RU2630217C1

RU2630217C1 - Device for storing containers with solid radioactive waste

Info

Publication number: RU2630217C1
Application number: RU2016146825A
Authority: RU
Inventors: Олег Леонидович Ананьев; Леонид Аронович Вольф; Константин Львович Манзон; Андрей Николаевич Морозов; Виктор Сергеевич Семенов; Николай Алексеевич Шмаков; Ольга Анатольевна Горбунова; Андрей Геннадьевич Гришин; Виктор Николаевич Коваленко
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2016-11-29
Publication date: 2017-09-06

Abstract

FIELD: physics.

SUBSTANCE: device for the reloading of containers with solid radioactive waste contains a reinforced concrete casing with a lid, mainly in the form of a parallelepiped, in which a multi-seat cassette with cylindrical cells is placed for the installation of containers with solid radioactive waste, is characterised by the fact that the multi-seat cassette is a steel structure of four thick-walled vertical pipes muffled in the lower part, forming four channels (set at the corners of the square) and minimum two distance gratings from horizontally oriented linear elements, attached to the pipes, defining the mutual arrangement of the channels. The multi-seat cassette can be installed inside the reinforced concrete container NZK-150-1.5 P, which has a horizontal cross-section in the form of a square with bevelled corners.

EFFECT: decreasing metal consumption, increasing the universality and possibility of reloading of containers with solid radioactive waste from transport single-channel container D-515MA into the container NZK-150-1,5 P with a minimum dose load of personnel.

10 cl, 4 dwg

Description

Описание изобретенияDescription of the invention

Изобретение относится к области обращения с радиоактивными отходами и может быть использовано для хранения пеналов с твердыми радиоактивными отходами (далее по тексту ТРО) из транспортного одноканального контейнера Д-515 МА в контейнер НЗК-150-1,5 П с минимальными дозовыми нагрузками на персонал.The invention relates to the field of radioactive waste management and can be used for storage of canisters with solid radioactive waste (hereinafter referred to as SRW) from a single-channel transport container D-515 MA to an NZK-150-1.5 P container with minimal dose loads for personnel.

Известен «ПЕНАЛ ДЛЯ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА ВОДО-ВОДЯНОГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО РЕАКТОРА ВВЭР-1000» RU 2510087 [2], содержащий корпус с установленными внутри его разделительными перегородками, образующими ячейки, в которые устанавливаются отработавшие тепловыделяющие сборки (ОТВС), крышку с грибком, снабженным клапанным устройством и устройством для сцепления крышки с корпусом, установленную внутри корпуса по оси несущую трубу и вертикальные стойки, вертикальные стойки и несущая труба соединены разделительными перегородками с образованием между ними четырех ячеек.The well-known "pencil case for spent nuclear fuel of water-water energy reactor VVER-1000" RU 2510087 [2], comprising a housing with internal separation walls that form cells into which spent fuel assemblies (SFA) are installed, a valve cover with fungus device and device for engaging the cover with the housing, the supporting pipe and vertical posts installed inside the housing along the axis, the vertical posts and the supporting pipe are connected by dividing walls to form between four cells.

Недостатком устройства является невозможность хранения пенала без внешних удерживающих устройств.The disadvantage of this device is the inability to store the pencil case without external holding devices.

Наиболее близким техническим решением является «КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВКИ ОТРАБОТАВШИХ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК» RU 2154316 [1], содержащий корпус, в котором размещена многоместная кассета с ячейками для установки отработавших тепловыделяющих сборок, крышку.The closest technical solution is "CONTAINER FOR STORAGE AND TRANSPORT OF WASTE HEATED FUEL ASSEMBLIES" RU 2154316 [1], comprising a housing in which a multi-seat cassette with cells for installing spent fuel assemblies, a lid is placed.

Устройство возможно хранить без дополнительных устройств.The device can be stored without additional devices.

