KR20040093417A - 핵연료 선적용 컨테이너 시스템 - Google Patents

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Abstract

비조사 핵연료 집합체 구성 요소 운송 시스템이 제공된다. 상기 운송 시스템은, 운송되는 연료 구성 요소의 적재와 부림을 위해 시스템의 축 방향 크기를 따라 개방되는 조가비(clamshell) 유형의 내측 라이너를 포함한다. 라이너의 외측 크기는 일반적인 오버팩의 관형 컨테이너에 일치한다. 오버팩은 상부 및 하부 부분으로 분리 가능하며, 하부 부분은 그 길이 방향 축을 따라 연장되는 V자형 채널을 갖는다. 라이너는 채널 측부에 위치된 적어도 1열의 완충 마운트에 의해 V자형 채널 내에 지지된다. 오버팩의 하부 부분은 회전될 수 없으며, 상부 부분은 하부 부분에 래치 가능하게 결합되어 있다.

Description

핵연료 선적용 컨테이너 시스템{UNIRRADIATED NUCLEAR FUEL COMPONENT TRANSPORT SYSTEM}
본 발명은 핵연료 부품 선적용 컨테이너에 관한 것으로, 특히 비조사(unirradiated) 핵연료 집합체 및 핵연료 봉용 컨테이너에 관한 것이다.
대량 및/또는 농축 핵분열성 물질 U235를 갖는 비조사 핵연료 요소 및 집합체의 선적과 보관에 있어서는, 잠재적 사고 발생 조건에서뿐만 아니라 정상적인 사용 중에도 임계(criticality) 방지에 대한 보장이 필요하다. 예를 들어, 연료 선적 컨테이너가 각 연료 집합체 디자인에 대해 선적할 수 있는 특정의 최대 연료 농축치(즉, 중량 및 중량% U235)는 NRC(Nuclear Regulatory Commission)에 의해 인가된다. 새로운 선적용 컨테이너 디자인은 NRC의 10 CFR ∮71 등과 같은 규정 및 법규의 요건을 충족시킨다는 것이 증명되어야만 승인을 받을 수 있다. 이러한 요건들은, 선적용 컨테이너 및 그 내부 지지 구조가 그 안에 수용될 연료 집합체의 임계 미만 상태를 유지하도록 지탱하여야만 한다는 MCA(maximum credible accident)를 규정하고 있다.
본 발명의 출원인에게 양도된 미국 특허 제 4,780,268 호에는, 사각형 상부 노즐, 사각형 어레이형 연료 봉 및 사각형 하부 노즐을 갖는 2개의 종래 핵연료 집합체를 운송하기 위한 선적용 컨테이너가 개시되어 있다. 상기 컨테이너는 나란히 안장된 2개의 연료 집합체 사이로 수직 연장부를 갖는 지지 프레임을 포함한다. 각각의 연료 집합체는 2개의 압력 패드를 각각 갖는 클램핑 프레임에 의해 지지 프레임에 클램핑되어 있다. 이 집합체 전체는 완충 프레임 및 다수의 완충 마운트에 의해 컨테이너에 연결되어 있다. 상기 수직 연장부 내에는 적어도 2개의 중성자 흡수 요소가 밀봉되어 있다. 고무 코르크 쿠션 재료 층이 상기 지지 프레임과 수직 연장부를 연료 집합체로부터 분리시킨다.
종래 연료 집합체 각각의 상부 노즐은 그 길이 방향 축을 따라 잭포스트(jackpost)에 의해 유지되며, 상기 잭포스트는 네 지점에서 사각형 상부 노즐에 하방으로 조인 압력 패드를 갖고 있다. 이런 종래 연료 집합체 일부의 하부 노즐은 모따기된 단부를 갖는다. 이런 연료 집합체는 그 길이 방향 축을 따라 하부 노즐 스페이서에 의해 유지되며, 상기 하부 노즐 스페이서는 상기 하부 노즐의 모따기된 단부를 지지하고 있다.
상기 및 기타 다른 선적용 컨테이너[예를 들어, 본 발명의 출원인에 의해 사용되는 일반적인 사각 단면 형상 가압수형 반응로(PWR : pressurized water reactor) 연료 집합체용의 RCC-4]는 준수 확인증(Certificate of Compliance) 제 5450 호, 문서 번호 제 71-5450 호(U.S. Nuclear Regulatory Commission, Division of Fuel Cycle and Material Safety, Office of the Nuclear Material Safety and Safeguards, Washington, DC 20555)에 설명되어 있다.
