KR20020035141A - A protective casing - Google Patents
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Abstract
본 발명은 그 안에 수용된 물품을 보호하는 보호케이싱에 관한 것으로, 이 보호케이싱은 물품을 수용할 수 있게 내부용적을 갖는 케이싱을 구성하도록 조립될 수 있되, 플라스틱재 매트릭스내에 다수의 보강섬유층을 갖춘 섬유보강 플라스틱재로 된 외부표피부와, 플라스틱재 매트릭스내에 다수의 보강섬유층을 갖춘 섬유보강 플라스틱재로 된 내부표피부 및, 외부표피부와 내부표피부 사이의 공간에 저밀도의 코어재로 된 충전부로 각각 이루어진 적어도 2개의 케이싱부재와; 이들 적어도 2개의 케이싱부재 사이에 있는 접합면에 위치된 밀봉수단; 상기 적어도 2개의 케이싱부재를 함께 고정하는 고정수단 및; 추가로 상기 내부표피부에 적어도 하나의 금속삽입부;를 구비하고 있다.The present invention relates to a protective casing for protecting an article contained therein, wherein the protective casing can be assembled to form a casing having an internal volume to accommodate the article, the fibers having a plurality of reinforcing fiber layers in a plastic matrix. External skin part made of reinforcement plastic material, inner skin part made of fiber reinforced plastic material with many layers of reinforcing fibers in the plastic matrix, and filling part made of low density core material in the space between the outer skin part and the inner skin part. At least two casing members each formed; Sealing means located at a joining surface between these at least two casing members; Fixing means for fixing the at least two casing members together; In addition, the inner skin portion includes at least one metal insert portion.
Description
기체상의 6플루오르화 우라늄은 핵연료를 만드는 주재료로서, 현재는 소위 "오버팩(overpack)"에 의해 보호되는 가압실린더에 넣어져 세계의 여러 곳으로 운반되고 있다. 현재의 보호용 오버팩은 스테인레스강으로 된 내외부 표피를 구비하되, 이들 표피 사이에 있는 공간에는 페놀수지나 폴리우레탄 폼(foam)으로 된 충전부를 갖추고 있다. 운반되는 재료의 위험성 때문에, 상기 오버팩은 예컨대 취급하는 동안 이들이 임의의 높이에서 떨어지면 확실히 보전되도록 관리기관에 의해 설정된 엄격한 시험을 견디어내야 하며, 수용된 실린더에 대하여 방수보호 및 열의 장벽도 제공해야 한다. 전술된 오버팩을 갖추고 6플루오르화 우라늄으로 채워진 30인치 직경의 실린더는 무게가 4000kg까지 나갈 수 있다. 상기 오버팩과 실린더는 9m에서떨어져도 실린더에 손상없이 온전해야 한다. 하지만, 최근의 몇몇 시험에서는 실린더 가장자리부(skirt)의 변형과 6플루오르화 우라늄이 채워지고 제거되도록 된 실린더 밸브에 중대한 손상이 일어났는데, 이는 현존하는 오버팩에 밸브보호부재를 부가하여 설치해야 하는, 복잡하면서 비용이 많이 들고 어렵게 되는 문제점을 수반하게 되었다. 이러한 문제점은, 상기 오버팩이 사실상 모든 기후조건하에서 외부에 머물러 있어야 할 때 페놀수지에 의한 것에 덧붙여 부식율을 더욱 증가시키는 흡수된 물과, 오버팩을 훨씬 무겁게 하는 물로 내부에 있는 폼이 흠뻑 젖게 되는, 오버팩에 있는 금속표피의 부식에 의해 악화된다. 현재의 오버팩을 더욱 강화시키기 위해서, 증가되는 열전도율 때문에 내화성을 낮추는 더 많은 금속성분이 추가되었다.Gaseous uranium hexafluoride is the main material for making nuclear fuel and is now transported to various parts of the world in pressurized cylinders protected by so-called "overpacks." Current protective overpacks have internal and external skins of stainless steel, with spaces between these skins with fillings made of phenolic resin or polyurethane foam. Because of the dangers of the material being transported, the overpack must withstand the rigorous tests set by the authority to ensure that they are kept intact, for example, during handling, and must also provide waterproof protection and thermal barriers to the contained cylinders. A 30 inch diameter cylinder filled with uranium hexafluoride with the aforementioned overpack can weigh up to 4000 kg. The overpack and cylinder should be intact without damage to the cylinder even if it is separated from 9 m. However, recent tests have shown significant deformation of the cylinder skirt and cylinder valves to be filled and removed from uranium hexafluoride, which requires the installation of valve protection members in existing overpacks. This has led to the problem of being complicated, expensive and difficult. The problem is that the foam inside is soaked with absorbed water, which further increases the corrosion rate in addition to the phenolic resin when the overpack must remain outside under virtually all climatic conditions, and water that makes the overpack much heavier. Is worsened by corrosion of the metal cuticle in the overpack. To further strengthen the current overpack, more metals have been added that lower the fire resistance due to the increased thermal conductivity.
본 발명은 보관 또는 운송 동안 무겁고 위험하게 될 수 있는 물품을 보호하도록 된 분리가능한 보호케이싱에 관한 것이다. 이 보호케이싱은 위험한 물질을 수용하는 무거운 용기를 보호하기에 적합하고, 독점적이지는 않지만 특히 운송 중인 6플루오르화 우라늄의 실린더를 보호하는 데에 적합하다.The present invention relates to a detachable protective casing adapted to protect articles that can become heavy and dangerous during storage or transportation. This protective casing is suitable for protecting heavy containers containing dangerous substances and is not exclusive but particularly for protecting cylinders of uranium hexafluoride in transit.
