RU2189648C1 - Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies - Google Patents

Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies Download PDF

Info

Publication number
RU2189648C1
RU2189648C1 RU2001114725/06A RU2001114725A RU2189648C1 RU 2189648 C1 RU2189648 C1 RU 2189648C1 RU 2001114725/06 A RU2001114725/06 A RU 2001114725/06A RU 2001114725 A RU2001114725 A RU 2001114725A RU 2189648 C1 RU2189648 C1 RU 2189648C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cover
container
diaphragms
metal
end damping
Prior art date
Application number
RU2001114725/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.В. Воронцов
В.Д. Гуськов
В.Я. Крюков
С.Ю. Левиз
В.И. Смирнов
В.Г. Туркин
К.Б. Ходасевич
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения"
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 "Конструкторское бюро специального машиностроения" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения"
Priority to RU2001114725/06A priority Critical patent/RU2189648C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2189648C1 publication Critical patent/RU2189648C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Nuclear Reactors (AREA)

Abstract

FIELD: handling spent nuclear fuel of reactors. SUBSTANCE: container has body 1 with bottom 2, inner and outer sealing lids 3 and 4. Outer sealing lid and body bottom are made so that they function at the same time as damping members. Inserted in body cavity is can 5 incorporating diaphragms 6-9 with holes or cells to receive cases holding spent fuel assemblies. Diaphragms 6-9 are joined together by means of shielding metal structures made either in the form of shells or sheet panels, Container is provided with end damping members 14-17 mounted over circumference on top and bottom diaphragms 6 and 9 of can 5, on their external side. End damping members 14 mounted on bottom diaphragm 9 also function as supporting members of can 5 engageable with bottom of body 1. End damping members 15-17 installed on top diaphragm 5 are designed for engaging inner sealing lid 3 and for plastic deformation. In addition end damping members 15 function as rigging members of can 5 and end damping member 16 serves as connecting member for vertical tubular passage running through diaphragms 6-9 for evacuating water from cavity bottom in body 1. Guiding member installed in upper part of cavity is engageable with mating member to ensure desired angular position of can relative to longitudinal axis of body 1. EFFECT: enhanced safety of spent fuel transportation and/or storage due to enlarged useful volume of container. 5 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к контейнерам для длительного сухого хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). The invention relates to containers for long-term dry storage of spent nuclear fuel (SNF).

Известны контейнеры для транспортировки и хранения ОЯТ. В соответствии с нормами радиационной безопасности и рекомендациями МАГАТЭ подобные контейнеры должны обеспечивать высокие радиационно-защитные и прочностные свойства, в том числе при аварийных ситуациях, возможных в процессе транспортировки и хранения ОЯТ. При этом, исходя из технико-экономических требований по снижению затрат на организацию контейнерного хранения ОЯТ, возникает необходимость создания контейнеров относительно большого полезного объема (с максимальной вместительностью ОЯТ) при определенных (в частности, транспортных) ограничениях их по наружному габариту. Known containers for transporting and storing spent nuclear fuel. In accordance with radiation safety standards and IAEA recommendations, such containers should provide high radiation-protective and strength properties, including in emergency situations, possible during the transportation and storage of spent nuclear fuel. At the same time, based on the technical and economic requirements for reducing the costs of organizing the storage of SNF in containers, it becomes necessary to create containers of a relatively large usable volume (with a maximum SNF capacity) under certain (in particular, transport) restrictions on their external dimensions.

В настоящее время отработавшие сборки ТВЭЛ ядерных реакторов АЭС хранятся в приреакторных бассейнах выдержки (хранилищах), емкости которых практически переполнены. Также переполнены и находящиеся в эксплуатации хранилища ОЯТ атомного флота. Отмеченное создает сложную экологическую проблему, требующую немедленного разрешения. Одним из путей ее решения является уменьшение срока хранения ОЯТ в бассейнах выдержки (например, с 5-ти лет до 3-х лет). At present, the spent assemblies of fuel elements of nuclear reactors of nuclear power plants are stored in the near-reactor storage pools (storages), the capacities of which are almost full. The SNF storage facilities of the nuclear fleet are also overcrowded. The aforementioned creates a complex environmental problem that requires immediate resolution. One of the ways to solve it is to reduce the shelf life of spent nuclear fuel in holding pools (for example, from 5 years to 3 years).

Уменьшение срока хранения ОЯТ в бассейнах выдержки обуславливает необходимость транспортировки к месту промежуточного или окончательного хранения высокоактивного ОЯТ, что предъявляет повышенные требования к обеспечению радиационной безопасности при транспортировке и хранении контейнеров с ОЯТ. Наряду с этим, контейнеры, создаваемые для транспортировки и хранения высокоактивного ОЯТ, должны обеспечивать возможность использования существующей инфраструктуры, предназначенной для обращения с ОЯТ. Существующая в настоящее время инфраструктура (например, грузоподъемные и транспортные средства) приспособлена для обращения с металлическими контейнерами типа ТК-18 (см. технический отчет МАГАТЭ: IAEA-TECDOC-1081. April 1999, с. 62, 65). Reducing the period of storage of spent nuclear fuel in the storage pools makes it necessary to transport highly active spent nuclear fuel to the place of intermediate or final storage, which imposes increased requirements for ensuring radiation safety during transportation and storage of containers with spent nuclear fuel. Along with this, containers created for transportation and storage of high-level spent nuclear fuel should provide the possibility of using the existing infrastructure for handling SNF. The existing infrastructure (for example, lifting and transporting vehicles) is adapted for handling metal containers of the TK-18 type (see IAEA Technical Report: IAEA-TECDOC-1081. April 1999, p. 62, 65).

Известен цилиндрический сменный вставной короб для транспортных и стационарных резервуаров по патенту DE 3413393, G 21 С 19/06, G 21 F 5/00, 1985 г. Цилиндрическая наружная стенка вставного короба состоит из анкерных и промежуточных сегментов. Короб имеет каналы для размещения продолговатых ТВЭЛ ядерных реакторов. Каналы образованы пластинами, содержащими поглотители нейтронов. Пластины посредством шиповых соединений состыкованы соответственно одна с другой или с анкерными сегментами. Расстояние между пластинами зафиксировано с помощью крестовидных дистанционирующих держателей и с помощью дистанционирующих держателей, соединенных соответственно с промежуточными сегментами посредством перемычек. Таким образом, панели образуют жесткий разъемный конструктивный узел, стянутый в поперечном направлении диаметральными стяжками, проходящими через сверления в крестовидных дистанционирующих держателях. В качестве опор для стяжек держателей используются упомянутые анкерные сегменты. Known cylindrical interchangeable insert box for transport and stationary tanks according to patent DE 3413393, G 21 C 19/06, G 21 F 5/00, 1985. The cylindrical outer wall of the insert box consists of anchor and intermediate segments. The box has channels for accommodating elongated fuel elements of nuclear reactors. The channels are formed by plates containing neutron absorbers. The plates by means of spiked joints are joined, respectively, to one another or to the anchor segments. The distance between the plates is fixed with cross-shaped spacer holders and with the help of spacer holders connected respectively to the intermediate segments via jumpers. Thus, the panels form a rigid detachable structural unit, pulled in the transverse direction by diametrical couplers passing through the drilling in cross-shaped spacing holders. Said anchor segments are used as supports for the coupler ties.

Недостатком известного устройства является то, что в нем не предусмотрены средства, обеспечивающие предохранение конструкции от разрушения при возможных аварийных ситуациях. Кроме, того известное устройство сложно технологически и трудоемко в изготовлении. Вместе с этим устройство не предполагает возможности размещения в нем отработавших сборок ТВЭЛ различных типоразмеров. A disadvantage of the known device is that it does not provide means for protecting the structure from destruction in possible emergency situations. In addition, the known device is difficult technologically and laborious to manufacture. At the same time, the device does not imply the possibility of placing spent fuel assemblies of various sizes in it.

