RU2197026C2

RU2197026C2 - Portable shielding container

Info

Publication number: RU2197026C2
Application number: RU2000129595A
Authority: RU
Inventors: А.В. Кудрявцев; Г.Г. Платонов; Е.М. Булычева
Original assignee: Государственное федеральное унитарное предприятие Центральное конструкторское бюро машиностроения
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2003-01-20

Abstract

FIELD: storage and transportation of radioactive sources. SUBSTANCE: container has casing with eccentric stepped hole accommodating drum and capturing device inserted in the latter. Drum is, essentially, stepped cylinder with hole to receive protective plug. The latter is made in the form of tube filled up with biologic shield. Bushing-shaped interlocking device is secured to winch bracket on upper surface of drum. Bushing is fixed to spring-loaded rod contacting protective-plug head. Winch disk is provided with numbered through holes for checking position of capturing device with neutron source. Capturing device-to-source cohesion force is limited by calibrated spring. Drum has oblique hole to pass cable preventing direct streaming of radiation from neutron source. Container drum can be turned only in extreme upper position of capturing device. When in storage, source is positioned in center of container and during charging of spent fuel assemblies adjacent to container-receiving socket, container is positioned so that bevel on side surface of its casing is disposed opposite to socket being charged. EFFECT: enhanced reliability and biologic shielding ability; enlarged functional capabilities. 7 dwg

Description

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к переносным и передвижным защитным контейнерам для хранения и транспортировки радиоактивных источников при загрузке отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС). The invention relates to nuclear engineering, in particular to portable and mobile protective containers for storing and transporting radioactive sources when loading spent fuel assemblies (SFA).

Известен защитный контейнер для хранения и транспортирования радиоактивных источников ионизирующего излучения, содержащий корпус с поворотной пробкой с загрузочным каналом и защитным вкладышем в канале, размещенный внутри корпуса поворотный барабан с радиально расположенными гнездами для источников излучения (патент Великобритании 1055818, G 21 F 5/00). Known protective container for storing and transporting radioactive sources of ionizing radiation, comprising a housing with a rotary plug with a loading channel and a protective liner in the channel, a rotary drum with radially located sockets for radiation sources (UK patent 1055818, G 21 F 5/00) .

Основным недостатком известного устройства является то, что загрузка и разгрузка контейнера осуществляется через одно верхнее отверстие, кроме того, контейнер не имеет механизма захвата источника, что ограничивает его функциональные возможности. The main disadvantage of the known device is that the loading and unloading of the container is carried out through one upper hole, in addition, the container does not have a source capture mechanism, which limits its functionality.

Известен контейнер, содержащий корпус, вставленный внутри него барабан, представляющий собой ступенчатый цилиндр с отверстием под защитную пробку, выполненную в виде трубы, заполненной биологической защитой, захват, установленный в барабане, на верхней поверхности барабана на кронштейне лебедки закреплено блокировочное устройство в виде стержня, подпружиненного пружиной, причем в корпусе выполнено ступенчатое отверстие под барабан, расположенное эксцентрично, и дополнительно введена втулка, закрепленная на кронштейне, неподвижно соединенная со стержнем блокировочного устройства, контактирующим с головкой защитной пробки, а для контроля положения захвата с источником нейтронов на кронштейне установлен диск со сквозными отверстиями с цифровыми значениями (заявка 92010072, G 21 F 5/00, опубл. 27.01.1995). A container is known comprising a housing, a drum inserted inside it, which is a stepped cylinder with an opening for a protective plug made in the form of a tube filled with biological protection, a grip installed in the drum, a locking device in the form of a rod is fixed on the winch bracket on the winch bracket, spring-loaded, moreover, in the housing there is a stepped hole for the drum, located eccentrically, and an additional sleeve is introduced, mounted on the bracket, motionless with union of the rod of the locking device, with the head contacting the protective tube, and to control the gripping position with the source of neutrons on the bracket mounted disk with through holes with digital values (application 92010072, G 21 F 5/00, publ. 27.01.1995).

