КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ОТРАБОТАВШИХ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК И ЧЕХОЛ ДЛЯ ИХ РАЗМЕЩЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК G21F5/00 

Изобретение относится к контейнерам, предназначенным для транспортирования отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с атомных электростанций (АЭС) в хранилище на длительное хранение с последующим после хранения транспортированием контейнера с ОЯТ на утилизацию.

В настоящее время для транспортирования ОЯТ АЭС используются транспортные упаковочные комплекты, состоящие из герметичного силового контейнера и размещенного внутри контейнера чехла, имеющего дистанционирующие диафрагмы с каналами для ОЯТ. Контейнер и чехол, как правило, предназначаются для транспортирования и хранения (кратковременного хранения до одного года или длительного хранения до 50 лет) ОЯТ конкретного типа реактора. ОЯТ характеризуется составом и глубиной выгорания ядерного топлива, а также временем выдержки после выгрузки из реактора. Конструктивно ядерное топливо, загружаемое в реактор, выполнено в виде тепловыделяющих сборок (ТВС), геометрическая форма и габаритные размеры которых для каждого типа реактора свои. Так, поперечное сечение ТВС может быть круглой, квадратной или шестигранной формы. Поэтому для транспортирования или хранения конкретного ОЯТ используют свой транспортный упаковочный комплект. Функционально транспортные упаковочные комплекты могут быть одноцелевыми или двойного назначения. Одноцелевые транспортные упаковочные комплекты служат или для транспортирования, или для хранения ОЯТ. Транспортные упаковочные комплекты двойного назначения служат как для многократного транспортирования, так и для длительного хранения ОЯТ. В настоящее время актуальным является решение вопроса создания надежного, отвечающего современным требованиям МАГАТЭ, транспортного упаковочного комплекта, предназначенного для транспортирования и длительного хранения ОЯТ конкретного типа реактора, имеющего повышенную глубину выгорания ядерного топлива (не менее 70 ГВт⋅сут/тU) и остаточное энерговыделение каждой отработавшей тепловыделяющей сборки (ОТВС) не менее 2 кВт. Также, исходя из технико-экономических требований по оптимизации затрат на организацию длительного, не менее 50 лет, контейнерного хранения ОЯТ, возникает необходимость создания контейнеров относительно большого полезного объема, обеспечивающих максимальную вместимость при определенных, в частности, транспортных, ограничениях их по габаритным размерам.

Известен контейнер для транспортировки радиоактивных материалов (п. JP 3342994 В2 G21F 5/10, G21C 19/32, G21F 9/36, 2002 г.), содержащий металлический корпус, состоящий из днища, наружной и внутренней цилиндрической обечайки, между которыми имеются экранирующие слои для защиты от гамма-излучения и нейтронов. Через экранирующие слои пропущены элементы с высокой теплопроводностью, прикрепленные соответственно к упомянутым обечайкам. Имеется герметичное перекрытие полости между обечайками и внутренней полости корпуса, которое выполнено в виде двух крышек, установленных одна над другой на общем основании и образующих с последним два концентричных герметизирующих контура. Для перемещения контейнера в верхней части корпуса предусмотрены грузоподъемные цапфы.

Данный контейнер имеет следующие недостатки:

- низкая теплоотдача наружной цилиндрической поверхности корпуса контейнера в виду отсутствия ребер охлаждения на ней;

- недостаточна эффективность отвода тепла от внутренней обечайки корпуса через экранирующие слои по стальным тепловым мостам на наружную обечайку, т.к. сталь имеет относительно невысокую теплопроводность по сравнению с другими известными материалами, например алюминиевыми сплавами;

- возможен «прямой прострел» нейтронов вдоль упомянутых элементов теплового моста, что снижает уровень защиты от нейтронного излучения;

- контейнер не имеет элементов демпфирования, предназначенных для снижения динамических нагрузок, воздействующих на него и размещаемые в нем радиоактивные материалы в случае аварийных ситуаций при транспортировании;

- контейнер не адаптирован для транспортирования и длительного хранения в нем ОТВС реакторов типа PWR-1000.

Известен контейнер для транспортирования отработавшего ядерного топлива реакторов типа РБМК-1000 (п. РФ №2510721, G21F 5/00, опубл. 10.04.2014).