도 1은 본 발명의 케이싱에 의해 보호될 6플루오르화 우라늄의 실린더를 도시한 정단면도이고,1 is a front sectional view showing a cylinder of uranium hexafluoride to be protected by a casing of the present invention,
도 2은 본 발명에 따른 보호케이싱의 측면도,2 is a side view of a protective casing according to the present invention;
도 3은 도 4의 3-3선 단면도,3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. 4;
도 4는 도 2의 A방향에서 바라본 케이싱의 끝을 개략적으로 도시한 도면,4 is a view schematically showing the end of the casing viewed from the direction A of FIG.
도 5는 도 2의 5-5선에 따라 2개의 케이싱부재들 사이에 있는 접합면 영역의일부를 도시한 단면도,FIG. 5 is a cross sectional view showing a portion of a joint surface region between two casing members along line 5-5 of FIG. 2;
도 6은 도 3에 도시된 바와 같은 지지용 삽입부의 평면도,Figure 6 is a plan view of the support insert as shown in Figure 3,
도 7은 2개의 케이싱부재가 함께 고정되는, 본 발명에 따른 고정수단을 도 4의 B방향에서 바라본 도면,7 is a view of the fixing means according to the present invention, in which two casing members are fixed together, as viewed from the direction B of FIG.
도 8은 케이싱부재들이 함께 고정된 도 7의 대응도,8 is a corresponding view of FIG. 7 in which casing members are fixed together;
도 9는 도 2의 9-9선을 따라 도 7과 도 8에 도시된 케이싱부재들의 일부와고정구를 통해 도시한 단면도,9 is a cross-sectional view of the casing members and fasteners shown in FIGS. 7 and 8 along the lines 9-9 of FIG. 2;
도 10은 도 8의 C방향에서 바라본 도 7 내지 도 9에 도시된 고정구의 평면도,FIG. 10 is a plan view of the fixture shown in FIGS. 7 to 9 as viewed in the direction C of FIG. 8;
도 11은 UF6의 실린더가 단일한 방위로 수용될 수 있게 하는 특징으로 갖는 본 발명에 따른 케이싱의 개략도이다.11 is a schematic representation of a casing according to the present invention characterized in that the cylinder of UF 6 can be accommodated in a single orientation.
본 발명의 목적은 현재에 알려진 오버팩 보다 무게가 가볍고 더욱 튼튼하며 더욱 쉽게 보수할 수 있는 보호케이싱을 제공하는 데에 있다. 다른 목적은 수용된 실린더의 밸브를 보호하는 부가적인 구성요소가 필요없는 보호케이싱을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a protective casing that is lighter in weight than the known overpack, more robust and easier to repair. Another object is to provide a protective casing which does not require additional components to protect the valve of the contained cylinder.
본 발명의 또 다른 목적은 부식과 기후에 대한 향상된 저항성을 가진 보호케이싱을 제공하는 것이다. 다른 목적은 향상된 내화성을 가진 보호케이싱을 제공하는 데에 있다.Another object of the present invention is to provide a protective casing with improved resistance to corrosion and climate. Another object is to provide a protective casing with improved fire resistance.
본 발명의 한 양상에 따르면 그 안에 수용된 물품을 보호하는 케이싱이 제공되는 바, 이 보호케이싱은 물품을 수용할 수 있게 내부용적을 갖는 케이싱을 구성하도록 조립될 수 있되, 플라스틱재 매트릭스(matrix)내에 다수의 보강섬유층을 갖춘 섬유보강 플라스틱재로 된 외부표피부와, 플라스틱재 매트릭스내에 다수의 보강섬유층을 갖춘 섬유보강 플라스틱재로 된 내부표피부 및, 외부표피부와 내부표피부 사이의 공간에 저밀도의 코어(core)재로 된 충전부로 각각 이루어진 적어도 2개의 케이싱부재와; 이들 적어도 2개의 케이싱부재 사이에 있는 접합면에 위치된 밀봉수단; 상기 적어도 2개의 케이싱부재를 함께 고정하는 고정수단 및; 추가로 상기 내부표피부에 적어도 하나의 금속삽입부;를 구비한다.According to one aspect of the invention there is provided a casing for protecting an article contained therein, the protective casing can be assembled to form a casing having an internal volume to receive the article, but in a plastic matrix Low density in the outer skin of fiber reinforced plastics with multiple layers of reinforcing fibers, the inner skin of fiber reinforced plastics with multiple layers of reinforcing fibers in the plastic matrix, and the space between the outer skin and the inner skin At least two casing members each consisting of a charging part made of a core material; Sealing means located at a joining surface between these at least two casing members; Fixing means for fixing the at least two casing members together; In addition, the inner skin portion; at least one metal insert portion; is provided.
상기 삽입부는 내부표피부의 표면에 접착된 금속링의 형태로 될 수 있으며, 이 삽입부는 상기 용기와 물품이 어느 높이로부터 떨어졌을 때 발생되는 힘을 지지하고 분배하기 위한 것으로, 상기 물품이 통상 곧은 실린더의 형태인 6플루오르화 우라늄 용기인 경우에, 충돌시 상기 실린더의 끝에 가해진 국부적인 응력은 지지하는 삽입부재가 없다면 케이싱의 내부표피부를 손상시키기에 충분하다.The insert may be in the form of a metal ring adhered to the surface of the inner skin, which insert is for supporting and distributing the force generated when the container and the article are separated from a certain height, the article being a straight cylinder In the case of a uranium hexafluoride container in the form of, the local stress exerted on the end of the cylinder in the event of a collision is sufficient to damage the inner skin of the casing without the supporting insert.