Недостатком является повышенная металлоемкость, низкая универсальность, не позволяющая использовать готовые бетонные контейнеры. Известное решение невозможно применить для перегрузки пеналов с ТРО из транспортного одноканального контейнера Д-515 МА в контейнер НЗК-150-1,5 П при минимальной дозовой нагрузке персонала.The disadvantage is the increased metal consumption, low versatility, which does not allow the use of ready-made concrete containers. The known solution cannot be applied for reloading canisters with SRW from a transport single-channel container D-515 MA into an NZK-150-1.5 P container with a minimum dose load of personnel.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение металлоемкости, повышение универсальности и получение возможности перегрузки и хранения пеналов с ТРО из транспортного одноканального контейнера Д-515 МА в контейнер НЗК-150-1,5 П при минимальной дозовой нагрузке персонала.The technical result of the invention is to reduce the metal consumption, increase versatility and obtain the possibility of overloading and storage of canisters with SRW from the transport single-channel container D-515 MA into the container NZK-150-1.5 P with a minimum dose load of personnel.

Технический результат достигается тем, что устройство для хранения пеналов с твердыми радиоактивными отходами, содержащее железобетонный корпус с крышкой, преимущественно в форме параллелепипеда, в котором размещена многоместная кассета с цилиндрическими ячейками для установки пеналов с твердыми радиоактивными отходами, характеризуется тем, что многоместная кассета представляет собой стальную конструкцию из четырех толстостенных вертикальных заглушенных в нижней части труб, образующих четыре канала (установленных по углам квадрата), и минимум двух прикрепленных к трубам дистанцирующих решеток из горизонтально ориентированных линейных элементов, задающих взаимное расположение каналов.The technical result is achieved in that a device for storing canisters with solid radioactive waste, containing a reinforced concrete case with a lid, mainly in the form of a parallelepiped, in which there is a multi-seat cartridge with cylindrical cells for installing canisters with solid radioactive waste, characterized in that the multi-seat cartridge is steel structure of four thick-walled vertical pipes plugged at the bottom of the pipe forming four channels (installed at the corners of the square a) and at least two spacers are attached to the tubes of a horizontally oriented arrays of linear elements defining the mutual arrangement of channels.

Многоместная кассета может быть установлена внутри железобетонного контейнера НЗК-150-1,5 П, имеющего горизонтальное сечение в форме квадрата со скошенными углами. Указанное выполнение позволит использовать производимые промышленностью контейнеры для перегрузки и хранения пеналов с твердыми радиоактивными отходами.The license cartridge can be installed inside the reinforced concrete container NZK-150-1.5 P, which has a horizontal section in the shape of a square with beveled corners. The specified implementation will allow the use of containers manufactured by the industry for reloading and storage of canisters with solid radioactive waste.

Каждая дистанцирующая решетка может быть выполнена из двух взаимно перпендикулярных пар металлических линейных элементов, причем каждый линейный элемент расположен с внешней стороны квадрата, описывающего блок из четырех параллельно расположенных труб с равным расстоянием между соседними трубами, а длина линейного элемента равна внутренней ширине железобетонного корпуса. Указанное выполнение позволит упростить изготовление дистанцирующих решеток.Each distance grid can be made of two mutually perpendicular pairs of linear metal elements, each linear element located on the outside of the square describing the block of four parallel pipes with equal distance between adjacent pipes, and the length of the linear element is equal to the inner width of the reinforced concrete casing. The specified implementation will simplify the manufacture of spacer grids.

Линейные элементы могут выполняться из проката металлического уголка или металлической трубы квадратного сечения, что позволит повысить технологичность изготовления.Linear elements can be made of rolled metal angle or square metal pipe, which will improve the manufacturability.

