МЕТАЛЛОБЕТОННЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВКИ И/ИЛИ ХРАНЕНИЯ ОТРАБОТАВШИХ СБОРОК ТВЭЛ ЯДЕРНЫХ РЕАКТОРОВ Российский патент 2006 года по МПК G21F5/08 

Изобретение относится к контейнерам для длительного хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).

Известны контейнеры для транспортировки и/или 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.

Известен складской контейнер для пеналов и топливных кассет по патенту DD № 224144 A1, 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, съемно-соединенных со стержнями. Промежуточные днища (диафрагмы) имеют отверстия - ячейки 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.

Однако в известном контейнере не предусмотрены средства, обеспечивающие предохранение конструкции от разрушения при возможных аварийных ситуациях. Кроме того, известный контейнер имеет ограниченную область использования.

Известен контейнер типа ТК-6, предназначенный для транспортировки отработавших тепловыделяющих сборок ТВЭЛ (см. технический отчет МАГАТЭ: IAEA-TECDOC-1081. April 1999, 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.

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.

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 отработавшими тепловыделяющими сборками (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 чехла при аварийном падении контейнера на крышку на дне крышки закреплена резиновая этиленпропиленовая прокладка.

Также известен контейнер для транспортирования и длительного хранения отработавших тепловыделяющих сборок 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 (ячейками) 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.

Общим недостатком последних двух контейнеров является то, что в них не предусмотрены средства для амортизации ОТВС в поперечном, наиболее опасном для ОТВС направлении. Кроме того, известные контейнеры выполнены цельнометаллическими, что предполагает высокую трудоемкость изготовления и, следовательно, высокую стоимость.

Известен контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива по патенту RU № 2105364 C1, G 21 F 5/008, 1998 г. Известный контейнер содержит внутренний и наружный резервуары. Внутренний резервуар предназначен для загрузки ОЯТ и выполнен в виде металлобетонного контейнера (МБК). Наружный резервуар представляет собой демпфирующий кожух из разъемных элементов, выполненный в виде барабана с торцевыми стенками и обечайкой, включающей центральный и концевые элементы. У каждой торцевой стенки кожуха установлены радиально расположенные трубчатые элементы, скрепленные соответственно с концевым элементом обечайки и между собой. Вдоль образующей каждого кольцевого элемента обечайки установлены другие трубчатые элементы, скрепленные соответственно с концевым элементом обечайки и между собой. Перед транспортировкой контейнера с ОЯТ с АЭС на место дальнейшего хранения или захоронения внутренний резервуар - МБК помещают в наружный резервуар - демпфирующий кожух. В случае падения контейнера с транспортного средства, при любом возможном угле падения, кожух контейнера с его трубчатыми элементами и связывающими их силовым набором деформируется, поглощает кинетическую энергию падения и демпфирует удар. Таким образом, оснащение МБК демпфирующим кожухом обеспечивает возможность снижения до допустимого уровня перегрузок, действующих на размещенные в МБК отработавшие тепловыделяющие сборки при возможных аварийных ситуациях. Кроме того, оснащение внутреннего резервуара с ОЯТ объемным полностью закрывающим его кожухом обеспечивает дополнительную радиационную защиту при транспортировке в соответствии с требованиями, предъявляемыми нормативными документами.

Известное устройство обеспечивает защиту ОЯТ от перегрузок при обращении с МБК в период транспортировки, однако не решает задачу защиты ОЯТ от перегрузок при обращении с МБК внутри АЭС, например, в случае аварийного падения ОТВС при загрузке последних в МБК.

Известно устройство для транспортирования и (или) хранения груза по патенту RU № 2133061 C1, G 21 F 5/00, 1999 г. Известное устройство содержит контейнер и амортизаторы. В контейнер введена защитная оболочка, соединенная с ним переходником, обеспечивающим сохранность груза в нормальных условиях эксплуатации и деформирующимся или разрушающимся в аварийных ситуациях. Геометрические параметры, жесткость и прочностные свойства переходника выбираются такими, чтобы при его разрушении или деформации нагрузка на груз не превышала допустимую. Устройство обеспечивает повышение защищенности транспортируемого груза от повреждений, в результате чего отпадает необходимость его упрочнения, усложняющего конструкцию груза, а при перевозке грузов, содержащих взрывчатые вещества, одновременно существенно повышается и взрывобезопасность их транспортирования.