바람직하기로, 상기 삽입부는 예컨대 스테인레스강과 같은 내부식성 금속으로 된다.Preferably, the insert is of a corrosion resistant metal, for example stainless steel.
상기 삽입부는 케이싱의 각 끝에 있는 것이 바람직하다.The inserts are preferably at each end of the casing.
상기 삽입부는 대체로 평탄한 단면을 갖거나, 충돌로 일어나는 힘을 흡수하고 이러한 힘을 섬유보강 플라스틱재에 분산되게 하도록 변형될 정도로 다른 임의의 적당한 형상으로 될 수 있다.The insert may have a generally flat cross section or any other suitable shape such that it is deformed to absorb the forces arising from the impact and to disperse these forces into the fiber reinforced plastic material.
상기 삽입부의 평면도에서의 형상은 케이싱의 내부형상 또는 수용된 물품의 관련부분의 형상에 상응하게 될 수 있다.The shape in the plan view of the insert may correspond to the internal shape of the casing or the shape of the relevant part of the received article.
상기 삽입부는 내부표피부의 거의 모든 관련 표면적을 덮어씌울 수 있다.The insert can cover almost all relevant surface areas of the inner skin.
상기 삽입부는 표피구조물내에, 즉 다수의 보강섬유층내에 수용될 수 있다.The insert can be received in the epidermal structure, ie in a plurality of layers of reinforcing fibers.
본 발명의 제 2양상에 따르면 그 안에 수용된 물품을 보호하는 케이싱이 제공되는 바, 이 보호케이싱은 물품을 수용할 수 있게 내부용적을 갖는 케이싱을 구성하도록 조립될 수 있되, 플라스틱재 매트릭스내에 다수의 보강섬유층을 갖춘 섬유보강 플라스틱재로 된 외부표피부와, 플라스틱재 매트릭스내에 다수의 보강섬유층을 갖춘 섬유보강 플라스틱재로 된 내부표피부 및, 외부표피부와 내부표피부 사이의 공간에 저밀도의 코어재로 된 충전부로 각각 이루어진 적어도 2개의 케이싱부재와; 이들 적어도 2개의 케이싱부재 사이에 있는 접합면에 위치된 밀봉수단 및; 상기 적어도 2개의 케이싱부재를 함께 고정하되, 이들 적어도 2개의 케이싱부재의 플랜지부에 유지되고서 축방향으로 정렬된 한쌍의 슬리이브부재를 구비하고, 이 한쌍의 슬리이브부재가 적어도 2개의 케이싱부재를 함께 연결하도록 안으로 뻗은 체결용 핀부재를 각각 갖추는 고정수단;을 구비한다.According to a second aspect of the invention there is provided a casing for protecting an article contained therein, the protective casing can be assembled to form a casing having an internal volume to receive the article, Low-density core in the outer skin part of fiber reinforced plastic material with reinforcing fiber layer, inner skin part of fiber reinforced plastic material with many reinforcing fiber layers in plastic matrix, and space between outer skin part and inner skin part At least two casing members each of which is made of a charging part made of ash; Sealing means located at a joining surface between these at least two casing members; Securing the at least two casing members together, the pair of sleeve members being axially aligned and retained on the flanges of the at least two casing members, the pair of sleeve members being at least two casing members. Fixing means each having a fastening pin member extending inward to connect together.
상기 플랜지부는 케이싱부재들 사이의 분할선 영역과 관계가 있다.The flange portion is related to the dividing line area between the casing members.
바람직하기로, 상기 케이싱의 각각의 축방향으로 향한 선단을 따라 다수의 고정수단이 있다.Preferably, there are a plurality of fastening means along each axially facing tip of the casing.
상기 슬리이브부재는 한끝에 플랜지를 갖춘 '실크 햇' 형상의 단면을 갖추되, 이 플랜지 부분은 조이는 힘을 분산되게 하도록 작용하고 케이싱부재에 슬리이브부재를 고정하는 수단도 제공한다.The sleeve member has a 'silk hat' shaped cross section with a flange at one end, the flange portion acts to distribute the tightening force and also provides a means for securing the sleeve member to the casing member.
한쪽 슬리이브부재는 대체로 평탄한 구멍을 갖추는 한편, 이 쌍의 상호작용하는 다른쪽 슬리이브부재는 나사산이 형성된 체결용 핀부재를 수용하도록 나사산이 형성될 수 있다.One sleeve member has a generally flat hole, while the other interacting sleeve member of the pair may be threaded to receive a threaded fastening pin member.
상기 체결용 핀부재는 힌지와 일체로 된 핸들부재를 갖출 수 있고, 선택적으로 이 체결용 핀부재는 예컨대 육각형 머리부 또는 앨런키이(Allen key) 머리부와 같은 전동수단을 갖추어 별도의 도구로 조일 수 있다.The fastening pin member may be provided with a handle member integral with the hinge, and optionally the fastening pin member may be provided with a power tool such as a hexagonal head or an Allen key head, for example, to tighten with a separate tool. Can be.
슬리이브부재의 축방향 길이는 케이싱부재의 폐쇄의 최대범위 또는 밀봉부재의 압축의 허용범위를 결정하는 데에 이용될 수 있다.The axial length of the sleeve member can be used to determine the maximum extent of closure of the casing member or the allowable range of compression of the sealing member.
또한, 상기 고정수단은 압축가능한 탄성부재를 구비하여 일체로 된 조임용 핸들부재가 항상 적당한 위치에 위치될 수 있게 한다.In addition, the fixing means is provided with a compressible elastic member so that the integral tightening handle member can always be positioned at a proper position.
