KR20220086684A - 우라늄 함유 핵분열성 물질의 운송을 위한 운송 포장 세트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방사성 물질을 운송하는 동안 운송 및 보관하기 위한 포장 키트에 관한 것이다. 상기 키트는, 충격 댐퍼가 제공된 컨테이너와, 이중 쉘 어셈블리를 포함하고, 각 쉘은 밀봉 뚜껑이 있는 배럴의 형태이며, 밀봉 뚜껑은 외부 보강 케이싱의 바닥에 면하여 배치되어 있고, 컨테이너의 내부 쉘은 우라늄-함유 핵분열 물질이 있는 용기를 배치하기 위한 슬롯을 갖는 케이스를 포함하며, 케이스 내의 자유 공동은 중성자 차폐 물질로 채워져 있고, 충격 댐퍼는 컨테이너의 외부 보강 케이싱의 외부 표면에 위치되어 있으며, 상기 댐퍼는 강철 판의 외부 클래딩이 있는 난연성 조성물에 함침된 단단한 목재로 제조되고, 댐퍼와 클래딩 사이에 내화성 물질이 놓여 있다.

Description

우라늄 함유 핵분열성 물질의 운송을 위한 운송 포장 세트

본 발명은 항공운송을 포함한 모든 운송수단에 의한 방사성물질의 운송 및 운송보관을 위한 포장 세트에 관한 것이다.

방사선 안전 표준 및 국제 원자력 기구(IAEA) 권고사항에 따라 방사성 물질의 운송 및 운송보관을 위한 운송 포장 세트(TPK)는 높은 방사선 방호 및 강도 특성을 보장해야 하며, 특히 항공 운송을 통한 방사성 물질의 운송 및 저장 중 가능한 비상 사태를 포함한다. IAEA 안전요구사항 SSR-6에 따라 항공 운송을 위한 핵분열성 물질 패키지는 패키지를 60분 동안 열 환경에서 유지하는 향상된 열 테스트와 최소 90 ㎧의 속도로 대상 충격 테스트를 거쳐야 합니다.

항공운송으로 위험물을 운송할 수 있도록 설계된 컨테이너(특허 RU 2175457, G21F5/00, E05G1/024 참조)로, 나무로 만든 방열판과 금속 케이싱으로 만든 방열판과 나무로 만든 방열판이 직렬로 설치돼 있는 것으로 알려져 있다.

컨테이너에는 다음과 같은 단점이 있다.

- 컨테이너는 핵 위험 물질을 운송하도록 설계되지 않았다;

- 컨테이너의 설계는 운송되는 물질의 방사선 및 핵 안전을 보장하지 않다.

항공운송을 포함한 모든 운송수단에 의한 사용후핵연료(원자로의 연료조립체) 운송을 위한 포장 세트가 알려져 있다(특허 RU 2581648, G21F5/00 참조) - 시제품, 즉 내부 및 외부 케이싱으로 구성된 컨테이너로, 운반 중에 탈착식 충격 흡수 장치가 장착되고 볼트 연결부를 통해 컨테이너에 고정되며, 이때 댐퍼는 티타늄 합금으로 만들어지며 표면이 핀으로 되어 있다.

이 운송을 위한 포장 세트의 단점은 밀봉 시스템의 설계와 관련된 운송되는 핵분열성 물질의 범위의 제한; 운송되는 내용물의 적재/해제 중에 댐핑 장치를 설치/제거할 필요성과 관련된 사용의 공정성이 낮은 것이다.

본 발명이 목적으로 하는 기술적 과제는 컨테이너 케이싱의 개방이 누출, 운반된 핵분열성 물질의 분산으로 이어지는 것을 방지하고, 재료 거리 손실, 열 효과 및 운송 포장 세트 요소의 연소로 패키지 내 재료의 재분배 및 운송 포장 세트 사용의 제조 가능성을 높이는 운송 포장 세트설계 제작이다.

그러한 운송 포장 세트 설계를 제작하는 기술적 결과는 핵분열성 물질의 운송과 운송을 위한 방사선 및 핵안전 요건을 충족하고 운송 포장 세트의 운영 품질을 향상시키는 것이다.

