ES2557564T3 - Elemento de conducción térmica que permite mejorar la fabricación de un embalaje de transporte y/o de almacenaje de materiales radiactivos - Google Patents

Elemento de conducción térmica que permite mejorar la fabricación de un embalaje de transporte y/o de almacenaje de materiales radiactivos Download PDF

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ES2557564T3
ES2557564T3 ES12711181.3T ES12711181T ES2557564T3 ES 2557564 T3 ES2557564 T3 ES 2557564T3 ES 12711181 T ES12711181 T ES 12711181T ES 2557564 T3 ES2557564 T3 ES 2557564T3
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Emmanuel Mercier
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Abstract

Un elemento de conducción térmica (20) para embalaje de transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, que comprende: - una parte interna (30) destinada a estar en contacto con un cuerpo lateral (14) del embalaje, - una parte externa (34) destinada a formar una parte de una envolvente externa (24) de dicho embalaje, que retiene unos medios de protección radiológica (22), - una parte intermedia (32) dispuesta entre las partes interna y externa; estando realizadas las partes interna, externa e intermedia de cobre o de una de sus aleaciones; caracterizado porque dicha parte externa (34) está equipada, en cada uno de sus dos extremos opuestos, con una zona (36) de conexión por soldadura a otro elemento de conducción térmica (20), estando realizada cada zona de conexión (36) de acero.

Description

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DESCRIPCION
Elemento de conduccion termica que permite mejorar la fabricacion de un embalaje de transporte y/o de almacenaje de materiales radiactivos
Campo tecnico
La presente invencion se refiere al campo del transporte y/o del almacenaje de materiales radiactivos, tales como unos conjuntos de combustible nuclear, fresco o irradiado.
Preferentemente, la invencion se refiere a un embalaje de materiales radiactivos, del tipo que comprende unos elementos de conduccion termica dispuestos en contacto con un cuerpo lateral, y que delimitan por pares unas cavidades rellenas de bloques de proteccion radiologica, en particular destinados a formar una barrera eficaz contra los neutrones.
Estado de la tecnica anterior
Clasicamente, para asegurar el transporte y/o el almacenaje de conjuntos de combustible nuclear, se utilizan unos dispositivos de ordenacion, igualmente denominados “cesto” o “estante” de ordenacion. Dichos cestos se conocen por ejemplo por los documentos US 2004/062338 y EP 0087350. Estos dispositivos de ordenacion, habitualmente de forma cilindrica y de seccion sustancialmente circular, disponen de una pluralidad de alojamientos adyacentes adecuado cada uno para recibir un conjunto de combustible nuclear. El dispositivo de ordenacion esta destinado a alojarse en la cavidad de alojamiento de un embalaje con el fin de formar conjuntamente con este un contenedor para el transporte y/o el almacenaje de conjuntos de combustible nuclear, en el que la materia radiactiva esta perfectamente confinada.
La cavidad de alojamiento antes mencionada se define generalmente por un cuerpo lateral que se extiende segun una direccion longitudinal del embalaje, estando formado este cuerpo lateral por ejemplo por una abrazadera metalica.
El cuerpo lateral esta rodeado por una pluralidad de elementos de conduccion termica en contacto con el. Ademas, se disponen unos bloques de proteccion radiologica entre estos elementos de conduccion, en particular para formar una barrera contra los neutrones emitidos por los conjuntos de combustible alojados en la cavidad.
Mas precisamente, cada elemento de conduccion termica comprende una parte interna destinada a estar en contacto con el cuerpo lateral del embalaje, y una parte externa destinada a formar una parte de una envolvente exterior del embalaje, reteniendo esta parte externa los bloques de proteccion en el sentido radial externo. Ademas, se dispone una parte intermedia entre las partes interna y externa, con el fin de mantener una con relacion a la otra. Estos elementos de conduccion termica son unos perfiles que transcurren sobre toda o parte de la longitud del embalaje. Presentan generalmente una seccion transversal con forma global en U o en S.
Habitualmente, las partes interna, externa e intermedia estan realizadas de cobre o de una de sus aleaciones. Cuando los elementos de conduccion termica se montan sobre el cuerpo lateral, las partes externas se montan tope con tope, mediante soldadura de sus extremos de cobre.
La implementacion de la soldadura cobre-cobre conduce a la obtencion de soldaduras cuya calidad no es siempre facil de garantizar.
Ademas, la resistencia a la corrosion de estas soldaduras cobre/cobre es reducida, mientras que el embalaje puede someterse a fuertes ambientes corrosivos, principalmente cuando se almacena en unos lugares expuestos al aire marino, o incluso durante unas operaciones de carga del combustible usado en el embalaje, cuando estas operaciones se efectuan bajo el agua. La superficie exterior de las multiples soldaduras debe por tanto someterse a un tratamiento capaz de conferir una funcion anticorrosion. Puede tratarse de la aplicacion de una capa de niquel, o incluso de un tratamiento termico del tipo HVOF (del ingles “High Velocity Oxygen Fuel Thermal Spray Process”). En uno y otro caso, el tratamiento realizado complica el procedimiento de fabricacion, lo que le penaliza en terminos de tiempo y coste.
