RU2453006C1 - Container to transport spent nuclear fuel - Google Patents
Container to transport spent nuclear fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453006C1 RU2453006C1 RU2011103928/07A RU2011103928A RU2453006C1 RU 2453006 C1 RU2453006 C1 RU 2453006C1 RU 2011103928/07 A RU2011103928/07 A RU 2011103928/07A RU 2011103928 A RU2011103928 A RU 2011103928A RU 2453006 C1 RU2453006 C1 RU 2453006C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- container according
- shell
- cavity
- neutron
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контейнерам, предназначенным для транспортирования и временного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) в виде отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС).The invention relates to containers intended for the transportation and temporary storage of spent nuclear fuel (SNF) of nuclear power plants (NPPs) in the form of spent fuel assemblies (SFA).
ОТВС характеризуются высоким остаточным тепловым энерговыделением и уровнем радиационного излучения, что требует для их безопасного транспортирования использования специальных контейнеров.SFAs are characterized by high residual heat release and radiation levels, which requires the use of special containers for their safe transportation.
Известен контейнер для транспортирования и хранения ОТВС (патент ФРГ №3026249, кл. G21F 5/00, 1982), который содержит толстостенный корпус с охлаждающими ребрами на внешней поверхности и коррозионную внутреннюю футеровку. Корпус герметизирован двумя крышками, а внутренняя футеровка удерживается на корпусе резьбовыми втулками.A known container for transporting and storing SFAs (German patent No. 3026249, class G21F 5/00, 1982), which contains a thick-walled case with cooling fins on the outer surface and a corrosive inner lining. The housing is sealed with two covers, and the inner lining is held onto the housing by threaded bushings.
Недостатком данного контейнера является недостаточная защита от нейтронного излучения, а также достаточно сложная технология изготовления, которая требует использования уникального металлургического оборудования для получения многотонной металлической заготовки высокого качества.The disadvantage of this container is insufficient protection against neutron radiation, as well as a rather complicated manufacturing technology, which requires the use of unique metallurgical equipment to produce high-quality multi-ton metal billets.
Известен контейнер для транспортировки выгоревших ТВС (патент США №3774037, кл. 021Р 3/00, 1973), который содержит внутреннюю и наружную цилиндрические обечайки с днищами из нержавеющей стали и защитное перекрытие с элементами его крепления, установленное на днище с загрузочным отверстием. На наружной обечайке расположены кольцевые теплоотводящие ребра. Между обечайками расположена радиационная защита в виде урановых отливок.A known container for transporting burned-out fuel assemblies (US patent No. 3774037, class 021Р 3/00, 1973), which contains the inner and outer cylindrical shells with stainless steel bottoms and a protective overlap with its fastening elements mounted on the bottom with a loading hole. On the outer shell are annular heat sink fins. Between the shells there is radiation protection in the form of uranium castings.
Недостатками конструкции данного контейнера являются:The disadvantages of the design of this container are:
- изготовление урановых отливок требует использования специальной технологии, что усложняет в целом процесс изготовления изделия, также наличие урановых отливок требует специального учета и контроля при использовании контейнера по назначению;- the manufacture of uranium castings requires the use of special technology, which complicates the overall manufacturing process of the product, and the presence of uranium castings requires special accounting and control when using the container for its intended purpose;
- низкая теплопроводность урана не обеспечивает требуемый уровень отвода тепла от ОТВС с увеличенной массой и глубиной выгорания ядерного топлива даже при значительном количестве кольцевых теплоотводящих ребер на наружной стенке контейнера;- low thermal conductivity of uranium does not provide the required level of heat removal from the SFA with an increased mass and depth of burnup of nuclear fuel even with a significant number of annular heat sink fins on the outer wall of the container;
- для ОТВС с увеличенной массой и глубиной выгорания ядерного топлива не обеспечивается требуемый уровень защиты от нейтронов.- for SFAs with increased mass and depth of nuclear fuel burnout, the required level of neutron protection is not provided.