На дне канала может устанавливаться дополнительный защитный цилиндр из стали либо свинца. После загрузки пенала, сверху канал может глушиться стальной либо свинцовой заглушкой. Внутри контейнера (в полости, свободной от каналов и дистанцирующих решеток) могут располагаться дополнительные элементы усиления радиационной защиты из бетона, стали или свинца (например, свинцовая или стальная дробь). Указанные меры способствуют понижению излучения в окружающую среду.An additional protective cylinder made of steel or lead can be installed at the bottom of the channel. After loading the pencil case, the channel on top can be jammed with a steel or lead plug. Inside the container (in a cavity free of channels and spacing grids), additional elements of radiation protection reinforcement from concrete, steel or lead (for example, lead or steel shot) may be located. These measures contribute to the reduction of radiation in the environment.

Устройство может дополнительно содержать стыковочный узел, состоящий из плоского кольца и направляющих пластин, установленных перпендикулярно плоскости кольца, радиально на внешней окружности кольца, рабочие поверхности направляющих пластин имеют участки, обращенные к оси кольца и расположенные под углом к оси плоского кольца 10-20 градусов, причем диаметр отверстия плоского кольца больше внешнего диаметра трубы канала. Стыковочный узел может выполняться съемным. Стыковочный узел позволит упростить центровку пенала по отношению к каналу, что позволит ускорить перезагрузку и дополнительно снизить дозовую нагрузку на персонал.The device may further comprise a docking unit consisting of a flat ring and guide plates mounted perpendicular to the plane of the ring radially on the outer circumference of the ring, the working surfaces of the guide plates have sections facing the axis of the ring and located at an angle to the axis of the flat ring of 10-20 degrees, moreover, the diameter of the holes of the flat ring is larger than the outer diameter of the channel pipe. The docking unit can be removable. The docking unit will simplify the alignment of the pencil case with respect to the channel, which will speed up reloading and further reduce the dose burden on personnel.

Устройство показано на фиг. 1 (вертикальный разрез), фиг. 2 (горизонтальный разрез), фиг. 3 (стыковочный узел вид сбоку), фиг. 4 (стыковочный узел вид сверху), где:The device is shown in FIG. 1 (vertical section), FIG. 2 (horizontal section), FIG. 3 (docking unit side view), FIG. 4 (docking station top view), where:

1 - железобетонный корпус;1 - reinforced concrete building;

2 - место для установки крышки;2 - place to install the cover;

3 - каналы;3 - channels;

4 - дистанцирующие решетки;4 - distance grids;

5 - дополнительный защитный цилиндр;5 - an additional protective cylinder;

6 - плоское кольцо стыковочного узла;6 - a flat ring of the docking station;

7 - направляющие фигурные пластины;7 - guide curly plates;

8 - участки фигурных пластин, расположенные под углом к оси плоского кольца.8 - sections of curly plates located at an angle to the axis of the flat ring.

Устройство действует следующим образом. Железобетонный корпус 1 имеет место для установки крышки 2. Крышка не показана. Каналы 3, установленные вертикально, фиксируются дистанцирующими решетками 4, состоящими из горизонтально ориентированных линейных элементов, длина которых равна внутренней ширине железобетонного корпуса. Дистанцирующие решетки прикреплены к трубам любым известным способом, например сваркой. На дне канала установлен дополнительный защитный цилиндр 5. Стыковочный узел состоит из плоского кольца стыковочного узла 6 и направляющих фигурных пластин 7 с участками фигурных пластин 8, расположенных под углом к оси плоского кольца.The device operates as follows. Reinforced concrete housing 1 has a place for installation of the cover 2. The cover is not shown. The channels 3, mounted vertically, are fixed by distance grids 4, consisting of horizontally oriented linear elements, the length of which is equal to the inner width of the reinforced concrete casing. The spacer grids are attached to the pipes in any known manner, for example by welding. An additional protective cylinder 5 is installed at the bottom of the channel. The docking assembly consists of a flat ring of the docking assembly 6 and guide curly plates 7 with sections of curly plates 8 located at an angle to the axis of the flat ring.