Однако известное устройство имеет ограниченную область использования. Наиболее близким по совокупности существенных признаков с заявляемым изобретением является металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов по патенту RU № 2189648 С1, G 21 F 5/008, 2002 г.). Известный металлобетонный контейнер содержит корпус с днищем, внутренней и наружной защитными герметизирующими крышками, вставленный в полость корпуса чехол с центральной ячейкой и расположенными вокруг нее равномерно по окружности периферийными ячейками для установки пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ. Упомянутые ячейки образованы соосно расположенными отверстиями, которые выполнены в разнесенных по высоте диафрагмах. Чехол снабжен расположенными вокруг диафрагм вдоль его продольной оси экранирующими металлическими конструкциями, соединяющими между собой диафрагмы. В варианте выполнения экранирующие металлические конструкции выполнены в виде обечаек, каждая из которых соединяет две смежные диафрагмы. В другом варианте экранирующие металлические конструкции выполнены в виде листовых панелей. Металлобетонный контейнер содержит торцевые демпфирующие элементы, установленные 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. Часть демпфирующих элементов, установленных на верхней диафрагме, одновременно выполняют роль такелажных элементов чехла. При действии на контейнер поперечных перегрузок роль демпфирующих элементов выполняют, в частности, диафрагмы, взаимодействующие с внутренней цилиндрической поверхностью контейнера. Загружаемые в контейнер пеналы оснащены собственными торцевыми демпфирующими элементами.

Однако в известном устройстве диафрагмы установлены на относительно большом расстоянии одна от другой, что в случае боковых нагрузок (т.е. при действии на контейнер поперечных перегрузок) приводит к нагружению пеналов практически сосредоточенными силами. Подобное нагружение не исключает возможности изгиба отдельных пеналов и как следствие - повреждения последних. Кроме того, в известном устройстве не предусмотрена амортизация пеналов при упоре последних в защитную герметизирующую крышку. Отмеченные недостатки снижают безопасность обращения с упаковочным комплектом хранения (т.е. - с МБК, загруженным отработавшими сборками ТВЭЛ).

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании металлобетонного контейнера, обеспечивающего возможность безопасной транспортировки и/или хранения ОЯТ и повышение защищенности пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ от повреждений как в условиях нормальной эксплуатации (при хранении, транспортировке), так и при возможных аварийных ситуациях.

Указанная задача решается благодаря тому, что в металлобетонном контейнере для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов, содержащем корпус с днищем, внутреннюю защитную герметизирующую крышку, торцевые демпфирующие элементы и вставленный в полость корпуса чехол с центральной ячейкой и расположенными вокруг нее равномерно по окружности периферийными ячейками для установки пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ, согласно изобретению периферийные ячейки выполнены в виде трубчатых элементов, которые установлены каждый с зазором относительно внутренней защитной герметизирующей крышки и днища корпуса. С наружной стороны чехла смежные трубчатые элементы жестко соединены между собой с помощью установленных на заданных расстояниях и расположенных параллельно днищу корпуса первых листовых элементов. Чехол содержит продольные стержневые элементы, расположенные по окружности относительно центральной ячейки чехла. Продольные стержневые элементы жестко соединены соответственно с трубчатыми элементами и выполняют роль опорных элементов чехла. На внутренней стенке корпуса закреплены вторые листовые элементы. Первые и вторые листовые элементы по высоте полости корпуса установлены через один и разъемно соединены с помощью продольных стержней, пропущенных через соответствующие сквозные отверстия, выполненные на первых и вторых листовых элементах. Упомянутые торцевые демпфирующие элементы выполнены в виде пружинных элементов, которые установлены на внутренней защитной герметизирующей крышке каждый напротив соответствующей ячейки чехла с возможностью взаимодействия с пеналом в нормальных условиях эксплуатации металлобетонного контейнера.

Ячейки чехла могут быть снабжены каждая опорным демпфирующим элементом для пенала.

Вместе с этим опорные демпфирующие элементы для пеналов могут быть установлены в нижней части чехла и выполнены каждый с возможностью пластической деформации вдоль оси соответствующей ячейки чехла при аварийном нагружении пенала, устанавливаемого в последнюю.

