RU2754812C1 - Transport and packaging kit - Google Patents

Transport and packaging kit Download PDF

Info

Publication number
RU2754812C1
RU2754812C1 RU2020144028A RU2020144028A RU2754812C1 RU 2754812 C1 RU2754812 C1 RU 2754812C1 RU 2020144028 A RU2020144028 A RU 2020144028A RU 2020144028 A RU2020144028 A RU 2020144028A RU 2754812 C1 RU2754812 C1 RU 2754812C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
base
heat
transport
tvi
Prior art date
Application number
RU2020144028A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Рамис Мавлявиевич Тагиров
Аркадий Игоревич Быструев
Роман Юрьевич Леднев
Юлия Алексеевна Удалова
Андрей Владимирович Симаков
Юрий Игоревич Никишов
Александр Евгеньевич Овинкин
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом"), Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2020144028A priority Critical patent/RU2754812C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2754812C1 publication Critical patent/RU2754812C1/en

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

Abstract

FIELD: transport and packaging kits.
SUBSTANCE: invention relates to a transport and packaging kit (TPK) and is intended for the transportation and storage of intensively fuel products (IFP), which contain closed radioactive substances (RS). The transport and packing kit consists of a container with a base and a lid. A power frame is fixed to the base of the body, made in the form of a three-dimensional beam structure, the upper part of which is rigidly fixed to the body cover by heat-removing rods, and inside to the base is a cassette with a lodgment capable of transferring heat from the IFP to the container body.
EFFECT: allows safely transporting and storing intensively fuel products.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к транспортно-упаковочному комплекту (ТУК) и предназначено для транспортировки и хранения интенсивно тепловыделяющих изделий (ТВИ), которые содержат в себе закрытые радиоактивные вещества (РВ).The invention relates to a transport and packaging kit (TUK) and is intended for the transportation and storage of intensively fuel products (TVI), which contain closed radioactive substances (RS).

Упаковки с ядерно-радиационными изделиями при транспортировании должны удовлетворять комплексу специальных требований по безопасности. Кроме обеспечения ядерной и радиационной безопасности в нормальных условиях перевозки, необходимо исключить радиоактивное загрязнение окружающей среды, т.е. выход во внешнюю среду радиоактивных материалов при аварийных воздействиях (пожар, падение, затопление и т.д.), которые возможны при транспортировании в случае аварии, а так же быстрое и беспрепятственное извлечение изделия из упаковки.During transportation, packages with nuclear radiation products must meet a set of special safety requirements. In addition to ensuring nuclear and radiation safety under normal conditions of transportation, it is necessary to exclude radioactive contamination of the environment, i.e. the release of radioactive materials into the external environment during emergency impacts (fire, fall, flooding, etc.), which are possible during transportation in the event of an accident, as well as quick and unhindered removal of the product from the package.

Обеспечение безопасности при транспортировании упаковок с интенсивно тепловыделяющим изделием ввиду содержания в нем радиоактивных материалов (РМ) приобретает особую актуальность. Собственное тепловыделение изделия и тепломеханическая устойчивость упаковок при аварийных воздействиях в виде пожара, падения, затопления и осколочно-пулевых воздействиях предъявляют к транспортно-упаковочному комплексу высокие конструктивно-компоновочные требования. Собственное тепловыделение повышает температуру не только изделия, но и упаковки, что приводит к снижению механических свойств материалов. В связи с этим снижаются прочностные характеристики упаковки в целом, соответственно, снижается устойчивость к воздействию механических факторов аварийных воздействий с одной стороны, с другой - тепловые факторы пожара могут ускорить достижение критических температур, что недопустимо с точки зрения безопасности.Ensuring safety during the transportation of packages with an intensely fuel-generating product, due to the content of radioactive materials (RM) in it, is of particular relevance. The intrinsic heat release of the product and the thermal mechanical stability of packages under emergency impacts in the form of fire, falling, flooding and fragmentation and bullet impacts impose high structural and layout requirements on the transport and packaging complex. Inherent heat generation increases the temperature not only of the product, but also of the packaging, which leads to a decrease in the mechanical properties of the materials. In this regard, the strength characteristics of the package as a whole decrease, respectively, the resistance to mechanical factors of emergency effects decreases on the one hand, on the other hand, the thermal factors of a fire can accelerate the achievement of critical temperatures, which is unacceptable from the point of view of safety.