이 기술적인 과제는 충격 댐퍼가 장착되고 각 케이싱이 밀폐형 뚜껑이 설치된 컵 형태로 제조되는 2케이스 구조를 나타내는 컨테이너를 포함하여 우라늄 함유 핵분열성 물질의 운송을 위한 운송 포장 세트에서, 내부 케이싱의 뚜껑이 외측 전원 케이스의 하부를 향하도록 하며, 본 발명에 따르면, 컨테이너의 내부 케이싱은 우라늄 함유 핵분열성 물질로 용기를 장착하기 위해 설계된 슬롯이 있는 덮개를 포함하며, 덮개의 자유 공동은 중성자 차폐 기능을 수행하는 물질로 채워지고, 충격 댐퍼는 컨테이너 외부 케이싱의 외부 표면에 위치하며, 난연성 조성물, 강철 판으로 만들어진 외부 라이너가 있는 목재 덩어리로 함침되며, 이때 댐퍼와 라이너 사이에는 내화성 물질이 있는 사실에 의해 해결된다.

또는 컨케이너 내부 케이싱에 설치된 덮개에는 우라늄 함유 핵분열성 물질이 담긴 용기 설치를 위해 설계된 슬롯이 5개 있을 수 있다는 점도 과제를 해결할 수 있다. 각 슬롯에는 두 개의 용기가 서로 위에 설치될 수 있다.

예를 들어, 중성자 차폐 물질로는 탄화붕소 분말을 사용할 수 있다.

목재 덩어리를 덮는 데 사용되는 내화재로 충격 댐퍼 역할을 하며, 현무암 내화 롤 소재(MBOR)의 원단을 사용할 수 있다.

목재 덩어리 라이너를 위해 설계된 강철 판의 상부에는 운송 포장 세트를 기울이는 데 사용되는 용접된 4개의 아일렛이 있고, 하부에는 4개의 지지대가 있다.

청구된 운송 포장 세트의 설계는 기술적 과제를 해결하는 것을 가능하게 한다.

운송 포장 세트 컨테이너를 이중 홀드 컨테이너로 구현, 외부 동력 컨테이너 케이싱 하단에 뚜껑이 있는 내부 컨테이너 설치 및 컨테이너 외부 표면을 덮는 충격 방지 댐퍼 사용은 비상 운송 조건에서 외부 하중 적용 위치에 따라 컨테이너와 컨테이너의 외부 동력 케이싱 모두에서 조인트 "케이싱 - 뚜껑"을 열지 않도록 한다. 그 결과, 운송된 우라늄 함유 핵분열성분 누출 및 이들의 환경 방출을 방지할 수 있다. 운송 포장 세트 설계에서 두 개의 밀폐된 뚜껑을 사용하면 포장 내에서 방사성 물질이 재분배되지 않도록 IAEA 규정을 준수할 수 있다. 운송 포장 세트 설계에 내화성 재료를 사용하면 충격 댐퍼의 점화를 배제할 수 있어 포장이 열에 노출되었을 때 밀봉 개스킷의 안전성을 보장할 수 있다.

우라늄 함유 핵분열성분이 함유된 용기를 배치하기 위한 슬롯이 있는 덮개의 운송 포장 세트 컨테이너 내부 케이싱에 설치하고, 덮개의 자유 공동을 중성자 보호 기능을 수행하는 재료로 채우면 우라늄 함유 핵분열성분이 원격으로 배치될 수 있다.

운송된 내용물을 적재/하역할 때 댐핑 장치를 설치/제거할 필요가 없어 청구된 설계의 운송 포장 세트 사용 시 노동생산성이 향상되어 운송 포장 세트 사용의 공정성이 향상되어 운송 포장 세트의 운영 품질이 향상된다.