Известен контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива (патент RU 2348085, G21F 5/00, опубл. 27.02.2009, бюл. №6), содержащий металлический корпус, включающий днище, наружную и внутреннюю цилиндрические оболочки, полость между которыми заполнена материалом для поглощения нейтронов, герметичное перекрытие упомянутой полости и внутренней полости контейнера, которое выполнено в виде по меньшей мере двух крышек, установленных одна над другой на общем основании и образующих с последним два концентричных герметизирующих контура, причем через материал для поглощения нейтронов пропущены элементы с высокой теплопроводностью, прикрепленные соответственно к упомянутым оболочкам корпуса с помощью резьбовых элементов. Элементы с высокой теплопроводностью выполнены в виде радиальных продольных листовых элементов. Крепление резьбовых элементов к наружной цилиндрической оболочке корпуса выполнено с обеспечением герметизации последней. Радиальные продольные листовые элементы имеют сквозные отверстия и/или прерывистые кромки с образованием выемок, которые выполнены с возможностью заполнения материалом для поглощения нейтронов при изготовлении контейнера. Наружная цилиндрическая оболочка корпуса выполнена из, по меньшей мере, двух кольцевых сегментов с продольным оребрением, соединенных между собой с помощью герметичных соединений. Наружная и внутренняя цилиндрические оболочки корпуса и радиальные продольные листовые элементы выполнены из разнородных материалов, при этом радиальные продольные листовые элементы выполнены из материала, обладающего более высокой теплопроводностью, чем материалы, из которых выполнены наружная и внутренняя цилиндрические оболочки корпуса.A known container for transporting and / or storage of spent nuclear fuel (patent RU 2348085,
Радиальные продольные листовые элементы могут быть выполнены из алюминия или алюминиевого сплава с оксидированными поверхностями.Radial longitudinal sheet elements can be made of aluminum or an aluminum alloy with oxidized surfaces.
Наружная цилиндрической оболочки корпуса может быть выполнена из коррозионно-стойкой стали, а внутренняя цилиндрическая оболочка корпуса может быть выполнена из низколегированной стали.The outer cylindrical shell of the housing may be made of corrosion-resistant steel, and the inner cylindrical shell of the housing may be made of low alloy steel.
В варианте выполнения радиальные продольные листовые элементы прикреплены к наружной и внутренней оболочкам корпуса с помощью общих резьбовых элементов, которые пропущены через соответствующие отверстия, выполненные соответственно в наружной цилиндрической оболочке корпуса и в радиальных продольных листовых элементах, причем упомянутые отверстия загерметизированы с наружной стороны наружной цилиндрической оболочки корпуса.In an embodiment, the radial longitudinal sheet elements are attached to the outer and inner shells of the housing by means of common threaded elements which are passed through respective holes made respectively in the outer cylindrical shell of the housing and in the radial longitudinal sheet elements, said holes being sealed on the outside of the outer cylindrical shell corps.
Возможен вариант выполнения, когда каждый резьбовой элемент с наружной цилиндрической оболочкой корпуса образуют герметизирующий контур.An embodiment is possible when each threaded element with an outer cylindrical shell of the housing forms a sealing loop.
В другом варианте выполнения каждый резьбовой элемент снабжен стопорной шайбой, причем каждая стопорная шайба с наружной цилиндрической оболочкой корпуса образуют герметизирующий контур.In another embodiment, each threaded element is provided with a lock washer, each lock washer with an outer cylindrical shell of the housing forming a sealing loop.
В последних двух вариантах выполнения упомянутый герметизирующий контур выполнен с помощью сварного шва.In the last two embodiments, said sealing circuit is made using a weld.
В другом варианте выполнения радиальные продольные листовые элементы прикреплены к внутренней цилиндрической оболочке корпуса с помощью одних резьбовых элементов, а к наружной цилиндрической оболочке корпуса - с помощью других резьбовых элементов.In another embodiment, the radial longitudinal sheet elements are attached to the inner cylindrical shell of the casing using one of the threaded elements, and to the outer cylindrical shell of the casing using other threaded elements.
Возможен вариант выполнения, когда радиальные продольные листовые элементы с помощью одних резьбовых элементов прикреплены к внутренней цилиндрической оболочке корпуса, а с помощью других резьбовых элементов прикреплены к внутренней и наружной цилиндрическим оболочкам корпуса.An embodiment is possible when the radial longitudinal sheet elements are attached to the inner cylindrical shell of the casing using the same threaded elements, and are attached to the inner and outer cylindrical shells of the casing using other threaded elements.
В варианте выполнения внутренняя цилиндрическая оболочка выполнена в виде двух концентрично расположенных обечаек, зазор между которыми заполнен свинцом, при этом обечайки могут быть выполнены из низколегированной стали.In an embodiment, the inner cylindrical shell is made in the form of two concentrically arranged shells, the gap between which is filled with lead, while the shells can be made of low alloy steel.
Этот контейнер принимается за прототип как наиболее близкий по технической сущности к заявляемому техническому решению.This container is taken as a prototype as the closest in technical essence to the claimed technical solution.