Известен складской контейнер для пеналов и топливных кассет по патенту DD 224144 А1, G 21 С 19/06, 1985 г. Конструкция известного контейнера позволяет устанавливать пеналы и топливные кассеты различных типоразмеров. В верхней части контейнера предусмотрено кольцо, а на дне - кольцо с донным листом. Оба кольца удерживаются и жестко соединяются посредством стержней, расположенных вокруг колец вдоль продольной оси контейнера. Внутри контейнера в верхней его части имеется двойное промежуточное днище, а в нижней части устанавливается одно или несколько ординарных промежуточных днищ, сьемно соединенных со стержнями. Промежуточные днища (диафрагмы) имеют отверстия для установки пеналов. В центре контейнера предусмотрена вертикальная труба, жестко соединенная с донным листом нижнего кольца и разъемно соединенная с промежуточными днищами. Центральная труба в верхней части имеет насадку в виде муфты для грузового захвата. Known storage container for pencil cases and fuel cartridges according to the patent DD 224144 A1, G 21 From 19/06, 1985, the Design of the known container allows you to install pencil cases and fuel cartridges of various sizes. A ring is provided in the upper part of the container, and a ring with a bottom sheet is provided at the bottom. Both rings are held and rigidly connected by rods located around the rings along the longitudinal axis of the container. Inside the container in its upper part there is a double intermediate bottom, and in the lower part one or more ordinary intermediate bottoms are installed, removably connected to the rods. Intermediate bottoms (diaphragms) have holes for installing pencil cases. A vertical pipe is provided in the center of the container, rigidly connected to the bottom sheet of the lower ring and detachably connected to the intermediate bottoms. The central pipe in the upper part has a nozzle in the form of a coupling for cargo capture.

Однако в известном контейнере не предусмотрены средства, обеспечивающие предохранение конструкции от разрушения при возможных аварийных ситуациях. Кроме того, не предусмотрено экранирование по периметру контейнера, что снижает радиационную безопасность. However, in the known container means are not provided that provide protection of the structure from destruction in possible emergency situations. In addition, there is no shielding around the perimeter of the container, which reduces radiation safety.

Известен контейнер типа ТК-6, предназначенный для транспортировки отработавших тепловыделяющих сборок ТВЭЛ (см. упомянутый отчет МАГАТЭ с. 58, 59). Известный контейнер содержит металлический корпус, закрытый сверху металлической уплотнительной крышкой и вставленную в полость корпуса выемную часть (чехол), в отверстиях диафрагм которой размещаются отработавшие сборки ТВЭЛ, чехол выполнен с экранирующей обечайкой, что повышает радиационную безопасность. Known container type TK-6, designed to transport spent fuel assemblies of fuel elements (see the IAEA report c. 58, 59). The known container contains a metal case, closed on top with a metal sealing cover and a removable part (case) inserted into the cavity of the case, in the holes of the diaphragms of which spent fuel assemblies of the fuel elements are placed, the case is made with a shielding, which increases radiation safety.

Недостатком известного контейнера является высокая трудоемкость изготовления металлического корпуса и, следовательно, высокая стоимость. Кроме того, в известном контейнере не предусмотрены средства для амортизации выемной части (чехла) с ОЯТ при возможных аварийных ситуациях. A disadvantage of the known container is the high complexity of manufacturing a metal body and, therefore, high cost. In addition, the well-known container does not provide funds for amortization of the withdrawal part (case) with SNF in case of possible emergency situations.

Известен контейнер для транспортирования отработавших тепловыделяющих сборок ядерных реакторов по патенту RU 2120675, G 21 F 5/008, 1998 г. Известный контейнер содержит металлический корпус, закрытый сверху металлической уплотнительной крышкой и вставленную в полость корпуса выемную часть (чехол), в отверстиях диафрагм которой размещены чехлы (пеналы) с ОТВС. Чехлы различных типоразмеров или установлены своими нижними торцами на дно контейнера, или подвешены на опорных буртах в отверстиях выемной части за верхние бурты чехлов с ОТВС. В варианте выполнения на верхние торцы чехлов с ОТВС до упора в торцы надеты вверх дном с необходимой толщиной дна съемные полые цилиндрические буфера, имеющие на дне полостей резиновые этиленпропиленовые прокладки. Таким образом, обеспечивается амортизация чехлов при упоре в дно крышки. Для обеспечения амортизации чехлов при аварийном падении контейнера на крышку на дне крышки закреплена резиновая этиленпропиленовая прокладка. Известное устройство обеспечивает возможность совместного размещения в полости контейнера чехлов (пеналов) с ОТВС различных типоразмеров. A known container for transporting spent fuel assemblies of nuclear reactors according to the patent RU 2120675, G 21 F 5/008, 1998. The known container contains a metal case, closed on top with a metal sealing cover and a recess (cover) inserted into the cavity of the body, in the openings of the diaphragms of which placed covers (pencil cases) with SFA. Covers of various sizes are either mounted with their lower ends on the bottom of the container, or suspended on supporting collars in the openings of the extraction part by the upper collars of the covers with SFA. In an embodiment, the removable hollow cylindrical buffers having rubber ethylene-propylene gaskets at the bottom of the cavities are put upside down on the upper ends of the covers with the SFA up to the end. Thus, the cushioning of the covers is ensured with an emphasis on the bottom of the cover. To ensure depreciation of the covers in the event of an accidental fall of the container onto the lid, a rubber ethylene-propylene gasket is fixed at the bottom of the lid. The known device provides the possibility of co-placement in the cavity of the container covers (cases) with SFA of various sizes.

Также известен защитный контейнер для транспортирования отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) по патенту RU 2139582, G 21 F 5/008, 1999 г. Известный контейнер содержит металлический корпус и вставленную в полость корпуса выемную часть (чехол), в отверстиях верхней доски и диафрагм которой размещены трубные чехлы (пеналы) с ОЯТ. Корпус закрыт сверху уплотнительной металлической крышкой. Выемная часть снабжена прикрепленным к ней вертикальным трубным каналом. Верхний торец трубного канала вставлен в верхней доске выемной части в стыковочное гнездо присоединения вакуумной системы для отсоса воды со дна контейнера через трубный канал. Нижний торец трубного канала расположен над дном контейнера с зазором не более внутреннего радиуса трубного канала. Известный защитный контейнер обеспечивает его надежную эксплуатацию в соответствии с требованиями ядерной безопасности за счет упрощения его конструкции и уменьшения остатка воды в контейнере на порядок ниже допустимого количества. A protective container for transporting spent nuclear fuel (SNF) is also known according to the patent RU 2139582, G 21 F 5/008, 1999. The known container contains a metal body and a removable part (case) inserted into the cavity of the body, in the openings of the upper board and diaphragms of which tube covers (cases) with SNF are placed. The casing is closed on top with a metal sealing cover. The extraction part is provided with a vertical pipe channel attached to it. The upper end of the pipe channel is inserted in the upper board of the withdrawal part into the docking socket for connecting the vacuum system to suck water from the bottom of the container through the pipe channel. The lower end of the pipe channel is located above the bottom of the container with a gap of not more than the internal radius of the pipe channel. The well-known protective container ensures its reliable operation in accordance with nuclear safety requirements by simplifying its design and reducing the remaining water in the container by an order of magnitude lower than the permissible amount.

