RU2670104C1 - Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки - Google Patents
Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2670104C1 RU2670104C1 RU2017144383A RU2017144383A RU2670104C1 RU 2670104 C1 RU2670104 C1 RU 2670104C1 RU 2017144383 A RU2017144383 A RU 2017144383A RU 2017144383 A RU2017144383 A RU 2017144383A RU 2670104 C1 RU2670104 C1 RU 2670104C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ampoule
- lid
- cover
- fuel assembly
- housing
- Prior art date
Links
- 239000003708 ampul Substances 0.000 title claims abstract description 79
- 239000002915 spent fuel radioactive waste Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000002900 solid radioactive waste Substances 0.000 claims description 6
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 5
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 1
- 230000005658 nuclear physics Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 15
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 235000021391 short chain fatty acids Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
- G21F5/008—Containers for fuel elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Devices For Opening Bottles Or Cans (AREA)
Abstract
Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом. Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки содержит цилиндрический корпус с дном, в котором помещен пучок твэлов отработавшей тепловыделяющей сборки, и крышку, входящую в горловину корпуса с зазором в виде лабиринтного уплотнения и выполненную с возможностью фиксации при помощи запирающего устройства в виде пружинного разрезного кольца. Для ориентации ампулы в верхней части ее корпуса выполнены шесть вертикальных канавок для позиционирования ампулы в устройстве для вскрытия крышки. Изобретение позволяет обеспечить четкую ориентацию ампулы в заданном положении, улучшить массогабаритные характеристики устройства при одновременном повышении технологичности. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к атомной энергетике, в частности, к обращению с отработавшим ядерным топливом, а конкретнее к ампуле, в которой размещен пучок тепловыделяющих элементов (твэл) отработавшей (или некондиционной) тепловыделяющей сборки (ОТВС) реактора РБМК-1000. Загруженные пучками твэлов (ПТ) ампулы транспортируются в транспортных упаковочных комплектах железнодорожным транспортом на специализированные комбинаты для хранения и дальнейшей переработки.
Известна полезная модель ««Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки» (Патент №RU 141118 Ul, G21F 5/008, опубл. 27.05.2014), содержащая цилиндрический корпус с дном и крышку, зафиксированную в верхней части корпуса с помощью запирающего устройства и установленную в корпусе с зазором в виде лабиринтного уплотнения. Запирающее устройство содержит пружинное разрезное кольцо трапецеидального сечения, а на крышке и корпусе выполнены кольцевые канавки с коническими фасками. Причем углы наклона конических фасок равны углам наклона боковых граней трапецеидального сечения пружинного разрезного кольца, а на концах конических фасок выполнены кольцевые выступы. При этом канавки лабиринтного уплотнения выполнены на внутренней поверхности корпуса.
Недостаток полезной модели в сложной технологии изготовления пружинного разрезного кольца трапецеидального сечения, а так же в том, что при извлечении крышки из корпуса возможна деформация пружинного разрезного кольца при прохождении по цилиндрической части корпуса из-за прямых углов трапецеидального сечения.