본 발명의 출원인에게 양도된 미국 특허 제 5,490,186 호에는, 육각형 연료용, 특히 소련 스타일 VVER 반응로용의 연료 집합체 디자인용으로 설계된 완전히 다른 핵연료 선적용 컨테이너가 설명되어 있다.
따라서, 다수의 핵 반응로 연료 집합체 디자인과 호환 가능하게 채택될 수 있도록 개선된 핵연료 집합체 선적용의 컨테이너가 요구되고 있다.
또한, 가볍고 내구성이 있으며 인가 획득이 가능한 디자인을 갖는 단일 집합체를 수용할 수 있는 연료 집합체 선적용 컨테이너 역시 요구되고 있다.
상기 및 기타 다른 사용자 요구 사항은 2001년 12월 19일자로 출원되고 본발명의 출원인에게 양도되어 공동 계류 중인 미국 특허 출원 제 10/025,728 호에 의해 부분적으로 해소되었다. 상기 미국 출원에 기재된 선적용 컨테이너는, 적어도 연료 집합체만큼 긴 축 방향 크기를 갖는 길다란 내측 관형 라이너를 포함한다. 상기 라이너는 바람직하게는 그 축 방향 크기를 따라 반으로 분할됨으로써, 연료 집합체 둘레에 2개의 라이너 절반부를 위치시키도록 조가비처럼 분할될 수 있다. 라이너의 외주는, 적어도 라이너만큼 긴 축 방향 크기를 갖는 길다란 관형 컨테이너로부터 형성된 오버팩(overpack)의 내부에 기밀하게 수용되도록 설계된다. 관형 컨테이너의 벽은, 클로스셀(close-cell) 폴리우레탄이 사이에 배치된 채로 동축 위치된 비교적 얇은 스테인리스 스틸제 쉘로부터 형성되는 것이 바람직하다. 내측 쉘은 보론이 주입된 스테인리스 스틸을 포함하는 것이 소망된다. 연료 집합체를 에워싼 관형 라이너는 오버팩 내에 활주 가능하게 장착되며, 상기 오버팩의 각 단부는 단부 마개로써 밀봉된다. 오버팩은, 관형 컨테이너의 원주 둘레로 이격된 축 방향 위치에서 연장되는 원주 방향 리브를 포함하는 것이 바람직한데, 이것은 오버팩의 원주 방향 강성을 개선시키며 외면의 충격 흡수 부재에 대한 부착 지점을 형성한다. 조롱(birdcage) 디자인인 것이 바람직한 길다란 프레임은, 상기 프레임과 이격 관계에 있는 외측 프레임 내에 오버팩을 수용할 수 있는 크기를 갖는다. 상기 프레임은 축 방향으로 이격된 원주 방향 스트랩(strap)으로부터 형성된다. 이 스트랩은, 원주 방향으로 이격되고 축 방향으로 배향된 지지 리브에 연결되며, 상기 지지 리브는 상기 스트랩을 고정 연결시켜 프레임 디자인을 형성한다. 다수의 충격 흡수기는 일부 스트랩과, 오버팩 둘레로 연장된 원주 방향 리브 중 적어도 두개 사이에 연결되는데, 이는 프레임이 충격을 받을 때 경험할 수 있는 실질적 양의 충격 에너지로부터 관형 컨테이너를 격리시키기 위함이다.
상기 특허 출원에 설명된 선적용 컨테이너는 동일한 오버팩과 조롱형 프레임을 채용하면서도 상보형 라이너의 사용을 통해 서로 상이한 연료 집합체 디자인들을 수용할 수 있다는 점에서 실질적으로 개선된 것이지만, 동일한 목적을 달성하면서 운송 시스템의 보호 특성을 더 개선시키고, 또 운송되는 핵연료 부품의 적재와 부림을 더 용이하게 개선시키는 것이 요구된다.
