Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива



Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива
Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива
Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива
Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива

 


Владельцы патента RU 2510770:

Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро специального машиностроения" (RU)

Изобретение относится к контейнерам для длительного хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. Контейнер содержит корпус, включающий стакан с днищем и герметичным перекрытием внутренней полости стакана. Стакан снабжен верхними цапфами и наружной оребренной оболочкой, которая установлена соосно стакану и частично перекрывает его по длине с образованием герметичной полости. В полости по длине установлена составная кольцевая перегородка из металла, обладающего высокой теплопроводностью, разделяющая объем упомянутой герметичной полости на внутреннюю (центральную) и периферийную части. Внутренняя часть герметичной полости заполнена заливочной композицией, обеспечивающей нейтронную защиту. Через эту композицию пропущены продольные профилированные элементы из металла, обладающего высокой теплопроводностью, связывающие стакан с кольцевой перегородкой. Периферийная часть герметичной полости заполнена другой заливочной композицией, обладающей высокой теплопроводностью, а также обладающей в подвижном состоянии текучестью, достаточной для заполнения зазора между кольцевой перегородкой и оребренной оболочкой. Изобретение позволяет повысить технологичность конструкции корпуса контейнера. 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к контейнерам для длительного хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), в частности, к металлическим контейнерам для транспортировки и/или хранения ОЯТ ядерных реакторов типа ВВЭР-1000.

Известен контейнер для радиоактивных материалов по патенту ЕР 0116412 А1 (G21F 5/00, 1984). Известный контейнер содержит кожух (корпус), отлитый из чугуна или стали, и экранирующий материал. При изготовлении контейнера экранирующий материал располагают внутри литьевой формы для кожуха, после чего следует заливка, например, чугуна в упомянутую литьевую форму. Таким образом, получают литой корпус, в котором экранирующий материал уже «погружен» в массив боковой стенки корпуса и занимает требуемое положение. С наружной стороны корпус контейнера имеет продольное оребрение для отвода тепла (ребра охлаждения). В верхней и нижней частях контейнера предусмотрены грузоподъемные цапфы. В варианте выполнения контейнера литой корпус размещен внутри кольцевого кожуха, который представляет собой две концентрично расположенные металлические обечайки, зазор между которыми заполнен экранирующим материалом. При этом через экранирующий материал пропущены установленные в массиве литого корпуса теплоотводящие элементы, прикрепленные (приваренные) соответственно к упомянутым обечайкам и выступающие наружу за внешнюю обечайку. Теплоотводящие элементы выполнены в виде радиальных продольных листовых элементов.

Недостатком известного контейнера является то, что он предполагает высокую трудоемкость изготовления и, следовательно, высокую стоимость. Вместе с этим в вариантах выполнения контейнера, в которых через экранирующий материал пропущены теплоотводящие элементы в виде радиальных продольных листовых элементов (по существу - в виде ребер), возможен «прямой прострел» нейтронов вдоль последних, что снижает уровень защиты от нейтронного излучения и, следовательно, - безопасность обращения с ОЯТ.

Известен контейнер для транспортировки и хранения ОЯТ по патенту JP 4036697 А (G21F 5/00, G21F 5/10, 1992). Контейнер содержит корпус, между внутренней и наружной цилиндрическими стенками которого имеется экранирующий слой для защиты от нейтронов. Через этот слой пропущены элементы с высокой теплопроводностью, которые с помощью сварки прикреплены к стенкам корпуса контейнера.

Однако известный контейнер предполагает при его изготовлении использование уникального сварочного оборудования и достаточно большой объем сварочных работ, что обуславливает высокую трудоемкость изготовления.

Известен контейнер для транспортировки и/или хранения радиоактивных материалов по патенту FR 2776118 A1 (G21F 5/005, 1999). Известный контейнер содержит защитное устройство, имеющее множество прилегающих друг к другу металлических коробов, закрепленных на внешней стенке контейнера и заполненных поглощающим нейтроны веществом. Каждый короб замкнут в продольном направлении трубным металлическим профилем, который может быть заполнен поглощающим нейтроны веществом еще до его закрепления на внешней стенке контейнера.

Однако конструкция защитного устройства, имеющего множество металлических коробов, одновременно прилегающих друг к другу и к внешней стенке контейнера, является достаточно сложной. Кроме того, сложно обеспечить полное прилегание металлических коробов к внешней стенке контейнера, т.е. отсутствует надежный теплопроводящий контакт между стенкой и коробами, что приводит к снижению надежности отвода тепла от контейнера в окружающую среду.

Известен контейнер для ОЯТ по патенту JP 2006105815 А (G21C 19/32, G21F 5/10, G21F 9/36, 2006). Контейнер содержит корпус, между внутренней и наружной цилиндрическими стенками которого имеется экранирующий слой для защиты от нейтронов. Через этот слой пропущены упругие элементы с высокой теплопроводностью, которые прикреплены к внутренней стенке корпуса контейнера с обеспечением контакта с наружной цилиндрической стенкой корпуса. Последняя выполнена составной из нескольких продольных кольцевых сегментов, соединяемых между собой с помощью сварки при сборке корпуса контейнера. При этом закрепленные на внутренней стенке корпуса упругие теплопроводные элементы поджимают соответствующими кольцевыми сегментами и таким образом обеспечивается контакт этих элементов с наружной стенкой корпуса контейнера в радиальном направлении, что обеспечивает теплопередачу между стенками корпуса.

Однако в известном контейнере контакт каждого из теплопроводных элементов с наружной стенкой осуществляется по линии, что предполагает большое тепловое сопротивление и уменьшает теплопередачу между стенками корпуса.

Известен контейнер для транспортировки и/или хранения ядерных материалов по патенту FR 2935532 A1 (G21F 5/10, 2010). Контейнер содержит корпус, включающий цилиндрические наружную и внутреннюю металлические оболочки, образующие кольцевую полость, в которой размещены средства для нейтронной защиты, а также теплопроводные средства, находящиеся в контакте с наружной и внутренней оболочками корпуса. В варианте выполнения теплопроводные средства выполнены в виде продольных профилированных металлических элементов, имеющих корытообразный профиль. Способ изготовления контейнера предусматривает, что наружная цилиндрическая оболочка имеет минимум одну продольную прорезь, ограниченную двумя продольными кромками, которые сваривают, чтобы создать кольцевую обечайку, причем усадка при сварке приводит к деформации сжатия упомянутых теплопроводных средств в радиальном направлении, при этом сварочный шов схватывает только кромки упомянутой прорези (т.е. при сварке наружная оболочка не приваривается к теплопроводным средствам). В результате усадки уменьшается диаметр наружной цилиндрической оболочки и таким образом теплопроводные средства подвергаются сжатию между внутренней и наружной оболочками корпуса, тем самым создается контакт (если он еще не был установлен) или усиливается интенсивность контакта теплопроводных средств с внутренней и наружной оболочками корпуса контейнера в радиальном направлении, что обеспечивает лучшую теплопередачу.

