RU211955U1 - Макет транспортно-упаковочного контейнера - Google Patents
Макет транспортно-упаковочного контейнера Download PDFInfo
- Publication number
- RU211955U1 RU211955U1 RU2021127256U RU2021127256U RU211955U1 RU 211955 U1 RU211955 U1 RU 211955U1 RU 2021127256 U RU2021127256 U RU 2021127256U RU 2021127256 U RU2021127256 U RU 2021127256U RU 211955 U1 RU211955 U1 RU 211955U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sector
- transport
- finning
- rib
- ribs
- Prior art date
Links
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 210000000614 Ribs Anatomy 0.000 claims abstract description 26
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 238000001757 thermogravimetry curve Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N Tiabendazole Chemical compound S1C=NC(C=2NC3=CC=CC=C3N=2)=C1 WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к макетам контейнеров, имитирующим контейнеры для транспортирования и временного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) в виде отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), предназначенным для испытаний и проведения тепловых экспериментов. Макет транспортно-упаковочного контейнера включает цилиндрический корпус с днищем и крышкой. В корпус помещен чехол с имитаторами топливных сборок, выполненных в виде электрических нагревателей. На наружной поверхности корпуса выполнено секторное оребрение с отличающимися по секторам геометрическими характеристиками. Геометрической характеристикой секторного оребрения в пределах одного сектора является набор параметров: длина ребра, высота ребра, толщина ребра, расстояние между ребрами в местах соединения с наружной поверхностью. Полезная модель позволяет упростить проведения тепловых испытаний макетов траспортно-упаковочных контейнеров. 5 ил.
Description
Полезная модель относится к макетам контейнеров, имитирующим контейнеры для транспортирования и временного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) в виде отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), предназначенным для испытаний и проведения тепловых экспериментов.
ОТВС характеризуются высоким остаточным тепловым энерговыделением и уровнем радиационного излучения, что требует для их безопасного транспортирования использования специальных контейнеров. При создании новых видов топлива или тепловыделяющих сборок, требуется проведение испытаний транспортно-упаковочных контейнеров, в том числе, тепловых испытаний. Такие устройства изготавливаются преимущественно из металла и характеризуются большой массой (до 100 тонн), затруднено проведение экспериментов для определения оптимальных параметров, например тепловых параметров. Например, известен контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива (патент RU 2593273), содержащий металлический корпус с оребрением, концентрично закрепленные на днище цилиндрические обечайки с образованием полости, крышки, радиационную защиту.
Известны имитаторы тепловыделяющих элементов (например, CN 106328226, CN 107945895, JPH 04289494), выполненные в виде стержней с установленными в них в качестве имитаторов тепловыделяющих элементов электрических нагревательных стержней (ТЭНов). Известен корпус транспортно-упаковочного комплекта (патент RU 133963 U1, выбран в качестве прототипа), включающий цилиндрическую внешнюю оболочку, выполненную в виде литого стакана, с оребрением.
Технической задачей полезной модели является упрощение проведения тепловых испытаний макетов транспортно-упаковочных контейнеров.
Технический результат достигается в макете транспортно-упаковочного контейнера (далее - макет), включающем цилиндрический корпус с днищем и крышкой, в корпус помещен чехол с имитаторами топливных сборок, выполненных в виде электрических нагревателей. На наружной поверхности корпуса выполнено секторное оребрение с отличающимися по секторам геометрическими характеристиками. Секторное оребрение выполнено в виде вертикальных ребер. Геометрической характеристикой секторного оребрения в пределах одного сектора является набор параметров: длина ребра, высота ребра, толщина ребра, расстояние между ребрами в местах соединения с наружной поверхностью. Используются секторы не менее чем 100°.
Полезная модель поясняется рисунками
фиг. 1 - стенд температурных испытаний с макетом транспортно-упаковочного контейнера;
фиг. 2-4, макеты № 1-3 (слева направо) с разбиением на секторы с разными геометрическими характеристиками оребрения по секторам;
фиг.5 - термограммы макетов № 1-3.
Макет транспортно-упаковочного контейнера включает металлический цилиндрический корпус 1 с днищем 2 и крышкой 3. В корпус 1 помещен чехол 4 с имитаторами 5 топливных сборок, выполненных в виде электрических нагревателей (ТЭНов).
На наружной поверхности корпуса 1 выполнено секторное оребрение с отличающимися по секторам геометрическими характеристиками. Секторное оребрение выполнено преимущественно в виде вертикальных ребер 6, поскольку это упрощает изготовление оребрения - соединение с наружной поверхностью корпуса происходит по прямым линиям, образующим цилиндр. Геометрической характеристикой секторного оребрения в пределах одного сектора является набор параметров: длина ребра, высота ребра, толщина ребра, расстояние между ребрами в местах соединения с наружной поверхностью. Указанный набор параметров, в частности, определяет площадь секторного оребрения, от которой зависят параметры теплообмена наружной поверхности корпуса 1 с внешней средой; расстояние между ребрами 6 в местах соединения с наружной поверхностью определяет количество (плотность) точек истечения тепла от корпуса.