Недостатком этого контейнера является недостаточная биологическая защита и надежность. The disadvantage of this container is insufficient biological protection and reliability.

Целью изобретения является повышение надежности работы контейнера, обеспечение необходимой биологической защиты, расширение технологических возможностей. The aim of the invention is to increase the reliability of the container, providing the necessary biological protection, expanding technological capabilities.

Сущность изобретения заключается в том, что в контейнере усилие сцепления захвата с источником ограничено тарированной пружиной, барабан имеет косое отверстие для прохода троса с целью предотвращения прямого прострела от источника нейтронов и поворот барабана контейнера возможен только при нахождении захвата в крайнем верхнем положении, при хранении источник расположен в центре контейнера, а при загрузке отработавших тепловыделяющих сборок, соседних с гнездом, на которое установлен контейнер, контейнер установлен таким образом, что срез на боковой поверхности корпуса расположен напротив загружаемого гнезда. The essence of the invention lies in the fact that in the container the engagement force of the capture with the source is limited by a calibrated spring, the drum has an oblique hole for the passage of the cable in order to prevent direct shooting from the neutron source and the rotation of the container drum is possible only when the capture is in its highest position, when storing the source located in the center of the container, and when loading spent fuel assemblies adjacent to the socket on which the container is mounted, the container is installed in such a way that Res on the side surface of the housing located opposite the feed slot.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

Фиг.1 - общий вид контейнера. Figure 1 - General view of the container.

Фиг.2 - вид в плане. Figure 2 is a plan view.

Фиг.3 - корпус, барабан и пробка в разрезе. Figure 3 - the case, the drum and the cork in the context.

Фиг.4 - лебедка в разрезе. Figure 4 - sectional winch.

Фиг.5 - устройство блокировочное в разрезе. Figure 5 - sectional locking device.

Фиг.6 - захват в разрезе. 6 is a sectional capture.

Фиг.7 - развертка поверхности Д. 7 is a scan of the surface D.

Контейнер содержит корпус 1, барабан 2, защитную пробку 3, лебедку 4, блокировочное устройство 5, захват 6. The container contains a housing 1, a drum 2, a protective plug 3, a winch 4, a locking device 5, a gripper 6.

Корпус 1 представляет собой цилиндр с эксцентричным глухим ступенчатым отверстием 7 под барабан 2. На дне 8 отверстия 7 корпуса 1 имеется гнездо 9 под ось барабана, соосное с глухим отверстием 7, гнездо 10 для источника 11, соосное с осью корпуса, и сквозное отверстие 12 по пробку 3, эксцентричное глухому отверстию 7 и расположенное на одном радиусе с гнездом 10 под источник 11 от оси отверстия 7. Полость корпуса 13 заполнена биологической защитой. На боковых поверхностях корпуса имеются ручки 14 для переноса контейнера. The housing 1 is a cylinder with an eccentric blind stepped hole 7 for the drum 2. At the bottom 8 of the hole 7 of the housing 1 there is a socket 9 for the axis of the drum, coaxial with the blind hole 7, a socket 10 for the source 11, coaxial with the axis of the housing, and a through hole 12 on the plug 3, eccentric to the blind hole 7 and located at the same radius with the socket 10 under the source 11 from the axis of the hole 7. The cavity of the housing 13 is filled with biological protection. On the side surfaces of the housing there are handles 14 for carrying the container.

На верхней поверхности корпуса 1 установлена планка 15 с гнездом 16 под ось барабана и имеется риска 17, указывающая на положение барабана 2 (хранение или загрузка). На нижней поверхности корпуса имеется выточка 18 для фиксации контейнера относительно отверстия, в которое опускается источник, соосное со сквозным отверстием 12 под защитную пробку 3. On the upper surface of the housing 1 there is a strap 15 with a slot 16 for the axis of the drum and there is a risk 17 indicating the position of the drum 2 (storage or loading). On the lower surface of the housing there is a recess 18 for fixing the container relative to the hole into which the source is lowered, coaxial with the through hole 12 for the protective plug 3.