Известен комплект упаковочный (патент RU 31677, публикация 2003.08.20), который имеет корпус прямоугольной формы с закрываемой крышкой коробчатой формы. При этом корпус имеет стойки с резьбовыми концами, к которым гайками крепится прижимная плита. Внутри упаковочного комплекта размещены поддоны, прижимная плита, металлические ящики, закрываемые крышками, имеющие внутри себя арматуру в виде решетки с ячейками, а снаружи узлы для пломбирования.Known packaging kit (patent RU 31677, publication 2003.08.20), which has a rectangular body with a closed box-shaped lid. In this case, the body has racks with threaded ends, to which the pressure plate is fastened with nuts. Inside the packaging set, there are pallets, a pressure plate, metal boxes, closed with lids, with reinforcement in the form of a lattice with cells inside them, and outside units for sealing.

Недостатком данной упаковки является отсутствие внутренней силовой рамы, сохраняющей изделие от возможных аварийных воздействий, которые могут стать причиной разгерметизации ТВИ и выхода РМ в окружающую среду. Так же недостатком является отсутствие тепловых мостов, которые способствовали бы отводу тепла от изделия на внешние стенки контейнера. Это приводит к эффекту «термоса», что влечет снижение прочностных характеристик упаковки и ослабление конструкции ТУК в целом. Из-за сложной конструктивно компоновочной схемы существующей упаковки при возникновении аварийной ситуации невозможно осуществить быстрое извлечение изделия, что приводит к увеличению времени проведения послеаварийных работ.The disadvantage of this package is the absence of an internal power frame that protects the product from possible emergency impacts that can cause the TVI to depressurize and release RM into the environment. The same disadvantage is the lack of thermal bridges that would facilitate heat removal from the product to the outer walls of the container. This leads to the "thermos" effect, which entails a decrease in the strength characteristics of the package and a weakening of the TUK structure as a whole. Due to the complex structural layout of the existing packaging, in the event of an emergency, it is impossible to quickly remove the product, which leads to an increase in the time of post-emergency work.

Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в безопасном транспортировании и хранении интенсивно тепловыделяющих изделий, которые содержат в себе закрытые радиоактивные вещества (РВ).The technical result achieved with the use of the claimed invention consists in the safe transportation and storage of intensively fuel products that contain closed radioactive substances (RS).

Технический результат достигается за счет транспортно упаковочного комплекта состоящий из контейнера, имеющего основание и крышку, к основанию корпуса закреплена силовая рама, выполненная в виде объемной балочной конструкции, верхняя часть которой жестко закреплена с крышкой корпуса теплоотводящими стержнями, а внутри к основанию закреплена кассета с ложементом, имеющим возможность передачи тепла от ТВИ на корпус контейнера.The technical result is achieved due to a transport packaging set consisting of a container having a base and a lid; a load-carrying frame made in the form of a three-dimensional beam structure is fixed to the base of the body, the upper part of which is rigidly fixed to the body cover by heat-removing rods, and a cassette with a lodgment is fixed to the base inside capable of transferring heat from the TVI to the container body.

Силовая рама закреплена в основании контейнера с помощью болтовых соединений для предотвращения повреждения ТВИ в случае аварийных ситуаций при транспортировании. Ложемент выполнен из металла высокой теплопроводности и имеет оребренную внутреннюю поверхность. Комплект оснащен теплоотводящими стержнями для отвода тепла от ТВИ на крышку контейнера.The power frame is fixed to the base of the container with bolted connections to prevent damage to the TVI in case of emergency during transportation. The bed is made of metal with high thermal conductivity and has a ribbed inner surface. The kit is equipped with heat sink rods to remove heat from the TVI to the container lid.

Совокупность признаков, а именно, наличие силовой рамы, выполненной в виде объемной балочной конструкции, верхняя часть которой жестко закреплена с крышкой корпуса теплоотводящими стержнями, кассеты с ложементом, имеющим возможность передачи тепла от ТВИ к основанию корпуса контейнера, а также то, что ложемент выполнен из металла высокой теплопроводности и имеет оребренную внутреннюю поверхность, выполняющих роль теплоотводящих элементов, позволила обеспечить безопасное транспортирование и хранение интенсивно тепловыделяющих изделий, которые содержат в себе закрытые радиоактивные вещества.A set of features, namely, the presence of a load-bearing frame made in the form of a volumetric beam structure, the upper part of which is rigidly fixed to the housing cover by heat-dissipating rods, a cassette with a lodgment capable of transferring heat from the TVI to the base of the container body, as well as the fact that the lodgment is made made of a metal of high thermal conductivity and has a ribbed inner surface, acting as heat-dissipating elements, made it possible to ensure safe transportation and storage of intensively heat-generating products that contain closed radioactive substances.