Por otro lado, para la realizacion de la soldadura cobre-cobre, se requiere un precalentamiento de los perfiles alrededor de 350 - 400 0C. Siendo susceptibles unas temperaturas asi de degradar el material de proteccion radiologica contenido por los elementos de construccion a soldar, debido a ello la colocacion en su sitio de los bloques de proteccion radiologica sobre el embalaje se realiza habitualmente despues de la soldadura de los extremos de cobre. Esto genera por tanto una limitacion de secuenciacion de las etapas del procedimiento de fabricacion del embalaje. Ademas, cuando la introduccion del material de proteccion radiologica se efectua por colada en las cavidades delimitadas por los elementos de conduccion ya soldados tope con tope, desde uno y/o el otro de los extremos longitudinales de estas cavidades, el control visual de la calidad de los bloques despues de la solidificacion es extremadamente dificil de realizar.
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Exposicion de la invencion
La invencion tiene por tanto por objetivo solucionar al menos parcialmente los inconvenientes mencionados en el presente documento anteriormente, relativos a las realizaciones de la tecnica anterior.
Para hacer esto, la invencion tiene por objetivo un elemento de conduccion termica para embalaje de transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, que comprende:
- una parte interna destinada a estar en contacto con un cuerpo lateral del embalaje,
- una parte externa destinada a formar una parte de una envolvente externa de dicho embalaje, que retiene unos medios de proteccion radiologica,
- una parte intermedia dispuesta entre las partes interna y externa;
estando realizadas las partes interna, externa e intermedia de cobre o de una de sus aleaciones.
Segun la invencion, dicha parte externa esta equipada, en cada uno de sus dos extremos opuestos, con una zona de conexion por soldadura a otro elemento de conduccion termica, estando realizada cada zona de conexion de acero.
La invencion permite por tanto realizar unas operaciones de soldadura de tipo acero-acero entre las partes externas de los elementos de conduccion, lo que confiere las ventajas siguientes.
De entrada, la realizacion de soldadura acero-acero es menos compleja y menos costosa que la de la soldadura cobre-cobre. Ademas, conduce a la obtencion de soldaduras de mucha mejor calidad que las obtenidas con una soldadura cobre-cobre.
Por otro lado, en particular cuando las zonas de conexion son de acero inoxidable, no es necesario proceder al tratamiento por niquel o por tratamiento termico del tipo HVOF de las soldaduras realizadas, puesto que la funcion anticorrosion se asegura por la naturaleza misma de la soldadura. El procedimiento de fabricacion del embalaje que incluye unos elementos de conduccion termica de este tipo se encuentra simplificado, por tanto es menos costoso.
La concepcion escogida facilita globalmente el procedimiento de fabricacion del embalaje, mientras conserva lo esencial de estos elementos de conduccion de cobre o de una de sus aleaciones, con el fin de poder cumplir su funcion primera de transferir el calor hacia el exterior del embalaje.
La soldadura acero-acero de las zonas de conexion se efectua generalmente alrededor de 180 0C, temperatura a la que no existen mas que muy reducidos riesgos de degradacion del material de proteccion radiologica contenido por los elementos de conduccion a soldar. De ese modo, la invencion permite no solamente suprimir la etapa de precalentamiento de los elementos de conduccion termica, sino que permite igualmente la colocacion de los bloques de proteccion radiologica sobre el embalaje antes de la soldadura de las zonas de acero. Esto suprime la limitacion de secuenciacion de las etapas del procedimiento de fabricacion del embalaje encontrada en la tecnica anterior.
En este sentido, puesto que se ofrece la posibilidad de colocar los bloques de proteccion radiologica antes de efectuar la soldadura acero-acero de los extremos de los elementos de conduccion, es igualmente posible asegurar la colada de cada bloque solamente en uno de los dos extremos de conduccion que define la cavidad en la que el bloque debe ser alojado, y posteriormente montar el segundo elemento solamente despues de la obtencion de este bloque. En consecuencia, antes del montaje de este segundo elemento de conduccion, el control visual del bloque, cuando se requiere, se convierte en muy facilmente realizable, sobre toda su superficie libre destinada a estar posteriormente recubierta por este segundo elemento de conduccion termica.
En un caso asi, la introduccion del material de proteccion radiologica no se efectua ya necesariamente por los extremos longitudinales de estas cavidades. Se puede efectuar en efecto en varios puntos separados longitudinalmente a la altura de la cara provisionalmente abierta de la cavidad afectada, con el embalaje orientado horizontalmente, lo que limita los riesgos de defectos de rellenado.