Недостатком известного контейнера является технологическая сложность обеспечения поджатия наружной цилиндрической оболочки ко всем продольным профилированным металлическим элементам (теплопроводным средствам), а также - возможность образования зазора между ними вследствие технологических допусков и поводки конструкции вследствие воздействия сварных швов. К недостаткам также можно отнести сложность обеспечения качества сварных швов и большую трудоемкость процесса сборки корпуса контейнера.

Известен контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива по патенту RU 2348085 C1 (G21F 5/00, 2009). Контейнер содержит металлический корпус, включающий днище, наружную и внутреннюю цилиндрические оболочки, полость между которыми заполнена материалом для поглощения нейтронов, герметичное перекрытие упомянутой полости и внутренней полости контейнера. Перекрытие выполнено, например, в виде трех защитных герметизирующих крышек, установленных одна над другой на общем основании и образующих с последним три концентричных герметизирующих контура. Две защитные герметизирующие крышки выполнены под углубление в верхней части корпуса и образуют два контура (барьера) защиты. Конструкция контейнера допускает возможность установки дополнительной наружной защитной герметизирующей крышки, которая выполнена в виде листа, который по периметру приваривают к общему основанию крышек. Корпус контейнера выполнен таким образом, что наружная цилиндрическая оболочка по высоте контейнера перекрывает кольцевые стыковые швы приварки внутренней цилиндрической оболочки к днищу и к общему основанию защитных герметизирующих крышек.

Через материал для поглощения нейтронов пропущены элементы с высокой теплопроводностью (по существу - выполняющие функцию тепловых мостов). Упомянутые элементы выполнены в виде радиальных продольных листовых элементов, которые прикреплены соответственно к наружной и внутренней оболочкам корпуса контейнера. В качестве материала радиальных продольных листовых элементов контейнер может содержать, например, медь. В варианте выполнения контейнер в качестве материала для поглощения нейтронов содержит, например, силоксановый каучук. В полость между наружной и внутренней цилиндрическими оболочками корпуса контейнера этот материал заливается в жидком состоянии с последующим твердением. Наружная цилиндрическая оболочка корпуса контейнера выполнена составной, например, из двух кольцевых сегментов с продольным оребрением, герметично соединенных между собой с помощью сварных швов. В варианте выполнения контейнер в качестве материала наружной цилиндрической оболочки корпуса содержит высоколегированную (нержавеющую) сталь. В качестве материала внутренней цилиндрической оболочки контейнер содержит низколегированную сталь. Наружная цилиндрическая оболочка корпуса контейнера закреплена на внутренней цилиндрической оболочке корпуса с поджатием посредством резьбовых элементов, которые пропущены через соответствующие отверстия, выполненные соответственно в наружной цилиндрической оболочке корпуса и в радиальных продольных листовых элементах. Таким образом, элементы с высокой теплопроводностью поджаты к наружной и внутренней оболочкам корпуса, благодаря чему существенно улучшаются условия теплопередачи в местах их соединений.

В другом варианте выполнения изобретения внутренняя цилиндрическая оболочка выполнена в виде двух концентрично расположенных обечаек, зазор между которыми заполнен, например, свинцом. В варианте осуществления изобретения днище корпуса контейнера выполнено таким образом, что является одновременно торцевым демпфирующим элементом. Это достигается благодаря тому, что с наружной стороны оно снабжено элементами, пластически деформируемыми в случае аварийного нагружения контейнера. С наружной стороны на днище также установлена нейтронная защита (материал для поглощения нейтронов, аналогичный материалу, заполняющему полость между наружной и внутренней оболочками корпуса контейнера). Аналогичная нейтронная защита установлена с наружной стороны внутренней защитной герметизирующей крышки. Для перемещения и кантования контейнера в верхней и нижней частях корпуса контейнера предусмотрены грузоподъемные цапфы. Для слива воды, осушки и заполнения внутренней полости контейнера инертным газом в верхней и нижней частях корпуса контейнера предусмотрены соответствующие клапанные устройства. Во внутреннюю полость контейнера устанавливается дистанционирующая решетка (чехол).

Однако для изготовления поковок металлического корпуса контейнера требуется уникальное кузнечно-прессовое оборудование. Вместе с тем достаточно трудоемкой является сварка составных частей толстостенной внутренней оболочки корпуса.

Известен контейнер для хранения и транспортировки радиоактивных материалов по патенту US 5641970 (G21F 5/00, 1997). Контейнер содержит корпус, между внутренней и наружной цилиндрическими стенками которого имеется экранирующий слой для защиты от γ-излучения и экранирующий слой для защиты от нейтронов. Через эти слои пропущены элементы с высокой теплопроводностью, которые прикреплены к стенкам корпуса контейнера.

К недостаткам известного контейнера можно отнести сложность обеспечения одновременного прилегания множества теплопроводящих элементов к стенкам корпуса контейнера.

Известен контейнер для хранения и транспортировки радиоактивных материалов по патенту ЕР 2048671 А2 (G21F 5/06, G21F 5/10, 2009). Контейнер содержит внутреннюю и внешние оболочки, между которыми находятся кольцевые экранирующие слои защиты соответственно от γ-излучения и от нейтронов. Слой защиты от γ-излучения располагается на внутренней стороне периметра слоя нейтронной защиты. Внутренняя и внешняя оболочки изготавливаются из углеродистой или нержавеющей стали. Между внутренней и внешней оболочками с заданным интервалом равномерно по окружности располагается множество рядов теплопроводящих ребер, которые обеспечивают теплоотвод из внутренней полости контейнера. Теплопроводящие ребра имеют L-образный профиль. При этом длинная сторона теплопроводящих ребер расположена радиально и приварена к внутренней оболочке, а короткая боковая часть теплопроводящих ребер упирается во внешнюю оболочку с некоторым усилием. Слой защиты от γ-излучения составлен из труднодеформируемых блоков, сформированных из свинца или свинцового сплава, помещенного в трубчатый элемент, который имеет более высокую упругость по сравнению с блоком, сформированным из свинца или свинцового сплава. Трубчатый элемент имеет более высокую теплопроводность, чем упомянутые труднодеформируемые блоки, и изготавливается из алюминия или алюминиевого сплава, меди или медного сплава. На контактную поверхность между слоем защиты от γ-излучения и внутренней оболочкой нанесен слой геля на основе оксида кремния или силиконового материала. Благодаря этому улучшается теплообмен между внутренней и внешней оболочками контейнера. Слой нейтронной защиты выполнен из органического материала, включающего в себя водород, и составлен из множества блоков. Каждый блок нейтронной защиты частично покрыт (перекрыт) смежными теплопроводящими L-образными ребрами, имеющими более высокую упругость по сравнению с упругостью блока нейтронной защиты. Упомянутые L-образные ребра имеют более высокую теплопроводность, чем блоки нейтронной защиты, и изготавливаются из алюминия или алюминиевого сплава, меди или медного сплава. Особенности исполнения известного контейнера позволяют уменьшить деформацию выполненного из свинцовых блоков слоя защиты от γ-излучения при внешнем силовом воздействии.

