ES2948199T3

ES2948199T3 - Módulo ventilado resistente a inundación y al viento para el almacenamiento de combustible nuclear gastado

Info

Publication number: ES2948199T3
Application number: ES19859211T
Authority: ES
Inventors: Krishna P Singh; Paul Stefan Anton
Original assignee: Holtec International Inc
Current assignee: Holtec International Inc
Priority date: 2018-09-11
Filing date: 2019-09-11
Publication date: 2023-09-01
Anticipated expiration: 2039-09-11
Also published as: US20200082953A1; US10878973B2; KR102544946B1; KR20210046812A; EP3850642A4; EP3850642B1; FI3850642T3; WO2020056040A1; CN112703563A; EP3850642A1

Abstract

Un módulo de almacenamiento enfriado pasivamente para combustible nuclear gastado incluye un cuerpo alargado que incluye un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, una placa base, una tapa desmontable y una cavidad para sostener un recipiente de combustible que contiene conjuntos de combustible nuclear gastado que emiten calor. Los conductos de entrada de aire de refrigeración espaciados extraen aire de refrigeración ambiental radialmente hacia el interior de una porción inferior de la cavidad. El aire fluye hacia arriba en la cavidad a lo largo del recipiente y se descarga desde el extremo superior del módulo a la atmósfera mediante circulación natural. Los conductos de entrada de aire pueden tener una configuración recurvada y de múltiples ángulos que comprende una o más secciones en ángulo oblicuo en una realización. Las aberturas exteriores de los extremos de entrada de los conductos de entrada están dispuestas a una elevación mayor que las aberturas interiores de los extremos de salida para evitar la entrada de agua estancada y relacionada con inundaciones. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo ventilado resistente a inundación y al viento para el almacenamiento de combustible nuclear gastado ANTECEDENTES

La presente invención se refiere generalmente a módulos ventilados de almacenamiento seco utilizados para almacenamiento y/o transporte de combustible nuclear gastado emisor de calor ("SNF") a partir de plantas generadoras de energía nuclear o de otras instalaciones.

En el funcionamiento de reactores nucleares, la fuente de energía nuclear está típicamente en la forma de una pluralidad de tubos huecos de Zircaloy, cada uno de los cuales está lleno con pellets de uranio enriquecido, que están dispuestos colectivamente en conjuntos referidos como conjuntos de combustible. Cuando la energía en el conjunto de combustible se ha agotado hasta un cierto nivel predeterminado, se retira el conjunto de combustible desde el reactor nuclear y se refiere como combustible nuclear usado o gastado ("SNF"). La estructura estándar utilizada para empaquetar conjuntos de combustible usados o gastados descargados desde reactores de agua ligera para su envío fuera del sitio o para almacenamiento seco en el sitio se conoce como cesto de combustible. El cesto de combustible es esencialmente un conjunto de celdas de almacenamiento prismáticas, cada una de las cuales comprende, a su vez, una pluralidad de barras de combustible nuclear gastadas individuales. La cesta de combustible está dispuesta dentro de un recipiente de almacenamiento metálico que, a su vez, está colocado dentro de un sobreembalaje exterior ventilado o módulo para transporte y/o almacenamiento seguros de los múltiples conjuntos de combustible gastados dentro del cesto de combustible interior.

Además de emitir peligrosos neutrones neutralizantes y fotones gamma (es decir, neutrones y radiación gamma) que requieren blindaje protector, el SNF altamente radioactivo en los conjuntos de combustible produce todavía calor considerable, que debe disiparse para evitar daño en los conjuntos de combustible. La refrigeración de módulos ventilados convencionales adolece de varios inconvenientes. Las entradas de aire de refrigeración están dispuestas típicamente cerca de la almohadilla de soporte y son susceptibles de bloquearse por nieve, los residuos o aguas de escurrentía o del suelo en sitios exteriores propensos a inundaciones. En localizaciones sin protección, la variabilidad en la dirección del viento con respecto a la ubicación de las localizaciones de los conductos de entrada y salida de aire de refrigeración puede impactar adversamente sobre el caudal de aire y la refrigeración de los conjuntos de combustible. En sitios soleados, la almohadilla de soporte absorbe radiación solar que calienta la almohadilla, calentado de esta manera a su vez el aire de entrada a medida que pasa sobre la almohadilla, puesto que las entradas de aire están cerca de la almohadilla. Esto afecta adversamente al rendimiento y a la eficiencia que resulta en refrigeración inadecuada de los conjuntos de combustible mantenidos dentro del módulo de almacenamiento exterior.

Un ejemplo de contenedor de transporte para sustancias radioactivas que generan calor a partir de descomposición se describe en el documento DE1146209B.

Existe una necesidad de módulos de almacenamiento de combustible nuclear mejorado.

BREVE SUMARIO

La presente solicitud se refiere a un sistema de almacenamiento seco ventilado mejorado para refrigerar pasivamente combustible nuclear gastado utilizando aire de refrigeración ambiental disponible. Un contenedor o módulo de almacenamiento ventilado exterior para almacenamiento seco de SNF. El módulo tiene un cuerpo alargado, que comprende una cavidad interna configurada para contener un recipiente individual de SNF, que contiene una pluralidad de conjuntos de combustible nuclear emisor de calor. El módulo puede estar orientado verticalmente en una realización y descansa sobre una almohadilla de soporte de hormigón. Una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración orientados radialmente espaciados circunferencialmente alrededor del cuerpo de módulo conectan para comunicación de fluido la cavidad interna con aire de refrigeración ambiental fuera del módulo. Cada uno de los conductos de entrada extrae aire de refrigeración radialmente hacia dentro de la cavidad a través de circulación natural y distribuye el aire alrededor del recipiente, que emite el calor producidos por el SNF. El aire de refrigeración fluye a lo largo del recipiente y hacia arriba en la cavidad debido al efecto de chimenea natural, a medida que ese calienta por el calor emitido por el SNF dentro del recipiente y sale por la parte superior de la cavidad a través de uno de una pluralidad de conductos de salida de aire. Los conductos de salida pueden estar orientados radialmente en una realización. No se utilizan soplantes o ventiladores para suministrar aire de refrigeración presurizado al recipiente.

En una realización, cada uno de los conductos de entrada de aire puede tener una configuración curva para extraer aire de refrigeración radialmente hacia dentro e inicialmente hacia arriba dentro de cada conducto de entrada de aire, y entonces redirigir el aire de refrigeración hacia abajo en el conducto de entrada de aire dentro de la parte más baja de la cavidad interior del módulo. Los conductos de entrada pueden tener una configuración de múltiples ángulos, de tal manera que no existe ninguna línea recta de visión entre los orificios extremos de entrada y salida de los conductos de entrada de aire para prevenir la transmisión de neutrones desde el recipiente hasta la atmósfera ambiental. En algunas realizaciones, puede incorporarse el blindaje de atenuación de la radiación, que comprende acero u otros insertos o protectores de atenuación de la radiación dentro de los conductos para mejorar el bloqueo de la radiación.

Cada uno de los conductos de entrada de aire de refrigeración tiene un orificio extremo de entrada localizado en una elevación diferente preferiblemente más alta que el orificio extremo de salida, que se abre dentro de la cavidad del módulo de almacenamiento. Los orificios extremos de entrada pueden estar suficientemente elevados por encima del la almohadilla de soporte de hormigón y debajo del módulo para prevenir que entren inundaciones de agua dentro del módulo, particularmente en los sitios de almacenamiento de SNF propensos a inundaciones. Además, esto eleva ventajosamente los orificios extremos de entrada de cada conducto por encima de la almohadilla o suelo que rodea el módulo de almacenamiento de combustible a una distancia suficiente para minimizar el calentamiento del aire de refrigeración que entra en los conductos por las almohadillas de soporte de hormigón encontradas por las disposiciones de conductos de módulos de almacenamiento de combustible SNF convencionales anteriores, descritas previamente más arriba. Los orificios de entrada están dispuestos para extraer aire radialmente directamente hacia dentro de la cavidad interna del módulo desde el entorno ambiental que rodea la porción inferior del módulo de almacenamiento. En una realización, los orificios extremos de entrada de cada conducto de entrada de aire de refrigeración pueden estar preferiblemente debajo de la línea media vertical del módulo. Esto evita también la interferencia térmica entre los conductos de entrada y los conductos de salida de aire cerca de la parte superior del módulo para evitar el calentamiento del aire de refrigeración introducido en la cavidad del módulo con el aire ya calienta que abandona los conductos de salida. En algunas realizaciones, los orificios extremos de entrada tienen una disposición escalonada verticalmente, en la que la elevación del orificio extremo de entrada de cada conducto de entrada de aire está a una elevación diferente que el orificio extremo de entrada de cada conducto de aire de entrada adyacente para maximizar el suministro de aire ambiental frío disponible para cada conducto de entrada en el caso de que la estratificación de la temperatura del aire que rodea el módulo de almacenamiento esté presente cuando el aire está en calma.

La presente divulgación proporciona una tapa de módulo mejorada comprendida de una carcasa metálica rellena con hormigón para protección de la radiación. La tapa está configurada de tal manera que una interfaz entre el extremo superior del módulo de almacenamiento de SNF y la tapa forma un intersticio anular vertical, que se extiende circunferencialmente, que define conductos radiales de salida de aire para eyectar aire de refrigeración calentado por el recipiente en la cavidad del módulo hacia la atmósfera. En lugar de una multitud de conductos de salida de aire discretos individuales, que incrementan la resistencia al flujo de aire, los presentes conductos de salida de aire están abiertos radialmente a la atmósfera sustancialmente alrededor de 360 grados completos alrededor de la circunferencia de la interfaz de la tapa-al-módulo para minimizar la resistencia al flujo de aire y maximizar la eyección de aire de refrigeración caliente, descargando el aire alrededor de toda la circunferencia del módulo. Esto proporciona un flujo de salida esencialmente radialmente simétrico de aire caliente desde el módulo.