Preferentemente, cada zona de conexion esta realizada de acero al carbono, o incluso mas preferentemente de acero inoxidable.
Preferentemente, el elemento de conduccion termica presenta una seccion transversal de forma global en U o en S.
Preferentemente, cada zona de conexion se extiende sobre una longitud circunferencial comprendida entre el 5 y el 15 % de la longitud circunferencial de su parte externa asociada.
Preferentemente, las partes interna, externa e intermedia estan realizadas de una unica pieza, o bien a partir de al
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menos dos partes unidas por soldadura.
La invencion tiene igualmente por objetivo un embalaje para el transporte y/o el almacenamiento de materiales radiactivos, que comprende un cuerpo lateral asi como una pluralidad de elementos de conduccion termica del tipo de aquel descrito en el presente documento anteriormente, cuyas partes internas se disponen en contacto con dicho cuerpo lateral, y cuyas partes externas forman una parte de dicha envolvente externa de dicho embalaje que contiene unos medios de proteccion radiologica, estando completada dicha envolvente externa por dichas zonas de conexion que equipan dichas partes externas, asi como por unas soldaduras que unen estas zonas de conexion de dos en dos.
Preferentemente, dos elementos de conduccion termica cualquiera y directamente consecutivos definen, particularmente con sus zonas de conexion soldadas, una cavidad que aloja un bloque de proteccion radiologica, preferentemente realizado por colada o por un bloque prefabricado.
La invencion tiene igualmente por objetivo un procedimiento de fabricacion de un embalaje para el transporte y/o el almacenamiento de materiales radiactivos tal como se ha descrito en el presente documento anteriormente, que comprende, para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica, la colada de un material de proteccion radiologica en uno de dichos dos elementos de conduccion termica destinados a definir la cavidad en la que dicho bloque esta destinado a ser alojado, efectuandose dicha colada con este elemento de conduccion termica montado sobre el embalaje.
Preferentemente, para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica, el procedimiento comprende las etapas sucesivas siguientes:
- la colada de un material de proteccion radiologica en uno de dichos dos elementos de conduccion termica destinados a definir la cavidad en la que dicho bloque esta destinado a ser alojado, efectuandose dicha colada con este elemento de conduccion termica ensamblado sobre el embalaje; y posteriormente
- el ensamblaje sobre el embalaje de otro de dichos dos elementos de conduccion termica.
Como se ha aludido en el presente documento anteriormente, procediendo de esa manera, el control visual del bloque se convierte en muy facilmente realizable, sobre toda su superficie libre destinada a estar posteriormente recubierta por el otro elemento de conduccion termica.
Ademas, la introduccion del material de proteccion radiologica se puede efectuar en varios puntos separados longitudinalmente a la altura de la cara provisional abierta de la cavidad afectada, lo que limita los riesgos de defectos de rellenado.
Esta secuenciacion particular de las etapas se permite por la posibilidad de realizar la soldadura tope con tope de los extremos de conduccion despues de la formacion de los bloques en su cavidad, sin riesgo de deterioro de estos bloques, y esto debido a la composicion de acero de las zonas de conexion a soldar.
Preferentemente, dicha etapa de ensamblado sobre el embalaje del otro de dichos dos elementos de conduccion termica comprende la fijacion de su parte interna sobre el cuerpo lateral, por ejemplo por soldadura o por atornillado. Comprende igualmente la soldadura acero-acero, de su zona de conexion dedicada, con la zona de conexion del primer elemento ya fijado sobre el embalaje y que aloja el bloque de proteccion radiologica. Alternativamente, dicha etapa de ensamblaje para el embalaje del otro de dichos dos elementos de conduccion termica podria no comprender mas que la soldadura acero-acero antes mencionada, haciendola de manera que su parte interna este solamente en contacto con el cuerpo lateral, sin fijarse sobre este ultimo.
Preferentemente, esas cavidades se rellenan sucesivamente, preferentemente de una en una, con dicho embalaje orientado horizontalmente, e introduciendo el material de proteccion radiologica desde arriba. Esto proporciona una gran facilidad de realizacion del procedimiento, en particular en su etapa de la colada del material de proteccion radiologica, por lo que los riesgos asociados a defectos de rellenado se convierten en extremadamente reducidos.
Se pueden concebir entonces diferentes modos de realizacion preferidos.
Segun un primer modo de realizacion preferido, para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica, la colada del material de proteccion radiologica se efectua directamente en dicho uno de dichos dos elementos de conduccion termica destinados a definir la cavidad en la que dicho bloque esta destinado a ser alojado.
En este caso, la inspeccion visual despues de la colada se puede realizar muy facilmente, sobre toda la longitud de las cavidades. Una vez realizada esta inspeccion, la cavidad se cierra por montaje del otro de los dos elementos de conduccion termica sobre el embalaje.
