RU2746959C1 - Container for transportation and storage of spent nuclear fuel - Google Patents
Container for transportation and storage of spent nuclear fuel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746959C1 RU2746959C1 RU2020134051A RU2020134051A RU2746959C1 RU 2746959 C1 RU2746959 C1 RU 2746959C1 RU 2020134051 A RU2020134051 A RU 2020134051A RU 2020134051 A RU2020134051 A RU 2020134051A RU 2746959 C1 RU2746959 C1 RU 2746959C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- coaming
- transportation
- container according
- storage
- Prior art date
Links
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
-
- 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
-
- 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
- G21F5/02—Transportable or portable shielded containers with provision for restricted exposure of a radiation source within the container
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)
- Packages (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к контейнерам, предназначенным как для транспортирования, так и для длительного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) в виде облученных тепловыделяющих сборок (ОТВС) реакторных установок типа ВВЭР-1000/1200.The invention relates to containers designed for both transportation and long-term storage of spent nuclear fuel (SNF) of nuclear power plants (NPP) in the form of irradiated fuel assemblies (SFA) of VVER-1000/1200 reactor plants.
В настоящее время для обращения с ОЯТ АЭС используются контейнеры, которые функционально специализированы по назначению:Currently, containers are used to handle NPP SNF, which are functionally specialized for their purpose:
- к онтейнеры для транспортирования и временного (до одного года) хранения ОЯТ;- Containers for transportation and temporary (up to one year) storage of spent nuclear fuel;
- контейнеры для транспортировки ОЯТ с АЭС с последующей постановкой на длительное (до 50 лет) сухое контейнерное хранение ОЯТ.- casks for SNF transportation from NPPs with subsequent placement for long-term (up to 50 years) dry container storage of SNF.
Специализация по функциональному назначению контейнера обусловлена необходимостью решения, как правило, одной основной задачи - транспортирование или хранение ОЯТ.Specialization in the functional purpose of the container is due to the need to solve, as a rule, one main task - transportation or storage of spent nuclear fuel.
Расширение функционального назначения контейнера, предусматривающее его использование, как для транспортирования, так и длительного хранения ОЯТ реакторов типа ВВЭР-1000/1200, в настоящее время полностью не решено.Expansion of the functional purpose of the container, providing for its use, both for transportation and long-term storage of SNF from VVER-1000/1200 reactors, has not been fully resolved at present.
Так, известен контейнер для транспортирования и временного хранения (до одного года) ОЯТ реакторов типа ВВЭР-1000 (п. России №2453006, кл. G21F 5/00, опубл. 10.06.2012).Thus, a container for transportation and temporary storage (up to one year) of spent nuclear fuel from VVER-1000 reactors is known (p. Russia No. 2453006,
Контейнер содержит 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. Данный контейнер имеет следующие недостатки:The container contains a metal body, including a bottom, a support, cylindrical shells concentrically fixed on the bottom to form a cavity, a hermetic overlap of the said cavity and the inner cavity of the container, which is made in the form of two covers mounted one above the other on a common base, neutron protection mounted on the outer surfaces of the inner cover, bottom and cylindrical shell, elements with high thermal conductivity, passed through the neutron protection layer located on the cylindrical shell, the aforementioned cavity between the shells is filled with an insert of high density metal and thermal conductivity relative to the shell material, ribs V are used as elements with high thermal conductivity -shaped, located along the body at a length corresponding to the length of the inner cavity of the container. The ribs are mounted on a base on a cylindrical shell and fixed to 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 longitudinal rows with a groove in one row displaced with respect to the groove in the other row. Dampers are installed on the support and on the outer cover. This container has the following disadvantages:
- контейнер не предназначен для длительного (до 60 лет) сухого контейнерного хранения ОЯТ;- the container is not intended for long-term (up to 60 years) dry container storage of spent nuclear fuel;
- расположение нейтронной защиты на наружной цилиндрической поверхности контейнера и в ребрах с облицовкой между ребрами в случае аварийной ситуации приводит к возможному повреждению ребер, облицовки и нейтронной защиты, которая может быть частично утеряна;- the location of the neutron protection on the outer cylindrical surface of the container and in the ribs with lining between the ribs in the event of an emergency leads to possible damage to the ribs, lining and neutron protection, which may be partially lost;
- большая трудоемкость изготовления и закрепления с помощью сварки на корпусе контейнера V-образных теплоотводящих ребер, проходящих через слой нейтронной защиты и облицовку.- high labor intensity of manufacturing and fastening V-shaped heat-removing fins passing through the neutron protection layer and the lining by means of welding on the container body.