Угловые размеры секторов составляют не менее 100°, при этом в центральной части сектора создается поле температур, эквивалентное тому, что образуется при аналогичной геометрической характеристике такого оребрения на всей окружности. Например, может быть образовано три равных сектора по 120° (угол α) на наружной поверхности корпуса 1 с отличающимися геометрическими характеристиками по секторам (вариант трехсекторного оребрения показан на рисунках).
Использование секторного оребрения позволяет упростить проведение тепловых испытаний, которые проводятся с целью выбора оптимальной конфигурации транспортно-упаковочного контейнера, поскольку позволяет одновременно испытать разные типы оребрения, отличающиеся друг от друга указанными геометрическими характеристиками, в ходе одного цикла нагрева макета. При этом кратно сокращается время, необходимое на проведение тепловых испытаний, снижается металлоемкость.
Специалистами ООО «Энергоспецмонтаж» разработана программа измерений, изготовлен стенд температурных испытаний (фиг. 1), состоящий из
макета с секторным оребрением; наружная поверхность макета во время экспериментов была покрыта сажей;
чехла 4 с ячейками для 20 имитаторов 5 топливных сборок (ОТВС); используемые нагреватели имеют индивидуальную мощность 3,2 кВт, что позволяет получить суммарную мощность нагрева установки до 64 кВт;
герметичной крышки 3 макета, для создания вакуума во внутренней полости;
шкафа 7 управления (автоматы, блоки управления, регистрирующий прибор, ваттметр), управляющих и информационных термопар;
персонального компьютера 8 с программным обеспечением.
В качестве измерительного оборудования были выбраны и использованы следующие средства измерений: тепловизор Testo 868; блоки измерения МАВ-РВ4-115/12УВ; ватт-метр; Termodat - многоканальный ПИД-регулятор температуры и электронный самописец; термопары.
Программой измерений предусматривалось проведение исследований на 3 макетах, отличающихся секторным оребрением на наружной поверхности корпусов 1 (фиг. 2-4). Секторами по 120° на каждом макете варьировались - глубина, толщина, длина ребер 6 и/или шаг между ними. Варьируемые размеры выбирались в диапазоне, перекрывающем, аналогичные параметры, выбранные для конструкции реального транспортно-упаковочного контейнера ОДЭК.
Испытания трех макетов ТУК ОДЭК в части комплексных измерений тепловых параметров проводились в восемь циклов нагрева, в вертикальном, горизонтальном положении (фиг. 4), в условиях атмосферного давления, в условиях вакуума
В таблице приведены геометрические характеристики секторного оребрения трех макетов, каждый из которых имел трехсекторное оребрение: геометрические размеры ребер - длина Н, высота L, толщина t, расстояние между ребрами в месте соединения с корпусом S.
На каждом цикле нагрева проводились измерения температуры элементов макетов в двух режимах тепловой мощности - 19 кВт и 38 кВт, при этом для ускорения набора стендом рабочих температур нагрев до характерных значений температур для заданных режимов производился на мощности, близкой к максимальной (64 кВт). Для макета № 1 был осуществлен также нагрев до стабилизации температур на мощности 60 кВт. Для макета №1 было предусмотрено выполнить 2 цикла нагрева с различным исполнением (материалами) имитаторов ОТВС. Для макета № 3 было предусмотрено 4 цикла нагрева - по 2 цикла нагрева в вертикальном и горизонтальном положении с вариантами внутренней среды воздух или вакуум. Для макета № 2 был выполнен цикл полного повторного нагрева, для подтверждения повторяемости получаемых результатов. Для каждого сектора фиксировались температуры корпуса на средней линии сектора и температуры вершин ребер в этой области. Для горизонтального положения макета № 3 дополнительно определялись температуры в верхней части (на стыке секторов 1 и 2).
При проведении испытаний главным показателем являются измерения, полученные с помощью информационных (до 40 точек контроля) и управляющих (12 шт.) термопар. Показания термопар записывались на электронный носитель непрерывно, в течение всех выполненных циклов нагрева. Дополнительным источником информации являются термограммы, полученные с помощью тепловизора. Термограммы наружной поверхности макетов снимались периодически и, обязательно, на этапах циклов нагрева со стабилизацией температур на заданных уровнях мощности. Для дополнительного контроля достигнутых диапазонов температур также использовались пороговые термопленки на наружной поверхности макетов. Для измерения температуры окружающей среды и скорости конвективных воздушных потоков вокруг наружной поверхности макетов была использована переносная метеостанция. На различных промежуточных этапах по подготовке и работе стенда производилось фотографирование с помощью цифрового фотоаппарата. Примеры термограмм макетов приведены на фиг. 5.