Однако известный контейнер предполагает высокую трудоемкость изготовления и, следовательно, высокую стоимость. Кроме того, конструкция контейнера не исключает возможности «прямого прострела» нейтронов вдоль радиально установленных теплопроводящих ребер.

Известен контейнер для радиоактивных материалов по патенту US 5786611 A (G21F 1/00, G21F 3/00, G21F 5/005, 1995). Известный контейнер содержит металлические наружный и внутренний стаканы, полость между которыми заполнена радиационно-защитным материалом, при этом внутренняя полость контейнера имеет герметичное перекрытие. В качестве радиационно-защитного материала использована

бетонная композиция, содержащая заполнитель из обедненного урана. Для образования бетона заполнитель смешивается с цементом для получения плотности 4-17 г/см3. Определенная толщина слоя указанной защиты снижает γ-излучение радиоактивного материала в несколько раз.

Однако известный контейнер имеет ограниченную область использования и не предназначен для хранения ОЯТ, особенностью которого является интенсивное выделения тепла. Это связано с тем, что бетонная композиция, содержащая заполнитель из обедненного урана, обладает недостаточной теплопроводностью.

Известен контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива по патенту RU 9998 U1 (G21F 5/008, 1999). Известный контейнер содержит коаксиально расположенные металлические наружный и внутренний стаканы, полость между которыми заполнена радиационно-защитным материалом, при этом внутренняя полость контейнера имеет герметичное перекрытие, тепловые мосты для отвода тепла со сборок ТВЭЛ. Герметичное перекрытие внутренней полости контейнера состоит из двух герметизирующих крышек. В качестве радиационно-защитного материала использован демпферный наполнитель в виде сыпучей массы шарообразных частиц, отвержденных из расплава природного урана. Торцевые поверхности наружного стакана имеют амортизаторы в виде выступов полуторовой формы. Тепловые мосты выполнены в виде металлических перемычек определенного размера, расположенных между наружным и внутренним стаканами контейнера. Конструктивной особенностью контейнера является то, что внутренний стакан, наружный стакан и «тепловые мосты» представляют собой монолит из литьевого сплава ферритного высокопрочного чугуна.

К недостаткам известного контейнера можно отнести сложность технологии изготовления монолитного корпуса из высокопрочного чугуна. Указанный недостаток, в частности, обусловлен сложностью обеспечения достаточно высокой скорости охлаждения толстостенной отливки по всей толщине для обеспечения формирования необходимой структуры чугуна.

Известен транспортный упаковочный комплект (ТУК) для транспортирования и хранения отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) по патенту RU 56704 U1 (G21F 5/008, 2006). ТУК содержит корпус контейнера с установленными на его боковой поверхности подъемными цапфами, внутреннюю и наружную крышки, выполненные из нержавеющей стали, установленные на корпусе со средствами крепления и уплотнения и образующие с корпусом два барьера герметичности, чехол с каналами из нержавеющей стали для установки ОТВС, вставленный в герметичный стакан, установленный с натягом в корпусе контейнера, и демпферы. Корпус контейнера выполнен из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Герметичный стакан образован облицовкой из нержавеющей стали внутренней поверхности корпуса, поверхности корпуса под установку крышек и части наружной поверхности корпуса в местах установки демпферов на торцах контейнера.

К недостаткам известного ТУК можно отнести технологическую сложность изготовления облицовки корпуса контейнера, представляющей собой герметичный стакан из нержавеющей стали, имеющий сложную конфигурацию и устанавливаемый с натягом в ответный корпус контейнера, выполненный из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является контейнер для транспортировки и хранения радиоактивных материалов по патенту WO 2009075297 A1 (G21F 5/008, 2009). Контейнер содержит цилиндрический корпус, включающий литой чугунный стакан с днищем и герметичным перекрытием внутренней полости стакана. Герметичное перекрытие выполнено в виде защитных крышек, установленных одна над другой на оголовке стакана. Стакан снабжен наружной оболочкой (защитным кожухом), которая установлена соосно стакану с образованием технологического радиального зазора и снаружи частично перекрывает стакан по длине (высоте). Наружная оболочка (защитный кожух) включает внутреннюю и наружную обечайки (цилиндры), полость между которыми заполнена материалом, обеспечивающим нейтронную защиту. Через материал нейтронной защиты пропущены теплопередающие пластины, соединяющие между собой внутреннюю и наружную обечайки защитного кожуха. В упомянутом радиальном зазоре между чугунным стаканом и защитным кожухом, заполненным материалом, обеспечивающим нейтронную защиту, предусмотрен теплопроводный смазочный материал для уменьшения трения между внутренней обечайкой защитного кожуха и стенкой стакана. В качестве теплопроводного смазочного материала контейнер содержит пасту, содержащую металлический или графитовый порошок. Со стороны торца на днище чугунного стакана установлена нейтронная защита. Аналогичная нейтронная защита установлена с наружной стороны внутренней защитной герметизирующей крышки герметичного перекрытия.

Однако известный контейнер имеет достаточно высокую трудоемкость изготовления. Это связано с тем, что особенность его конструкции предполагает проведение механической обработки сопрягаемых цилиндрических поверхностей чугунного стакана и защитного кожуха для минимизации технологического радиального зазора между ними. В противном случае возможно вытекание из упомянутого радиального зазора теплопроводного смазочного материала и повышение коэффициента сопротивления теплоотводу, в результате чего снижается надежность контейнера.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании достаточно технологичного контейнера для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива реакторов типа ВВЭР-1000, особенностью которого (т.е. - ОЯТ) является, в частности, интенсивное выделение тепла и интенсивное нейтронное излучение.

Указанная задача решается тем, что предложен контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива, содержащий корпус, включающий стакан с днищем и герметичным перекрытием внутренней полости стакана, последний снабжен верхними цапфами и наружной оребренной оболочкой, которая установлена соосно стакану и частично перекрывает его по длине с образованием герметичной полости, в которой по длине установлена составная кольцевая перегородка из металла, обладающего высокой теплопроводностью, разделяющая объем упомянутой герметичной полости на внутреннюю и периферийную части. Внутренняя часть герметичной полости заполнена заливочной композицией, обеспечивающей нейтронную защиту. Через эту композицию пропущены продольные профилированные элементы из металла, обладающего высокой теплопроводностью, связывающие стакан с кольцевой перегородкой. При этом периферийная часть герметичной полости заполнена другой заливочной композицией, обладающей высокой теплопроводностью, а также обладающей в подвижном состоянии текучестью, достаточной для заполнения зазора между кольцевой перегородкой и оребренной оболочкой. Величина последнего выбрана исходя из условий обеспечения технологичности контейнера и интенсификации теплоотвода от кольцевой перегородки на наружную оребренную оболочку в загруженном состоянии контейнера при тепловом воздействии отработавшего ядерного топлива. При этом стакан и его днище выполнены за одно целое из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, а наружная оболочка - из нержавеющей стали. Причем стакан содержит антикоррозионное покрытие, нанесенное на его внутренние поверхности и по меньшей мере на часть его наружных поверхностей методом газодинамического напыления, представляющее собой коррозионностойкую композицию.