La presente tapa del módulo comprende también una pareja de vigas elevadoras en la forma de placas verticales incrustadas en el revestimiento de hormigón de la tapa. Las vigas de elevación pueden estar dispuestas en una configuración de forma de X interbloqueada en una realización. cada una de las placas de vigas tiene una porción inferior expuesta, que se extiende hacia abajo, que puede estar escalonada en configuración y es insertable en la parte superior abierta del módulo de almacenamiento de SNF para crear dispersión de neutrones y mejorar la atenuación de la radiación. Además, esta configuración única proporciona una característica de resistencia al viento, que divide el conducto de salida radial de aire de refrigeración en cuatro sectores o cuadrantes discretos debajo de la tapa en la interfaz con el cuerpo del módulo de bloqueo. Esto mitiga ventajosamente los impactos adversos del viento que actúa directamente contra el flujo de descarga del aire de refrigeración caliente radialmente hacia fuera de los conductos de salida de aire del módulo. De acuerdo con ello, debido a que el viento sopla típicamente desde una dirección cada vez, solamente el aire de refrigeración caliente descargado principalmente desde un cuadrante de salida de aire de refrigeración puede estar afectado adversamente, puesto que la porción inferior que se extiende hacia abajo de las placas de vigas de elevación protege o envuelve los otros cuadrantes restantes de salida de aire contra el viento. Cabe señalar, además, que la descarga de aire de refrigeración caliente desde todos los sectores o cuadrantes en el extremo superior del módulo debajo de la tapa crea un área más grande de flujo de salida de aire y al mismo tiempo menos resistencia al flujo que conductos más pequeños individuales. Esto maximiza ventajosamente el flujo de salida de aire caliente y la retirada de calor desde el recipiente de SNF hasta el módulo.

En un aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un cuerpo de módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para retener un recipiente de almacenamiento de combustible; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración espaciados circunferencialmente aparte alrededor del cuerpo, formando cada uno de los conductos de entrada un paso de entrada de aire orientado radialmente, que conecta la atmósfera ambiental con la cavidad interna; cada conducto de entrada de aire tiene un orifico extremo de entrada en una superficie exterior de la pared lateral y un orificio extremo de salida en una superficie interior de la pared lateral adyacente a la cavidad; en donde cada uno de los conductos de entrada tiene una configuración curvada para introducir aire de refrigeración radialmente hacia dentro e inicialmente hacia arriba desde la atmósfera ambiental, y entonces redirigir el aire de refrigeración hacia abajo a través del conducto de entrada de aire dentro de una parte inferior de la cavidad interna del módulo.

En otro aspecto, un sistema de almacenamiento ventilado seco para refrigeración pasiva de combustible nuclear gastado comprende: un módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, y una pared lateral que se extiende entre los extremos que definen una cavidad interior, que se extiende a lo largo de un eje longitudinal; la pared interior que incluye una carcasa interior, una carcasa exterior, un material de relleno que protege contra radiación dispuesto entre las carcasas; una pluralidad de placas de interconexión orientadas radialmente incrustadas en el material de relleno y soldadas a las carcasas interior y exterior para acoplar rígidamente las carcasas juntas; una placa de base fijada con efecto de sellado al extremo inferior del módulo; una tapa amovible acoplada de forma desmontable al extremo superior del módulo; un recipiente de almacenamiento de combustible dispuesto en la cavidad interior y que contiene combustible nuclear gastado emisor de calor; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración, cada uno de los cuales forma un paso de entrada de aire orientado radialmente a través de la pared lateral del módulo configurado para conectar en comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interna; cada uno de los conductos de entrada de aire tiene un orificio extremo de entrada en la superficie exterior de la pared lateral, que está en una elevación más alta que un orificio extremo de salida de cada conducto de entrada de aire en una superficie interior de la pared lateral adyacente a la cavidad interior; en donde el aire de refrigeración es introducido en la cavidad interna a través de cada conducto de entrada de aire, fluye hacia arriba a lo largo del recipiente, calentado de esta manera el aire de refrigeración, y el aire de refrigeración caliente es descargado de retorno a la atmósfera a través de una pluralidad de conductos de salida de aire.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible; una placa de base fijada al extremo inferior del cuerpo de módulo; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración que conectan para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interna; y una tapa acoplada de forma desprendible a un extremo superior del cuerpo de módulo para acceder a la cavidad interna; comprendiendo la tapa una carcasa metálica rellena con hormigón y una primera viga de elevación incrustada en el hormigón; en donde la primera viga de elevación incluye una porción inferior, que se proyecta hacia abajo a través y debajo de una cubierta inferior de la tapa dentro de un extremo superior de la cavidad.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración espaciados circunferencialmente aparte alrededor del cuerpo, formando cada uno de los conductos de entrada un paso de entrada de aire orientado radialmente a través de la pared lateral que conecta para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interior; teniendo cada uno de los conductos de entrada de aire un orificio extremo de entrada en una superficie exterior de la pared lateral, que está en una elevación más alta que un orificio extremo de salida de cada conducto de entrada de aire en una superficie interior de la pared lateral adyacente a la cavidad interior; comprendiendo cada uno de los conductos de entrada de aire una pared de techo superior y una pared de techo inferior; en donde un punto más alto de la pared de techo de cada conducto de entrada de aire está en una elevación más alta que una parte superior del orificio extremo de entrada del conducto de entrada de aire.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un cuerpo de módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración espaciados circunferencialmente aparte alrededor del cuerpo, formando cada uno de los conductos de entrada un paso de entrada de aire orientado radialmente a través de la pared lateral que conecta para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interior; teniendo cada uno de los conductos de entrada de aire un orificio extremo de entrada exterior y un orificio extremo de salida de aire adyacente a la cavidad;

en donde los orificios extremos de entrada están escalonados verticalmente en una disposición en la que la elevación del orificio extremo de entrada de cada conducto de entrada de aire está a una elevación diferente que el orificio extremo de entrada de cada conducto de aire de entrada adyacente.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración espaciados circunferencialmente aparte alrededor del cuerpo, formando cada uno de los conductos de entrada un paso de entrada de aire orientado radialmente a través de la pared lateral que conecta para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interior; teniendo cada uno de los conductos de entrada de aire un miembro de protección de atenuación de la radiación fijado a superficie exterior.

En otro aspecto, un sistema de almacenamiento ventilado seco para refrigeración pasiva de combustible nuclear gastado comprende: un módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, y una pared lateral que se extiende entre los extremos que definen una cavidad interior, que se extiende a lo largo de un eje longitudinal; la pared lateral que incluye una carcasa interior, una carcasa exterior, un material de relleno que protege contra radiación dispuesto entre las carcasas, y una pluralidad de placas de interconexión orientadas radialmente incrustadas en el material de relleno y que acoplan rígidamente las carcasas interior y exterior juntas; una placa de base fijada con efecto de sellado al extremo inferior del módulo; una tapa amovible acoplada de forma desmontable al extremo superior del módulo; un recipiente de almacenamiento de combustible dispuesto en la cavidad interna y que contiene combustible nuclear gastado emisor de calor; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración, cada uno de los cuales forma un paso de entrada de aire orientado radialmente a través de la pared lateral del módulo configurado para conectar para comunicación de fluido la atmósfera ambiente con la cavidad interior; teniendo cada uno de los conductos de entrada de aire un orificio extremo de entrada en una superficie exterior de la pared lateral que está en una elevación más alta que un orificio extremo de salida de cada conducto de entrada de aire en una superficie interior de la pared lateral adyacente a la cavidad interior; en donde el aire de refrigeración es introducido en la cavidad interna a través de cada conducto de entrada de aire, fluye hacia arriba a lo largo del recipiente, calentando de esta manera el aire de refrigeración, y el aire de refrigeración caliente es descargado de retorno a la atmósfera a través de los conductos de salida de aire.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un cuerpo de módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible; una placa de base fijada al extremo inferior del cuerpo de módulo; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración que conectan para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interna; una tapa acoplada de forma desprendible a un extremo superior del cuerpo de módulo para acceder a la cavidad interna; comprendiendo la tapa una carcasa metálica rellena con hormigón y una primera viga de elevación incrustada en el hormigón; en donde la primera viga de elevación incluye una porción inferior, que se proyecta hacia abajo por debajo de una cubierta inferior de la tapa dentro de un extremo superior de la cavidad.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento seco ventilado refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior y una pared lateral, que se extiende entre los extremos que definen una cavidad interna que se extiende a lo largo de un eje longitudinal; incluyendo la pared lateral una carcasa interior; una carcasa exterior, un material de relleno de protección contra radiación dispuesto entre las carcasas; una pluralidad de placas de interconexión orientadas radialmente incrustadas en el material de relleno y soldadas a las carcasas interior y exterior para acoplar rígidamente las carcasas juntas; una placa de base fijada con efecto de sellado al extremo inferior del módulo; una tapa amovible acoplada de forma desprendible al extremo superior del módulo; un recipiente de almacenamiento de combustible dispuesto en la cavidad interna y que contiene combustible nuclear gastado emisor de calor; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración, cada uno de los cuales forma un paso de entrada de aire orientado radialmente a través del material de relleno del módulo y configurado para conectar para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interna; en donde cada una de las placas de interconexión está dispuesta entre conductos de entrada de aire adyacentes.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un cuerpo de módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible; una placa de base fijada al extremo inferior del cuerpo de módulo; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración que conectan para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interna; una tapa acoplada de forma desprendible a un extremo superior del cuerpo de módulo para acceder a la cavidad interna; comprendiendo la tapa una carcasa metálica rellena con hormigón y una primera viga de elevación incrustada en el hormigón; en donde la primera viga de elevación incluye una porción inferior, que se proyecta hacia abajo a través por debajo de una cubierta inferior de la tapa dentro de un extremo superior de la cavidad.