Общим недостатком последних двух контейнеров является то, что для изготовления толстостенного металлического корпуса контейнера требуется уникальное металлургическое оборудование. Кроме того, цельнометаллический контейнер предполагает высокую трудоемкость изготовления и, следовательно, высокую стоимость. A common drawback of the last two containers is that for the manufacture of a thick-walled metal container body, unique metallurgical equipment is required. In addition, the all-metal container implies a high complexity of manufacturing and, therefore, high cost.

Известен контейнер для транспортирования и длительного хранения отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) АЭС по патенту RU 2148864, G 21 F 5/008, 2000 г. Известный контейнер содержит наружный корпус с крышкой, амортизаторы (торцевые демпфирующие устройства) и внутренний корпус с крышкой. Внутренний корпус опирается на амортизаторы, жестко закрепленные на дне горизонтально расположенного наружного корпуса. Во внутреннем корпусе расположен чехол с гнездами для ОТВС. Крышка наружного корпуса расположена в его торце, причем ее внутренняя поверхность снабжена жестко закрепленными и равномерно расположенными амортизаторами. На дне наружного корпуса амортизаторы также расположены равномерно. Каждый амортизатор набран из стаканов, выполненных в виде полых металлических цилиндров разного диаметра, установленных друг в друге с зазорами в направлении приложения нагрузки и жестко связанных между собой в месте сопряжения. Загрузку контейнера осуществляют в вертикальном положении, после чего контейнер с помощью кантователя устанавливают в горизонтальное положение, при котором и осуществляют транспортирование контейнера. A known container for transporting and long-term storage of spent fuel assemblies (SFA) of nuclear power plants according to patent RU 2148864, G 21 F 5/008, 2000. The known container contains an outer casing with a lid, shock absorbers (end damping devices) and an inner casing with a lid. The inner casing is supported by shock absorbers rigidly fixed to the bottom of the horizontally located outer casing. In the inner case is a case with sockets for SFA. The cover of the outer casing is located at its end, and its inner surface is equipped with rigidly fixed and evenly spaced shock absorbers. At the bottom of the outer casing, shock absorbers are also evenly spaced. Each shock absorber is assembled from cups made in the form of hollow metal cylinders of different diameters, installed in each other with gaps in the direction of load application and rigidly connected to each other at the interface. The container is loaded in a vertical position, after which the container with the help of a tilter is installed in a horizontal position, in which the container is transported.

Однако известный контейнер, также как и два предыдущих контейнера, выполнен цельнометаллическим, что предполагает высокую трудоемкость изготовления и, следовательно, высокую стоимость. However, the well-known container, as well as the two previous containers, is made all-metal, which implies the high complexity of manufacturing and, therefore, high cost.

Известен железобетонный (металлобетонный) контейнер для транспортировки и/или хранения ОЯТ по патенту RU 2153715, G 21 F 5/008, 2000 г. Известный контейнер содержит наружную и внутреннюю металлические цилиндрические оболочки с днищами, выполненные в варианте исполнения изобретения из тонколистовой нержавеющей стали, обеспечивающей многолетнюю коррозионную стойкость. Полость между оболочками заполнена особопрочным и тяжелым бетоном с повышенной термостойкостью. Сверху внутренняя полость контейнера и полость между оболочками герметично перекрыты двумя крышками, расположенными одна над другой и размещенными на едином металлическом основании. Контейнер снабжен дополнительной металлической цилиндрической оболочкой, включающей обечайку, выступающую за днище упомянутой наружной металлической цилиндрической оболочки и охватывающей последнюю с образованием полости, которая заполнена тяжелым бетоном меньшей прочности, чем основной - тяжелый бетон. Наружная крышка выполнена таким образом, что является одновременно торцевым демпфирующим элементом контейнера. Это достигается благодаря тому, что она снабжена элементами, пластически деформируемыми в случае аварийного нагружения контейнера. Подобным же образом выполнено и днище наружной цилиндрической оболочки, которое, благодаря особенности конструкции, является одновременно другим торцевым демпфирующим элементом контейнера. С наружной стороны обечайки дополнительной металлической цилиндрической оболочки выполнен демпфирующий кольцевой элемент, который одновременно выполняет роль опорного элемента при транспортировке контейнера в вертикальном положении. Известный железобетонный контейнер предназначен для сухого хранения, преимущественно отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС). Последние перед загрузкой в контейнер помещают в пеналы, которые герметизируют. В контейнере пеналы с ОТВС размещаются посредством дистанционирующей решетки. Железобетонный контейнер обеспечивает защиту ОЯТ при длительном хранении и в случае аварийной ситуации при транспортировке при сравнительно невысокой стоимости контейнера по сравнению с контейнерами, корпуса которых изготавливаются в виде монолитных металлических конструкций. A reinforced concrete (metal-concrete) container for transporting and / or storing spent fuel according to the patent RU 2153715, G 21 F 5/008, 2000 is known. The known container contains outer and inner metal cylindrical shells with bottoms, made of stainless steel sheet in an embodiment of the invention, providing long-term corrosion resistance. The cavity between the shells is filled with extra strong and heavy concrete with increased heat resistance. From above, the inner cavity of the container and the cavity between the shells are hermetically closed by two covers located one above the other and placed on a single metal base. The container is equipped with an additional metal cylindrical shell, including a shell protruding beyond the bottom of the outer metal cylindrical shell and covering the latter with the formation of a cavity that is filled with heavy concrete of lower strength than the main concrete - heavy concrete. The outer lid is designed in such a way that it is simultaneously the end damping element of the container. This is achieved due to the fact that it is equipped with elements that are plastically deformable in the event of emergency loading of the container. In the same way, the bottom of the outer cylindrical shell is made, which, due to the design feature, is simultaneously another end damping element of the container. On the outer side of the shell of the additional metal cylindrical shell, a damping ring element is made, which at the same time acts as a supporting element when transporting the container in an upright position. Known reinforced concrete container is intended for dry storage, mainly spent fuel assemblies (SFA). The latter before loading into the container is placed in pencil cases that are sealed. In the container, cases with SFA are placed by means of a spacer grid. Reinforced concrete container provides SNF protection during long-term storage and in case of emergency during transportation at a relatively low cost of the container compared to containers whose casings are made in the form of monolithic metal structures.

Однако подобная конструкция железобетонного контейнера в случае использования ее для контейнера, предназначенного для транспортировки и/или хранения высокоактивного ОЯТ, предполагает соответствующее увеличение толщины стенок корпуса, следствием чего является увеличение массогабаритных характеристик контейнера, что не всегда приемлемо, например, по условиям эксплуатации. However, such a construction of a reinforced concrete container, if used for a container intended for transportation and / or storage of high-level spent nuclear fuel, implies a corresponding increase in the wall thickness of the casing, which results in an increase in the overall dimensions of the container, which is not always acceptable, for example, according to operating conditions.