Контейнер содержит металлический корпус, включающий комингс с закрепленным на нем днищем и опорой, концентрично закрепленные на комингсе обечайки с образованием полости, герметичное перекрытие упомянутой и внутренней полостей контейнера, выполненное в виде двух крышек, установленных одна над другой на основании, нейтронную защиту, съемные цапфы, установленные на комингсе, демпферы. Полость между обечайками заполнена вкладышами из металла высокой плотности, жестко закрепленными на внутренней обечайке, между вкладышами и наружной обечайкой установлены вставки из металла высокой теплопроводности, имеющие продольные каналы, в которых размещена нейтронная защита. Внутренняя крышка установлена во внутреннюю проточку основания и поджата кольцом, надетым на внутренний ряд шпилек основания. На наружной и внутренней крышке имеются кольцевые канавки, в которых расположены уплотнительные элементы.

Этот контейнер принимается за прототип, как наиболее близкий по технической сущности к заявляемому техническому решению.

Недостатки данного контейнера следующие:

- контейнер предназначен для перевозки и временного (до одного года) хранения ОЯТ реактора типа РБМК-1000, разделанных на пучки тепловыделяющих элементов (ПТ) и помещенных в специальные ампулы;

- контейнер предназначен для загрузки или выгрузки ампул с ПТ только «сухим» способом, без погружения контейнера с грузозахватным оборудованием в бассейн под воду. Вспомогательное оборудование и технология использования контейнера для загрузки в него топлива под водой отсутствуют. В то время как технология загрузки ОЯТ с высоким значением глубины выгорания и сроком выдержки до 6 лет предполагает загрузку или выгрузку производить «мокрым» способом, в бассейне под водой;

- низкая теплоотдача наружной цилиндрической поверхности корпуса контейнера в виду малоразвитой формы охлаждающих ребер. Энерговыделение ОЯТ, перевозимого в таком контейнере, ограничено и не превышает 10 кВт;

- наличие на внутренней крышке уплотнительных элементов из терморадиационностокой смеси не позволяет обеспечить требуемый уровень надежности герметизации внутренней полости контейнера при его длительном (не менее 50 лет) хранении с ОЯТ.

Известен металлобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего сборок ТВЭЛ ядерных реакторов (п. РФ №2189648, G21F 5/08, опубл. 20.09.2002 г.).

Контейнер содержит корпус с днищем, с внутренней и наружной защитными герметизирующими крышками и торцевыми демпфирующими элементами, вставленный в полость корпуса чехол, включающий соединенные между собой диафрагмы с отверстиями-ячейками для установки пеналов с отработавшими сборками ТВЭЛ, и такелажные узлы, расположенные на корпусе. Торцевые демпфирующие элементы, расположенные на нижней диафрагме чехла, одновременно являются опорными элементами чехла, взаимодействующими с днищем корпуса. Чехол снабжен расположенными вокруг диафрагм вдоль его продольной оси экранирующими металлическими конструкциями, соединяющими между собой диафрагмы.

Однако известный металлобетонный контейнер имеет относительно небольшую вместимость, т.к. он разработан в габаритах металлических контейнеров типа ТК-18 с целью использования существующей инфраструктуры, предназначенной для обращения с данными контейнерами. Также целевые характеристики известного металлобетонного контейнера не отвечают целевым характеристикам контейнеров, предназначенных для транспортирования и длительного (не менее 50 лет) хранения ОЯТ ядерных реакторов типа PWR-1000.

Известен контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива (п. РФ №2324241, G21F 5/08, опубл. 10.05.2008), содержащий корпус, в котором помещен чехол, включающий соединенные между собой диафрагмы с ячейками для установки пучков тепловыделяющих элементов (ПТ) и центральную трубу с хвостовиком для грузового захвата, по меньшей мере одну защитную герметизирующую крышку, выполненную под углубление в верхней части корпуса, такелажные узлы, расположенные на корпусе, причем центры ячеек в плане расположены по контурам соответствующих правильных шестиугольников, имеющих общий центр, который геометрически совмещен с продольной осью центральной трубы. Диафрагмы чехла жестко соединены посредством продольных стержневых элементов, расположенных вокруг диафрагм вдоль продольной оси чехла, при этом контейнер содержит трубчатые элементы, которые установлены в фиксированном положении, соответственно между смежными диафрагмами чехла соосно соответствующим несмежным между собой ячейкам, причем внутренний диаметр трубчатых элементов соответствует диаметру ячеек, при этом чехол снабжен опорными демпфирующими элементами, которые установлены с наружной стороны нижней диафрагмы.