Недостатками данного контейнера являются:The disadvantages of this container are:
- низкая теплопроводность внутренней цилиндрической оболочки корпуса и отдача тепла в окружающую среду только наружной оболочкой корпуса также низкой теплопроводности, на которое тепло поступает с внутренней цилиндрической оболочки по радиальным продольным листовым элементам высокой теплопроводности, не обеспечивают требуемый уровень отвода тепла от ОТВС с увеличенной массой и глубиной выгорания ядерного топлива;- low thermal conductivity of the inner cylindrical shell of the housing and heat transfer to the environment only by the outer shell of the housing and low thermal conductivity, which receives heat from the inner cylindrical shell through radial longitudinal sheet elements of high thermal conductivity, do not provide the required level of heat dissipation from the SFA with increased mass and depth burnout of nuclear fuel;
- недостаточна защита от радиационного излучения, так как наличие значительного количества сквозных резьбовых элементов в радиальных продольных листовых элементах, расположенных в нейтронной защите, делает возможным проскок нейтронов по ним.- insufficient protection against radiation, since the presence of a significant number of through threaded elements in the radial longitudinal sheet elements located in the neutron shield makes it possible for neutrons to slip through them.
Решаемой задачей является создание контейнера для транспортирования отработавшего ядерного топлива реакторов типа ВВЭР-1000 с увеличенной массой и глубиной выгорания ядерного топлива (обогащение по урану-235 до 5% и выгорание до 70 ГВт·сут/тU).The task to be solved is the creation of a container for transporting spent nuclear fuel from VVER-1000 reactors with increased mass and depth of nuclear fuel burn-up (uranium-235 enrichment up to 5% and burnup up to 70 GW · day / tU).
Поставленная задача решается тем, что в контейнере, содержащем: металлический корпус, включающий днище, опору, концентрично закрепленные на днище цилиндрические обечайки с образованием полости, герметичное перекрытие упомянутой полости и внутренней полости контейнера, которое выполнено в виде двух крышек, установленных одна над другой на общем основании, нейтронную защиту, установленную на наружных поверхностях внутренней крышки, днища и цилиндрической обечайке, элементы с высокой теплопроводностью, пропущенные через слой нейтронной защиты, расположенной на цилиндрической обечайке, вышеупомянутая полость между обечайками заполнена вставкой из металла высокой плотности и теплопроводности относительно материала обечаек, в качестве элементов с высокой теплопроводностью использованы ребра V-образной формы, расположенные вдоль корпуса на длине, соответствующей длине внутренней полости контейнера. Ребра установлены основанием на цилиндрической обечайке и закреплены на ней. Ребра выступают за поверхность нейтронной защиты и скреплены между собой обечайкой, являющейся облицовкой нейтронной защиты. В зоне нейтронной защиты стенки ребер перфорированы сквозными пазами, расположенными в продольных рядах со смещением паза одного ряда по отношению к пазу другого ряда. На опоре и на наружной крышке установлены демпферы.The problem is solved in that in a container containing: a metal body including a bottom, a support, cylindrical shells concentrically mounted on the bottom to form a cavity, a tight overlap of said cavity and the container’s inner cavity, which is made in the form of two covers mounted one above the other on general basis, neutron protection installed on the outer surfaces of the inner cover, bottom and cylindrical shell, elements with high thermal conductivity, passed through a neutron layer of protection located on a cylindrical shell, the aforementioned cavity between the shells is filled with an insert of high density metal and thermal conductivity relative to the material of the shells, V-shaped ribs located along the body along the length corresponding to the length of the container’s inner cavity are used as elements with high thermal conductivity. The ribs are mounted on a cylindrical shell and mounted on it. The ribs protrude beyond the surface of the neutron shield and are fastened together by a shell, which is the lining of the neutron shield. In the neutron protection zone, the rib walls are perforated with through grooves located in the longitudinal rows with the offset of the groove of one row relative to the groove of the other row. Dampers are installed on the support and on the outer cover.
Внутренняя цилиндрическая обечайка, днище и общее основание могут быть выполнены из коррозионно-стойкой стали, а внешняя цилиндрическая обечайка - из низколегированной стали. Выполнение внутренней обечайки, днища и основания корпуса из коррозионно-стойкой стали не требует использования антикоррозионного покрытия.The inner cylindrical shell, the bottom and the common base can be made of corrosion-resistant steel, and the outer cylindrical shell - of low alloy steel. The execution of the inner shell, bottom and base of the housing from corrosion-resistant steel does not require the use of anti-corrosion coating.
Вставка из металла высокой плотности и теплопроводности может быть выполнена из меди.The insert of metal of high density and thermal conductivity can be made of copper.
Вставка может быть закреплена между обечайками диском, подкрепленным кольцом и пластинами, что исключает ее продольные перемещения.The insert can be fixed between the shells by a disk, reinforced by a ring and plates, which excludes its longitudinal movements.