Известен другой контейнер для транспортирования и длительного хранения (до 50 лет) ОЯТ реакторов типа ВВЭР-1000/1200 (п. России №2593273, G21F5/00, опубл. 10.08.2016) с увеличенной массой и глубиной выгорания ядерного топлива (обогащение по урану-235 до 5% и выгорание до 70ГВт⋅сут/тU).Another container is known for transportation and long-term storage (up to 50 years) of spent nuclear fuel from VVER-1000/1200 reactors (p. Russia No. 2593273, G21F5 / 00, publ. 08/10/2016) with an increased mass and burn-up rate of nuclear fuel (uranium enrichment -235 to 5% and burnup up to 70 GW⋅day / tU).
Контейнер содержит металлический корпус, включающий нижний комингс с закрепленными на нем днищем, опорой и концентричными цилиндрическими обечайками с образованием полостей, герметичное перекрытие внутренней полости контейнера двумя крышками, внутренней крышкой конической формы, установленной во внутреннюю коническую проточку комингса и поджатую кольцом, надетым на внутренний ряд шпилек комингса, и наружной крышкой, установленной на верхнем комингсе над внутренней крышкой. Полость между обечайками заполнена вкладышами, жестко закрепленными на внутренней обечайке, вкладыши состоят из герметичного корпуса из углеродистой стали, заполненного гамма-защитой из материала высокой плотности. Между вкладышами и наружной обечайкой размещены вставки из металла высокой теплопроводности, имеющие продольные каналы, в которых размещена нейтронная защита. Последняя также установлена в имеющихся отсеках на наружной поверхности внутренней крышки и в опоре. На наружной обечайке корпуса установлены продольные ребра, каждое продольное ребро выполнено V-образной формы и состоит из кожуха из нержавеющей стали и вкладыша из алюминиевого сплава. На наружной крышке и опоре установлены съемные демпферы. Верхний комингс выполнен с каналами для проверки и контроля герметичности полостей контейнера, нижний комингс выполнен с каналом, в котором установлен датчик температуры, каналы в обоих комингсах имеют присоединительные места для герметичного подсоединения эксплуатационного оборудования, оба комингса снабжены клапаном расхолаживания-осушки внутренней полости, верхний комингс имеет съемные цапфы для подъема и кантования контейнера, нижний комингс имеет цапфы со съемными гильзами для кантования контейнера.The container contains a metal body, including a bottom coaming with a bottom, a support and concentric cylindrical shells attached to it with the formation of cavities, a hermetic overlap of the inner cavity of the container with two lids, an inner conical lid installed in the inner conical groove of the coaming and compressed by a ring put on the inner row coaming studs, and an outer lid mounted on the upper coaming above the inner lid. The cavity between the shells is filled with liners rigidly fixed to the inner shell; the liners consist of a sealed carbon steel body filled with high-density gamma protection. Between the liners and the outer shell there are inserts made of metal of high thermal conductivity, with longitudinal channels in which the neutron protection is located. The latter is also installed in the available compartments on the outer surface of the inner cover and in the support. Longitudinal ribs are installed on the outer shell of the body, each longitudinal rib is V-shaped and consists of a stainless steel casing and an aluminum alloy insert. Removable dampers are installed on the outer cover and support. The upper coaming is made with channels for checking and controlling the tightness of the container cavities, the lower coaming is made with a channel in which a temperature sensor is installed, the channels in both coamings have connection points for hermetically sealed connection of operating equipment, both coamings are equipped with a cooling-drying valve for the inner cavity, the upper coaming has removable pins for lifting and tilting the container, the lower coaming has pins with removable sleeves for tilting the container.
Этот контейнер принимается за прототип, как наиболее близкий по конструкторскому исполнению и функциональному назначению к заявляемому изобретению.This container is taken as a prototype, as the closest in design and functionality to the claimed invention.
