WO2017196200A1 - Хранилище отработавшего ядерного топлива - Google Patents

Хранилище отработавшего ядерного топлива Download PDF

Info

Publication number
WO2017196200A1
WO2017196200A1 PCT/RU2016/000277 RU2016000277W WO2017196200A1 WO 2017196200 A1 WO2017196200 A1 WO 2017196200A1 RU 2016000277 W RU2016000277 W RU 2016000277W WO 2017196200 A1 WO2017196200 A1 WO 2017196200A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chamber
storage
canisters
nuclear fuel
spent nuclear
Prior art date
Application number
PCT/RU2016/000277
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Пётр Михайлович ГАВРИЛОВ
Петр Васильевич ПРОТАСОВ
Алексей Алексеевич ВЕКЕНЦЕВ
Владимир Викторович БИРЮКОВ
Сергей Викторович ОНУФРИЕНКО
Наталия Павловна ШАФРОВА
Николай Михайлович ШЕЛЕСТ
Борис Николаевич БАРАКОВ
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Горно-химический комбинат" (ФГУП "ГХК")
Priority to PCT/RU2016/000277 priority Critical patent/WO2017196200A1/ru
Publication of WO2017196200A1 publication Critical patent/WO2017196200A1/ru

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21C—NUCLEAR REACTORS
    • G21C19/00—Arrangements for treating, for handling, or for facilitating the handling of, fuel or other materials which are used within the reactor, e.g. within its pressure vessel
    • G21C19/32—Apparatus for removing radioactive objects or materials from the reactor discharge area, e.g. to a storage place; Apparatus for handling radioactive objects or materials within a storage place or removing them therefrom
    • 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
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/34—Disposal of solid waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E30/00—Energy generation of nuclear origin
    • Y02E30/30—Nuclear fission reactors