Claims (2)
1. Макет транспортно-упаковочного контейнера, включающий цилиндрический корпус с днищем и крышкой, в корпус помещен чехол с имитаторами топливных сборок, выполненных в виде электрических нагревателей, на наружной поверхности корпуса выполнено секторное оребрение в виде вертикальных ребер с отличающимися по секторам геометрическими характеристиками, геометрической характеристикой секторного оребрения в пределах одного сектора является набор параметров: длина ребра, высота ребра, толщина ребра, расстояние между ребрами в местах соединения с наружной поверхностью.
2. Макет транспортно-упаковочного контейнера по п. 1, характеризующийся тем, что используются секторы не менее чем 100°.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU211955U1 true RU211955U1 (ru) | 2022-06-29 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1408396A (en) * | 1971-11-15 | 1975-10-01 | Commissariat Energie Atomique | Device for the transporting of heat-emitting radiactive products |
| RU2133061C1 (ru) * | 1997-02-20 | 1999-07-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - РФЯЦ ВНИИЭФ | Устройство для транспортирования и(или) хранения груза |
| WO2013098287A1 (fr) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | Tn International | Emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives |
| RU2581648C1 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-04-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Транспортно-упаковочный комплект для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива |
| RU2593273C1 (ru) * | 2015-08-04 | 2016-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Контейнер для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1408396A (en) * | 1971-11-15 | 1975-10-01 | Commissariat Energie Atomique | Device for the transporting of heat-emitting radiactive products |
| RU2133061C1 (ru) * | 1997-02-20 | 1999-07-10 | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - РФЯЦ ВНИИЭФ | Устройство для транспортирования и(или) хранения груза |
| WO2013098287A1 (fr) * | 2011-12-29 | 2013-07-04 | Tn International | Emballage de transport et/ou d'entreposage de matieres radioactives |
| RU2581648C1 (ru) * | 2015-01-12 | 2016-04-20 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Транспортно-упаковочный комплект для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива |
| RU2593273C1 (ru) * | 2015-08-04 | 2016-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Контейнер для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Reinalter et al. | Detailed Performance Analysis of a 10 kW Dish∕ Stirling System | |
| Wang et al. | Dynamic thermophysical modeling of thermal runaway propagation and parametric sensitivity analysis for large format lithium-ion battery modules | |
| Carcreff et al. | Development, calibration, and experimental results obtained with an innovative calorimeter (CALMOS) for nuclear heating measurements | |
| Szabados et al. | Design and implementation of a calorimetric measurement facility for determining losses in electrical machines | |
| RU211955U1 (ru) | Макет транспортно-упаковочного контейнера | |
| Durbin et al. | Thermal-Hydraulic Results for the Boiling Water Reactor Dry Cask Simulator. | |
| CN105954680A (zh) | 动力电池生热功率测试的装置和方法 | |
| Carcreff | CALMOS: Innovative device for the measurement of nuclear heating in material testing reactors | |
| CN104914126B (zh) | 低熔点半透明材料相变过程辐射加热和测温装置 | |
| Talarowska et al. | Preliminary computational and experimental design studies of the ISHTAR thermostatic rig for the high-temperature reactors materials irradiation | |
| CN212277297U (zh) | 一种受围挡的锂离子电池组热滥用实验装置 | |
| Arcilesi Jr et al. | Scaling and design analyses of a scaled-down, high-temperature test facility for experimental investigation of the initial stages of a VHTR air-ingress accident | |
| Sima et al. | Research on the temperature transfer relationship between miniature fixed-point and blackbody for on-orbit infrared remote sensor calibration | |
| CN110376242A (zh) | 一种圆柱形动力电池的比热容和径向热导率测试方法 | |
| Mancin et al. | Experimental techniques and challenges in evaluating the performance of PCMs | |
| Xiong et al. | Experimental and analytical study on heat dissipation mechanisms during spent fuel unloading in sodium fast reactor | |
| CN109245721B (zh) | 一种热光伏电池性能测试设备 | |
| CN209690212U (zh) | 一种固体材料导热系数的测量装置 | |
| US9846262B2 (en) | Inspection apparatus for thermo-hygrometer based on phase change and methods for controlling and inspecting the same | |
| CN110361215A (zh) | 一种保温设备性能检测装置和方法 | |
| CN105387941A (zh) | 一种动物体表发射率的测量系统及方法 | |
| KR101488614B1 (ko) | 사용후 핵연료 용기 열시험장치 | |
| Belyaev et al. | Experimental investigations of heat transfer and temperature fields in models simulating fuel assemblies used in the core of a nuclear reactor with a liquid heavy-metal coolant | |
| Core et al. | ENYGF 2023-Design of Temperature-controlled Fuel-salt Irradiation Experiment | |
| CN216559433U (zh) | 一种便携式热电偶检测用精密恒温箱 |