Segun un modo de realizacion preferido, para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica, la colada
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del material de proteccion radiologica se efectua a traves de al menos un orificio previsto sobre un utillaje montado por encima de dicho uno de dichos dos elementos de conduccion termica destinados a definir la cavidad en la que dicho bloque esta destinado a ser alojado, ensamblandose el otro de dichos dos elementos de conduccion termica sobre el embalaje despues de la retirada de dicho utillaje.
En este caso, el utillaje se puede disenar facilmente para verificar visualmente la buena colocacion del material de proteccion radiologica en la cavidad, por ejemplo con la ayuda de orificios de desbordamiento repartidos segun la direccion longitudinal del embalaje.
Segun un tercer modo de realizacion preferido, para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica, la colada del material de proteccion radiologica se efectua a traves de al menos un orificio previsto sobre la parte intermedia de dicho otro de dichos dos elementos de conduccion termica, montado provisionalmente por encima de dicho uno de dichos dos elementos de conduccion termica destinados a definir la cavidad en la que dicho bloque esta destinado a ser alojado, retirandose a continuacion este otro de dichos dos elementos de conduccion termica y posteriormente vuelto a montar definitivamente sobre el embalaje.
El desmontaje y posteriormente el nuevo montaje del segundo elemento de conduccion permite efectuar, entre estas dos etapas, el control visual de la calidad del bloque. Este tercer modo de realizacion consiste simplemente en sustituir el utillaje del segundo modo por el segundo elemento de conduccion.
Este tercer modo de realizacion podria realizarse alternativamente efectuando la colada del material de proteccion radiologica a traves de al menos un orificio previsto sobre la parte intermedia de dicho otro de dichos dos elementos de conduccion termica, montado definitivamente sobre el embalaje por encima de dicho uno de dichos dos elementos de conduccion termica destinados a definir la cavidad en la que dicho bloque esta destinado a ser alojado. Esta alternativa se escoge particularmente cuando no se debe realizar ningun control visual de los bloques. Este segundo elemento de conduccion termica no tiene ya por tanto que ser montado provisionalmente, desmontado, y posteriormente vuelto a montar definitivamente sobre el embalaje.
Cualquiera que sea el modo de realizacion disenado, la soldadura de las zonas de conexion de dos en dos se realiza preferentemente despues de que todos los bloques de proteccion radiologica del embalaje hayan sido realizados por colada en su cavidad asociada.
Surgiran otras ventajas y caracteristicas de la invencion en la descripcion detallada no limitativa del presente documento a continuacion.
Breve descripcion de los dibujos
Esta descripcion se realiza en relacion a unos dibujos adjuntos entre los que:
- la figura 1 representa una vista en perspectiva de un contenedor para el transporte y/o el almacenamiento de conjuntos de combustible nuclear, que comprende un embalaje segun un modo de realizacion preferido de la presente invencion;
- la figura 2 representa una vista mas detallada en perspectiva de uno de los dos elementos de conduccion termica del embalaje, igualmente objeto de la presente invencion;
- la figura 3 representa una vista en seccion transversal que muestra una parte del embalaje mostrado en la figura 1;
- las figuras 3a a 3c representan diferentes etapas de un procedimiento de fabricacion del embalaje mostrado en las figuras anteriores, segun un primer modo de realizacion preferido de la invencion;
- las figuras 4a a 4c representan diferentes etapas de un procedimiento de fabricacion del embalaje mostrado en las figuras 1 a 3, segun un segundo modo de realizacion preferido de la invencion;
- las figuras 5a y 5b representan diferentes etapas de un procedimiento de fabricacion del embalaje mostrado en las figuras 1 a 3, segun un tercer modo de realizacion preferido de la invencion; y
- la figura 6 representa una vista similar a la de la figura 5a, segun una alternativa de realizacion.
Exposicion detallada de modos de realizacion preferidos
Con referencia inicialmente a la figura 1, se ve un contenedor 1 para el transporte y/o el almacenamiento de conjuntos de combustible nuclear. Se recuerda en este sentido de la invencion no esta de ninguna forma limitada al transporte/almacenamiento de este tipo de materia nuclear.
El contenedor 1 comprende globalmente un embalaje 2 objeto de la presente invencion, en cuyo interior se
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encuentra un dispositivo de ordenacion 4, igualmente denominado cesto de ordenacion. El dispositivo 4 se preve para ser colocado en una cavidad de alojamiento 6 del embalaje 2, como lo muestra la figura 1 en la que es igualmente posible distinguir el eje longitudinal 8 de este embalaje, confundido con los ejes longitudinales del dispositivo de ordenacion y de la cavidad de alojamiento.