Definitions

  • the invention relates to nuclear energy and is intended for dry storage of spent nuclear fuel from the RBMK-1000 and VVER-1000 reactors.
  • Spent nuclear fuel (SNF) storage is an essential part of any nuclear fuel cycle. This can be temporary storage until the spent nuclear fuel is reprocessed, or it can be stored for a sufficiently long time until the fuel is buried in the repositories. The total amount of spent fuel to be stored is continuously increasing due to the significantly lower production capabilities of the refineries.
  • VVER-1000 and RBMK-1000 reactors The core of Russia's nuclear power park is the VVER-1000 and RBMK-1000 reactors.
  • the concept of a closed nuclear fuel cycle has been adopted for VVER and RBMK-1000 reactors.
  • SNF reprocessing of VVER-1000 and RBMK-1000 reactors has not yet been carried out, and its storage in safe conditions has become an urgent task for a long time, given the almost complete exhaustion of the capacity of the reactor SNF storage basins.
  • pencil cases are loaded into containers (sockets) one on top of another in the form of a garland and are held in containers at a given height with using spacers, and in the center using centralizers.
  • the heat released during storage of SNF is removed to the atmosphere by natural ventilation.
  • Cold air through the perforated sections of the containers enters the interior of the containers and, when heated, rises and is discharged into the atmosphere. If it is necessary to remove the lower case, the upper cases with SNF are loaded into a free container without being removed to the surface, and the lower case is removed for repair or reprocessing.
  • the well-known repository is selected by the applicant as a prototype.
  • the disadvantages of the known storage include the fact that atmospheric air will sink down the well in the space between the containers at a low speed due to the significant cross-section of the space between the containers. Based on this, the air in the perforated sections of the containers will come preheated from the walls of the containers, which will lead to a decrease in its density and, consequently, to a decrease in natural traction created due to the difference in air densities in the lower and upper parts of the well.
  • the objective of the invention is to increase safety in the process of loading canisters from spent nuclear fuel into sockets, during prolonged storage and with the subsequent issue of spent nuclear fuel for reprocessing.
  • the technical result obtained by the implementation of the invention is to create an additional safety barrier due to the implementation of a sealed socket, the ability to control both its tightness and the tightness of spent nuclear fuel canisters during storage, and increasing the natural draft in the storage.
  • the specified technical result is achieved by the fact that in the spent nuclear fuel storage, including vertically mounted containers (nests) made in the form of cylinders, spent nuclear fuel canisters located in the sockets one above the other and the ventilation system, the storage is equipped with a chamber with monolithic reinforced concrete protective walls in which the nests are installed between its upper and lower floors.
  • the sockets are equipped with protective plugs that are installed in the sockets for welding after loading two canisters and equipped with sampling tubes connecting the internal cavity of the socket with the serviced zone through the shutoff valve.
  • the storage room is equipped with equipment that allows remote loading of spent nuclear fuel canisters into storage slots and the installation of protective plugs in them.
  • the ventilation system includes embedded pipes installed in the lower ceiling of the chamber, connecting the chamber to the under-chamber space, which, in turn, is connected by means of supply ducts to air intake devices, and the upper part of the chamber is connected by exhaust ducts made inside the chamber walls to exhaust pipes located on the roof of the camera.
  • the nests pass through mortgages installed in the upper floor and are supported by the thrust bearings installed on the lower floor of the storage room.
  • a closet assembly chamber adjoins the storage chamber, interconnected by a system of openings with gates and a rail track with a pencil transfer machine mounted on it.
  • the supply of sockets with protective plugs installed after loading two pencil cases into the sockets and attached to the sockets for welding, allows to obtain a sealed internal cavity of the socket and, thereby, create an additional safety barrier.
  • loading two canisters into the slot allows them to be installed one on top of the other and, when the canisters are equipped with shock absorbers, ensure their tightness and the ability to be removed from the slot if it falls into the slot.
  • shock absorbers ensure their tightness and the ability to be removed from the slot if it falls into the slot.
  • the supply of protective plugs with sampling tubes connecting the internal cavity of the nest with the serviced zone through the shutoff valve allows monitoring the tightness of the nest and the case with SNF during storage.
  • the air is pumped out in several stages from the inner cavity of the nests with the canisters installed in them in several stages until the gas medium in the inner cavity of the nests with an oxygen content of no more than 0.4% is received and pressure 0.06 - 0.07 MPa.
  • This allows during the long-term storage process to periodically monitor the tightness of the "pencil cases - socket" system by measuring the pressure in the cavity of the storage socket. At pressures below 0.09 MPa, the socket and the pencil case are airtight. At pressures above 0.09 MPa, the tightness of the "pencil cases - case" system is broken.