Контейнер имеет следующие недостатки: -увеличенные габаритные размеры контейнера, позволяющие разместить до двадцати ОТВС ВВЭР-1000/1200, делают невозможным использование контейнера в транспортно-технологических операциях на существующих и проектируемых АЭС;The container has the following disadvantages: - the increased overall dimensions of the container, allowing to accommodate up to twenty VVER-1000/1200 spent fuel assemblies, make it impossible to use the container in transport and technological operations at existing and projected NPPs;
- форма тепловых мостов вставок нейтронной защиты, снижающая ее эффективность;- the shape of the thermal bridges of the neutron protection inserts, which reduces its efficiency;
- схема обращения с контейнером, загруженным ОЯТ на АЭС, требует снятия демпферов данного контейнера, что влияет на его безопасность при падении контейнера на АЭС;- the scheme of handling the container loaded with SNF at the NPP requires the removal of the dampers of this container, which affects its safety when the container falls on the NPP;
- для установки контейнера в колодец перегрузки (контейнерный отсек) реакторного зала АЭС требуется снятие нижнего демпфера для установки контейнера в универсальное гнездо, что снижает его безопасность при аварийных падениях;- to install the container in the reloading well (container compartment) of the reactor hall of the NPP, it is necessary to remove the lower damper to install the container in the universal socket, which reduces its safety in case of emergency falls;
- большая трудоемкость изготовления и установки V-образных теплоотводящих ребер на наружной обечайки, состоящих из облицовки из нержавеющей стали и вкладыша из алюминиевого сплава;- high labor intensity of manufacturing and installation of V-shaped heat sink fins on the outer shell, consisting of a lining made of stainless steel and an insert made of aluminum alloy;
- отсутствует возможность горизонтального переноса контейнера при обращении на АЭС.- there is no possibility of horizontal transfer of the container when handling the NPP.
Решаемой задачей данного изобретения является разработка высокотехнологичной конструкции контейнера для транспортирования и длительного хранения отработавших тепловыделяющих сборок реакторов типа ВВЭР-1000/1200, обеспечивающего радиационную (гамма и нейтронную) защиту, эффективного отведения тепла от внутренней обечайки к наружной поверхности контейнера с последующим рассеиванием в окружающую среду, а также вписывающегося в массогабаритные размеры, обеспечивающие его применение в транспортно-технологических схемах обращения с ОТВС на существующих и строящихся АЭС.The object of this invention to be solved is the development of a high-tech container design for transportation and long-term storage of spent fuel assemblies of VVER-1000/1200 reactors, providing radiation (gamma and neutron) protection, efficient heat removal from the inner shell to the outer surface of the container with subsequent dissipation into the environment. , as well as fitting into the weight and dimensions, ensuring its use in transport and technological schemes for handling spent fuel assemblies at existing and under construction NPPs.
Технический результат разработки:The technical result of the development:
- расширение функционального назначения контейнера, предусматривающего его использование, как для транспортирования, так и длительного хранения до 60 лет ОЯТ;- expansion of the functional purpose of the container, providing for its use, both for transportation and long-term storage of spent nuclear fuel up to 60 years;
- оптимизация габаритных размеров контейнера (высота 6050 мм -6110 мм, наружный диаметр 2480 мм - 2540 мм), обеспечивающих его применение в транспортно-технологических схемах обращения с ОТВС на существующих и строящихся АЭС с реакторами типа ВВЭР-1000/1200;- optimization of the overall dimensions of the container (height 6050 mm - 6110 mm, outer diameter 2480 mm - 2540 mm), ensuring its use in transport and technological schemes for handling spent fuel assemblies at existing and under construction NPPs with VVER-1000/1200 reactors;
- оптимизация геометрии блоков нейтронной защиты контейнера для обеспечения более эффективной радиационной защиты.- optimization of the geometry of the neutron protection blocks of the container to ensure more effective radiation protection.
Технический результат достигается тем, что в контейнере для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива, содержащем металлический корпус, включающий верхний комингс, концентрические цилиндрические внутреннюю и наружную обечайки, нижний комингс с силовым днищем, герметичное перекрытие внутренней полости контейнера двумя крышками, внутренней крышкой, установленной во внутреннюю проточку комингса верхнего, и наружной крышкой, установленной на верхнем комингсе над внутренней крышкой, полость между внутренней и наружной обечайками, заполненную вкладышами гамма-защиты, жестко закрепленными на внутренней обечайке, вставки из металла высокой теплопроводности, размещенные между вкладышами гамма-защиты и наружной обечайкой, имеющие продольные каналы, в которых размещена нейтронная защита, последняя также установлена на наружной поверхности внутренней крышки и в полости нижнего комингса, продольные ребра, установленные на наружной обечайке корпуса, съемные демпферы, установленные на наружной крышке и комингсе нижнем, каналы для проверки и контроля герметичности полостей контейнера, герметично установленные клапана расхолаживания-осушки внутренней полости, цапфы для подъема и кантования контейнера; блоки нейтронной защиты имеют продольные каналы трапециевидной формы, вкладыши гамма-защиты выполнены из углеродистой стали, каждое продольное ребро выполнено клиновидной формы из нержавеющей стали, один контур герметизирующих элементов клапанов верхнего и нижнего комингса выполнен из термо-радиационностойкой резиновой смеси, второй - из терморасширенного графита.The technical result is achieved by the fact that in a container for transportation and storage of spent nuclear fuel, containing a metal body, including an upper coaming, concentric cylindrical inner and outer shells, a lower coaming with a power bottom, a hermetic overlap of the inner cavity of the container with two lids, an inner lid installed in inner groove of the top coaming, and an outer cover installed on the top coaming above the inner cover, a cavity between the inner and outer shells filled with gamma protection liners rigidly fixed to the inner shell, high thermal conductivity metal inserts placed between the gamma protection liners and the outer shell shell, having longitudinal channels in which the neutron protection is located, the latter is also installed on the outer surface of the inner cover and in the cavity of the lower coaming, longitudinal ribs mounted on the outer shell of the body, removable dampers installed on the outer cover and the lower coaming, channels for checking and controlling the tightness of the container cavities, hermetically installed valves for cooling-drying the inner cavity, pins for lifting and tilting the container; neutron shielding units have trapezoidal longitudinal channels, gamma shielding liners are made of carbon steel, each longitudinal rib is made of wedge-shaped stainless steel, one circuit of the sealing elements of the upper and lower coaming valves is made of a thermo-radiation-resistant rubber compound, the second is made of thermally expanded graphite ...
