RU133963U1

RU133963U1 - TRANSPORT AND PACKAGING KIT HOUSING FOR TRANSPORT AND STORAGE OF WASTE NUCLEAR FUEL

Info

Publication number: RU133963U1
Application number: RU2013126540/07U
Authority: RU
Inventors: Леонид Исаевич Берман; Николай Сафонович Гущин; Фейзулла Алибала оглы Нуралиев
Priority date: 2013-06-10
Filing date: 2013-06-10
Publication date: 2013-10-27

Abstract

1. Корпус транспортно-упаковочного комплекта для транспортировки и хранения отработанного ядерного топлива включает цилиндрические внешнюю и внутреннюю оболочки и полость для заполнения веществом, поглощающим нейтроны, отличающийся тем, что внешняя оболочка выполнена в виде литого стакана, а внутренняя оболочка - в виде литого полого цилиндра, концентрично установленного на дно стакана, причем полость для заполнения веществом, поглощающим нейтроны, образована вертикальными выступами и пазами на внешней и внутренней поверхностях внутренней оболочки с размещением пазов на внутренней поверхности напротив выступов на внешней поверхности, а между выступами на внешней поверхности внутренней оболочки и внутренней поверхностью внешней оболочки дополнительно размещен слой свинца.2. Корпус по п.1, отличающийся тем, что внешняя оболочка и герметизирующая крышка выполнена из легированного бором чугуна с шаровидным графитом, а внутренняя оболочка - из коррозионно-стойкого чугуна с шаровидным графитом.3. Корпус по п.1, отличающийся тем, что корпус дополнительно снабжен герметизирующей крышкой.4. Корпус по п.1, отличающийся тем, что в дне стакана и в герметизирующей крышке выполнены полости для заполнения веществом, поглощающим нейтроны.5. Корпус по п.1, отличающийся тем, что сечения пазов на внешней и внутренней поверхности внутренней оболочки выполнены в виде изогнутых прямоугольников со скругленными углами.6. Корпус по п.1, отличающийся тем, что внешняя поверхность оболочки выполнена с оребрением.1. The body of the transport-packaging set for transportation and storage of spent nuclear fuel includes a cylindrical outer and inner shell and a cavity for filling with a neutron-absorbing substance, characterized in that the outer shell is made in the form of a molded glass, and the inner shell is in the form of a molded hollow cylinder concentrically mounted on the bottom of the glass, and the cavity for filling with a neutron-absorbing substance is formed by vertical protrusions and grooves on the inner and outer surfaces enney shell with accommodation grooves on the inner surface opposite the projections on the outer surface and between the projections on the outer surface of the inner shell and the inner surface of the outer shell layer is further disposed svintsa.2. The housing according to claim 1, characterized in that the outer shell and the sealing cover are made of boron-alloyed cast iron with spherical graphite, and the inner shell is made of corrosion-resistant cast iron with spherical graphite. The housing according to claim 1, characterized in that the housing is further provided with a sealing cover. The housing according to claim 1, characterized in that in the bottom of the glass and in the sealing cover there are cavities for filling with a substance absorbing neutrons. The housing according to claim 1, characterized in that the groove sections on the outer and inner surfaces of the inner shell are made in the form of curved rectangles with rounded corners. The housing according to claim 1, characterized in that the outer surface of the shell is made with ribbing.

Description

Полезная модель относится к устройствам корпусов транспортно-упаковочных комплектов (ТУК), предназначенных для перевозки отработанного ядерного топлива или хранения топливных элементов.The invention relates to the devices of the cases of transport packaging units (TUKs) intended for the transportation of spent nuclear fuel or storage of fuel cells.

Известен транспортно-упаковочный комплект для транспортировки и хранения отработанного ядерного топлива, содержащий цилиндрический литой корпус с полостью, в которой помещено устройство (чехол), которое фиксирует тепловыделяющие сборки.Known transport and packaging for transportation and storage of spent nuclear fuel, containing a cylindrical molded case with a cavity in which is placed a device (case), which fixes the fuel assembly.

(RU 2127919, G25F 5/008, опубликовано 20.03.1999)(RU 2127919, G25F 5/008, published 03/20/1999)

Недостаток известного устройства является слабая защита от нейтронного излучения и малый отвод тепла, выделяющегося ядерным топливом или тепловыделяющих сборок.A disadvantage of the known device is the poor protection against neutron radiation and the small heat dissipation generated by nuclear fuel or fuel assemblies.

Наиболее близким по технической сущности является металлический корпус контейнера транспортно-упаковочного комплекта для транспортировки и хранения отработанного ядерного топлива в виде сварной конструкции, включающей днище, цилиндрические внешнюю и внутреннюю оболочки, полость между которыми заполнена веществом для поглощения нейтронов, например, силоксановым каучуком.The closest in technical essence is the metal case of the container of the transport and packaging set for transportation and storage of spent nuclear fuel in the form of a welded structure, including a bottom, cylindrical outer and inner shells, the cavity between which is filled with a neutron absorption material, for example, siloxane rubber.