Также вставка может быть выполнена из отдельных блоков, закрепленных от продольного перемещения с помощью колец, при этом зазор между блоками и наружной обечайкой заполнен порошковым наполнителем из того же материала, что и блоки. Данный вариант исполнения вставки расширяет технологические возможности изготовления корпуса контейнера.Also, the insert can be made of separate blocks, secured from longitudinal movement with rings, while the gap between the blocks and the outer shell is filled with a powder filler of the same material as the blocks. This embodiment of the insert extends the technological capabilities of manufacturing the container body.
Заполнение зазора между обечайками внутренней цилиндрической оболочки вставкой из металла высокой теплопроводности и плотности, например медью, позволяет обеспечить:Filling the gap between the shells of the inner cylindrical shell with a metal insert of high thermal conductivity and density, for example, copper, allows to provide:
- высокую теплопроводность оболочки (теплопроводность меди в 10-20 раз выше, чем у стали);- high thermal conductivity of the shell (thermal conductivity of copper is 10-20 times higher than that of steel);
- эффективную защиту от гамма-излучения при существенно меньшей суммарной толщине оболочки по сравнению с монолитной стальной оболочкой (как гамма-защита медь по отношению к стали эффективней ≈ в 1,5 раза).- effective protection against gamma radiation with a significantly smaller total shell thickness compared to a monolithic steel shell (as gamma protection, copper is 1.5 times more effective in relation to steel).
Ребра V-образной формы могут быть скреплены между собой сваркой.V-shaped ribs can be fastened together by welding.
Ребра V-образной формы могут представлять собой двухслойную конструкцию, внутренний слой выполнен из меди, наружный - из коррозионно-стойкой стали.V-shaped ribs can be a two-layer structure, the inner layer is made of copper, the outer one is made of corrosion-resistant steel.
Установка продольных ребер V-образной формы из материала высокой теплопроводности, например, материала, выполненного в виде двухслойной конструкции, внутренний слой выполнен из меди, наружный - из коррозионно-стойкой стали, основанием на наружную поверхность обечайки цилиндрической оболочки, закрепление ребер к обечайке и вывод ребер за слой нейтронной защиты и металлическую облицовку нейтронной защиты позволяет эффективно отвести тепло от цилиндрической оболочки и путем конвекции и излучения рассеять его в окружающей среде.Installation of longitudinal V-shaped ribs from a material of high thermal conductivity, for example, a material made in the form of a two-layer structure, the inner layer is made of copper, the outer one is made of corrosion-resistant steel, the base is on the outer surface of the shell of the cylindrical shell, the ribs are fixed to the shell and the output ribs for the neutron shield and the metal cladding of the neutron shield allows you to effectively remove heat from the cylindrical shell and by convection and radiation to dissipate it in the environment.
Выступающие за облицовку нейтронной защиты ребра выполняют также роль демпфирующих элементов, гасящих импульсы внешних динамических нагрузок, воздействующих на контейнер, в случае возникновения нештатных ситуаций.The ribs protruding beyond the neutron shield lining also play the role of damping elements, damping pulses of external dynamic loads acting on the container in case of emergency situations.
Выполнение в стенках V-образных ребер пазов, расположенных в продольных рядах со смещением паза одного ряда по отношению к пазу другого ряда, позволяет при изготовлении контейнера заполнить их материалом нейтронной защиты и тем самым исключить сквозной проскок нейтронов.Performing grooves in the walls of the V-shaped ribs located in the longitudinal rows with the offset of the groove of one row relative to the groove of the other row, allows the container to be filled with neutron shielding material and thereby eliminate the through slip of neutrons.
В варианте выполнения контейнера на наружную обечайку корпуса установлены и закреплены продольные панели, состоящие из обечайки, на которой основанием установлены и закреплены ребра V-образной формы, скрепленные между собой пластинами, панели соединены между собой облицовкой нейтронной защиты. Количество ребер в панели зависит от ее ширины. Нейтронная защита размещена во внутренних полостях панелей и в полостях между панелями и облицовкой нейтронной защиты. Данный вариант исполнения упрощает технологию изготовления контейнера с сохранением параметров его основных технических характеристик.In an embodiment of the container, longitudinal panels are installed and fixed to the outer shell of the housing, consisting of a shell on which V-shaped ribs are fastened and fixed, fastened together by plates, the panels are interconnected by a neutron shield. The number of edges in a panel depends on its width. The neutron shield is located in the internal cavities of the panels and in the cavities between the panels and the neutron shield. This embodiment simplifies the manufacturing technology of the container while maintaining the parameters of its main technical characteristics.