Наиболее близким по совокупности признаков с заявляемым изобретением является металлобетонный контейнер для транспортировки (транспортирования) ОЯТ реакторов РБМК ("Металлобетонный контейнер для хранения и транспортирования отработавшего ядерного топлива реакторов РБМК". Зубков А.А., Фромзель В.Н. и др. Журнал "Теплоэнергетика", 11, 1996 г., с. 40-44). Известный контейнер содержит корпус с днищем, внутренней и наружной герметизирующими крышками, вставленный в полость корпуса чехол, включающий соединенные между собой диафрагмы с отверстиями для установки пучков отработавших сборок ТВЭЛ. На днище корпуса расположена опора-демпфер, выполненная в виде верхнего и нижнего опорных колец, соединенных стальными ребрами, деформируемыми в случае удара. При транспортировании контейнера в горизонтальном положении на его корпус надеваются торцевые демпфирующие устройства, с помощью которых обеспечивается сохранность контейнера при ударных нагрузках в момент аварийных ситуаций. Транспортные демпферы представляют собой деревянные конструкции, заключенные в тонкостенную металлическую оболочку. Конструкция корпуса контейнера предусматривает использование чехла для размещения 102 пучков тепловыделяющих сборок РБМК. Для этого отработавшие сборки ТВЭЛ подаются в горячую камеру, где от каждой из них отделяются холостые концы, вынимается центральный стальной стержень и разрезается втулка, обеспечивающая взаимное расположение двух пучков ТВЭЛ сборки. Для размещения пучков тепловыделяющих элементов в чехле, изготовленном из нержавеющей стали, предусмотрены 102 открытых сверху трубы, заваренные в верхней решетке чехла и не доходящие до его днища. Для обеспечения требуемого взаимного расположения чехловых труб и предотвращения их недопустимых прогибов при аварии, связанной с падением контейнера, в чехле установлено пять диафрагм. The closest in combination of features with the claimed invention is a metal-concrete container for transporting (transporting) RBMK SNF reactors ("A metal-concrete container for storing and transporting spent nuclear fuel from RBMK reactors." A. Zubkov, Vromsel V.N. et al. Magazine " Heat Power Engineering ", 11, 1996, pp. 40-44). The known container contains a housing with a bottom, inner and outer sealing caps, a cover inserted into the cavity of the housing, including diaphragms interconnected with holes for installing bundles of spent fuel assemblies. On the bottom of the body is a support-damper, made in the form of upper and lower support rings connected by steel ribs, deformable in the event of an impact. When transporting the container in a horizontal position, end-damping devices are put on its body, with the help of which the container is protected during shock loads at the time of an emergency. Transport dampers are wooden structures enclosed in a thin-walled metal shell. The container body design provides for the use of a cover to accommodate 102 bundles of RBMK fuel assemblies. For this, the spent fuel assemblies are fed into the hot chamber, where the idle ends are separated from each of them, the central steel rod is removed and the sleeve is cut, which ensures the mutual arrangement of two bundles of the fuel assemblies. To accommodate bundles of fuel elements in a case made of stainless steel, there are 102 pipes open on top, welded in the upper lattice of the case and not reaching its bottom. Five diaphragms are installed in the case to ensure the required relative positioning of the shell pipes and to prevent their unacceptable deflections during an accident associated with the fall of the container.

Однако подобная конструкция металлобетонного контейнера в случае использования ее для контейнера, предназначенного для транспортировки и/или хранения высокоактивного ОЯТ, предполагает соответствующее увеличение толщины стенок корпуса, следствием чего является увеличение массогабаритных характеристик контейнера, что не всегда приемлемо. К недостаткам известного контейнера также можно отнести то, что в нем не предусмотрены средства амортизации чехла при возможных аварийных ситуациях. Вместе с этим конструкция вставленного в полость корпуса контейнера чехла не предполагает установки в чехле отработавших сборок ТВЭЛ различных типоразмеров. However, such a design of a metal-concrete container, if used for a container intended for transportation and / or storage of high-level spent nuclear fuel, implies a corresponding increase in the wall thickness of the casing, resulting in an increase in the overall dimensions of the container, which is not always acceptable. The disadvantages of the known container can also be attributed to the fact that it does not provide means for depreciation of the cover in case of possible emergency situations. At the same time, the design of the cover inserted into the cavity of the container body of the container does not imply the installation of various types of spent TVEL assemblies in the cover.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании металлобетонного контейнера, обеспечивающего возможность безопасной транспортировки и/или хранения высокоактивного ОЯТ, который позволил бы использовать существующую инфраструктуру (например, специальные транспортные средства), предназначенную для обращения с металлическими контейнерами типа ТК-18. The problem solved by the invention is to create a metal-concrete container that enables the safe transportation and / or storage of highly active SNF, which would allow the use of existing infrastructure (for example, special vehicles) designed to handle metal containers of the TK-18 type.

Указанная задача решается благодаря тому, что металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов, содержащий корпус с днищем, внутренней и наружной защитными герметизирующими крышками и торцевыми демпфирующими элементами, вставленный в полость корпуса чехол, включающий соединенные между собой диафрагмы с отверстиями для установки отработавших сборок ТВЭЛ, согласно изобретению снабжен торцевыми демпфирующими элементами, установленными по окружности соответственно на верхней и нижней диафрагмах чехла с наружной стороны последних. Торцевые демпфирующие элементы, установленные на нижней диафрагме, одновременно являются опорными элементами чехла, взаимодействующими с днищем корпуса. Торцевые демпфирующие элементы, установленные на верхней диафрагме, выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней защитной герметизирующей крышкой. При этом один из торцевых демпфирующих элементов, установленных на верхней диафрагме, одновременно выполняет роль присоединительного элемента вертикального трубного канала, пропущенного через диафрагмы для отсоса воды со дна полости корпуса, а часть других торцевых демпфирующих элементов, установленных на верхней диафрагме, одновременно выполняют роль такелажных элементов чехла. Чехол снабжен расположенными вокруг диафрагм вдоль его продольной оси экранирующими металлическими конструкциями, соединяющими между собой диафрагмы. В полости корпуса установлен направляющий элемент, взаимодействующий с соответствующим ответным элементом чехла для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной оси корпуса. This problem is solved due to the fact that the metal-concrete container for transportation and / or storage of spent assemblies of fuel elements of nuclear reactors, comprising a housing with a bottom, internal and external protective sealing caps and end damping elements, a cover inserted into the cavity of the housing, including diaphragms with openings interconnected for installing spent fuel assemblies according to the invention is equipped with end damping elements mounted around the circumference respectively on the upper and bo ttom diaphragms cover the outside of the latter. End damping elements mounted on the lower diaphragm are simultaneously supporting elements of the cover interacting with the bottom of the housing. End damping elements mounted on the upper diaphragm are made with the possibility of interaction with the internal protective sealing cover. At the same time, one of the end damping elements installed on the upper diaphragm simultaneously acts as a connecting element of the vertical pipe channel passed through the diaphragms to suck water from the bottom of the housing cavity, and part of the other end damping elements installed on the upper diaphragm simultaneously play the role of rigging elements cover. The case is equipped with shielding metal structures located around the diaphragms along its longitudinal axis, connecting the diaphragms to each other. A guide element is installed in the cavity of the housing, which interacts with the corresponding mating element of the cover to ensure a given angular position of the latter relative to the longitudinal axis of the housing.

Вместе с этим экранирующие металлические конструкции чехла выполнены в виде обечаек, каждая из которых соединяет две смежные диафрагмы. При этом обечайки, расположение которых соответствует расположению наиболее радиационно-активных зон отработавших сборок ТВЭЛ, выполнены утолщенными. At the same time, the shielding metal structures of the cover are made in the form of shells, each of which connects two adjacent diaphragms. In this case, the shells, the location of which corresponds to the location of the most radiation-active zones of spent fuel assemblies, are made thickened.

Кроме того, экранирующие металлические конструкции чехла могут быть выполнены в виде листовых панелей. При этом чехол включает диафрагмы, которые соединены с листовыми панелями с помощью шиповых соединений с возможностью фиксации. In addition, the shielding metal structure of the cover can be made in the form of sheet panels. In this case, the cover includes diaphragms that are connected to the sheet panels by means of spike connections with the possibility of fixation.

Ответный элемент чехла для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной оси корпуса представляет собой продольный паз, выполненный с наружной стороны экранирующих металлических конструкций чехла. При этом упомянутый направляющий элемент, соответствующий продольному пазу, установлен в верхней части полости корпуса. The reciprocal element of the cover to ensure a given angular position of the latter relative to the longitudinal axis of the housing is a longitudinal groove made from the outside of the shielding metal structures of the cover. Moreover, the said guide element corresponding to the longitudinal groove is installed in the upper part of the body cavity.