En otro aspecto, un módulo de almacenamiento refrigerado pasivamente para combustible nuclear gastado comprende: un cuerpo de módulo alargado que define un extremo superior, un extremo inferior, una pared lateral, y una cavidad interna que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal, estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible; una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración que conectan para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interna; una tapa acoplada de forma desprendible a un extremo superior del cuerpo de módulo para acceder a la cavidad interna; comprendiendo la tapa una pareja de vigas de elevación, cada una de las cuales incluye una porción inferior que se proyecta hacia abajo por debajo del extremo superior del módulo dentro de la cavidad; en donde las porciones inferiores de las vigas de elevación divide la interfaz en conductos de salida de aire de refrigeración configurados en cuadrantes para descargar radialmente el aire de refrigeración desde la cavidad hasta la atmósfera.

Otras áreas de aplicabilidad de la presente invención serán evidentes a partir de la descripción detallada proporcionada a continuación. Debería entenderse que la descripción detallada y los ejemplos específicos, aunque indican las realizaciones preferidas de la invención, están destinados solamente para fines de ilustración y no estén destinados a limitar el alcance de la invención, que se define por las reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La presente invención se comprenderá más completamente a partir de la descripción detallada y de los dibujos que se acompañan, en los que los mismos elementos están rotulados de manera similar, y en los que:

La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de almacenamiento en la forma de un módulo ventilado protegido contra la radiación para almacenar combustible nuclear gastado, que incluye conductos de entrada y de salida de aire de refrigeración para refrigeración pasiva del combustible.

La figura 2 es una vista en perspectiva de la sección transversal del mismo.

La figura 3 es una vista de la sección transversal lateral del mismo.

La figura 4 es una sección transversal a través de un conducto de entrada de aire de refrigeración tomada de la figura 3.

La figura 5 es un detalle ampliado tomado de la figura 3.

La figura 6 es una vista lateral de una primera construcción alternativa de un conducto de entrada de aire, que utiliza conductos de flujo de sección transversal circular.

La figura 7 es una vista en perspectiva del módulo ventilado de la figura 1, que tiene una segunda construcción y disposición alternativas de un conducto de entrada de aire.

La figura 8 es una primera vista de la sección transversal lateral del mismo.

La figura 9 es un detalle ampliado tomado de la figura 8.

La figura 10 es una vista de la sección transversal en perspectiva de la tapa del módulo de las figuras 1 y 7. La figura 11 es una vista de la sección transversal lateral de la misma.

La figura 12 es una vista en perspectiva despiezada ordenada del conjunto de tapa de cierre superior de los módulos de las figuras 1 y 7.

La figura 13 es un detalle ampliado tomado de la figura 12.

La figura 14 es una vista de la sección transversal en perspectiva del módulo de la figura 7.

La figura 15 es una vista de la sección transversal lateral del mismo, que muestra los conductos de entra de aire de refrigeración.

La figura 16 es un detalle ampliado tomado de la figura 15; y

La figura 17 es una vista despiezada ordenada de uno de sus componentes del conjunto de conducto de entrada de aire de refrigeración.

Todos los dibujos son esquemáticos y no están necesariamente a escala. Las características mostradas numeradas en ciertas figuras son las mismas características que aparecen no numeradas en otras figuras, a no ser que se indique aquí otra cosa.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

Las características y beneficios de la invención se ilustran y se describen aquí por referencia a realizaciones individuales. Esta descripción de realizaciones ejemplares está destinada para ser leída en conexión con los dibujos

que se acompañan, que deben considerarse como parte de toda la descripción escrita. De acuerdo con ello, esta divulgación no debería limitarse expresamente a tales realizaciones ejemplares, que ilustran alguna combinación nolimitativa posible de características, que pueden existir solas o en otras combinaciones de características.

En la descripción de realizaciones divulgadas aquí, cualquier referencia a dirección u orientación está destinada meramente por conveniencia de la descripción y no está destinada de ninguna manera a limitar el alcance de la presente invención. Términos relativos, tales como “inferior”, “superior”, “horizontal”, “por encima”, “por debajo”, “arriba”, “abajo”, “parte superior” y “parte inferior” así como sus derivados (por ejemplo, “horizontalmente”, “hacia abajo”, “hacia arriba”, etc.) deberían interpretarse en el sentido de que se refieren a la orientación como se describe entonces o como se muestra en el dibujo en cuestión. Estos términos relativos son solamente por conveniencia de la descripción y no requieren que el aparato sea construido o accionado en una orientación particular. Términos tales como “unido”, “fijado”, “conectado”, “acoplado”, “interconectado” y similares se refieren a una relación, en donde las estructuras están aseguradas o fijadas entre sí o bien directa o indirectamente a través de estructuras de intervención, así como fijaciones o relaciones tanto móviles como rígidas, a no ser que se describa expresamente otra cosa.

Cuando se utilizan en esta divulgación, cualquiera de los rangos divulgados aquí se utilizan como abreviatura para describir todos y cada uno de los valores que están dentro del rango. Cualquier valor dentro del rango puede ser seleccionado como el término del rango. En el caso de un conflicto en una definición en la presente divulgación y la de una referencia citada, controla la presente divulgación.

Las figuras 1 a 5 ilustran un sistema de almacenamiento de combustible nuclear, que comprende un módulo de almacenamiento exterior 20 refrigerado y ventilado pasivamente configurado para contener un recipiente de combustible individual cargado con conjuntos de combustible nuclear gastado (SNF), que emiten calor radioactivo de descomposición. El módulo 20 puede ser una caldera de doble pared en una realización, que tiene un cuerpo de módulo alargado 28, que incluye una carcasa exterior cilíndrica 24, una carcasa interior 23 y una protección contra radiación que puede comprender una masa o revestimiento de hormigón 72 en una construcción ejemplar, que está dispuesta en un espacio anular intermedio para bloqueo de la radiación. Cteros materiales de protección pueden utilizarse además o en lugar del hormigón, que incluyen plomo para protección contra radiación, incluyendo, por ejemplo, materiales que contienen boro (por ejemplo, Metamic® u otros), acero, plomo, y otros utilizados típicamente para tal finalidad en la técnica. La carcasa interior 23 define una superficie interior 76 y la carcasa exterior 24 define una superficie exterior 77 del módulo. Las superficies 76, 77 pueden ser cilíndricas y pueden estar curvadas de forma arqueada en una realización. El módulo de almacenamiento 20 refrigerado pasivamente puede estar alargado verticalmente y orientado como se muestra en la realización ilustrada; no obstante, se pueden utilizar otras orientaciones, tal como horizontal, con las mismas características descritas aquí. Las carcasas interior y exterior 23, 24 pueden estar formadas de un material metálico adecuado, tal como sin limitación acero (por ejemplo, al carbono o inoxidable), que puede estar pintado / revestido con époxi en una realización para protección contra corrosión. Cada una de las carcasas 23, 24 puede tener un espesor representativo de aproximadamente 19 mm (3/4 pulgadas), como un ejemplo no-limitativo.

Una cavidad central 26, que se extiende verticalmente, se extiende a lo largo de una línea central o eje longitudinal LA definido por el cuerpo de módulo 28 alargado verticalmente. La cavidad 26 puede ser de configuración cilíndrica en una realización, pueden utilizarse cavidades de otras configuraciones, incluyendo formas poligonales y otras formas no-poligonales (por ejemplo, rectilínea, hexagonal, octagonal, etc.). Una placa de base metálica 27 soldada sellada al extremo inferior 24 del módulo 20 cierra el fondo de la cavidad. La placa de base 27 está configurada para emplazamiento sobre una almohadilla de soporte de hormigón preferiblemente plana, que proporciona protección contra radiación en la dirección descendente vertical. La placa de base 27 puede estar fabricada de un material similar a las carcasas 23, 24. En una realización, la placa de base puede tener aproximadamente 76,2 mm (3 pulgadas) de espesor.

La cavidad 26 del módulo 20 tiene una configuración y una altura adecuadas para contener allí un recipiente individual de SNF 26 (representado por líneas de trazos en la figura 3). El diámetro de la cavidad 26 es intencionadamente mayor que el diámetro del recipiente de combustible en una cantidad menor para formar un anillo de ventilación 31 entre el recipiente y la carcasa interior 23 del módulo. La anchura del módulo 31 es preferiblemente suficiente extraer calor generado por el SNF dentro del recipiente hacia fuera del recipiente a medida que el aire de refrigeración fluye hacia arriba a lo largo del recipiente. Un anillo de flujo de aire típico puede estar en el rango de aproximadamente inclusive 50,8 - 152,4 mm (2-6 pulgadas) de anchura en un ejemplo no-limitativo, dependiendo de la carga de calor estimada del recipiente de combustible 29. El anillo 31 se extiende verticalmente sobre toda la altura del recipiente, que puede terminar en la parte superior adyacente a los extremos superiores de tubos de guía 29-1 (ver, por ejemplo, la figura 3). De acuerdo con ello, el recipiente 29 tiene una altura que se aproxima a la altura d ella cavidad 26, y es al menos mayor que % de la altura de la cavidad, como se muestra.