Барабан 2 имеет полость 19, заполненную биологической защитой, и установлен в корпусе 1 осью 20 в гнездо 9, а сверху осью 21 в гнездо 16 и представляет собой ступенчатый цилиндр с двумя отверстиями, расположенными на одном радиусе от оси барабана, - отверстие 22 под защитную пробку 3 и отверстие 23 под захват 6. В барабане имеется косое отверстие 24 под трос 25, соединенный с захватом 6 и диском 26 лебедки 4, и под гибкий стержень 27 для открывания - закрывания захвата, на верхнем конце которого на образующей головки 28 нанесены риски 29 и 30, указывающие положение захвата "закрыт", "открыт"; на верхнем конце головки 28 имеются цилиндрическая поверхность 31 и конусная 32 для приведения в действие блокировочного устройства 5, а на нижнем конце стержня - кольцо 33 для упора в корпус 34 захвата 6. Drum 2 has a cavity 19, filled with biological protection, and is installed in the housing 1 with the axis 20 in the socket 9, and on top of the axis 21 in the socket 16 and is a stepped cylinder with two holes located at the same radius from the axis of the drum, a hole 22 under the protective the plug 3 and the hole 23 for the grip 6. The drum has an oblique hole 24 for the cable 25 connected to the grip 6 and the disk 26 of the winch 4, and under the flexible rod 27 for opening and closing the grip, at the upper end of which on the forming head 28 there are risks 29 and 30 indicating positions e capture "closed", "open"; at the upper end of the head 28 there is a cylindrical surface 31 and a conical 32 for actuating the locking device 5, and at the lower end of the rod - a ring 33 for abutment in the housing 34 of the capture 6.

На верхней плоскости барабана 2 установлен фиксатор 35 для удержания защитной пробки 3 в двух положениях - верхнем и нижнем. On the upper plane of the drum 2, a latch 35 is installed to hold the protective plug 3 in two positions - upper and lower.

Защитная пробка 3 представляет собой трубу, заполненную биологической защитой; верхняя часть выполнена в виде головки 36 с двумя канавками 37 под фиксатор 35. The protective plug 3 is a tube filled with biological protection; the upper part is made in the form of a head 36 with two grooves 37 under the latch 35.

Лебедка 4 устанавливается на верхнюю поверхность барабана 2 и представляет собой кронштейн 38 с риской 39, диск 26 с канавкой 40 посредине под навивку троса 25 со сквозными отверстиями 41, маркированными в зависимости от числового значения вылета нижнего торца захвата от нижнего торца корпуса контейнера. Лебедка имеет привод лебедки 42, фиксатор 43, ролик 44 для удержания троса 25 в канавке 40. The winch 4 is installed on the upper surface of the drum 2 and is a bracket 38 with a risk 39, a disk 26 with a groove 40 in the middle for winding the cable 25 with through holes 41, marked depending on the numerical value of the departure of the lower end of the capture from the lower end of the container body. The winch has a winch drive 42, a latch 43, a roller 44 for holding the cable 25 in the groove 40.

Блокировочное устройство 5 устанавливается на кронштейн 38 лебедки 4 и представляет собой стержень 45, подпружиненный пружиной 46 и соединенный неподвижно с втулкой 47, имеющей цилиндрическое отверстие 48 с фаской 49. The locking device 5 is mounted on the bracket 38 of the winch 4 and is a rod 45, spring-loaded spring 46 and fixedly connected to the sleeve 47 having a cylindrical hole 48 with a bevel 49.