En toda la descripcion, el termino “longitudinal” debe comprenderse como paralelo al eje longitudinal 8, y el termino “transversal” debe comprenderse como ortogonal a este mismo eje longitudinal 8.
De manera clasica, el dispositivo de ordenacion 4 comprende una pluralidad de alojamientos adyacentes dispuestos paralelamente al eje 8, siendo cada uno de estos ultimos adecuado para recibir al menos un conjunto de combustible de seccion cuadrada o rectangular, y preferentemente uno solo. El contenedor 1 y este dispositivo 4 se han mostrado en una posicion vertical de carga/descarga de los conjuntos de combustible, diferente de la posicion horizontal/acostada habitualmente adoptada durante el transporte de los conjuntos.
De manera general, el embalaje 2 dispone inicialmente de un fondo 10 sobre el que esta destinado a reposar el dispositivo 4 en posicion vertical, de una cubierta 12, y de un cuerpo lateral 14 que se extiende alrededor y segun el eje longitudinal 8, paralelo a la direccion longitudinal. El fondo 10 y cubierta 12 estan asi separados uno de la otra segun la direccion longitudinal del embalaje, paralelo al eje 8.
Es este cuerpo lateral 14 el que define la cavidad de alojamiento 6, con la ayuda de una superficie inferior lateral de forma sustancialmente cilindrica y de seccion circular, y de eje confundido con el eje 8. El cuerpo lateral 14 puede tomar la forma de una abrazadera metalica gruesa, realizada preferentemente de acero.
El fondo 10, que define el fondo de la cavidad 6 abierta a la altura de la cubierta 12, se puede realizar en una unica pieza con una parte al menos del cuerpo lateral 14, sin salirse del marco de la invencion.
El embalaje 2 incluye ademas, rodeando y haciendo contacto con la superficie exterior del cuerpo lateral 14, una pluralidad de elementos de conduccion termica 20 que se extienden radialmente hacia el exterior, asi como a lo largo de una gran parte de la longitud de este cuerpo 14, segun la direccion del eje 8.
Los elementos 20 son unos perfiles especificos de la presente invencion, que se detallaran en el presente documento a continuacion con referencia a las figuras siguientes. Permiten evacuar el calor desprendido por los conjuntos de combustible presentes en el cesto de ordenacion 4, hacia el exterior del embalaje.
Participan igualmente en el alojamiento y el mantenimiento de los bloques de proteccion radiologica 22, esencialmente concebidos para formar una barrera contra los neutrones. Los bloques se obtienen preferentemente por colada, como se expondra en el presente documento a continuacion, y se realizan de un material cualquiera que sea considerado apropiado por el experto en la materia, como una resina.
Los elementos de conduccion termica 20 participan igualmente en la formacion de la envolvente exterior 24 del embalaje, centrada sobre el eje 8. Ademas, aunque esto no haya sido representado, esta envolvente puede estar equipada con aletas que favorecen los intercambios termicos con el aire ambiente.
El embalaje esta provisto igualmente con tapas amortiguadoras (no representadas) que recubren respectivamente la cubierta 12 y el fondo 10 de este embalaje, asi como dos coronas de amortiguacion 60 que rodean el cuerpo lateral 14, y dispuestas respectivamente en los extremos longitudinales de los perfiles 20 y de los bloques 22. Estas coronas 60 sobresalen radialmente hacia el exterior con relacion a la envolvente 24, con el fin de constituir unas zonas de impacto preferente en caso de caida accidental, cuando el embalaje esta orientado horizontalmente.
Por referencia ahora a la figura 2, se puede ver uno de los elementos de conduccion termica 20, que toma la forma de un perfil de seccion en forma general de U tumbada sobre una de sus dos ramas destinada a hacer contacto con la superficie exterior del cuerpo lateral del embalaje.
La rama de la U en cuestion forma una parte radial interna 30 del elemento 20. Esta unida en uno de sus extremos a un extremo de una parte intermedia 32 que forman la base de la U, cuyo otro extremo esta unido a una parte externa 34 que forma la otra rama de la U. Esta parte externa 34 esta destinada a formar una parte de la envolvente externa del embalaje, mencionada en el presente documento anteriormente.
Las partes interna, externa e intermedia de cada elemento 20 estan realizadas de cobre o de una de sus aleaciones, por ejemplo en una unica pieza.
Una de las particularidades de la presente invencion reside en el hecho de que la parte externa 34 esta equipada, en cada uno de sus dos extremos opuestos, con una zona 36 de conexion por soldadura a otro elemento de conduccion termica, realizandose cada zona de conexion 36 de acero, preferentemente de acero inoxidable.
Cada zona 36 toma la forma de una pinza que se extiende sobre toda la longitud del perfil 20, sobre la longitud
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circunferencial ampliamente inferior a la de la parte externa. De ese modo, se preve preferentemente que la longitud circunferencial “I” de cada zona 36 este comprendida entre el 5 y el 15 % de la longitud circunferencial “L” de la parte externa 34.