Una pluralidad de abrazaderas de soporte 30, que se extienden radial y verticalmente, están dispuestas en el fondo de la cavidad 26, que están configuradas para acoplarse y centrar el recipiente 29 para mantener el anillo de ventilación 31. Las abrazaderas 30 están intercaladas entre algunos de los conductos de entrada de aire 50 y configuradas para elevar el fondo del recipiente por encima de la superficie superior 27-1 de la placa de base 27. Esto permite que el aire de refrigeración ambiental circule por debajo del recipiente.

Las abrazaderas de soporte 30 pueden estar configuradas en forma de L en una realización como se muestra y preferiblemente están realizadas de acero (por ejemplo, al carbono o inoxidable). Las abrazaderas 30 pueden tener un espesor típico de aproximadamente 19 mm (% pulgadas) en una realización y están fijadas integralmente a la placa de base 27 y preferiblemente también a la carcasa interior 23, tal como por medio de soldadura. Cada una de las abrazaderas 3o tiene una porción horizontal 31, que se extiende radialmente hacia dentro desde la carcasa interior 23 hacia el eje longitudinal de la línea central La del módulo 20 y una porción vertical 32, que se extiende verticalmente hacia arriba desde la placa de base a lo largo de la superficie interior 76 de la carcasa interior 23 y paralela al eje longitudinal. Las porciones horizontales 31 pueden tener aproximadamente 127 mm (5 pulgadas) de altura en una realización no limitativa. Las porciones verticales 32 de las abrazaderas 30 pueden tener una altura adecuada para centrar efectivamente el recipiente 29 cuando se inserta en la cavidad 26 y para mantener el anillo de ventilación 31 entre el recipiente y la carcasa interior 23 (por ejemplo, aproximadamente 0,61 m (2 pies) o menos en algunas realizaciones). Los extremos superiores de las porciones verticales 32 de las abrazaderas 30 pueden estar anguladas o biseladas para crear una entrada, que facilita la guía y el centrado del recipiente 29 cuando pasa a través del extremo superior abierto 21 del módulo en la cavidad 26 por medio de una grúa o elevador. La placa de base equipada con las abrazaderas de soporte de acero 30 sirve ventajosamente para reforzar la placa de base 27 y para soportar el recipiente 29 contenedor de combustible de una manera que minimiza la tensión de flexión en la placa de base, puesto que una porción del peso muerto del recipiente es soportada por la carcasa interior 23. Las porciones verticales de cada abrazadera 30 impide, además, que el recipiente se mueva lateralmente cuando el módulo de almacenamiento 28 está siendo elevado y transportado por una grúa y/o oruga de manipulación de envases, o durante un movimiento sísmico, que hace tambalear el módulo 20.

La parte superior del recipiente 29 puede estar centrada en la cavidad 26 del módulo por una pluralidad de tubos de guía 29-1 espaciados aparte circunferencialmente, fijados rígidamente a la superficie interior 76 de la carcasa interior 23 próxima a su extremo superior, tal como por medio de soldadura. Los tubos de guía 29-1 están previstos alrededor de toda la carcasa interior para una cobertura total de 360 grados. Los tubos de guía laterales interiores están configurados para acoplarse a tope y prevenir que el recipiente se mueva excesivamente o se tambalee si es vibrado durante un movimiento sísmico o cuando es elevado por una grúa o elevador.

El módulo 20 incluye, además, un extremo superior 21, un extremo inferior 22 y una pared lateral 77 que se extiende longitudinalmente entre los extremos. Una placa de base 27 está soldada sellada al extremo inferior 22 del módulo para prevenir la entrada de agua en la cavidad 26. La placa de base 27 puede ser circular y plana en configuración en una realización y define una superficie superior 27-1 plana dirigida hacia arriba expuesta a la cavidad 26. La superficie inferior plana 27-2 de la placa de base está destinada para emplazamiento sobre una almohadilla de soporte de hormigón CP. La placa de base 27 puede estar formada de un metal adecuado compatible para soldadura a los extremos inferiores de las carcasas interior y exterior 23, 24, tal como acero (por ejemplo, al carbono o inoxidable).

Con referencia a las figuras 3 y 7-11, una tapa amovible 40 está acoplada de forma desprendible al extremo superior 21 del módulo, que cierra a cavidad 26 normalmente abierta hacia arriba cuando está colocada. La tapa 40 puede ser una carcasa estructural circular hueca llena con un material de protección contra radiación, tal como un tapón o revestimiento de hormigón 41. Pueden utilizarse otros materiales de protección, además de o en lugar del hormigón. La tapa 40 proporciona protección contra radiación en la dirección vertical, mientras que el revestimiento de hormigón 72 dispuesto en la pared lateral 77 del módulo proporciona protección contra radiación en la dirección lateral u horizontal.

En una realización, la tapa 40 puede tener una estructura generalmente circular, que incluye una carcasa exterior, que comprende una cubierta superior 43, una cubierta inferior 45, y una pared anular periférica 48 que se extiende circunferencialmente. El revestimiento de hormigón 41 está encajado dentro de las cubiertas superior e inferior y de la pared anular, que están soldadas juntas para formar un conjunto unido permanentemente, tal como por medio de soldadura hermética en una realización. Las superficies principales superior e inferior opuestas de cada una de las cubiertas 43, 45 pueden estar paralelas entre sí y planas, como se muestra.

Una pareja de nervaduras o vigas de elevación 49 están al menos parcialmente incrustadas en el revestimiento de hormigón 41 de la carcasa. Cada una de las vigas de elevación 49 puede tener una disposición en forma de X interbloqueada, orientadas perpendicularmente entre sí. Cada viga puede ser una placa metálica (por ejemplo, de acero) plana robusta orientada verticalmente, dispuestas perpendicularmente entre sí como se muestra. Las vigas 49 están interbloqueadas entre sí por medio de ranuras verticales coincidentes 49-2 como se muestran y están soldadas juntas. Una ranura se abre hacia arriba y la otra hacia abajo, de tal manera que los extremos inferiores de las vigas 49 se encuentran en el mismo plano de referencia horizontal, cuando el conjunto de vigas está completo.

Las placas de vigas de elevación 49 se extienden lateralmente/horizontalmente sobre todo el diámetro de la tapa y pueden apoyarse en la superficie interior de la pared anular periférica 48. Las placas de vigas de elevación se extienden verticalmente desde la superficie inferior de la cubierta superior 43 hacia abajo a través de la cubierta inferior 45 a través de una ranura 45-1 en forma de X formada en la cubierta inferior. La ranura está configurada complementaria de las placas de vigas de elevación (mejor mostradas en la figura 12). Las porciones inferiores 49-3 de las vigas de elevación 49 están expuestas de esta manera y se proyectan verticalmente por debajo de la superficie principal inferior de la cubierta inferior 45 de la tapa. En una realización, las porciones inferiores expuestas de las vigas 49 pueden tener una configuración escalonada múltiple y se pueden proyectar hacia abajo más que la pantalla de ventilación anular de salida 46. Una finalidad es proteger la pantalla contra daño cuando la tapa está colocada sobre una superficie plana durante las operaciones de carga del recipiente.

De acuerdo con un aspecto notable de la tapa 40, la parte más central y verticalmente más profunda/más alta de las porciones inferiores 49-3 expuestas de la viga se pueden proyectar, además, hacia abajo dentro de la cavidad por debajo del extremo superior 21 del cuerpo de módulo 28 cuando la tapa 40 está asentada sobre la parte superior del módulo. Esta característica, junto con las porciones periféricas exteriores verticalmente más someras/más cortas de las porciones inferiores 49-3 escalonadas expuestas de la vigas de elevación 49, proporcionan ventajosamente una atenuación mejorada de la radiación y protección para minimizar el escape de radiación a bloquear a través de las ventilaciones de salida de aire de refrigeración 70 (ver, por ejemplo, la figura 15). Esta proyección hacia abajo de la porción inferior 49-3 de las vigas de elevación causa dispersión de neutrones e interfiere con la circulación radial y la dispersión de la radiación fuera de las ventilaciones de salida del aire 70. De manera beneficiosa, el uso de placas de vigas metálicas de elevación para bloquear la corriente de neutrones, en lugar de un tapón de hormigón sólido utilizado en algunos diseños de la tapa hace que la presente tapa 40 sea de peso más ligero, más fácil de manejar, y elimina la necesidad de disposiciones de ventilación del aire configuradas de forma compleja formadas a través de la tapa, lo que se añade a los costes de fabricación. Adicionalmente, las porciones inferiores escalonadas 49-3 de las vigas de elevación 49 actúan también como soporte contra cizallamiento bajo fuerzas de impacto laterales o vibraciones laterales inducidas por eventos sísmicos. Esto mantiene la tapa 40 centrada sobre el módulo 20 y reduce las fuerzas de cizallamiento sobre los sujetadores de cierre 42.