Захват 6 содержит корпус 34 с внутренним конусом 50, стержень 51 с закрепленной неподвижно цангой 52 с наружным конусом 53, взаимодействующим с конусом 50 и свободно вращающейся втулкой 54 с фигурными пазами 55, 56, 57 и скосами 58, взаимодействующими с штифтом 59. На стержне 51 в нижней части установлена втулка 60 с конусом 61, взаимодействующим с обратным конусом 62 цанги 52. Втулка 60 неподвижно соединена с корпусом 34. Стержень 51 подпружинен тарированной пружиной 63. На дне корпуса имеется поверхность 64, на боковой поверхности корпуса выполнен срез 65. The grip 6 includes a housing 34 with an inner cone 50, a rod 51 with a fixed collet 52 with an outer cone 53, interacting with the cone 50 and freely rotating sleeve 54 with curly grooves 55, 56, 57 and bevels 58, interacting with the pin 59. On the rod 51, a sleeve 60 is installed in the lower part with a cone 61 interacting with the inverse cone 62 of the collet 52. The sleeve 60 is fixedly connected to the housing 34. The rod 51 is spring-loaded with a calibrated spring 63. At the bottom of the housing there is a surface 64, a cut 65 is made on the side surface of the housing.

Контейнер работает следующим образом. The container works as follows.

Контейнер устанавливается над отверстием, в которое опускается источник нейтронов соосно с отверстием 12 под защитную пробку 3 и фиксируется с помощью выточки 18. The container is installed above the hole into which the neutron source is lowered coaxially with the hole 12 under the protective plug 3 and is fixed with the help of a recess 18.

Исходное положение: источник нейтронов 11 находится в гнезде 10 корпуса 1, защитная пробка 3 установлена в отверстие 22 барабана 2 и отверстие 12 корпуса 1 и зафиксирована фиксатором 35, находящимся в верхней канавке 37. Пробка 3 обеспечивает неподвижность барабана 2 относительно корпуса 1. Starting position: the neutron source 11 is in the socket 10 of the housing 1, the protective plug 3 is installed in the hole 22 of the drum 2 and the hole 12 of the housing 1 and is fixed by a latch 35 located in the upper groove 37. The tube 3 ensures the immobility of the drum 2 relative to the housing 1.

Блокировочное устройство 5, установленное на кронштейне 38 лебедки 4, представляющее собой стержень 45, подпружиненный пружиной 46, находится над головкой 36 защитной пробки 3 и не позволяет ей подняться вверх. The locking device 5 mounted on the bracket 38 of the winch 4, which is a rod 45, spring-loaded with a spring 46, is located above the head 36 of the protective plug 3 and does not allow it to rise up.

Риска 30 головки 28 гибкого стержня 27 указывает положение захвата "открыт" при этом нижняя часть гибкого стержня 27 соосна с гнездом 10 источника нейтронов 11, стержень 51 захвата 6 стоит на источнике. The risk 30 of the head 28 of the flexible rod 27 indicates the capture position is “open” while the lower part of the flexible rod 27 is aligned with the socket 10 of the neutron source 11, the capture rod 51 is at the source.

Нажать на верхний торец головки 28 гибкого стержня 27 вниз до упора и отпустить - риска 29 головки 28 должна указать положение захвата "закрыт". Press the upper end of the head 28 of the flexible rod 27 down to the stop and release - the risk 29 of the head 28 should indicate the position of the grip "closed".

При этом стержень 51 с неподвижно закрепленной на нем цангой 52 и свободно вращающейся втулкой 54 неподвижны в осевом направлении. Корпус 34 с втулкой 60 и штифтом 59 опускаются вниз, тарированная пружина 63 сжимается, штифт 59 выходит из паза 56, упираясь в скос 58 паза 57, поворачивает втулку 54 на определенный угол. In this case, the rod 51 with the collet 52 fixed on it and the freely rotating sleeve 54 are stationary in the axial direction. The housing 34 with the sleeve 60 and the pin 59 are lowered down, the tared spring 63 is compressed, the pin 59 comes out of the groove 56, resting against the bevel 58 of the groove 57, rotates the sleeve 54 by a certain angle.

