WO2022081039A1 - Basket of a transportation packaging system for spent fuel assemblies - Google Patents

Basket of a transportation packaging system for spent fuel assemblies Download PDF

Info

Publication number
WO2022081039A1
WO2022081039A1 PCT/RU2020/000669 RU2020000669W WO2022081039A1 WO 2022081039 A1 WO2022081039 A1 WO 2022081039A1 RU 2020000669 W RU2020000669 W RU 2020000669W WO 2022081039 A1 WO2022081039 A1 WO 2022081039A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
disks
cover
heat
basket
sfas
Prior art date
Application number
PCT/RU2020/000669
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2022081039A8 (en
Inventor
Лев Николаевич КОЖАЕВ
Илья Алексеевич БАРЧЕНКОВ
Владимир Иванович КЕЧИН
Евгений Григорьевич КУДЕЛЬНИК
Александр Викторович ВИНОГРАДОВ
Олег Сергеевич АБРАШКИН
Андрей Николаевич КАРЛЫШКИН
Сергей Сергеевич КУКАНОВ
Сергей Юрьевич ГУЛАКОВ
Мария Юрьевна ИОНОВА
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно - Исследовательский Институт Экспериментальной Физики"
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 "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно - Исследовательский Институт Экспериментальной Физики" filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно - Исследовательский Институт Экспериментальной Физики"
Priority to HU2300028A priority Critical patent/HUP2300028A1/en
Publication of WO2022081039A1 publication Critical patent/WO2022081039A1/en
Publication of WO2022081039A8 publication Critical patent/WO2022081039A8/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/005Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • G21F5/008Containers for fuel elements
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/02Transportable or portable shielded containers with provision for restricted exposure of a radiation source within the container