Стыковочный узел представляет собой металлическое кольцо с круглым отверстием внутри. Диаметр отверстия равен наружному диаметру канала. Шесть направляющих служат для обеспечения соосности одноканального контейнера Д-515 МА с каналом трубной сборки.The docking unit is a metal ring with a round hole inside. The diameter of the hole is equal to the outer diameter of the channel. Six guides are used to ensure alignment of the single-channel container D-515 MA with the pipe assembly channel.

Трубная сборка представляет собой стальную конструкцию из четырех труб и дистанцирующих решеток, которые задают взаимное расположение каналов (параллельность осей и расстояние между осями).The pipe assembly is a steel structure of four pipes and spacer grids that specify the relative position of the channels (parallelism of the axes and the distance between the axes).

После сборки конструкция крепится внутри контейнера НЗК-150-1,5 П. Пустое пространство в контейнере заполняется биологической защитой в зависимости от типа излучения.After assembly, the structure is mounted inside the NZK-150-1.5 P. container. The empty space in the container is filled with biological protection, depending on the type of radiation.

Канал представляет собой толстостенную заглушенную снизу трубу, в которую помещается пенал с ТРО.The channel is a thick-walled tube plugged from below, into which a case with SRW is placed.

На дно канала может устанавливаться дополнительный защитный цилиндр из стали либо свинца (в зависимости от радионуклидного состава и удельной активности ТРО в пеналах). Сверху, после загрузки пенала, канал глушится стальной либо свинцовой заглушкой.An additional protective cylinder made of steel or lead can be installed at the bottom of the channel (depending on the radionuclide composition and the specific activity of SRW in the canisters). From above, after loading the pencil case, the channel is jammed with a steel or lead plug.

Внутри полости НЗК могут располагаться дополнительные элементы усиления радиационной защиты из бетона, стали или свинца (либо стальной или свинцовой дроби).Inside the NSC cavity, additional elements for strengthening radiation protection from concrete, steel, or lead (or steel or lead shot) can be located.

Загрузка контейнера НЗК-150-1,5 П пеналами осуществляется следующим образом.Loading the container NZK-150-1.5 P cases is as follows.

Стыковочный узел устанавливается на канал, сверху ставится одноканальный транспортный контейнер Д-515 МА. Открывается шибер, и пенал под действием силы тяжести падает в канал.The docking unit is installed on the channel, a single-channel transport container D-515 MA is placed on top. The gate opens, and the pencil case falls under the influence of gravity into the channel.

После загрузки каналов пеналами контейнер НЗК-150-1,5 П закрывается бетонной крышкой и герметизируется.After loading the canals with canisters, the NZK-150-1.5 P container is closed with a concrete lid and sealed.

Технический результат - снижение металлоемкости достигается применением дистанцирующих решеток.EFFECT: reduced metal consumption is achieved by the use of spacer grids.

Технический результат - повышение универсальности достигается использованием готового железобетонного контейнера путем установки в него конструкции из труб и дистанцирующих решеток.EFFECT: increased versatility is achieved by using a ready-made reinforced concrete container by installing a construction of pipes and spacer grids in it.

Технический результат - получение возможности перегрузки пеналов с ТРО из транспортного одноканального контейнера Д-515 МА в контейнер НЗК-150-1,5 П при минимальной дозовой нагрузке персонала достигается упрощением технологии перегрузки.EFFECT: obtaining the possibility of reloading canisters with SRW from a transport single-channel container D-515 MA into an NZK-150-1.5 P container with a minimum dose load of personnel is achieved by simplifying the technology of reloading.

Промышленное применение. Изобретение может с успехом применяться для перегрузки и хранения пеналов с ТРО из транспортного одноканального контейнера Д-515 МА в контейнер НЗК-150-1,5 П при минимальной дозовой нагрузке персонала.Industrial application. The invention can be successfully used for reloading and storage of canisters with SRW from a transport single-channel container D-515 MA into an NZK-150-1.5 P container with a minimum dose load of personnel.