(RU 2348085, G25F 5/00, опубликовано 27.02.2009)(RU 2348085, G25F 5/00, published 02.27.2009)

Недостатком известного устройства является сложность его изготовления из большого числа различных элементов с использованием сварки и резьбовых соединений. Все это в сочетании с использованием для изготовления корпуса разнородных материалов в значительной степени снижает коррозионную стойкость, герметичность и надежность конструкции.A disadvantage of the known device is the complexity of its manufacture from a large number of different elements using welding and threaded connections. All this, combined with the use of dissimilar materials for the manufacture of the housing, significantly reduces the corrosion resistance, tightness and reliability of the structure.

Задачей полезной модели и техническим результатом является снижение затрат на изготовление корпуса транспортно-упаковочного комплекта при обеспечении его надежности, механической прочности, герметичности и защиты от излучения нейтронов.The objective of the utility model and the technical result is to reduce the cost of manufacturing the body of the transport and packaging set while ensuring its reliability, mechanical strength, tightness and protection against neutron radiation.

Технический результат достигается тем, что корпус транспортно-упаковочного комплекта для транспортировки и хранения отработанного ядерного топлива включает цилиндрические внешнюю и внутреннюю оболочки и полость для заполнения веществом, поглощающим нейтроны, при этом внешняя оболочка выполнена в виде литого стакана, а внутренняя оболочка - в виде литого полого цилиндра, концентрично установленного на дно стакана, причем полость для заполнения веществом, поглощающим нейтроны образована вертикальными выступами и пазами на внешней и внутренней поверхностях внутренней оболочки с размещением пазов на внутренней поверхности напротив выступов на внешней поверхности, а между выступами на внешней поверхности внутренней оболочки и внутренней поверхностью внешней оболочки дополнительно размещен слой свинца.The technical result is achieved by the fact that the case of the transport-packaging set for transportation and storage of spent nuclear fuel includes cylindrical outer and inner shells and a cavity for filling with neutron-absorbing material, while the outer shell is made in the form of a molded glass, and the inner shell is in the form of molded a hollow cylinder concentrically mounted on the bottom of the glass, and the cavity for filling with a neutron-absorbing substance is formed by vertical protrusions and grooves on the outer and morning surfaces of the inner shell with the placement of grooves on the inner surface opposite the projections on the outer surface and between the projections on the outer surface of the inner shell and the inner surface of the outer shell is further disposed a layer of lead.

Технический результат также достигается тем, что внешняя оболочка и герметизирующая крышка выполнена из легированного бором чугуна с шаровидным графитом, а внутренняя оболочка - из коррозионно-стойкого чугуна с шаровидным графитом; корпус дополнительно снабжен герметизирующей крышкой; в дне стакана и в герметизирующей крышке выполнены полости для заполнения веществом, поглощающим нейтроны; сечения пазов на внешней и внутренней поверхности внутренней оболочки выполнены в виде изогнутых прямоугольников со скругленными углами; внешняя поверхность оболочки выполнена с оребрением.The technical result is also achieved by the fact that the outer shell and the sealing cover are made of boron alloyed cast iron with spherical graphite, and the inner shell is made of corrosion-resistant spheroidal cast iron; the housing is additionally equipped with a sealing cover; in the bottom of the glass and in the sealing cover there are cavities for filling with a neutron absorbing substance; sections of grooves on the outer and inner surfaces of the inner shell are made in the form of curved rectangles with rounded corners; the outer surface of the shell is made with ribbing.

Полезная модель может быть проиллюстрирована примером с использованием рис.1-3, где:The utility model can be illustrated by an example using Fig. 1-3, where:

1 - внешняя оболочка;1 - outer shell;

2 - внутренняя оболочка;2 - inner shell;

3 - полость с веществом, поглощающим нейтроны;3 - a cavity with a substance that absorbs neutrons;

4 - слой свинца;4 - a layer of lead;

5 - герметизирующая крышка.5 - sealing cap.

Внешнюю оболочку 1 корпуса в транспортно-упаковочного комплекта виде стакана с цилиндрическими стенками и дном изготавливают из легированного бором (,005-0,5 мас%) чугуна с шаровидным графитом стандартными способами литья, на требующими значительных затрат на его осуществление. Легирование чугуна бором обеспечивает дополнительную защиту, поглощающую тепловые нейтроны. Одновременно в дне стакана формируют полость 3 в виде диска для последующего ее заполнения стандартным веществом, поглощающим нейтроны. Для интенсификации отвода тепла внешняя поверхность оболочки 1 может быть выполнена с оребрением.The outer shell 1 of the body in a transport and packaging set in the form of a glass with cylindrical walls and a bottom is made of boron alloyed (, 005-0.5 wt%) cast iron with spherical graphite by standard casting methods, requiring significant costs for its implementation. Alloying cast iron with boron provides additional protection that absorbs thermal neutrons. At the same time, a cavity 3 is formed in the bottom of the glass in the form of a disk for its subsequent filling with a standard substance absorbing neutrons. To intensify heat dissipation, the outer surface of the shell 1 can be made with fins.

