RU210685U1 - TRANSPORT PACKAGING CASE FOR THE TRANSPORTATION OF SPENT NUCLEAR FUEL - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области ядерной техники к устройствам для обращения с облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС) и предназначена для размещения устройства в контейнере при транспортировании отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с АЭС. Чехол транспортного упаковочного комплекта для перевозки отработавшего ядерного топлива выполнен в виде стойки, включающей основание и три решетчатые стальные плиты, а именно верхнюю плиту и две средних. В плиты вставлены шестигранные трубы из борсодержащей стали, образующие ячейки для установки в них отработавших тепловыделяющих сборок. Между верхней стальной решетчатой плитой стойки и основанием чехла на центральной трубе равномерно и параллельно решетчатым плитам установлены по меньшей мере двадцать семь теплоотводов из алюминиевого сплава, покрытые никелем и выполненные в виде плит с отверстиями. Содержание естественного бора в металле шестигранных труб не менее 1,3%. Полезная модель позволяет обеспечить ядерную безопасность. 2 ил.The utility model relates to the field of nuclear engineering to devices for handling irradiated fuel assemblies (SFA) and is designed to place the device in a container when transporting spent nuclear fuel (SNF) from a nuclear power plant. The cover of the transport packaging kit for the transportation of spent nuclear fuel is made in the form of a rack, including a base and three lattice steel plates, namely the top plate and two middle ones. Hexagonal tubes made of boron-containing steel are inserted into the plates, forming cells for installing spent fuel assemblies in them. Between the upper steel lattice plate of the rack and the base of the cover on the central tube, at least twenty-seven aluminum alloy heat sinks, plated with nickel and made in the form of plates with holes, are installed evenly and parallel to the lattice plates. The content of natural boron in the metal of hexagonal pipes is not less than 1.3%. The utility model makes it possible to ensure nuclear safety. 2 ill.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области ядерной техники к устройствам для обращения с облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС) и предназначена для размещения устройства в контейнере при транспортированиии отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с АЭС и длительном промежуточном (до 50 лет) хранении ОТВС в условиях специального хранилища с последующим транспортированием на завод переработки ОЯТ.The proposed utility model relates to the field of nuclear technology to devices for handling irradiated fuel assemblies (SFA) and is designed to place the device in a container during the transportation of spent nuclear fuel (SNF) from a nuclear power plant and long-term intermediate (up to 50 years) storage of SFA in a special storage facility with subsequent transportation to the SNF processing plant.

Известен чехол контейнера для транспортирования и хранения отработавших тепловыделяющих сборок (патент № 2707871, G21F5/00, оп. 02.12.2019 Бюл. № 34). Общими признаками с предлагаемым чехлом являются основание со стойкой, шестигранные трубы.A container cover for transporting and storing spent fuel assemblies is known (patent No. 2707871, G21F5/00, op. 02.12.2019 Bull. No. 34). Common features with the proposed cover are the base with a stand, hexagonal tubes.

Известен чехол транспортного упаковочного комплекта для облученных тепловыделяющих сборок (патент № 2743788, G21F5/00, оп. 26.02.2021 Бюл. № 6). Общими признаками с предлагаемым чехлом являются основание, центральная труба, шестигранные трубы, решетки.A cover of a transport packaging kit for irradiated fuel assemblies is known (patent No. 2743788, G21F5/00, op. 26.02.2021 Bull. No. 6). Common features with the proposed cover are the base, the central tube, hexagonal tubes, gratings.

Недостатками известных аналогов является то, что чехол имеет ограничение по остаточному тепловыделению отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) из-за незначительного количества ребер для отвода тепла к внутренней поверхности корпуса контейнера и предназначен в основном для чехлового хранения ОТВС в специальном хранилище ОЯТ, и, как следствие, имеет небольшую вместимость по размещению ОТВС в чехле.The disadvantages of the known analogues is that the case has a limitation on the residual heat of spent fuel assemblies (SFA) due to the small number of ribs for heat removal to the inner surface of the cask body and is intended mainly for the case storage of SFA in a special SNF storage, and, as a result , has a small capacity for placing SFAs in a case.