Данный контейнер имеет следующие недостатки:

- контейнер относится к металлобетонным контейнерам, предназначенным для длительного хранения ОЯТ реакторов типа РБМК, разделанного на ПТ. ОЯТ указанного типа реакторов имеют незначительную глубину выгорания и остаточного энерговыделения. В контейнер загружается чехол с установленными в нем ПТ. Загрузка ПТ в чехол и чехла с ПТ в контейнер производится по технологии, которая не предусматривает проведение этих операций в бассейне под водой, которая используется при обращения с ОТВС, например, реакторов ВВЭР или PWR;

- чехол с ПТ после установки в корпус контейнера не зафиксирован от продольных перемещений, что в случае аварийной ситуации при транспортировании может привести к удару чехла с ПТ о внутреннюю крышку. С учетом возможности возникновения подобной ситуации для исключения разгерметизации соединения внутренней крышки с корпусом используется усиленный крепеж, что приводит к усложнению технического обслуживания контейнера.

Чехол данного контейнера выбран за прототип, как наиболее близкий по технической сущности к заявляемому техническому решению.

Технический результат заключается в том, что необходимо создать контейнер и чехол для транспортирования и длительного хранения (не менее 50 лет) ОЯТ реакторов типа PWR-1000 с обогащенным урановым топливом с глубиной выгорания до 70 ГВт⋅сут/тU, а также МОКС топливом с обогащением по Pu и глубиной выгорания до 60 ГВт⋅сут/тU.

Поставленный технический результат решается тем, что в контейнере для транспортирования отработавшего ядерного топлива, содержащем металлический корпус, включающий нижний комингс с закрепленными на нем днищем и опорой, концентрично закрепленные на комингсе цилиндрические обечайки с образованием полости, заполненной вкладышами из металла высокой плотности, жестко закрепленными на внутренней обечайке, между вкладышами и наружной обечайкой размещены цилиндрические вставки из металла высокой теплопроводности, имеющие продольные каналы, в которых размещена нейтронная защита, вышеупомянутая полость герметично перекрыта верхним комингсом, внутренняя полость контейнера герметично перекрыта двумя крышками, установленными одна над другой на верхнем комингсе, на внутренней крышке и в опоре под днищем размещена нейтронная защита, на верхней крышке и на опоре установлены демпферы, внутренняя крышка имеет герметизацию, выполненную в виде, по крайней мере, двух металлических колец и одного уплотнительного элемента из терморадиационностойкой резиновой смеси, установленных в концентричные проточки на торцовой поверхности крышки. В верхнем комингсе имеются каналы для проверки герметичности полостей контейнера, а в нижнем комингсе канал, в котором установлен клапан расхолаживания-осушки внутренней полости, при этом каналы имеют возможность герметичного подсоединения эксплуатационного оборудования. На наружной обечайке выполнены сгруппированные ребра.

Во внутренней крышке имеется канал, в котором установлен клапан расхолаживания-осушки внутренней полости контейнера, при этом к каналу и клапану имеется возможность герметичного подсоединения эксплуатационного оборудования. На верхнем комингсе установлены две диаметрально расположенные съемные цапфы. На нижнем комингсе установлены две диаметрально расположенные и смещенные относительно продольной оси цапфы. Цапфы могут быть выполнены съемными. Верхний и нижний комингсы выполнены из коррозионностойкой стали. Внутренняя и наружная обечайки выполнены из коррозионностойкой стали. Вкладыши выполнены из углеродистой стали. Вставки выполнены из алюминиевого сплава. Нейтронная защита выполнена из полипропилена. Продольные ребра выполнены из коррозионностойкой стали. Внутренняя крышка установлена во внутреннюю проточку верхнего комингса и поджата кольцом, надетым на внутренний ряд шпилек. Кольцо закреплено на крышке с помощью крепежных элементов, например, болтов. Герметизация крышек осуществлена при помощи уплотнительных колец, выполненных из терморадиационностойкой резиновой смеси. На внутренней обечайке корпуса установлена продольная направляющая планка. В полости контейнера на цилиндрической поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка. Демпфер, установленный на верхней крышке, закреплен крепежными элементами, например, болтами, к верхнему комингсу.