Ctero aspecto único de la porción inferior 49-3 expuesta, que se proyecta hacia abajo, de las placas de vigas de elevación 49 es que divide la salida de aire de refrigeración radial 70, que se extiende circunferencialmente, en cuatro cuadrantes por debajo de la tapa en la interfaz de la tapa con el cuerpo del módulo. Los conductos de salida de aire 70 en forma de cuadrantes actúan como roturas del viento o protecciones de bloqueo y mitigan los impactos adversos del viento que sopla en contra de la dirección de descarga radial del aire de refrigeración caliente emitido desde el módulo. De acuerdo con ello, debido a que el viento sopla típicamente desde una dirección, solamente el flujo de aire de refrigeración caliente descargado desde el cuadrante individual de barlovento o la pareja de cuadrantes de salida de aire puede ser impedido debido a la contra presión incrementada causada por el viento, puesto que la porción inferior de las placas de vigas de elevación protege generalmente a los otros cuadrantes de sotavento restantes del viento para mantener su caudal de flujo de descarga normal. Además, hay que indicar que los conductos de salida de aire 70 en forma de cuadrantes proporcionan, además, un área de flujo de descarga de aire, con flujo de salida completo de 360 grados desde el módulo 20, mayor los múltiples conductos individuales más pequeños, que crean una resistencia mayor al flujo de aire, que impide la retirada de calor desde el recipiente de SNF en la cavidad del módulo 26. De esta manera, la cavidad está totalmente abierta al lado inferior de la tapa sin requerir que el aire de refrigeración caliente sea canalizado en conductos de salida de diámetro o de tamaño más pequeño con reducción concomitante en la descarga de aire caliente desde el módulo.

Cuando la tapa 40 está emplazada sobre el módulo de almacenamiento 20, hay que indicar que las porciones periféricas exteriores más someras de las porciones inferiores escalonadas expuestas 49-3 de las vigas de elevación 49 están configuradas para acoplarse con el extremo superior 21 del cuerpo del módulo 28, que soporta el peso de la tapa. Este acoplamiento elimina también intersticios anulares entre la porción inferior escalonada 49-3 y el módulo para mejorar la protección contra radiación y el bloqueo del viento. De acuerdo con ello, es evidente para un experto en la técnica que la configuración única de las vigas de elevación 49 descritas aquí proporciona una multitud de beneficios más allá de proporcionar simplemente una estructura de elevación para la tapa.

Cada viga de elevación 49 incluye, además, una pareja de orejetas de elevación 49-1, que se proyectan hacia arriba, que se extienden hacia arriba a través de ranuras 43-1 en la cubierta superior 43. Cada orejeta de elevación incluye un taladro para acoplar un aparejo de montaje a ella para elevar o bajar la tapa con una grúa o elevador. Las vigas de elevación 49 y la tapa tienen una estructura suficientemente robusta y espesores suficientes para permitir que todo el módulo de almacenamiento 20 con el recipiente cargado de SNF 28 pueda ser elevado allí por medio de las vigas de elevación. La disposición de vigas de elevación en forma de X asegura que el peso de la tapa 40 sea transportado de una manera uniforme para prevenir la distorsión cuando se eleva.

Para asegurar la tapa al cuerpo del módulo 28 de una manera que permita elevar el módulo por medio de la tapa 40 y las vigas de elevación 49, la tapa 40 puede ser fijada por medio de bulones al extremo superior 21 del cuerpo de módulo por medio de una pluralidad de sujetadores de cierre roscados 42 (ver, por ejemplo, la figura 2). Pueden utilizarse cuatro sujetadores en una construcción representativa. Los sujetadores 42 pueden ser de una pieza o pueden comprender un ensamblaje de un espárrago roscado y una tuerca hexagonal pesada. El cuerpo del módulo 28 incluye manguitos de montaje 42-1 roscados internamente, montados rígidamente en su extremo superior 21, que se acoplan por medio de rosca con los sujetadores 42. En una realización, los manguitos de montaje 42-1 pueden estar soldados a placas de interconexión 73 de carcasas radiales superiores metálicas 73, fijadas rígidamente a las carcasas interior y exterior 23, 24 del módulo 20 (descrito en detalle más adelante). Las placas de interconexión 73 forman parte de la superestructura del módulo. Ranuras de montaje 73-1 abiertas hacia arriba pueden estar formadas en las placas 73, que reciben los manguitos para soldadura en éstas.

Para mantener una abertura vertical a través de la tapa 40 para unión con bulón, una pluralidad de collares tubulares 44 pueden estar montados rígidamente por medio de soldadura a las cubiertas superior y/o inferior 43, 45 de la tapa para formar pasos a través del revestimiento de hormigón para los sujetadores de cierre 42. Los collares 44 se pueden proyectar ligeramente por encima de la superficie superior de la cubierta superior 43 de la tapa. En el caso improbable de que el módulo de almacenamiento de combustible nuclear 20 pueda volcarse sobre la almohadilla de soporte de hormigón CP cuando se maniobra por medio de la grúa, los collares absorberían la mayor parte de la fuerza de la caída y la trasferirían al cuerpo robusto del módulo para prevenir o minimizar el daño estructural a la tapa. En varias realizaciones, la tapa 40 puede estar soldada sellada también al módulo 20, además de la unión con bulón o en lugar de la unión con bulón; no obstante, el módulo puede ser elevado con fiabilidad solamente por medio del conjunto de unión de bulón para soporte y resistencia.

El extremo superior 21 del módulo de almacenamiento 20 puede incluir también un anillo de placa superior 47, que cierra parcialmente el extremo superior del cuerpo del módulo 28 y la pared lateral 77. El anillo de placa superior 47 tiene un cuerpo circular aplanado horizontalmente con superficies superior e inferior planas y con una altura sustancialmente menor que la anchura. El anillo de placa 47 puede estar asegurado a la carcasa exterior 24 por medio de soldadura, y opcionalmente las partes superiores de las placas superiores de interconexión 73 forman de esta manera una parte integral de la estructura del cuerpo de módulo.

Está prevista una pluralidad de espaciadores anulares 42-2 para la tapa; un espaciador 42-2 para cada sujetador de cierre 42. Los sujetadores se extienden completamente a través de los espaciadores, que están interpuestos entre la cubierta inferior 45 de la tapa 40 y el extremo superior 21 del módulo. Cada espaciador 42-2 penetra parcialmente dentro de un receso semi-circular 47-1 en el anillo superior de la placa 47 del módulo 20, que ayuda a localizar los espaciadores en el módulo. Los espaciadores 42-2 forman y mantienen un intersticio de aire vertical G en la interfaz entre la cubierta inferior 45 de la tapa 40 y el extremo superior 21 del módulo 20 para formar los conductos radiales de salida de aire de refrigeración 70. El intersticio G puede tener aproximadamente 76,2 mm (3 pulgadas), como un ejemplo representativo no-limitativo.

El intersticio G está cerrado en su periferia por una pantalla de ventilación de salida anular 46, que se extiende perimétrica y circunferencialmente. La pantalla 46 puede comprender un anillo de placa metálica (por ejemplo, de acero), que incluye una pluralidad de perforaciones o taladros pasantes radiales que forman un área abierta para la ventilación del aire de refrigeración caliente radialmente hacia fuera entre la parte inferior de la tapa 40 y el extremo superior 21 del cuerpo del módulo 28 desde el intersticio G. Esto define los conductos de salida de aire de refrigeración 70. La pantalla de salida anular 46 puede estar soldada a la cubierta inferior 45 de la tapa 40 y se proyecta hacia abajo desde allí sobre una distancia co-extensiva en altura y rodeando de lo contrario el intersticio G radialmente abierto.

Con la excepción del revestimiento de hormigón, los componentes anteriores relacionados con la tapa están formados preferiblemente de un metal, tal como acero (por ejemplo, al carbono o inoxidable) sin limitación.

El módulo de almacenamiento de combustible nuclear vertical 20 incluye un sistema de ventilación de aire de refrigeración de circulación natural. Con referencia generalmente a las figuras 1-14, cuando sea aplicable, las provisiones de ventilación incluyen una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración 50 para introducir aire de refrigeración ambiental dentro de la cavidad del módulo 26, y conductos de salida de aire de refrigeración 70 para expulsar el aire caliente desde la cavidad (que fluye verticalmente hacia arriba a lo largo de la pared lateral del recipiente de combustible emisor de calor 29) de retorno a la atmósfera. Tanto los conductos de entrada de aire como también los conductos de salida de aire pueden estar orientados, en general, radialmente, como se muestra en la realización ilustrada. En una realización preferida no-limitativa, los conductos de entrada de aire 50 están dispuestos en la porción inferior del módulo 20 próximos al extremo inferior 22 del módulo y de la cavidad 26, y los conductos de salida de aire 70 están dispuestos próximos al extremo superior 21 del módulo y la cavidad.

Cada conducto de entrada de aire 50 se extiende completamente a través de la pared lateral 77 del módulo 20 desde la carcasa exterior 24 hasta la carcasa interior 23. Los conductos 50 definen un paso de entrada de aire, que coloca la porción inferior de la cavidad del módulo 26 en comunicación de fluido con la atmósfera ambiental y con aire de refrigeración. En una realización, los conductos de entrada de aire 50 pueden tener una configuración de circuito de múltiples ángulos, diseñada tanto para prevenir ventajosamente la entrada de lluvia o de agua estancada dentro de la cavidad como también para prevenir la circulación de neutrones en línea recta hasta el entorno ambiental. Cada conducto 50 incluye un orificio extremo de entrada exterior 54, que forma una abertura que penetra en la carcasa exterior 24 y un orificio extremo de salida interior 55, que forma una abertura que penetra la carcasa interior 23 hasta el interior de la cavidad del módulo 26. Los orificios extremos de salida de cada conducto de entrada de aire 50 están dispuestos para introducir aire de refrigeración ambiental directamente en el fondo del anillo de ventilación 31 entre el recipiente 29 y la carcasa interior 23, y preferiblemente adyacente a la superficie superior de la placa de base 27. El orificio extremo de entrada incluye una parte superior 102 y un fondo 103 opuesto. El orificio extremo de salida incluye una parte superior 104 y un fondo 105 opuesto. Ninguna porción de los conductos de entrada de aire 50 se extiende por debajo de la placa de base, sino que, en su lugar, se extiende solamente a través de las paredes laterales en las realizaciones descritas.