С наружной стороны корпуса контейнера может быть выполнен демпфирующий кольцевой элемент, который одновременно выполняет роль опорного элемента при транспортировке контейнера. On the outside of the container body, a damping ring element can be made, which at the same time acts as a supporting element during transportation of the container.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет повысить безопасность обращения с упаковочным комплектом хранения (т. е. с металлобетонным контейнером, загруженным отработавшими сборками ТВЭЛ). Вместе с этим изобретение обеспечивает возможность снижения материалоемкости благодаря приданию торцевым демпфирующим элементам чехла дополнительных функций. The technical result of the use of the invention lies in the fact that it allows to increase the safety of handling a storage packaging set (i.e., with a metal-concrete container loaded with spent fuel assemblies). Along with this, the invention provides the possibility of reducing material consumption by giving the end damping elements of the cover additional functions.

Конструкция металлобетонного контейнера схематично представлена на чертежах, где на фиг.1 показан общий вид контейнера, продольные разрез по грузовым цапфам; на фиг. 2 - поперечный разрез контейнера по А-А на фиг.1 (герметизирующие крышки условно не показаны); на фиг.3 - направляющий элемент корпуса, обеспечивающий заданное угловое положение чехла относительно продольной оси контейнера, элемент Б на фиг.2; на фиг.4 - присоединительный элемент вертикального трубного канала, разрез по В-В на фиг.2; на фиг.5 - чехол (выемная часть) в варианте выполнения экранирующих металлических конструкций в виде соосно смонтированных обечаек, общий вид; на фиг.6 - поперечный разрез чехла по Г-Г на фиг.5; на фиг.7 - чехол (выемная часть) в варианте выполнения экранирующих металлических конструкций в виде листовых панелей, общий вид; на фиг.8 - поперечный разрез чехла по Д-Д на фиг.7; на фиг. 9 - устройство узла соединения листовой панели с диафрагмой, элемент Е на фиг.8; на фиг.10 - то же, вид Ж на фиг.9. The design of the metal-concrete container is schematically represented in the drawings, where Fig. 1 shows a general view of the container, a longitudinal section through the load pins; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the container along AA in FIG. 1 (sealing caps are not shown conditionally); figure 3 - guide element of the housing, providing a given angular position of the cover relative to the longitudinal axis of the container, element B in figure 2; figure 4 - connecting element of a vertical pipe channel, a section along BB in figure 2; figure 5 - cover (removable part) in the embodiment of the shielding metal structures in the form of coaxially mounted shells, General view; in Fig.6 is a transverse section of the cover along G-G in Fig.5; Fig.7 - cover (removable part) in an embodiment of shielding metal structures in the form of sheet panels, General view; in Fig.8 is a transverse section of the cover on DD in Fig.7; in FIG. 9 - the device of the node connecting the sheet panel with the diaphragm, element E in Fig; figure 10 is the same, view W in figure 9.

Металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших ТВЭЛ ядерных реакторов содержит корпус 1 с днищем 2, внутренней и наружной герметизирующими крышками 3 и 4. В варианте осуществления изобретения наружная герметизирующая крышка 4 выполнена таким образом, что является одновременно торцевым демпфирующим элементом контейнера. Это достигается благодаря тому, что она снабжена элементами, пластически деформируемыми в случае аварийного нагружения контейнера. В варианте осуществления изобретения, упомянутые элементы выполнены, например, в виде пустотелых оболочек с ребрами. Подобным же образом выполнено и днище 2 корпуса, которое, благодаря особенности конструкции, является одновременно торцевым демпфирующим элементом контейнера, обеспечивающим снижение действующих ударных нагрузок при падении контейнера на днище плашмя или под углом. The metal-concrete container for transporting and / or storing spent fuel elements of nuclear reactors comprises a housing 1 with a bottom 2, inner and outer sealing caps 3 and 4. In an embodiment of the invention, the outer sealing cap 4 is made in such a way that it is also an end damping element of the container. This is achieved due to the fact that it is equipped with elements that are plastically deformable in the event of emergency loading of the container. In an embodiment of the invention, said elements are made, for example, in the form of hollow shells with ribs. In the same way, the bottom 2 of the housing is made, which, due to the design feature, is at the same time the end damping element of the container, which ensures a reduction in the impact loads when the container falls on the bottom flat or at an angle.

Корпус контейнера содержит наружную и внутреннюю металлические цилиндрические оболочки с днищами. Полость между оболочками заполнена особо прочным и тяжелым бетоном с повышенной термостойкостью. Сверху полость между оболочками перекрыта металлическим основанием, на котором размещены установленные одна над другой герметизирующие крышки 3 и 4. В варианте осуществления изобретения контейнер снабжен экранирующей дополнительной металлической цилиндрической оболочкой, включающей обечайку, выступающую за днище упомянутой наружной металлической цилиндрической оболочки и охватывающей последнюю с образованием полости, которая заполнена бетоном меньшей плотности и прочности, чем основной - тяжелый бетон. The container body contains an outer and inner metal cylindrical shell with bottoms. The cavity between the shells is filled with particularly strong and heavy concrete with increased heat resistance. On top of the cavity between the shells is covered by a metal base on which are placed one above the other sealing caps 3 and 4. In an embodiment of the invention, the container is equipped with a shielding additional metal cylindrical shell, including a shell protruding beyond the bottom of the outer metal cylindrical shell and covering the latter with the formation of the cavity , which is filled with concrete of lower density and strength than the main - heavy concrete.

В полость "а" корпуса 1 вставлен чехол 5, включающий диафрагмы 6-9 с отверстиями - ячейками "в" для установки пеналов (чехлов) с отработавшими сборками ТВЭЛ (на чертеже не показаны). Диафрагмы 6-9 соответственно соединены между собой с помощью экранирующих металлических конструкций, расположенных вокруг диафрагм вдоль продольной оси чехла 5. A cover 5 is inserted into the cavity “a” of the housing 1, including a diaphragm 6–9 with openings — cells “in” for installing pencil cases (covers) with spent fuel assemblies (not shown in the drawing). The diaphragms 6-9 are respectively interconnected by shielding metal structures located around the diaphragms along the longitudinal axis of the cover 5.

В варианте выполнения изобретения, экранирующие металлические конструкции чехла выполнены в виде соосно смонтированных обечаек 10, каждая из которых соединяет две соответствующие смежные диафрагмы. Обечайки с диафрагмами соединены с помощью сварки. Обечайки, расположение которых по высоте чехла 5 соответствует расположению наиболее радиационно-активных зон отработавших сборок ТВЭЛ, выполнены утолщенными. Этот вариант выполнения изобретения является предпочтительным, когда металлобетонный контейнер используется для высокоактивных отработавших сборок ТВЭЛ. In an embodiment of the invention, the shielding metal structures of the cover are made in the form of coaxially mounted shells 10, each of which connects two corresponding adjacent diaphragms. Shells with diaphragms are connected by welding. The shells, the location of which along the height of the cover 5 corresponds to the location of the most radiation-active zones of spent fuel assemblies, are made thickened. This embodiment of the invention is preferred when a metal-concrete container is used for highly active spent fuel assemblies.