В качестве коррозионностойкой композиции контейнер может содержать коррозионностойкую композицию, включающую хром и никель.

В варианте выполнения продольные профилированные элементы выполняют роль формообразующих элементов кольцевой перегородки и конструктивно совмещены с последней.

В другом варианте выполнения контейнера кольцевая перегородка включает изогнутые пластины, которые сопряжены с продольными профилированными элементами, причем эти элементы и пластины установлены поочередно, замкнуты в окружном направлении и соединены соответственно между собой с помощью резьбовых соединений.

Вместе с этим герметичное перекрытие внутренней полости стакана выполнено в виде по меньшей мере двух крышек, установленных одна над другой на оголовке стакана и образующих с ним два концентричных герметизирующих контура.

В варианте выполнения контейнер снабжен съемными нижними цапфами, которые выполнены с возможностью установки в узлах крепления, выполненных в нижней части корпуса на оребренной оболочке стакана.

Стакан может иметь имеет узлы крепления под упомянутые съемные нижние цапфы с возможностью установки последних в отсутствие наружной оребренной оболочки.

Кроме того, в качестве заливочной композиции контейнер может содержать бетонную композицию, включающую цемент в качестве связующего.

Также в качестве заливочной композиции контейнер может содержать бетонную композицию, включающую портландцемент в качестве связующего.

Возможен вариант выполнения, когда в качестве заливочной композиции контейнер содержит бетонную композицию, включающую глиноземистый цемент в качестве связующего.

Вместе с этим корпус контейнера снабжен удародемпфирующей опорой, которая закреплена на днище стакана.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет повысить технологичность конструкции корпуса контейнера (т.е. - упростить технологию изготовления) и повысить эффективность отвода тепла в окружающую среду. Вместе с этим изобретение обеспечивает контейнеру для транспортировки и/или хранения ОЯТ приспособляемость к многократному воздействию дезактивирующих растворов на наружные, внутренние и торцевые поверхности контейнера, в том числе соприкасающиеся с уплотнениями защитных герметизирующих крышек.

На фиг.1 схематично показан контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива, общий вид, продольный разрез (дистанционирующая решетка с ОЯТ и торцевые противоударные демпферы на чертеже не показаны); на фиг.2 - то же, поперечный разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 - теплоотводящие (теплопередающие) элементы, установленные между литым стаканом корпуса контейнера и его наружной оребренной оболочкой, а также - расположение слоев соответственно нейтронозащитной и теплоотводящей бетонных композиций, поперечный разрез, элемент Б на фиг.2; на фиг.4 - отдельно литой стакан со стационарными верхними и съемными нижними грузоподъемными цапфами (штрихпунктирной линией показаны поверхности стакана, имеющие антикоррозионное покрытие, нанесенное методом газодинамического напыления).

В варианте осуществления изобретения контейнер предназначен для хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива реакторов типа ВВЭР-1000, особенностью которого (т.е. - ОЯТ) является интенсивное выделение тепла и интенсивные γ-излучение и нейтронное излучение.

Контейнер содержит корпус, включающий литой стакан 1 с днищем «а». Стакан с днищем выполнен за одно целое из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и снабжен наружной оребренной оболочкой (кольцевым кожухом) 2 из нержавеющей стали. Особенностью высокопрочного чугуна с шаровидным графитом является наличие на поверхностях отливки выступающих зерен графита, что обуславливает специфические требования к надежности сцепления наносимого покрытия и его устойчивости к радиационному воздействию. Согласно изобретению стакан содержит антикоррозионное покрытие 3, нанесенное на его внутренние поверхности (поверхности внутренней полости стакана) и на часть его наружных поверхностей методом газодинамического напыления (гиперзвуковой металлизации), представляющее собой коррозионностойкую композицию. На наружных поверхностях стакана 1 антикоррозионное покрытие 3 нанесено, например, в местах установки защитной герметизирующей крышки стакана и торцевого противоударного демпфера. В варианте осуществления изобретения коррозионностойкая композиция включает никель и хром и по своему химическому составу отвечает составу коррозионностойкой стали типа 08Х18Н10Т. Покрытие, нанесенное газодинамическим методом на высокопрочный чугун с шаровидным графитом, обеспечивает более высокую адгезионную прочность по сравнению с покрытием, нанесенным металлизацией электродуговым или газотермическим напылением или гальваническим способом, и сочетает в себе необходимые механические свойства и стойкость при дезактивации. Таким образом, изобретение обеспечивает контейнеру для транспортировки и/или хранения ОЯТ приспособляемость к многократному воздействию дезактивирующих растворов на его наружные, внутренние и торцевые поверхности, в том числе соприкасающиеся с уплотнениями защитных герметизирующих крышек. Это, в конечном счете, позволяет повысить эксплуатационные характеристики контейнера.

Оболочка 2 установлена соосно стакану 1 и снаружи частично перекрывает его по длине (по существу - по высоте) с образованием герметичной полости, в которой по длине установлена составная кольцевая перегородка 4 из металла, обладающего высокой теплопроводностью, например из меди. Кольцевая перегородка 4 разделяет объем упомянутой герметичной полости на внутреннюю (центральную) «b» и периферийную «с» части. Внутренняя часть «b» герметичной полости заполнена заливочной композицией 5, обеспечивающей нейтронную защиту. Заливочная композиция содержит в своем составе необходимое количество водорода. В загруженном состоянии контейнера при взаимодействии быстрых нейтронов с ядрами водорода происходит их эффективное замедление с последующим поглощением на конструкционных материалах контейнера. Таким образом, обеспечивается необходимая защита от нейтронного излучения. Через заливочную композицию (т.е. - материал нейтронной защиты) 5 пропущены продольные профилированные элементы 6 из металла, обладающего высокой теплопроводностью (например, из меди), связывающие стакан 1 с кольцевой перегородкой 4. В варианте выполнения элементы 6 имеют, например, корытообразный профиль.

В варианте осуществления изобретения продольные профилированные элементы 6 выполняют роль формообразующих элементов кольцевой перегородки 4 и конструктивно совмещены с последней. При этом перегородка 4 включает изогнутые пластины 7, которые сопряжены с продольными профилированными элементами 6. Элементы 6 и пластины 7 установлены поочередно, замкнуты в окружном направлении и соединены соответственно между собой с помощью резьбовых соединений.

