madera del recipiente 10 de madera como se ilustra
en la Figura 3.
Para aplicar un sistema 36 de soporte terminal
en un extremo del recipiente 10, el sistema 36 está dispuesto en el
extremo del recipiente con las capas 40 y 42 que cubren los
elementos superior e inferior 32 de armazón de madera y las chapas
44 y 46 que cubren los elementos laterales 30 de armazón de madera.
Los brazos 52, 54, 56 y 58 se extienden a lo largo de lados
opuestos del recipiente que cubre porciones de los elementos
alargados 16 y 24 de armazón de madera. Obsérvese (en la Figura 2)
que el borde superior del conjunto 36 de soporte terminal, es
decir, la chapa metálica 40, se encuentra debajo de la tapa del
recipiente externo 10. Además, se apreciará que los brazos 52, 54,
56 y 58 están colocados a ambos lados del recipiente 10.
Con el conjunto 36 de soporte terminal aplicado
al extremo del recipiente, se pasa una serie de tornillos a través
de aberturas 60 del soporte terminal metálico 36 para fijarlo al
extremo del recipiente. Preferentemente, los tornillos son
tornillos de cabeza plana de 8 \times 80 mm con nervaduras debajo
de la cabeza del tornillo. Se apreciará que las aberturas 60 para
los tornillos, como se ilustra en la Figura 4, a lo largo de los
brazos 52, 54, 56 y 58, están formadas con un patrón alterno de un
par de aberturas seguido de una única abertura a lo largo de las
longitudes de los brazos. Esto minimiza la tendencia a rajar los
elementos de armazón de madera y proporciona una fijación a la
madera.
Tras un análisis de la Figura 2, se apreciará
que, en una fijación final, el miembro 50 de refuerzo, es decir, el
canal, está dispuesto entre los elementos laterales 30 de armazón de
madera con sus extremos opuestos extremo con extremo contra los
bordes interiores de los elementos 30 de armazón para reforzar los
elementos 30. Además, el canal tiene una profundidad, en la
dirección longitudinal del recipiente, para apoyarse contra el panel
terminal 34. De esta manera, el canal proporciona un refuerzo tanto
a los elementos laterales 30 de armazón de madera como al panel
terminal 34. Debido a la relación estructural de las chapas, de la
pieza transversal y de los brazos y de la pluralidad de tornillos
metálicos utilizados para fijar los brazos y los brazos de la
estructura terminal metálica al extremo del recipiente, se mantiene
la integridad estructural del extremo del recipiente y se mantiene
dentro de los requerimientos de las pruebas de caída exigidos por
los requerimientos nucleares de autorización normativa. Como se
ilustra, el recipiente 10 no solo tiene los conjuntos de soporte
terminal en extremos opuestos sino que está rodeado a intervalos
separados de forma longitudinal, lo que también ayuda a mantener la
integridad del recipiente externo.
Claims (11)
1. Un sistema (36) de soporte terminal para un
recipiente (10) para transportar combustible nuclear, que
comprende:
- chapas metálicas alargadas primera y segunda (40, 42) generalmente paralelas y separadas entre sí y chapas metálicas tercera y cuarta (44, 46) generalmente paralelas y separadas entre sí, estando fijada dicha tercera chapa (44) en extremos opuestos a los extremos de dichas chapas primera y segunda (40, 42) y estando fijada dicha cuarta chapa (46) en extremos opuestos a los extremos opuestos de dichas chapas primera y segunda (40, 42), formando de ese modo una estructura terminal metálica generalmente rectilínea (38);
- una pieza transversal metálica alargada (48) fijada en extremos opuestos a dichas chapas tercera y cuarta, respectivamente, en ubicaciones entre los extremos de dichas chapas tercera y cuarta, extendiéndose dicha pieza transversal (48) generalmente paralela a dichas chapas primera (40) y segunda (42) y que descansa generalmente en un plano definido por dicha estructura terminal metálica (38);
- un miembro metálico (50) de refuerzo fijado a dicha pieza transversal (48) y que se proyecta desde un lado del mismo y generalmente fuera de dicho plano, estando ubicado dicho miembro (50) entre dichos extremos opuestos de dicha pieza transversal (48) y hacia dentro de dichas chapas tercera (44) y cuarta (46); y
- al menos un par de soportes metálicos (52, 56) conectados a dicha estructura terminal metálica (38) y que se extienden generalmente perpendiculares a dicha estructura terminal (38) a lo largo de lados opuestos de dicha estructura terminal metálica (38) para su fijación a los lados de dicho recipiente (10).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Un sistema conforme a la Reivindicación 1, en
el que dicho miembro (50) de refuerzo y dichos soportes (52, 56) se
proyectan en la misma dirección desde el plano de dicha estructura
terminal metálica (38).
3. Un sistema conforme a la Reivindicación 1 o
2, en el que dicho miembro (50) de refuerzo es alargado y se
extiende a lo largo de una región central de dicha pieza
transversal (48), terminando en extremos opuestos que no llegan a
los extremos de dicha pieza transversal (48).
4. Un sistema conforme a la Reivindicación 3, en
el que dicho miembro (50) de refuerzo comprende un canal.
5. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichos soportes metálicos
(52, 54, 56, 58) comprenden un par de los mismos fijados a cada uno
de los lados opuestos de dicha estructura terminal metálica.
6. Un sistema conforme a cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que dichos soportes metálicos
comprenden cuatro brazos (52, 54, 56, 58) fijados a dichas esquinas
adyacentes de la estructura terminal de los mismos.
7. Un recipiente (10) para transportar
combustible nuclear, que comprende:
- un cuerpo alargado (11) del recipiente que tiene lados, un extremo superior y un extremo inferior y extremos opuestos, y un sistema (38) de soporte terminal conforme a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 en cada extremo opuesto.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Un recipiente conforme a la Reivindicación 7,
en el que dichos extremos y dichos lados de dicho cuerpo del
recipiente están formados al menos en parte de elementos (30, 32,
22, 24) de armazón de madera, estando fijados cada estructura
terminal metálica y dichos soportes a dichos elementos de armazón de
madera a lo largo de dichos extremos y dichos lados,
respectivamente, de dicho cuerpo del recipiente.
9. Un recipiente conforme a la Reivindicación 7
u 8, en el que cada extremo referido del cuerpo del recipiente
incluye elementos (30, 32) de armazón de madera subyacentes a dichas
chapas metálicas, respectivamente, y en un plano paralelo a dicho
plano de dichas estructuras terminales, extendiéndose dicho miembro
de refuerzo entre un par de dichos elementos (30) de estructura de
madera.
10. Un recipiente conforme a la Reivindicación
7, en el que cada extremo del cuerpo del recipiente incluye
elementos terminales (30, 32) de armazón de madera que forman una
estructura terminal (29) de madera subyacente a dichas chapas
terminales metálicas, respectivamente, y en un plano paralelo a
dicho plano de dicha estructura terminal metálica, estando fijado
un panel terminal (34) en cada extremo referido del cuerpo del
recipiente a un lado de dichos elementos terminales (30, 32) de
armazón de madera opuestos a dicha estructura terminal metálica,
proyectándose dicho miembro (50) de refuerzo desde el plano de dicha
estructura terminal metálica para reforzar dicho panel
terminal.
11. Un recipiente conforme a la Reivindicación
10, en el que dicho miembro de refuerzo se extiende entre un par de
dichos elementos (30) de estructura de madera de dicha estructura
terminal de madera y comprende un canal.
Applications Claiming Priority (2)
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