  • the identification of the leaky element of the system is carried out by measuring the oxygen content in the gas environment of the socket. If the oxygen content in the cavity of the nest reaches 6 - 7%, the tightness of the nest is broken and air enters from the chamber. If the oxygen content in the nest remains at the same level, and the pressure of the gas medium exceeds 0.09 MPa, this signals a loss of tightness of the canister due to the ingress of gas from the canister, which is under overpressure.
  • Providing the storage chamber with equipment that allows remote loading of canisters from SNF into the nests of the storage chamber and the installation of protective plugs in them, in particular a canister reloading machine, can increase safety during loading of canisters from SNF into the nests of the storage chamber, long-term storage and subsequent delivery of SNF for reprocessing .
  • the location of the exhaust pipes on the roof of the chamber also contributes to an increase in natural traction by utilizing the height of the chamber.
  • the passage of the nests through the mortgages installed in the upper floor and their support in the thrust bearings installed on the lower floor of the storage chamber in alignment with the mortgages allows the nests to be installed vertically and, with the temperature extension of the nests, allow them to move vertically inside the mortgages.
  • OTBC loaded into ampoules of fuel bundles of the RBMK-1000 reactor or SFAs of the VVER-1000 reactor
  • FIG. 1 The proposed storage is illustrated by the drawings shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3.
  • FIG. 1 shows the proposed storage in the context
  • FIG. 3 is a diagram of the transfer of loaded pencil cases from the pencil picking chamber to the storage chamber.
  • the storehouse contains (see Fig. 1) a storage room 1 with monolithic reinforced concrete walls 2 and an upper 3 and lower 4 floors, between which sockets 5 for storage of canisters 6 are mounted 6. Sockets 5 are installed in the chamber 1 in rows with a step of 1 x 1 m.
  • the ventilation system includes embedded pipes 7 installed in the lower floor 4 of the chamber 1, connecting the chamber 1 to the under-chamber space 8, which, in turn, is connected by means of the supply ducts 9 to the air intake devices 10, and the upper part 1 1 of the chamber 1 is connected by exhaust ducts 12 made inside monolithic walls, with exhaust pipes 13 located on the roof 14 of the chamber 1.
  • Socket 5 consists of a housing 18 and a protective plug 19.
  • the housing 18 consists of a stepped head 20, a pipe 21 and a bottom 22, interconnected by welding. Inside the pipe 21, guide ribs 23 are installed in welding in three tiers.
  • the protective plug 19 is installed in the housing 18 and attached to it
  • the protective plug 19 is equipped with a sampling tube 24 with a shut-off valve 25.
  • a reloading machine 27 which provides remote loading of canisters 6 with SNF into the housing 18 of sockets 5 and the subsequent installation of protective plugs 19 in them.
  • KKP 28 (see Fig. 3) is connected to the chamber 1 with openings 29 and 30, blocked by gates 31 and 32, respectively, as well as by rail 33 with a transfer machine 34 canisters installed on it 6.
  • KKP 28 is equipped with equipment (not shown in the drawings) providing loading of SFAs into the canisters 6, sealing the canisters 6 by welding and filling them with nitrogen-helium mixture under positive pressure, as well as a manipulator 35 used to load the canisters from spent nuclear fuel into the transfer machine 34.
  • the proposed storage is operated as follows.
  • the loaded SNF canisters 6 through the opening 29 with an open gate 31 are lowered from the KKP 28 by the manipulator 35 into the transfer machine 34, which moves along the rail under the opening 30.
  • two loaded SNF canisters 6 are sequentially pulled into the slots of the rotary magazine (not shown in the drawings ) reloading machine 27.
  • Reloading machine 27 from the socket 5 is removed the protective plug 19 and is placed in the third socket of the rotary magazine. Two cases 6 and a protective plug 19 are successively lowered into the socket 5 one after the other.
  • the tightness of the system “canisters - socket” is periodically monitored by measuring the pressure in the cavity of the socket 5 through a sampling tube 24 and an open shut-off valve 25. At a pressure below 0.09 MPa, the socket 5 and the pencil case 6 are airtight. At pressures above 0.09 MPa, the tightness of the "pencil cases - case” system is broken.
  • the identification of the leaky element of the system is carried out by measuring the oxygen content in the gas environment of the socket 5. If the oxygen content in the cavity of the socket 5 reaches 6 - 7%, the tightness of the socket is broken.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Изобретение относится к атомной энергетике и предназначено для сухого хранения отработавшего ядерного топлива. Хранилище содержит камеру хранения с монолитными железобетонными защитными стенами и установленными между верхним и нижним перекрытиями гнездами, которые снабжены защитными пробками, устанавливаемыми после загрузки двух пеналов и снабженными трубками, соединяющими через запорный клапан внутреннюю полость гнезда с обслуживаемой зоной. Камера хранения снабжена оборудованием, обеспечивающим дистанционную загрузку пеналов с отработавшим ядерным топливом в гнезда хранения и установку в них защитных пробок. Естественная система вентиляции содержит установленные в нижнем перекрытии камеры закладные трубы, соединяющие камеру с подкамерным пространством, соединенным, в свою очередь, посредством приточных каналов с воздухозаборными устройствами. Верхняя часть камеры соединена вытяжными каналами с выхлопными трубами, расположенными на крыше камеры. Технический результат заключается в создании дополнительного барьера безопасности за счет выполнения герметичного гнезда, возможности контроля, как его герметичности, так и герметичности пеналов с топливом в процессе хранения, и повышении естественной тяги в хранилище.