Периферийная часть «с» герметичной полости заполнена заливочной композицией 8, обладающей высокой теплопроводностью, а также обладающей в подвижном состоянии (до отверждения) текучестью, достаточной (приемлемой) для заполнения зазора «d» между кольцевой перегородкой 4 и оребренной оболочкой 2. Вместе с этим композиция 8 вносит вклад в обеспечение нейтронной защиты. Величина зазора «d» выбрана исходя из условий обеспечения технологичности контейнера (по существу - условий обеспечения возможности сборки металлоконструкции контейнера и возможности укладки заливочной композиции 8 после монтажа оболочки 2 на стакане 1) и обеспечения интенсификации теплоотвода от кольцевой перегородки 4 на наружную оребренную оболочку 2 в загруженном состоянии контейнера при тепловом воздействии отработавшего ядерного топлива. Благодаря наличию гарантированного зазора «d» упрощается сборка корпуса контейнера за счет облегчения установки оребренной оболочки 2 на стакане 1 со смонтированными на нем продольными профилированными элементами 6 и кольцевой перегородкой 4. Заполнение полостей «b» и «с» корпуса контейнера заливочными композициями соответственно 5 и 8 производится поочередно через предусмотренные в конструкции контейнера заливочные отверстия (на чертеже не показано), которые затем герметично перекрывают.

Стакан 1 корпуса контейнера снабжен герметичным перекрытием внутренней полости «е» стакана. Герметичное перекрытие выполнено, например, в виде двух защитных герметизирующих крышек 9 и 10, установленных одна над другой на оголовке «f» стакана и образующих с последним два концентричных герметизирующих контура. Защитные герметизирующие крышки 9 и 10 выполнены под углубление в верхней части стакана 1 и образуют два контура (барьера) защиты.

В варианте осуществления контейнер в качестве заливочных композиций 5 и 8 содержит, например, бетонные композиции, включающие, каждая, цемент в качестве связующего. В другом варианте в качестве заливочных композиций контейнер может содержать бетонные композиции, включающие портландцемент в качестве связующего. Возможен вариант, когда контейнер в качестве заливочных композиций содержит бетонные композиции, включающие глиноземистый цемент в качестве связующего. При использовании в качестве заливочной композиции 8 бетонной композиции повышение ее теплопроводности (например, до уровня 1,5-3 Вт/м·град) обеспечивается за счет использования в качестве заполнителя, например, стальной дроби и/или окалины. Дробь и окалина имеют существенно более высокое значение теплопроводности по сравнению с теплопроводностью цементного камня. При достаточно большом объеме заполнителя в композиции расстояние между частицами заполнителя сокращается (вплоть до возникновения контакта между ними) и передача большей части теплового потока в загруженном состоянии контейнера при тепловом воздействии ОЯТ в этом случае происходит через металлический заполнитель (дробь и окалину), что приводит к значительному повышению теплопроводности бетонной композиции в целом. Повышение теплопроводности композиции 7 повышает количество отводимой тепловой энергии и обеспечивает возможность снижения температуры ОЯТ до допустимого уровня.

Вместе с этим композиция 8 является эффективной защитой от прямострельного нейтронного излучения, что повышает радиационную безопасность.

Корпус контейнера снабжен опорой 11, которая закреплена на днище «а» стакана 1 и выполнена таким образом, что является одновременно торцевым демпфирующим элементом. Это достигается благодаря тому, что опора снабжена элементами, пластически деформируемыми в случае аварийного нагружения контейнера. Упомянутые элементы выполнены, например, в виде пустотелых оболочек с ребрами. Со стороны торца на днище внутреннего стакана установлена нейтронная защита 12 (материал, обеспечивающий нейтронную защиту, аналогичный материалу, заполняющему кольцевую полость «b» между стаканом 1 и перегородкой 4). Аналогичная нейтронная защита 13 установлена с наружной стороны внутренней защитной герметизирующей крышки 9.

Для перемещения и кантования контейнера в верхней части корпуса контейнера предусмотрены, например, четыре грузоподъемные цапфы 14. В варианте выполнения контейнер снабжен нижними съемными цапфами 15, которые выполнены с возможностью установки в узлах крепления, выполненных в нижней части корпуса стакана 1 на наружной оребренной оболочке 2. Вместе с этим стакан 1 имеет узлы крепления под съемные нижние цапфы 15 с возможностью установки последних в отсутствие наружной оребренной оболочки. Стакан, выполненный в виде достаточно тяжелой отливки из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, предполагает, в частности, проведение механической обработки как его наружных поверхностей, так и его внутренней полости, предназначенной для размещения ОЯТ. Для обработки литого стакана могут быть использованы крупногабаритные токарные, карусельные или расточные станки. Для перемещения литого стакана и его установки на один из указных станков может быть использован, например, внутрицеховой мостовой кран. Для захвата стакана грузозахватными средствами могут быть использованы хомуты, жестко охватывающие корпус стакана. Более технологичным для перемещения корпуса стакана представляется использование двух пар верхних и нижних цапф 14 и 15. Верхние цапфы 14 закреплены стационарно и в дальнейшем служат для перемещения контейнера с ОЯТ в процессе его штатной эксплуатации. Нижние цапфы 15 являются съемными и их демонтируют при установке на стакан наружной оребренной оболочки 2, которая, в свою очередь, имеет узлы крепления под установку цапф 15. Таким образом, в процессе эксплуатации контейнера с ОЯТ съемные цапфы 15, при необходимости, могут быть установлены в узлах крепления, выполненных в нижней части корпуса контейнера на наружной оребренной оболочке 2. Это позволяет облегчить обращение с контейнером при его кантовании, подъеме и перемещении.

Во внутренней полости «е» стакана 1 установлены направляющие элементы 16, взаимодействующие с соответствующими ответными элементами защитной герметизирующей крышки 9 и дистанционирующей решетки (чехла) с ОЯТ (на чертеже не показано). Направляющие элементы 16 обеспечивают заданное угловое положение защитной крышки 9 и дистанционирующей решетки относительно продольной оси корпуса контейнера. Для слива воды, осушки и заполнения внутренней полости «е» контейнера инертным газом в верхней и нижней частях корпуса контейнера предусмотрены соответствующие клапанные устройства (на чертеже не показано).

На период транспортировки на корпусе контейнера монтируют съемные торцевые противоударные демпферы (на чертеже не показано). В качестве таких демпферов могут быть использованы, например, съемные противоударные демпферы по патенту RU 2400843 (G21F 5/008, 5/08, 2010). Конструкция известного демпфера по существу представляет собой открытый конвектор, что позволяет интенсифицировать теплоотдачу корпуса контейнера.