상기 및 기타 다른 목적은, 정상 상태 및 잠재적으로 사고 가능성이 높은 조건에서 비조사 핵연료 집합체와 기타 다른 핵연료 부품을 안전하게 운송하기 위한 본 발명의 개별 연료 집합체 수용 및 이송 시스템 디자인에 의해 달성된다. 선적용 컨테이너는, 연료 집합체와 같은 핵연료 제품을 수용 및 지지하도록 설계된 길다란 관형 컨테이너 또는 쉘을 포함한다. 관형 컨테이너의 내부는 연료 집합체의 외피에 일치하는 형상인 것이 바람직하다. 관형 컨테이너의 외부는 적어도 2개의 실질적으로 대면하는 평탄 벽을 가지며, 상기 평탄 벽은 축 방향으로 연장된다. 바람직한 실시예에서, 관형 부재의 단면은 연료 집합체의 외피와 형상이 일치하는 사각형 또는 육각형이고, 코너 이음부 중의 3개가 힌지 연결되어 있다. 이로써, 이음부를 따른 모든 킹핀을 제거하면, 측벽 중 2개가 회전 개방되어 관형 컨테이너의 내부로의 접근을 제공할 수 있다. 관형 부재 또는 컨테이너는 운송용 오버팩내에 안착하도록 설계되어 있다. 오버팩은 관형 컨테이너보다 큰 축 방향 크기와 단면을 갖는 관형 패키지이다. 오버팩은 다수의 원주부로 분할된다. 예를 들자면, 2개로 분할되는 경우는 하부 지지부와 상부 지지부로 분할되고, 3개로 분할되는 경우는 하부 지지부와 2개의 상부 덮개부로 분할된다. 3개로 분할된 경우, 2개의 상부 덮개부는 하부 지지부의 원주 측에 각각 힌지 연결되어, 오버팩의 폐쇄시 서로 정합된다. 하부 지지부는 내측 중앙의 V자형 홈을 포함하며, 이 홈은 실질적으로 오버팩의 축 방향 길이에 걸쳐 적어도 관형 컨테이너의 축 방향 길이와 동일한 거리만큼 연장된다. 완충 마운트가 V자형 홈의 양쪽 반경 방향 벽으로부터 상승 연장되는데, 이에 의해 관형 컨테이너가 상기 홈과의 이격 관계로 지지될 것이다. 채택된 완충 마운트의 축 방향 위치, 개수, 크기 및 유형은 감당해야 하는 부하의 크기에 따라 변경 가능하다. 관형 컨테이너는 완충 마운트 상에 안착되는데, 바람직하게는 컨테이너의 코너가 V자형 홈의 저부 위에 정렬된다. 오버팩의 상부 덮개부는 관형 컨테이너의 나머지 부분을 수용하는 크기의 상보적인 역 V자형 채널을 가지며, 여기에는 관형 컨테이너 하부 코너와 V자형 홈 저부 사이의 공간과 거의 동일한 어느 정도의 공칭 간극이 존재한다. 오버팩의 단부는 마개가 씌워있으며, 오버팩 부분들은 래치되어 있다(latched).
도 1은 본 발명의 선적용 컨테이너 시스템을 도시하는 사시도,
도 2는 본 발명의 선적용 컨테이너 시스템의 정면도로서, 오버팩의 내측 채널을 라이닝하는 중성자 감속재 재료를 도시하는 도면,
도 3은, 스테인리스 스틸제 쉘의 내부를 라이닝하는 열 절연체와, 연료 집합체를 둘러싸는 관형 컨테이너의 외부를 라이닝하는 중성자 흡수성 재료를 갖는 본 발명의 선적용 컨테이너 시스템을 도시하는 정면도,
도 4는 오버팩 부분들을 서로 고정시키는 데 사용되는 래치 기구를 도시하는 사시도,
도 5는 핵연료 집합체를 수용하는 관형 컨테이너의 사시도로서, 관형 컨테이너의 2개의 측부가 회전 개방된 상태를 도시하는 도면,
도 6은 4개의 측벽이 모두 폐쇄된 관형 컨테이너를 도시하는 평면도,
도 7은 러시아 디자인 VVER 반응로에 채용되는 것과 같은 육각형 연료를 수용하기 위한 육각 관형 컨테이너를 도시하는 개략 평면도,
도 8은 완전히 개방된 상태로 도시된 본 발명의 변형 실시예에 따른 선적용 컨테이너 시스템의 정면도,
도 9는 도 8에 도시된 선적용 컨테이너 시스템에서 상부가 부분적으로 폐쇄된 상태를 도시하는 정면도,
도 10은 육각형 연료 집합체를 수용하기 위한 본 발명의 변형 실시예에 따른 선적용 컨테이너 시스템을 도시하는 정면도.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 선적용 컨테이너 시스템 12 : 오버팩
14 : 오버팩의 상부 부분 16 : 오버팩의 하부 부분
26 : 관형 컨테이너 28 : 완충 마운트
32 : V자형 홈 34 : 스테인리스 스틸제 쉘
42 : 중성자 흡수형 재료 44 : 열 절연체
74 : 연료 집합체 78 : 연료 봉
본 발명은 바람직한 실시예와 관련된 첨부 도면을 통해 보다 이해될 수 있다.