При снятии осевого усилия с гибкого стержня 27 под действием тарированной пружины 63 корпус 34 с втулкой 60 и штифтом 59 поднимутся вверх, при этом штифт 59 выйдет из паза 57, упрется в скос 58 паза 55, повернет втулку 54 на определенный угол и войдет в паз 55. Корпус 34, внутренним конусом 50 контактируя с наружным конусом 53 цанги 52 под действием тарированной пружины 63 и силы трения между внутренней поверхностью цанги 52 и источника нейтронов 11, будет надежно удерживать источник, не оказывая ему механических повреждений. Расцепиться и сцепиться захвату 6 с источником 11 можно только в гнезде 10 корпуса 1. When the axial force is removed from the flexible rod 27 under the action of a calibrated spring 63, the housing 34 with the sleeve 60 and the pin 59 will rise up, while the pin 59 will come out of the groove 57, rest against the bevel 58 of the groove 55, turn the sleeve 54 by a certain angle and enter the groove 55. The housing 34, in contact with the inner cone 50 with the outer cone 53 of the collet 52 under the action of a calibrated spring 63 and the frictional force between the inner surface of the collet 52 and the neutron source 11, will reliably hold the source without causing mechanical damage. To disengage and engage the gripper 6 with the source 11 is possible only in the socket 10 of the housing 1.

Вращением диска 26 с помощью привода 42 поднимается захват с источником нейтронов 11 в крайнее верхнее положение. При этом захват 6 с источником 11 выйдет из гнезда 10 корпуса 1 и войдет в отверстие 23 барабана 2, образуя торцевой зазор между источником 11 и поверхностью 64 корпуса 1. By rotating the disk 26 with the help of the drive 42, the capture with the neutron source 11 rises to its highest position. In this case, the capture 6 with the source 11 will exit from the socket 10 of the housing 1 and will enter the hole 23 of the drum 2, forming an end gap between the source 11 and the surface 64 of the housing 1.

Гибкий стержень 27, взаимодействуя конусной поверхностью 32 головки 28 и затем цилиндрической поверхностью 31 с фаской 49 отверстия 48 втулки 47, сдвинет стержень 45, подпружиненный пружиной 46, в сторону и освободит защитную пробку 3. Пробку 3 надо будет поднять до фиксированного верхнего положения, при этом фиксатор 35 будет находится в нижней канавке 37. The flexible rod 27, interacting with the conical surface 32 of the head 28 and then the cylindrical surface 31 with the chamfer 49 of the hole 48 of the sleeve 47, will move the rod 45, spring-loaded 46, to the side and release the protective plug 3. The plug 3 will need to be raised to a fixed upper position, with this, the latch 35 will be located in the lower groove 37.

Защитная пробка 3 выйдет из отверстия 12 корпуса 1 и войдет в габарит барабана 2. The protective plug 3 will come out of the hole 12 of the housing 1 and will enter the size of the drum 2.

Барабан 2 за головку 36 защитной пробки 3 повернуть на 180 градусов и защитную пробку 3 опустить вниз до фиксированного первоначального нижнего положения, при этом риска 17 корпуса 1 совместится с положением "загрузка" на барабане 2. Пробка 3 войдет нижним концом в гнездо 10 и зафиксирует барабан 2 от поворота относительно корпуса 1. Захват 6 с источником нейтронов 11 встанет соосно со сквозным отверстием 12 в корпусе 1 и отверстием для размещения источника нейтронов 11 в контролируемой зоне. Вращением диска 26 с помощью привода 42 источник нейтронов 11 опускается в контролируемую зону, при этом автоматически произойдет блокировка защитной пробки 3. Захват 6 опускается на необходимую глубину. Rotate the drum 2 by the head 36 of the protective plug 3 by 180 degrees and lower the protective plug 3 down to the fixed initial lower position, while the risk 17 of the housing 1 will be combined with the “load” position on the drum 2. The plug 3 will enter the lower end into the socket 10 and fix the drum 2 from rotation relative to the housing 1. The capture 6 with the neutron source 11 will stand coaxially with the through hole 12 in the housing 1 and the hole for placing the neutron source 11 in the controlled area. By rotating the disk 26 with the help of the drive 42, the neutron source 11 is lowered into the controlled area, and the protective plug 3 will automatically lock. Capture 6 is lowered to the required depth.