본 발명에 따른 고정수단은 케이싱부재에 기계적으로 고정되어 손상된 고정구를 수리 또는 교체할 수 있게 한다.The fastening means according to the invention is mechanically fixed to the casing member to allow repair or replacement of the damaged fastener.
상기 저밀도의 코어재로 된 충전부는 단면계수의 증가를 제공하고, 충돌하는 경우에 크러쉬존(crush zone)을 제공하게 된다.The filling part of the low density core material provides an increase in the section modulus and provides a crush zone in the event of a collision.
바람직하기로, 2개의 케이싱부재는 전체적으로 반원통형상이고, 조립된 케이싱은 전체적으로 원통형상으로 될 수 있다.Preferably, the two casing members are generally semi-cylindrical in shape, and the assembled casings may be generally cylindrical in shape.
상기 케이싱부재들은 반드시 동일한 형상 또는 구조로 될 필요는 없다.The casing members do not necessarily have to be the same shape or structure.
바람직하기로, 상기 케이싱의 외부표피부는 짜여지지 않은 다수의 유리섬유천으로 된 층과, 선택적으로 예컨대 우레탄 아크릴레이트나 비닐에스테르수지 또는 폴리에스테르수지로 된 매트릭스를 갖춘 아라미드섬유층을 구비한다.Preferably, the outer skin of the casing has a layer of a plurality of glass fibers which are not woven and optionally an aramid fiber layer having a matrix of, for example, urethane acrylate or vinyl ester resin or polyester resin.
바람직하기로, 상기 케이싱의 내부표피부는 예컨대 폴리에스테르수지나 상기케이싱의 외부표피부에 사용된 수지로 된 매트릭스를 갖춘 짜여지지 않은 다수의 유리섬유천으로 된 층을 구비한다.Preferably, the inner skin of the casing comprises a layer of a plurality of woven glass fibers, for example with a matrix of polyester resin or a resin used for the outer skin of the casing.
하지만, 에폭시나 페놀과 같은 다른 수지로 된 매트릭스들이 임의의 용도로 사용될 수 있다.However, matrices of other resins such as epoxy or phenol can be used for any purpose.
짜여지지 않은 천들은 0°/ 90°또는 45°/ 45°로 되거나, 예컨대 이들 양쪽의 혼합으로 될 수 있다.The nonwoven fabrics may be 0 ° / 90 ° or 45 ° / 45 °, or may be a mixture of both, for example.
짜여진 천이나 연속적인 필라멘트 또는 절단유리섬유매트도 임의의 용도로 사용될 수 있다.Woven fabrics or continuous filaments or chopped fiberglass mats may also be used for any purpose.
다른 섬유층들이 번갈아 또는 예컨대 2개의 그룹으로 배열될 수 있다.The other fibrous layers can be arranged alternately or in two groups, for example.
내부 및 외부표피부는 각각 약 2mm에서 약 25mm까지의 범위내에 있는 전체 두께를 가질 수 있다.The inner and outer skin can each have an overall thickness in the range of about 2 mm to about 25 mm.
상기 외부표피부는 외부의 리빙(ribbing)이 병합되어 있어 케이싱부재들의 강도와 강성을 증가시킬 수도 있다. 이 외부의 리빙에 있는 오목부는 케이싱부재들을 함께 체결하는 데에 이용되는 고정구를 위해 우수한 보호를 제공할 수 있다.The outer skin may be merged with external ribbing to increase the strength and rigidity of the casing members. The recesses in this external living can provide excellent protection for the fixtures used to fasten the casing members together.
본 발명의 보호케이싱은, 예컨대 6플루오르화 우라늄의 실린더와 같은 수용된 물품이 한 위치에서 케이싱내에 고정될 수 있게 하는 구조를 구비할 수 있다. 이러한 구조는 케이싱부재가 독특한 방식으로 함께 고정될 수 있게 하는 자리맞춤핀(dowel) 또는 스피것(spigot)을 구비하고, 단일한 방향으로 물품을 위치시킬 수 있는 내부표피부의 내부구조를 구비할 수 있다.The protective casing of the present invention may have a structure that allows a received article, such as, for example, a cylinder of uranium hexafluoride, to be secured in the casing at one location. This structure may include a dowel or spigot that allows the casing members to be secured together in a unique manner, and may have an internal structure of the inner skin portion that allows the article to be positioned in a single direction. Can be.
상기 내부 및 외부표피부 사이에 있는 저밀도의 코어재는 염화비닐(PVC)이나폴리우레탄 폼재 또는 예컨대 코르크나 발사(balsa)나무와 같은 목재를 기초로 할 수 있다. 폼재인 경우에는 상기 코어가 예컨대 유리구와 같은 충전물(filler)을 갖추어 폼재의 밀도를 줄일 수 있게 된다.The low density core material between the inner and outer skin may be based on vinyl chloride (PVC) or polyurethane foam material or wood such as cork or balsa wood. In the case of a foam material, the core is provided with a filler such as glass sphere, thereby reducing the density of the foam material.
케이싱부재들 사이에 있는 접합면의 영역에 있는 폼재 코어는, 예컨대 고밀도의 유리기포 강화플라스틱으로 되어 이 영역내의 강도를 증가시킬 수 있게 된다. 선택적으로, 필요하면 목재와 같은 다른 재료들이 이 영역에 사용될 수 있다.The foam material core in the region of the joining surface between the casing members becomes, for example, a high density glass bubble reinforced plastic, so that the strength in this region can be increased. Optionally, other materials, such as wood, may be used in this area as needed.