Облицовка нейтронной защиты может быть выполнена из коррозионно-стойкой стали, что исключает необходимость использования антикоррозионного покрытия.The neutron shield can be made of corrosion-resistant steel, which eliminates the need for an anti-corrosion coating.
Нейтронная защита может быть выполнена из силоксанового каучука.Neutron protection can be made of siloxane rubber.
Демпферы могут быть выполнены из разновысотных косынок, связанных между собой обечайкой и торцовым кольцом.The dampers can be made of different heights of scarves, interconnected by a shell and an end ring.
Демпферы могут быть выполнены из коррозионно-стойкой стали.Dampers can be made of stainless steel.
Размещение на опоре и на наружной крышке с помощью крепежных элементов демпферов обеспечивает защиту контейнера от воздействия внешних динамических нагрузок, воздействующих на контейнер в случае возникновения нештатных ситуаций.Placing on the support and on the outer cover with the help of fasteners of dampers provides protection of the container from external dynamic loads acting on the container in case of emergency situations.
В варианте выполнения контейнера цилиндрические обечайки снизу снабжены комингсом, на котором закреплены днище и опора. Днище в данном случае может быть выполнено в виде двух дисков. Наружный диск днища может быть выполнен из низколегированной стали, а комингс и внутренний диск днища - из коррозионно-стойкой стали.In an embodiment of the container, the cylindrical shells below are equipped with coaming, on which the bottom and support are fixed. The bottom in this case can be made in the form of two disks. The outer disk of the bottom can be made of low alloy steel, and the coaming and the internal disk of the bottom can be made of corrosion-resistant steel.
В варианте выполнения контейнера герметизация каждой крышки с сопрягаемыми поверхностями основания произведена с помощью двух уплотнительных элементов, установленных в кольцевых концентрично расположенных на соответствующих поверхностях крышек канавках.In an embodiment of the container, the sealing of each lid with the mating surfaces of the base is carried out using two sealing elements installed in grooves concentrically located on the ring annular concentrically located on the respective surfaces of the lids.
Герметизация каждой крышки с сопрягаемыми поверхностями основания с помощью двух уплотнительных элементов, установленных в кольцевых концентрично расположенных на соответствующих поверхностях крышек канавках, является двухконтурной, при этом появляется возможность контроля герметичности, обеспечиваемой каждым уплотнительным элементом, путем проверки герметичности полости между уплотнительными элементами соответствующей крышки, для чего из упомянутой полости выводится канал для подключения установки для проверки герметичности.The sealing of each cover with the mating surfaces of the base with the help of two sealing elements installed in grooves concentrically located on the ring surfaces concentric on the respective surfaces of the covers is double-circuit, and it is possible to control the tightness provided by each sealing element by checking the tightness of the cavity between the sealing elements of the corresponding cover, for from which the channel for connecting the installation for checking the tightness is removed from the cavity.
На фиг.1 показан общий вид контейнера в разрезе; на фиг.2 - герметизация внутренней и наружной крышек, элемент Б на фиг.1; на фиг.3 - поперечное сечение контейнера; на фиг.4 - V-образное ребро в поперечном сечении, элемент В на фиг.3; на фиг.5 показан общий вид контейнера в разрезе с вариантом исполнения корпуса контейнера; на фиг.6 - поперечное сечение варианта исполнения корпуса контейнера фиг.5.Figure 1 shows a General view of the container in section; figure 2 - sealing of the inner and outer covers, element B in figure 1; figure 3 is a cross section of a container; figure 4 - V-shaped rib in cross section, element b in figure 3; figure 5 shows a General view of the container in section with an embodiment of the container body; figure 6 is a cross section of an embodiment of the container body of figure 5.