본 발명에 따른 핵연료 제품 수용 및 운송 시스템의 오버팩과 내부 구성 요소가 도 1에 도시되어 있다. 알루미늄과 같은 재료로 형성된 관형 컨테이너 또는 쉘(26)이 핵연료 집합체를 수용하여, 오버팩(12)의 V자형 홈(32) 위에 부유되어 있다. 이 관형 컨테이너(26)는 홈(32)의 벽 상부 구역에 형성된 오목부(30) 내에 부착되어 있는 완충 마운트(28) 상에 지지되어, 하부 오버팩 부분(16)의 축 방향 길이를 따라 이격된다. 완충 마운트는 부품 번호 제 J-3424-21 호에 의해 표시되는 완충 마운트일 수 있으며, 이것은 펜실바니아 캠브리지 스프링스에 사무실을 갖고 있는 로드사(Lord Corporation)로부터 구매할 수 있다. 관형 컨테이너의 코너에는 컨테이너 벽에 가해지는 부하를 분산시키기 위해 철제 앵글(24)이 사용될 수 있다. 완충 마운트의 개수와 탄성은 컨테이너의 무게에 맞도록 선택되며, 이 무게는 컨테이너(26) 내에 수용되어 운송되는 핵 제품에 의해 결정된다. 컨테이너(26)의 무게에 의해 컨테이너가 홈(32) 중심에 유지되도록 오버팩(12)의 하부 부분(16)이 레그(18)에 의해 고정된다. 마개가 씌워진 제 1 단부(22)가 하부 오버팩 지지부(16)의 일부를 형성하며, 마개가 씌워진 제 2 단부(20)가 상부 덮개(14)의 일체부로서 형성되어 있다. 상부 오버팩 부분(14)의 단부(20)는 하부 지지부(16)의 립(21)에 대해 밀봉된다. 도시되지는 않았지만, 이와 유사하게, 하부 지지부(16)의 일체부로서 형성된 단부(22)는 상부 오버팩 부분(14) 상의 대응하는 립에 대해 동일한 방식으로 밀봉된다. 오버팩(12) 상부 부분(14) 각 측부 상의 키(50)는 하부 오버팩 지지부(16) 내의 상보적인 키 구멍에 정합되며, 이것은 도 2에 도시된 정면도로부터 보다 잘 이해될 수 있다.
도 2는 본 발명의 선적용 컨테이너 시스템(10)을 단판(20)이 제거된 상태로 도시한 정면도이다. 오버팩(12)의 상부 부분(14)과 하부 부분(16)은 중공 스테인리스 스틸제 시트(34)로부터 형성되는데, 예를 들어 폴리우레탄으로 충진된 11 게이지 스테인리스 스틸제 쉘이 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 폴리우레탄은 최소 3인치(7.62mm)의 두께를 갖는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 오버팩 내의 중공 채널(37)은 실질적으로 관형 컨테이너(26)의 외측 프로파일에 일치하는 형상을 가지며, 중공 채널(37)의 벽은 0.5인치(1.27cm)의 붕규산(borosilicate)과 같은 중성자 흡수성 재료로써 라이닝되어 있다. 변형예로서, 관형 캐니스터(26)의 외측 표면이 1/8인치(0.318cm) 두께의 붕규산염 층으로써 라이닝되거나, 관형 컨테이너(26) 벽과 중공 채널(37) 벽 상의 중성자 흡수성 재료의 조합이 사용될 수도 있다. 도 2는 완충 마운트(28)가 장착되는 오목부(30)를 도 1보다 더 잘 도시하고 있다. 유사하게, 상부 부분(14)을 오버팩(12)의 하부 지지 부재(16) 상에 위치시키는 것을 보조하는 키(50)와 키 구멍(48) 역시 도 2에 보다 명확하게 도시되어 있다.
