ПЕНАЛ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА Российский патент 1996 года по МПК G21F5/02 

Изобретение относится к области ядерной энергетики, в частности, к устройствам для хранения отработанного ядерного топлива и может быть использовано для хранения отработанного ядерного топлива, в частности, в бассейнах хранилищ.

Для хранения отработанного ядерного топлива используют защитные пеналы, защищающие отработанные топливные сборки от механических повреждений, а также днища бассейнов в случае падения топливной сборки. Отработанную топливную сборку загружают в пенал, который устанавливают на дно бассейна хранилища. Бассейн с пеналами заполняют водой для отвода тепла от тепловыделяющих элементов и защиты от ионизирующего излучения.

Наиболее близким аналогом для изобретения является пенал для хранения отработанного ядерного топлива /1/. Пенал представляет собой полный корпус, на одном из торцов которого установлен амортизирующий узел. Топливную сборку с отработанным ядерным топливом загружают в заполненный водой корпус, закрывают крышкой. Затем пенал устанавливают в заполненный водой бассейн хранилища, где фиксируют и закрепляют его либо в подвешенном положении либо на днище бассейна.

Недостатками известного устройства следует признать слабую механическую защищенность пенала и днища бассейна в случае падения пенила, неустойчивое равновесие пенала на днище бассейна.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является разработка конструкции пенала для хранения отработанного ядерного топлива, позволяющей снизить величины ударной нагрузки от пенала на днище бассейна при установке пенала и создание условий для устойчивого размещения пенала на днище бассейна.

Технический эффект, получаемый при реализации изобретения, состоит в повышении радиационной безопасности при хранении отработанного ядерного топлива.

Предложенная конструкция пенала включает в себя полый корпус с опорным дном, к которому прикреплена съемная опора тарельчатой формы с упругим элементом, размещенным в ее полости. Упругий элемент предпочтительно обеспечивает восприятие 0,4-0,5 статического веса пенала при рабочем ходе упругого элемента, равном расстоянию между торцами съемной опоры и упругого элемента. Упругий элемент может быть выполнен в виде цилиндрической или тарельчатой пружины, а также любого известного амортизирующего элемента. В исходном положении упругий элемент в исходном состоянии выступает за пределы полости съемной опоры.

Упругий элемент, встроенный в съемную опору, за счет своей упругой деформации снижает ударную нагрузку на дно пенала, как при установке пенала на днище бассейна, так и в случае падения пенала при установке. Опора выполнена съемной, что позволяет устанавливать ее как на вновь изготавливаемые, так и используемые пеналы. Тарельчатая форма опоры позволяет не только повысить устойчивость пенала при установке на днище бассейна, но и повысить защиту при ударе за счет деформации съемной опоры тарельчатой формы.

Изобретение иллюстрировано графическим материалом, где на фиг.1 показан фрагмент общего вида пенала, а на фиг.2 показан вид снизу на съемную опору. Пенал состоит из полого корпуса 1 с опорным дном 2, к которому прикреплена съемная опора 3 тарельчатой формы с упругим элементом 4, размещенным в полости опоры 3. При штатной установке пенала на днище бассейна хранилища, выступающий из съемной опоры 3, упругий элемент 4 входит в контакт с поверхностью днища бассейна, сжимается и утапливается в полость съемной опоры 3. При этом пенал опирается на днище бассейна хранилища двумя поверхностями: съемной опоры 3 и упругого элемента 4.

В случае падения пенала при транспортировке или хранении в подвешенном состоянии ударная нагрузка на опорное дно 2 пенала воспринимается в начале упругим элементом 4, а затем съемной опорой 3, деформация которой смягчит ударную нагрузку.

Использование изобретения позволит снизить ударную нагрузку, возникающую при установке пенала на хранение отработанного топлива на днище бассейна хранения. Снизит ударное воздействие на пенал при его падении. Увеличит безопасность хранения в экстремальных ситуациях.

Использование: устройство предназначено для хранения отработавшего ядерного топлива. Сущность изобретения: пенал для хранения отработавшего ядерного топлива содержит корпус с дном, на котором установлен амортизирующий узел. Амортизирующий узел выполнен в виде съемной опоры тарельчатой формы с встроенным в нее упругим элементом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Пенал для хранения отработавшего ядерного топлива, содержащий корпус с дном, на котором установлен амортизирующий узел, отличающийся тем, что амортизирующий узел выполнен в виде съемной опоры тарельчатой формы с встроенным в нее упругим элементом. 2. Пенал по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен с рабочей характеристикой, обеспечивающей восприятие 0,4 0,5 статистического веса пенала при рабочем ходе упругого элемента, равном расстоянию между торцами съемной опоры и упругого элемента.