Во внутреннюю полость «е» контейнера устанавливается дистанционирующая решетка (на чертеже не показано). В варианте осуществления изобретения в ней может быть размещено до 18-ти отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) с ОЯТ с максимальным суммарным тепловыделением 30-40 кВт. Дистанционирующая решетка (чехол) обеспечивает строго определенное расположение ОТВС во внутренней полости «е» контейнера и передачу тепла, выделяемого ОЯТ, корпусу контейнера. В варианте осуществления изобретения чехол в полости контейнера устанавливается с заданным радиальным зазором с возможностью образования теплопроводящего контакта между наружной цилиндрической поверхностью чехла и внутренней поверхностью корпуса контейнера в загруженном состоянии последнего при тепловом воздействии со стороны отработавших тепловыделяющих сборок.

Использование контейнера в промышленности осуществляется следующим образом.

Во внутреннюю полость «е» контейнера устанавливают дистанционирующую решетку (чехол). Чехол при установке опускается в полость «е» корпуса контейнера до упора в днище «а» стакана 1. Корпус контейнера с чехлом устанавливают в заполненный водой загрузочный бассейн и осуществляют загрузку под водой отработавшего ядерного топлива (ОТВС). После загрузки контейнера устанавливают его внутреннюю защитную герметизирующую крышку 9, загруженный контейнер извлекают из водяного бассейна и устанавливают на площадку обслуживания. Внутреннюю полость «е» контейнера с помощью предусмотренных на контейнере клапанных устройств (на чертеже не показано) освобождают от воды. Затем осуществляют крепление внутренней защитной герметизирующей крышки 9 и производят контроль герметичности соединения крышки 9 с оголовком «f» стакана 1 (т.е. с корпусом контейнера). Аналогичным образом закрывается защитная герметизирующая крышка 10 и производится контроль герметичности ее соединения с корпусом контейнера. После производится осушка внутренней полости «е» контейнера и открытых наружных поверхностей и при необходимости - заполнение полости «е» инертным газом с помощью предусмотренных на контейнере клапанных устройств (на чертеже не показано). После этого контейнер с ОЯТ транспортируют к месту промежуточного (предварительного) хранения (на территории АЭС или в прилегающем к ней хранилище). В месте промежуточного хранения загруженный контейнер может находиться длительное время. Затем контейнер с ОЯТ транспортируют к месту окончательного хранения в региональное хранилище или - на переработку. На период транспортировки к месту окончательного хранения (захоронения) ОЯТ с целью предохранения контейнера с ОЯТ от разрушения при возможных аварийных ситуациях и повышения радиационной защиты персонала при транспортировке оснащают съемными противоударными демпферами, которые практически не препятствуют съему тепла от контейнера.

Радиационная безопасность обеспечивается за счет использования сочетания стакана 1, оболочки 2, кольцевой перегородки 4, элементов 6 и материала заливочных композиций (нейтронной защиты) 5 и 8.

Ядерная безопасность обеспечивается, в частности, защитой ОТВС от перегрева в различных условиях хранения контейнера с ОЯТ за счет необходимого теплоотвода из внутренней полости «е» контейнера, благодаря имеющим высокую теплопроводность элементам 6, контактирующим со стаканом 1, кольцевой перегородке 4, композиции 8 и оребренной оболочке 2 корпуса контейнера. Транспортировка и хранение контейнера с ОЯТ сопровождаются достаточно интенсивным тепловыделением активной части ОЯТ. В результате теплового воздействия со стороны отработавших тепловыделяющих сборок происходит температурное расширение чехла, упомянутый радиальный зазор между наружной цилиндрической поверхностью чехла и внутренней поверхностью стакана 1 корпуса контейнера «выбирается» и тем самым между этими поверхностями обеспечивается возможность образования теплопроводящего контакта, что существенно повышает теплоотдачу. Кольцевая перегородка 4 из металла с высокой теплопроводностью равномерно распределяет тепловой поток в окружном направлении и через композицию 8, обладающую высокой теплопроводностью, передает его на всю площадь наружной поверхности оребренной оболочки (кольцевого кожуха) 2, которая равномерно передает тепловой поток посредством ребер в окружающую среду. Таким образом, обеспечивается интенсивный отвод тепла на наружную оребренную оболочку 2 корпуса контейнера и через нее - в окружающую среду. Увеличение передаваемого теплового потока и, соответственно, снижение температуры ОЯТ предохраняет его от перегрева и возможного температурного его разрушения, что повышает безопасность и, в конечном счете, позволяет повысить эксплуатационные характеристики контейнера.

Таким образом, благодаря особенности исполнения контейнера для транспортировки и/или хранения ОЯТ изобретение позволяет создать контейнер, обеспечивающий повышение технологичности конструкции корпуса контейнера, а также повышение эффективности отвода тепла в окружающую среду и приспособляемость корпуса к многократному воздействию дезактивирующих растворов, что позволяет повысить эксплуатационные характеристики контейнера.

1. Контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива, содержащий корпус, включающий стакан с днищем и герметичным перекрытием внутренней полости стакана, последний снабжен верхними цапфами и наружной оребренной оболочкой, которая установлена соосно стакану и частично перекрывает его по длине с образованием герметичной полости, в которой по длине установлена составная кольцевая перегородка из металла, обладающего высокой теплопроводностью, разделяющая объем упомянутой герметичной полости на внутреннюю и периферийную части, внутренняя часть герметичной полости заполнена заливочной композицией, обеспечивающей нейтронную защиту, через эту композицию пропущены продольные профилированные элементы из металла, обладающего высокой теплопроводностью, связывающие стакан с кольцевой перегородкой, при этом периферийная часть герметичной полости заполнена другой заливочной композицией, обладающей высокой теплопроводностью, а также обладающей в подвижном состоянии текучестью, достаточной для заполнения зазора между кольцевой перегородкой и оребренной оболочкой, причем величина последнего выбрана исходя из условий обеспечения технологичности контейнера и интенсификации теплоотвода от кольцевой перегородки на наружную оребренную оболочку в загруженном состоянии контейнера при тепловом воздействии отработавшего ядерного топлива, при этом стакан и его днище выполнены за одно целое из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, а наружная оболочка - из нержавеющей стали, причем стакан содержит антикоррозионное покрытие, нанесенное на его внутренние поверхности и по меньшей мере на часть его наружных поверхностей методом газодинамического напыления, представляющее собой коррозионностойкую композицию.

2. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в качестве коррозионностойкой композиции содержит коррозионностойкую композицию, включающую хром и никель.

3. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что продольные профилированные элементы выполняют роль формообразующих элементов кольцевой перегородки и конструктивно совмещены с последней.

4. Контейнер по п.3, отличающийся тем, что кольцевая перегородка включает изогнутые пластины, которые сопряжены с продольными профилированными элементами, причем эти элементы и пластины установлены поочередно, замкнуты в окружном направлении и соединены соответственно между собой с помощью резьбовых соединений.

5. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что герметичное перекрытие внутренней полости стакана выполнено в виде по меньшей мере двух крышек, установленных одна над другой на оголовке стакана и образующих с ним два концентричных герметизирующих контура.

6. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что снабжен съемными нижними цапфами, которые выполнены с возможностью установки в узлах крепления, выполненных в нижней части корпуса на оребренной оболочке стакана.

7. Контейнер по п.6, отличающийся тем, стакан имеет узлы крепления под упомянутые съемные нижние цапфы с возможностью установки последних в отсутствие наружной оребренной оболочки.

8. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в качестве заливочной композиции содержит бетонную композицию, включающую цемент в качестве связующего.

9. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в качестве заливочной композиции содержит бетонную композицию, включающую портландцемент в качестве связующего.

10. Контейнер по п.1, отличающийся тем, что в качестве заливочной композиции содержит бетонную композицию, включающую глиноземистый цемент в качестве связующего.

11. Контейнер по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что корпус контейнера снабжен удародемпфирующей опорой, которая закреплена на днище стакана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к контейнерам для транспортирования и временного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) в виде отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС).

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к средствам для хранения отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) реактора ВВЭР-1000, и предназначено для использования в стационарных хранилищах отработанного ядерного топлива на заводах по регенерации такого топлива или на АЭС.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к ампуле, в которой размещаются пучки твэлов отработавшей тепловыделяющей сборки реактора РБМК-1000, для последующего размещения и транспортировки в транспортном упаковочном комплекте в сухое хранилище для перегрузки в герметичные металлические пеналы и долговременного хранения.

Заявленное изобретение относится к области защитной техники при работе с радиоактивными веществами, в том числе при длительном хранении и транспортировании. Заявленное устройство включает внешний контейнер и внутренний контейнер, в котором расположено изделие с радиоактивным веществом.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к средствам для хранения отработавших ядерных топливных элементов реактора РБМК-1000, а более конкретно к средствам для обеспечения безопасности при перегрузке ампул, загруженных пучками отработавших тепловыделяющих элементов (твэлов) реактора РБМК-1000, и предназначено для использования в «сухом» хранилище отработавшего ядерного топлива.

Изобретение относится к устройствам для захоронения твердых и жидких радиоактивных отходов атомных электростанций, судов морского флота с двигателями, работающими на атомной энергии, солевых продуктов, химических и других токсичных материалов, а также производственных отходов, подвергающихся радиоактивному облучению.

Изобретение относится к контейнерам для транспортировки и/или длительного сухого хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) или аналогичных радиоактивных материалов, в частности к контейнерам с устройствами для сообщения с газовой средой внутренней полости, например для контроля герметичности и отбора проб газов.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к дистанционирующим устройствам для размещения отработавших тепловыделяющих сборок реактора ВВЭР-1000 во время их транспортировки и хранения в контейнерах.

Изобретение относится к контейнерам, предназначенным для транспортирования и временного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС) в виде отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС).

Изобретение относится к области ядерной техники и может быть использовано для транспортирования и хранения ядерного топлива, в частности свежего смешанного уран-плутониевого топлива, при его перевозках в нормальных условиях и с учетом возникновения аварийных ситуаций от завода-изготовителя тепловыделяющих сборок к потребителю на атомные станции, а также при его хранении в складских помещениях. Транспортный упаковочный комплект (ТУК) для транспортирования и хранения ядерного топлива содержит корпус с двумя крышками. Корпус состоит из обечайки, представляющей собой трубу, на торцах которой установлены фланцы и на сварке присоединены опоры и строповочные проушины. Внутри обечайки установлено гнездо, выполненное из трубы круглого сечения. Часть гнезда, где располагается активная зона тепловыделяющей сборки, снабжена продольными ребрами и ограничителями и заливается нейтронопоглощающим компаундом. Внутри гнезда расположено выемное гнездо шестигранного сечения, образуемого при сварке двух полуоболочек, к которым прикреплены с двух сторон полудиски, образующие круглое сечение с наружным диаметром, образующим зазор с внутренним диаметром трубы гнезда. На каждую внутреннюю грань выемного гнезда установлены фторопластовые накладки. Технический результат - исключение зазоров в гнезде корпуса ТУК, повышение биологической защиты обслуживающего персонала. 2 ил.

Изобретение относится к атомной промышленности, в частности к транспортированию высокоактивных радиоактивных материалов, в том числе ядерных, и может быть использовано для транспортирования облученного ядерного топлива (ОЯТ) с использованием воздушного транспорта. Технический результат - возможность безопасного транспортирования больших масс радиоактивных материалов, в том числе ОТВС энергетических реакторов, с использованием воздушного транспорта. Транспортный упаковочный комплект для транспортирования радиоактивных материалов содержит защитный контейнер с системой герметизации. Контейнер, по меньшей мере его боковая часть, выполнен из слоев пластически деформируемого радиационно-защитного материала, причем слои дистанцированы друг от друга, а расстояние между слоями выбрано из условия обеспечения образования поперечных складок в слоях при демпфировании аварийного воздействия на торцы контейнера. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретения относится к атомной энергетике, в частности к сухому хранению отработавшего ядерного топлива реакторов РБМК-1000 и ВВЭР-1000, и предназначены для использования в сухом хранилище отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Cпособ сухого хранения ОЯТ предусматривает восстановление герметичности корпусов вместо вывода из эксплуатации гнезд хранения с негерметичными корпусами. Негерметичные корпуса извлекают перегрузочной машиной из камеры хранения и укладывают на роликовые опоры устройства для кантования корпусов. В корпусе определяют места негерметичности и устраняют дефекты, затем с помощью перегрузочной машины и устройства для кантования переводят корпус в вертикальное положение и устанавливают его на прежнее место в камере хранения. Перегрузочная машина снабжена дополнительной электрической лебедкой и съемной укосиной. На канате закреплена траверса, в центре которой и по краям смонтированы грузозахватные устройства для установки на них двух захватов. Устройство для кантования корпусов содержит тележку с качалкой и хомутом и две подвижных роликовых опоры, соединенные с тележкой и между собой сцепками. Ложементы подвижных роликовых опор установлены на цапфах в подшипниках. Технический результат - сохранение вместимости сухого хранилища, повышение безопасности при извлечении, транспортировке и кантовании корпусов. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 10 ил.