Con referencia a las figuras 3-5, los conductos de entrada de aire 50 en una realización no-limitativa incluyen una sección de entrada 51 adyacente al orificio extremo de entrada 54, una sección de salida 52 adyacente al orificio extremo de salida 55, y una sección intermedia 53, que se extiende radialmente entre las secciones de entrada y de salida. En una realización, los conductos de entrada de aire 50 pueden tener una configuración de la sección transversal rectilínea, tal como rectangular (mejor mostrada en la figura 4). Los conductos 40 pueden estar alargados horizontalmente, que tienen una anchura mayor que la altura para producir un perfil delgado. Cada conducto 50 incluye una pared de techo 100, una pared de suelo 101 opuesta, y una pareja de paredes laterales 106 que se extienden intermedias. Cada pared o pared lateral está orientada perpendicularmente a sus paredes o paredes laterales adyacentes. Los conductos 50 pueden estar incrustados en el revestimiento de hormigón 72 de la pared lateral 77 del cuerpo del módulo. En fabricación, el orificio extremo de entrada 55 de cada conducto está soldado sellado a la carcasa exterior 24 y el orificio extremo de salida 54 está soldado sellado a la carcasa interior 23 del módulo. Esto no sólo sella los conductos a las interfaces de las carcasas, sino que soporta también los conductos 50 en posición hasta que el revestimiento de hormigón es vertido alrededor de los conductos para completar la incrustación.

La sección de entrada 51 del conducto 50 penetra en la carcasa exterior del módulo 24 para formar el orificio extremo de entrada de flujo 54. La sección de entrada 51 puede estar angulada oblicuamente hacia arriba con relación al eje longitudinal LA del módulo y de la placa de base 27, de tal manera que el extremo más interior de la sección de entrada 51 en la unión con la sección intermedia 53 del conducto 50 está más alto que su extremo más exterior. Esto define el punto más alto HP1 de la pared del techo 100 del conducto de entrada de aire 50, que está preferiblemente más alto en elevación que la parte superior 102 del orificio extremo de entrada 54. Tal disposición resiste ventajosamente la entrada de agua de lluvia en el interior del conducto 50 desde el entorno ambiental. Para prevenir el corte del flujo de aire de refrigeración a través del conducto 50 hasta el recipiente en la cavidad 26 del módulo 20 a medida que sube el nivel del agua circundante durante un evento de inundación, el punto más alto HP2 de la pared del techo 101 del conducto 50 está preferiblemente más bajo en elevación que la parte superior 102 del orificio extremo de entrada de aire 54. Esto mantiene una trayectoria de flujo para que el aire de refrigeración fluya a través del conducto de entrada de aire 50 hasta el recipiente en el módulo para continuar la refrigeración de aire hasta que el nivel del agua sube por encima del extremo superior 102 del orificio de aire de entrada 54. En ese caso, el agua entrará en el conducto 50 y en la cavidad del módulo 26 para refrigerar con agua el recipiente y prevenir el sobrecalentamiento y la degradación del SNF almacenado en el interior y la protección de su combustible.

La sección intermedia 53 del conducto de entrada de aire de refrigeración 50 puede estar angulada oblicuamente hacia abajo con relación al eje longitudinal LA, de tal manera que el extremo más interior de la sección intermedia 53 está más bajo que su extremo más exterior, adyacente a la sección de entrada del conducto 50 en la unión. La sección intermedia puede ser más larga que las secciones de entrada y/o de salida 51, 52. La sección de entrada 51 angulada hacia arriba previene ventajosamente la entrada de agua de lluvia dentro del conducto de entrada 50. La sección de salida 52 puede estar horizontal y orientada perpendicularmente con relación al eje longitudinal LA en una realización, como se ilustra. La sección de salida 52 penetra en la carcasa interior del módulo 23 para formar un orificio de salida del flujo. Se pueden formar juntas 50-1 anguladas oblicuamente entre las secciones de conducto 51, 52 y 53, como se muestra. En algunas construcciones posibles, la sección de salida se puede omitir y la sección intermedia 53 puede estar soldada sellada directamente y penetra la carcasa interior 23 del módulo 20 para formar el orificio de salida.

Para prevenir que agua estancada o particularmente agua de inundación entre en los conductos de entrada de aire de refrigeración 50 en sitios de almacenamiento de combustible propensos a inundaciones, los orificios extremos de entrada 54 de los conductos en la carcasa exterior 24 están preferiblemente espaciados por una distancia vertical D1 preseleccionada suficiente por encima del fondo de la placa de base 27, que descansa sobre la almohadilla de soporte de hormigón CP. La distancia D1 se mide hasta el fondo 103 de los orificios extremos de entrada 51 de los conductos de entrada de aire 50 desde el fondo de la placa de base 27 (ver, por ejemplo, la figura 3). Algunos ejemplos representativos no-limitativos de un valor mínimo de d1 es al menos 0,30 m (1 pie), y preferiblemente al menos 0,91 m (3 pies) en algunas realizaciones resistentes a la inundación. La distancia D1 se puede seleccionar y ajustar según sea necesario sobre la base de los niveles de inundación prevalecientes o históricos previstos en el sitio de almacenamiento de combustible nuclear.

En una realización, los orificios extremos de entrada 54 de los conductos de entrada de aire de refrigeración 50 están localizados en una elevación más alta que los orificios externos de salida 55. Los orificios extremos de entrada están localizados sobre una mitad o porción inferior del módulo por debajo de la línea media vertical del módulo ML definida a la mitad de la altura del módulo (medida desde el extremo superior 21 hasta el fondo de la placa de base 27 fijada integralmente en el extremo del fondo 22 de las carcasas 23, 24). En una realización, los orificios extremos de entrada 54 están localizados sobre la porción inferior del módulo al 25 por ciento o menos que la altura del módulo por debajo de la línea media ML. Los conductos de entrada de aire 50 están configurados para introducir aire de refrigeración radialmente hacia dentro en cada conducto a través de los orificios extremos de entrada 54 y para dirigir el aire de refrigeración entonces hacia abajo en el conducto de entrada de aire hasta su orificio extremo de salida 55 respectivo y dentro de la cavidad 26. Por lo tanto, el aire de refrigeración es descargado radialmente dentro de la cavidad interna del módulo desde los orificios extremos de salida de cada conducto de entrada de aire 50. Hay que indicar que los orificios extremos de entrada 54 de los conductos de entrada de aire están radialmente abierto directamente a la atmósfera ambiental sin ninguna tubería o conducto de extensión adicional, que incrementa adversamente la resistencia al flujo y reduce el flujo de aire de refrigeración dentro de la cavidad del módulo 26.

En una realización, los orificios extremos de entrada 54 de los conductos de entrada de aire 50 pueden tener una disposición escalonada verticalmente, en la que la elevación del extremo de entrada de cada conducto de aire de entrada está en una elevación y a una distancia diferentes por encima de la almohadilla de soporte de hormigón CP que el extremo de entrada de cada conducto de aire de entrada adyacente sobre cada lado, como se muestra. Esta disposición escalonada previene ventajosamente que cada conducto de entrada 50 extraiga aire de refrigeración ambiental desde la misma elevación para maximizar la efectividad de la refrigeración y eliminar la estratificación potencial de la temperatura del aire de refrigeración disponible que rodea el módulo de almacenamiento 20. Hay que indicar que los orificios extremos de entrada más bajos 54 de los conductos de entrada de aire 50 en la disposición escalonada, si se utiliza, pueden satisfacer los criterios de elevación precedentes descritos previamente aquí para el emplazamiento de cuando con la distancia de espaciamiento vertical D1 por encima de la placa de base 27 y la almohadilla de soporte de hormigón CP para prevenir la entrada de agua estancada o de agua de inundación. En otras realizaciones posibles mostradas en las figuras 7 y 12, sin embargo, los orificios extremos de entrada 54 de los conductos de entrada de aire pueden estar en la misma elevación y espaciamiento D1 por encima de la almohadilla de soporte de hormigón CP.

Los orificios extremos de salida 55 de los conductos de entrada de aire de refrigeración 50 están localizados preferiblemente en la carcasa interior 23 adyacentes a la superficie superior 27-1 de la placa de base 27. Esto introduce aire de refrigeración radialmente en la parte más baja de la cavidad del módulo 26 y del anillo de ventilación 31 para maximizar la eficiencia de refrigeración y la eliminación de calor desde el recipiente 29.

En una realización no-limitativa como se ilustra, los conductos de entrada de aire 50 pueden tener una construcción en inglete formada de secciones de conducto soldadas selladas juntas en uniones formadas entre las secciones de entrada, de salida e intermedias 51-53 de los conductos. Los conductos pueden estar formados de un metal adecuado tal como de acero (por ejemplo, al carbono o inoxidable) en una realización. Los conductos de entrada 5 emulan la forma de un periscopio con los ángulos de las secciones de inglete seleccionadas como sea necesario para instalación y bloqueo de la circulación de neutrones.

Hay que indicar que la soldadura sellada mencionada aquí se refiere a soldaduras continuas, que forman junturas selladas herméticamente, que son estancas al aire y al gas/aire.