Контейнер (см. фиг.1, 2, 3 и 4) состоит из:The container (see figures 1, 2, 3 and 4) consists of:
- металлического корпуса 1, включающего:- metal casing 1, including:
а) опору 2;a)
б) днище 3;b)
в) основание 4;c) base 4;
г) внутреннюю 5 и наружную 6 обечайки;d) inner 5 and outer 6 shells;
д) вставку 7;d)
е) диск 8;e) disc 8;
ж) кольцо 9;g)
з) пластины 10;h)
и) ребра 11 с пазами «а»;i)
к) внутренний слой ребра 12 из материала высокой теплопроводности;k) the inner layer of the
л) наружный слой ребра 13 из коррозионно-стойкой стали;k) the outer layer of the ribs 13 of stainless steel;
м) нейтронную защиту 14;m)
н) облицовку 15 нейтронной защиты 14;m) cladding 15 of the
о) нейтронную защиту 16, расположенную на днище 3 в опоре 2;o) neutron shield 16 located on the bottom 3 in the
п) цапфы 17, предназначенные для подъема и кантования контейнера;o) pins 17 designed for lifting and tipping the container;
р) цапфы 18, предназначенные для кантования контейнера;p) trunnions 18 for tipping the container;
- внутренней крышки 19, на внешней поверхности которой установлена нейтронная защита 20, имеющая облицовку 21. В концентричных проточках крышки 19 установлены уплотнительные элементы 22 и 23. Крышка 19 имеет переходник 24, предназначенный для ее подъема;- the
- наружной крышки 25. В концентричных проточках крышки 25 установлены уплотнительные элементы 26 и 27. Крышка 25 имеет переходник 28, предназначенный для ее подъема;- the
- демпфера 29, установленного на опоре 2;- damper 29 mounted on the
- демпфера 30, установленного на наружной крышке 25.- a damper 30 mounted on the
В контейнере с вариантом исполнения корпуса 1 (см. фиг.5 и 6) обечайки 5 и 6 приварены к комингсу 31, днище выполнено в виде внутреннего 32 и наружного 33 дисков, приваренных к комингсу 31, опора 2 приварена к комингсу 31 и наружному диску 33, на обечайку 6 установлены и закреплены сваркой панели 34, содержащие обечайку 35, ребра 11 и пластины 36, нейтронная защита 14 располагается в полостях панелей 34 и в полостях между панелями 34 и облицовкой 15, вставка 7 выполнена из блоков 37, закрепленных от продольного перемещения с помощью колец 38 и 39, диска 8, кольца 9 и пластин 10, при этом зазор между блоками 37 и наружной обечайкой 6 заполнен порошковым наполнителем 40, выполненным из того же материала, что и блоки 37.In the container with the housing option 1 (see FIGS. 5 and 6), the
Использование контейнера в промышленности осуществляется следующим образом.The use of the container in industry is as follows.
ОТВС на АЭС сначала загружают в дистанционирующую решетку (не показана), которую затем устанавливают в контейнер. Возможен вариант, в котором дистанционирующую решетку сначала устанавливают в контейнер, а затем загружают в нее ОТВС. Как в первом, так и во втором случае работы проводят под водой в бассейне выдержки. Для переноски контейнера используют цапфы 17. После загрузки контейнера ОТВС устанавливают внутреннюю крышку 19, на которой размещена нейтронная защита 20, затем контейнер извлекают из воды и устанавливают на площадку слива воды и осушки контейнера, затягивают болтовое соединение крепления крышки и производят контроль герметичности соединения крышки 19 с корпусом 1. Производят дезактивацию наружных поверхностей контейнера. Устанавливают наружную крышку 25, затягивают болтовое соединение крышки и производят контроль герметичности ее соединения с корпусом 1. Производят слив воды, осушение внутренней полости контейнера и заполнение ее инертным газом, например гелием, с помощью клапанных устройств, имеющихся в контейнере (не показаны). Защитные герметизирующие крышки 19 и 25 образуют два контура защиты. На опору 2 и наружную крышку 25 устанавливают соответственно демпферы 29 и 30, которые закрепляют гайками. После этого контейнер с ОЯТ переносят в вагон-контейнер, в котором контейнер с помощью цапф 17 и 18 переводят в горизонтальное положение. Закрепляют контейнер в вагоне и транспортируют на соответствующий объект (региональный объект хранения и переработки ОЯТ). После транспортирования контейнер на объекте извлекают из вагона и устанавливают на площадку расхолаживания в вертикальном положении. Проверяют герметичность внутренней полости контейнера и полости между внутренней крышкой 19 и наружной крышкой 25. Подключают к клапанным устройствам контейнера устройства системы расхолаживания и производят расхолаживание (снижают температуру внутри контейнера с ≈ плюс 320°С до ≈ плюс 40°С). После расхолаживания демонтируют демпферы 29 и 30, снимают наружную крышку 25 и отворачивают гайки, крепящие внутреннюю крышку 19 к корпусу 1. Переносят контейнер в бассейн выдержки, затем с помощью грузозахватного устройства дистанционно снимают внутреннюю крышку 19, после чего извлекают ОТВС из дистанционирующей решетки и размещают их в другой дистанционирующей решетке, предназначенной для длительного хранения ОТВС под водой. Все работы в бассейне проводят под водой с помощью устройств, управляемых дистанционно. После выгрузки ОТВС из контейнера производят работы с контейнером, аналогичные работам после загрузки ОТВС в контейнер.SFAs at nuclear power plants are first loaded into a spacer grid (not shown), which is then installed in a container. A variant is possible in which the spacer grid is first installed in a container, and then SFAs are loaded into it. Both in the first and in the second case, the work is carried out under water in the exposure pool. The pins 17 are used to carry the container. After loading the SFA container, the