Description

ХРАНИЛИЩЕ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА
Изобретение относится к атомной энергетике и предназначено для сухого хранения отработавшего ядерного топлива реакторов РБМК-1000 и ВВЭР-1000.
Хранение отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) является существенной частью любого ядерного топливного цикла. Это может быть временное хранение до переработки отработавшего ядерного топлива, либо достаточно длительное хранение до захоронения топлива в могильниках. Суммарные объемы отработавшего топлива, подлежащего хранению, непрерывно возрастают из-за значительно меньших производственных возможностей перерабатывающих заводов.
Основу ядерно-энергетического парка России составляют реакторы ВВЭР- 1000 и РБМК-1000. Для реакторов типов ВВЭР и РБМК-1000 принята концепция замкнутого ядерного топливного цикла. Переработка ОЯТ реакторов ВВЭР-1000 и РБМК-1000 пока не проводится, и его хранение в безопасных условиях в течение длительного времени становится актуальной задачей, учитывая практически полное исчерпание вместимости приреакторных бассейнов хранения ОЯТ.
Известно хранилище отработанного ядерного топлива (патент N° 2 273 067, МПК G 21F 9/34), содержащее вертикальную скважину с перемычкой в верхней части скважины, размещенные в в скважине контейнеры (гнезда) с пеналами с отработавшим ядерным топливом и систему вентиляции скважины. Контейнеры выполнены в виде цилиндров с перфорированными участками в нижней части и установлены вертикально на забой скважины. Пеналы с отработавшим ядерным топливом расположены в контейнерах один над другим. При этом в скважине установлен, по меньшей мере, один свободный контейнер, а перемычка в верхней части скважины установлена ниже верхних торцов контейнеров. Контейнеры с пеналами с отработавшим ядерным топливом расположены по периметру скважины, а свободный контейнер установлен между ними в центре скважины.
В известном хранилище пеналы загружаются в контейнеры (гнезда) один на другой в виде гирлянды и удерживаются в контейнерах на заданной высоте с помощью проставок, а по центру с помощью центраторов. Выделяемое при хранении ОЯТ тепло отводится в атмосферу естественным проветриванием. Холодный воздух через перфорированные участки контейнеров попадает во внутреннее пространство контейнеров и, нагреваясь, поднимается вверх и выводится в атмосферу. При необходимости извлечения нижнего пенала верхние пеналы с ОЯТ перегружаются в свободный контейнер без извлечения на поверхность, а нижний пенал извлекается для ремонта или на переработку.
Известное хранилище выбрано заявителем в качестве прототипа.
К недостаткам известного хранилища относится то, что атмосферный воздух, будет опускаться по скважине в пространстве между контейнерами с малой скоростью вследствие значительного сечения пространства между контейнерами. Исходя из этого, воздух в перфорированные участки контейнеров будет поступать уже предварительно подогретым от стенок контейнеров, что приведет к уменьшению его плотности и, соответственно, к снижению естественной тяги, создающейся за счет разности плотностей воздуха в нижней и верхней частях скважины.
В результате, особенно в летний период, снижение естественной тяги может привести повышению температуры пеналов с ОЯТ.
Наличие перфорированных участков в нижней части гнезд не позволяет использовать гнезда в качестве дополнительного барьера безопасности.
В случае падения пенала в контейнер глубиной 40-50м, неизбежно произойдет разрушение пенала и попадание ОЯТ в контейнер, что приведет к радиоактивному загрязнению как контейнера, так и скважины в целом. Кроме того, извлечение из контейнера разрушенного пенала, упавшего с такой высоты, будет практически невозможно.
Транспортирование, загрузка и выгрузка пеналов с ОЯТ из контейнеров должна осуществляться дистанционно специальным загрузочным устройством, обеспечивающим автоматическое зацепление и расцепление пеналов захватами и радиационную защиту при проведении этих операций. Исходя из этого, строительство скважин глубиной 40-50м, и обеспечение каждой скважины сложными загрузочными устройствами потребует больших материальных затрат. Задачей изобретения является повышение безопасности в процессе загрузки пеналов с ОЯТ в гнезда, при длительном хранении и при последующей выдаче ОЯТ на переработку.
