УСТРОЙСТВО ДЛЯ ХРАНЕНИЯ ПЕНАЛОВ С ТВЕРДЫМИ РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ Российский патент 2017 года по МПК G21F5/00 

Описание изобретения

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.

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.

Недостатком устройства является невозможность хранения пенала без внешних удерживающих устройств.

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.

Устройство возможно хранить без дополнительных устройств.

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.

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.

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.

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.

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.

Линейные элементы могут выполняться из проката металлического уголка или металлической трубы квадратного сечения, что позволит повысить технологичность изготовления.

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.

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.

Устройство показано на фиг. 1 (вертикальный разрез), фиг. 2 (горизонтальный разрез), фиг. 3 (стыковочный узел вид сбоку), фиг. 4 (стыковочный узел вид сверху), где:

1 - железобетонный корпус;

2 - место для установки крышки;

3 - каналы;

4 - дистанцирующие решетки;

5 - дополнительный защитный цилиндр;

6 - плоское кольцо стыковочного узла;

7 - направляющие фигурные пластины;

8 - участки фигурных пластин, расположенные под углом к оси плоского кольца.

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.

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.

Трубная сборка представляет собой стальную конструкцию из четырех труб и дистанцирующих решеток, которые задают взаимное расположение каналов (параллельность осей и расстояние между осями).

После сборки конструкция крепится внутри контейнера НЗК-150-1,5 П. Пустое пространство в контейнере заполняется биологической защитой в зависимости от типа излучения.

Канал представляет собой толстостенную заглушенную снизу трубу, в которую помещается пенал с ТРО.

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.

Внутри полости НЗК могут располагаться дополнительные элементы усиления радиационной защиты из бетона, стали или свинца (либо стальной или свинцовой дроби).

Загрузка контейнера НЗК-150-1,5 П пеналами осуществляется следующим образом.

Стыковочный узел устанавливается на канал, сверху ставится одноканальный транспортный контейнер Д-515 МА. Открывается шибер, и пенал под действием силы тяжести падает в канал.

После загрузки каналов пеналами контейнер НЗК-150-1,5 П закрывается бетонной крышкой и герметизируется.

Технический результат - снижение металлоемкости достигается применением дистанцирующих решеток.

Технический результат - повышение универсальности достигается использованием готового железобетонного контейнера путем установки в него конструкции из труб и дистанцирующих решеток.

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.

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.

Изобретение относится к области обращения с радиоактивными отходами и может быть использовано для перегрузки пеналов с твердыми радиоактивными отходами. Устройство для перегрузки пеналов с твердыми радиоактивными отходами содержит 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. Многоместная кассета может быть установлена внутри железобетонного контейнера НЗК-150-1,5 П, имеющего горизонтальное сечение в форме квадрата со скошенными углами. Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение металлоемкости, повышение универсальности и получение возможности перегрузки пеналов с ТРО из транспортного одноканального контейнера Д-515МА в контейнер НЗК-150-1,5 П при минимальной дозовой нагрузке персонала. 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

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.

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.

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.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что линейные элементы выполнены из проката металлического уголка.

5. Устройство по п. 1. отличающееся тем, что линейные элементы выполнены из металлической трубы квадратного сечения.

6. Устройство по п. 1. отличающееся тем, что на дне канала устанавливается дополнительный защитный цилиндр из стали либо свинца.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что после загрузки пенала сверху канал глушится стальной либо свинцовой заглушкой.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что внутри контейнера располагаются дополнительные элементы усиления радиационной защиты из бетона, стали или свинца.

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.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что стыковочный узел выполнен съемным.