ПЕРЕНОСНОЙ ЗАЩИТНЫЙ КОНТЕЙНЕР Российский патент 2003 года по МПК G21F5/15 

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к переносным и передвижным защитным контейнерам для хранения и транспортировки радиоактивных источников при загрузке отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС).

Известен защитный контейнер для хранения и транспортирования радиоактивных источников ионизирующего излучения, содержащий корпус с поворотной пробкой с загрузочным каналом и защитным вкладышем в канале, размещенный внутри корпуса поворотный барабан с радиально расположенными гнездами для источников излучения (патент Великобритании 1055818, G 21 F 5/00).

Основным недостатком известного устройства является то, что загрузка и разгрузка контейнера осуществляется через одно верхнее отверстие, кроме того, контейнер не имеет механизма захвата источника, что ограничивает его функциональные возможности.

Известен контейнер, содержащий корпус, вставленный внутри него барабан, представляющий собой ступенчатый цилиндр с отверстием под защитную пробку, выполненную в виде трубы, заполненной биологической защитой, захват, установленный в барабане, на верхней поверхности барабана на кронштейне лебедки закреплено блокировочное устройство в виде стержня, подпружиненного пружиной, причем в корпусе выполнено ступенчатое отверстие под барабан, расположенное эксцентрично, и дополнительно введена втулка, закрепленная на кронштейне, неподвижно соединенная со стержнем блокировочного устройства, контактирующим с головкой защитной пробки, а для контроля положения захвата с источником нейтронов на кронштейне установлен диск со сквозными отверстиями с цифровыми значениями (заявка 92010072, G 21 F 5/00, опубл. 27.01.1995).

Недостатком этого контейнера является недостаточная биологическая защита и надежность.

Целью изобретения является повышение надежности работы контейнера, обеспечение необходимой биологической защиты, расширение технологических возможностей.

Сущность изобретения заключается в том, что в контейнере усилие сцепления захвата с источником ограничено тарированной пружиной, барабан имеет косое отверстие для прохода троса с целью предотвращения прямого прострела от источника нейтронов и поворот барабана контейнера возможен только при нахождении захвата в крайнем верхнем положении, при хранении источник расположен в центре контейнера, а при загрузке отработавших тепловыделяющих сборок, соседних с гнездом, на которое установлен контейнер, контейнер установлен таким образом, что срез на боковой поверхности корпуса расположен напротив загружаемого гнезда.

Изобретение поясняется чертежами.

Фиг.1 - общий вид контейнера.

Фиг.2 - вид в плане.

Фиг.3 - корпус, барабан и пробка в разрезе.

Фиг.4 - лебедка в разрезе.

Фиг.5 - устройство блокировочное в разрезе.

Фиг.6 - захват в разрезе.

Фиг.7 - развертка поверхности Д.

Контейнер содержит корпус 1, барабан 2, защитную пробку 3, лебедку 4, блокировочное устройство 5, захват 6.

Корпус 1 представляет собой цилиндр с эксцентричным глухим ступенчатым отверстием 7 под барабан 2. На дне 8 отверстия 7 корпуса 1 имеется гнездо 9 под ось барабана, соосное с глухим отверстием 7, гнездо 10 для источника 11, соосное с осью корпуса, и сквозное отверстие 12 по пробку 3, эксцентричное глухому отверстию 7 и расположенное на одном радиусе с гнездом 10 под источник 11 от оси отверстия 7. Полость корпуса 13 заполнена биологической защитой. На боковых поверхностях корпуса имеются ручки 14 для переноса контейнера.

На верхней поверхности корпуса 1 установлена планка 15 с гнездом 16 под ось барабана и имеется риска 17, указывающая на положение барабана 2 (хранение или загрузка). На нижней поверхности корпуса имеется выточка 18 для фиксации контейнера относительно отверстия, в которое опускается источник, соосное со сквозным отверстием 12 под защитную пробку 3.

Барабан 2 имеет полость 19, заполненную биологической защитой, и установлен в корпусе 1 осью 20 в гнездо 9, а сверху осью 21 в гнездо 16 и представляет собой ступенчатый цилиндр с двумя отверстиями, расположенными на одном радиусе от оси барабана, - отверстие 22 под защитную пробку 3 и отверстие 23 под захват 6. В барабане имеется косое отверстие 24 под трос 25, соединенный с захватом 6 и диском 26 лебедки 4, и под гибкий стержень 27 для открывания - закрывания захвата, на верхнем конце которого на образующей головки 28 нанесены риски 29 и 30, указывающие положение захвата "закрыт", "открыт"; на верхнем конце головки 28 имеются цилиндрическая поверхность 31 и конусная 32 для приведения в действие блокировочного устройства 5, а на нижнем конце стержня - кольцо 33 для упора в корпус 34 захвата 6.