도 3은 도 2에 도시된 변형 실시예를 도시하는데, 여기서는 도 2에 도시된 중공 채널(37) 상의 중성자 흡수성 재료(42)가 생략되어 있으며, 대신에 4개의 측부 모두에 1/8인치(0.318cm) 중성자 흡수성 재료 층을 갖는 관형 컨테이너(26)의 4개의 측부가 도시되어 있다. 추가로, 도 3에 도시된 실시예는, 스테인리스 스틸제 쉘(34)과 폴리우레탄(36) 사이에 개재되어 있는 대략 0.5인치(1.27cm)의 열 절연 층을 포함한다. 이 실시예에서, 폴리우레탄은 약 2와 1/2인치(6.35cm)의 최소 두께를 가질 것이다.
바람직한 실시예에서, 오버팩의 상부 부분(14)은 도 4에 도시된 래치 집합체를 사용하여 하부 지지부(16)에 래치되어 있다. 상부 오버팩 부분(14) 상의 립(53)과 하부 오버팩 부분(16) 상의 립은 모두 다수의 축 방향 이격 슬롯을 포함한다. 상부 립(53) 또는 하부 립(55)에는, 클램프 암(54)이 립 내의 대응하는 슬롯 안에서 활주할 수 있게 하는 방식으로, 래치 바가 부착되어 있다. 예를 들어, 래치 바(56)가 하부 립(55)에 결합된 상태에서, 클램프 암(54)은 대응하는 슬롯을 통해 하방으로 돌출하여, 래치 바(56)를 하부 립(55)에 고정시키는 확대된 돌출 단부를 가질 것이다. 상부 클램프 암(54)은 도 4에 도시된 바와 같은 L자 형상을 가질 수 있다. 이에 의해, 립(53)이 대응하는 클램프 암(54) 위에 안착될 때, 래치 바(56)는 상부 부분(14)을 오버팩(12)의 하부 부분(16)에 록(lock)하도록, 도면 내로 들어가는 방향으로 이동될 수 있다. 클램프 암(54)은 이어서 상기 록 위치(locked position)에 고정될 수 있다. 외측 레버가 사용되어, 래치 바를 대략 4인치의 바람직한 행정에서 개방 및 폐쇄 위치로 활주시킬 수 있다. 록 및 언록(unlock) 작용을 촉진시키기 위해, 활주 표면에는 마찰 계수가 낮은 코팅이 도포될 수 있다.
도 5는 연료 집합체(74)가 내부에 위치된 개방된 관형 컨테이너(26)를 도시하는 사시도이다. 연료 집합체(74)는 평행하게 이격된 연료 요소(76)의 어레이로써 이루어지며, 이 연료 요소(76)들은 그리드스트랩(gridstrap)(78), 하부 노즐(77) 및 상부 노즐(도시하지 않음)에 의해 이격 관계로 및 제위치에 유지된다.그리드스트랩은, 반응로 냉매가 반응로 작동 중에 통과해 흐르는 유동 채널을 형성하는, 연료 요소(76)들 사이의 공간을 유지시키도록, 에그크레이트(eggcrate) 디자인으로 구성된다. 연료 집합체(74)는 네오프렌(neoprene) 또는 코르크 고무 재질의 하부 패드(72) 상에 안착되어 있으며, 이 하부 패드(72)는 관형 컨테이너(26)의 하부(68)에 부착되어 있다. 네오프렌 또는 코르크 고무 재질의 하부 패드(72)는 연료 집합체(74)를 지지하고 쿠션 역할을 한다. 관형 컨테이너(26)의 상단부(70)(도 6에 도시됨)에 의해 지지되는 연료 집합체(74) 위에도 유사한 구조가 제공된다. 관형 컨테이너(26)는 2개의 고정형 슬라이드(58, 60)를 가지며, 이들은 컨테이너의 하부(68)와 상부(70)에 부착되어 있다. 또한, 컨테이너(26)는 2개의 이동형 슬라이드(62, 64)를 가지며, 이들은 킹핀(67)(도 6에 도시됨) 둘레로 회전하는 힌지(66)를 통해 고정형 슬라이드(58, 60)의 인접 에지에 힌지 연결되어 있다. 2개의 이동형 슬라이드가 래치될 때 이들은 유사한 힌지(66)에 의해 연결되고, 래치를 형성하는 힌지에는 킹핀이 삽입된다. 이런 방식으로, 이동형 슬라이드(62, 64)는 임의의 힌지 연결부로부터 개방될 수 있다. 이것은 다수의 상이한 방향으로부터의 관형 컨테이너(26) 내부로의 접근을 제공하여, 장애가 존재할 수 있는 다양한 환경에서 적재와 부림을 촉진시킨다. 관형 컨테이너(26)는 예를 들어 0.375인치(0.9525cm)의 두께를 갖는 알루미늄으로 형성되는 것이 바람직하다.