В межкрышечном пространстве верхнего комингса имеется возможность установки герметизирующего листа. Цапфы для подъема и кантования контейнера снабжены съемными гильзами. Контейнер для загрузки отработавших тепловыделяющих сборок имеет возможность установки в колодец перегрузки без снятия нижнего демпфера. На поверхности контейнера выполнено присоединительное место для закрепления кронштейна траверсы при горизонтальном переносе контейнера. На торцовой поверхности внутренней крышки установлено кольцо для установки захватной головки. Конструкция внутренней и наружной крышки снабжена элементами под грузозахватные приспособления. Демпфер на наружной крышке выполнен в виде набора - образных пластин, демпфер на комингсе нижнем - в виде образных, закрепленных на соответствующих основаниях. На наружной крышке закреплено кольцо, обеспечивающее защиту шпилек комингса верхнего при падении контейнера. В нижнем и верхнем комингсе имеется возможность установки дополнительных блоков адаптивной гамма и нейтронной защиты. Высота контейнера 6050 мм - 6110 мм, наружный диаметр 2480 мм - 2540 мм.In the inter-roof space of the upper coaming, it is possible to install a sealing sheet. The pins for lifting and tilting the container are equipped with removable sleeves. The container for loading spent fuel assemblies can be installed in the overload well without removing the lower damper. A connecting place is made on the surface of the container for fixing the bracket of the traverse during horizontal transfer of the container. On the end surface of the inner cover there is a ring for installing the gripping head. The structure of the inner and outer cover is equipped with elements for lifting devices. The damper on the outer cover is made as a set - shaped plates, the damper on the lower coaming - in the form figurative, fixed on appropriate bases. A ring is fixed on the outer cover, which protects the top coaming pins when the container falls. In the lower and upper coaming, it is possible to install additional adaptive gamma and neutron shielding units. Container height 6050 mm - 6110 mm, outer diameter 2480 mm - 2540 mm.
Выполнение вкладышей гамма защиты из углеродистой стали обеспечивает эффективную защиту от ионизирующего излучения и теплоотвод от внутренней обечайки к блокам нейтронной защиты.The implementation of gamma shielding inserts made of carbon steel provides effective protection against ionizing radiation and heat removal from the inner shell to the neutron shielding units.
Форма тепловых мостов из металла высокой теплопроводности в блоках нейтронной защиты обеспечивает эффективный теплоотвод от вкладышей гамма защиты к системе наружного оребрения контейнера.The shape of thermal bridges made of metal of high thermal conductivity in the neutron shielding blocks ensures efficient heat transfer from the gamma shielding liners to the outer ribbing system of the container.
Наличие в блоках нейтронной защиты полостей трапециевидной формы, заполненных полипропиленом, обеспечивает эффективное экранирование нейтронного излучения ОЯТ.The presence of trapezoidal cavities in the neutron shielding units, filled with polypropylene, ensures effective shielding of SNF neutron radiation.
Силовой стальной герметичный корпус цилиндрической формы обеспечивает дополнительную гамму защиту.Powerful steel sealed cylindrical body provides an additional range of protection.
Система наружного оребрения контейнера, состоящая из продольных ребер клиновидной формы из нержавеющей стали, позволяет эффективно, путем конвекции и теплового излучения, рассеивать тепло в окружающую среду. Продольные ребра являются элементами конструкции контейнера, снижающими динамические нагрузки на содержимое контейнера в нормальных и аварийных условиях эксплуатации.The system of external ribbing of the container, consisting of longitudinal wedge-shaped ribs of stainless steel, allows efficiently, by convection and thermal radiation, to dissipate heat into the environment. Longitudinal ribs are structural elements of the container that reduce dynamic loads on the contents of the container under normal and emergency operating conditions.