В другом варианте выполнения, экранирующие металлические конструкции чехла выполнены в виде листовых панелей 11 и 12. При этом диафрагмы 6, 7 и 9 с соответствующими листовыми панелями 11 и 12 соединены с помощью сварки, а диафрагмы 8 - с помощью шиповых соединений, а также болтов 13. Благодаря шиповым соединениям упрощается процесс сборки чехла и обеспечивается установка диафрагм 8 в заданное положение по высоте чехла. Для фиксации листовых панелей 12 относительно диафрагм 8 вместо болтов может быть использована, например, сварка. По сравнению с предыдущим вариантом выполнения, вариант выполнения экранирующих металлических конструкций чехла в виде листовых панелей предполагает использование контейнера для менее радиационно-активных сборок ТВЭЛ. In another embodiment, the shielding metal structure of the cover is made in the form of sheet panels 11 and 12. In this case, the diaphragms 6, 7 and 9 with the corresponding sheet panels 11 and 12 are connected by welding, and the diaphragm 8 is made using spike connections, as well as bolts 13. Thanks to the spike connections, the assembly process of the cover is simplified and the diaphragms 8 are set to a predetermined position along the height of the cover. For fixing the sheet panels 12 relative to the diaphragms 8, for example, welding can be used instead of bolts. Compared with the previous embodiment, the embodiment of the shielding metal structures of the cover in the form of sheet panels involves the use of a container for less radiation-active assemblies of fuel elements.

Места расположения промежуточных диафрагм 8 по высоте чехла 5 и количество этих диафрагм определяются количеством и местами расположения силовых поясов устанавливаемых в чехол 5 пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ и выбираются таким образом, чтобы обеспечить возможность установки в чехол пеналов различных типоразмеров. The locations of the intermediate diaphragms 8 along the height of the cover 5 and the number of these diaphragms are determined by the number and locations of power belts installed in the cover of 5 canisters with spent assemblies of fuel elements and are selected so as to enable the installation of canisters of various sizes in the case.

Металлобетонный контейнер снабжен торцевыми демпфирующими элементами 14-17, установленными по окружности соответственно на верхней и нижней диафрагмах 6 и 9 чехла 5 с наружной стороны последних. Торцевые демпфирующие элементы 14, установленные на нижней диафрагме 9 чехла, одновременно являются опорными элементами чехла 5, взаимодействующими с днищем 2 корпуса 1. Торцевые демпфирующие элементы 15-17, установленные на верхней диафрагме 6 чехла, выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней герметизирующей крышкой 3 и пластического деформирования в случае аварийного нагружения контейнера. В варианте выполнения установленные на верхней диафрагме 6 чехла торцевые демпфирующие элементы 15 расположены равномерно по окружности и одновременно выполняют роль такелажных элементов чехла 5. Торцевой демпфирующий элемент 16 одновременно выполняет роль присоединительного элемента вертикального трубного канала 18, пропущенного через диафрагмы 6-9 для отсоса воды (в случае необходимости) со дна полости "а" корпуса 1. The metal-concrete container is equipped with end damping elements 14-17 mounted circumferentially on the upper and lower diaphragms 6 and 9 of the cover 5 on the outside of the latter. The end damping elements 14 mounted on the lower diaphragm 9 of the cover are simultaneously the supporting elements of the cover 5 interacting with the bottom 2 of the housing 1. The end damping elements 15-17 installed on the upper diaphragm 6 of the cover are configured to interact with the internal sealing cover 3 and plastic deformation in case of emergency loading of the container. In an embodiment, the end damping elements 15 mounted on the upper diaphragm 6 of the cover are evenly spaced around the circumference and simultaneously act as the lifting elements of the cover 5. The end damping element 16 simultaneously acts as a connecting element of the vertical pipe channel 18, passed through the diaphragms 6-9 to suck out water ( if necessary) from the bottom of the cavity "a" of the housing 1.

В верхней части полости "а" корпуса 1 установлен направляющий элемент 19, взаимодействующий с соответствующим ответным элементом 20 чехла 5. Направляющий элемент 19 обеспечивает заданное угловое положение чехла 5 относительно продольной оси корпуса 1. В варианте выполнения изобретения ответный элемент 20 чехла представляет собой продольный паз, выполненный с наружной стороны экранирующих металлических конструкций чехла. A guide element 19 is mounted in the upper part of the cavity "a" of the housing 1, which interacts with the corresponding response element 20 of the cover 5. The guide element 19 provides a predetermined angular position of the cover 5 relative to the longitudinal axis of the housing 1. In an embodiment of the invention, the response element 20 of the cover is a longitudinal groove made from the outside of the shielding metal structures of the cover.

В варианте выполнения с наружной стороны корпуса 1 контейнера выполнен демпфирующий кольцевой элемент 21 с опорной площадкой "с", который одновременно выполняет роль опорного элемента контейнера при транспортировке последнего в вертикальном положении. In an embodiment, on the outside of the container body 1, a damping ring element 21 is made with a support platform "c", which simultaneously acts as a support element of the container when transporting the latter in an upright position.

Использование металлобетонного контейнера в промышленности осуществляется следующим образом. The use of a metal container in industry is as follows.

Чехол 5 с помощью торцевых демпфирующих элементов 15, одновременно выполняющих роль такелажных элементов чехла, загружают в полость "а" корпуса 1 металлобетонного контейнера до упора торцевых демпфирующих элементов 14 в днище 2. При этом стенки продольного паза 20, выполненного с наружной стороны экранирующих металлических конструкций чехла, взаимодействуют с направляющим элементом 19 корпуса 1, обеспечивая установку чехла 5 в заданном положении относительно продольной оси корпуса 1. В чехол 5 устанавливают пеналы (на чертеже не показано) с отработавшими сборками ТВЭЛ (ОЯТ) ядерного реактора. Пеналы размещаются в отверстиях - ячейках "в" диафрагм 6-9. Количество ячеек в чехле и их взаимное расположение определяются по условиям радиационной и ядерной безопасности. Благодаря направляющему элементу 19 корпуса, взаимодействующему с продольным пазом 20, выполненным на чехле, обеспечивается строгое положение чехла 5 относительно корпуса 1 в процессе загрузки пеналов с ОЯТ, что позволяет механизировать процесс загрузки контейнера и использовать специальное наводящее устройство, исключающее необходимость нахождения обслуживающего персонала в зоне загрузки, являющейся наиболее опасной по условиям радиационной безопасности. The cover 5 with the end damping elements 15, simultaneously acting as the lifting elements of the cover, is loaded into the cavity "a" of the housing 1 of the concrete container until the end of the end damping elements 14 in the bottom 2. The walls of the longitudinal groove 20, made from the outside of the shielding metal structures case, interact with the guide element 19 of the housing 1, providing the installation of the cover 5 in a predetermined position relative to the longitudinal axis of the housing 1. In the cover 5 set cases (not shown) with the spent assemblies of the fuel elements (SNF) of the nuclear reactor. Cases are placed in the holes - cells "in" of the diaphragms 6-9. The number of cells in the case and their relative positions are determined by the conditions of radiation and nuclear safety. Thanks to the guide element 19 of the housing, interacting with the longitudinal groove 20 made on the cover, the position of the cover 5 relative to the housing 1 is ensured during loading of the spent fuel canisters, which allows the mechanization of the container loading process and the use of a special pointing device that eliminates the need for service personnel to be in the area loading, which is the most dangerous in terms of radiation safety.

В случае необходимости после загрузки пеналов в чехол производится удаление радиоактивной воды со дна полости "а" корпуса 1. Для этого к присоединительному элементу 16 трубного канала 18 подсоединяют шланг вакуумной системы (на чертеже не показано) и производят отсос воды со дна полости "а" через трубный канал 18 в сливной бак вакуумной системы. При этом возможные протечки воды в месте подсоединения упомянутого шланга через зазоры в чехле снова стекают на дно полости "а", а не на пол помещения, в котором производится данная операция, что исключает загрязнение радиоактивной водой помещения в процессе удаления воды из контейнера. If necessary, after loading the canisters into the case, radioactive water is removed from the bottom of the cavity "a" of the housing 1. For this, a vacuum system hose (not shown) is connected to the connecting element 16 of the pipe channel 18 and the water is sucked from the bottom of the cavity "a" through the pipe channel 18 into the drain tank of the vacuum system. In this case, possible water leaks at the point of connection of the above-mentioned hose through the gaps in the cover again flow to the bottom of the cavity "a", and not to the floor of the room in which this operation is performed, which eliminates the contamination of the room with radioactive water during the removal of water from the container.