Чехол содержит диафрагмы с ячейками для установки тепловыделяющих элементов. Диафрагмы чехла жестко соединены посредством продольных стержневых элементов. Между диафрагмами установлены с продольным зазором секции, состоящие из дистанционирующих дисков, скрепленных между собой квадратными в сечении трубами, стенки которых облицованы вставками из карбида бора. На верхней диафрагме установлено разрезное запорное кольцо. В диафрагмах и дистанционирующих дисках секций имеется направляющий паз.

Чехол имеет 31 канал для размещения ОЯТ реактора типа PWR-1000, при этом в центральной части расположены 4 канала, 10 каналов расположены по кольцу вокруг центральной части и 17 каналов расположены по внешнему кольцу. Диафрагмы, продольные стержневые элементы и разрезное запорное кольцо выполнены из коррозионностойкой стали. Секции выполнены из алюминиевого сплава.

Наличие в нижнем комингсе и внутренней крышке клапанов расхолаживания-осушки внутренней полости контейнера позволяет по известной технологии производить расхолаживание контейнера, т.е. обеспечивать понижение температуры полости контейнера, в которой размещено ОЯТ, путем заполнения полости проточной водой; слив воды из контейнера, осушку внутренней полости, проверку полости на герметичность и заполнение ее требуемой газовой средой после загрузки в контейнер ОЯТ в бассейне выдержки атомной станции.

Выполнение каналов в верхнем комингсе, имеющих присоединительные места для герметичного подсоединения эксплуатационного оборудования, позволяет производить дистанционный контроль герметичности контейнера путем измерения давления в полостях между уплотнительными элементами крышек, а также между внутренней и наружной крышкой.

Выполнение на внутренней торцовой поверхности внутренней крышки кольцевых проточек, в которых установлены две металлические уплотнительные прокладки и одна прокладка из терморадиацинностойкой резиновой смеси, позволяет в условиях штатной ситуации транспортирования и длительного хранения контейнера с ОЯТ, обеспечить надежную герметизацию полости, в которой размещено ОЯТ, т.к. срок службы металлических уплотнительных прокладок превышает срок длительного (не менее 50 лет) хранения контейнера с ОЯТ. В случае нештатной ситуации при транспортировании контейнера с ОЯТ может происходить раскрытие стыка внутренней крышки с основанием корпуса, при этом величина раскрытия стыка может превышать величину остаточной упругой деформации металлических прокладок. В этом случае основным уплотнительным элементом является прокладка из терморадиационностойкой резиновой смеси, величина упругой деформации которой превышает возможную величину раскрытия стыка. В процессе и после длительного хранения контейнера с ОЯТ при необходимости в наружной крышке заменяют уплотнительные прокладки. В случае аварийной ситуации при транспортировании основным элементом сохранения герметичности контейнера является наружная крышка.

Размещение на наружной обечайке корпуса сгруппированных продольных ребер, выполненных в виде рейки, имеющей в поперечном сечении форму гребенки, позволяет обеспечить требуемую площадь наружной поверхности контейнера, через которую происходит интенсивное путем конвенции и излучения рассеивание тепла в окружающую среду.

Установка съемных цапф для подъема и кантования контейнера на верхнем комингсе корпуса позволяет использовать известное вспомогательное грузоподъемное оборудование для загрузки (выгрузки) ОЯТ в контейнер под водой.

Диафрагмы чехла с продольными стержневыми элементами, изготовленные из коррозионностойкой стали, являются силовым каркасом чехла, при этом ячейки в диафрагме определяют позиционное расположение ОТВС. Размещение между диафрагмами секций, выполненных из алюминиевого сплава и состоящих из дистанционирующих дисков, скрепленных между собой квадратными в сечении трубами, стенки которых облицованы вставками из карбида бора, позволяет:

- обеспечить требования ядерной безопасности при размещении в чехле 31 ОТВС реакторов типа PWR-1000, при этом в центральной части расположены 4 ОТВС, 10 ОТВС расположены по кольцу вокруг центральной части и 17 ОТВС расположены по внешнему кольцу, что является оптимальным по отношению к диаметру чехла;

- обеспечить эффективный отвод тепла от ОТВС к контейнеру.

Наличие продольного зазора между диафрагмами и секциями позволяет устранить возникновение температурных напряжений в элементах конструкции чехла.

Наличие направляющих пазов в диафрагмах и дистанционирующих дисках позволяет позиционировать угловое положение чехла в контейнере по планке, закрепленной на внутренней обечайке корпуса контейнера,

Фиксация чехла от осевого перемещения в корпусе контейнера осуществлена с помощью запорного кольца, устанавливаемого в кольцевую проточку корпуса, что позволяет снять воздействие массы чехла на внутреннюю крышку как в штатных, так и аварийных ситуациях с контейнером, загруженным ОЯТ.