슬라이드(58, 60, 62, 64)의 내측 벽은 페라이트 철 합성 시트(iron ferrite composite sheet)(88)에 의해 덮여 있다. 자기 받침(82)을 갖는 네오프렌 또는 코르크 고무 패드가 그리드 높이에서 자기력에 의해 부착 및 고정되어, 패드의 네오프렌 또는 코르크 고무 면이 그리드 높이에서 그리드의 외측 스트랩에 대향하여 안착된다. 패드 상의 자기 결합은 패드로 하여금 다양한 핵연료 구성 요소 디자인을 수용하도록 조정될 수 있게 한다. 네오프렌 또는 코르크 고무 패드는 그리드를 형성하는 재료만큼 단단하며, 슬라이드(62, 64)가 폐쇄 위치에 있을 때 그리드를 손상 없이 제위치에 고정시키고, 운송 중 연료 집합체에 쿠션을 제공한다. 관형 컨테이너(26)의 내부는 연료 봉과 같은 다른 연료 구성 요소를 개별적으로 운송하는 데 사용될 수 있는데, 이는 관형 컨테이너(26) 내에 그러한 구성 요소를 고정 유지시킬 인서트를 채용함으로써 가능하다. 도 6은 페라이트 철 합성 시트(80)와 힌지 연결 위치를 보다 잘 도시한다. 변형예로서, 네오프렌 또는 코르크 고무 패드 배면 상의 클립은, 슬라이드(58, 60, 62, 64) 내측 벽 상의 다중의 높이에 위치된 슬롯 내에 지지될 수 있다. 패드의 축 방향 조정은 패드를 슬롯에서 슬롯까지 이동시키는 것에 의해 가능하다.
도 7은 러시아 설계형 VVER 반응로에 채용되는 것과 같은 육각형 연료를 운송하기 위한 육각 관형 컨테이너(26)를 도시하는 개략 평면도이다. 이 경우에는 4개의 고정형 슬라이드(58, 59, 60, 61)와 2개의 이동형 슬라이드가 있으며, 2개의 이동형 슬라이드는 전술된 바와 같이 배열 및 힌지 연결되어 있다. 기타 다른 모든 면에서 보면, 도 7에 도시된 관형 컨테이너(26)의 실시예는 도 5 및 도 6에 도시된 것과 동일하다.
연료 집합체 또는 기타 다른 핵연료 구성 요소가 관형 컨테이너(26) 내에 적재되면, 이동형 슬라이드(62, 64)가 폐쇄되어 킹핀으로 고정되고, 관형 부재(26)는하부 오버팩 지지부(16)의 V자형 채널(32) 내에 적재된다. 이어서, 상부 오버팩 부분(14)이 하강되어 하부 부분(16)과 결합되고, 래치(52)가 체결된다. 이런 식으로, 핵연료 제품은 튼튼하고 안전한 방식에 의해 수평 위치로 선적될 수 있다. 상기 오버팩은 다양한 유형의 연료 구성 요소를 수반할 수 있는 호환성을 제공한다.
도 9와 도 10은 오버팩(12)의 또 다른 실시예를 도시한다. 오버팩(12)의 하부 부분(16)은 도 1에 도시된 것과 비교하여, 상부 부분을 하부 부분에 키 결합시키는 것과 도 1에 도시된 전방 덮개(20)를 제외한다면 다른 모든 면에서 동일하다. 또한, 도시된 바와 같이 레그(18) 역시 상이하다. 도 8 및 도 9에 도시된 실시예의 상부 부분(14)은 2개의 절반부(84, 86)로 분할되어 있으며, 각 절반부는 하부 부분(16)에 힌지 연결되어 있다. 2개의 절반부(86, 84)가 폐쇄될 때, 서로 만나는 표면(88, 90)들은 그들의 키 구멍을 따라 교차하여 래치될 수 있다. 전방 덮개(92)는 일반적으로 사각형 형상이며, 상부 절반부(84) 중의 하나와 일체로 형성되어 있다. 폐쇄될 때, 전방 덮개(92)는 하부 부분(16)의 앞에 위치된 밀봉 홈(94) 내에 안착된다. 상승용 러그(96)가 통(cask)을 이송 용기에게로 및 용기로부터 운송하기 위해 제공된다. 도 8 및 도 9에 도시된 실시예의 회전하는 상부 절반부(84, 86)들은 오버팩(12)의 개폐와 관형 컨테이너(26)의 적재를 용이하게 한다.