Технический результат, получаемый при внедрении изобретения, заключается в создании дополнительного барьера безопасности за счет выполнения герметичного гнезда, возможности контроля, как его герметичности, так и герметичности пеналов с ОЯТ в процессе хранения, и повышении естественной тяги в хранилище.
Указанный технический результат достигается тем, что в хранилище отработавшего ядерного топлива, включающем установленные вертикально контейнеры (гнезда), выполненные в виде цилиндров, пеналы с отработавшим ядерным топливом, расположенные в гнездах один над другим и систему вентиляции, хранилище снабжено камерой с монолитными железобетонными защитными стенами, в которой гнезда установлены между ее верхним и нижним перекрытиями. Гнезда снабжены защитными пробками, устанавливаемыми в гнезда на сварке после загрузки двух пеналов и снабженными пробоотборными трубками, соединяющими через запорный клапан внутреннюю полость гнезда с обслуживаемой зоной. Камера хранения снабжена оборудованием, обеспечивающим дистанционную загрузку пеналов с отработавшим ядерным топливом в гнезда хранения и установку в них защитных пробок. Система вентиляции включает в себя установленные в нижнем перекрытии камеры закладные трубы, соединяющие камеру с подкамерным пространством, соединенным, в свою очередь, посредством приточных каналов с воздухозаборными устройствами, а верхняя часть камеры соединена вытяжными каналами, выполненными внутри стен камеры, с выхлопными трубами, расположенными на крыше камеры.
В частном случае исполнения гнезда проходят через закладные, установленные в верхнем перекрытии, и опираются в подпятники, установленные на нижнем перекрытии камеры хранения.
В другом частном случае исполнения к камере хранения примыкает камера комплектации пеналов, соединенные между собой системой проемов с шиберами и рельсовым путем с установленной на нем передаточной машиной пеналов. з Снабжение хранилища камерой с монолитными железобетонными защитными стенами, в которой гнезда установлены между ее верхним и нижним перекрытиями, позволяет осуществить строительство на поверхности и монтаж гнезд между перекрытиями с помощью строительных кранов до возведения над камерой крыши и, тем самым, уменьшить высоту хранилища и сократить затраты на его строительство.
Снабжение гнезд защитными пробками, устанавливаемыми после загрузки двух пеналов в гнезда и присоединяемыми к гнездам на сварке, позволяет получить герметичную внутреннюю полость гнезда и, тем самым, создать дополнительный барьер безопасности. Кроме того, загрузка в гнездо двух пеналов позволяет установить их один на другой и, при снабжении пеналов амортизаторами, обеспечить сохранение их герметичности и возможность извлечения из гнезда в случае падения в гнездо. В результате обеспечивается безопасность загрузки пеналов в гнезда, их длительное хранение и последующая выдача пеналов с ОЯТ на переработку.
Снабжение защитных пробок пробоотборными трубками, соединяющими через запорный клапан внутреннюю полость гнезда с обслуживаемой зоной, позволяет осуществлять контроль герметичности гнезда и пенала с ОЯТ в процессе хранения.
После установки пеналов в гнездо и приварки к нему пробки через пробоотборную трубку из внутренней полости гнезд с установленными в них пеналами в несколько приемов откачивается воздух и подается азот до получения во внутренней полости гнезд газовой среды с содержанием в ней кислорода не более 0,4 % и давлением 0,06 - 0,07 МПа. Это позволяет в процессе длительного хранения периодически осуществлять контроль герметичности системы «пеналы - гнездо» путем измерения давления в полости гнезда хранения. При давлении ниже 0,09 МПа гнездо и пенал герметичны. При давлении выше 0,09 МПа, герметичность системы «пеналы - корпус» нарушена. Идентификация негерметичного элемента системы осуществляется замером содержания кислорода в газовой среде гнезда. В случае если содержание кислорода в полости гнезда достигло 6 - 7 %, нарушена герметичность гнезда и в него поступает воздух из камеры. В случае если содержание кислорода в гнезде осталось на прежнем уровне, а давление газовой среды превышает 0,09МПа, это сигнализирует о потере герметичности пенала, вследствие попадания газа из пенала, находящегося под избыточным давлением.