На фиг. 1, 3 представлен общий вид ТУК, на фиг. 2 представлен общий вид кассеты с ложементом.FIG. 1, 3 shows a general view of the TUK, Fig. 2 shows a general view of a cassette with a lodgment.

ТУК состоит из контейнера 1, включающего в себя основание 2 и крышку 3, силовой рамы 4, кассеты 5, ложемента 6, теплоотводящих стержней 7, крепежных болтов рамы 8, крепежных болтов кассеты 9, цепные растяжки 10.TUK consists of container 1, which includes base 2 and cover 3, load frame 4, cassette 5, cradle 6, heat sink rods 7, frame fixing bolts 8, cassette fixing bolts 9, chain braces 10.

Жесткая силовая конструкция, обеспечиваемая за счет внутреннего объемного каркаса, представлена в виде силовой рамы 4 фиг. 1. Данная силовая рама 4 закреплена с помощью болтов 8 к основанию 2. В верхней части силовой рамы 4 имеются резьбовые отверстия для закрепления теплоотводящих стержней 7 к крышке 3 контейнера 1. Данное силовое замыкание предотвращает раскрытие контейнера 1 (образование зазора) между крышкой 3 и основанием 2 при аварийном воздействии. Так же силовая рама 4 предотвращает кассету 5 с изделием (на фиг. не показано) от возможных деформаций и ударов при воздействии аварийных нагрузок и позволяет быстрое и беспрепятственное извлечение изделия из аварийной упаковки. В свою очередь теплоотводящие стержни 7 обеспечивают дополнительный отвод тепла из внутреннего объема упаковки на внешнюю поверхность контейнера 1. При отношении площади внешней поверхности контейнера 1 к суммарной площади сечения стержней 7, составляющем не менее 0,5%, дает снижение внутреннего разогрева не менее 10°С.A rigid load-bearing structure provided by an internal volumetric frame is presented in the form of a load-bearing frame 4 in FIG. 1. This load-bearing frame 4 is fixed with bolts 8 to the base 2. In the upper part of the load-bearing frame 4 there are threaded holes for fixing the heat-dissipating rods 7 to the cover 3 of the container 1. This force closure prevents the container 1 from opening (formation of a gap) between the cover 3 and base 2 in case of emergency impact. The power frame 4 also prevents the cassette 5 with the product (not shown in the figure) from possible deformations and impacts when exposed to emergency loads and allows quick and unhindered removal of the product from the emergency package. In turn, the heat-removing rods 7 provide additional heat removal from the inner volume of the package to the outer surface of the container 1. When the ratio of the outer surface of the container 1 to the total cross-sectional area of the rods 7 is at least 0.5%, it gives a decrease in the internal heating of at least 10 ° WITH.

Кассета 5, установленная в основание 2 силовой рамы 4, закреплена болтами 9 и дополнительно цепными растяжками 10, что обеспечивает дополнительную устойчивость к вибрационным нагрузкам при транспортировке и запасы по прочности при аварийных падениях. Обеспеченные запасы по прочности позволяют провести быструю разборку ТУКа после аварии.The cassette 5, installed in the base 2 of the load-bearing frame 4, is secured with bolts 9 and additionally with chain braces 10, which provides additional resistance to vibration loads during transportation and safety margins in case of emergency falls. Provided safety margins allow quick disassembly of the TUK after an accident.