Una de las dos zonas de conexion 36 prolonga el extremo libre de la rama de la U 34, mientras que la otra zona 36 se extiende a partir del angulo formado por esta misma rama 34 y la base de la U.
Con referencia a la figura 3, se puede apreciar que los elementos de conduccion termica 20 se fijan al cuerpo lateral del embalaje 14 por su parte interna 30, por ejemplo mediante soldadura o mediante atornillado, favoreciendose en este caso un contacto superficial de manera que se tenga una buena transferencia de calor. Los elementos 20 se fijan igualmente tope con tope por soldadura de las zonas de conexion 36 relacionadas. Las soldaduras 40 obtenidas son del tipo acero-acero, realizadas a una temperatura de alrededor de 180 °C. Preferentemente, no se requiere ningun tratamiento anticorrosivo sobre estas soldaduras 40, en particular cuando las zonas 36 estan realizadas de acero inoxidable.
De ese modo, la envolvente externa 24 del embalaje esta constituida por las partes externas 34, las zonas de conexion 36 y la soldaduras 40.
Los elementos de conduccion termica 20 definen por pares unas cavidades en las que se alojan los bloques de proteccion radiologica 22. Mas precisamente, cada cavidad 50 esta delimitada radialmente hacia el interior por la parte interna 30 de un primer elemento 20 y por una parte de la superficie exterior del cuerpo 14 del embalaje. Esta delimitada radialmente hacia el exterior por la parte externa 34 de este mismo primer elemento 20, asi como por la zona de conexion 36 prevista en el extremo libre de esta rama 34. La delimitacion radial hacia el exterior se asegura igualmente por la zona de conexion 36 de un segundo elemento de conduccion 20, y por la soldadura 40 que le une a la zona 36 antes mencionada que pertenece al primer elemento. Cada cavidad 50 esta delimitada por otro lado en la direccion circunferencial 52, en los dos sentidos, respectivamente por las partes intermedias 32 de los primer y segundo elementos de conduccion 20.
Finalmente, las cavidades 50 se cierran en sus extremos longitudinales por la estructura de las coronas de amortiguacion 60 representadas en la figura 1.
Con referencia ahora a las figuras 3a a 3c, se representan diferentes etapas del procedimiento de fabricacion del embalaje 2 descrito en el presente documento anteriormente, segun un primer modo de realizacion preferido de la invencion.
En este primer modo de realizacion, asi como los siguientes, las cavidades 50 se rellenan sucesivamente, una a una y por la parte superior, con el embalaje 2 orientado horizontalmente.
El embalaje se situa entonces de manera que el ultimo elemento de conduccion 20a a ser ensamblado sobre el cuerpo lateral 14 este abierto sustancialmente verticalmente hacia arriba, estando la U por tanto sustancialmente recta. En este instante representado en la figura 3a, la cavidad 50, abierta hacia arriba, esta vacia. Por otro lado, el otro elemento de conduccion, destinado a cerrar esta cavidad, no esta aun montado sobre el embalaje.
La cavidad 50 se rellena a continuacion por colada de un material de proteccion neutronica, tal como resina. Esta colada, esquematizada por la flecha 64 de la figura 3b, se efectua directamente en el volumen delimitado por el primer elemento 20a y por las coronas de amortiguacion del embalaje, colocando la maquina de colada (no representada) por encima de este volumen a rellenar. El material que sale de la maquina puede verterse por lo tanto directamente, por gravedad, en el volumen dedicado, atravesando la abertura definida entre los dos extremos libres de las ramas de la U. Esta colada se efectua preferentemente en varios puntos de inyeccion de material, repartidos a lo largo de la direccion longitudinal del embalaje.
La colada se detiene cuando se alcanza el nivel deseado de rellenado en la cavidad 50, siendo este nivel preferentemente sobre o en la proximidad de la zona de conexion superior 36 del elemento 20a.
La maquina de colada se retira a continuacion, mientras que el material colado se solidifica por polimerizacion en la cavidad 50. Una vez obtenido el bloque solido, es facilmente posible realizar su control visual en toda su longitud, a la altura de la superficie superior libre del bloque, orientado horizontalmente hacia arriba. El control visual de la calidad del material de proteccion neutronica consiste por ejemplo en verificar, tras la solidificacion, que no hay fisuras que se abran en el material, pudiendo provenir estas fisuras de un problema de polimerizacion vinculado a un mal control de la temperatura durante la etapa de colada, o de un problema de proporcion de la mezcla del material.