Definitions

  • the invention relates to nuclear power, to devices for handling spent nuclear fuel (SNF) of nuclear power plants (NPPs) with reactor units VVER L 000/1200/1 ZOO/TOI in the form of irradiated fuel assemblies (SFA) and can be used for their placement in a container during transportation and / or storage.
  • SNF spent nuclear fuel
  • NPPs nuclear power plants
  • reactor units VVER L 000/1200/1 ZOO/TOI reactor units VVER L 000/1200/1 ZOO/TOI in the form of irradiated fuel assemblies (SFA) and can be used for their placement in a container during transportation and / or storage.
  • Known container cover for transportation and storage of spent nuclear fuel (SNF) (p. RF No. 2642853, publ. two spacer grids made of stainless steel, between them there are hexagonal tubes for accommodating fuel assemblies, having neutron protection and installed relative to the axis of the central tube in two annular rows.
  • the sections are mounted on a base consisting of a spacer support with holes. Heat-removing disks are installed between the spacer grids parallel to them, and steel racks are installed parallel to the hexagonal pipes.
  • the neutron shield is installed inside each face of the pipe in the form of a plate made of a boron-containing composite.
  • - load-bearing elements of the casing are made of a material (aluminum alloy), which has low strength characteristics under dynamic emergency impacts in the upper temperature range (up to +350°C);
  • a cover was chosen for placement and storage of spent fuel assemblies of the VVER-1000 reactor (p. RF No. 2453007, publ. 06/10/2012), containing a central tube, spacer grids with twenty tubes, in which spent fuel assemblies are placed.
  • the pipes are made in the form of a hexagon and they are installed in two annular rows relative to the axis of the central pipe, separated by an intermediate pipe. Pipes in a row are mated with each other by ribs, and part of the faces on the outside is lined with radiation protection overlays.
  • - load-bearing elements of the casing are made of a material (aluminum alloy), which has low strength characteristics under dynamic emergency impacts in the upper temperature range (up to +350°C);
  • Radiation protection linings are made of expensive material based on amorphous boron.
  • the technical result consists in ensuring the optimal nuclear-safe arrangement of 18 SFAs in the casing dimensions, efficient heat removal from the SFA installation area due to the creation of thermal bridges in heat-removing disks and inserts of the central tube, heat-conducting contacts between the casing and the inner cylindrical surface of the container body, increased strength of the casing design for spacing SFA under emergency dynamic effects due to the use of steel in the composition of all load-bearing elements of the casing.
  • the cover for the transport packaging kit with irradiated fuel assemblies contains a central tube, a base (frame), with sectional disks with holes located on it, into which one-piece hexagonal pipes are installed in two annular rows relative to the axis of the cover for placing SFAs .
  • Composite central tube of the cover is made of heat-removing inserts. Between two adjacent sectional disks, heat-removing disks are placed, which together form sections fastened together by fasteners. Additional openings in the sections form channels that ensure uniform filling of the internal free volumes of the container with a moderator in emergency operating conditions.
  • the hexagonal tubes of the case are made of three layers, the inner layer is a cellular structure made up of spacer frames in which the tiles are located. neutron-absorbing material, while the ends of the hexagonal tubes are sealed.
  • Hexagonal pipes, sectional discs, clamping devices, fasteners are made of corrosion-resistant steel
  • the three-layer design of the hexagonal tubes of the cover allows you to place the required amount of neutron-absorbing material, ensures its uniform distribution in the volume of the hexagonal tube and excludes its exit from the sealed volume under normal and emergency operating conditions.
  • the geometry and perforation of the sectional and heat-removing disks with the formation of channels ensures uniform filling of the internal free volumes of the container with a moderator (water, ice, snow, steam) in emergency operating conditions.
  • Figure 1 shows the design of the transport cover
  • in fig. 2 is a top view of figure 1; in fig. 3 - design of a hexagonal pipe; in fig. 4 - design of the heat-removing disk; in fig. 5 - design of the clamping device; in fig. 6 - cover design in three-dimensional image.
  • the cover is a metal structure consisting of eighteen hexagonal tubes 1, nine stacking sections of sectional disks 2 and heat-removing disks 3, a composite central tube of heat-removing inserts 4, upper 5 and lower 6 disks, lead-in ring 7, plate 8, eighteen clamping devices 9.5 sockets 10 over each hexagon tube 1 and gripper 11.
  • the material of hexagonal pipes, discs, clamping devices is corrosion-resistant steel 12X18SH0T, heat-removing discs and inserts are AMgZ aluminum alloy.
  • Each face of the hexagonal casing tube (Fig. 3) is a three-layer structure.
  • the inner layer 12 consists of two triangular profiles forming a hexagon with a turnkey dimension of 243 mm.
  • the outer layer 13 consists of two triangular profiles forming a hexagon with a turnkey dimension of 279 mm.
  • a layer of neutron-absorbing material based on boron carbide is placed between the inner and outer layers of the pipe. Structurally, this layer is a cellular structure composed of spacer frames 14, in which tiles 15 of boron-containing composite are located. The sealing of this volume is ensured by welding end caps 16 and longitudinal welding of the outer and inner layers of the hexagonal tube of the cover.
  • Each of the nine stacking sections of the cover consists of four disks of complex shape: two sectional and two heat-removing disks (Fig. 4).
  • the disks of the section are fastened together by fasteners made of corrosion-resistant steel (not shown in the figure).
  • Sections are installed at a certain distance one above the other.
  • Structural elements of the aluminum alloy case carry out heat removal from the SFA installation area to the inner cylindrical surface of the container.
  • Sectional discs 2 ensure the optimal location of SFAs in the inner cavity of the container.
  • Upper 5 and lower 6 disks provide additional rigidity of the case in horizontal and vertical position.
  • a removable grip 11 is provided for a load gripping device (not shown in the figure).
  • the case has grooves 17 (Fig. 2) necessary to exclude its rotation relative to the axis of the container.
  • the socket 10 is a metal structure made of six petals welded together.
  • the bell is used to guide SFAs when they are loaded into the case.
  • the clamping device (Fig. 5) provides compression of the empty and loaded case in the inner cavity of the container with its horizontal and vertical orientation.
  • the clamping device consists of a cup 18, an axle 19, a central spring 20, a set of springs 21, a movable disk 22, a cage 23.
  • the cage 23 has six grooves 24 to enable the SFA to be installed in six orientations with an angle of 60°.
  • the inventive cover of the transport packaging kit for irradiated fuel assemblies is operated as follows: - the case with the help of a lifting device (not shown in Fig. 1) fixed on the grip 11 is installed vertically in the internal cavity of the container intended for transportation and storage of irradiated fuel assemblies of the VVER-Yu00/1200/1300/TOI reactor plant.
  • the cover is installed in a certain angular position using grooves 17, into which the container guides go; lead-in ring 7 simplifies the installation of the cover;
  • the cover is transported in a horizontal position.
  • the removal of the cover from the cavity of the container is carried out in order to carry out routine maintenance.

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)

Abstract

The invention relates to nuclear engineering, in particular to devices for handling spent nuclear fuel (SNF) in nuclear power plants (NPPs) in the form of spent fuel assemblies (SFAs) and can be used for receiving same inside a container during transportation and/or storage. A basket for a transportation packaging system containing spent fuel assemblies comprises a base, a central tube and sectioned disks with openings in which solid hexagonal tubes are mounted in two annular rows relative to the axis of the basket for receiving SFAs. The composite central tube of the basket is made of heat-removing inserts. Heat-removing disks which together form sections are disposed between two neighboring sectioned disks. Additional openings in the sections form channels. The hexagonal tubes of the basket are formed in three layers, the inner layer having a cellular structure composed of spacing frames in which tiles of neutron-absorbing material are disposed, the ends of the hexagonal tubes being sealed. The invention provides an optimal nuclear-safe arrangement of 18 SFAs within the dimensions of the basket.