Наиболее близкой по своей технической сущности к заявляемому изобретению и выбранной в качестве прототипа является «Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки» (Патент №RU 2353010 С1, G21F 5/008, опубл. 20.04.2009), содержащая цилиндрический корпус с дном, в котором размещается пучок отработавших твэлов, крышку, зафиксированную в верхней части корпуса с помощью запирающего устройства в виде пружинного разрезного кольца и трубчатый демпфер. Корпус ампулы выполнен высотой, позволяющей захвату иметь доступ к силовой решетке пучка твэл, устанавливаемого на дно ампулы. В крышке ампулы установлена пружина для фиксации в ампуле пучка твэлов разной длины. Конструктивный зазор между крышкой и корпусом ампулы выполнен в виде лабиринтного уплотнения. Запирающее устройство установлено в кольцевой канавке крышки и при снятии крышки требуется его сжатие кулачками устройства для вскрытия крышки, воздействующими с наружной стороны ампулы через отверстия в ее корпусе. Кольцевая канавка снабжена внизу фаской, на которой размещено пружинное разрезное кольцо в свободном состоянии. При сцеплении крышки с корпусом и подъеме ампулы за крышку пружинное разрезное кольцо, находящееся на конической поверхности фаски, упирается в кромку кольцевой канавки, выполненной на корпусе. Верхняя часть крышки выполнена в виде демпфера с возможностью поглощения энергии при падении ампулы на верхний торец. В трубчатый демпфер, прикрепленный к торцу корпуса ампулы и служащий для поглощения энергии при падении ампулы на нижний торец, вварена трубка, обеспечивающая при взаимодействии с коронкой устройства для вскрытия крышки автоматическое совпадение отверстий в корпусе ампулы с кулачками устройства для вскрытия крышки в момент установки ампулы в устройство для вскрытия крышки.
Общими недостатками конструкций вышеуказанных известных ампул являются следующие недостатки. Основной недостаток в том то, что при попадании постороннего предмета в коронку устройства для вскрытия крышки невозможна ориентация ампулы в заданное положение, т.е. не обеспечивается совпадение отверстий в корпусе ампулы с кулачками устройства для вскрытия крышки. При этом обслуживание устройства для вскрытия крышки крайне затруднено и требует остановки технологического процесса и демонтажа оборудования. Другой недостаток в наличии трубчатого демпфера, прикрепленного к торцу корпуса ампулы, что увеличивает габаритные размеры ампулы и не позволяет использовать уже существующее оборудование на специализированных комбинатах по переработке ОТВС.К тому же наличие трубчатого демпфера увеличивает массу изделия и снижает технологичность его изготовления. Кроме того, отсутствие отверстий в корпусе ампулы исключает возможность свободного наполнения/слива воды в/из ампулы при транспортировании чехлов с ампулами через бассейн с водой на специализированных комбинатах по переработке ОТВС, что необходимо по технологии транспортирования ОТВС.
Ко всему вышесказанному, на практике на АЭС наблюдались случаи невозможности снятия крышки с ампулы перед загрузкой в нее пучка твэл вследствие деформаций или смещения коронки устройства для вскрытия крышки.
Задачей, положенной в основу изобретения, является дальнейшее усовершенствование конструкции ампулы для отработавшей тепловыделяющей сборки и устранение недостатков аналога и прототипа при одновременном улучшении массогабаритных характеристик устройства и повышении технологичности.
Для решения поставленной задачи предлагается конструкция ампулы для отработавшей тепловыделяющей сборки (далее - ампула), содержащая цилиндрический корпус с дном и крышку, входящую в горловину корпуса с зазором в виде лабиринтного уплотнения и выполненную с возможностью фиксации при помощи запирающего устройства в виде пружинного разрезного кольца. Конструкция ампулы отличается тем, что для ориентации ампулы вместо вваренной в трубчатый демпфер трубки, взаимодействующей с коронкой устройства для вскрытия крышки, в верхней части корпуса выполнены шесть канавок.
Для слива воды из внутренней полости ампулы в дне выполнены дренажные отверстия. Для предотвращения выхода частиц отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) и твердых радиоактивных отходов (ТРО) дренажные отверстия перекрыты фильтрующей сеткой.
Трубчатый демпфер исключен из конструкции корпуса ампулы и перенесен в конструкцию чехла для транспортирования в транспортном упаковочном комплекте и в конструкцию устройства для вскрытия крышки.
Для циркуляции воздуха в крышке ампулы выполнено отверстие и установлен клапан.
В частном случае реализации (для транспортировки негерметичных ПТ) в отверстие для циркуляции воздуха в крышке ампулы установлено запорное устройство для стравливания воздуха, а дно выполнено сплошным без отверстий для слива воды. При этом кольцевые канавки для лабиринтного уплотнения выполнены на крышке и могут использоваться для установки уплотнений из химически стойкого упругого органического материала.