На фиг. 1 показан общий вид контейнера с чехлом в разрезе; фиг. 2 - вид контейнера сверху, вид А на фиг. 1; фиг. 3 - поперечное сечение контейнера, сечение Б-Б на фиг. 1; фиг. 4 - герметизация внутренней и наружной крышек, элемент В на фиг. 1; фиг. 5 - каналы проверки герметичности в комингсе верхнем, сечение Г-Г на фиг. 2; фиг. 6 - верхняя часть чехла, элемент Д на фиг. 1; фиг. 7 - вид на чехол сверху, вид Е на фиг. 6; фиг. 8 - продольное сечение чехла, вид Ж на фиг. 7; фиг. 9 - стенка квадратной трубы, элемент И на фиг. 8.

Контейнер состоит из металлического корпуса 1, включающего комингс верхний 2 с каналами «а» для проверки герметичности, опору 3, днище 4, комингс нижний 5, внутреннюю 6 и наружную 7 обечайки, вкладыши 8, вставки 9, имеющие продольные каналы, в которых размещена нейтронная защита 10, сгруппированные ребра 11, нейтронную защиту 12, расположенную в опоре 3, съемные цапфы 13 и 14, предназначенные для подъема и кантования контейнера, фиксирующие шпильки 15 и 16. Внутренняя полость контейнера закрыта внутренней крышкой 17, на внешней поверхности которой установлена нейтронная защита 18, имеющая облицовку 19. На внешней торцовой поверхности облицовки 19 имеются крепежные отверстия, предназначенные для подъема крышки 17. В концентричных проточках крышки 17 установлены металлические уплотнительные элементы 20 и 21, а также уплотнительный элемент 22 из терморадиационностойкой резиновой смеси. На внутренней крышке 17 закреплено кольцо 23 при помощи болтов 24. Внутренняя крышка 17 имеет канал, в котором установлен клапан расхолаживания-осушки внутренней полости 25. На комингсе верхнем 2 установлена наружная крышка 26. В концентричных проточках крышки 26 установлены уплотнительные элементы 27 и 28 из терморадиационностойкой резиновой смеси. На наружной торцовой поверхности крышки 26 имеются отверстия, предназначенные для ее подъема. На опоре 3 и наружной крышке 26 установлены демпферы 29. Демпфер 29, установленный на наружной крышке 26, закреплен крепежными элементами к фланцу комингса верхнего 2. В комингсе нижнем 5 имеется канал, в котором установлен клапан расхолаживания-осушки внутренней полости 25. В корпусе 1 имеется направляющая планка 30 и кольцевая проточка «b». В корпусе 1 установлен чехол 31, имеющий каналы для размещения 31 шт. ОТВС. Чехол 31 состоит из диафрагм 32, соединенных между собой продольными стержневыми элементами 33. Между диафрагмами 32 установлены с продольным зазором «с» секции 34, состоящие из дистанционирующих дисков 35, скрепленных между собой квадратными трубами 36, стенки которых облицованы вставками из карбида бора 37. В диафрагмах 32 и дистанционирующих дисках 35 секций 34 имеется направляющий паз «d». На верхней диафрагме 32 установлено разрезное запорное кольцо 38, заходящее в кольцевой проточку «b» корпуса 1. На внешней торцовой поверхности верхней диафрагмы 32 имеются крепежные отверстия для подъема чехла 31.

Данная конструкция контейнера с чехлом позволяет транспортировать, длительно (не менее 50 лет) хранить, а затем транспортировать на утилизацию 31 шт. ОТВС реакторов типа PWR-1000 с обогащенным урановым топливом с глубиной выгорания до 70 ГВт⋅сут/тU, а также МОКС топливом с обогащением по Pu и глубиной выгорания до 60 ГВт⋅сут/тU, при этом габаритно-массовые характеристики позволяют эксплуатировать его по известным технологическим процессам с использованием имеющегося оборудования.

Использование контейнера с чехлом осуществляется следующим образом.