상기 폼재 자체는 예컨대 점토나 유리 또는 세라믹과 같은 다양한 충전물로 보강될 수 있다. 유리충전물은 중성자 또는 방사선 차폐물질과 병합될 수도 있다.The foam material itself may be reinforced with various fillers such as clay or glass or ceramics. The glass fill may be combined with neutrons or radiation shielding materials.
상기 폼재는 액체의 형태로 삽입되어 적소에서 발포(發泡)되거나, 시트폼 (sheet form)으로 되고 열을 사용함으로써 만곡되며 접착제에 의해 내부 및 외부표피부의 접촉면에 접착될 수 있다. 선택적으로, 상기 폼재 코어는 블록재료로부터 절단될 수 있다.The foam material may be inserted in the form of a liquid and foamed in place, be in sheet form, bent by using heat, and adhered to the contact surfaces of the inner and outer skin by an adhesive. Optionally, the foam core may be cut from the block material.
상기 폼재 코어의 두께는 약 10mm에서 약 200mm까지의 범위내에 있게 된다.The thickness of the foam core is in the range of about 10 mm to about 200 mm.
상기 외부표피부의 내부표면은, 케이싱의 외부면에 예컨대 나사결합에 의해 구성요소를 부착시킬 수 있도록 접착되거나 병합된 보강부를 갖출 수 있다. 이러한 보강부는 목재나 예컨대 강철과 같은 금속과 같은 재료로 이루어질 수 있다. 상기 구성요소들은 운송 및 보관 동안 케이싱과 수용된 실린더들을 편리하게 적재 및 조정할 수 있는 받침부재를 구비할 수 있다.The inner surface of the outer skin part may have a reinforcement portion bonded or merged to attach the component to the outer surface of the casing, for example by screwing. Such reinforcements may be made of wood or a material such as metal, for example steel. The components may have a support member that can conveniently load and adjust the casing and the received cylinders during transportation and storage.
또한, 보호케이싱의 코너들은 부가적인 섬유와 수지층들과 같은 보강부재 또는 끼워넣어진 금속부재를 추가로 구비할 수 있다. 하지만, 본 발명에 따른 케이싱의 내화성을 최대화시키기 위해서, 금속부재의 구비는 바람직하기로 최소한도로 줄인다.In addition, the corners of the protective casing may further comprise reinforcing members such as additional fiber and resin layers or embedded metal members. However, in order to maximize the fire resistance of the casing according to the invention, the provision of metal members is preferably reduced to a minimum.
그들 사이에 접합부를 구성하는 케이싱부재의 표면은 밀봉부재를 구비하여 물 또는 다른 바람직하지 않은 유체의 침입을 방지할 수 있게 된다.The surface of the casing member constituting the junction between them is provided with a sealing member to prevent the ingress of water or other undesirable fluids.
상기 접합면은 열을 받게 될 때 둘러싸여진 물품을 더욱 보호하도록 팽창하는 팽창성의 밀봉부를 구비할 수도 있다.The joining surface may include an expandable seal that expands to further protect the enclosed article when subjected to heat.
예컨대, 상기 접합영역에서 케이싱의 외부면은 마손 및 충돌저항성을 더욱 향상시키도록 예컨대 고무코팅부를 갖춘 부가적인 보호층을 구비할 수 있다.For example, the outer surface of the casing in the junction area may be provided with an additional protective layer, for example with a rubber coating, to further improve wear and impact resistance.
상기 케이싱의 전체 외부면의 일부는 충돌손상에 대한 저항성을 더욱 향상시키고 힘을 흡수하고 분산시키도록, 예컨대 폴리우레탄과 같은 탄성있는 코팅부로 덮어씌워질 수 있다.Part of the entire outer surface of the casing may be covered with an elastic coating, such as polyurethane, for example to further improve resistance to impact damage and to absorb and disperse forces.
본 발명에 따른 보호케이싱의 강도는 현재 사용되는 오버팩보다 현저히 가벼운 전체 중량으로 예컨대 6플루오르화 우라늄의 실리더에 대한 모든 시험과정을 만족시키기에 충분하다는 것을 알게 되었다.It has been found that the strength of the protective casing according to the invention is sufficient to satisfy all test procedures, for example with a cylinder of uranium hexafluoride, at a total weight significantly lighter than the overpack currently used.
제조방법은 수지이송성형(RTM)이나 수지주입에 의해 이루어질 수 있다. 이들 수지주입과 수지이송은 2개의 몰드 사이에 있는 섬유로 채워진 공동부내에 수지가 주입되는 방법이다.The production method may be made by resin transfer molding (RTM) or resin injection. These resin injections and resin transfers are methods in which resin is injected into a cavity filled with fibers between two molds.
바람직하기로, 본 발명에 따른 보호케이싱의 제조방법은 몰드내에 연속적으로 보강섬유층을 종래와 같이 쌓아놓고서 예컨대 경화되는 적당한 수지를 주입시킴으로써 이루어질 수 있다.Preferably, the method for producing a protective casing according to the present invention can be made by continuously stacking a reinforcing fiber layer in a mold as in the prior art and injecting a suitable resin that is cured, for example.
본 발명의 케이싱은, 예컨대 공지된 오버팩과는 달리 쉽게 보수될 수 있다. 더구나, 밀봉부와, 고정구, 지지용 삽입부 및, 이와 유사한 것과 같이 닳아 없어지는 품목은 케이싱부재에 접착으로 또는 기계적으로 고정되기 때문에 용이하게 교체될 수 있다.The casing of the present invention can be easily repaired, for example, unlike known overpacks. Moreover, the seals, fasteners, support inserts, and the like are worn away such that they can be easily replaced because they are adhesively or mechanically fixed to the casing member.