На верхней плоскости барабана 2 установлен фиксатор 35 для удержания защитной пробки 3 в двух положениях - верхнем и нижнем.

Защитная пробка 3 представляет собой трубу, заполненную биологической защитой; верхняя часть выполнена в виде головки 36 с двумя канавками 37 под фиксатор 35.

Лебедка 4 устанавливается на верхнюю поверхность барабана 2 и представляет собой кронштейн 38 с риской 39, диск 26 с канавкой 40 посредине под навивку троса 25 со сквозными отверстиями 41, маркированными в зависимости от числового значения вылета нижнего торца захвата от нижнего торца корпуса контейнера. Лебедка имеет привод лебедки 42, фиксатор 43, ролик 44 для удержания троса 25 в канавке 40.

Блокировочное устройство 5 устанавливается на кронштейн 38 лебедки 4 и представляет собой стержень 45, подпружиненный пружиной 46 и соединенный неподвижно с втулкой 47, имеющей цилиндрическое отверстие 48 с фаской 49.

Захват 6 содержит корпус 34 с внутренним конусом 50, стержень 51 с закрепленной неподвижно цангой 52 с наружным конусом 53, взаимодействующим с конусом 50 и свободно вращающейся втулкой 54 с фигурными пазами 55, 56, 57 и скосами 58, взаимодействующими с штифтом 59. На стержне 51 в нижней части установлена втулка 60 с конусом 61, взаимодействующим с обратным конусом 62 цанги 52. Втулка 60 неподвижно соединена с корпусом 34. Стержень 51 подпружинен тарированной пружиной 63. На дне корпуса имеется поверхность 64, на боковой поверхности корпуса выполнен срез 65.

Контейнер работает следующим образом.

Контейнер устанавливается над отверстием, в которое опускается источник нейтронов соосно с отверстием 12 под защитную пробку 3 и фиксируется с помощью выточки 18.

Исходное положение: источник нейтронов 11 находится в гнезде 10 корпуса 1, защитная пробка 3 установлена в отверстие 22 барабана 2 и отверстие 12 корпуса 1 и зафиксирована фиксатором 35, находящимся в верхней канавке 37. Пробка 3 обеспечивает неподвижность барабана 2 относительно корпуса 1.

Блокировочное устройство 5, установленное на кронштейне 38 лебедки 4, представляющее собой стержень 45, подпружиненный пружиной 46, находится над головкой 36 защитной пробки 3 и не позволяет ей подняться вверх.

Риска 30 головки 28 гибкого стержня 27 указывает положение захвата "открыт" при этом нижняя часть гибкого стержня 27 соосна с гнездом 10 источника нейтронов 11, стержень 51 захвата 6 стоит на источнике.

Нажать на верхний торец головки 28 гибкого стержня 27 вниз до упора и отпустить - риска 29 головки 28 должна указать положение захвата "закрыт".

При этом стержень 51 с неподвижно закрепленной на нем цангой 52 и свободно вращающейся втулкой 54 неподвижны в осевом направлении. Корпус 34 с втулкой 60 и штифтом 59 опускаются вниз, тарированная пружина 63 сжимается, штифт 59 выходит из паза 56, упираясь в скос 58 паза 57, поворачивает втулку 54 на определенный угол.

При снятии осевого усилия с гибкого стержня 27 под действием тарированной пружины 63 корпус 34 с втулкой 60 и штифтом 59 поднимутся вверх, при этом штифт 59 выйдет из паза 57, упрется в скос 58 паза 55, повернет втулку 54 на определенный угол и войдет в паз 55. Корпус 34, внутренним конусом 50 контактируя с наружным конусом 53 цанги 52 под действием тарированной пружины 63 и силы трения между внутренней поверхностью цанги 52 и источника нейтронов 11, будет надежно удерживать источник, не оказывая ему механических повреждений. Расцепиться и сцепиться захвату 6 с источником 11 можно только в гнезде 10 корпуса 1.

Вращением диска 26 с помощью привода 42 поднимается захват с источником нейтронов 11 в крайнее верхнее положение. При этом захват 6 с источником 11 выйдет из гнезда 10 корпуса 1 и войдет в отверстие 23 барабана 2, образуя торцевой зазор между источником 11 и поверхностью 64 корпуса 1.

Гибкий стержень 27, взаимодействуя конусной поверхностью 32 головки 28 и затем цилиндрической поверхностью 31 с фаской 49 отверстия 48 втулки 47, сдвинет стержень 45, подпружиненный пружиной 46, в сторону и освободит защитную пробку 3. Пробку 3 надо будет поднять до фиксированного верхнего положения, при этом фиксатор 35 будет находится в нижней канавке 37.