Осуществляемые в этих случаях либо перегрузка пеналов из негерметичного гнезда, либо перегрузка ОТВС из негерметичных пеналов позволяют повысить безопасность хранения ОЯТ в предлагаемом хранилище.
Снабжение камеры хранения оборудованием, обеспечивающим дистанционную загрузку пеналов с ОЯТ в гнезда камеры хранения и установку в них защитных пробок, в частности перегрузочной машиной пеналов, позволяет повысить безопасность в процессе загрузки пеналов с ОЯТ в гнезда камеры хранения, длительного хранения и последующей выдачи ОЯТ на переработку.
Включение в систему вентиляции установленных в нижнем перекрытии камеры закладных труб, соединяющих камеру с подкамерным пространством, соединенным, в свою очередь, посредством приточных каналов с воздухозаборными устройствами, позволяющее подать свежий атмосферный воздух непосредственно в нижнюю часть камеры и соединение верхней части камеры вытяжными каналами, выполненными внутри стен камеры, позволяющее сохранить плотность нагретого воздуха в вытяжных каналах, позволяет увеличить естественную тягу, создаваемую за счет разности плотностей подаваемого в нижнюю часть камеры атмосферного воздуха и нагретого воздуха в верхней части камеры.
Расположение выхлопных труб на крыше камеры также способствует увеличению естественной тяги за счет использования высоты камеры. Прохождение гнезд через закладные, установленные в верхнем перекрытии, и их опирание в подпятники, установленные на нижнем перекрытии камеры хранения соосно с закладными, позволяет установить гнезда вертикально и, при температурном удлинении гнезд, позволить им перемещаться в вертикальном направлении внутри закладных.
Примыкание к камере хранения камеры комплектации пеналов, соединенных между собой системой проемов с шиберами и рельсовыми путями с установленными на них передаточной машиной пеналов позволяет, в случае доставки OTBC (загруженных в ампулы пучков твэлов реактора РБМК-1000 или ОТВС реактора ВВЭР-1000) в предлагаемое хранилище не загруженными в пеналы, осуществить в камере комплектации пеналов загрузку ОТВС в пеналы и передать загруженные пеналы с помощью передаточной машины пеналов в предлагаемое хранилище.
Предлагаемое хранилище иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3.
На фиг. 1 изображено предлагаемое хранилище в разрезе;
на фиг.2 - гнездо хранения, загруженное пеналами и закрытое защитной пробкой; на фиг. 3 -схема передачи загруженных пеналов из камеры комплектации пеналов в камеру хранения.
Хранилище содержит (см. фиг. 1) камеру хранения 1 с монолитными железобетонными стенами 2 и верхним 3 и нижним 4 перекрытиями, между которыми смонтированы гнезда 5 хранения пеналов 6. Гнезда 5 установлены в камере 1 по рядам с шагом 1 х 1 м.
Для охлаждения гнезд 5 и загруженных в них пеналов 6 хранилище снабжено естественной системой вентиляции. Система вентиляции содержит установленные в нижнем перекрытии 4 камеры 1 закладные трубы 7, соединяющие камеру 1 с подкамерным пространством 8, соединенным, в свою очередь, посредством приточных каналов 9 с воздухозаборными устройствами 10, а верхняя часть 1 1 камеры 1 соединена вытяжными каналами 12, выполненными внутри монолитных стен, с выхлопными трубами 13, расположенными на крыше 14 камеры 1.
В верхнем перекрытии 3 (см. фиг. 2) установлены закладные 15, а соосно с ними на нижнем перекрытии 4 закреплены подпятники 16, снабженные направляющими ребрами 17. В подпятниках 16 вертикально установлены цилиндрические гнезда 5, проходящие через закладные 15 верхнего перекрытия 3. Гнездо 5 состоит из корпуса 18 и защитной пробки 19. Корпус 18 состоит из ступенчатого оголовка 20, трубы 21 и донышка 22, соединенных между собой на сварке. Внутри трубы 21 установлены на сварке в три яруса направляющие ребра 23. Защитная пробка 19 устанавливается в корпус 18 и присоединяется к нему на
б сварке после установки в него друг на друга двух пеналов 6. Защитная пробка 19 снабжена пробоотборной трубкой 24 с запорным клапаном 25.
В камере 1 устанавливается (см. фиг. 1) на подкрановых путях 26 перегрузочная машина 27, обеспечивающая дистанционную загрузку пеналов 6 с ОЯТ в корпуса 18 гнезд 5 и последующую установку в них защитных пробок 19.
В случае доставки в предлагаемое хранилище ОТВС (загруженных в ампулы пучков твэлов реактора РБМК-1000 или ОТВС реактора ВВЭР-1000) незагруженными в пеналы 6, загрузка ОТВС в них осуществляется в камере 28 комплектации пеналов 6 (ККП), примыкающей к камере 1.
