ТРАНСПОРТНЫЙ УПАКОВОЧНЫЙ КОМПЛЕКТ ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ И ХРАНЕНИЯ РАДИОАКТИВНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к ядерной энергетике, к устройствам для транспортирования на исследование и хранение радиоактивных реакторных материалов, в частности, ядерных материалов - тепловыделяющих элементов (герметичных и негерметичных) отработавших тепловыделяющих сборок и радиоактивных веществ - фрагментов (образцов) элементов активной зоны реактора, преимущественно реактора на быстрых нейтронах (БН) после их использования на атомной станции.
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 упорядочение 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.
Известное устройство предназначено для транспортирования на переработку ОТВС целиком и не позволяет транспортировать ядерные и радиоактивные элементы любой конфигурации. Исследованию и диагностике подлежат использованные на АЭС не только целые сборки, но части ОТВС, а также фрагменты элементов активной зоны реактора. Поэтому для транспортирования на исследование перед загрузкой в ТУК целые сборки и крупные фрагменты разрезают и загрузка может осуществляться насыпным способом.
Операция загрузки радиоактивных элементов непосредственно в чехол или чехла в контейнер осуществляется в «горячей камере», т.е. в радиоактивно-загрязненных условиях, в связи с чем требуется дезактивация корпуса контейнера, а, следовательно, защита от многократного воздействия дезактивирующих материалов.
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 осуществления транспортно-технологических операций при загрузке тепловыделяющих элементов отработавших тепловыделяющих сборок и фрагментов элементов активной зоны реактора и обеспечении многократного использования транспортного упаковочного комплекта.
Указанный технический результат достигается тем, что в транспортном упаковочном комплекте для транспортирования и хранения радиоактивных материалов, содержащем выполненный из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом корпус контейнера, внутреннюю и наружную крышки, чехол, установленный в корпусе контейнера, и демпферы, наружная поверхность корпуса контейнера облицована коррозионностойким материалом, а чехол выполнен в виде полого тонкостенного цилиндрического сосуда. Чехол может быть снабжен центральной стойкой, оборудованной на конце гнездом для захвата, или съемной крышкой с гнездом для захвата.
Сущность полезной модели поясняется фигурой. 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 со съемная крышка 5 с гнездом для захвата, демпферы 6 и цапфы 7.
Корпус 1 контейнера отлит совместно с днищем из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом и облицован нержавеющей сталью. 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 7. Внутрь корпуса 1 контейнера вставлен чехол 4, выполненный в виде полого тонкостенного цилиндрического сосуда предназначенный для размещения радиоактивных веществ. Чехол 4 представляет собой сварную конструкцию. Чехол 4 снабжен съемной крышкой 5 с гнездом для захвата в
верхней части. В торцах корпуса 1 контейнера установлены и стянуты между собой деревянные демпферы 6, облицованные нержавеющей сталью.
Устройство может быть осуществлено следующим образом:
ТУК с помощью крана устанавливают и закрепляют на погрузочной платформе транспортного средства (автомобиля или автотрейлера), транспортируют в транспортный коридор и позиционируют под проемом, сообщающим транспортный коридор с помещением загрузки «горячей камеры». После раскрепления ТУК поднимают кранами в помещение загрузки горячей камеры. Последовательно снимают наружную крышку 3 и внутреннюю крышку 2. Дистанционно чехол 4 на захвате съемной крышки 5 извлекают из корпуса контейнера 1 и перемещают в «горячую камеру».
После загрузки чехла 4 в «горячей камере» его на захвате съемной крышки 5 дистанционно перемещают в помещение загрузки и устанавливают в корпус контейнера 1. Поскольку загрузка осуществляется в радиоактивно-загрязненных условиях, проводят деактивацию наружной поверхности ТУК. В обратном порядке осуществляют сборку ТУК для перемещения за пределы энергоблока АЭС на исследование и/или хранение.
Полезная модель позволяет упростить загрузку ядерных материалов и радиоактивных веществ в транспортный упаковочный комплект и многократно использовать его для транспортирования.