Description

ЧЕХОЛ ТРАНСПОРТНОГО УПАКОВОЧНОГО КОМПЛЕКТА ДЛЯ ОБЛУЧЕННЫХ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК TRANSPORT PACKAGING CASE FOR IRRADIATED FUEL ASSEMBLY
Область техники, к которой относится изобретениеThe field of technology to which the invention belongs
Изобретение относится к ядерной энергетике, к устройствам для обращения с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) с реакторными установками ВВЭР Л 000/1200/1 ЗОО/ТОИ в виде облученных тепловыделяющих сборок (ОТВ С) и может быть использовано для их размещения в контейнере при транспортировании и/или хранении. The invention relates to nuclear power, to devices for handling spent nuclear fuel (SNF) of nuclear power plants (NPPs) with reactor units VVER L 000/1200/1 ZOO/TOI in the form of irradiated fuel assemblies (SFA) and can be used for their placement in a container during transportation and / or storage.
Предшествующий уровень техники Prior Art
Известен чехол контейнера для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) (п. РФ № 2642853, опубл. 29.01.2018), содержащий центральную несущую трубу из коррозионно-стойкой стали, на которой установлены скрепленные между собой секции, каждая из которых выполнена из двух дистанционирующих решеток из нержавеющей стали, между ними размещены шестигранные трубы для размещения тепловыделяющих сборок, имеющие нейтронную защиту и установленные относительно оси центральной трубы в два кольцевых ряда. Секции установлены на основание, состоящее из дистанционирующей опоры с отверстиями. Между дистанционирующими решетками параллельно им установлены теплоотводящие диски, а параллельно шестигранным трубам установлены стальные стойки. Нейтронная защита установлена внутри каждой грани трубы в виде пластины из борсодержащего композита. Known container cover for transportation and storage of spent nuclear fuel (SNF) (p. RF No. 2642853, publ. two spacer grids made of stainless steel, between them there are hexagonal tubes for accommodating fuel assemblies, having neutron protection and installed relative to the axis of the central tube in two annular rows. The sections are mounted on a base consisting of a spacer support with holes. Heat-removing disks are installed between the spacer grids parallel to them, and steel racks are installed parallel to the hexagonal pipes. The neutron shield is installed inside each face of the pipe in the form of a plate made of a boron-containing composite.
Недостатком данного чехла является: The disadvantage of this cover is:
- выполнение в виде составной конструкции из секций, что при эксплуатации контейнера может приводить к ступенчатости на внутренней поверхности шестигранных труб чехла в местах стыка между секциями; - execution in the form of a composite structure of sections, which, when the operation of the container can lead to staggering on the inner surface of the hexagonal tubes of the cover at the junction between the sections;
- несущие элементы конструкции чехла выполнены из материала (алюминиевый сплав), имеющего низкие прочностные характеристики при динамических аварийных воздействиях в верхнем диапазоне температур (до +350°С); - load-bearing elements of the casing are made of a material (aluminum alloy), which has low strength characteristics under dynamic emergency impacts in the upper temperature range (up to +350°C);
- неравномерное распределение нейтронопоглощающего материала по высоте чехла; - uneven distribution of neutron-absorbing material along the height of the cover;
- отсутствие на верхнем диске раструбов для направления ОТВС при их загрузке в чехол; - the absence of sockets on the upper disk for directing SFAs when they are loaded into the case;
- несущие элементы конструкции чехла из алюминиевого сплава не обеспечивают коррозионную стойкость к агрессивным средам. - load-bearing structural elements of the case made of aluminum alloy do not provide corrosion resistance to aggressive environments.
В качестве прототипа выбран чехол для размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР- 1000 (п. РФ № 2453007, опубл. 10.06.2012), содержащий центральную трубу, дистанционирующие решетки с двадцатью трубами, в которых размещаются отработавшие тепловыделяющие сборки. Трубы выполнены в виде шестигранника и установлены они в два кольцевых ряда относительно оси центральной трубы, разделенных промежуточной трубой. Трубы в ряду сопрягаются друг с другом ребрами, а часть граней с наружной стороны облицована накладками радиационной защиты. As a prototype, a cover was chosen for placement and storage of spent fuel assemblies of the VVER-1000 reactor (p. RF No. 2453007, publ. 06/10/2012), containing a central tube, spacer grids with twenty tubes, in which spent fuel assemblies are placed. The pipes are made in the form of a hexagon and they are installed in two annular rows relative to the axis of the central pipe, separated by an intermediate pipe. Pipes in a row are mated with each other by ribs, and part of the faces on the outside is lined with radiation protection overlays.
Недостатком данного чехла является: The disadvantage of this cover is:
- несущие элементы конструкции чехла выполнены из материала (алюминиевый сплав), имеющего низкие прочностные характеристики при динамических аварийных воздействиях в верхнем диапазоне температур (до +350°С); - load-bearing elements of the casing are made of a material (aluminum alloy), which has low strength characteristics under dynamic emergency impacts in the upper temperature range (up to +350°C);
- неравномерное распределение нейтронопоглощающего материала по граням шестигранной трубы; - uneven distribution of neutron-absorbing material along the edges of the hexagonal tube;
- отсутствие на верхнем диске раструбов для направления ОТВС при их загрузке в чехол; - the absence of sockets on the upper disk for the direction of SFA when loading them into a case;
- несущие элементы конструкции чехла из алюминиевого сплава не обеспечивают коррозионную стойкость к агрессивным средам; накладки радиационной защиты изготавливаются из дорогостоящего материала на основе аморфного бора. - load-bearing structural elements of the case made of aluminum alloy do not provide corrosion resistance to aggressive environments; Radiation protection linings are made of expensive material based on amorphous boron.
Раскрытие изобретения Disclosure of invention
Технический результат заключается в обеспечении оптимального ядернобезопасного расположения 18 ОТВС в габаритах чехла, эффективного теплоотвода из зоны установки ОТВС за счет создания тепловых мостов в теплоотводящих дисках и вставках центральной трубы, теплопроводящих контактов между чехлом и внутренней цилиндрической поверхностью корпуса контейнера, повышенной прочности конструкции чехла для дистанционирования ОТВС при аварийных динамических воздействиях за счет применения стали в составе всех несущих элементов чехла. The technical result consists in ensuring the optimal nuclear-safe arrangement of 18 SFAs in the casing dimensions, efficient heat removal from the SFA installation area due to the creation of thermal bridges in heat-removing disks and inserts of the central tube, heat-conducting contacts between the casing and the inner cylindrical surface of the container body, increased strength of the casing design for spacing SFA under emergency dynamic effects due to the use of steel in the composition of all load-bearing elements of the casing.
Технический результат достигается тем, что чехол для транспортного упаковочного комплекта с облученными тепловыделяющими сборками, содержит центральную трубу, основание (каркас), с расположенными на нем секционными дисками с отверстиями, в которые устанавливаются целиковые шестигранные трубы в два кольцевых ряда относительно оси чехла для размещения ОТВС. Составная центральная труба чехла выполнена из теплоотводящих вставок. Между двумя соседними секционными дисками размещены теплоотводящие диски, образующие вкупе секции, скрепленные между собой крепежными элементами. Дополнительные отверстия в секциях образуют каналы, обеспечивающие равномерное заполнение внутренних свободных объемов контейнера замедлителем в аварийных условиях эксплуатации. Шестигранные трубы чехла выполнены трехслойными, внутренний слой представляет ячеистую структуру, составленную из дистанционирующих рамок, в которых располагаются плитки нейтронопоглощающего материала, при этом торцы шестигранных труб загерметизированы. The technical result is achieved by the fact that the cover for the transport packaging kit with irradiated fuel assemblies contains a central tube, a base (frame), with sectional disks with holes located on it, into which one-piece hexagonal pipes are installed in two annular rows relative to the axis of the cover for placing SFAs . Composite central tube of the cover is made of heat-removing inserts. Between two adjacent sectional disks, heat-removing disks are placed, which together form sections fastened together by fasteners. Additional openings in the sections form channels that ensure uniform filling of the internal free volumes of the container with a moderator in emergency operating conditions. The hexagonal tubes of the case are made of three layers, the inner layer is a cellular structure made up of spacer frames in which the tiles are located. neutron-absorbing material, while the ends of the hexagonal tubes are sealed.
Шестигранные трубы, секционные диски, поджимные устройства, крепежные элементы выполнены из коррозионностойкой стали,Hexagonal pipes, sectional discs, clamping devices, fasteners are made of corrosion-resistant steel,
5 теплоотводящие диски и вставки центральной трубы - из алюминиевого сплава, обеспечивающие теплоотвод из зоны установки ОТВС (шестигранные трубы) к наружной цилиндрической поверхности чехла. В основании чехла под шестигранными трубами установлены устройства поджима, обеспечивающие поджатие пустого и загруженного чехла во внутренней полости контейнера при горизонтальной и вертикальной ориентации. На верхнем диске чехла предусмотрен съемный переходник для грузозахватного устройства. Каждая шестигранная труба снабжена раструбом для направления ОТВС при их загрузке в чехол. Чехол имеет пазы для исключения его вращения относительно контейнера. 5 Трехслойная конструкция шестигранных труб чехла позволяет разместить необходимое количество нейтронопоглощающего материала, обеспечивает его равномерное распределение в объеме шестигранной трубы и исключает его выход из герметизированного объема в нормальных и аварийных условиях эксплуатации. 