본 발명을 더욱 완전히 이해하기 위해서, 6플루오르화 우라늄의 보호를 위한 보호케이싱의 실시예가 첨부도면을 참조로 하여 도해되는 방식으로 설명된다.In order to more fully understand the invention, embodiments of protective casings for the protection of uranium hexafluoride are described in the manner illustrated with reference to the accompanying drawings.
이제 도면들을 참조하는 바, 동일한 부분은 동일한 참조부호로 표시된다. 도 1은 6플루오르화 우라늄의 실린더(10)를 도시한 정단면도로서, 이 실린더는 용접된 금속외각체(12)와; 각 끝에 있는 구획부(14,16) 및; 2개의 금속가장자리부(18,20)를 구비하는데, 상기 가장자리부(18)는 실린더가 끝에서 직립될 수 있게 하면서 플러그(22)도 보호하는 한편, 상기 가장자리부(20)는 주로 실린더(10)가 6플루오르화 우라늄으로 채워질 뿐만 아니라 배출될 수 있게 하는 밸브(24)를 보호하게 된다. 이 밸브(24)가 손상되거나 작동이 중지되면, 실린더의 내용물은 누출될 수 있다. 현존하는 보호케이싱에 의하면, 최근에는 케이싱내의 실린더가 낙하된 후 변형되는 가장자리부(20)가 제시되었는데, 이 가장자리부(20)는 밸브(24)와 부딪쳐서 변형과 잠재적으로 위험한 상황을 일으키게 되었다. 이는 현존하는 종래의 오버팩과 사용되어 밸브의 손상을 방지하게 될 때, 상기 실린더에 고정되는 밸브보호부재(도시되지 않음)를 고정시키기가 복잡하고 비용이 많이 들며 어렵게 하였다.Referring now to the drawings, like parts are denoted by like reference numerals. 1 is a front sectional view showing a cylinder 10 of uranium hexafluoride, which includes a welded metal shell 12; Compartments 14 and 16 at each end; Two metal edges 18, 20 are provided, which edge 18 also protects the plug 22 while allowing the cylinder to stand upright at the end, while the edge 20 is mainly a cylinder 10. Will not only be filled with uranium hexafluoride, but will also protect the valve 24 which allows it to be discharged. If the valve 24 is damaged or shut down, the contents of the cylinder may leak. Existing protective casings have recently been presented with edges 20 which deform after the cylinders in the casing have fallen, which has come into contact with valves 24 causing deformation and potentially dangerous situations. This makes it complicated, expensive and difficult to secure a valve protection member (not shown) fixed to the cylinder when used with existing conventional overpacks to prevent damage to the valve.
본 발명에 따른 보호케이싱은 전체적으로 40으로 표시된다. 이 케이싱(40)은 전체적으로 원통형상이고, 이는 전체적으로 반원통형인 2개의 케이싱부재(42,44)를 구비한다. 하부의 케이싱부재(42)는 지면이나 운송용 차량(도시되지 않음)에서 케이싱(40)과 내용물, 즉 실린더(10)를 지지하는 2개의 받침부재(46,48)를 갖춘다. 각 케이싱부재는 양쪽의 축방향 길이를 따라 뻗어 있는 플랜지부(50,52)를 갖추고, 이 플랜지부(50,52)는 아래에 더욱 상세히 기술될 바와 같이 케이싱부재(42,44)를 함께 고정하는 다수의 고정구(60)를 갖추고 있다. 상기 받침부재(46,48)는 링(68,70)과 같은 승강수단이 케이싱과 그 내용물을 다루기 위해 고정될 수 있도록 양쪽에 강화플레이트(64,66)를 구비한다. 상기 케이싱과 그 내용물은 선택적으로 상기 받침부재와 케이싱부재(42) 사이에 형성된 구멍(72,74)에 지게차(도시되지 않음)의 승강용 포크를 삽입함으로써 들어올려져 이동될 수 있다. 도 3은 도 4의 3-3선에 따른 케이싱의 단면도인 바, 수용된 6플루오르화 우라늄이 점선(10)으로 표시되어 있다. 각 케이싱부재(42,44)는 수지가 주입된 섬유천으로 된 층에 의해 접합면 영역(84)에서 서로 접착되는 외부표피부(80)와 내부표피부(82)를 구비한다. 상기 각각의 표피부(80,82)는 하나 위에 다른 것이 올려 놓여지고서 플라스틱재 수지가 주입된 다수의 섬유천으로 된 층을 구비한다. 도시된 실시예에서, 상기 외부표피부(80)는 겔코우트(gelcoat) 및 450의 절단유리섬유매트와; 각 층이 번갈아 있는 0°/ 90°의 짜여지지 않은 유리보강부로 된 8개의 층; ±45°의 짜여지지 않은 아라미드보강부로 된 8개의 층 및; 폴리에스테르수지의 매트릭스;로 이루어진다.The protective casing according to the invention is represented by 40 as a whole. This casing 40 is generally cylindrical in shape, and includes two casing members 42 and 44 which are generally semi-cylindrical. The lower casing member 42 has two support members 46 and 48 for supporting the casing 40 and the contents, namely the cylinder 10, on the ground or in a transport vehicle (not shown). Each casing member has flange portions 50, 52 extending along both axial lengths, which flange portions 50, 52 hold the casing members 42, 44 together as will be described in more detail below. It is equipped with a plurality of fasteners 60. The support members 46 and 48 have reinforcing plates 64 and 66 on both sides so that lifting means such as rings 68 and 70 can be fixed to handle the casing and its contents. The casing and its contents can optionally be lifted and moved by inserting a lifting fork of a fork lift truck (not shown) into holes 72 and 74 formed between the support member and the casing member 42. FIG. 3 is a cross-sectional view of the casing along line 3-3 of FIG. 4 where the received uranium hexafluoride is indicated by dashed line 10. Each casing member 42, 44 has an outer skin portion 80 and an inner skin portion 82 bonded to each other at the bonding surface region 84 by a layer of fibrous cloth in which resin is injected. Each of the skin portions 80 and 82 has a layer of a plurality of fibrous fabrics on which one is placed on top of another, into which plastic resin is injected. In the illustrated embodiment, the outer skin portion 80 comprises a gelcoat and a cut glass fiber mat of 450; 8 layers of unwoven glass reinforcements of 0 ° / 90 °, each layer alternating; Eight layers of unwoven aramid reinforcement of ± 45 °; It consists of a matrix of polyester resin.
