ТРАНСПОРТНЫЙ УПАКОВОЧНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к ядерной энергетике, к устройствам для транспортирования и хранения радиоактивных материалов в виде ядерно- и радиационно-опасного насыпного груза, таких как, облученные топливные урановые блоки ДАВ всех типов, и может быть использована для его транспортирования на переработку.
Для транспортирования и хранения радиоактивных материалов используются транспортные упаковочные комплекты (ТУК).
В соответствии с нормами и правилами ядерной и радиационной безопасности и рекомендациями МАГАТЭ ТУК для транспортирования и хранения ядерно- и радиационно-опасного груза должны обладать высокими радиационно-защитными и прочностными свойствами, в том числе при аварийных ситуациях, поскольку облученные радиоактивные материалы являются источником мощного ионизирующего излучения и ядерно-опасными делящимися материалами, возможно возникновение неконтролируемой самопроизвольной цепной реакции. Наряду с этим, упаковочные комплекты, создаваемые для транспортирования и хранения радиоактивных материалов, должны обеспечивать возможность использования существующей инфраструктуры. Требования, предъявляемые к таким устройствам, определили состав основных элементов, входящих в транспортные упаковочные комплекты для транспортирования и хранения радиоактивных материалов, а именно: радиационно-защитный корпус контейнера с полостью, одну или более крышки с фиксирующими элементами, чехол для радиоактивных материалов и амортизаторы (демпферы).
Известен контейнер для транспортировки и длительного хранения радиоактивных материалов в виде отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) по патенту RU 2148864, G21F 5/008, опубл. 2000.05.10, содержащий наружный корпус с крышкой, амортизаторы, внутренний корпус с крышкой и со средствами для крепления с наружным корпусом, опирающийся на амортизаторы, жестко закрепленные на дне горизонтально расположенного наружного корпуса, снабжен чехлом с гнездами для ОТВС, установленным во внутреннем корпусе, крышка наружного корпуса расположена в его торце, причем ее внутренняя поверхность снабжена жестко закрепленными и равномерно расположенными амортизаторами, при этом на дне наружного корпуса амортизаторы
расположены равномерно, а 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.
Известно также устройство для транспортирования и (или) хранения груза по патенту RU 2133061, G21F 5/00, опубл. 1999.07.10, содержащее 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, причем защитная оболочка выполнена либо в виде сегмента, а амортизаторы расположены с одной стороны между контейнером и сегментом, а с противоположной - между контейнером и грузом, либо в виде капсулы, а амортизаторы расположены между контейнером и капсулой.
Известные устройства предназначены для транспортирования и хранения радиоактивных материалов в виде отработавших тепловыделяющих сборок, каждая из которых упорядоченно размещаются в чехле и дистанцируются в нем для предотвращения их разрушения.
Наиболее близким по совокупности признаков является устройство для транспортирования и хранения радиоактивных материалов в виде отработавших тепловыделяющих сборок по патенту RU 56704, G21F 5/008, опубл. 2006.09.10, «Транспортный упаковочный комплект для транспортирования и хранения отработавших тепловыделяющих элементов». Известное устройство содержит корпус контейнера из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом с установленными на его боковой поверхности подъемными цапфами, внутреннюю и наружную крышки, установленные на корпусе со средствами крепления и уплотнения, и образующие с корпусом два барьера герметичности, чехол, выполненный в виде образующих блок каналов для упорядоченного размещения ОТВС и снабженный центральной стойкой с устройством под захват, и деревянные демпферы.
Общим недостатком известных устройств является сложность операций загрузки отработавшего ядерного топлива в виде ОТВС, требующей точного позиционирования груза.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи обеспечения ядерной и радиационной безопасности при транспортировании и хранении радиоактивного материала.
При решении указанной задачи полезная модель обеспечивает получение технического результата, заключающегося в упрощении проведения транспортно-технологических операций по загрузке и разгрузке в ТУК радиоактивных материалов.
Указанный технический результат достигается тем, что в транспортном упаковочном комплекте для транспортирования и хранения радиоактивных материалов, содержащем корпус контейнера, внутреннюю и наружную крышки, чехол и демпферы, внутренняя полость чехла разделена, по крайней мере, на две части вертикально установленной нейтронной ловушкой в виде полой разделительной перегородки, а днище каждой части выполнено в виде створки с возможностью открывания.
Сущность полезной модели поясняется чертежом. На фигуре изображен транспортный упаковочный комплект для транспортирования и хранения радиоактивных материалов. ТУК содержит корпус 1 контейнера, внутреннюю крышку 2 и наружную крышку 3, чехол 4, нейтронную ловушку 5 в виде разделительной перегородки, створки 6, демпферы 7.
Корпус 1 контейнера отлит совместно с днищем из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. В верхней части корпуса 1 установлены внутренняя крышка 2 и наружная крышка 3 со средствами крепления в виде шпилек и уплотнения, создающие два барьера герметизации. Внутренняя крышка 2 и наружная крышка 3 изготовлены из нержавеющей стали. На боковой поверхности корпуса 1 установлены и укреплены подъемные цапфы. Внутрь корпуса 1 контейнера вставлен чехол 4, предназначенный для размещения насыпного радиоактивного груза в виде облученных топливных урановые блоков ДАВ. Чехол 4 представляет собой сварную конструкцию, внутренняя полость которой разделена на две равные части вертикально установленной нейтронной ловушкой 5 в виде полой разделительной перегородки и облицована листами из борированной стали. Через центр чехла 4 проходит центральная стойка с устройством под захват в верхней части. В торцах корпуса 1 контейнера установлены и стянуты между собой деревянные демпферы 7, облицованные нержавеющей сталью.
Радиоактивные материалы в виде облученных топливных урановых блоков ДАВ представляют собой алюминиевую цилиндрическую матрицу с урановым наполнением. При загрузке, транспортировании, разгрузке и хранении таких блоков необходимо исключить возможность начала СЦР, которая не идет при определенном расчетном количестве блоков. Для предотвращения СЦР загрузку и (или) разгрузку каждой части чехла ТУКа осуществляют поочередно.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом:
Укомплектованный ТУК поступает в помещение для загрузки. Перед загрузкой демонтируются демпферы 7 и раскрепляются и удаляются на позицию хранения последовательно наружная крышка 3 и внутренняя крышка 2. Корпус 1 контейнера с чехлом 4 устанавливается в загрузочный бассейн, бассейн заполняется водой и осуществляется загрузка под водой, обеспечивая радиационную защиту персонала. Загрузку чехла 4 блоками ДАВ осуществляют путем раздельного последовательного заполнения каждой части загрузочной емкости чехла 4. При этом заполненная водой полость разделительной перегородки нейтронной ловушки 5 предотвращает СЦР. Разгрузка чехла 4 также осуществляется последовательным открыванием створок 6. После загрузки на корпусе 1 устанавливается внутренняя крышка 2 и осуществляют осушку полости контейнера. После контроля средств уплотнения 5 в виде уплотнительных резиновых колец устанавливается наружная крышка 3. Далее корпус 1 контейнера с установленными на нем внутренней 2 и наружной крышками извлекают из бассейна, затем устанавливают демпферы и ТУК транспортируют на площадку временного хранения. ТУК транспортируют и обслуживают в вертикальном положении.
Использование полезной модели обеспечивает ядерную и радиационную безопасность транспортирования и технологического хранения радиоактивного насыпного груза и упрощает проведение транспортно-технологических операций по загрузке и разгрузке в ТУК ядерно- и радиационно-опасных материалов.