В другом варианте опорные демпфирующие элементы для пеналов могут быть установлены на днище корпуса каждый напротив соответствующей ячейки чехла.

Кроме того, металлобетонный контейнер содержит интенсификаторы теплосъема, которые установлены на упомянутых продольных стержневых элементах с возможностью взаимодействия с пеналом, устанавливаемым в центральную ячейку чехла.

Вместе с этим металлобетонный контейнер содержит третьи листовые элементы, с помощью которых трубчатые элементы с внутренней стороны чехла на концевых участках последнего на уровнях, соответствующих уровням расположения первых листовых элементов, жестко соединены между собой и с упомянутыми продольными стержневыми элементами.

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).

На фиг.1 схематично показан металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов, общий вид, продольный разрез; на фиг.2 - то же, поперечный разрез по А-А на фиг.1 (пеналы с отработавшими сборками ТВЭЛ условно не показаны); на фиг.3 - опорный демпфирующий элемент для пенала, элемент Б на фиг.1, вариант выполнения; на фиг.4 - то же, вариант выполнения (пенал условно не показан); на фиг.5 - поперечный разрез по Д-Д на фиг.4; на фиг.6 - торцевой демпфирующий элемент, установленный на внутренней защитной герметизирующей крышке, элемент В на фиг, 1; на фиг.7 - крепление чехла к корпусу контейнера и опорные демпфирующие элементы для пеналов, поперечный разрез по Г-Г на фиг.1 (пеналы с отработавшими сборками ТВЭЛ условно не показаны).

Металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов содержит корпус 1 с днищем 2, защитные герметизирующие крышки 3-5, расположенные одна над другой на едином основании (на чертеже не показано), и вставленный в полость «а» корпуса 1 чехол (дистанционирующую решетку) 6 с центральной ячейкой «b» и расположенными вокруг нее равномерно по окружности периферийными ячейками «с» для установки пеналов 7 с отработавшими сборками 8 ТВЭЛ. В варианте осуществления изобретения отработавшие сборки ТВЭЛ размещаются (устанавливаются) в многоместных пеналах, что упрощает обращение с ОЯТ. После установки отработавших тепловыделяющих сборок ТВЭЛ в пенал 7 последний герметизируют, например, посредством «обварки» его крышки. Пеналы размещаются в центральной и периферийных ячейках «b» и «с» чехла 6. Количество ячеек в чехле и их взаимное расположение определяются по условиям радиационной и ядерной безопасности. Периферийные ячейки «с» выполнены в виде трубчатых элементов 9. Последние установлены каждый с зазором относительно внутренней защитной герметизирующей крышки 3 и днища 2 корпуса 1. С наружной стороны чехла смежные трубчатые элементы 9 жестко соединены между собой (например, сваркой) с помощью установленных на заданных расстояниях и расположенных параллельно днищу 2 корпуса 1 листовых элементов 10. По окружности относительно центральной ячейки «b» чехла 6 расположены продольные стержневые элементы 11. Последние жестко соединены соответственно с трубчатыми элементами 9 (например, сваркой) и выполняют роль опорных элементов чехла 6 и опорных центрирующих элементов для пенала, устанавливаемого в центральную ячейку «b» чехла 6. В варианте выполнения изобретения на продольных стержневых элементах 11 установлены интенсификаторы теплосъема 12. Последние установлены с возможностью взаимодействия с пеналом, устанавливаемым в центральную ячейку чехла. В этом варианте центрирование пенала, устанавливаемого в центральную ячейку чехла, обеспечивается продольными стержневыми элементами 11 посредством интенсификаторов теплосъема 12. В варианте осуществления изобретения интенсификаторы теплосъема выполнены, например, в виде профилированных пластин из алюминиевого сплава.

На внутренней стенке «d» корпуса 1 закреплены листовые элементы 13 (например, сваркой). Листовые элементы 10 и 13 по высоте полости корпуса 1 установлены через один и разъемно соединены с помощью продольных стержней 14, пропущенных через соответствующие сквозные отверстия, выполненные на листовых элементах 10 и 13, до упора в днище 2. В варианте выполнения трубчатые элементы 9 с внутренней стороны чехла 6 (со стороны центральной ячейки «b») на концевых участках последнего на уровнях, соответствующих уровням расположения листовых элементов 10, жестко соединены между собой и с продольными стержневыми элементами 11 (например, сваркой) с помощью листовых элементов 15.