В составе системы герметизации наружной и внутренней крышек контейнера для транспортировки и временного хранения используется комплект прокладок из термо-радиационностойкой резиновой смеси, а для длительного хранения - специализированные металлические или графитовые прокладки.As part of the system for sealing the outer and inner lids of the container for transportation and temporary storage, a set of gaskets made of thermo-radiation-resistant rubber compound is used, and for long-term storage, specialized metal or graphite gaskets are used.
В межкрышечном пространстве верхнего комингса предусмотрено наличие свободного объема, позволяющего произвести установку герметизирующего листа путем его сварки с комингсом верхним при постановке контейнера с ОЯТ на длительное хранение.In the inter-roof space of the upper coaming, there is a free volume that allows the installation of the sealing sheet by welding it with the upper coaming when placing the container with SNF for long-term storage.
В состав конструкции клапанов в верхнем и нижнем комингсе входят прокладки из терморасширенного графита, позволяющие обеспечить герметичность внутренней полости контейнера при тепловых воздействиях в нормальных и аварийных условиях эксплуатации.The structure of the valves in the upper and lower coaming includes gaskets made of thermally expanded graphite, which make it possible to ensure the tightness of the inner cavity of the container under thermal influences in normal and emergency operating conditions.
Цапфы верхнего и нижнего комингса снабжены съемными гильзами, обеспечивающими их ремонтопригодность.The trunnions of the upper and lower coaming are equipped with removable sleeves to ensure their maintainability.
Конструкция демпфера нижнего обеспечивает установку контейнера в колодец перегрузки (контейнерный отсек) без снятия демпфера нижнего, что обеспечивает безопасность контейнера при аварийных падениях.The design of the lower damper ensures the installation of the container in the overload well (container compartment) without removing the lower damper, which ensures the safety of the container in case of emergency falls.
Выполнение демпфера на наружной крышке в виде набора образных пластин, а демпфера на комингсе нижнем - в виде - образных пластин позволяет более эффективно снизить перегрузки на содержимом контейнера при аварийных динамических воздействиях при разных углах падения контейнера.Execution of the damper on the outer cover in the form of a set shaped plates, and the damper on the lower coaming - in the form - shaped plates can more effectively reduce overloads on the contents of the container during emergency dynamic impacts at different angles of fall of the container.
На поверхности контейнера выполнено присоединительное место для закрепления кронштейна траверсы, обеспечивающей, совместно с цапфами верхнего комингса, переноску контейнера в горизонтальном положении.On the surface of the container, a connecting place is made for fixing the bracket of the traverse, which, together with the trunnions of the upper coaming, carries the container in a horizontal position.
В состав конструкции внутренней и наружной крышек введены элементы, обеспечивающие соединение с грузозахватными приспособлениями, позволяющими выполнять снятие и установку крышек с помощью строп.The structure of the inner and outer covers includes elements that provide connection with load-gripping devices, allowing the removal and installation of covers using slings.
Имеется вариант исполнения конструкции верхнего и нижнего комингса контейнера с кольцевыми проточками для размещения адаптивной гамма и нейтронной защиты, выполненной, соответственно, из металла с высокой плотностью и материалом с высоким удельным содержанием водорода.There is a variant of the design of the upper and lower coaming of the container with annular grooves for accommodating adaptive gamma and neutron shielding, made, respectively, of a metal with a high density and a material with a high specific content of hydrogen.
На фиг. 1 показан общий вид контейнера в разрезе; на фиг. 2 - вид контейнера сверху, вид А на фиг. 1 и вид контейнера снизу, вид Б на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечное сечение контейнера, сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - система герметизация внутренней и наружной крышек, сечение Г-Г на фиг. 2.FIG. 1 shows a general view of the container in section; in fig. 2 is a top view of the container, view A in FIG. 1 and a bottom view of the container, view B in FIG. one; in fig. 3 is a cross-section of the container, section b-b in FIG. one; in fig. 4 - a system for sealing the inner and outer covers, section G-G in Fig. 2.