0 Геометрия и перфорация секционных и теплоотводящих дисков с образованием каналов обеспечивает равномерное заполнение внутренних свободных объемов контейнера замедлителем (вода, лед, снег, пар) в аварийных условиях эксплуатации. 5 heat-removing disks and inserts of the central tube - made of aluminum alloy, providing heat removal from the SFA installation area (hexagonal tubes) to the outer cylindrical surface of the casing. At the base of the cover under the hexagonal pipes there are clamping devices that provide compression of the empty and loaded cover in the inner cavity of the container in horizontal and vertical orientation. On the upper disk of the cover there is a removable adapter for the load gripping device. Each hexagonal pipe is equipped with a socket for directing SFAs when they are loaded into the case. The case has grooves to exclude its rotation relative to the container. 5 The three-layer design of the hexagonal tubes of the cover allows you to place the required amount of neutron-absorbing material, ensures its uniform distribution in the volume of the hexagonal tube and excludes its exit from the sealed volume under normal and emergency operating conditions. 0 The geometry and perforation of the sectional and heat-removing disks with the formation of channels ensures uniform filling of the internal free volumes of the container with a moderator (water, ice, snow, steam) in emergency operating conditions.
Наличие контактирующих поверхностей между теплоотводящими вставками центральной трубы и теплоотводящих дисков чехла позволяет обеспечить эффективный теплоотвод из зоны установки ОТВС к внутренней цилиндрической поверхности корпуса контейнера. The presence of contact surfaces between the heat-removing inserts of the central tube and the heat-removing disks of the case makes it possible to ensure efficient heat removal from the SFA installation area to the inner cylindrical surface of the cask body.
Особенность исполнения шестигранных труб чехла в виде цельной бесстыковой конструкции и наличие раструбов повысили зо эксплуатационные характеристики чехла. Стальная конструкция шестигранных труб чехла позволила установить оптимальное количество теплоотводящих дисков при сохранении жесткости чехла в целом. The peculiarity of the execution of the hexagonal tubes of the cover in the form of a one-piece jointless design and the presence of sockets increased the operational characteristics of the cover. steel structure hexagonal tubes of the cover allowed to set the optimal number of heat-removing discs while maintaining the rigidity of the cover as a whole.
Лучший вариант осуществления Best Implementation
На фиг.1 изображена конструкция чехла транспортногоFigure 1 shows the design of the transport cover
5 упаковочного комплекта для облученных тепловыделяющих сборок; на фиг. 2 - вид сверху фиг.1 ; на фиг. 3 - конструкция шестигранной трубы; на фиг. 4 - конструкция теплоотводящего диска; на фиг. 5 - конструкция поджимного устройства; на фиг. 6 - конструкция чехла в объемном изображении. 5 packaging sets for irradiated fuel assemblies; in fig. 2 is a top view of figure 1; in fig. 3 - design of a hexagonal pipe; in fig. 4 - design of the heat-removing disk; in fig. 5 - design of the clamping device; in fig. 6 - cover design in three-dimensional image.
Чехол представляет собой металлическую конструкцию, состоящую из восемнадцати шестигранных труб 1 , девяти наборных секций из секционных дисков 2 и теплоотводящих дисков 3, составной центральной трубы из теплоотводящих вставок 4, верхнего 5 и нижнего 6 дисков, заходного кольца 7, плиты 8, восемнадцати поджимных устройств 9,5 раструбов 10 над каждой шестигранной трубой 1 и захвата 11. The cover is a metal structure consisting of eighteen hexagonal tubes 1, nine stacking sections of sectional disks 2 and heat-removing disks 3, a composite central tube of heat-removing inserts 4, upper 5 and lower 6 disks, lead-in ring 7, plate 8, eighteen clamping devices 9.5 sockets 10 over each hexagon tube 1 and gripper 11.
Материал шестигранных труб, дисков, поджимных устройств - коррозионностойкая сталь 12Х18Ш0Т, теплоотводящих дисков и вставок - алюминиевый сплав АМгЗ. The material of hexagonal pipes, discs, clamping devices is corrosion-resistant steel 12X18SH0T, heat-removing discs and inserts are AMgZ aluminum alloy.
Каждая грань шестигранной трубы чехла (фиг. 3) представляет0 собой трехслойную конструкцию. Внутренний слой 12 состоит из двух трехгранных профилей, образующих шестигранник с размером «под ключ» 243 мм. Внешний слой 13 состоит из двух трехгранных профилей, образующих шестигранник с размером «под ключ» 279 мм. Между внутренним и внешним слоями трубы размещается слой нейтронопоглощающего материала на основе карбида бора. Конструктивно данный слой представляет ячеистую структуру, составленную из дистанционирующих рамок 14, в которых располагаются плитки 15 из борсодержащего композита. Герметизация данного объема обеспечивается ввариванием торцевых заглушек 16 и продольной сваркой зо внешнего и внутреннего слоёв шестигранной трубы чехла. Каждая из девяти наборных секций чехла состоит из четырех дисков сложной формы: два секционных и два теплоотводящих диска (фиг. 4). Диски секции скреплены между собой крепежными