ЧЕХОЛ ТРАНСПОРТНОГО УПАКОВОЧНОГО КОМПЛЕКТА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Предлагаемая полезная модель относится к области ядерной техники к устройствам для обращения с облученными тепловыделяющими сборками (ОТВС) и предназначена для размещения устройства в контейнере при транспортированиии отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с АЭС и длительном промежуточном (до 50 лет) хранении ОТВС в условиях специального хранилища с последующим транспортированием на завод переработки ОЯТ.
Известен чехол контейнера для транспортирования и хранения отработавших тепловыделяющих сборок (патент № 2707871, G21F5/00, оп. 02.12.2019 Бюл. № 34). Общими признаками с предлагаемым чехлом являются основание со стойкой, шестигранные трубы.
Известен чехол транспортного упаковочного комплекта для облученных тепловыделяющих сборок (патент № 2743788, G21F5/00, оп. 26.02.2021 Бюл. № 6). Общими признаками с предлагаемым чехлом являются основание, центральная труба, шестигранные трубы, решетки.
Недостатками известных аналогов является то, что чехол имеет ограничение по остаточному тепловыделению отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) из-за незначительного количества ребер для отвода тепла к внутренней поверхности корпуса контейнера и предназначен в основном для чехлового хранения ОТВС в специальном хранилище ОЯТ, и, как следствие, имеет небольшую вместимость по размещению ОТВС в чехле.
Задача полезной модели - возможность размещенияя в чехле ОЯТ с высоким обогащением по урану-235 до 5,0% и большим остаточным тепловыделением.
Технический результат - обеспечение ядерной безопасности (обеспечения эффективного коэффициента размножения нейтронов Кэфф<0,95) ТУК и отвод тепла от загруженного в чехле ОЯТ к внутренней поверхности контейнера.
Указанный технический результат достигается чехлом, выполненным в виде стойки, включающей основание, прикрепленное к центральной трубе, и три решетчатые стальные плиты, а именно верхнюю плиту и две средних, в которые вставлены шестигранные трубы из борсодержащей стали, образующие ячейки для установки в них отработавших тепловыделяющих сборок, основание чехла выполнено в виде плит с отверстиями с размещенными между ними кольцевыми ребрами, между верхней стальной решетчатой плитой стойки и основанием чехла на центральной трубе равномерно и параллельно решетчатым плитам установлены по меньшей мере двадцать семь теплоотводов из алюминиевого сплава, покрытые никелем и выполненные в виде плит с отверстиями, при этом содержание естественного бора в металле шестигранных труб не менее 1,3%.
Выполнение теплоотводов из алюминевого сплава обеспечивает усиленную теплопередачу.
Покрытие теплоотводов никелем защищает их от коррозии во время нахождения в водной среде.
Содержание естественного бора в металле шестигранных труб не менее 1,3% обеспечивает коэффициент размножения нейтронов Кэфф<0,95 за счет поглощения нейтронов в металле боросодержащиг труб.
Размещение на чехле двадцати семи теплоотводов позволяет выполнить теплоотвод от шестигранных труб к внутренней поверхности корпуса контейнера и тем самым снизить температуру ОТВС, размещаемых в шестигранных трубах.
На прилагаемой фигуре 1 представлен общий вид чехла, где
1 - стойка,
2 - основание,
3 - центральная труба,
4 - решетчатые стальные плиты,
5- шестигранные трубы,
6- планки,
7- плита,
8- кольцевые ребра,
9- теплоотводы,
10- радиальные ребра.
На фиг. 2 - вид сверху устройства.
Чехол представляет собой металлоконструкцию в виде стойки 1, включающей основание 2, сваренное с центральной трубой 3, и приваренные к ней три решетчатые стальные плиты 4 (верхняя плита и две средних), в которые вставлены шестигранные трубы 5 из борсодержащей стали, образующие ячейки для установки в них отработавших тепловыделяющих сборок. В верхней и нижней частях шестригранные трубы 5 имеют планки 6, закрепленные на гранях. Планки 6 привариваются к планкам соседних шестигранных труб 5, к верхней решетчатой стальной плите 4 и к плите 7 основания 2 чехла. Основание 2 приварено к центральной трубе 3 в нижней части и служит амортизатором при динамических нагрузках. Основание 2 чехла выполнено в виде двух плит 7 с отверстиями. Между плитами приварены кольцевые ребра 8 и радиальные ребра 10. Между верхней стальной решетчатой плитой 4 и основанием 2 на центральной трубе 3 равномерно и параллельно этим плитам установлены двадцать семь теплоотводов 9 из алюминиевого сплава, покрытые никелем, представляющих собой плиты с отверстиями. Между собой теплоотводы 9 дистанционированы с помощью втулок на центральной трубе 3, а также зацеплением в пазах направляющих коробов. Верхний конец центральной трубы 3 выполнен в виде гнезда под байонетный захват для опускания чехла в контейнер (на рисунке не показан) и извлечения из контейнера с помощью штанги перегрузочного устройства.
Использование чехла транспортно-упаковочного комплекта в промышленности осуществляется следующим образом.
Чехол является принадлежностью транспорно-упаковочного комплекта, устанавливается во внутреннюю полость контейнера ТУК, отдельно от ТУК в загруженном состоянии с ОТВС не используется. Загрузка ОТВС в Чехол на АЭС производится при его размещении в контейнере.