Контейнер представляет собой силовой стальной герметичный сосуд цилиндрической формы, состоящий из корпуса 1, имеющего внутреннюю полость для размещения чехла с ОТВС, которая герметично закрыта крышкой внутренней 2 и крышкой наружной 3.The container is a power steel sealed vessel of a cylindrical shape, consisting of a
Корпус 1 состоит из комингса нижнего 4, промежуточного отсека 5 цилиндрической формы и комингса верхнего 6, имеющего загрузочное отверстие ступенчатой формы.The
Комингс нижний 4 состоит из кольца 7, силового днища 8, герметичного отсека нейтронной защиты цилиндрической формы, заполненным полипропиленом 9 и крышки 10. На боковых поверхностях комингса нижнего установлены кантовочные цапфы 11 со съемными гильзами 12. Также на боковой поверхности комингса нижнего установлены бонки 13 для закрепления кронштейна (на фиг. не показано) при переноса контейнера в горизонтальном состоянии.The
Промежуточный отсек 5 состоит из внутренней обечайки 14, наружной обечайки 15, вкладышей 16, выполненных в виде толстостенных цилиндров жестко закрепленных к обечайке 14, блоков нейтронной защиты 17, которые имеют продольные каналы трапециевидной формы, заполненных полипропиленом 18. На наружной поверхности отсека 5 продольно установлены четыре ряда ребер 19.The
Комингс верхний 6 имеет загрузочное отверстие ступенчатой формы с двумя торцовыми поверхностями. На одной из торцовых поверхностей имеется шпильки 20, предназначенных для установки и крепления с помощью гаек 21 крышки внутренней 2, на другой торцовой поверхности имеется шпильки 22, предназначенные для установки и закрепления с помощью гаек 23 крышки наружной 3. На наружных боковых поверхностях комингса верхнего 6 имеются четыре цапфы 24, предназначенные для кантования, подъема и переноса контейнера. На цапфы установлены съемные гильзы 25. Также на наружных боковых поверхностях имеются каналы для проверки герметичности контейнера. Во время транспортировки каналы закрываются герметичными крышками.
Крышка внутренняя 2 состоит из основания 26 и герметичного отсека, заполненного полипропиленом 27, стоек 28 и кольца 29, в которых имеются отверстия для закрепления грузозахватных приспособлений и съемной захватной головки для переноса крышки. В кольцевых проточках, имеющихся на торцовой поверхности основания 26, установлены уплотнительные элементы 30 и 31.The
Крышка наружная 3 состоит из диска 32, на наружной торцовой поверхности которого имеются бонки 33 и 34 для установки грузозахватных приспособлений и съемной захватной головки для переноса крышки. Также на наружной торцовой поверхности диска 32 имеются шпильки 35, предназначенные для крепления с помощью гаек 36 демпфера верхнего 37. Демпфер выполнен в виде набора - образных пластин, закрепленных на соответствующих основаниях. На внутренней торцовой поверхности диска 32 имеются две кольцевые проточки, в которых установлены уплотнительные элементы 38 и 39. Крышка наружная 3 оснащена кольцом защитным 40, закрепленным при помощи винтов.The
На комингс нижний 4 закрепленный с помощью болтов 41 установлен демпфер нижний 42. Демпфер выполнен в виде - образных пластин, закрепленных на соответствующих основаниях. В конструкции демпфера нижнего 42 имеется три направляющих планки 43 для установки транспортного упаковочного комплекта в гнездо универсальное.A
В контейнере установлены два клапана 44, один в комингсе верхнем 6, второй - в комингсе нижнем 4, предназначенные для осуществления процессов осушки и вакуумирования, ввода во внутреннюю полость газового теплоносителя, испытаний контейнера на герметичность, ввода и вывода охладителя при расхолаживании.Two
В вариантах исполнения контейнера в кольцевые проточки верхнего и нижнего комингса устанавливается адаптивная гамма и нейтронная защита 45.In versions of the container, an adaptive gamma and
Использование контейнера осуществляется следующим образом.The container is used as follows.
Отработавшее ядерное топливо в виде ОТВС на АЭС загружают в чехол (на фиг. не показан), установленный во внутренней полости контейнера. Работы производятся под слоем воды в бассейне выдержки.Spent nuclear fuel in the form of spent fuel assemblies at a nuclear power plant is loaded into a cover (not shown in the figure) installed in the inner cavity of the container. The work is carried out under a layer of water in the cooling pool.