Технический результат заключается в возможности обеспечения четкой ориентации ампулы в заданном положении.
При использовании настоящего изобретения одновременно достигаются следующие дополнительные технические результаты:
- улучшение массогабаритных характеристик;
- повышение технологичности конструкции;
- возможность беспрепятственного снятия крышки с ампулы;
- возможность свободного наполнения/слива воды в/из ампулы. Технические результаты достигаются за счет:
- выполнения в верхней части корпуса ампулы шести канавок, что позволяет четко ориентировать и позиционировать корпус ампулы в устройстве для вскрытия крышки и при этом не требуется остановки технологического процесса и демонтажа оборудования при использовании ампул другого исполнения, что одновременно повышает технологичность конструкции;
- наличия в дне корпуса ампулы дренажных отверстий, что обеспечивает возможность свободного наполнения/слива воды в/из ампулы и позволяет осуществлять транспортирование чехлов с ампулами через бассейн с водой, повышая технологичность конструкции;
- установки фильтрующей сетки на дренажные отверстия, что предотвращает выход частиц ОЯТ и ТРО, делая устройство более технологичным;
- отсутствия трубчатого демпфера в конструкции ампулы, что уменьшает габаритные размеры ампулы и позволяет использовать уже существующее оборудование на специализированных комбинатах по переработке ОТВС. К тому же уменьшает массу конструкции ампулы, повышая технологичность ее изготовления.
Заявляемое изобретение поясняется следующими чертежами, представленными на фиг. 1-3:
фиг. 1 - конструкция ампулы, загруженная пучком твэл и установленная в устройстве для вскрытия крышки;
фиг. 2 - сечение Б-Б ампулы на фиг. 1 (изображено положение ампулы при вскрытии замка крышки ампулы);
фиг. 3 - конструкция ампулы для случаев обращения с негерметичными ПТ.
Предлагаемая ампула (фиг.1 и 2) содержит корпус 1 с дном 2 и горловиной 3, пружину 4, и крышку 5, зафиксированную в горловине 3 корпуса 1 запирающим устройством 6 (фиг. 3).
Корпус 1 представляет собой сварную конструкцию, состоящую из горловины 3, цилиндрической обечайки 7 и дна 2. К верхней части цилиндрической обечайки 7 приварена горловина 3, в верхней части которой имеется кольцевая канавка 8 под пружинное разрезное кольцо 9. Эта же кольцевая канавка 8 используется для крепления на корпусе 1 захвата (не показан), с помощью которого пустую ампулу без крышки, перемещают в защитной камере. Также в верхней части горловины 3 выполнены шесть отверстий 10 под кулачки 11 устройства 12 для вскрытия крышки, при помощи которых производят открытие замка ампулы для снятия крышки перед загрузкой ПТ 13. В нижней части горловины 3 выполнены шесть вертикальных канавок 14, которые предназначены для позиционирования ампулы в устройстве 12 для вскрытия крышки. К нижней части цилиндрической обечайки 7 приварено опорное дно 2, на которое устанавливается ПТ 13. Для слива воды из внутренней полости ампулы в дне 2 выполнены дренажные отверстия 15. Для предотвращения выхода крупных частиц ОЯТ и ТРО дренажные отверстия 15 перекрыты фильтрующей сеткой (не показана).
Крышка 5 ампулы установлена в горловине 3 корпуса 1 с зазором в виде лабиринтного уплотнения и выполнена с возможностью фиксации запирающим устройством 6 в виде пружинного разрезного кольца 9. Крышка 5 (фиг. 3) представляет собой сварную конструкцию, состоящую из втулки 16, заглушки 17, обечайки 18 и пружинного разрезного кольца 9. К верхней части обечайки 18 приварена заглушка 17. В верхнем торце заглушки 17 выполнено отверстие 19 с клапаном 20 для циркуляции воздуха. Для предотвращения выхода крупных частиц ОЯТ и ТРО отверстие 19 закрыто фильтрующей сеткой (не показана). В верхней части крышки 5 имеется буртик 21, который предназначен для перемещения крышки 5 или ампулы с крышкой 5 с помощью захвата (не показан). В средней части крышки 5 выполнена кольцевая канавка 8, в которой установлено пружинное разрезное кольцо 9.