Металлобетонный контейнер содержит торцевые демпфирующие элементы 16. Демпфирующие элементы 16 выполнены в виде пружинных элементов (например, пакетов тарельчатых пружин), которые установлены на внутренней герметизирующей крышке 3 каждый напротив соответствующей ячейки чехла 6 с возможностью взаимодействия с пеналом 7 в нормальных условиях эксплуатации металлобетонного контейнера, т.е. в определенных проектом обычных (безаварийных) условиях эксплуатации. Таким образом, при эксплуатации МБК обеспечивается надежная фиксация (поджатие) пеналов.

В варианте выполнения центральная ячейка «b» и периферийные ячейки «с» чехла 6 снабжены каждая опорным демпфирующим элементом для пенала 7. В варианте выполнения изобретения (см. фиг.4, 5) опорные демпфирующие элементы 17 для пеналов установлены в нижней части чехла 6 и выполнены каждый с возможностью пластической деформации вдоль продольной оси соответствующей ячейки при аварийном нагружении пенала 7, устанавливаемого в ячейку. В варианте осуществления изобретения опорные демпфирующие элементы 17 содержат опорные кольца 18, которые с помощью пластически деформируемых тяг 19 закреплены соответственно на корпусе трубчатого элемента 9 (для периферийных ячеек) или на продольных стержневых элементах 11 (для центральной ячейки).

В другом варианте выполнения изобретения (см. фиг.3) опорные демпфирующие элементы 20 для пеналов могут быть установлены на днище 2 корпуса 1 каждый напротив соответствующей ячейки чехла 6. В этом варианте выполнения опорные демпфирующие элементы могут быть выполнены, например, в виде пустотелых оболочек с ребрами или пружинных элементов (на чертеже не показано).

Возможен вариант, когда подобные демпфирующие (амортизирующие) элементы выполняют за одно целое с пеналом, например, в виде съемной опоры с встроенным в нее упругим элементом (на чертеже не показано).

Использование металлобетонного контейнера в промышленности осуществляется следующим образом.

Чехол 6 загружают в полость «а» корпуса 1 металлобетонного контейнера до упора стержневых элементов 11 в днище 2 и соединяют с корпусом 1 с помощью продольных стержней 14, которые пропускают через соответствующие сквозные отверстия, выполненные на листовых элементах 10 и 13. В чехол б устанавливают пеналы 7 с отработавшими сборками 8 ТВЭЛ (ОЯТ) ядерного реактора, которые до этого выдерживают определенный срок в бассейне с водой.

При аварийном падении пенала 7 в ячейку чехла 6 (например, в случае неисправности грузозахватных элементов грузоподъемного средства) в варианте выполнения изобретения происходит соударение пенала с подвешенным на пластически деформируемых тягах 19 опорным кольцом 18 соответствующего опорного демпфирующего элемента 17. При соударении происходит пластическая деформация тяг 19 и таким образом обеспечивается демпфирование удара. В другом варианте выполнения изобретения (см. фиг.3) снижение действующих ударных нагрузок при возможных аварийных ситуациях обеспечивается за счет пластически деформируемых оболочек с ребрами, поперечное сечение и высоту которых выбирают таким образом, что взаимодействие опорного демпфирующего элемента с пеналом 7 происходит с силой, обеспечивающей торможение пенала с ускорением (перегрузкой), допустимой по условиям прочности отработавших сборок ТВЭЛ.

