ВАГОН-КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Предполагаемая полезная модель относится к железнодорожным транспортным средствам, в частности, к вагонам, предназначенным для транспортирования отработавшего ядерного топлива.
Известен вагон-контейнер ТК-КС (см. Андросюк В.Н. Перевозка радиоактивных материалов железнодорожным транспортом: Учебное пособие для вузов ж.-д. транспорта. - М.: Маршрут, 2004. - 345 с. С.220-221). Данный вагон-контейнер используется для перевозки транспортного упаковочного комплекта ТУК-Т-15 с отработавшими тепловыделяющими сборками реактора типа КС-150 по железным дорогам с шириной колеи 1520 и 1435 мм. Вагон-контейнер представляет собой десятиосный железнодорожный транспортер с кузовом, разделенным на три отсека - грузовой и два вспомогательных. Грузовой отсек предназначен для размещения транспортного упаковочного комплекта (ТУК). В грузовом отсеке ТУК закреплен в горизонтальном положении на двух подвесках с жесткими опорами (со стороны днища контейнера). ТУК прикрепляется к опорам при помощи прихватов. Для загрузки и выгрузки ТУК переводится в вертикальное положение гидравлическим приводом. Крыша кузова вагона над грузовым отсеком выполнена раздвижной.
Недостатками данного вагона-контейнера являются:
- отсутствие возможности наблюдения за контейнером в процессе его кантования;
- отсутствие защиты окружающей среды от попадания вредных веществ после дезактивации грузового помещения.
Наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков является вагон для транспортирования тяжеловесных длинномерных контейнеров (см. патент РФ 67040, МПК B61D 3/16). Вагон содержит многоосный транспортер, несущую балку, кузов со съемной крышей, имеющей продольные раскрывающиеся створки. Кузов вагона включает в себя грузовой отсек и два вспомогательных отсека. В грузовом отсеке размещены: поворотный контейнер (ТУК); центральные опоры; гидропривод для кантования ТУК, содержащий гидроцилиндры с гидрозамками; передняя подъемная опора; боковые упоры; задняя опора в виде опорного портала. В одном из вспомогательных отсеков размещена насосная станция и пульт управления. В проеме несущей балки под опускающейся частью поворотного контейнера смонтированы створки нижнего люка. Вдоль проема несущей балки установлен механический привод створок нижнего люка. Для визуализации наблюдения в процессе кантования ТУК и удобства обслуживания в боковых стенках кузова выполнены технологические проемы со створками. Вдоль створок нижнего люка смонтированы желоба и в нижней части несущей балки емкость для сбора отработанных моющих средств. По периметру пола кузова смонтированы уплотнения. Под несущей балкой установлены четыре откидывающиеся опоры, которые регулируются по высоте.
Недостатки данного вагона следующие:
- нецелесообразность использования данного вагона-контейнера для перевозок на небольшие расстояния с малой скоростью (например, в пределах территории АЭС), ввиду кратковременных воздействий сниженных транспортных нагрузок и сложного, многооперационного процесса перевода ТУК из транспортного положения в вертикальное и обратно, что увеличивает время рабочего цикла;
- сложная система слива и сбора отработанных моющих средств после дезактивации грузового помещения и скапливание радиоактивных загрязнений в замкнутом пространстве сливного бака;
- отсутствие площадок на крыше вагона для обслуживания ТУК в вертикальном положении и при дезактивации грузового помещения;
- ограниченная возможность наблюдения за контейнером в процессе его кантования.
Предлагаемая полезная модель решает задачу создания вагона-контейнера для перевозки отработавшего ядерного топлива путем оснащения его специальным оборудованием и техническими средствами, дающими возможность сократить число операций в процессе кантования ТУК, упростить систему сбора и слива отработанных моющих средств, повысить удобство при обслуживании ТУК и наблюдения за ним. в процессе кантования.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, - сокращение числа операций при кантовании ТУК, упрощение системы сбора и слива отработанных моющих средств при дезактивации, повышение удобства при обслуживании ТУК и наблюдения за ним в процессе кантования.
Указанный технический результат достигается тем, что в вагоне-контейнере для перевозки отработавшего ядерного топлива, содержащем многоосный транспортер, несущую балку, кузов со съемной крышей и тремя отсеками - грузовым, вспомогательным и отсеком управления; горизонтально расположенный поворотный ТУК, оборудование для его крепления и кантования, включающее переднюю и заднюю опоры, центральные опоры, совмещенные с осью кантования ТУК, боковые упоры, гидропривод для кантования ТУК; открывающиеся нижние створки в проеме несущей балки под опускающейся частью ТУК, согласно полезной модели, передняя опора выполнена в виде ложемента, контур профиля которого соответствует контуру профиля опорной части корпуса ТУК, а задняя опора состоит из двух боковых, выдвигающихся под корпус ТУК клиновых опорных пинолей, закрепленных на несущей балке. В кузове перегородка между грузовым отсеком и отсеком управления имеет смотровые окна, а съемная крыша, выполняющая дополнительную функцию площадки обслуживания оснащена ограждениями и люком, размещенным над поднимающейся частью ТУК, который закрывается сдвижной крышкой, перемещающейся на каретках по направляющим вдоль крыши посредством электропривода, закрепленного на подрамнике, состоящего из мотор-редуктора и цепной передачи, у которой одна из звездочек ведомого вала входит в зацепление с цепью, жестко закрепленной на крышке люка. Открывающиеся нижние створки в проеме несущей балки под опускающейся частью ТУК в поперечном сечении имеют форму открытого лотка с поперечными и продольными ребрами жесткости с вырезами для стока жидкости в нижнюю часть дугообразующей внутренней.поверхности створок, где смонтированы сливные краны. По контуру проема несущей балки над створками и стыком створок установлены сливные козырьки.