элементами из коррозионностойкой стали (на фиг. не показаны). Секции установлены на определенном расстоянии друг над другом. Конструктивные элементы чехла из алюминиевого сплава осуществляют теплоотвод от зоны установки ОТВС к внутренней цилиндрической поверхности контейнера. Секционные диски 2 обеспечивают оптимальное расположение ОТВС во внутренней полости контейнера. Верхний 5 и нижний 6 диски обеспечивают дополнительную жесткость конструкции чехла в горизонтальном и вертикальном положении. На верхнем диске 5 предусмотрен съемный захват 11 для грузозахватного устройства (на фиг. не показан). Each face of the hexagonal casing tube (Fig. 3) is a three-layer structure. The inner layer 12 consists of two triangular profiles forming a hexagon with a turnkey dimension of 243 mm. The outer layer 13 consists of two triangular profiles forming a hexagon with a turnkey dimension of 279 mm. A layer of neutron-absorbing material based on boron carbide is placed between the inner and outer layers of the pipe. Structurally, this layer is a cellular structure composed of spacer frames 14, in which tiles 15 of boron-containing composite are located. The sealing of this volume is ensured by welding end caps 16 and longitudinal welding of the outer and inner layers of the hexagonal tube of the cover. Each of the nine stacking sections of the cover consists of four disks of complex shape: two sectional and two heat-removing disks (Fig. 4). The disks of the section are fastened together by fasteners made of corrosion-resistant steel (not shown in the figure). Sections are installed at a certain distance one above the other. Structural elements of the aluminum alloy case carry out heat removal from the SFA installation area to the inner cylindrical surface of the container. Sectional discs 2 ensure the optimal location of SFAs in the inner cavity of the container. Upper 5 and lower 6 disks provide additional rigidity of the case in horizontal and vertical position. On the upper disk 5, a removable grip 11 is provided for a load gripping device (not shown in the figure).
Чехол имеет пазы 17 (фиг. 2), необходимые для исключения его вращения относительно оси контейнера. The case has grooves 17 (Fig. 2) necessary to exclude its rotation relative to the axis of the container.
Раструб 10 представляет собой металлоконструкцию, выполненную из шести лепестков, сваренных между собой. Раструб служит для направления ОТВС при их загрузке в чехол. The socket 10 is a metal structure made of six petals welded together. The bell is used to guide SFAs when they are loaded into the case.
Устройство поджимное (фиг. 5) обеспечивает поджатие пустого и загруженного чехла во внутренней полости контейнера при его горизонтальной и вертикальной ориентации. Поджимное устройство состоит из стакана 18, оси 19, центральной пружины 20, набора пружин 21, подвижного диска 22, обоймы 23. В обойме 23 выполнены шесть пазов 24 для обеспечения возможности установки ОТВС в шести вариантах ориентации с углом 60°. The clamping device (Fig. 5) provides compression of the empty and loaded case in the inner cavity of the container with its horizontal and vertical orientation. The clamping device consists of a cup 18, an axle 19, a central spring 20, a set of springs 21, a movable disk 22, a cage 23. The cage 23 has six grooves 24 to enable the SFA to be installed in six orientations with an angle of 60°.
Промышленная применимость Industrial Applicability
Заявляемый чехол транспортного упаковочного комплекта для облученных тепловыделяющих сборок эксплуатируется следующим образом: - чехол с помощью грузозахватного устройства (на фиг. 1 не показан), закрепленного на захвате 11, устанавливают вертикально во внутреннею полость контейнера, предназначенного для транспортирования и хранения облученных тепловыделяющих сборок реакторной установки ВВЭР-Ю00/1200/1300/ТОИ. Чехол устанавливается в определенное угловое положение с использованием пазов 17, в которые заходят направляющие контейнера; заходное кольцо 7 упрощает установку чехла; The inventive cover of the transport packaging kit for irradiated fuel assemblies is operated as follows: - the case with the help of a lifting device (not shown in Fig. 1) fixed on the grip 11 is installed vertically in the internal cavity of the container intended for transportation and storage of irradiated fuel assemblies of the VVER-Yu00/1200/1300/TOI reactor plant. The cover is installed in a certain angular position using grooves 17, into which the container guides go; lead-in ring 7 simplifies the installation of the cover;
- установка ОТВС в чехол осуществляется под водой в заданной последовательности при помощи специального грузозахватного приспособления. Для направления ОТВС при загрузке используются раструбы 10, установленные на верхнем диске 5 чехла. ОТВС устанавливаются в шестигранные трубы 1 чехла на поджимные устройства 9. - installation of SFAs in the case is carried out under water in a given sequence using a special load-handling device. To guide the SFA during loading, sockets 10 are used, which are installed on the top disk 5 of the casing. SFAs are installed in hexagonal tubes 1 of the cover on clamping devices 9.
Транспортирование чехла осуществляется в горизонтальном положении. The cover is transported in a horizontal position.