Транспортировка и хранение контейнера с ОТВС сопровождаются достаточно интенсивным тепловыделением активной части ОЯТ. Тепло от ОТВС, загруженного в контейнер, нагревает внутреннюю цилиндрическую оболочку 5 корпуса контейнера. После тепло от наружной обечайки 6 через ребра 11 V-образной формы, выполненные из материала высокой теплопроводности (меди), передается наружной облицовке 15, распределяется по ее периметру и далее путем конвекции и излучения рассеивается в окружающей среде. Выполнение в стенках V-образных ребер 11 пазов, расположенных в продольных рядах со смещением паза одного ряда по отношению к пазу другого ряда, позволяет при изготовлении контейнера заполнить их материалом нейтронной защиты 14 и тем самым исключить сквозной прострел нейтронов.The transportation and storage of the container with the SFA is accompanied by a fairly intense heat release of the active part of the spent fuel. The heat from the SFA loaded into the container heats the inner
Зазор между обечайками 5 и 6 внутренней цилиндрической оболочки заполнен вставкой 7 из металла высокой теплопроводности и плотности, например меди, что обеспечивает повышение теплопроводности оболочки и эффективности защиты от гамма-излучения при существенно меньшей суммарной толщине оболочки по сравнению с монолитной стальной оболочкой (как в прототипе). Например, для ОТВС ВВЭР-1000 при выгорании до 70 ГВт·сут/тU и не менее 6 лет выдержки для варианта контейнера с монолитной оболочкой из стали толщина оболочки составляет ≈380 мм, а для заявляемого контейнера со стальными обечайками и заполненным зазором между обечайками медью толщина цилиндрической оболочки составляет 270 мм (суммарная толщина стальных обечаек 65 мм, толщина меди 205 мм).The gap between the
Встроенная в тепловые мосты (т.е. в элементы 11) нейтронная защита, а также нейтронная защита 16 и 20, размещенная на днище 3 и внутренней крышке 19 соответственно, эффективно «перехватывает» нейтроны со всех сторон контейнера. При этом достигается повышение безопасности обращения с контейнером, загруженным ОЯТ (т.е. безопасность обращения с ОЯТ).The neutron shield integrated in the thermal bridges (i.e., in the elements 11), as well as the
Таким образом, разработана конструкция контейнера для транспортировки и/или хранения ОЯТ реакторов типа ВВЭР-1000, обеспечивающая повышение эффективности отвода тепла изнутри загруженного ОЯТ контейнера, повышение эффективности защиты от гамма-излучения и нейтронной защиты и, следовательно, повышение безопасности обращения с ОЯТ.Thus, the design of a container for the transportation and / or storage of SNF of VVER-1000 type reactors has been developed, which provides an increase in the efficiency of heat removal from the inside of the loaded SNF of the container, an increase in the efficiency of protection against gamma radiation and neutron protection, and, consequently, an increase in the safety of SNF handling.
Claims (17)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103928/07A RU2453006C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Container to transport spent nuclear fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103928/07A RU2453006C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Container to transport spent nuclear fuel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2453006C1 true RU2453006C1 (en) | 2012-06-10 |
Family
ID=46680100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011103928/07A RU2453006C1 (en) | 2011-02-02 | 2011-02-02 | Container to transport spent nuclear fuel |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2453006C1 (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510721C1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-04-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Container for spent nuclear fuel transportation |
RU2518159C1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Transport packaging set for transportation and storage of nuclear fuel |
CN108428483A (en) * | 2017-11-02 | 2018-08-21 | 中广核研究院有限公司 | Spentnuclear fuel container for conveying |
RU2706336C1 (en) * | 2018-06-01 | 2019-11-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of manufacturing, storage and application of mobile portable module for repair of damages in transported containers with toxic materials |
CN111095434A (en) * | 2018-11-26 | 2020-05-01 | 中广核研究院有限公司 | Fuel assembly transport container and support assembly therefor |
RU200867U1 (en) * | 2020-04-30 | 2020-11-16 | Российская Федерация в лице которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Spent nuclear fuel powder storage container |