После загрузки МБК закрывается внутренняя защитная герметизирующая крышка 3, затягивается болтовое соединение ее крепления и производится контроль герметичности соединения крышки с корпусом 1. В процессе закрывания внутренней защитной герметизирующей крышки 3 установленные на ней демпфирующие (пружинные) элементы 16 входят во взаимодействие с крышками соответствующих пеналов 7 и поджимают пеналы к соответствующим опорным демпфирующим элементам 17 (20). Аналогичным образом закрывается защитная герметизирующая крышка 4 и производится контроль герметичности ее соединения с корпусом 1. Защитные герметизирующие крышки 3 и 4 образуют два контура (барьера) защиты. Конструкция контейнера допускает возможность установки дополнительной наружной защитной герметизирующей крышки 5. В варианте осуществления изобретения крышка 5 выполнена в виде листа, который по периметру приваривают к единому основанию крышек. Установка дополнительной защитной герметизирующей крышки обусловлена возможностью снижения герметичности уплотнений крышек 3 и 4 в условиях длительного радиационного и термоциклического воздействия в процессе хранения ОЯТ и требованием обеспечения надежности и экологической безопасности сухого контейнерного хранения.

Благодаря наличию демпфирующих (пружинных) элементов 16 и постоянному поджатию пеналов 7 к опорным демпфирующим элементам 17 (20) обеспечивается фиксация пеналов относительно корпуса 1 контейнера и исключается перемещение пеналов при воздействии перегрузок (например, в случае резкого торможения) в процессе транспортировки контейнера в горизонтальном положении, например, железнодорожным транспортом. Учитывая, что при перемещениях пенала относительно корпуса 1 были бы возможны виброударное нагружение пенала и его разгерметизация, указанные демпфирующие (пружинные) элементы, в конечном счете, обеспечивают повышение радиационной безопасности обращения с упаковочным комплектом хранения.

В случае аварийного падения МБК на боковую поверхность корпуса демпфирование удара и соответственно снижение перегрузки, действующей на чехол (дистанционирующую решетку) 6 происходит за счет изгиба продольных стержней 14, схема опирания каждого из которых в рассматриваемом случае аналогична схеме опирания многопролетной балки с поперечной нагрузкой между опорами. Изгиб продольного стержня 14 происходит при поперечном смещении соответствующих листовых элементов 10, закрепленных на трубчатых элементах 9 чехла (т.е., по существу, закрепленных на чехле), относительно соответствующих листовых элементов 13, закрепленных на внутренней стенке «d» корпуса 1 контейнера. Деформирование продольных стержней 14, сопровождаемое образованием пластических шарниров в узлах их сопряжения с листовыми элементами соответственно 10 и 13, обеспечивает необходимое демпфирование ударных поперечных нагрузок, которые передаются на чехол (дистанционирующую решетку), и обеспечивает снижение действующих на чехол перегрузок до допустимого уровня.

В варианте осуществления изобретения металлобетонный контейнер на период транспортировки к месту окончательного хранения (захоронения) ОЯТ с целью предохранения МБК с ОЯТ от разрушения при возможных аварийных ситуациях и повышения радиационной защиты персонала при транспортировке вставляют в разъемный демпфирующий кожух (на чертеже не показано).

Транспортировка и хранение металлобетонного контейнера с отработавшими сборками ТВЭЛ сопровождаются достаточно интенсивным тепловыделением активной части ОЯТ. При этом в наиболее неблагоприятных условиях находится пенал с отработавшими сборками ТВЭЛ, расположенный в центральной ячейке «b» чехла 6. Интенсификаторы теплосъема 14 совместно с продольными стойками 11 выполняют роль тепловых мостов, обеспечивающих отвод тепла от активной зоны отработавших сборок ТВЭЛ, установленных в этом пенале. Кроме того, в отличие от пеналов, расположенных в периферийных ячейках «с» чехла (дистанционирующей решетки), которые установлены с помощью трубчатых элементов 9, пенал, расположенный в центральной ячейке «b» чехла, имеет открытую боковую поверхность, что повышает эффективность отвода лучистой энергии и создает лучшие условия для конвективного распределения тепловой энергии по всему объему внутренней полости «а» корпуса 1 контейнера. Таким образом, обеспечивается повышение эффективности охлаждения пенала, расположенного в центральной ячейке чехла, что позволяет не допустить нагрева размещенных в пенале отработавших сборок ТВЭЛ сверх допустимой температуры, и, в конечном счете, также повышает безопасность обращения с упаковочным комплектом хранения.