도 10은 도 8 및 도 9에 도시된 오버팩(12)이 육각형 연료 집합체를 운송하기 위한 육각 관형 컨테이너 또는 부재(26')와 함께 사용될 때를 도시한다. 기타 다른 모든 면에서, 오버팩(12)과 관형 컨테이너는 전술된 실시예에서와 동일하다.
본 발명의 구체적 실시예가 상세하게 설명되었으나, 당업자라면 전체 개시 내용을 통해 본 실시예에 대한 다양한 변경과 변형이 가능하다는 것을 이해할 것이다. 즉, 개시된 특정 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하고자 의도된 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항 및 그와 동등한 것에 의해서만 한정될 것이다.
본 발명은, 정상 상태 및 잠재적으로 사고 가능성이 높은 조건에서 비조사 핵연료 집합체와 기타 다른 핵연료 부품을 안전하게 운송하기 위한 본 발명의 개별 연료 집합체 수용 및 이송 시스템 디자인을 제공하는 효과를 갖는다.

Claims (21)

  1. 제 1 핵연료 제품을 위한 선적용 컨테이너 시스템에 있어서,
    상기 제 1 핵연료 제품을 내부에 수용 및 지지하도록 설계된 길다란 관형 컨테이너로서, 상기 관형 컨테이너의 외부는 적어도 2개의 실질적으로 평탄한 벽을 가지고, 상기 벽은 실질적으로 상기 관형 컨테이너의 축 방향 크기에 걸쳐 연장되며, 상기 벽 중의 적어도 하나가 갖는 적어도 하나의 원주 단부는 힌지 연결된 경계면을 가짐으로써 상기 관형 컨테이너 내부로의 접근을 제공하는, 관형 컨테이너와,
    적어도 상기 관형 컨테이너만큼 긴 축 방향 크기와, 상기 관형 컨테이너보다 큰 내부 단면과, 다수의 완충 마운트를 지지하는 축 방향 연장 하부 지지부를 갖는 내측 관형 채널을 구비하는 길다란 관형 오버팩으로서, 상기 다수의 완충 마운트 중의 적어도 하나는 상기 하부 지지부의 반경 방향 측에 위치되어 있고, 상기 완충 마운트는 상기 오버팩이 수평 위치로 지지될 때 상기 관형 컨테이너의 평단 벽 중의 하나 또는 다른 하나를 각각 상기 하부 지지부와의 이격 관계로 지지하며, 상기 하부 지지부의 적어도 하나의 원주 단부는 실질적으로 상기 관형 컨테이너의 축 방향 크기를 따라 클램핑되는 경계면을 가짐으로써 상기 오버팩의 내부로의 접근을 제공하는, 오버팩과,
    상기 오버팩을 상기 수평 방향으로 지지하기 위한 수단을 포함하는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 관형 컨테이너는 사각형 또는 육각형 형상의 단면을 갖는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 관형 컨테이너의 적어도 2개의 인접한 측부는, 상기 관형 컨테이너의 나머지 인접한 측부에 대해 축 방향으로 힌지 연결되고, 또 상기 2개의 인접한 측부의 접촉 결합부에서 축 방향으로 래치 가능하게 연결됨으로써, 래치 해제시 상기 2개의 인접한 측부가 회전 개방되어 상기 관형 컨테이너의 내부를 드러내는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 길다란 관형 컨테이너는 실질적으로 알루미늄으로 형성되는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 핵연료 선적용 컨테이너 시스템은, 어레이 상태인 다수의 연료 봉을 지지하기 위한 그리드를 갖는 핵연료 집합체를 선적하기 위한 것이며,
    상기 관형 컨테이너는 내측 표면을 구비하고, 상기 내측 표면은 축 방향으로조정 가능한 패드를 가지며, 상기 패드는 상기 연료 집합체가 상기 관형 컨테이너 안에 있을 때 상기 그리드에 대해 안착되도록 상기 그리드 위치의 축 방향 높이에서 상기 내측 표면에 부착 가능한