WO2022081038A1 (en) * | 2020-10-15 | 2022-04-21 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно - Исследовательский Институт Экспериментальной Физики" | Container for transporting and storing spent nuclear fuel |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3774037A (en) * | 1971-05-24 | 1973-11-20 | Nl Industries Inc | Radiation shielding means joint |
RU1618179C (en) * | 1989-03-07 | 1994-10-30 | Производственное объединение "Ижорский завод" | Container for shipping and storage of spent nuclear fuel |
DE19856685A1 (en) * | 1998-12-09 | 2000-06-15 | Gnb Gmbh | Shielding container |
RU2348085C1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Container for transportation and/or storage of waste nuclear fuel |
-
2011
- 2011-02-02 RU RU2011103928/07A patent/RU2453006C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3774037A (en) * | 1971-05-24 | 1973-11-20 | Nl Industries Inc | Radiation shielding means joint |
RU1618179C (en) * | 1989-03-07 | 1994-10-30 | Производственное объединение "Ижорский завод" | Container for shipping and storage of spent nuclear fuel |
DE19856685A1 (en) * | 1998-12-09 | 2000-06-15 | Gnb Gmbh | Shielding container |
RU2348085C1 (en) * | 2007-07-09 | 2009-02-27 | Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" | Container for transportation and/or storage of waste nuclear fuel |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2510721C1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-04-10 | Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Container for spent nuclear fuel transportation |
RU2518159C1 (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Transport packaging set for transportation and storage of nuclear fuel |
CN108428483A (en) * | 2017-11-02 | 2018-08-21 | 中广核研究院有限公司 | Spentnuclear fuel container for conveying |
CN108428483B (en) * | 2017-11-02 | 2024-04-23 | 中广核研究院有限公司 | Spent fuel transportation and storage container |
RU2706336C1 (en) * | 2018-06-01 | 2019-11-18 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Method of manufacturing, storage and application of mobile portable module for repair of damages in transported containers with toxic materials |
CN111095434A (en) * | 2018-11-26 | 2020-05-01 | 中广核研究院有限公司 | Fuel assembly transport container and support assembly therefor |
CN111095434B (en) * | 2018-11-26 | 2023-08-25 | 中广核研究院有限公司 | Fuel assembly transport container and support assembly therefor |
RU200867U1 (en) * | 2020-04-30 | 2020-11-16 | Российская Федерация в лице которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Spent nuclear fuel powder storage container |
WO2022081038A1 (en) * | 2020-10-15 | 2022-04-21 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно - Исследовательский Институт Экспериментальной Физики" | Container for transporting and storing spent nuclear fuel |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2453006C1 (en) | Container to transport spent nuclear fuel | |
US9269464B2 (en) | Neutron shielding ring, apparatus and method using the same for storing high level radioactive waste | |
US9466400B2 (en) | Ventilated transfer cask with lifting feature | |
RU2348085C1 (en) | Container for transportation and/or storage of waste nuclear fuel | |
US20120037632A1 (en) | Ventilated system for storing high level radioactive waste | |
WO2010129372A2 (en) | Cask apparatus, system and method for transporting and/or storing high level waste | |
JP2021527231A (en) | Multi-part cask for storage and transportation of spent nuclear fuel | |
RU2611057C1 (en) | Container for storage and transportation of spent fuel assemblies and case for their arrangement | |
US3828197A (en) | Radioactive waste storage | |
JP7458492B2 (en) | Unventilated cask for nuclear waste storage | |
RU2465662C1 (en) | Container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel | |
RU2707871C1 (en) | Container cover for transportation and storage of spent reactor fuel assembly | |
EP3594964A1 (en) | Container for storing and transporting spent nuclear fuel | |
RU2510721C1 (en) | Container for spent nuclear fuel transportation | |
RU2510770C1 (en) | Container for spent nuclear fuel transportation and/or storage | |
RU2459295C1 (en) | Outer container set for used nuclear reactor fuel rod arrays | |
JP6129501B2 (en) | Radioactive substance storage container gantry and radioactive substance storage container support structure | |
RU2463677C1 (en) | Shipping packaging set for spent fuel assemblies of nuclear reactors | |
RU2593273C1 (en) | Container for spent nuclear fuel transportation and storage | |
JP7267313B2 (en) | Vessel covers for transportation and storage of spent nuclear fuel in pressurized water-cooled reactors | |
RU2479876C1 (en) | Container to transport and/or store spent nuclear fuel | |
RU2458417C1 (en) | Cover for spent fuel assemblies | |
RU2793228C1 (en) | Dual-purpose transport packaging for technological handling and transportation on public roads of reactor core products | |
RU2746959C1 (en) | Container for transportation and storage of spent nuclear fuel | |
Diersch et al. | Use of CASTOR {sup registered} and CONSTOR {sup registered} casks for RBMK and VVER fuel assemblies |