Таким образом, благодаря особенности исполнения металлобетонного контейнера для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов изобретение позволяет создать металлобетонный контейнер относительно большого объема, обеспечивающий возможность безопасной транспортировки и/или хранения ОЯТ и повышение защищенности пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ от повреждений как в условиях нормальной эксплуатации (при хранении, транспортировке), так и при возможных аварийных ситуациях и позволяющий повысить безопасность обращения с упаковочным комплектом хранения (т.е. с металлобетонным контейнером, загруженным отработавшими сборками ТВЭЛ).

Изобретение относится к области хранения и транспортировки отработавшего ядерного топлива. Сущность изобретения: металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов содержит корпус с днищем, внутреннюю защитную герметизирующую крышку, торцевые демпфирующие элементы. Также он содержит вставленный в полость корпуса чехол с центральной ячейкой и расположенными вокруг нее равномерно по окружности периферийными ячейками для установки пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ. При этом периферийные ячейки выполнены в виде трубчатых элементов, которые установлены каждый с зазором относительно внутренней защитной герметизирующей крышки и днища корпуса. Чехол содержит продольные стержневые элементы, расположенные по окружности относительно центральной ячейки чехла. Контейнер включает первые и вторые листовые элементы, которые по высоте полости корпуса установлены через один и разъемно соединены с помощью продольных стержней. Торцевые демпфирующие элементы выполнены в виде пружинных элементов и установлены на внутренней защитной герметизирующей крышке каждый напротив соответствующей ячейки чехла с возможностью взаимодействия с пеналом в нормальных условиях эксплуатации металлобетонного контейнера. Преимущество изобретения заключается в повышении безопасности обращения с загруженным контейнером. 5 з.п. ф-лы. 7 ил.

1. Металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавших сборок ТВЭЛ ядерных реакторов, содержащий корпус с днищем, внутреннюю защитную герметизирующую крышку, торцевые демпфирующие элементы и вставленный в полость корпуса чехол с центральной ячейкой и расположенными вокруг нее равномерно по окружности периферийными ячейками для установки пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ, отличающийся тем, что периферийные ячейки выполнены в виде трубчатых элементов, которые установлены каждый с зазором относительно внутренней защитной герметизирующей крышки и днища корпуса, при этом с наружной стороны чехла смежные трубчатые элементы жестко соединены между собой с помощью установленных на заданных расстояниях и расположенных параллельно днищу корпуса первых листовых элементов, причем чехол содержит продольные стержневые элементы, расположенные по окружности относительно центральной ячейки чехла, продольные стержневые элементы жестко соединены соответственно с трубчатыми элементами и выполняют роль опорных элементов чехла, при этом на внутренней стенке корпуса закреплены вторые листовые элементы, причем первые и вторые листовые элементы по высоте полости корпуса установлены через один и разъемно соединены с помощью продольных стержней, пропущенных через соответствующие сквозные отверстия, выполненные на первых и вторых листовых элементах, при этом упомянутые торцевые демпфирующие элементы выполнены в виде пружинных элементов, которые установлены на внутренней защитной герметизирующей крышке каждый напротив соответствующей ячейки чехла с возможностью взаимодействия с пеналом в нормальных условиях эксплуатации металлобетонного контейнера.2. Металлобетонный контейнер по п.1, отличающийся тем, что ячейки чехла снабжены каждая опорным демпфирующим элементом для пенала.3. Металлобетонный контейнер по п.2, отличающийся тем, что опорные демпфирующие элементы для пеналов установлены в нижней части чехла и выполнены каждый с возможностью пластической деформации вдоль оси соответствующей ячейки чехла при аварийном нагружении пенала, устанавливаемого в последнюю.4. Металлобетонный контейнер по п.2, отличающийся тем, что опорные демпфирующие элементы для пеналов установлены на днище корпуса каждый напротив соответствующей ячейки чехла.5. Металлобетонный контейнер по п.1, отличающийся тем, что он содержит интенсификаторы теплосъема, которые установлены на упомянутых продольных стержневых элементах с возможностью взаимодействия с пеналом, устанавливаемым в центральную ячейку чехла.6. Металлобетонный контейнер по п.1, отличающийся тем, что он содержит третьи листовые элементы, с помощью которых трубчатые элементы с внутренней стороны чехла на концевых участках последнего на уровнях, соответствующих уровням расположения первых листовых элементов, жестко соединены между собой и с упомянутыми продольными стержневыми элементами.