Перед погружением в бассейн на посту обслуживания с контейнера, снимают наружную крышку 3 с закрепленным верхним демпфером 37 и внутреннюю крышку 2, за две цапфы 24 с помощью траверсы (на фиг. не показана) контейнер переносят в бассейн, где дистанционно расцепляют траверсу от контейнера.Before diving into the pool at the service station from the container, remove the
После загрузки контейнера ОТВС под водой в проточку комингса верхнего 6 на шпильки 20 устанавливается внутренняя крышка 2 с помощью грузозахватного устройства и захватной головки, предварительно установленной на крышку внутреннюю (на фиг. не показана). Грузозахватное устройство дистанционно отстыковывается от захватной головки внутренней крышки 2. Вертикальная траверса дистанционно соединяется с цапфами 24 верхнего комингса 6. Загруженный ОТВС контейнер полностью извлекается из воды, производится слив воды из внутренней полости контейнера. Контейнер переносится на пост обслуживания, где выполняются работы по подготовке контейнера к транспортировке:After loading the spent fuel assembly container under water into the groove of the coaming of the upper 6, the
- установка и затяжка гаек крепления крышек контейнера;- installation and tightening of container lids fastening nuts;
- продувка внутренней полости контейнера через клапаны верхнего 6 и нижнего комингса 4;- purging the inner cavity of the container through the valves of the upper 6 and
- дезактивация контейнера;- decontamination of the container;
- проверка герметичности внутренней полости контейнера и межкрышечного пространства (уплотнительных элементов крышки наружной и внутренней).- checking the tightness of the inner cavity of the container and the inter-lid space (sealing elements of the outer and inner lids).
Для последующей транспортировки контейнер может переноситься на транспортное средство, например, железнодорожный вагон, как в вертикальном, так и горизонтальном положении. Перенос контейнера в вертикальном положении осуществляется с помощью вертикальной траверсы, присоединенной к цапфам 24, с последующим опиранием на нижние цапфы 11 и кантованием из вертикального положения в горизонтальное. При переносе контейнера в горизонтальном положении траверса горизонтальная соединяется с цапфами 24 и кронштейном (на фиг. не показано), закрепляемым на боковой поверхности комингса нижнего 4. Затем контейнер закрепляется в вагоне и транспортируется на соответствующий объект мокрого хранения и переработки ОТВС, либо длительного сухого контейнерного хранения ОЯТ (до 60 лет):For subsequent transportation, the container can be transferred to a vehicle, for example, a railroad car, both vertically and horizontally. The transfer of the container in a vertical position is carried out using a vertical traverse attached to the
- после транспортирования на объект временного мокрого хранения и переработки ОТВС контейнер извлекается из вагона и устанавливается на площадку расхолаживания в вертикальном положении. К клапанам 44 контейнера подключаются устройства системы расхолаживания и производится заполнение внутренней полости контейнера водой. После завершения процедуры расхолаживания, снимается наружная крышка 3 совместно с демпфером верхним 37, раскрепляются и снимаются гайки 21 на внутренней крышке 2. Контейнер переносится в бассейн, после чего с помощью грузозахватного устройства дистанционно снимается внутренняя крышка 2. ОТВС из контейнера перегружаются в кассеты, предназначенные для длительного хранения ОТВС под водой. Все работы в бассейне проводятся дистанционно с помощью специализированных устройств (на фиг. е показаны). После выгрузки ОТВС контейнер проходит процедуру дезактивации.- after transportation to the facility for temporary wet storage and processing of spent fuel assemblies, the container is removed from the car and installed on the cooldown site in a vertical position. Devices of the cooling system are connected to the
после транспортирования на объект длительного сухого контейнерного хранения ОЯТ контейнер извлекается из вагона и устанавливается на площадку обслуживания в хранилище отработавшего ядерного топлива (ХОЯТ) в вертикальном положении. На площадке обслуживания производится осушка (вакуумирование) внутренней полости контейнера с последующей закачкой инертного газа, например, азота или гелия. Далее производится постановка контейнера на длительное хранение с применением одного из способов герметизации:After transportation to the facility for long-term dry container storage of spent nuclear fuel, the container is removed from the car and installed on the service platform in the spent nuclear fuel storage (ISF) in a vertical position. At the service site, the inner cavity of the container is dried (evacuated), followed by the injection of an inert gas, for example, nitrogen or helium. Next, the container is placed for long-term storage using one of the sealing methods:
а) установка герметизирующего листа в межкрышечное пространство путем его сварки с комингсом верхним 6;a) installation of the sealing sheet in the inter-lid space by welding it with the
б) замена на наружной крышке 3 уплотнительных элементов 38, 39 из резиновой смеси на специализированные металлические или графитовые прокладки (срок службы до 60 лет);b) replacement of 3
в) комбинация вышеприведенных способов герметизации.c) a combination of the above sealing methods.
Для контроля температуры наружной поверхности контейнера к его корпусу монтируется датчик температуры (на фиг. не показан).To control the temperature of the outer surface of the container, a temperature sensor (not shown in the figure) is mounted to its body.