Tras la inspeccion del bloque, el segundo elemento de conduccion 20b se monta sobre el embalaje, por atornillado o soldadura de su parte interna 30 sobre el cuerpo lateral, como es visible en la figura 3c. Su parte intermedia 32 llega a cerrar la cavidad 50, y su zona de conexion inferior 36 se coloca enfrente de la zona de conexion superior 36 del primer elemento 20a, un contacto que se realiza eventualmente entre estas dos zonas.
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El embalaje se pone a continuacion a girar alrededor de su eje 8 con el fin de orientar convenientemente el segundo elemento de conduccion 20b de manera que se pueda realizar su rellenado de una manera identica a la que acaba de ser descrita.
Esta sucesion de operaciones se reitera entonces tantas veces como sea necesario para recubrir la integridad del cuerpo lateral del embalaje 14 con los elementos de conduccion 20 y los bloques 22. No es preferentemente hasta despues de la formacion de todos los bloques 22 cuando se realiza la soldadura de las zonas de conexion 36, de dos en dos. Esto permite en particular realizar las soldaduras en un orden diferente a aquel en el que se suceden segun la direccion circunferencial.
Con referencia ahora a las figuras 4a a 4c, representan diferentes etapas del procedimiento de fabricacion del embalaje 2 descrito en el presente documento anteriormente, segun un segundo modo de realizacion preferido de la invencion.
La primera etapa consiste siempre en posicionar el embalaje de manera que el ultimo elemento de conduccion 20a que acaba de ser montado sobre el cuerpo lateral 14 este abierto sustancialmente verticalmente hacia arriba, estando por tanto la U sustancialmente recta. En ese instante representado en la figura 4a, la cavidad 50, abierta hacia arriba, esta vacia. Por otro lado, el otro elemento de conduccion, destinado cerrar esta cavidad, no esta aun montado sobre el embalaje.
La cavidad 50 se rellena a continuacion, no ya por colada directa del volumen delimitado por el primer elemento 20a, sino atravesando unos orificios 70 practicados a traves de un utillaje 72 montado por encima del elemento 20a, por ejemplo reposando sobre la zona de conexion superior 36, como se ha esquematizado en la figura 4b. La maquina de colada permite por tanto introducir el material en la cavidad provisionalmente cerrada por el utillaje, por los orificios 70 practicados en este utillaje 72, preferentemente repartidos segun la direccion longitudinal. La colada, esquematizada por la flecha 64 de la figura 4b, se detiene cuando se alcanza el nivel deseado de rellenado en la cavidad 50. En este sentido, se pueden practicar otros orificios a traves del utillaje 72, de manera que constituyan unos orificios de “demasiado lleno” que permitan indicar visualmente al operador el momento en el que se ha alcanzado el rellenado.
La maquina de colada y el utillaje se retiran a continuacion, mientras que el material colado se solidifica en la cavidad 50. Una vez obtenido el bloque solido, y efectuado su control visual, se monta el segundo elemento de conduccion 20b sobre el embalaje, por atornillado o soldadura de su parte interna 30 sobre el cuerpo lateral, como es visible en la figura 4c, de una manera analoga a la descrita para el primer modo de realizacion preferido.
Finalmente, en el tercer modo de realizacion preferido representado en las figuras 5a y 5b, el utillaje es sustituido por el segundo elemento de conduccion 20b, que se instala por lo tanto provisionalmente sobre el embalaje 2 durante la colada 64, que se efectua a traves de los orificios 70 previstos en la parte intermedia 32 de este elemento de conduccion 20b.
Al final de la colada 64, el segundo elemento 20b se desmonta, por ejemplo despues de haberse montado provisionalmente mediante un atornillado parcial sobre el cuerpo lateral 14, y posteriormente se efectua la inspeccion del bloque. A continuacion, se vuelve a montar el segundo elemento de conduccion 20b definitivamente sobre el cuerpo lateral, siempre por atornillado o soldadura.
Segun una variante de este tercer modo de realizacion, igualmente aplicable al segundo modo, los elementos de conduccion termica 20 toman una seccion de forma global en S, y no de U. Esta variante se representa la figura 6.
Por supuesto, se pueden aportar por el experto en la materia diversas modificaciones a la invencion que acaba de ser descrita, unicamente a titulo de ejemplos no limitativos.

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    55
    60
    65
    REIVINDICACIONES
    1. Un elemento de conduccion termica (20) para embalaje de transporte y/o almacenamiento de materiales radiactivos, que comprende:
    - una parte interna (30) destinada a estar en contacto con un cuerpo lateral (14) del embalaje,
    - una parte externa (34) destinada a formar una parte de una envolvente externa (24) de dicho embalaje, que retiene unos medios de proteccion radiologica (22),
    - una parte intermedia (32) dispuesta entre las partes interna y externa;
    estando realizadas las partes interna, externa e intermedia de cobre o de una de sus aleaciones;
    caracterizado porque dicha parte externa (34) esta equipada, en cada uno de sus dos extremos opuestos, con una zona (36) de conexion por soldadura a otro elemento de conduccion termica (20), estando realizada cada zona de conexion (36) de acero.