발명의 본질은 도면에 설명되어 있다.
도 1은 우라늄을 함유한 핵분열성 물질을 운송하기 위한 운송 포장 세트 컨테이너, 전체도이다.
도 2에는 컨테이너의 외측 케이싱 뚜껑의 부착부가 도시되어 있다(단편).
도 3에는 컨테이너 내부 케이싱의 뚜껑 부착부가 도시되어 있다(단편).
도 4에는 컨테이너 내부 케이싱의 덮개 슬롯에 배치된 우라늄 함유 핵분열성 물질용 용기가 도시되어 있다.

운송 포장 세트는 뚜껑(2)에 의해 둘러싸인 외부 동력 케이싱(1)과, 케이싱(1)에 안착되어 뚜껑(4)에 의해 둘러싸인 내부 케이싱(3)을 포함하는 컨테이너를 포함한다. 케이싱(3) 내부에는 슬롯이 있는 덮개(5)가 있으며, 이 덮개는 운송된 우라늄 함유 핵분열성 물질을 위한 용기(6)를 배치하는 데 사용된다.

외부 케이싱(1)은 외측면에 충격 댐퍼(7)이 설치된 스틸 컵 형태로 형성되며, 예를 들어 고체 목재 덩어리로부터 난연성 조성물이 함침되어 얇은 강판의 시트(8)로 라이너되어 있다. 충격 댐퍼(7)와 얇은 강판의 시트(8) 사이에는 긴급시의 온도 영향으로부터 충격 댐퍼(7)를 보호하도록 설계된 현무암 내화 롤 소재(MBOR)의 원단과 같은 내화재(9)가 배치되어 있다. 케이싱(1)의 뚜껑(2)의 측면에는 목재 등의 댐퍼 소재로, 예를 들어 난연성 조성물이 함침되어 얇은 강판의 시트로 라이너되어 있는 목재로 제작된 원반 형태의 플러그(10)가 있다.

두꺼운 시트재로 제작된 외부 케이싱(1)의 뚜껑(2)은 보강 볼트(11)에 의해 케이싱(1)에 부착된다. 케이싱(1)과 뚜껑(2) 사이에는 밀봉 개스킷(12)이 설치되어 있어 정상 및 비상시의 수송 내용물의 손실을 방지하는 역할을 한다.

플러그(10)는 너트(13)로 외부 케이싱(1)에 부착된다. 플러그(10)와 케이싱(1) 사이에는 밀봉 개스킷이 설치되어 케이싱(1)의 내부에는 대기 침전물이 침입하는 것을 방지한다(도시하지 않음).

목재 덩어리를 라이너를 하도록 설계된 얇은 강판 시트(8) 상부에는 용접된 4개의 아일렛(14)가 있으며, 이는 운송 포장 세트를 들어 올리거나 이동할 수 있도록 설계되었고, 차량 내 타이의 도움을 받아 체결할 수 있도록 설계되었다.

운송 포장 세트의 계층형 저장을 위해 설계된 상부 케이싱(1)의 표면에는 4개의 지지대 15가 용접되어 있고, 하부에는 4개의 지지대 16이 용접되어 있다.

두꺼운 벽의 재질로 제작된 뚜껑(4)은 두꺼운 벽의 재질로 제작된 컵 형태로 된 내부 케이싱(3)에 보강 볼트(17)로 부착되어 있다. 케이싱(3)과 뚜껑(4) 사이에는 통상적인 상황과 비상시의 양쪽 모두에서 운반되는 방사성 물질의 손실을 방지하기 위해 밀봉 개스킷(18)이 설치되어 있다.

케이싱(3)의 바닥면 외측면 및 뚜껑(4)의 외측면에는 외부 동력 케이싱(1)에 컨테이너 케이싱(3)을 설치/적출하는 역할을 하는 특수 아일렛(19)이 용접되어 있다.

케이싱(3)의 내부에는 드럼 형태의 덮개(5)가 설치되어 있고, 예를 들어 운송된 내용물이 담긴 용기(6)을 재치하기 위한 여러 개의 슬롯이 있다. 덮개(5)의 자유 공동에는 탄화붕소 분말 B4C와 같은 중성자 흡수 물질(20)이 충전되어 있다.