또한, 상기 내부표피부(82)는 겔코우트(gelcoat) 및 450의 절단유리섬유매트와; 각 층이 번갈아 있는 0°/ 90°의 짜여지지 않은 유리보강부로 된 5개의 층; ±45°의 짜여지지 않은 유리보강부로 된 5개의 층 및; 폴리에스테르수지의 매트릭스;로 이루어진다.In addition, the inner skin 82 is a gel coat (gelcoat) and 450 cut glass fiber mat; 5 layers of woven glass reinforcements of 0 ° / 90 ° alternately with each layer; Five layers of unwoven glass reinforcement of ± 45 °; It consists of a matrix of polyester resin.
상기 케이싱의 표피부(80,82)들은 수지이송성형 시스템에 의해 제조된다. 상기 외부표피부의 끝부분(90,92)과 내부표피부의 끝부분(94,96)은 부가적인 유리보강층 때문에 각 중심부(98,100) 보다 더 두꺼운 부분을 갖게 된다. 상기 내부 및 외부표피부 사이에는 컴퓨터 수치제어(CNC)로 절단된 고밀도의 폴리우레탄 폼재로 이루어진 코어(86)가 있다. 탄성중합체인 링(102)이 수용된 실린더(10)를 안착시키기 위해 내부표피부의 내주 주위에 구비된다. 스테인레스강으로 된 지지용 삽입부(110)가 각 케이싱부재의 축방향으로 가로지르는 끝부(112,114)에서 내부표피부에 부착되고, 이 경우에 고정용 나사(도시되지 않음)와 같은 기계적인 수단에 의해 고정된다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지용 삽입부(110)는 서로 비대칭이면서 다른 형상으로 된 2개의 부재(130,132)를 구비하는데, 각각의 부재(130,132)는 내부표피부에 이들 부재(130,132)를 유지하도록 고정용 나사를 수용하기 위한 구멍(140,142)들을 갖춘 고정판 연장부(136,138)를 갖추고 있다. 상기 지지용 삽입부(110)는 대체로 편평하여 변형될 수 있고, 예컨대 케이싱과 그 내용물을 떨어뜨림으로써 발생된 충격력을 흡수하면서, 내부표피부의 재료에 대해 더욱 고르게 충격력을 분산시킬 수 있다. 상기 접합면 영역(84)은 밀봉부재(120,122)를 구비하는 바, 한쪽 또는 양쪽 부재가 팽창성 밀봉부로 될 수 있으며, 도 5에 아주 명확히 도시되어 있다. 상기 외부표피부(80)의 외부면은 추가로 케이싱부재의 끝에폴리우레탄 코팅부(126)를 구비하되, 이 코팅부는 필요하면 전체 외부면에 걸쳐 사용될 수 있다.The skin parts 80 and 82 of the casing are manufactured by a resin transfer molding system. The ends 90,92 of the outer skin and the ends 94,96 of the inner skin have a thicker portion than each of the centers 98,100 because of the additional glass reinforcement layer. Between the inner and outer skin is a core 86 made of a high density polyurethane foam material cut by computer numerical control (CNC). An elastomeric ring 102 is provided around the inner circumference of the inner skin to seat the received cylinder 10. A support insert 110 made of stainless steel is attached to the inner skin at the ends 112 and 114 axially across each casing member, and in this case to mechanical means such as fastening screws (not shown). Is fixed by. As shown in FIG. 6, the support insert 110 includes two members 130 and 132 that are asymmetrical to each other and have different shapes, and each of the members 130 and 132 has an inner skin portion thereof. And retaining plate extensions 136 and 138 with holes 140 and 142 for receiving fixing screws to retain them. The support insert 110 may be generally flat and deformed, and more evenly disperse the impact force on the material of the inner skin while absorbing the impact force generated by dropping the casing and its contents. The abutment region 84 has sealing members 120 and 122, one or both of which can be an inflatable seal, which is very clearly shown in FIG. The outer surface of the outer skin 80 is further provided with a polyurethane coating 126 at the end of the casing member, which may be used over the entire outer surface if necessary.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 따른 고정수단을 도시하는 바, 도 9에서 명확히 볼 수 있는 것처럼, 고정구(60)는 케이싱부재들의 플랜지부(50,52)에 위치되며, 케이싱부재들의 양쪽에 있는 플랜지부를 따라 배치된 다수의 고정구(60)가 있다. 각 고정구는 하나의 플랜지부에 고정된 제 1슬리이브부(152)와; 다른 플랜지부에 고정되고서 제 1슬리이브부와 축방향으로 정렬된 제 2슬리이브부(154) 및; 힌지로 된 핸들(158)을 갖춘 체결용 핀부재(156);를 구비한다. 각각의 제 1 및 제 2슬리이브부는, 관련된 케이싱의 플랜지부의 마주보는 면에 있는 홈안에 삽입된 보강판(176,178)을 관통하는 고정용 나사(170,172)를 수용하도록 나사산이 형성된 구멍(166)을 갖춘 플랜지부재(160,162)를 갖추고 있다. 상기 제 1슬리이브부는 체결용 핀부재(156)의 끝에 형성된 나사산부(182)가 관통할 수 있는 대체로 여유있는 구멍(180)을 갖추고 있지만, 제 1슬리이브부의 끝(184)은 고정구(60)가 풀어졌을 때 체결용 핀부재가 제 1부재내에 유지될 수 있게 하는 약간의 나사산을 갖춘다. 상기 체결용 핀부재의 나사산부(182)의 길이는 제 1슬리이브부의 나사산이 형성되지 않은 나머지 부분보다 짧다. 상기 제 2슬리이브부(154)는 처음에 나사산이 형성되지 않은 안내부(188)와, 체결용 핀부재(156)의 나사산부(182)와 맞물려 케이싱부재(42,44)들이 힌지로 된 핸들(158)의 회전에 의해 도 8에 도시된 것처럼 함께 조여지고 고정될 수 있게 하는 나사산부(190)를 구비하고 있다. 