Кассета 5 в своем составе имеет алюминиевый профилированный ложемент 6, с количеством 26 ребер на 1 м, которые обеспечивают тепловой контакт с изделием, за счет чего происходит необходимый отвод тепла с изделия и передача его через основание контейнера 2 в окружающую среду. На наружной поверхности боковых стенок основания 2 контейнера 1 имеются пластины 11 с отверстиями для закрепления (швартовки) упаковки в транспортных средствах. Для обеспечения физической защиты и контроля от несанкционированного доступа на упаковке предусмотрены места для спецзамков (на фиг. не показаны), а так же места для пломбирования с учетом возможного визуального их контроля.Cassette 5 includes an aluminum profiled cradle 6, with 26 ribs per 1 m, which provide thermal contact with the product, due to which the necessary heat removal from the product takes place and it is transferred through the base of the container 2 to the environment. On the outer surface of the side walls of the base 2 of the container 1, there are plates 11 with holes for fixing (mooring) the package in vehicles. To ensure physical protection and control from unauthorized access, the packaging provides places for special locks (not shown in the figure), as well as places for sealing, taking into account their possible visual control.

Транспортный упаковочный комплект используется следующим образом. Транспортируемое изделие устанавливается в ложемент 6 при снятых крышке 3, крышке 14 силовой рамы 4 и крышке 12 кассеты 5 фиг. 2, 3. После установки упаковываемого изделия кассета 5 закрывается крышкой 12 и закрепляется крепежными гайками 13, тем самым жестко фиксируя упаковываемое изделие в кассете 5. Затем кассета 5 дополнительно растягивается восьмью растяжками 10 за внутренние швартовочные пластины 15. Затем крышка 14 устанавливается в основание 16 рамы 4 и фиксируется по периметру шестнадцатью крепежными болтами 17. Основание 2 контейнера 1 закрывается крышкой 3, которая притягивается к основанию 2 контейнера 1 специальными откидными шпильками 18, дополнительно в верхней части контейнера 1 через обечайку крышки 3 фиксируется специальными теплоотводящими болтами 7 к силовой раме 4. От несанкционированного доступа между основанием 2 и крышкой 3 контейнера 1 устанавливаются замки 19.The transport packaging is used as follows. The transported product is installed in the cradle 6 with the cover 3 removed, the cover 14 of the load frame 4 and the cover 12 of the cassette 5 of FIG. 2, 3. After installing the packaged product, the cassette 5 is closed with a cover 12 and secured with fastening nuts 13, thereby rigidly fixing the packaged product in the cassette 5. Then the cassette 5 is additionally stretched by eight stretch marks 10 for the inner mooring plates 15. Then the cover 14 is installed in the base 16 frame 4 and is fixed along the perimeter with sixteen fastening bolts 17. The base 2 of the container 1 is closed by a lid 3, which is attracted to the base 2 of the container 1 by special hinged pins 18, additionally in the upper part of the container 1 through the shell of the cover 3 is fixed with special heat-dissipating bolts 7 to the load frame 4 . Locks 19 are installed between the base 2 and the cover 3 of the container 1 from unauthorized access.

Таким образом, данный транспортно-упаковочный комплект является универсальным для безопасного транспортирования и хранения изделий, включающих в себя высокоактивные РВ, которые имеют интенсивное тепловыделение.Thus, this transport and packaging set is universal for safe transportation and storage of products, including highly active radioactive substances, which have intense heat release.

Claims (4)

1. Транспортно-упаковочный комплект для транспортировки тепловыделяющих изделий (ТВИ), содержащих радиоактивные вещества (РВ), состоящий из контейнера, имеющего основание и крышку, к основанию закреплена силовая рама, выполненная в виде объемной балочной конструкции, верхняя часть которой жестко закреплена с крышкой корпуса теплоотводящими стержнями, а внутри к основанию закреплена кассета с профилированным ложементом для передачи тепла от ТВИ на основание контейнера.1. Transport and packaging kit for transportation of fuel products (TVI) containing radioactive substances (RF), consisting of a container with a base and a cover, a load-carrying frame is fixed to the base, made in the form of a volumetric beam structure, the upper part of which is rigidly fixed with a cover of the case with heat-dissipating rods, and inside to the base there is a cassette with a profiled cradle for heat transfer from the TVI to the base of the container. 2. Комплект по п. 1, отличающийся тем, что контейнер оснащен силовой рамой, которая закреплена в основании контейнера с помощью болтовых соединений и предотвращает повреждение ТВИ в случае аварийных ситуаций при транспортировании.2. A set according to claim 1, characterized in that the container is equipped with a load frame, which is fixed to the base of the container by means of bolted connections and prevents damage to the TVI in case of emergency during transportation. 3. Комплект по п. 1, отличающийся тем, что ложемент выполнен из металла высокой теплопроводности и имеет профилированную внутреннюю поверхность с количеством ребер 26 шт. на 1 метр.3. A set according to claim 1, characterized in that the cradle is made of metal of high thermal conductivity and has a profiled inner surface with 26 ribs. 1 meter. 4. Комплект по п. 1, отличающийся тем, что оснащен теплоотводящими стержнями, для отвода тепла от ТВИ на крышку контейнера, составляют с суммарным сечением не менее 0,5% относительно к площади внешней поверхности контейнера.4. The kit according to claim 1, characterized in that it is equipped with heat-removing rods to remove heat from the TVI to the container lid, with a total cross-section of at least 0.5% relative to the area of the outer surface of the container.
RU2020144028A 2020-12-28 2020-12-28 Transport and packaging kit RU2754812C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020144028A RU2754812C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Transport and packaging kit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020144028A RU2754812C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Transport and packaging kit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2754812C1 true RU2754812C1 (en) 2021-09-07