Las juntas en inglete soldadas del conducto en inglete 50 permite la colocación de protecciones 50-1 de atenuación de la radiación transversalmente en los conductos con respecto a la dirección de flujo de aire en las juntas para mejorar el bloqueo de la circulación de neutrones (ver, por ejemplo, las figuras 3 y 5). En una realización, se pueden utilizar placas de acero perforadas 56 para las protecciones 50-1 al menos en una junta en inglete entre las secciones de entrada e intermedia 51, 53 de cada junta en inglete. En otras realizaciones, una protección 50-1 puede estar dispuesta también en la junta entre las secciones intermedia y de salida 53, 52 de los conductos 50 (por ejemplo, dos en total en las juntas entre la sección intermedia 53 y las secciones de entrada y de salida 51, 52 adyacentes). Las perforaciones permiten que el aire de refrigeración fluya a través de las placas de bloqueo de neutrones, pero reducen la circulación de neutrones. En otras realizaciones, se pueden fijar también protecciones externas contra radiación 80 en el exterior de los conductos de entrada de aire 50 (ver, por ejemplo, la figura 5), que se describen con más detalle a continuación.

En otras construcciones contempladas, los conductos de entrada 50 pueden tener el mismo diseño descrito anteriormente, pero pueden estar formados por un tubo unitario monolítico individual de forma de la sección transversal rectilínea, doblado con calor para configurar flexiones curvilíneas formadas entre la sección intermedia 53 y las secciones de entrada y de salida 51, 52 adyacentes. En tal caso, solamente los orificios extremos de entrada y de salida 54, 55 de cada conducto están soldados sellados a las carcasas exterior e interior 24, 23, respectivamente. En tal construcción, se pueden usar las protecciones externas de atenuación de la radiación 80 con los conductos.

Las figuras 14-17 ilustran una configuración alternativa de un conducto de entrada de aire de refrigeración 50” en inglete y soldado. En esta realización, se elimina una sección de entrada en inglete hacia arriba 51 descrita anteriormente. Un conducto de entrada 59” incluye una sección intermedia 53” en inglete oblicua/hacia abajo y una sección de salida 52” en inglete oblicua/hacia abajo. La sección de salida 52” está orientada en un ángulo oblicuo diferente con respecto al eje longitudinal LA y la placa de base 27 del módulo 20 que la sección intermedia 53”. Como un ejemplo ilustrativo no-limitativo, la sección de salida 52” puede estar dispuesta en un ángulo oblicuo de aproximadamente 30 grados con respecto a la placa de base horizontal 27 y la sección intermedia 53” puede estar orientada en un ángulo oblicuo de 45 grados o mayor, tal como aproximadamente 70 grados en una configuración. Se pueden usar otros ángulos oblicuos. Debido a que se elimina la sección de entrada 51 anterior mostrada en las figuras 3 y 5 descritas anteriormente aquí, se puede considerar que la sección intermedia 53” sirve como la sección de entrada del conducto alternativo 50”. El extremo exterior de la sección intermedia del conducto 53” define el orificio extremo de entrada exterior 54” y el extremo interior de la sección exterior del conducto 52” define los orificios extremos interiores de salida 55” del conducto. El conducto 50” puede estar formado de una manera similar de acero o de otro metal.

Cada uno de ambos conductos de aire de entrada en inglete 50” (figuras 14-17) y 50 (ver, por ejemplo, la figura 3) puede incluir un escudo de atenuación de la radiación 80, que está fijado al exterior de cada uno de los conductos, tal como por medio de soldadura, sujetadores u otros métodos. Los miembros de protección pueden estar fijados a la superficie superior de la pared de techo de los conductos en una realización, como se ilustra. Los escudos de radiación 80 están configurados complementarios de los conductor 50/50” e incluyen dos secciones orientadas oblicuamente como se muestra para adaptarse a las secciones anguladas de los conductos en inglete. Los escudos 80 tienen un cuerpo similar a una placa de múltiples ángulos, que se extiende radialmente a través de la pared lateral 77 del módulo desde cerca de la carcasa exterior 24 adyacente a las cubiertas de protección de ventilación de entrada 54-1 hasta la carcasa interior 23, protegiendo y cubriendo de esta manera sustancialmente la totalidad de la parte superior de cada conducto de entrada 50/50”. Los escudos pueden tener una anchura lateral aproximadamente tan ancha como los conductos 50/50” y una longitud sustancialmente coextensiva con la longitud radial de los conductos. En una realización, los escudos 80 pueden estar formados de placa de acero; no obstante, se pueden utilizar otros materiales metálicos, incluyendo materiales que contienen boro.

Los orificios extremos de entrada 54” de cada conducto en inglete 50” o 50 pueden estar equipados con una cubierta de protección de ventilación de entrada 54-1 perforada de atenuación de la radiación, que está fijada a la carcasa exterior 24 del módulo 20 en cada orificio de entrada de aire. Se puede utilizar soldadura o sujetadores para asegurar las cubiertas a la carcasa 24. Las cubiertas de protección 54-1 tienen una configuración y un espesor suficiente tanto para servir como atenuación efectiva de la radiación emitida a través de los conductos como también para minimizar la entrada de agua de lluvia ambiental, permitiendo al mismo tiempo que entre aire de refrigeración en los conductos. Cada cubierta 54-1 tiene de esta manera una estructura relativamente gruesa (por ejemplo, aproximadamente 40,8 mm (2 pulgadas) de espesor), que incluye una pluralidad de taladros pasantes o perforaciones 54-2. En una realización, las cubiertas 54-1 pueden estar hechas de acero; no obstante, pueden utilizarse otros materiales metálicos, incluyendo aquéllos que contienen boro. Las perforaciones están anguladas oblicuamente en orientación relativa al eje longitudinal LA del módulo 20, de tal manera que sus extremos exteriores están más bajos que sus extremos interiores para excluir la entrada de lluvia y para eliminar cualquier línea recta de visión a través de las perforaciones de extremo a extremo para prevenir la circulación de neutrones.

Todavía en otras construcciones posibles, se pueden prever conductos de entrada de aire de refrigeración 50' alternativos mostrados en la figura 6, que están formados en lugar de conductos de flujo circulares. Se pueden formar conductos circulares 50' alternativos a partir de secciones disponibles estándar de tubería metálica (por ejemplo, de acero) de sección transversal circular, que están soldadas selladas juntas para emular la misma forma periscópica general que los conductos de entrada de aire 50 descritos aquí anteriormente. Por ejemplo, la sección de entrada 51' puede estar formada por un codo de radio largo de 60 grados, la sección de salida 52' puede estar formada por un codo de radio largo de 45 grados, y la sección intermedia 53' puede ser la misma que sus partes opuestas en el conducto de entrada de aire rectilíneo 50 descrito aquí anteriormente. En algunas variaciones, el conducto de tubo de entrada de aire 50' puede estar formado de tres secciones rectas de tubo circular, que están cortadas para formar juntas en inglete entre las diferentes secciones 51', 52' y 53'. Todavía en otra variación, en cambio el conducto de tubo de entrada de aire 50' puede estar formado por una sección unitaria monolítica individual de tubería de forma circular en la sección transversal configurada doblada en caliente con flexiones curvilíneas entre la sección intermedia 53' y las secciones de entrada y salida 51' y 52' adyacentes. La disposición de cualquiera de las estructuras de tubo anteriores en relación a la sección inferior del módulo de almacenamiento 20 puede ser la misma que el conducto de entrada de aire rectilíneo 50 descrito anteriormente aquí (ver, por ejemplo, la figura 3). De acuerdo con ello, los orificios extremos de entrada y salida de aire 54', 55' del conducto 50' pueden estar en localizaciones idénticas a los orificios extremos de entrada y salida de aire 54', 55' del conducto de entrada de aire rectilíneo 50.

En funcionamiento, la refrigeración ambiental fluye generalmente hacia dentro 360 grados alrededor del módulo 20 en todas las direcciones dentro de los conductos de entrada. El aire de refrigeración fluye entonces en una dirección generalmente descendente en cada conducto de entrada de aire 50 que atraviesa toda la extensión radial o espesor de la pared lateral 77 del recipiente antes de entrar en la cavidad del módulo 26 cerca del fondo del anillo de ventilación 31. De esta manera, aunque el aire de refrigeración entra en el módulo 20 muy por encima de su fondo para prevenir la entrada de agua de inundación a través de los orificios extremos exteriores de entrada 54 de los conductos de entrada 50 a través de la carcasa exterior 24, se mantiene ventajosamente todo el beneficio de la distancia vertical máxima disponible dentro de la cavidad 26 entre los orificios de ventilación superior e inferior para la refrigeración del recipiente 29 que contiene combustible nuclear. Después de que el aire de refrigeración ha entrado en el fondo del anillo de ventilación 31 dentro del módulo 20, el aire es calentado por el recipiente 29 y fluye verticalmente hacia arriba en el anillo desde los conductos de entrada de aire 50 hasta los conductos de salida de aire 70 en la parte superior de la cavidad 26. El aire de refrigeración caliente es descargado entonces radialmente hacia fuera desde el módulo 20 en todas las direcciones 360 grados alrededor del módulo.

