Контейнер для транспортирования дефектных тепловыделяющих сборок

 

Использование: в области транспортирования и хранения ядерного топлива. Сущность изобретения: содержит корпус с крышкой, герметичный чехол, биологическую защиту, чехол содержит компенсатор, пеналы, снабженные герметичными крышками, в опорном кольце чехла выполнена внутренняя полость с клапаном и отверстия, связывающие полость с компенсатором и с каждым пеналом, корпус снабжен разъемом с заглушкой. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для транспортирования и хранения отработанного ядерного топлива и может быть использовано в ядерной энергетике.

Известен пенал [1] , предназначенный для хранения в бассейне выдержки АЭС ТВС, имеющих дефекты, обнаруженные при перегрузке реактора ВВЭР-1000. Такие кассеты не могут быть установлены в стеллажи бассейна выдержки, так как при попадании продуктов деления таких ТВС в воду бассейна выдержки ухудшается радиационная безопасность.

Пенал представляет из себя цилиндрический герметичный сосуд с крышкой, через трубные доски которого проходят изолированные от внутреннего объема сосуда трубки, обеспечивающие циркуляцию окружающей воды и охлаждение внутреннего объема сосуда. Внутрь сосуда установлены дефектные ТВС и герметизированы крышкой, имеющей предохранительные клапаны для сброса избыточного давления из сосуда.

Недостатком данной конструкции пенала является невозможность удаления воды из пенала для обеспечения сухого трения ОТВС в бассейне выдержки и транспортирования на завод переработки топлива.

Наиболее близки к заявляемому техническому решению является пенал [2] для транспортирования и хранения отработавших тепловыделяющих элементов транспортных установок с перегрузочным контейнером и контейнером ТК-18.

Перегрузка из перегрузочного контейнера в пенал должна осуществляться на воздухе, что требует мощной защитной системы при загрузке. При попадании воды в герметичный пенал требуется специальная вакуумная установка для осушки пенала.

Целью изобретения является повышение ядерной и радиационной безопасности транспортных и перегрузочных операций за счет использования защитных свойств транспортного контейнера при переходе от "мокрого" способа загрузки транспортного контейнера к "сухому" способу хранения дефектных ТВС.

Цель достигается тем, что в контейнере для отработанного ядерного топлива, включающем корпус с биологической защитой и крышку, установлен чехол с выполненными в нем пеналами, закрывающимися герметичными крышками. Установленный чехол снабжен компенсатором с предохранительным клапаном, объединенным с пеналами при помощи отверстий в одну замкнутую полость, имеющую клапан, соединенный с помощью присоединительного устройства с дренажной системой слива воды из пеналов, При этом корпус контейнера выполнен с дополнительным разъемом, закрывающимся заглушкой.

На фиг. 1 показан продольный разрез конструкции предлагаемого контейнера (главный вид); на фиг. 2 - узел I фиг. 1; на фиг. 3 - узел слива воды из герметичного пенала с присоединительным устройством.

Корпус контейнера 1 имеет разъем 2, в транспортном состоянии закрытый заглушкой 3, с которым при расхолаживании чехла соединяется присоединительное устройство 4. Внутрь корпуса контейнера 1 вставлен герметичный чехол 5.

Герметичный чехол 5 состоит из опорного кольца 7 и компенсатора 8, имеющего байонетный зажим 9 и дистанционирующие решетки 10 и 11, в которые вставлены пеналы 12, имеющие герметичные крышки 13 с эластомерными прокладками 14. Опорное кольцо 7 имеет кольцевую замкнутую полость 15, связанную отверстиями 16 с компенсатором 8, а отверстиями 17 с каждым пеналом 12. Напротив разъема 2 в корпусе контейнера 1 в опорном кольце 7 установлен клапан 18 с крышкой 19.

При закрытом клапане 18 и герметичных крышках 13 на пеналах 12 компенсатор 8, пеналы 12, кольцевая полость 15 образуют закрытый герметичный объем. Пеналы 12 в чехле окружены демпфирующей системой ребер 20.

Работа концентра происходит следующим образом.

Контейнер 1 с открытой крышкой и загруженным в него чехлом 5 устанавливают в универсальное гнездо бассейна выдержки АЭС. С помощью перегрузочной машины под водой бассейна выдержки открывают крышки 13 пеналов 12 чехла 5. При этом вода бассейна выдержки заливает пеналы 12 и сжимает воздух в компенсаторе 8.

Дефектные кассеты перегружают из пеналов стеллажей бассейна выдержки в пеналы 12 чехла 5 контейнера 1 под защитой воды бассейна. С помощью перегрузочной машины загруженные пеналы 12 закрывают крышками 13 и герметизируют.

Контейнер 1 закрывают крышкой и извлекают из воды бассейна выдержки. Через известный клапан расхолаживания воду из контейнера 1 сливают в дренажную систему. Затем снимают заглушку 3, устанавливают присоединительное устройство 4, с помощью которого открывается клапан 18.

Вода под давлением воздуха, сжатого в компенсаторе 8 и пароводяной смеси, образовавшейся в пеналах 12 от нагрева ТВС, вытекает из чехла через отверстия 16 и 17, открытый клапан 18 и присоединительное устройство 4 в дренажную систему. По окончании слива с помощью присоединительного устройства 4 закрывается клапан 18. Присоединительное устройство 4 снимают и разъем 2 закрывают заглушкой 3. Герметичный чехол фиксируют дополнительной крышкой 21 в контейнере 1.

Контейнер 1 с загруженным герметичным чехлом 5 транспортируют в хранилище чехлового хранения отработанного топлива (ХОТ), в котором хранят отработанное топливо в чехлах. Контейнер 1 с предварительно открытой крышкой устанавливают в приемный колодец ХОТ и дополнительную крышку 21 расфиксируют с контейнером 1. Чехол 5 с помощью грузозахватного устройства транспортируют за байонетный захват 9 в отсек ХОТ на хранение.

Выгрузку чехла из ХОТ производят в обратном порядке. Наличие демпфирующей системы 20, дополнительной крышки 21, опорного кольца 7 и дистанционирующих решеток 10 и 11 обеспечивает защиту дефектных кассет от разрушения при падении, дистанционирование пеналов в чехле и соседних чехлов. Герметичная система пеналов 12, крышек 13, прокладок 14 и клапана 18 обеспечивает защиту воды ХОТ от продуктов деления дефектных ТВС.

Ожидаемый положительный эффект заключается в возможности освободить пеналы для дефектных ТВС в бассейне выдержки и перевести хранение дефектных ТВС в герметичных чехлах в ХОТ.

Поставленная цель - повышение безопасности - достигается, так как дефектные ТВС будут храниться в ХОТ в сухих пеналах, а слив воды из пеналов осуществляют под защитой транспортного контейнера. (56) 1. Пенал ПО 2-2-2, чертеж 1152.84.00.000 СБ ПО "Ижорский завод".

2. Пенал 14, Чертеж 1051.51.00.000 СБ ПО "Ижорский завод".

Формула изобретения

КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ДЕФЕКТНЫХ ТЕПЛОВЫДЕЛЯЮЩИХ СБОРОК, содержащий корпус с крышкой и биологическую защиту, отличающийся тем, что в корпусе дополнительно установлены на опорном кольце герметичный чехол с компенсатором, пеналы, размещенные в чехле и снабженные герметичными крышками, при этом в опорном кольце выполнены внутренняя полость с клапаном и отверстия, связывающие полость с компенсатором и с каждым пеналом, а корпус снабжен разъемом с заглушкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3