Claims

1. Устройство для хранения пеналов с твердыми радиоактивными отходами, содержащее железобетонный корпус с крышкой, преимущественно в форме параллелепипеда, в котором размещена многоместная кассета с цилиндрическими ячейками для установки пеналов с твердыми радиоактивными отходами, отличающееся тем, что многоместная кассета представляет собой стальную конструкцию из четырех толстостенных вертикальных заглушенных в нижней части труб, образующих четыре канала, и минимум двух прикрепленных к трубам дистанцирующих решеток из горизонтально ориентированных линейных элементов, задающих взаимное расположение каналов.1. A device for storing cases with solid radioactive waste, containing a reinforced concrete case with a lid, mainly in the form of a parallelepiped, in which there is a multi-seat cartridge with cylindrical cells for installing pencil cases with solid radioactive waste, characterized in that the multi-seat cartridge is a steel structure of four thick-walled vertical pipes plugged in the lower part, forming four channels, and at least two horizontal spacing grids attached to the pipes linearly oriented linear elements that define the relative position of the channels.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что многоместная кассета установлена внутри железобетонного контейнера НЗК-150-1,5 П, имеющего горизонтальное сечение в форме квадрата со скошенными углами.2. The device according to claim 1, characterized in that the multi-seat cassette is installed inside the reinforced concrete container NZK-150-1.5 P, having a horizontal section in the shape of a square with beveled corners.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждая дистанцирующая решетка выполнена из двух взаимно перпендикулярных пар металлических линейных элементов, причем каждый линейный элемент расположен с внешней стороны квадрата, описывающего блок из четырех параллельно расположенных труб с равным расстоянием между соседними трубами, а длина линейного элемента равна внутренней ширине железобетонного корпуса.3. The device according to claim 1, characterized in that each spacer grid is made of two mutually perpendicular pairs of metal linear elements, each linear element located on the outside of the square describing a block of four parallel pipes with equal distance between adjacent pipes, and the length of the linear element is equal to the inner width of the reinforced concrete casing.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линейные элементы выполнены из проката металлического уголка.4. The device according to p. 1, characterized in that the linear elements are made of rolled metal corner.

5. Устройство по п. 1. отличающееся тем, что линейные элементы выполнены из металлической трубы квадратного сечения.5. The device according to p. 1. characterized in that the linear elements are made of a metal pipe of square cross section.

6. Устройство по п. 1. отличающееся тем, что на дне канала устанавливается дополнительный защитный цилиндр из стали либо свинца.6. The device according to claim 1. characterized in that an additional protective cylinder made of steel or lead is installed at the bottom of the channel.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что после загрузки пенала сверху канал глушится стальной либо свинцовой заглушкой.7. The device according to claim 1, characterized in that after loading the pencil case from above, the channel is jammed with a steel or lead plug.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри контейнера располагаются дополнительные элементы усиления радиационной защиты из бетона, стали или свинца.8. The device according to p. 1, characterized in that inside the container there are additional elements for strengthening radiation protection from concrete, steel or lead.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит стыковочный узел, состоящий из плоского кольца и направляющих пластин, установленных перпендикулярно плоскости кольца, радиально на внешней окружности кольца, рабочие поверхности направляющих фигурных пластин имеют участки, обращенные к оси кольца и расположенные под углом к оси плоского кольца 10-20 градусов, причем диаметр отверстия плоского кольца больше внешнего диаметра трубы канала.9. The device according to p. 1, characterized in that it further comprises a docking unit consisting of a flat ring and guide plates mounted perpendicular to the plane of the ring radially on the outer circumference of the ring, the working surfaces of the guide curly plates have sections facing the axis of the ring and located at an angle to the axis of the flat ring 10-20 degrees, and the diameter of the holes of the flat ring is greater than the outer diameter of the pipe channel.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что стыковочный узел выполнен съемным.10. The device according to p. 9, characterized in that the docking unit is removable.