Извлечение чехла из полости контейнера осуществляется с целью проведения регламентных работ. The removal of the cover from the cavity of the container is carried out in order to carry out routine maintenance.
Совокупность указанных конструкторских решений обеспечивает ядернобезопасное размещение в чехле 18 ОТВС реакторной установки ВВЭР-1000/1200/1300/ТОИ с начальным обогащением до 5 % по 235U как с учетом его выгорания в реакторе, так в консервативном предположении перевозки необлученного топлива в соответствии с требованиями МАГАТЭ SSR-6 и НП-053-16. The combination of these design solutions ensures the nuclear safe placement of 18 SFAs of the VVER-1000/1200/1300/TOI reactor plant with an initial enrichment of up to 5% in 235 U in the case, both taking into account its burnup in the reactor, and under the conservative assumption of transportation of non-irradiated fuel in accordance with the requirements IAEA SSR-6 and NP-053-16.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Чехол транспортного упаковочного комплекта для облученных тепловыделяющих сборок (ОТВС), содержащий центральную трубу, основание (каркас), с расположенными на нем секционными дисками с отверстиями, в которые устанавливаются целиковые шестигранные трубы в два кольцевых ряда относительно оси чехла для размещения облученных тепловыделяющих сборок, отличающийся тем, что центральная труба выполнена составной и имеет теплоотводящие вставки, между двумя соседними секционными дисками размещены теплоотводящие диски, образующие вкупе секции, скрепленные между собой крепежными элементами, теплоотводящие и секционные диски имеют каналы, шестигранные трубы выполнены трехслойными, внутренний слой представляет ячеистую структуру, составленную из дистанционирующих рамок, в которых располагаются плитки нейтронопоглощающего материала, при этом торцы шестигранных труб загерметизированы. 1. Cover of a transport packaging set for irradiated fuel assemblies (SFA), containing a central tube, a base (frame), with sectional disks with holes located on it, into which solid hexagonal pipes are installed in two annular rows relative to the axis of the cover to accommodate irradiated fuel assemblies , characterized in that the central pipe is made composite and has heat-removing inserts, heat-removing disks are placed between two adjacent sectional disks, forming together sections fastened together by fasteners, heat-removing and sectional disks have channels, hexagonal pipes are made of three layers, the inner layer is a cellular structure , made up of spacer frames, in which tiles of neutron-absorbing material are located, while the ends of the hexagonal pipes are sealed.
2. Чехол по п.1, отличающийся тем, что в основании чехла под шестигранными трубами установлены устройства поджима, обеспечивающие поджатие пустого и загруженного чехла во внутренней полости контейнера при горизонтальной и вертикальной ориентации. 2. The cover according to claim 1, characterized in that at the base of the cover under the hexagonal pipes there are clamping devices that provide compression of the empty and loaded cover in the inner cavity of the container in horizontal and vertical orientation.
3. Чехол по п.1, отличающийся тем, что шестигранные трубы, верхний диск, нижний диск, секционные диски, поджимные устройства, крепежные элементы выполнены из коррозионностойкой стали, теплоотводящие диски и вставки центральной трубы - из алюминиевого сплава, обеспечивающие теплоотвод из зоны установки ОТВС (шестигранные трубы) к наружной поверхности чехла. 3. Case according to claim 1, characterized in that the hexagonal tubes, upper disk, lower disk, sectional disks, clamping devices, fasteners are made of corrosion-resistant steel, heat-removing disks and inserts of the central pipe are made of aluminum alloy, providing heat removal from the installation area SFAs (hexagonal pipes) to the outer surface of the casing.
4. Чехол по п.1 , отличающийся тем, что на верхнем диске предусмотрен съемный захват для грузозахватного устройства. 4. Case according to claim 1, characterized in that the upper disk has a removable grip for the load gripping device.
5. Чехол по п.1, отличающийся тем, что на верхнем диске имеется раструб для направления ОТВС при их загрузке в чехол. 5. Case according to claim 1, characterized in that the upper disk has a socket for directing SFAs when they are loaded into the case.
8 eight
6. Чехол по п.1, отличающийся тем, что имеет пазы для исключения его вращения относительно контейнера. 6. Case according to claim 1, characterized in that it has grooves to prevent its rotation relative to the container.
7. Чехол по п.1, отличающийся тем, что плитки нейтронопоглощающего материала выполнены на основе карбида природного (естественного) бора. 7. Cover according to claim 1, characterized in that the tiles of the neutron-absorbing material are made on the basis of natural (natural) boron carbide.
9 nine
PCT/RU2020/000669 2020-10-15 2020-12-08 Basket of a transportation packaging system for spent fuel assemblies WO2022081039A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU2300028A HUP2300028A1 (en) 2020-10-15 2020-12-08 Basket of a transportation packaging system for spent fuel assemblies