В частном случае реализации (для обращения с поврежденными и негерметичными ОТВС) ампула может быть изготовлена без дренажных отверстий 15 для слива воды. Для обеспечения герметизации между корпусом 1 и крышкой 5 ампулы в крышке 5 могут быть выполнены кольцевые канавки 22 с установленными в них уплотнениями (не показаны) из химически стойкого упругого органического материала. При этом в отверстие 19 крышки 5 может быть установлено запорное устройство (не показано) для стравливания воздуха при установке крышки 5 и для контроля газовой среды.
В устройстве 12 для вскрытия крышки установлен рычаг 23, который предназначен для поворота ампулы до совпадения кулачков 24 с вертикальными канавками 14.
Работа предлагаемой ампулы осуществляется следующим образом.
Ампулу (фиг. 2) устанавливают в устройстве 12 для вскрытия крышки. Рычаг 23 устройства 12 для вскрытия крышки поворачивают до вхождения кулачков 24 в вертикальные канавки 14 корпуса 1. Кулачки 24 устройства 12 для вскрытия крышки воздействуют на вертикальные канавки 14 на корпусе 1 и поворачивают ампулу в положение, при котором шесть отверстий 10 в корпусе 1 располагаются напротив кулачков 11. Происходит поворот кулачков 11 в рабочее положение. В этом положении кулачки 11 через отверстия 10 в корпусе 1 сжимают пружинное разрезное кольцо 9, соединяющее крышку 5 с корпусом 1 ампулы. Крышку 5 извлекают из корпуса 1. После извлечения крышки 5 кулачки 11 устройства 12 для вскрытия крышки перемещают в исходное положение. ПТ 13 свободно помещают в ампулу. Крышку 5 устанавливают в корпус 1 При этом пружина 4 фиксирует в ампуле пучок твэлов. Пружинное разрезное кольцо 9 фиксирует крышку 5 в корпусе 1. Ампулу с ПТ 13 извлекают из устройства 12 для вскрытия крышки и перемещают в чехол (не показан) для транспортировки.
Работа ампулы в частном случае (для обращения с поврежденными и негерметичными ОТВС) аналогична вышеописанной.
Таким образом, предлагаемая конструкция ампулы при транспортировании как герметичных, так и негерметичных ПТ позволяет обеспечить четкую ориентацию ампулы в заданном положении, а так же при транспортировании чехлов с ампулами через бассейны с водой на специализированных комбинатах по переработке ОТВС. Одновременно обеспечивается улучшение массогабаритных характеристик устройства и в сравнении с аналогами предлагаемое техническое решение более технологично в конструктивном исполнении.
Claims (5)
1. Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки, содержащая цилиндрический корпус с дном, в котором помещен пучок твэлов отработавшей тепловыделяющей сборки, и крышку, входящую в горловину корпуса с зазором в виде лабиринтного уплотнения и выполненную с возможностью фиксации при помощи запирающего устройства в виде пружинного разрезного кольца, отличающаяся тем, что для ориентации ампулы в верхней части ее корпуса выполнены шесть вертикальных канавок для позиционирования ампулы в устройстве для вскрытия крышки.
2. Ампула по п. 1, отличающаяся тем, что в дне корпуса выполнены дренажные отверстия для слива воды из внутренней полости ампулы, которые перекрыты фильтрующей сеткой для предотвращения выхода частиц отработавшего ядерного топлива и твердых радиоактивных отходов.
3. Ампула по п. 1, отличающаяся тем, что в крышке выполнено отверстие для циркуляции воздуха с клапаном.