Задача полезной модели - возможность размещенияя в чехле ОЯТ с высоким обогащением по урану-235 до 5,0% и большим остаточным тепловыделением.The objective of the utility model is the possibility of placing in the case SNF with a high enrichment in uranium-235 up to 5.0% and a large decay heat.

Технический результат - обеспечение ядерной безопасности (обеспечения эффективного коэффициента размножения нейтронов Кэфф<0,95) ТУК и отвод тепла от загруженного в чехле ОЯТ к внутренней поверхности контейнера.EFFECT: ensuring nuclear safety (providing an effective neutron multiplication factor Keff<0.95) of TUK and heat removal from SNF loaded in the case to the inner surface of the container.

Указанный технический результат достигается чехлом, выполненным в виде стойки, включающей основание, прикрепленное к центральной трубе, и три решетчатые стальные плиты, а именно верхнюю плиту и две средних, в которые вставлены шестигранные трубы из борсодержащей стали, образующие ячейки для установки в них отработавших тепловыделяющих сборок, основание чехла выполнено в виде плит с отверстиями с размещенными между ними кольцевыми ребрами, между верхней стальной решетчатой плитой стойки и основанием чехла на центральной трубе равномерно и параллельно решетчатым плитам установлены по меньшей мере двадцать семь теплоотводов из алюминиевого сплава, покрытые никелем и выполненные в виде плит с отверстиями, при этом содержание естественного бора в металле шестигранных труб не менее 1,3%.The specified technical result is achieved by a cover made in the form of a rack, including a base attached to the central pipe, and three lattice steel plates, namely the top plate and two middle ones, into which hexagonal pipes made of boron steel are inserted, forming cells for installing spent fuel in them. assemblies, the base of the cover is made in the form of plates with holes with annular ribs placed between them, between the upper steel lattice plate of the rack and the base of the cover on the central tube, at least twenty-seven aluminum alloy heat sinks, nickel-plated and made in in the form of plates with holes, while the content of natural boron in the metal of hexagonal pipes is not less than 1.3%.

Выполнение теплоотводов из алюминевого сплава обеспечивает усиленную теплопередачу. Aluminum alloy heat sinks provide enhanced heat transfer.

Покрытие теплоотводов никелем защищает их от коррозии во время нахождения в водной среде.Nickel-plated heat sinks protect them from corrosion when exposed to water.

Содержание естественного бора в металле шестигранных труб не менее 1,3% обеспечивает коэффициент размножения нейтронов Кэфф<0,95 за счет поглощения нейтронов в металле боросодержащиг труб. The content of natural boron in the metal of hexagonal pipes of at least 1.3% ensures the neutron multiplication factor Keff<0.95 due to the absorption of neutrons in the metal of boron-containing pipes.

Размещение на чехле двадцати семи теплоотводов позволяет выполнить теплоотвод от шестигранных труб к внутренней поверхности корпуса контейнера и тем самым снизить температуру ОТВС, размещаемых в шестигранных трубах.Placement of twenty-seven heat sinks on the case makes it possible to carry out heat removal from the hexagonal tubes to the inner surface of the container body and thereby reduce the temperature of the SFAs placed in the hexagonal tubes.

На прилагаемой фигуре 1 представлен общий вид чехла, гдеThe attached figure 1 shows a general view of the cover, where

1 - стойка,1 - stand,

2 - основание,2 - base,

3 - центральная труба,3 - central pipe,

4 - решетчатые стальные плиты,4 - lattice steel plates,

5- шестигранные трубы,5- hexagon pipes,

6- планки,6- planks,

7- плита,7- plate,

8- кольцевые ребра,8- ring ribs,

9- теплоотводы,9- heat sinks,

10- радиальные ребра.10 - radial ribs.

На фиг. 2 - вид сверху устройства.In FIG. 2 is a top view of the device.