  2. 2. Elemento de conduccion termica segun la reivindicacion 1, caracterizado porque cada zona de conexion (36) esta realizada de acero al carbono, o de acero inoxidable.
  3. 3. Elemento de conduccion termica segun la reivindicacion 1 o la reivindicacion 2, caracterizado porque presenta una seccion transversal de forma global en U o en S.
  4. 4. Elemento de conduccion termica segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque cada zona de conexion (36) se extiende sobre una longitud circunferencial (1) comprendida entre el 5 y el 15 % de la longitud circunferencial (L) de su parte externa asociada.
  5. 5. Elemento de conduccion termica segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las partes interna, externa e intermedia estan realizadas de una unica pieza, o bien a partir de al menos dos partes unidas por soldadura.
  6. 6. Embalaje (2) para el transporte y/o el almacenamiento de materiales radiactivos, que comprende un cuerpo lateral (14) asi como una pluralidad de elementos de conduccion termica (20) segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, cuyas partes internas (30) estan dispuestas en contacto con dicho cuerpo lateral (14), y cuyas partes externas (34) forman una parte de dicha envolvente externa (24) de dicho embalaje que contiene unos medios de proteccion radiologica (22), estando completada dicha envolvente externa por dichas zonas de conexion (36) que equipan dichas partes externas, asi como por unas soldaduras (50) que unen estas zonas de conexion de dos en dos.
  7. 7. Embalaje segun la reivindicacion 6, caracterizado porque dos elementos de conduccion termica (20) cualesquiera y directamente consecutivos definen, particularmente con sus zonas de conexion soldadas (36), una cavidad (50) que aloja un bloque de proteccion radiologica (22).
  8. 8. Procedimiento de fabricacion de un embalaje (2) para el transporte y/o el almacenamiento de materiales radiactivos segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica (22), se realiza la colada de un material de proteccion radiologica en uno de dichos dos elementos de conduccion termica (20a) destinados a definir la cavidad (50) en la que dicho bloque (22) esta destinado a ser alojado, efectuandose dicha colada con este elemento de conduccion termica (20a) ensamblado sobre el embalaje.
  9. 9. Procedimiento segun la reivindicacion anterior, caracterizado porque para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica (22), se realizan las etapas siguientes sucesivas:
    - la colada de un material de proteccion radiologica en uno de dichos dos elementos de conduccion termica (20a) destinados a definir la cavidad (50) en la que dicho bloque (22) esta destinado a ser alojado, efectuandose dicha colada con este elemento de conduccion termica (20a) ensamblado sobre el embalaje; y posteriormente
    - el ensamblaje sobre el embalaje de otro de dichos dos elementos de conduccion termica (20b).
  10. 10. Procedimiento segun la reivindicacion 9, caracterizado porque dichas cavidades (50) se rellenan sucesivamente, preferentemente de una en una, con dicho embalaje orientado horizontalmente, e introduciendo el material de proteccion radiologica desde arriba.
  11. 11. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado porque para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica (22), la colada del material de proteccion radiologica se efectua directamente en dicho uno de
    dichos dos elementos de conduccion termica (20a) destinados a definir la cavidad en la que dicho bloque esta destinado a ser alojado.
  12. 12. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado porque para al menos uno de dichos bloques de 5 proteccion radiologica (22), la colada del material de proteccion radiologica se efectua a traves de al menos un
    orificio (70) previsto sobre un utillaje (72) montado por encima de dicho uno de dichos dos elementos de conduccion termica (20a) destinados a definir la cavidad (50) en la que dicho bloque (22) esta destinado a ser alojado, ensamblandose el otro de dichos dos elementos de conduccion termica (20b) sobre el embalaje despues de la retirada de dicho utillaje (72).
    10
  13. 13. Procedimiento segun la reivindicacion 10, caracterizado porque para al menos uno de dichos bloques de proteccion radiologica (22), la colada del material de proteccion radiologica se efectua a traves de al menos un orificio (70) previsto sobre la parte intermedia (32) de dicho otro de dichos dos elementos de conduccion termica (20b), montado provisionalmente por encima de dicho uno de dichos dos elementos de conduccion termica (20a)
    15 destinados a definir la cavidad (50) en la que dicho bloque (22) esta destinado a ser alojado, retirandose a continuacion este otro de dichos dos elementos de conduccion termica (20b) y posteriormente volviendose a montar definitivamente sobre el embalaje.
  14. 14. Procedimiento segun una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, caracterizado porque la soldadura de las 20 zonas de conexion (36) de dos en dos se realiza despues de que todos los bloques de proteccion radiologica (22)
    del embalaje hayan sido realizados por colada en su cavidad asociada (50).
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