Для подъема и кантования контейнера используют цапфы 13 и 14. Установку чехла 31 в корпус 1 контейнера производят при вертикальном положении контейнера, с которого сняты демпфера 29 и крышки 17 и 26. Перед установкой в корпус 1 контейнера с верхней диафрагмы 32 чехла 31 снимают разрезное запорное кольцо 38. После размещения чехла 31 в корпусе 1 контейнера устанавливают ранее снятое разрезное запорное кольцо 38, при этом оно входит в кольцевой паз «b» корпуса 1, и закрепляют его на верхней диафрагме 32 чехла 31.

Контейнер с установленным в нем чехлом 31 доставляют на АЭС в железнодорожном вагоне или автомобильным транспортом. Далее используется технология обращения с транспортным упаковочным комплектом конкретной АЭС, например, в следующей последовательности:

- после доставки на АЭС контейнер выгружается и переносится на внутренний вагон-перегружатель с помощью крана. Демпфера 29 снимаются с контейнера либо на транспортном средстве, либо на вагоне-перегружателе;

- контейнер на вагоне-перегружателе доставляется в здание бассейна, в котором размещено ОЯТ. В здании бассейна, используя кран здания бассейна, контейнер устанавливается на пост обслуживания, где его готовят к загрузонным операциям. С поста обслуживания контейнер переносится на промежуточный уровень загрузочного отделения, где при необходимости проводится дальнейшая подготовительная работа с контейнером. В перечень работ, выполняемых при указанных операциях, входят такие работы, как установка на торец наружной крышки 26 технологического переходника для соединения с грузозахватным устройством, снятие наружной крышки 26, раскрепление кольца 23, закрепленного на верхнем комингсе 2 с помощью шпилек 15. установка на торец внутренней крышки 27 технологического переходника для соединения с грузозахватным устройством, снятие внутренней крышки 17;

- после проведения подготовительных работ контейнер опускается в загрузочное отделение бассейна;

- загрузку ОЯТ в контейнер производят под водой в загрузочном отделении бассейна, после чего также в загрузочном отделении на контейнер устанавливают внутреннюю крышку 17 с закрепленным на ней болтами 31 кольцом 23, при этом кольцо 23 надевается на шпильки 16;

- затем контейнер переносится на промежуточный уровень загрузочного отделения, где готовится для операции закрытия. Затем контейнер доставляют на пост обслуживания, производят операцию закрытия. В перечень работ, выполняемых при указанных операциях, входят такие работы, как слив воды из контейнера, осушку внутренней полости, проверку полости на герметичность и заполнение ее требуемой газовой средой, при этом используются один или два клапана 25, крепление кольца поз. 23, снятие технологического переходника с внутренней крышки 17, установка и крепление наружной крышки 26, снятие технологического переходника с наружной крышки 26, дезактивация контейнера, проверка герметичности полости между крышками 17 и 26 и уплотнительными элементами 21 и 22, 27 и 28, используя каналы «а» в комингсе верхнем 2;

- используя кран здания бассейна, контейнер помещается во внутренний вагон-перегружатель;

- вагон-перегружатель с контейнером доставляется к полукозловому крану, с помощью которого контейнер затем загружается в железнодорожный вагон. Установка демпферов 29 на контейнер может быть произведена при нахождении его как в вагоне-перегружателе, так и в железнодорожном вагоне.

Транспортируют контейнер на соответствующий объект хранения. На объекте хранения, используя грузоподъемное оборудование, контейнер извлекают из вагона и доставляют на пост обслуживания, где по принятому на объекте хранения регламенту производится подготовка контейнера к длительному хранению, после чего он доставляется в зал длительного хранения. При необходимости на верхний комингс 2 контейнера устанавливают дополнительную защитную крышку. Для контроля герметичности полостей контейнера на него устанавливают соответствующее эксплуатационное оборудование, например запорную арматуру и датчики контроля давления. В процессе длительного хранения при необходимости может быть произведена замена уплотнительных элементов 27 и 28 верхней крышки 26.