Claims (10)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134051A RU2746959C1 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Container for transportation and storage of spent nuclear fuel |
HU2300029A HUP2300029A1 (en) | 2020-10-15 | 2020-12-08 | Container for transporting and storing spent nuclear fuel |
PCT/RU2020/000668 WO2022081038A1 (en) | 2020-10-15 | 2020-12-08 | Container for transporting and storing spent nuclear fuel |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020134051A RU2746959C1 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Container for transportation and storage of spent nuclear fuel |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2746959C1 true RU2746959C1 (en) | 2021-04-22 |
Family
ID=75584941
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020134051A RU2746959C1 (en) | 2020-10-15 | 2020-10-15 | Container for transportation and storage of spent nuclear fuel |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
HU (1) | HUP2300029A1 (en) |
RU (1) | RU2746959C1 (en) |
WO (1) | WO2022081038A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001166087A (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Storage cask |
JP2002341085A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Metal closed vessel for radioactive material |
RU88839U1 (en) * | 2009-07-20 | 2009-11-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр-Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | PACKAGING KIT FOR TRANSPORT AND / OR STORAGE OF WASTE HEATING FUEL ASSEMBLIES OF THE RESEARCH NUCLEAR REACTOR |
RU2593273C1 (en) * | 2015-08-04 | 2016-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Container for spent nuclear fuel transportation and storage |
RU2611057C1 (en) * | 2016-03-02 | 2017-02-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Container for storage and transportation of spent fuel assemblies and case for their arrangement |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453006C1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-06-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" | Container to transport spent nuclear fuel |
-
2020
- 2020-10-15 RU RU2020134051A patent/RU2746959C1/en active
- 2020-12-08 WO PCT/RU2020/000668 patent/WO2022081038A1/en active Application Filing
- 2020-12-08 HU HU2300029A patent/HUP2300029A1/en unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001166087A (en) * | 1999-12-06 | 2001-06-22 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | Storage cask |
JP2002341085A (en) * | 2001-05-10 | 2002-11-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Metal closed vessel for radioactive material |
RU88839U1 (en) * | 2009-07-20 | 2009-11-20 | Открытое акционерное общество "Государственный научный центр-Научно-исследовательский институт атомных реакторов" | PACKAGING KIT FOR TRANSPORT AND / OR STORAGE OF WASTE HEATING FUEL ASSEMBLIES OF THE RESEARCH NUCLEAR REACTOR |
RU2593273C1 (en) * | 2015-08-04 | 2016-08-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Container for spent nuclear fuel transportation and storage |
RU2611057C1 (en) * | 2016-03-02 | 2017-02-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") | Container for storage and transportation of spent fuel assemblies and case for their arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022081038A1 (en) | 2022-04-21 |
WO2022081038A8 (en) | 2022-12-08 |
HUP2300029A1 (en) | 2023-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4632631B2 (en) | System for storing spent nuclear fuel, method for storing spent nuclear fuel | |
US8067659B2 (en) | Method of removing radioactive materials from a submerged state and/or preparing spent nuclear fuel for dry storage | |
US9672948B2 (en) | Cask apparatus, system and method for transporting and/or storing high level waste | |
US8718221B2 (en) | Method of transferring high level radioactive materials, and system for the same | |
JP7121856B2 (en) | Multi-component cask for storage and transport of spent nuclear fuel | |
RU2611057C1 (en) | Container for storage and transportation of spent fuel assemblies and case for their arrangement | |
JP2016533512A (en) | System and method for transferring spent nuclear fuel from wet storage to dry storage | |
RU2453006C1 (en) | Container to transport spent nuclear fuel | |
KR20200042533A (en) | Containment cask for drums containing radioactive hazardous waste | |
RU2465662C1 (en) | Container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel | |
JP3756622B2 (en) | Transport container for mixed oxide fuel body and transport / temporary storage method for the same | |
KR20220134683A (en) | Non-ventilated casks for storage of nuclear waste | |
RU2707871C1 (en) | Container cover for transportation and storage of spent reactor fuel assembly | |
RU75496U1 (en) | TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORT AND STORAGE OF WASTE NUCLEAR FUEL | |
RU2746959C1 (en) | Container for transportation and storage of spent nuclear fuel | |
KR20190117759A (en) | Container for storage and transportation of spent fuel | |
RU2510770C1 (en) | Container for spent nuclear fuel transportation and/or storage | |
RU2593273C1 (en) | Container for spent nuclear fuel transportation and storage | |
RU2510721C1 (en) | Container for spent nuclear fuel transportation | |
JP2007071787A (en) | Cask and method for handling cask | |
RU2459295C1 (en) | Outer container set for used nuclear reactor fuel rod arrays | |
JP2006170795A (en) | Radioactive material storage vessel, and radioactive material storage method | |
RU2463677C1 (en) | Shipping packaging set for spent fuel assemblies of nuclear reactors | |
RU2458417C1 (en) | Cover for spent fuel assemblies | |
RU171909U1 (en) | TUK CONTAINER WITH REMOVABLE COVER |