После загрузки контейнера закрывается внутренняя герметизирующая крышка 3, затягивается болтовое соединение ее крепления и производится контроль герметичности соединения крышки с корпусом 1. При закрывании крышки 3 обслуживающий персонал дополнительно защищен от радиационного облучения утолщенной верхней диафрагмой 6 и предусмотренными в пеналах специальными пробками, защищающими от γ-излучения, которое проходит через отверстия - ячейки диафрагм. Закрывается наружная герметизирующая крышка 4, затягивается болтовое соединение ее крепления и производится контроль герметичности соединения крышки с корпусом 1. При необходимости производится вакуумирование внутренней полости контейнера и заполнение ее инертным газом с помощью предусмотренных на контейнере клапанных устройств (на чертеже не показано). После этого контейнер с отработавшими сборками ТВЭЛ транспортируют к месту предварительного хранения. Транспортировку осуществляют в вертикальном положении. After loading the container, the inner sealing cover 3 is closed, the bolt connection of its fastening is tightened and the tightness of the connection between the cover and the housing 1 is checked. When closing the cover 3, maintenance personnel are additionally protected from radiation by the thickened upper diaphragm 6 and special plugs provided in the canisters that protect against γ- radiation that passes through the holes - the cells of the diaphragms. The outer sealing cover 4 is closed, the bolt connection of its fastening is tightened, and the tightness of the connection between the cover and the housing 1 is checked. If necessary, the inner cavity of the container is evacuated and filled with inert gas using valve devices provided on the container (not shown in the drawing). After that, the container with spent fuel assemblies is transported to the place of preliminary storage. Transportation is carried out in an upright position.

В варианте осуществления изобретения габарит металлобетонного контейнера, а также размеры и расположение опорной площадки "с" по высоте контейнера заданы такими, что позволяют при обращении с металлобетонным контейнером использовать существующую инфраструктуру, предназначенную для обращения с металлическими контейнерами типа ТК-18. In an embodiment of the invention, the dimensions of the metal-concrete container, as well as the dimensions and location of the support platform “c” along the height of the container, are set such that, when handling the metal-concrete container, the existing infrastructure intended for handling metal containers of the TK-18 type can be used.

В процессе транспортировки и хранения металлобетонного контейнера с отработавшими сборками ТВЭЛ благодаря наличию утолщенных диафрагм 6 и 7, защитных герметизирующих крышек 3 и 4 и металлическому основанию этих крышек обеспечивается снижение радиационного излучения со стороны верхнего торца контейнера (в основной зоне работы обслуживающего персонала). In the process of transportation and storage of a metal-concrete container with spent fuel assemblies, due to the presence of thickened diaphragms 6 and 7, protective sealing caps 3 and 4 and the metal base of these caps, radiation radiation is reduced from the upper end of the container (in the main area of the staff).

Радиационная безопасность в части боковой поверхности контейнера обеспечивается за счет экранирующих металлических конструкций чехла, использования особо прочного и тяжелого бетона, наличия наружной и внутренней металлических цилиндрических оболочек корпуса 1, экранирующей дополнительной металлической цилиндрической оболочки и слоя тяжелого бетона меньшей плотности и прочности, чем упомянутый основной бетон. Благодаря экранирующим металлическим конструкциям чехла и экранирующим свойствам элементов корпуса контейнера уровень γ-излучения на боковой поверхности контейнера снижается до уровня, допустимого по нормам радиационной безопасности. Radiation safety in the part of the side surface of the container is ensured by the shielding metal structures of the cover, the use of particularly strong and heavy concrete, the presence of outer and inner metal cylindrical shells of the housing 1, a shielding additional metal cylindrical shell and a layer of heavy concrete of lower density and strength than the mentioned main concrete . Due to the shielding metal structures of the case and the shielding properties of the container body elements, the level of γ-radiation on the side surface of the container is reduced to a level acceptable by radiation safety standards.

При этом экранирующие металлические конструкции чехла обеспечивают:
- снижение уровня γ-излучения примерно в 2-3 раза;
- возможность создания металлобетонного контейнера относительно большого полезного объема в габаритах цельнометаллических контейнеров, например, типа ТК-18.
At the same time, the shielding metal construction of the cover provides:
- a decrease in the level of γ-radiation by about 2-3 times;
- the possibility of creating a metal container with a relatively large net volume in the dimensions of all-metal containers, for example, type TK-18.

Торцевые демпфирующие элементы 14-17, установленные соответственно на верхней и нижней диафрагмах чехла, совместно с торцевыми демпфирующими элементами корпуса контейнера при возможных аварийных ситуациях при транспортировке контейнера обеспечивают снижение действующих на чехол перегрузок до уровня, допускаемого прочностью чехла, и исключение деформаций чехла, при которых может иметь место сближение пеналов и нарушение условий ядерной безопасности. Вместе с этим, благодаря упомянутым торцевым демпфирующим элементам в аварийной ситуации обеспечивается снижение величины относительного продольного перемещения чехла и пеналов (оснащенных собственными торцевыми демпфирующими элементами) с сохранением уровней опирания пеналов на диафрагмы чехла (т.е. обеспечивается нивелирование относительного положения чехла и пеналов в аварийной ситуации), обеспечивающих условия нагружения оболочек пеналов и их прочность. The end damping elements 14-17 installed respectively on the upper and lower diaphragms of the cover, together with the end damping elements of the container body in case of possible emergency situations during transportation of the container, ensure that the loads acting on the cover are reduced to the level allowed by the strength of the cover and elimination of deformation of the cover, in which rapprochement of pencil cases and violation of nuclear safety conditions may occur. At the same time, thanks to the mentioned end damping elements in an emergency situation, the relative longitudinal displacement of the cover and the canisters (equipped with their own end damping elements) is maintained while maintaining the levels of support of the canisters on the diaphragms of the cover (i.e., the relative position of the cover and canisters is leveled in the emergency situations), providing the loading conditions of the shells of the pencil cases and their strength.

Таким образом, благодаря особенности исполнения металлобетонного контейнера для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов, изобретение позволяет создать металлобетонный контейнер относительно большого полезного объема, обеспечивающий возможность безопасной транспортировки и/или хранения высокоактивного ОЯТ, который позволяет использовать существующую инфраструктуру, предназначенную для обращения с металлическими контейнерами типа ТК-18. Вместе с этим изобретение позволяет повысить безопасность обращения с упаковочным комплектом хранения. Thus, due to the particular design of the metal-concrete container for transportation and / or storage of spent assemblies of fuel elements of nuclear reactors, the invention allows the creation of a metal-concrete container of a relatively large net volume, which enables the safe transportation and / or storage of highly active SNF, which allows the use of existing infrastructure designed for handling with metal containers such as TK-18. Along with this, the invention improves the safety of handling the storage packaging.