Hay que indicar que un aspecto ventajoso de cualquiera de los conductos de aire de entrada anteriores, que tienen una mayoría de su longitud radial angulada oblicuamente en una dirección descendente hacia la cavidad 26 del módulo de almacenamiento 20 actuará para drenar cualquier módulo de entrada de agua o de lluvia en el fondo de la cavidad. En esta localización en la cavidad, el agua estará expuesta al calor emitido desde el recipiente y se evaporará. Las presentes disposiciones de conductos angulados oblicuamente eliminan de esta manera efectivamente cualquiera de las porciones horizontales de conducción sustancialmente de cualquier longitud, donde se puede acumular agua y acelerar la corrosión del conducto.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, las carcasas interior y exterior 23, 24 del cuerpo principal del módulo 20 pueden estar amarradas y unidas estructuralmente juntas por medio de una pareja de placas de interconexión 73, 74 de la carcasa radial rígida soldada. Las placas superiores de interconexión 73 están localizadas en el extremo superior 21 del módulo. Las placas inferiores de interconexión 74 están localizadas en el extremo inferior 22 del módulo. Las dos placas de interconexión están espaciadas, a su vez, verticalmente aparte una de la otra, como se muestra. Las placas de interconexión 73, 74 se extienden radialmente desde la carcasa interior 23 hasta la carcasa exterior 24 del módulo 20 y están soldadas en cada uno de sus extremos a la carcasa. Cada placa de interconexión 73, 74 tiene bordes verticales interior y exterior opuestos soldados a las carcasas interior y exterior 23, 24, respectivamente. Cada una de las placas de interconexión 73, 74 tiene una altura menor que la altura del módulo, y preferiblemente menor que la mitad de la altura del módulo (ver, por ejemplo, las figuras 3 y 8). En una realización, cada una de las placas de interconexión radiales tiene un cuerpo plano orientado verticalmente, que está orientado perpendicular y radialmente con relación a las carcasas interior y exterior 23, 24. En otras realizaciones, las placas de interconexión radiales pueden estar ligeramente oblicuas en orientación angular con respecto a las carcasas, si se desea. Se pueden prever cuatro placas de interconexión 73, 74 espaciadas de una manera uniforme circunferencialmente aparte en una realización, como se muestra; no obstante, otras realizaciones pueden tener más o menos placas. Las placas de interconexión 73, 74 pueden estar formadas de acero (por ejemplo, al carbono o inoxidable) en una realización. Un espesor representativo de las placas 73, 74 es aproximadamente 25,4 mm (1 pulgada) en una realización no-limitativa.

Las placas superiores de interconexión 73 sirven para dos funciones importantes. n primer lugar, de manera similar a las placas inferiores de interconexión 74, las placas superiores de interconexión 73 refuerzan rígidamente la estructura del módulo. En segundo lugar, las placas superiores de interconexión funcionan como los puntos de elevación para que el módulo transfiera el peso de todo el módulo (con el recipiente de SNF en el interior) hasta los sujetadores de cierre 42 y las vigas de elevación 49 en la tapa hasta la grúa o elevador. La carga muerta del módulo es transferida de esta manera a través del esqueleto del módulo 20 formado por la soldadura de las carcasas interior y exterior metálicas 23, 24, los interconectores inferiores 74 y la placa de base 27 hasta las placas superiores de interconexión 73, donde es recogida por los bulones.

La combinación de las carcasas 23, 24 unidas por soldadura, las placas de interconexión 73, 74 y una placa de base rígida gruesa 27 proporciona una soldadura estructural rígida robusta, que soporta un relleno o revestimiento denso de hormigón 72 (que sirve como material de protección contra radiación) en la pared lateral 77 del módulo 20, particularmente cuando se eleva como una unidad. El relleno de hormigón con un peso de hasta 4004,6 kg/m3 (250 pcf (libras por pie cúbico) de densidad se emplea típicamente para maximizar el bloqueo de la radiación. Este conjunto de carcasa estructural rígido asegura que la placa de base 27, que soporta toda la carga muerta del revestimiento de hormigón, las carcasas y la tapa 40, no se deforme cuando se eleva la almohadilla de soporte de hormigón CP por un elevador o una grúa sobre orugas.

Aunque la descripción anterior y los dibujos representan algunos sistemas ejemplares, se comprenderá que se pueden realizar varias adiciones, modificaciones y sustituciones allí sin apartarse del alcance de la invención, como se define en el conjunto de reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un módulo de almacenamiento (20) refrigerado pasivamente parta combustible nuclear gastado, que comprende:

un cuerpo de módulo alargado (28) que define un extremo superior (21), un extremo inferior (22), una pared lateral (77), y una cavidad interna (26), que se extiende entre los extremos a lo largo de un eje longitudinal (LA), estando configurada la cavidad interna para contener un recipiente de almacenamiento de combustible (29);

una pluralidad de conductos de entrada de aire de refrigeración (50) espaciados circunferencialmente aparte alrededor del cuerpo (28), formando cada uno de los conductos de entrada un paso de entrada de aire orientado radialmente, que conecta para comunicación de fluido la atmósfera ambiental con la cavidad interna (26);

teniendo cada conducto de entrada de aire (50) un extremo de entrada (54), que se abre en una superficie exterior de la pared lateral, y un orificio extremo de salida (55) en una superficie interior (76) de la pared lateral (77) adyacente a la cavidad (26);

en donde cada uno de los conductos de entrada de aire (50) tiene una configuración curvada para introducir aire de refrigeración radialmente hacia dentro e inicialmente hacia arriba desde la atmósfera ambiental, y entonces redirigir el aire de refrigeración hacia abajo a través del conducto de entrada de aire (50) dentro de una parte inferior de la cavidad interna (26) del módulo (20).

2. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde los orificios extremos de entrada (54) de los conductos de entrada de aire (50) están localizados en una elevación más alta que los orificios extremos de salida (55).

3. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde los orificios extremos de entrada (54) están localizados en una mitad inferior del módulo (20) y espaciados verticalmente aparte desde una placa de base (27) fijada al extremo inferior (22) del módulo a una distancia de al menos 0,61 m (dos pies).

4. El módulo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en donde los orificios extremos de entrada (54) de cada conducto de entrada de aire (50) están localizados sobre la porción inferior del módulo (20) al 25 por ciento o menos que la altura del módulo.

5. El módulo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, en donde los orificios extremos de entrada (54) tienen una disposición escalonada verticalmente, en la que la elevación del orificio extremo de entrada de cada conducto de entrada de aire (50) está en una elevación diferente que el orificio extremo de entrada de cada conducto de aire de entrada adyacente.

6. El módulo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, en donde los orificios extremos de entrada (54) de cada uno de los conductos de entrada de aire (50) están radialmente abiertos directamente a la atmósfera ambiental.

7. El módulo (20) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-6, en donde los orificios extremos de entrada (54) están formados de tubo que tiene una forma de la sección transversal circular.

8. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde los orificios extremos de salida (55) de los conductos de entrada de aire están dispuestos para descargar aire de refrigeración dentro de la parte más baja de la cavidad interna (26) a través de la pared lateral (77) y junto a una superficie superior (27-1) de una placa de base (27) fijada al extremo inferior (22) del módulo (20).

9. El módulo de acuerdo con la reivindicación 8, en donde los orificios extremos de salida (55) de los conductos de entrada de aire (50) están dispuestos adyacentes a la superficie superior (27-1) de la placa de base (27).

10. El módulo (20) de acuerdo con las reivindicaciones 8 o 9, que comprende, además, una pluralidad de abrazaderas de soporte (30) en forma de L montadas sobre la placa de base (27), estando configuradas las abrazaderas de soporte tanto para elevar el recipiente (29) por encima de la placa de base como también para centrar el recipiente radialmente en la cavidad interna (26) del módulo para formar un anillo de ventilación (31) entre el recipiente y el cuerpo (28) del módulo, y en donde el aire de refrigeración es descargado radialmente desde cada conducto de entrada de aire (50) hacia la parte inferior del anillo a través de los orificios extremos de salida (55) de los conductos de entrada de aire y fluye hacia arriba a lo largo del recipiente en el anillo para disipar el calor emitido por el recipiente.

11. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el cuerpo del módulo (28) comprende, además, la pared lateral (77) que tiene una construcción compuesta, que consta de una carcasa interior (23), una carcasa exterior (24), y un revestimiento de hormigón (72) dispuesto entre las carcasas para protección contra radiación.

12. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 11, en donde cada conducto de entrada de aire (50) está incrustado en el revestimiento de hormigón (72).

13. El módulo (20) de acuerdo con las reivindicaciones 11 o 12, en donde las carcasas interior y exterior (23, 24) del cuerpo del módulo (28) están unidas estructuralmente juntas a través de una pluralidad de placas de interconexión (73, 74) de las carcasas radiales superior e inferior orientadas verticalmente, soldadas a las carcasas e incrustadas en el revestimiento de hormigón (72).

14. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 2, en donde cada uno de los conductos de entrada de aire (50) tiene una configuración de múltiples ángulos en inglete, que comprende una primera sección lineal (51) adyacente al orificio extremo de entrada (54) y una segunda sección lineal (53) adyacente a la primera sección lineal en una juntura en inglete, estando la primera y la segunda secciones lineales anguladas oblicuamente entre sí y con respecto al eje longitudinal (LA) del módulo.

15. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 14, que comprende, además, un escudo perforado (50-1) contra radiación dispuesto en la juntura en inglete y orientado transversalmente a la primera y a la segunda secciones lineales (51, 53).

16. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cada conducto de entrada de aire (50) comprende una sección de entrada (51) adyacente al orificio extremo de entrada exterior (54), que está angulada oblicuamente en una dirección ascendente con respecto al eje longitudinal (LA) del módulo, una sección de salida (52) adyacente al orificio extremo de salida (55), y una sección intermedia (53) que se extiende entre las secciones de entrada y de salida.

17. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde cada conducto de entrada (50) incluye un miembro de protección contra radiación (50-1) fijado a tope a una parte superior del conducto de entrada (50), estando configurado el miembro de protección contra radiación complementario al conducto de entrada.

18. El módulo (20) de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende, además, una tapa (40) acoplada de forma desprendible al extremo superior (21) del módulo para cerrar la cavidad interna (26), estando configurada la tapa para formar conductos de salida de aire (70) en forma de cuadrantes en una interfaz entre la tapa y el extremo superior del módulo, orientados para descargar radialmente aire de refrigeración caliente desde la cavidad interna del módulo hacia el exterior a la atmósfera.