Family

ID=77670116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020144028A RU2754812C1 (en) 2020-12-28 2020-12-28 Transport and packaging kit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2754812C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995010837A1 (en) * 1993-10-08 1995-04-20 Vectra Technologies, Inc. Transportation and storage cask for spent nuclear fuels
RU2127919C1 (en) * 1995-10-06 1999-03-20 Акционерное общество открытого типа "Ижорские заводы" Packing and handling unit for conveying and storage of spent nuclear fuel
RU31677U1 (en) * 2003-04-11 2003-08-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Packing set
RU2459295C1 (en) * 2011-04-22 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Outer container set for used nuclear reactor fuel rod arrays
RU2531363C1 (en) * 2013-04-01 2014-10-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Container for storage and transportation of radioactive components

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995010837A1 (en) * 1993-10-08 1995-04-20 Vectra Technologies, Inc. Transportation and storage cask for spent nuclear fuels
RU2127919C1 (en) * 1995-10-06 1999-03-20 Акционерное общество открытого типа "Ижорские заводы" Packing and handling unit for conveying and storage of spent nuclear fuel
RU31677U1 (en) * 2003-04-11 2003-08-20 Открытое акционерное общество "Новосибирский завод химконцентратов" Packing set
RU2459295C1 (en) * 2011-04-22 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" Outer container set for used nuclear reactor fuel rod arrays
RU2531363C1 (en) * 2013-04-01 2014-10-20 Федеральное Государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр-Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Container for storage and transportation of radioactive components

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101123652B1 (en) Apparatus, system and method for storing high level waste
US20130240385A1 (en) Transporting apparatus for electrochemical energy storage apparatus
JP5859206B2 (en) Transport container for nuclear fuel assemblies and method for transporting nuclear fuel assemblies
US3754140A (en) Transport cask for radioactive material
ES2401747T3 (en) Packaging sets and internal support structure for the transport and storage of radioactive materials
RU2298242C2 (en) Container system for shipment and storage of high-radioactivity materials
JP7458492B2 (en) Unventilated cask for nuclear waste storage
KR102653230B1 (en) Passive cooling device for casks containing nuclear fuel
RU2754812C1 (en) Transport and packaging kit
RU75496U1 (en) TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORT AND STORAGE OF WASTE NUCLEAR FUEL
RU56704U1 (en) TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF WASTE HEATED FUEL ASSEMBLIES
KR20090097515A (en) Dedicated transferring container for receiving and transferring radioactive waste hic
CN109533584B (en) Transport container for shipping uranium dioxide fuel pellets
RU2543058C2 (en) Container for transportation of fuel assemblies of nuclear reactor
RU2463677C1 (en) Shipping packaging set for spent fuel assemblies of nuclear reactors
RU2777925C1 (en) Protective container
RU2279725C1 (en) Metal-concrete container for transportation and/or storage of used assemblies of fuel elements of nuclear reactors
RU2805239C1 (en) Transport packaging kit for transportation of uranium-containing fissile materials
RU2711078C1 (en) Dual-purpose container for transportation and storage of spent nuclear fuel
WO2022224289A1 (en) Battery container
EP4050621B1 (en) Transport packaging kit for transporting uranium-containing fission materials
CN211643322U (en) Emergency container
EP3559957B1 (en) Inner package of an overpack
Hennebach et al. SD-20K: AB (U) F transport system for final storage containers
Sun et al. Design and Safety Analysis of a Kind of UO2 Pellets Transport Container