Внутреннюю оболочку 2 корпуса также изготавливают стандартным способом литья полых слитков из коррозионностойкого чугуна с шаровым графитом. При этом внутреннюю и внешнюю поверхность внутренней оболочки 2 снабжают по всей высоте вертикальными выступами и пазами с размещением пазов на внутренней поверхности напротив выступов на внешней поверхности. Для обеспечения максимального эффекта защиты от излучения нейтронов сечения пазов на внешней и внутренней поверхности внутренней оболочки выполнены в виде изогнутых прямоугольников со скругленными углами.The inner shell 2 of the body is also made by the standard method of casting hollow ingots from corrosion-resistant cast iron with spherical graphite. In this case, the inner and outer surfaces of the inner shell 2 are provided over the entire height with vertical protrusions and grooves with the grooves being placed on the inner surface opposite the protrusions on the outer surface. To ensure the maximum effect of protection against neutron radiation, the groove sections on the outer and inner surfaces of the inner shell are made in the form of curved rectangles with rounded corners.

После заполнения полостей 3, формируемых пазами, веществом, поглощающим нейтроны, указанное расположение пазов и выступов исключают возможность прохождения тепловых нейтронов через оболочки корпуса. После этого внутреннюю оболочку 2 корпуса дополнительно подвергают механической обработке для получения требуемого внешнего диаметра.After filling the cavities 3 formed by the grooves with a neutron-absorbing material, the indicated arrangement of the grooves and protrusions excludes the possibility of thermal neutrons passing through the shell of the body. After that, the inner shell 2 of the housing is additionally machined to obtain the desired external diameter.

Затем на внутреннюю поверхность внешней оболочки 1 или на выступы внешней поверхности внутренней оболочки 2 наносят слой свинца 4 и устанавливают внутреннюю оболочку 2 концентрично на дно стакана. При этом слой свинца выполняет функцию смазки и герметика, обеспечивая герметичность соединения оболочек и надежный тепловой мост для отвода тепла от отработанного ядерного топлива наружу.Then, a layer of lead 4 is deposited on the inner surface of the outer shell 1 or on the protrusions of the outer surface of the inner shell 2 and the inner shell 2 is mounted concentrically on the bottom of the glass. In this case, the lead layer serves as a lubricant and sealant, ensuring the tightness of the connection of the shells and a reliable thermal bridge for removing heat from spent nuclear fuel to the outside.

После этого пазы на внутренней и внешней поверхности внутренней оболочки 2 заполняют веществом, поглощающим нейтроны.After that, the grooves on the inner and outer surfaces of the inner shell 2 are filled with a neutron absorbing substance.

Для обеспечения герметичности и защите от излучения нейтронов корпус дополнительно снабжен герметизирующей крышкой, выполненной из легированного бором чугуна с шаровидным графитом, причем в герметизирующей крышке выполнена полость в виде диска для заполнения веществом, поглощающим нейтроны.To ensure tightness and protection against neutron radiation, the housing is additionally equipped with a sealing cover made of boron alloyed cast iron with spherical graphite, and in the sealing cover a cavity is made in the form of a disk for filling with a neutron-absorbing substance.

Полученный описанным выше способом корпус транспортно-упаковочного комплекта для транспортировки и хранения отработавшего ядерного топлива обеспечивает достижение поставленного технического результата: снижение затрат на изготовление корпуса транспортно-упаковочного комплекта при обеспечении его механической прочности, герметичности и защиты от излучения нейтронов.Obtained in the above-described way, the case of the transport and packaging set for transporting and storing spent nuclear fuel ensures the achievement of the set technical result: reducing the cost of manufacturing the body of the transport and packaging set while ensuring its mechanical strength, tightness and protection against neutron radiation.

Claims

1. The body of the transport-packaging set for transportation and storage of spent nuclear fuel includes a cylindrical outer and inner shell and a cavity for filling with a neutron-absorbing substance, characterized in that the outer shell is made in the form of a molded glass, and the inner shell is in the form of a molded hollow cylinder concentrically mounted on the bottom of the glass, and the cavity for filling with a neutron-absorbing substance is formed by vertical protrusions and grooves on the inner and outer surfaces enney shell with accommodation grooves on the inner surface opposite the projections on the outer surface and between the projections on the outer surface of the inner shell and the inner surface of the outer shell is further disposed a layer of lead.

2. The housing according to claim 1, characterized in that the outer shell and the sealing cover is made of boron-alloyed cast iron with spherical graphite, and the inner shell is made of corrosion-resistant spheroidal cast iron.

3. The housing according to claim 1, characterized in that the housing is additionally equipped with a sealing cover.

4. The housing according to claim 1, characterized in that in the bottom of the glass and in the sealing cover there are cavities for filling with a substance absorbing neutrons.

5. The housing according to claim 1, characterized in that the groove sections on the outer and inner surfaces of the inner shell are made in the form of curved rectangles with rounded corners.

6. The housing according to claim 1, characterized in that the outer surface of the shell is made with ribbing.