ЗАЩИТНЫЙ КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ОТРАБОТАВШЕГО ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА

Полезная модель относится к ядерной энергетике, к устройствам для транспортирования высокоактивного отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных электростанций (АЭС), исследовательских реакторов (ИР) и судовых установок.
В соответствии с нормами ядерной и радиационной безопасности и рекомендациями МАГАТЭ контейнеры для транспортирования ОЯТ должны обеспечивать высокие защитные свойства, в том числе при аварийных ситуациях, возможных в процессе транспортирования ОТВС.
Для транспортирования ОЯТ в настоящее время, чаще всего, используют контейнеры, в которых по условиям безопасности, не допускается наличие воды во внутренней полости контейнера после загрузки отработавшего топлива из-за опасности образования радиолитического водорода и последующего возникновения гремучей смеси.
Кроме того должны быть обеспечены условия транспортирования, исключающие возможность возникновения самопроизвольной цепной ядерной реакции. Одним из таких условий также является отсутствие воды в контейнере или ее наличие ниже допустимого по расчетам ядерной безопасности количества. Для этого после загрузки чехлов с ОЯТ в контейнер и перед его транспортированием вода из контейнера должна быть удалена.
В связи с этим особое внимание уделяется процедурам удаления воды из контейнера и его осушки перед транспортировкой ОЯТ.
Известен контейнер для транспортирования отработавшего ядерного топлива (патент РФ №2139582, опубл. 1999.10.10), включающий корпус, вставленную в полость корпуса выемную часть, в которой в отверстиях верхней доски и диафрагмах размещены трубные чехлы. Защитный контейнер закрыт сверху уплотнительной крышкой. Выемная часть снабжена прикрепленным к ней трубным каналом, предназначенным для удаления радиоактивной воды со дна контейнера способом вакуумного отсоса. В известном решении удаление воды из контейнера производится при снятой крышке после загрузки в полость контейнера чехла с ОЯТ, что затрудняет выполнение требований по радиационной безопасности.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является защитный контейнер для транспортирования и/или хранения отработавшего ядерного топлива (патент RU №2221291, опубл. 2004.01.10), включающий цилиндрический корпус с днищем, защитные крышки, вставленную в полость корпуса выемную дистанционирующую решетку, вертикальный трубный канал, предназначенным для удаления радиоактивной воды со дна контейнера способом вакуумного отсоса, стыковочное гнездо для присоединения вакуумной системы. В известном решении удаление воды из контейнера производится через стыковочное гнездо, размещенное в стенке корпуса контейнера, оборудованной радиальным проходным каналом с клапаном и по меньшей мере одной герметизирующей крышкой.
Недостатком известного контейнера является наличие проходного радиального отверстия с крышкой (крышками) в стенке корпуса во внутреннюю полость контейнера в дополнении к загрузочному проему контейнера, который уже существует и который закрывается как минимум двумя крышками с узлами герметизации. Такое решение способствует снижению надежности в части сохранения герметичности упаковки.
Предлагаемая полезная модель направлена на решение задачи повышения ядерной, радиационной и пожарной безопасности при транспортировании ОЯТ путем создания герметичного тракта в контейнере, через который обеспечивается удаление воды из контейнера, загруженного ОЯТ и его вакуумную сушку перед перевозкой, а также заполнение контейнера с ОЯТ водой при его расхолаживании в соответствии с технологией выгрузки ОЯТ после транспортировки.
Указанный технический результат достигается тем, что предложен защитный контейнер для транспортирования отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), содержащий корпус, выемную часть в виде чехла для ОЯТ с прикрепленным трубным каналом, стыковочный узел для присоединения патрубка системы откачки или вакуумирования, и, по крайней мере, одну уплотнительную крышку, при этом трубный канал дополнительно содержит наконечник с элементом поджатая, и компенсатор радиальных и осевых смещений канала с наконечником, а внутренняя уплотнительная крышка контейнера имеет проходное отверстие с пробкой, в нижней части которого установлено уплотнение для соединения с наконечником трубного канала, а стыковочный узел для присоединения патрубка системы откачки или вакуумирования установлен в верхней части проходного отверстия ОЯТ.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фигуре 1 изображен защитный контейнер для транспортирования отработавшего ядерного топлива в виде ОТВС,
На фигуре 2 дан вид защитного контейнера с присоединенным патрубком системы откачки или вакуумирования.
Контейнер содержит корпус 1 контейнера, многоместный чехол 2 для размещения ОЯТ с вертикальным трубным каналом 3 и внутреннюю защитную крышку 4. Трубный канал 3 оборудован в верхней своей части наконечником 5 с элементом поджатая в виде пружины 6 и компенсатором 7 радиальных и осевых смещений наконечника 5 относительно расположения отверстия крышки 4. Такое конструктивное выполнение обеспечивает совмещение оси трубного канала 3 с осью проходного отверстия в защитной крышке 4 при установке последней на контейнер, а также компенсации температурных удлинений канала при разогреве конструкции чехла с ОЯТ при перевозке. Герметизация соединения наконечника 5 с проходным отверстием крышки обеспечивается с помощью уплотнения 9, удерживаемого в нижней часта проходного отверстая специальной гайкой 10. Проходное отверстие закрывается пробкой 8, в верхней части отверстие оборудовано стыковочным узлом 11 для присоединения патрубка системы откачки или вакуумирования 12, показанном на фигуре 2.
Полезная модель может быть осуществлена следующим образом:
После загрузки ОЯТ в контейнер ТУК устанавливается и закрепляется внутренняя защитная крышка 4. Удаляется пробка 8 из отверстия крышки 4 и к стыковочному узлу 11 в верхней часта отверстая крышки присоединяется патрубок 12 от насосной установки. При этом создается герметичный тракт для удаления воды и вакуумной сушки внутренней полости контейнера. Тракт, образованный элементами трубного канала 3 и отверстием крышки к которому сверху стыкуется патрубок насосной установки, составляет сливную систему контейнера. По завершению операций удаления воды и вакуумной сушки отстыковывается патрубок 12 насосной установки и устанавливается пробка 8 в отверстие крышки 4. После этого устанавливаются дополнительные герметизирующие крышки.
Полезная модель позволяет создать герметичный тракт для удаления воды из контейнера или последующей его вакуумной сушки непосредственно после установки внутренней защитной крышки на контейнер, что способствует уменьшению трудоемкости и времени загрузки контейнера перед транспортированием. Использование полезной модели обеспечивает повышение ядерной, радиационной и пожарной безопасности при транспортировании ОЯТ.