Claims (5)

1. Металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов, содержащий корпус с днищем, внутренней и наружной защитными герметизирующими крышками и торцевыми демпфирующими элементами, вставленный в полость корпуса чехол, включающий соединенные между собой диафрагмы с отверстиями для установки отработавших сборок ТВЭЛ, отличающийся тем, что он снабжен торцевыми демпфирующими элементами, установленными по окружности соответственно на верхней и нижней диафрагмах чехла с наружной стороны последних, причем торцевые демпфирующие элементы, установленные на нижней диафрагме, одновременно являются опорными элементами чехла, взаимодействующими с днищем корпуса, а торцевые демпфирующие элементы, установленные на верхней диафрагме, выполнены с возможностью взаимодействия с внутренней защитной герметизирующей крышкой, при этом один из торцевых демпфирующих элементов, установленных на верхней диафрагме, одновременно выполняет роль присоединительного элемента вертикального трубного канала, пропущенного через диафрагмы для отсоса воды со дна полости корпуса, а часть других торцевых демпфирующих элементов, установленных на верхней диафрагме, одновременно выполняют роль такелажных элементов чехла, при этом чехол снабжен расположенными вокруг диафрагм вдоль его продольной оси экранирующими металлическими конструкциями, соединяющими между собой диафрагмы, причем в полости корпуса установлен направляющий элемент, взаимодействующий с соответствующим ответным элементом чехла для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной оси корпуса. 1. A metal-concrete container for transporting and / or storing spent fuel assemblies of nuclear reactors, comprising a housing with a bottom, internal and external protective sealing caps and end damping elements, a cover inserted into the cavity of the housing, including diaphragms with holes for installing spent fuel assemblies connected to each other characterized in that it is equipped with end damping elements mounted on a circle respectively on the upper and lower diaphragms of the cover from the outside the latter, and the end damping elements mounted on the lower diaphragm are simultaneously the supporting elements of the cover interacting with the bottom of the housing, and the end damping elements mounted on the upper diaphragm are configured to interact with the internal protective sealing cover, while one of the end damping elements mounted on the upper diaphragm, simultaneously performs the role of a connecting element of a vertical pipe channel passed through the diaphragm for water pump from the bottom of the body cavity, and part of the other end damping elements mounted on the upper diaphragm, simultaneously act as lifting elements of the cover, while the cover is equipped with shielding metal structures located around the diaphragms along its longitudinal axis, connecting the diaphragms to each other, and in the body cavity a guide element is installed that interacts with the corresponding mating element of the cover to ensure a given angular position of the latter relative to the longitudinal B Corps. 2. Металлобетонный контейнер по п. 1, отличающийся тем, что экранирующие металлические конструкции чехла выполнены в виде обечаек, каждая из которых соединяет две смежные диафрагмы, при этом обечайки, расположение которых соответствует расположению наиболее радиационноактивных зон отработавших сборок ТВЭЛ, выполнены утолщенными. 2. The metal-concrete container according to claim 1, characterized in that the shield metal structures of the cover are made in the form of shells, each of which connects two adjacent diaphragms, while the shells, the arrangement of which corresponds to the location of the most radiation-active zones of spent fuel assemblies, are made thickened. 3. Металлобетонный контейнер по п. 1, отличающийся тем, что экранирующие металлические конструкции чехла выполнены в виде листовых панелей, при этом чехол включает диафрагмы, которые соединены с листовыми панелями с помощью шиповых соединений с возможностью фиксации. 3. The metal-concrete container according to claim 1, characterized in that the shielding metal structures of the cover are made in the form of sheet panels, the cover including diaphragms that are connected to the sheet panels by means of spike connections with the possibility of fixation. 4. Металлобетонный контейнер по п. 1, отличающийся тем, что ответный элемент чехла для обеспечения заданного углового положения последнего относительно продольной оси корпуса представляет собой продольный паз, выполненный с наружной стороны экранирующих металлических конструкций чехла, при этом упомянутый направляющий элемент, соответствующий продольному пазу, установлен в верхней части полости корпуса. 4. A metal-concrete container according to claim 1, characterized in that the mating element of the cover for providing a predetermined angular position of the latter relative to the longitudinal axis of the housing is a longitudinal groove made from the outside of the shielding metal structures of the cover, said guide element corresponding to the longitudinal groove, installed in the upper part of the body cavity. 5. Металлобетонный контейнер по пп. 1-4, отличающийся тем, что с наружной стороны корпуса выполнен демпфирующий кольцевой элемент, который одновременно выполняет роль опорного элемента при транспортировке контейнера. 5. Metal container according to paragraphs. 1-4, characterized in that on the outer side of the housing is made of a damping ring element, which simultaneously acts as a supporting element during transportation of the container.
RU2001114725/06A 2001-05-28 2001-05-28 Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies RU2189648C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001114725/06A RU2189648C1 (en) 2001-05-28 2001-05-28 Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001114725/06A RU2189648C1 (en) 2001-05-28 2001-05-28 Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2189648C1 true RU2189648C1 (en) 2002-09-20

Family

ID=20250190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001114725/06A RU2189648C1 (en) 2001-05-28 2001-05-28 Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2189648C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167950U1 (en) * 2016-06-21 2017-01-13 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Container for transporting and / or storage of spent nuclear fuel
RU191118U1 (en) * 2019-04-05 2019-07-25 Акционерное общество "Федеральный центр ядерной и радиационной безопасности" (АО ФЦЯРБ) Protective container for transporting spent nuclear fuel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗУБКОВ А.А. и др. Металлобетонный контейнер для хранения и транспортирования отработавшего ядерного топлива реакторов РБМК. - Теплоэнергетика, №11, 1996, с. 40-44. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU167950U1 (en) * 2016-06-21 2017-01-13 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Container for transporting and / or storage of spent nuclear fuel
RU191118U1 (en) * 2019-04-05 2019-07-25 Акционерное общество "Федеральный центр ядерной и радиационной безопасности" (АО ФЦЯРБ) Protective container for transporting spent nuclear fuel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10872707B2 (en) Nuclear waste storage canisters
US8718221B2 (en) Method of transferring high level radioactive materials, and system for the same
JP7121856B2 (en) Multi-component cask for storage and transport of spent nuclear fuel
KR102593423B1 (en) Containment cask for drums containing radioactive hazardous waste
JP4681681B1 (en) Cask buffer
US20060056569A1 (en) System and method for packaging a nuclear reactor pressure vessel head
EP4258290A1 (en) Transportation container for nuclear power station spent fuel storage tank
RU2611057C1 (en) Container for storage and transportation of spent fuel assemblies and case for their arrangement
US5894134A (en) Shipping container for radioactive material
RU2264669C2 (en) Method for nuclear fuel storage and system for manufacturing nuclear fuel storage container
RU2364964C1 (en) Metal-concrete container for transportation and-or storage of spent nuclear fuel
US20030010938A1 (en) Double-chamber container for transporting or storing radioactive materials
RU2189648C1 (en) Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies
CN109545410B (en) Vertical and horizontal spent fuel storage tank
RU2293384C1 (en) Metal-concrete container for shipment and/or transportation of nuclear-reactor spent fuel assemblies
RU2279725C1 (en) Metal-concrete container for transportation and/or storage of used assemblies of fuel elements of nuclear reactors
RU56704U1 (en) TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF WASTE HEATED FUEL ASSEMBLIES
KR102603518B1 (en) Cooling system for casks containing high-level nuclear waste
RU2266578C2 (en) Container for transport and dry storage of spent nuclear fuel of nuclear reactors
RU2324241C1 (en) Container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel
RU2293383C1 (en) Metal-concrete container for transportation and/or storage of nuclear-reactor spent fuel assemblies
TWI434293B (en) Inter-unit spent fuel transfer with a modified storage cask system
RU71803U1 (en) TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF RADIOACTIVE MATERIALS
RU2273903C1 (en) Method for dry storage of spent fuel assemblies in container
RU72352U1 (en) TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORTATION AND STORAGE OF RADIOACTIVE MATERIALS

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060529