Изобретение относится к контейнерам и чехлам, предназначенным для транспортирования и хранения отработавшего ядерного топлива. Контейнер содержит металлический корпус, концентрично закрепленные на комингсе цилиндрические обечайки. Между вкладышами и наружной обечайкой размещены цилиндрические вставки. Полость контейнера герметично перекрыта двумя крышками. На внутренней крышке и в опоре под днищем размещена нейтронная защита. На верхней крышке и опоре установлены демпферы. Герметизация внутренней крышки выполнена в виде двух металлических колец. В верхнем комингсе имеются каналы для проверки герметичности полостей контейнера. В нижнем комингсе имеется канал, в котором установлен клапан расхолаживания-осушки внутренней полости. При этом каналы и клапан имеют возможность герметичного подсоединения эксплуатационного оборудования. На наружной обечайке выполнены сгруппированные продольные ребра. Изобретение позволяет транспортировать, длительно хранить, транспортировать на утилизацию 31 шт. ОТВС реакторов типа PWR-1000. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Контейнер для хранения и транспортирования отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС), содержащий металлический корпус, включающий нижний комингс с закрепленными на нем днищем и опорой, концентрично закрепленные на комингсе цилиндрические обечайки с образованием полости, заполненной вкладышами из металла высокой плотности, жестко закрепленными на внутренней обечайке, между вкладышами и наружной обечайкой размещены цилиндрические вставки из металла высокой теплопроводности, имеющие продольные каналы, в которых размещена нейтронная защита, вышеупомянутая полость герметично перекрыта верхним комингсом, полость контейнера герметично перекрыта двумя крышками, установленными одна над другой на верхнем комингсе, на внутренней крышке и в опоре под днищем размещена нейтронная защита, на верхней крышке и опоре установлены демпферы, отличающийся тем, что герметизация внутренней крышки выполнена в виде, по крайней мере, двух металлических колец и одного уплотнительного элемента из терморадиационностойкой резиновой смеси, установленных в концентричные проточки на торцовой поверхности крышки, в верхнем комингсе имеются каналы для проверки герметичности полостей контейнера, а в нижнем комингсе имеется канал, в котором установлен клапан расхолаживания-осушки внутренней полости, при этом каналы и клапан имеют возможность герметичного подсоединения эксплуатационного оборудования, на наружной обечайке выполнены сгруппированные продольные ребра.

2. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что во внутренней крышке имеется канал, в котором установлен клапан расхолаживания-осушки внутренней полости.

3. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что к каналу и клапану внутренней крышки имеется возможность герметичного подсоединения эксплуатационного оборудования.

4. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что на верхнем комингсе установлены две диаметрально расположенные съемные цапфы.

5. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что на нижнем комингсе установлены две диаметрально расположенные и смещенные относительно продольной оси цапфы.

6. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что цапфы, установленные на нижнем комингсе, съемные.

7. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что верхний и нижний комингсы выполнены из коррозионностойкой стали.

8. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя и наружная обечайки выполнены из коррозионностойкой стали.

9. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что вкладыши выполнены из углеродистой стали.

10. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что вставки выполнены из алюминиевого сплава.

11. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что нейтронная защита выполнена из полипропилена.

12. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что сгруппированные ребра выполнены из коррозионностойкой стали.

13. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что внутренняя крышка установлена во внутреннюю проточку верхнего комингса и поджата кольцом, надетым на внутренний ряд шпилек.

14. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что кольцо, поджимающее внутреннюю крышку, закреплено на крышке с помощью крепежных элементов, например болтов.

15. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что герметизация крышек осуществлена при помощи уплотнительных колец, выполненных из терморадиационностойкой резиновой смеси.

16. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что демпфер, установленный на верхней крышке, закреплен крепежными элементами, например болтами, к верхнему комингсу.

17. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней обечайке корпуса установлена продольная направляющая планка.

18. Контейнер по п. 1, отличающийся тем, что в полости контейнера на цилиндрической поверхности корпуса выполнена кольцевая проточка.

19. Чехол, содержащий диафрагмы с ячейками для установки тепловыделяющих элементов, диафрагмы чехла жестко соединены посредством продольных стержневых элементов, между диафрагмами установлены с продольным зазором секции, состоящие из дистанционирующих дисков, скрепленных между собой квадратными в сечении трубами, стенки которых облицованы вставками из карбида бора, на верхней диафрагме установлено разрезное запорное кольцо, в диафрагмах и дистанционирующих дисках секций имеется направляющий паз.

20. Чехол по п. 19, отличающийся тем, что имеет 31 канал для размещения ОЯТ реактора типа PVR-1000, при этом в центральной части расположены 4 канала, 10 каналов расположены по кольцу вокруг центральной части и 17 каналов расположены по внешнему кольцу.

21. Чехол по п. 19, отличающийся тем, что диафрагмы, продольные стержневые элементы и разрезное запорное кольцо выполнены из коррозионностойкой стали.

22. Чехол по п. 19, отличающийся тем, что секции выполнены из алюминиевого сплава.