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020134010A RU2743788C1 (en) 2020-10-15 2020-10-15 Transport pack kit case for irradiated fuel assemblies
RU2020134010 2020-10-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2022081039A1 true WO2022081039A1 (en) 2022-04-21
WO2022081039A8 WO2022081039A8 (en) 2022-12-08

Family

ID=74672698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2020/000669 WO2022081039A1 (en) 2020-10-15 2020-12-08 Basket of a transportation packaging system for spent fuel assemblies

Country Status (3)

Country Link
HU (1) HUP2300028A1 (en)
RU (1) RU2743788C1 (en)
WO (1) WO2022081039A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU210685U1 (en) * 2022-01-13 2022-04-26 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") TRANSPORT PACKAGING CASE FOR THE TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202395A (en) * 2002-01-09 2003-07-18 Hitachi Ltd Fuel transport and storage cask
RU78979U1 (en) * 2008-07-14 2008-12-10 Открытое акционерное общество "Инженерный центр ядерных контейнеров" (ОАО "ИЦЯК") SPARE NUCLEAR FUEL COVER
RU2453007C1 (en) * 2011-04-01 2012-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Jacket to install and store spent fuel assemblies of reactor vver-1000
RU2642853C1 (en) * 2017-02-10 2018-01-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Container case for transportation and storage of spent nuclear fuel
RU2707871C1 (en) * 2019-03-27 2019-12-02 Акционерное общество "Логистический центр ЯТЦ" (АО "ЛЦ ЯТЦ") Container cover for transportation and storage of spent reactor fuel assembly

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003202395A (en) * 2002-01-09 2003-07-18 Hitachi Ltd Fuel transport and storage cask
RU78979U1 (en) * 2008-07-14 2008-12-10 Открытое акционерное общество "Инженерный центр ядерных контейнеров" (ОАО "ИЦЯК") SPARE NUCLEAR FUEL COVER
RU2453007C1 (en) * 2011-04-01 2012-06-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" - ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" Jacket to install and store spent fuel assemblies of reactor vver-1000
RU2642853C1 (en) * 2017-02-10 2018-01-29 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") Container case for transportation and storage of spent nuclear fuel
RU2707871C1 (en) * 2019-03-27 2019-12-02 Акционерное общество "Логистический центр ЯТЦ" (АО "ЛЦ ЯТЦ") Container cover for transportation and storage of spent reactor fuel assembly

Also Published As

Publication number Publication date
HUP2300028A1 (en) 2023-05-28
WO2022081039A8 (en) 2022-12-08
RU2743788C1 (en) 2021-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200027600A1 (en) System and method for reclaiming energy from heat emanating from spent nuclear fuel
KR100702806B1 (en) Apparatus suitable for transporting and storing nuclear fuel rods and methods for using the apparatus
RU2642853C1 (en) Container case for transportation and storage of spent nuclear fuel
AU2011212810B2 (en) Modular nuclear fission waste conversion reactor
US20080226012A1 (en) Proliferation-Resistant Nuclear Reactor
RU2611057C1 (en) Container for storage and transportation of spent fuel assemblies and case for their arrangement
CN112313756A (en) Multi-part cask for storing and transporting spent nuclear fuel
RU2593388C1 (en) Cover for placing and storing of spent fuel assemblies of vver-1000 reactor
RU2453006C1 (en) Container to transport spent nuclear fuel
WO2022081039A1 (en) Basket of a transportation packaging system for spent fuel assemblies
CN110867267B (en) Spent fuel storage and transportation container
RU2707871C1 (en) Container cover for transportation and storage of spent reactor fuel assembly
WO2022193905A1 (en) Mixing chamber structure for prismatic high-temperature gas-cooled reactor, and prismatic high-temperature gas-cooled reactor structure
EP4258290A1 (en) Transportation container for nuclear power station spent fuel storage tank
WO2018162767A1 (en) Container for storing and transporting spent nuclear fuel
RU2510721C1 (en) Container for spent nuclear fuel transportation
RU2453007C1 (en) Jacket to install and store spent fuel assemblies of reactor vver-1000
JP7443451B2 (en) Liquid metal cooled nuclear reactor incorporating a fully passive decay heat removal (DHR) system with modular cold sources
RU2477899C1 (en) Jacket to install and store spent fuel assemblies of reactor vver-1000
RU2459295C1 (en) Outer container set for used nuclear reactor fuel rod arrays
RU2387032C1 (en) Cover for arranging and storing waste fuel assemblies of reactors vver-1000
RU2458417C1 (en) Cover for spent fuel assemblies
RU2707503C1 (en) Container cover for transportation and storage of spent nuclear fuel of pressurized water nuclear reactor
RU2331943C1 (en) Hood for placement and storage of spent fuel assemblies of pwr 1000-type reactors
RU2463677C1 (en) Shipping packaging set for spent fuel assemblies of nuclear reactors

Legal Events

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

Ref document number: 20957843

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 20957843

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1