탄력있는 벨빌(Belville:상표) 와셔(194)가 구비되어서, 완전히 고정될 때 핸들위치의 회전범위내에서 임의의 수준으로 케이싱의 축(200)에 대채로 평행하게 놓이고, 이를 위해 구비된 클립(196)내에 놓일 수 있다(도 2 참조).7 to 10 show the fastening means according to the invention, as can be clearly seen in FIG. 9, the fastener 60 is located on the flanges 50, 52 of the casing members, on both sides of the casing members. There are a number of fixtures 60 arranged along the flanged portion. Each fixture includes a first sleeve portion 152 fixed to one flange portion; A second sleeve portion 154 fixed to the other flange portion and axially aligned with the first sleeve portion; And a fastening pin member 156 having a hinged handle 158. Each of the first and second sleeve portions is threaded holes 166 to receive fixing screws 170 and 172 that pass through reinforcement plates 176 and 178 inserted into grooves on opposite sides of the flange portion of the associated casing. It is equipped with flange members (160,162). The first sleeve portion has a generally relaxed hole 180 through which the threaded portion 182 formed at the end of the fastening pin member 156 can pass, but the end 184 of the first sleeve portion is a fastener 60. ) Has a slight thread that allows the fastening pin member to be retained in the first member when is released. The length of the threaded portion 182 of the fastening pin member is shorter than the remaining portion where the threaded portion of the first sleeve portion is not formed. The second sleeve portion 154 is initially engaged with the guide portion 188, which is not threaded, and the threaded portion 182 of the fastening pin member 156 so that the casing members 42 and 44 are hinged. A threaded portion 190 is provided that allows the handle 158 to be tightened and secured together as shown in FIG. 8 by rotation of the handle 158. A resilient Belville® washer 194 is provided which, when fully secured, lies approximately parallel to the axis 200 of the casing at any level within the range of rotation of the handle position, the clip provided for this purpose. And may be placed within 196 (see FIG. 2).
상기 고정구(60)는 체결용 핀부재와 슬리이브부에 있는 나사산에 의해 고정될 필요는 없으며, 함께 체결할 수 있는 예컨대 총검꽂이 연결구와 같은 공지의 다른 형태를 가질 수 있다.The fastener 60 need not be secured by threads in the fastening pin member and sleeve, but may have other forms known in the art, such as bayonet hook connectors, which can be fastened together.
도 11은 UF6의 실린더(10:일부만 도시됨)를 수용하는 보호케이싱(300)의 개략적인 단면도로서, 하부의 케이싱 절반부(302)는 상부의 케이싱 절반부(306)에 있는 구멍(도시되지 않음)과 맞춰져 상부 및 하부의 케이싱부재들이 분할선(308)의 주위로 단일한 대응방위로만 조립될 수 있게 하는 스피것(304)을 갖추고 있다. 또한, 상부의 케이싱 절반부(306)는 실린더(10)가 돌출부의 끝에서 밸브(24)에 의해 끼워넣어질 수 있게 하는 돌출부(310)를 구비하는데, 이 돌출부(310)는 예컨대 내부표피부에 성형되거나 이에 부착될 수 있다. 상기 스피것(304)과 수용구멍은 도 2 내지 도 10에서 기술된 플랜지부(50,52)에 위치될 수 있다.FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a protective casing 300 containing a cylinder 10 of UF 6 (only a portion of which is shown), with the lower casing half 302 having a hole (shown in the upper casing half 306). And spigot 304 to allow the upper and lower casing members to be assembled only in a single corresponding orientation around the dividing line 308. In addition, the upper casing half 306 has a protrusion 310 which allows the cylinder 10 to be fitted by the valve 24 at the end of the protrusion, for example the inner skin portion. It can be molded to or attached to it. The spigot 304 and the receiving hole may be located in the flange portions 50, 52 described in FIGS. 2 to 10.
본 발명에 따른 보호케이싱은 모든 관리기관의 시험을 만족시키며, 종래의 보호케이싱에 사용될 밸브보호부재가 필요하지 않게 되어서, 비용과 물자를 절감하게 된다.The protective casing according to the present invention satisfies the test of all management institutions, and eliminates the need for a valve protecting member to be used in the conventional protective casing, thereby reducing costs and materials.
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