Заявленное изобретение относится к системе для хранения и/или транспортировки радиоактивных отходов с высоким уровнем радиоактивности, а также к способу изготовления этой системы. В одном аспекте настоящее изобретение представляет вентилируемый вертикальный контейнер (ВВК), оснащенный впускными воздуховодами, преломляющими излучение, направляя его обратно в полость для хранения отходов. Линия прямой видимости сквозь впускные воздуховоды отсутствует, а следовательно, корзина может стоять прямо на полу ВВК. Кроме того, раскрыт способ изготовления ВВК переменной высоты. Техническим результатом является возможность минимизации высоты контейнера и его защита от перегрева. 2 н. и 16 з. п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к способам безопасной транспортировки экологически опасных веществ в места утилизации или переработки. Технический результат: обеспечение простоты последующего демонтажа сборки при сохранении прочности соединения отдельных элементов между собой при ее транспортировке или хранении; повышение упругости и прочностных свойств отвержденной в сборке полимерной композиции. Способ изготовления демонтируемой сборки включает соединение отдельных элементов, один из которых, по крайней мере, заполнен экологически опасными материалами, в единое целое с использованием фиксирующей отверждающейся композиции на основе связующего и порошкообразного наполнителя. Перед приготовлением отверждающейся полимерной композиции на основе смеси простых полиэфиров и полиизоционатной составляющей и порошкообразного наполнителя в виде полистирольных гранул производят подбор ее состава путем пропускания навески указанной композиции через систему сообщающихся каналов переменного сечения, уменьшающихся по ходу ее перемещения. На основании этого определяют проникающую способность и выбирают состав, проникающая способность которого соответствует диаметру канала, в котором прекратилось перемещение отверждающейся композиции. Композицию выбранного состава вводят в зазоры между отдельными элементами сборки, закрепляют сборку, осуществляют процесс отверждения сборки, проводят контрольные испытания сборочного узла, окончательно демонтируют сборку с использованием органического растворителя, например ацетона. 3 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл., 11 пр.

Изобретение относится к области защитной техники при работе с радиоактивными веществами, в частности, к устройствам для длительного хранения и транспортирования высокоактивных радиоактивных материалов, в том числе авиационным транспортом. Упаковочный комплект для хранения и транспортировки изделия с радиоактивным веществом содержит внешний контейнер, внутренний контейнер, в котором расположено изделие с радиоактивным веществом. Внешний контейнер состоит из основания и колпака, имеющего слоистую структуру. Между ним и внутренним контейнером установлен кольцевой демпфер. Изделие с радиоактивным веществом размещено в герметичной капсуле, установленной во внутреннем контейнере, внешняя сторона которой выполнена с демпфирующими элементами. Между капсулой и основанием установлен тепловой мост, при этом демпфирующий элемент заключен между двух плит и кольцом и состоит из по крайней мере двух концентрических обечаек, соединенных ребрами в виде лучей, а капсула имеет штуцер для заполнения ее инертным газом. Технический результат: повышение стойкости защитного контейнера к аварийным факторам высокой интенсивности, возникающим при аварии транспортных средств (например, самолета), снижение температуры на перевозимом устройстве с целью его сохранения при перевозке. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к ядерной технике, а именно к дистанционирующим устройствам, в которых размещаются изделия с установленными в них разделанными на пучки отработавшими топливными элементами (ПТ) реактора РБМК-1000 во время их транспортирования и хранения в контейнерах. Чехол предназначен для размещения и хранения отработавших тепловыделяющих сборок, обладает повышенной вместимостью. Регламентное обслуживание и ремонт при эксплуатации чехла просты. Чехол содержит нижнюю диафрагму, торцовые подпружиненные элементы для ампул, установленные на нижней диафрагме, демпфирующие элементы, установленные с наружной стороны нижней диафрагмы, центральную трубу, имеющую хвостовик для грузового захвата. На нижней диафрагме вокруг центральной трубы закреплен съемный блок каналов, включающий четыре сопряженные трубы с направляющими планками для кассет пенала, соединенные между собой вставками, а снаружи - диафрагмами, имеющими каналы, в которые установлены трубы для ампул. На нижнюю диафрагму установлены устройства поджима каждой кассеты пенала, а с наружной стороны нижней диафрагмы установлены съемные опоры. Технический результат: обеспечение оптимального ядернобезопасного расположения в чехле 150 ампул с ПТ, из которых большая часть должна находиться в кассетах пенала, вмещающих по 30 ампул с ПТ каждая. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к атомной энергетике, в частности к обращению с отработавшим ядерным топливом, а более конкретно к ампуле, в которой размещаются пучки твэлов отработавшей тепловыделяющей сборки реактора РБМК-1000, для последующего размещения и транспортировки в транспортном упаковочном комплекте в сухое хранилище. Ампула содержит цилиндрический корпус, в котором помещен пучок отработавших твэлов, и крышку, зафиксированную в горловине корпуса с помощью запирающего устройства. Запирающее устройство содержит пружинное кольцо, установленное во внутренней расточке крышки и прикрепленное к ней в нескольких точках, в промежутках между которыми к пружинному кольцу прикреплены упоры. Упоры проходят через отверстия, выполненные в крышке, и входят в кольцевую проточку, выполненную в корпусе. Торцы упоров выполнены со скосом, обеспечивающим их вхождение в горловину корпуса при взаимодействии с фаской горловины. Пружинное кольцо выполнено в виде пластины. Технический результат - устранение возможных деформаций пружинного кольца при сцеплении и расцеплении крышки с корпусом. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области транспортных упаковочных устройств, используемых в атомной энергетике для временного хранения и транспортирования «свежих» тепловыделяющих сборок (ТВС) от предприятия-изготовителя к потребителю на атомные станции. Контейнер предназначен для перевозки двух ТВС-КВАДРАТ для реактора PWR и включает разъемный прямоугольный корпус, состоящий из основания и крышки и содержащий платформу. Платформа скреплена с основанием с одного из торцов - шарнирно, с возможностью установки под углом к горизонтальной плоскости. Платформа включает элементы, фиксирующие тепловыделяющие сборки (ТВС) на ней, выполненные в виде протяженных ложементов V-образной формы с соответствующими крышками, которые прикреплены к платформе. Над каждым из ложементов закреплены дискретно расположенные вдоль них рамы, соответствущие по форме крышке ложемента в поперечном сечении. Крышка ложемента размещена под рамой и закреплена к раме с возможностью регулировки расстояния между ложементом и крышкой ложемента. Технический результат - возможность закрепления ТВС различных типоразмеров. 2 ил.

Изобретение относится к области транспортных упаковочных устройств, используемых для временного хранения и транспортирования, например, «свежих» тепловыделяющих сборок (ТВС) от предприятия-изготовителя к потребителю на атомные станции, в частности для перевозки двух ТВС-КВАДРАТ для реактора PWR. Устройство включает поджимающую крышку, шарнирно соединенную с элементами контейнера с одной стороны и снабженную узлом фиксации с другой стороны, с возможностью поворота вокруг продольной оси шарнира, при этом поджимающая крышка выполнена из двух частей - наружной и внутренней, установленных относительно друг друга с зазором и соединенных шарнирно, с возможностью поворота и перемещения в горизонтально-поперечном направлении внутренней части относительно наружной до их соприкосновения, причем устройство дополнительно содержит узел регулировки положения внутренней части поджимающей крышки по высоте для поджатая транспортируемых элементов различных размеров в поперечном сечении, выполненный в виде резьбового соединения наружной и внутренней частей поджимающей крышки с возможностью изменения величины зазора между ними. Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение универсальности путем надежной фиксации в контейнере транспортируемых элементов различных размеров в поперечном сечении. 2 ил.
Наверх