Защитная пробка 3 выйдет из отверстия 12 корпуса 1 и войдет в габарит барабана 2.

Барабан 2 за головку 36 защитной пробки 3 повернуть на 180 градусов и защитную пробку 3 опустить вниз до фиксированного первоначального нижнего положения, при этом риска 17 корпуса 1 совместится с положением "загрузка" на барабане 2. Пробка 3 войдет нижним концом в гнездо 10 и зафиксирует барабан 2 от поворота относительно корпуса 1. Захват 6 с источником нейтронов 11 встанет соосно со сквозным отверстием 12 в корпусе 1 и отверстием для размещения источника нейтронов 11 в контролируемой зоне. Вращением диска 26 с помощью привода 42 источник нейтронов 11 опускается в контролируемую зону, при этом автоматически произойдет блокировка защитной пробки 3. Захват 6 опускается на необходимую глубину.

Наблюдение за положением захвата 6 с источником нейтронов 11 ведется по диску 26, имеющему сквозные отверстия 41 с цифровыми значениями для указания глубины положения захвата с источником 11. Совпадение риски 39 на кронштейне 38 с одним из отверстий 41, закрытым тросом 25, указывает глубину положения захвата с источником.

При опущенном вниз источнике 11 диск 26 удерживается в заданном положении фиксатором 43. По окончании работ диск 26 снимается с фиксации, захват 6 с источником 11 поднимается в крайнее верхнее положение, автоматически происходит разблокировка защитной пробки 3, которая поднимается в верхнее положение, барабан 2 поворачивается в обратную сторону на 180 градусов, защитная пробка 3 опускается до нижнего фиксированного положения, опускается захват 6 с источником нейтронов 11 в крайнее нижнее положение, т.е. источник 11 устанавливается в гнездо 10 корпуса 1 без расцепления с захватом 6. Защитная пробка 3 блокируется от подъема вверх. Контейнер с источником готов к транспортированию на хранение. При хранении источник находится в центре контейнера.

При загрузке отработавших тепловыделяющих сборок, соседних с гнездом, на которое установлен контейнер, повернуть контейнер вокруг своей оси таким образом, чтобы срез 65 на корпусе контейнера оказался напротив загружаемого гнезда.

Изобретение относится к ядерной технике, в частности к переносным и передвижным защитным контейнерам для хранения и транспортировки радиоактивных источников. Технический результат: повышение надежности работы контейнера, обеспечение необходимой биологической защиты, расширение технологических возможностей. Сущность изобретения: контейнер содержит корпус с эксцентричным ступенчатым отверстием, вставленный внутри него барабан и захват, установленный в барабане. Барабан представляет собой ступенчатый цилиндр с отверстием под защитную пробку. Защитная пробка выполнена в виде трубы, заполненной биологической защитой. На верхней поверхности барабана на кронштейне лебедки закреплено блокировочное устройство в виде втулки. Втулка соединена неподвижно с подпружиненным стержнем, контактирующим с головкой защитной пробки. Для контроля положения захвата с источником нейтронов на диске лебедки выполнены сквозные отверстия с цифровыми значениями. Усилие сцепления захвата с источником ограничено тарированной пружиной. Барабан имеет косое отверстие для прохода троса с целью предотвращения прямого прострела от источника нейтронов. Поворот барабана контейнера возможен только при нахождении захвата в крайнем верхнем положении. При хранении источник расположен в центре контейнера, а при загрузке отработавших тепловыделяющих сборок, соседних с гнездом, на которое установлен контейнер, контейнер установлен таким образом, что срез на боковой поверхности корпуса расположен напротив загружаемого гнезда. 7 ил.

Контейнер для источника нейтронов, содержащий корпус с эксцентричным ступенчатым отверстием, вставленный внутри него барабан, представляющий собой ступенчатый цилиндр с отверстием под защитную пробку, выполненную в виде трубы, заполненной биологической защитой, захват, установленный в барабане, на верхней поверхности барабана на кронштейне лебедки закреплено блокировочное устройство в виде втулки, соединенной неподвижно с подпружиненным стержнем, контактирующим с головкой защитной пробки, для контроля положения захвата с источником нейтронов на диске лебедки выполнены сквозные отверстия с цифровыми значениями, отличающийся тем, что усилие сцепления захвата с источником ограничено тарированной пружиной, барабан имеет косое отверстие для прохода троса с целью предотвращения прямого прострела от источника нейтронов, поворот барабана контейнера возможен только при нахождении захвата в крайнем верхнем положении, при хранении источник расположен в центре контейнера, а при загрузке отработавших тепловыделяющих сборок, соседних с гнездом, на которое установлен контейнер, контейнер установлен таким образом, что срез на боковой поверхности корпуса расположен напротив загружаемого гнезда.