Таким образом, предлагаемое техническое решение отличается от известного в этой области решения введением в конструкцию вагона специального оборудования и технических средств, дающих возможность сократить число операций в процессе кантования ТУК, использовать крышу в качестве площадки обслуживания, повысить удобство при обслуживании ТУК и наблюдения за ним в процессе кантования, упростить систему сбора и слива отработанных моющих средств.
Полезная модель поясняется описанием конкретного примера ее выполнения и прилагаемыми чертежами, где на:
фиг.1 - изображен вагон-контейнер для перевозки отработавшего ядерного топлива;
фиг.2 - вид А на листе 1;
фиг.3 - вагон-контейнер в положении погрузки (выгрузки);
фиг.4 - разрез В-В на фиг.3;
фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.3;
фиг.6 - разрез Д-Д на фиг.3;
фиг.7 - разрез Е-Е на фиг.4;
фиг.8 - разрез Ж-Ж на фиг.1;
фиг.9 - вид И на фиг.8;
фиг.10 - разрез К-К на фиг.1.
Приняты следующие условные обозначения:
1 - многоосный транспортер;
2 - несущая балка;
3 - кузов;
4 - съемная крыша;
5 - грузовой отсек;
6 - отсек управления;
7 - вспомогательный отсек;
8 - ТУК;
9 - центральная опора;
10 - центральная опора;
11 - гидропривод кантования;
12 - передняя опора;
13 - боковой упор;
14 - боковой упор;
15 - клиновая опорная пиноль;
16 - перегородка;
17 - смотровое окно;
18 - ограждения;
19 - люк;
20 - сдвижная крышка;
21 - электропривод;
22 - подрамник;
23 - мотор-редуктор;
24 - цепная передача;
25 - цепь;
26 - звездочка;
27 - каретка с опорными роликами;
28 - направляющая;
29 - нижняя створка;
30 - ребро жесткости;
31 - вырез;
32 - сливной кран;
33 - сливной козырек;
Вагон-контейнер содержит многоосный транспортер 1, несущую балку 2, кузов 3 со съемной крышей 4. Кузов включает в себя грузовой отсек 5, и два отсека - отсек управления 6 и вспомогательный отсек 7. В грузовом отсеке размещены: горизонтально расположенный поворотный ТУК 8; центральные опоры 9 и 10, совмещенные с осью кантования ТУК; гидропривод 11 для кантования ТУК; передняя опора 12 в виде ложемента, контур профиля которого соответствует контуру профиля опорной части корпуса ТУК; задняя опора, выполненная в виде двух боковых, выдвигающихся под корпус ТУК клиновых опорных пинолей 15, закрепленных на несущей балке 2; боковые упоры 13 и 14. Для визуального наблюдения за процессом кантования ТУК в перегородке 16 кузова 3 между грузовым помещением 5 и отсеком управления 6 установлены смотровые окна 17. Съемная крыша 4 оборудована люком 19, размещенным над поднимающейся частью ТУК, который закрывается сдвижной крышкой 20 посредством электропривода 21, закрепленного на подрамнике 22. Электроривод 21 состоит из мотор-редуктора 23 и цепной передачи 24. Вдоль крышки 20 закреплена цепь 25, которая входит в зацепление со звездочкой 26 на ведомом валу электропривода 21. Сдвижная крышка 20 может перемещаться на каретке с опорными роликами 27 по направляющим 28, проложенным по крыше 4. По внешнему периметру крыши 4 и периметру люка 19 установлены ограждения 18, образуя площадку обслуживания. В проеме несущей балки 2 под опускающейся частью ТУК 8 смонтированы открывающиеся нижние створки 29, имеющие в поперечном сечении форму открытого лотка с поперечными и продольными ребрами жесткости 30, в которых выполнены вырезы 31 для стока жидкости в нижнюю часть дугообразующей внутренней поверхности створок 29, где установлены сливные краны 32. По контуру проема несущей балки 2 над нижними створками 29 и стыком нижних створок установлены сливные козырьки 33.
В транспортном положении ТУК 8 головной частью опирается на переднюю опору 12 в виде ложемента, кормовой частью - на выдвижные клиновые опорные пиноли 15 и в середине - поворотными цапфами на центральные опоры 9 и 10. Боковые упоры 13 и 14 подведены до соприкосновения с корпусом ТУК. Сдвижная крышка 20 закрывает люк 19, нижние створки 29 подняты и закрывают нижний проем несущей балки 2.
Перед переводом ТУК в вертикальное положение для разгрузки включается электроприводпривод 21 и сдвигается крышка 20 люка 19, открываются нижние створки 29, отводятся боковые упоры 13 и 14, отводятся клиновые опорные пиноли 15.
После включения гидропривода кантования ТУК переводится в вертикальное положение для разгрузки.
Для дезактивации вагона ТУК переводится в транспортное положение, нижние створки 29 закрываются и к сливным кранам 32 подводятся рукава системы слива поста дезактивации.