Чехол представляет собой металлоконструкцию в виде стойки 1, включающей основание 2, сваренное с центральной трубой 3, и приваренные к ней три решетчатые стальные плиты 4 (верхняя плита и две средних), в которые вставлены шестигранные трубы 5 из борсодержащей стали, образующие ячейки для установки в них отработавших тепловыделяющих сборок. В верхней и нижней частях шестригранные трубы 5 имеют планки 6, закрепленные на гранях. Планки 6 привариваются к планкам соседних шестигранных труб 5, к верхней решетчатой стальной плите 4 и к плите 7 основания 2 чехла. Основание 2 приварено к центральной трубе 3 в нижней части и служит амортизатором при динамических нагрузках. Основание 2 чехла выполнено в виде двух плит 7 с отверстиями. Между плитами приварены кольцевые ребра 8 и радиальные ребра 10. Между верхней стальной решетчатой плитой 4 и основанием 2 на центральной трубе 3 равномерно и параллельно этим плитам установлены двадцать семь теплоотводов 9 из алюминиевого сплава, покрытые никелем, представляющих собой плиты с отверстиями. Между собой теплоотводы 9 дистанционированы с помощью втулок на центральной трубе 3, а также зацеплением в пазах направляющих коробов. Верхний конец центральной трубы 3 выполнен в виде гнезда под байонетный захват для опускания чехла в контейнер (на рисунке не показан) и извлечения из контейнера с помощью штанги перегрузочного устройства. The cover is a metal structure in the form of a rack 1, including a base 2, welded to a central pipe 3, and three lattice steel plates 4 welded to it (upper plate and two middle ones), into which hexagonal pipes 5 made of boron steel are inserted, forming cells for installation they contain spent fuel assemblies. In the upper and lower parts of the hexagonal pipes 5 have straps 6 fixed on the edges. The strips 6 are welded to the strips of adjacent hexagonal pipes 5, to the upper lattice steel plate 4 and to the base plate 7 of the cover 2. The base 2 is welded to the central tube 3 in the lower part and serves as a shock absorber under dynamic loads. The base 2 of the cover is made in the form of two plates 7 with holes. Annular ribs 8 and radial ribs 10 are welded between the plates. Between the upper steel lattice plate 4 and the base 2 on the central tube 3, twenty-seven aluminum alloy heat sinks 9, plated with nickel, are installed evenly and parallel to these plates, which are plates with holes. Between themselves, the heat sinks 9 are spaced by means of bushings on the central tube 3, as well as by engagement in the grooves of the guide boxes. The upper end of the central tube 3 is made in the form of a socket for a bayonet grip for lowering the cover into a container (not shown in the figure) and extracting it from the container using a reloading device bar.

Использование чехла транспортно-упаковочного комплекта в промышленности осуществляется следующим образом.The use of the cover of the transport and packaging kit in the industry is carried out as follows.

Чехол является принадлежностью транспорно-упаковочного комплекта, устанавливается во внутреннюю полость контейнера ТУК, отдельно от ТУК в загруженном состоянии с ОТВС не используется. Загрузка ОТВС в Чехол на АЭС производится при его размещении в контейнере.The cover is an accessory of the transport and packaging kit, it is installed in the internal cavity of the TUK container, it is not used separately from the TUK in the loaded state with SFA. SFAs are loaded into the Case at NPPs when they are placed in a container.

Claims (1)

Чехол транспортного упаковочного комплекта для перевозки отработавшего ядерного топлива, выполненный в виде стойки, включающей основание, прикрепленное к центральной трубе, и три решетчатые стальные плиты, а именно верхнюю плиту и две средних, в которые вставлены шестигранные трубы из борсодержащей стали, образующие ячейки для установки в них отработавших тепловыделяющих сборок, основание чехла выполнено в виде плит с отверстиями с размещенными между ними кольцевыми ребрами, между верхней стальной решетчатой плитой стойки и основанием чехла на центральной трубе равномерно и параллельно решетчатым плитам установлены по меньшей мере двадцать семь теплоотводов из алюминиевого сплава, покрытые никелем и выполненные в виде плит с отверстиями, при этом содержание естественного бора в металле шестигранных труб не менее 1,3%.Cover of a transport packaging kit for the transport of spent nuclear fuel, made in the form of a rack, including a base attached to a central tube, and three lattice steel plates, namely the top plate and two middle ones, into which hexagonal boron steel tubes are inserted, forming cells for installation spent fuel assemblies in them, the base of the cover is made in the form of plates with holes with annular ribs placed between them, at least twenty-seven heat sinks made of aluminum alloy, coated nickel and made in the form of plates with holes, while the content of natural boron in the metal of hexagonal pipes is not less than 1.3%.

Images