ККП 28 (см. фиг. 3) соединена с камерой 1 проемами 29 и 30, перекрываемыми шиберами 31 и 32 соответственно, а также рельсовым путем 33 с установленным на нем передаточной машиной 34 пеналов 6. ККП 28 снабжена оборудованием (на чертежах не показанным), обеспечивающим загрузку ОТВС в пеналы 6, герметизацию пеналов 6 сваркой и их заполнение азотно-гелиевой смесью под избыточным давлением, а также манипулятором 35, служащим для загрузки пеналов с ОЯТ в передаточную машину 34.
Предлагаемое хранилище эксплуатируется следующим образом.
Загруженные ОЯТ пеналы 6 через проем 29 с открытым шибером 31 опускают из ККП 28 манипулятором 35 в передаточную машину 34, которая по рельсовому пути перемещается под проем 30. Через проем 30 два загруженных ОЯТ пенала 6 последовательно втягиваются в гнезда поворотного магазина (на чертежах не показан) перегрузочной машины 27. После загрузки пеналов 6 перегрузочная машина 27 устанавливается над гнездом 5 камеры 1. Перегрузочной машиной 27 из гнезда 5 извлекается защитная пробка 19 и размещается в третьем гнезде поворотного магазина. В гнездо 5 последовательно один на другой опускаются два пенала 6 и защитная пробка 19. После установки в гнездо 5 защитной пробки 19 над гнездом 5 создаются безопасные условия работы персонала, которым осуществляется герметизация гнезда 5 сваркой кромок защитной пробки 19 и корпуса 18, после чего через пробоотборную трубку 24 и запорный клапан 25 из внутренней полости гнезда 5 в несколько приемов откачивается воздух и подается азот до получения в ней газовой среды с содержанием кислорода не более 0,4 % и давлением 0,06 - 0,07 МПа. Отведение тепла осуществляется естественной системой вентиляции. Атмосферный воздух через воздухозаборные устройства 10 и приточные каналы 9 поступает в подкамерное пространство 8, из которого по закладным трубам 7 нижнего перекрытия 4 попадает в камеру 1. Нагретый стенками гнезд 5 воздух поднимается в верхнюю часть 11 камеры 1 и по вытяжным каналам 12 через выхлопные трубы 13 сбрасывается в атмосферу.
В процессе длительного хранения периодически осуществляется контроль герметичности системы «пеналы - гнездо» путем измерения давления в полости гнезда 5 через пробоотборную трубку 24 и открытый запорный клапан 25. При давлении ниже 0,09 МПа гнездо 5 и пенал 6 герметичны. При давлении выше 0,09 МПа, герметичность системы «пеналы - корпус» нарушена. Идентификация негерметичного элемента системы осуществляется замером содержания кислорода в газовой среде гнезда 5. В случае если содержание кислорода в полости гнезда 5 достигло 6 - 7 %, нарушена герметичность гнезда.
В случае если содержание кислорода в гнезде 5 осталось на прежнем уровне, а давление газовой среды превышает 0,09МПа, это сигнализирует о потере герметичности пенала 6, вследствие поступления газа из пенала 6, находящегося под избыточным давлением.
В этих случаях осуществляется либо перегрузка пеналов 6 из негерметичного гнезда 5, либо перегрузка ОТВС из негерметичных пеналов 6 в герметичные, что позволяет повысить безопасность хранения ОЯТ в предлагаемом хранилище.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Хранилище отработавшего ядерного топлива, снабженное камерой хранения, в которой гнезда с защитными пробками установлены между ее верхним и нижним перекрытиями, оборудованием, обеспечивающим дистанционную загрузку пеналов с отработавшим ядерным топливом, размещаемых в гнездах один над другим и системами естественной вентиляции и проботбора, отличающееся тем, хранилище снабжено камерой комплектации пеналов, камера хранения и камера комплектации пеналов соединены между собой системой проемов с шиберами и рельсовыми путями с установленной на них передаточной машиной пеналов.
2. Хранилище по п. 1 , отличающееся тем, что камера комплектации пеналов снабжена оборудованием, обеспечивающим загрузку отработавших тепловыделяющих сборок в пеналы, герметизацию пеналов сваркой и их заполнение азотно-гелиевой смесью и манипулятором для последующей загрузки пеналов в передаточную машину пеналов.
PCT/RU2016/000277 2016-05-10 2016-05-10 Хранилище отработавшего ядерного топлива WO2017196200A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2016/000277 WO2017196200A1 (ru) 2016-05-10 2016-05-10 Хранилище отработавшего ядерного топлива