Наблюдение за положением захвата 6 с источником нейтронов 11 ведется по диску 26, имеющему сквозные отверстия 41 с цифровыми значениями для указания глубины положения захвата с источником 11. Совпадение риски 39 на кронштейне 38 с одним из отверстий 41, закрытым тросом 25, указывает глубину положения захвата с источником. Monitoring the position of the capture 6 with the neutron source 11 is carried out on a disk 26 having through holes 41 with digital values to indicate the depth of the capture position with the source 11. The coincidence of risks 39 on the bracket 38 with one of the holes 41 closed by the cable 25 indicates the depth of the capture position with source.

При опущенном вниз источнике 11 диск 26 удерживается в заданном положении фиксатором 43. По окончании работ диск 26 снимается с фиксации, захват 6 с источником 11 поднимается в крайнее верхнее положение, автоматически происходит разблокировка защитной пробки 3, которая поднимается в верхнее положение, барабан 2 поворачивается в обратную сторону на 180 градусов, защитная пробка 3 опускается до нижнего фиксированного положения, опускается захват 6 с источником нейтронов 11 в крайнее нижнее положение, т.е. источник 11 устанавливается в гнездо 10 корпуса 1 без расцепления с захватом 6. Защитная пробка 3 блокируется от подъема вверх. Контейнер с источником готов к транспортированию на хранение. При хранении источник находится в центре контейнера. When the source 11 is lowered down, the disk 26 is held in position by the latch 43. After the work is completed, the disk 26 is released from the lock, the gripper 6 with the source 11 rises to its highest position, the protective plug 3 is automatically unlocked, which rises to the upper position, the drum 2 is rotated 180 degrees in the opposite direction, the protective plug 3 drops to the lower fixed position, the capture 6 with the neutron source 11 is lowered to the extreme lower position, i.e. the source 11 is installed in the socket 10 of the housing 1 without disengaging from the capture 6. The protective plug 3 is blocked from rising up. The container with the source is ready for transportation to storage. During storage, the source is in the center of the container.

При загрузке отработавших тепловыделяющих сборок, соседних с гнездом, на которое установлен контейнер, повернуть контейнер вокруг своей оси таким образом, чтобы срез 65 на корпусе контейнера оказался напротив загружаемого гнезда. When loading the spent fuel assemblies adjacent to the socket on which the container is mounted, turn the container around its axis so that slice 65 on the container body is opposite the loaded socket.

Claims

A container for a neutron source, comprising a housing with an eccentric stepped hole, a drum inserted inside it, which is a stepped cylinder with a hole for a protective plug made in the form of a tube filled with biological protection, a grip mounted in the drum is fixed to the winch bracket on the upper surface of the drum locking device in the form of a sleeve connected motionless with a spring-loaded rod in contact with the head of the protective plug to control the position of the grip with the source the neutrons on the winch disk are made through holes with digital values, characterized in that the engagement force of the capture with the source is limited by a calibrated spring, the drum has an oblique hole for passage of the cable in order to prevent direct shooting from the neutron source, the rotation of the container drum is possible only when the capture is in the extreme in the upper position, during storage, the source is located in the center of the container, and when loading the spent fuel assemblies adjacent to the socket on which the circuit is installed ner, the container is set such that the cut on the lateral surface of the housing located opposite the feed slot.