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 그리드에 대해 안착되는 상기 패드의 면은 상기 그리드를 형성하는 재료보다 부드러운 재료로 형성되는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 패드의 면은 코르크 고무로 형성되는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 래치는 힌지의 킹핀이며, 상기 관형 컨테이너의 측부는 상기 힌지 연결부에 위치된 다수의 측부 만남 경계부 중의 임의의 하나에서 개방될 수 있는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 관형 컨테이너의 벽 중의 일 표면에 부착된 중성자 흡수형 재료를 포함하는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 관형 오버팩은 적어도 2개의 축 방향 연장 부분으로 형성되며, 상기 축 방향 연장 부분 중의 하나는 상기 하부 지지부를 형성하는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    각 연장 부분은 스테인리스 스틸제의 중공 쉘로 형성되며, 상기 중공 영역은 경량의 재료로써 채워지는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경량의 재료는 폴리우레탄인
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 중공 영역 내에 열 절연체를 포함하는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 연장 부분은 상호 정합할 때 정렬하도록 키 연결된
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 연장 부분은 서로 래치되는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 완충 마운트는 상기 하부 지지부의 반경 방향 측에서 축 방향으로 이격되는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 완충 마운트의 개수는 상기 제 1 핵연료 제품의 무게에 따라 결정되는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 완충 마운트는 고무 마운트인
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  19. 제 1 항에 있어서,
    상기 관형 오버팩의 상기 내측 관형 채널의 벽은 중성자 흡수성 재료로 라이닝되어 있는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  20. 제 1 항에 있어서,
    상기 길다란 관형 컨테이너의 상기 적어도 2개의 실질적으로 평탄한 벽은 결합부에서 180도보다 작은 내측 각도로 상호 접촉하여 "V자 형상"을 형성하며, 상기 "V자 형상"은, 상기 관형 컨테이너 외부의 다른 지점과 비교하여 상기 오버팩 내에서의 반경 방향으로 실질적으로 가장 낮은 지점에서 지지되는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
  21. 제 1 핵연료 집합체를 위한 선적용 컨테이너 시스템에 있어서,
    적어도 상기 제 1 핵연료 집합체만큼 긴 축 방향 크기와, 상기 제 1 핵연료 집합체보다 큰 내부 단면과, 상기 제 1 핵연료 집합체의 외면 형상에 실질적으로 일치하고 상기 외면 형상을 기밀하게 수용하는 크기를 갖는 내측 관형 채널을 갖는 길다란 관형 컨테이너로서, 상기 관형 컨테이너는 원주 방향으로 이격된 적어도 2개의 축 방향 이음부를 가지고, 상기 2개의 축 방향 이음부는 분리될 때 상기 관형 컨테이너의 벽 부분을 개방하여 상기 내측 관형 채널을 드러내며, 이를 통해 상기 관형 컨테이너에 대한 상기 제 1 핵연료 집합체의 적재 및 부림이 가능하고, 상기 관형 컨테이너의 외부는 적어도 2개의 실질적으로 평탄한 벽을 가지며, 상기 2개의 벽은 실질적으로 상기 관형 컨테이너의 축 방향 크기에 걸쳐 연장되는, 관형 컨테이너와,
    적어도 상기 관형 컨테이너만큼 긴 축 방향 크기와, 상기 관형 컨테이너보다 큰 내부 단면과, 다수의 완충 마운트를 지지하는 축 방향 연장 하부 지지부를 갖는 내측 관형 채널을 구비하는 길다란 관형 오버팩으로서, 상기 다수의 완충 마운트 중의 적어도 하나는 상기 하부 지지부의 반경 방향 측에 위치되어 있고, 상기 완충 마운트는 상기 오버팩이 수평 위치로 지지될 때 상기 관형 컨테이너의 평단 벽 중의 하나 또는 다른 하나를 각각 상기 하부 지지부와의 이격 관계로 지지하는, 오버팩과,
    상기 평탄한 벽들의 접촉 결합부가 가장 낮은 지점에 있게 되도록 상기 오버팩을 상기 수평 위치로 지지하기 위한 수단을 포함하는
    핵연료 선적용 컨테이너 시스템.
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