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2016/000277 WO2017196200A1 (ru) 2016-05-10 2016-05-10 Хранилище отработавшего ядерного топлива

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017196200A1 true WO2017196200A1 (ru) 2017-11-16

Family

ID=60267841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2016/000277 WO2017196200A1 (ru) 2016-05-10 2016-05-10 Хранилище отработавшего ядерного топлива

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2017196200A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113421686A (zh) * 2021-06-25 2021-09-21 中国核电工程有限公司 一种用于混凝土干法贮存系统的可移动式支撑装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753925A (en) * 1994-06-29 1998-05-19 Hitachi, Ltd. Radioactive waste storage facility
RU2212720C1 (ru) * 2002-03-11 2003-09-20 Кедровский Олег Леонидович Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой
RU78980U1 (ru) * 2008-05-08 2008-12-10 Открытое Акционерное Общество "345 Механический Завод" (Оао "345 Мз") Комплекс для обработки контейнеров с радиоактивными отходами
RU2572361C1 (ru) * 2014-11-27 2016-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральная ядерная организация "Горно-химический комбинат" (ФГУП ФЯО "ГХК") Хранилище отработавшего ядерного топлива

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5753925A (en) * 1994-06-29 1998-05-19 Hitachi, Ltd. Radioactive waste storage facility
RU2212720C1 (ru) * 2002-03-11 2003-09-20 Кедровский Олег Леонидович Способ длительного хранения оят в скважинах большого диаметра с трехслойной сталебетонной обсадкой
RU78980U1 (ru) * 2008-05-08 2008-12-10 Открытое Акционерное Общество "345 Механический Завод" (Оао "345 Мз") Комплекс для обработки контейнеров с радиоактивными отходами
RU2572361C1 (ru) * 2014-11-27 2016-01-10 Федеральное государственное унитарное предприятие Федеральная ядерная организация "Горно-химический комбинат" (ФГУП ФЯО "ГХК") Хранилище отработавшего ядерного топлива

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113421686A (zh) * 2021-06-25 2021-09-21 中国核电工程有限公司 一种用于混凝土干法贮存系统的可移动式支撑装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220130564A1 (en) Method for storing nuclear waste below grade
EP1849163B1 (en) Manifold system for the ventilated storage of high level waste and a method of using the same to store high level waste in a below-grade environment
US7933374B2 (en) System and method of storing and/or transferring high level radioactive waste
US9460821B2 (en) System and method for the ventilated storage of high level radioactive waste in a clustered arrangement
JP7121856B2 (ja) 使用済み核燃料の貯蔵と輸送のための多部品キャスク
US8718220B2 (en) Manifold system for the ventilated storage of high level waste and a method of using the same to store high level waste in a below-grade environment
RU2572361C1 (ru) Хранилище отработавшего ядерного топлива
US10706975B2 (en) Operating floor confinement and nuclear plant
US4832903A (en) Dry storage arrangements for nuclear fuel
WO2017196200A1 (ru) Хранилище отработавшего ядерного топлива
RU2490734C1 (ru) Способ обращения с отработавшим ядерным топливом реактора рбмк-1000 и устройства для его осуществления
US20230268095A1 (en) Impact amelioration system for nuclear fuel storage
RU2491665C1 (ru) Способ обращения с отработавшим ядерным топливом реактора рбмк-1000 и устройства для его осуществления
RU2562055C2 (ru) Герметичный пенал хранения отработавшего ядерного топлива реактора рбмк-1000
RU2796637C1 (ru) Хранилище отработавшего ядерного топлива
JP4109125B2 (ja) 使用済み燃料貯蔵施設の保守方法
UA23224U (en) Complex of equipment for transportation of irradiated heat liberation assemblies from one reactor block for reburning at block of another reactor
WO2024112228A1 (ru) Хранилище отработавшего ядерного топлива
CN105336383B (zh) 一种破损燃料棒水下封装装置及方法
RU2273903C1 (ru) Способ сухого контейнерного хранения отработавших тепловыделяющих сборок
RU2273067C1 (ru) Хранилище отработанного ядерного топлива
RU2400847C1 (ru) Способ демонтажа кессонов из хранилища судов атомно-технологического обслуживания с нештатно размещенными в них дефектными отвс
JP2007528289A (ja) 生態学的に危険な物質を地下に保管するための方法及び方法を実施するための装置
RU2266578C2 (ru) Контейнер для транспортировки и сухого хранения отработанного ядерного топлива ядерных реакторов
RU2189648C1 (ru) Металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок твэл ядерных реакторов

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16901802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16901802

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1