용기(6)는 나사산에 의해 연결된 뚜껑(22)을 가진 원통형 케이싱(21)이다.

바람직한 실시형태

운송 포장 세트의 사용는 다음과 같다.

우라늄 함유 핵분열성 물질, 예를 들어 분말, 부스러기, 펠릿, 금속 잉곳 등의 형태로 폴리에틸렌 케이스에 포장되어 용기(6)의 케이싱(21)내에 넣고 나사산 뚜껑(22)으로 닫는다. 케이싱(3) 컨테이너의 내공에 설치된 덮개(5)의 슬롯에는 물질이 충전된 용기(6)이 배치되어 있다. 케이싱(3)은 보강 설계의 볼트(17)로 케이싱에 부착된 뚜껑(4)에 의해 닫는다. 리프팅 장비의 도움으로 채워지고 닫힌 케이싱(3)은 뚜껑(4)을 아래로 내린 상태에서 동력 외부 케이싱(1)에 장착된다. 외부 케이싱(1)의 뚜껑(2)은 설치하고 보강 설계의 볼트(11)으로 고정한다. 다음 플러그(10)를 장착하고 너트(13)로 고정한다. IAEA 규정 요건에 따라 운송 포장 세트 외부 표면의 오염 점검한다.

산업상 이용 가능성

청구된 설계의 운송 포장 세트는 형식 테스트를 통과했다. 선언된 강도 특성이 확인되었다. 운송되는 방사성 물질의 범위를 넓히는 것이 가능하게 되었다.

따라서 우라늄 함유 핵분열성 물질의 운송을 위해 청구된 운송 포장 세트의 사용은 항공 운송을 포함한 모든 운송 방식에 의한 운송 물질의 방사선 및 핵 안전성을 보장하며, 동시에, 청구된 운송 포장 세트의 사용은 기존 설계에 비해 비용이 덜 들고 기술적으로 더 발전되었다.

Claims (7)

1. 충격 댐퍼가 장착되고 각 케이싱이 밀폐형 뚜껑이 설치된 컵 형태로 제조되는 2케이스 구조를 나타내는 컨테이너를 포함하여 우라늄 함유 핵분열성 물질의 운송을 위한 운송 포장 세트에 있어서, 내부 케이싱의 뚜껑이 외측 전원 케이스의 하부를 향하도록 하며, 컨테이너의 내부 케이싱은 우라늄 함유 핵분열성 물질로 용기를 장착하기 위해 설계된 슬롯이 있는 덮개를 포함하며, 덮개의 자유 공동은 중성자 차폐 기능을 수행하는 물질로 채워지고, 충격 댐퍼는 컨테이너 외부 표면에 고정되어 있으며, 내화성 물질로 덮여 있고 강철 판으로 만들어진 외부 라이너가 있는 목재 덩어리 형태로 만들어져 있고, 이때 댐퍼와 라이너 사이에는 내화성 물질이 있는 것을 특징으로 하는 운송 포장 세트.
2. 제1항에 있어서, 덮개에는 우라늄 함유 핵분열성 물질이 담긴 용기 설치를 위해 설계된 슬롯이 5개 있는 것을 특징으로 하는 운송 포장 세트.
3. 제1항에 있어서, 각 슬롯에는 두 개의 우라늄 함유 핵분열성 물질이 담긴 용기가 서로 위에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 운송 포장 세트.
4. 제1항에 있어서, 중성자 차폐 물질로는 탄화붕소 분말을 사용하는 것을 특징으로 하는 운송 포장 세트.
5. 제1항에 있어서, 목재 덩어리와 충격 댐퍼의 라이너 강판의 시트 사이에 현무암 내화 롤 소재(MBOR)의 원단이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 운송 포장 세트.
6. 제1항에 있어서, 라이너를 위한 강철 판의 상부에는 기울이는 데 사용되는 4개의 아일렛이 용접되어 있는 것을 특징으로 하는 운송 포장 세트.
7. 제1항에 있어서, 케이싱 하부에는 4개의 지지대가 있는 것을 특징으로 하는 운송 포장 세트.

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