4. Ампула по п. 1, отличающаяся тем, что в частном случае реализации дно корпуса выполнено сплошным, крышка выполнена с возможностью установки запорного устройства для стравливания воздуха при установке крышки и для контроля газовой среды.
5. Ампула по п. 1, отличающаяся тем, что в частном случае реализации для транспортировки пучка твэлов негерметичной отработавшей тепловыделяющей сборки в крышке выполнены кольцевые канавки с возможностью установки в них уплотнений из химически стойкого упругого органического материала.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144383A RU2670104C1 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017144383A RU2670104C1 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2670104C1 true RU2670104C1 (ru) | 2018-10-18 |
Family
ID=63862463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017144383A RU2670104C1 (ru) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2670104C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07280990A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-27 | Toshiba Corp | 燃料集合体輸送容器 |
| JPH0836095A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Toshiba Corp | 原子燃料体運搬用燃料収納容器 |
| RU2353010C1 (ru) * | 2008-03-19 | 2009-04-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (ОАО "ЦКБМ") | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
| RU2403638C1 (ru) * | 2009-12-03 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
| RU2542342C1 (ru) * | 2013-09-11 | 2015-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
-
2017
- 2017-12-18 RU RU2017144383A patent/RU2670104C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07280990A (ja) * | 1994-04-15 | 1995-10-27 | Toshiba Corp | 燃料集合体輸送容器 |
| JPH0836095A (ja) * | 1994-07-22 | 1996-02-06 | Toshiba Corp | 原子燃料体運搬用燃料収納容器 |
| RU2353010C1 (ru) * | 2008-03-19 | 2009-04-20 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" (ОАО "ЦКБМ") | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
| RU2403638C1 (ru) * | 2009-12-03 | 2010-11-10 | Открытое акционерное общество "Центральное конструкторское бюро машиностроения" | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
| RU2542342C1 (ru) * | 2013-09-11 | 2015-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10008299B2 (en) | Nuclear fuel debris container | |
| US10872707B2 (en) | Nuclear waste storage canisters | |
| RU2372678C1 (ru) | Герметичный пенал хранения отработавшего ядерного топлива | |
| US11289228B2 (en) | Nuclear fuel debris container with perforated columnizing insert | |
| RU2670104C1 (ru) | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки | |
| KR20190117759A (ko) | 사용후핵연료의 저장 및 운반용 컨테이너 | |
| RU2364964C1 (ru) | Металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива | |
| RU2403638C1 (ru) | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки | |
| US4318492A (en) | Fuel assembly storage capsule for storing spent fuel assemblies | |
| KR200230624Y1 (ko) | 방사성오염된폐필터격납용기 | |
| RU2562055C2 (ru) | Герметичный пенал хранения отработавшего ядерного топлива реактора рбмк-1000 | |
| US3167481A (en) | Nuclear reactor refueling system | |
| RU2558685C2 (ru) | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки (варианты) | |
| RU2542342C1 (ru) | Ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки | |
| KR20210092880A (ko) | 결함 사용후핵연료 취급 용기 | |
| JP6874407B2 (ja) | 廃棄物収納容器 | |
| RU2593273C1 (ru) | Контейнер для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива | |
| RU2524685C1 (ru) | Способ упаковки дефектных отработавших твэлов ядерного реактора и устройство для его осуществления | |
| RU2550092C2 (ru) | Способ длительного хранения отработавшего ядерного топлива | |
| KR101434458B1 (ko) | 방사성 폐기물 포장 용기 | |
| CN208111102U (zh) | 一种含高浓铀探测器退役后用的存储容器 | |
| KR100421332B1 (ko) | 손상연료봉 저장 용기 | |
| RU2781467C1 (ru) | Пенал для ремонта тепловыделяющих сборок ввэр | |
| KR200397828Y1 (ko) | 핵폐기물 수중매립 처리장치 | |
| RU180654U1 (ru) | Герметичная ампула для отработавшей тепловыделяющей сборки |