本發(fā)明涉及核電設(shè)備領(lǐng)域的一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器。

背景技術(shù)：
高溫氣冷堆新燃料元件是指將要裝入高溫氣冷堆進行裂變，為高溫氣冷堆核電站提供動力的核燃料球。目前高溫氣冷堆新燃料元件多呈圓球形。高溫氣冷堆新燃料元件的安全運輸貯存是核能和核電應用過程中的一個重要問題。高溫氣冷堆新燃料元件在運輸貯存過程中必須保持密閉，以防止高溫氣冷堆新燃料元件在運輸貯存過程中發(fā)生遺失泄漏，或者對外界環(huán)境造成輻射，以及由此引發(fā)的公共安全事件。同時，高溫氣冷堆新燃料元件在運輸貯存過程中，必須減少震動，以防止相互碰撞而引起的高溫氣冷堆新燃料元件的損壞，防止損壞的高溫氣冷堆新燃料元件為核電站的安全運行埋下隱患。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器，其可以保證在高溫氣冷堆新燃料元件運輸?shù)倪^程中，其內(nèi)部的高溫氣冷堆新燃料元件始終處于次臨界狀態(tài)，又可以保證無論是在其反向跌落或水平跌落時，都能對其內(nèi)部的高溫氣冷堆新燃料元件起到減震緩沖的作用，保護其內(nèi)部的高溫氣冷堆新燃料元件不損壞。實現(xiàn)上述目的的一種技術(shù)方案是：一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器，包括運輸容器筒體、運輸容器蓋、貯存容器筒體、貯存容器蓋和集束管組件，所述運輸容器蓋將所述運輸容器筒體的頂部封閉，所述集束 管組件置于所述貯存容器筒體內(nèi)，所述貯存容器蓋將所述貯存容器筒體的頂部封閉；所述運輸容器筒體，包括外筒體、外筒底板、內(nèi)筒體和內(nèi)筒底板，所述外筒底板將所述外筒體的底部封閉，所述內(nèi)筒底板將所述內(nèi)筒體的底部封閉，所述內(nèi)筒體同軸套接在所述外筒體徑向內(nèi)側(cè)，所述外筒體與所述內(nèi)筒體徑向之間，以及所述外筒底板與所述內(nèi)筒底板之間設(shè)有連續(xù)的筒體緩沖層；所述筒體緩沖層的頂部通過一環(huán)形的頂部法蘭封閉，圍繞所述頂部法蘭頂面的外圓周設(shè)有頂部緩沖筋板，所述外筒體上，從上至下，設(shè)有若干圍繞所述外筒體外圓周的筒外緩沖筋板；所述運輸容器蓋，包括運輸容器蓋體和填充在所述運輸容器蓋體內(nèi)的蓋體緩沖層；所述貯存容器筒體，包括底部支承板，以及徑向由內(nèi)向外依次設(shè)置的環(huán)形的吊籃筒體、中子吸收板和保護板，所述底部支承板將所述吊籃筒體的底部封閉，所述保護板的上下兩端分別與所述吊籃筒體的外圓周焊接固定，將所述中子吸收板包裹在所述吊籃筒體外圓周和所述保護板內(nèi)圓周的徑向之間。進一步的，所述內(nèi)筒體的頂面低于所述外筒體的頂面，所述內(nèi)筒體的頂部設(shè)有圍繞所述內(nèi)筒體外側(cè)壁焊接的，水平的筒體上環(huán)板，圍繞所述筒體上環(huán)板的外圓周，焊接有豎直的筒體上圍板，所述筒體上圍板的頂面與所述外筒體的頂面等高，所述頂部法蘭插入所述筒體上圍板的外圓周與所述外筒體內(nèi)圓周之間的間隙中，將所述筒體緩沖層的頂部封閉。再進一步的，所述筒體緩沖層的頂部，插接有若干沿所述筒體緩沖層圓周均布的,豎直的,頂部加強筋板，所述頂部加強筋板的內(nèi)圓周與所述內(nèi)筒體的外圓周、所述筒體上環(huán)板的底面，以及所述筒體上圍板的外圓周卡接，所述頂部加強筋板的頂面與所述頂部法蘭接觸，所述頂部加強筋板的底面與所述筒體緩沖層接觸。再進一步的，所述筒體緩沖層的底部，插接有若干沿所述筒體緩沖層的圓周均布的,豎直的,底部加強筋板，所述底部加強筋板的內(nèi)圓周與所述 內(nèi)筒體的外圓周，以及所述內(nèi)筒底板的底面卡接，所述底部加強筋板的頂面與所述筒體緩沖層接觸。進一步的，所述高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器的底部設(shè)有若干與所述外筒體的外圓周以及所述外筒底板底面固定的運輸容器支腿，所述運輸容器支腿為一柱狀體，其截面形狀為四分之三圓環(huán)。進一步的，所述中子吸收板的上下兩端分別通過一塊環(huán)形的限位板固定。進一步的，所述貯存容器筒體的頂部設(shè)有與所述吊籃筒體內(nèi)圓周固定的，水平的，環(huán)形的頂部支承板，所述頂部支承板與所述底部支承板之間，設(shè)有與所述吊籃筒體內(nèi)圓周固定的，水平的，環(huán)形的中間支承板。再進一步的，所述頂部支承板和所述底部支承板之間通過若干根豎直貫穿所述中間支承板的T型鋼連接。進一步的，所述集束管組件是由在同一水平面上呈蜂窩狀排列的多根鋁管組成的。進一步的，所述底部支承板的底面上固定有多根貯存容器支腿，所述貯存容器支腿為一柱狀體，其截面形狀為二分之一圓環(huán)。采用了本發(fā)明的一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器的技術(shù)方案，即包括運輸容器筒體、運輸容器蓋、貯存容器筒體、貯存容器蓋和集束管組件，運輸容器蓋將運輸容器筒體的頂部封閉，集束管組件置于貯存容器筒體內(nèi)，貯存容器蓋將貯存容器筒體的頂部封閉；運輸容器筒體的外筒體和內(nèi)筒體之間填充筒體緩沖層，筒體緩沖層的頂部通過一環(huán)形的頂部法蘭封閉，圍繞頂部法蘭頂面的外圓周設(shè)有頂部緩沖筋板，外筒體上，圍繞外筒體外圓周設(shè)有筒外緩沖筋板；運輸容器蓋，包括運輸容器蓋體和填充在運輸容器蓋體內(nèi)的蓋體緩沖層；貯存容器筒體，包括底部支承板，以及徑向由內(nèi)向外依次設(shè)置的環(huán)形的吊籃筒體、中子吸收板和保護板，底部支承板將吊籃筒體的底部封閉，中子吸收板包裹在吊籃筒體外圓周和保護板內(nèi)圓周的徑向之間的高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器的技術(shù)方案。其技術(shù)效果是：通過中子吸收板對其內(nèi)部高溫氣冷堆新燃料元件所釋放的中子進行吸收，從而保證在高溫氣冷堆新燃料元件運輸?shù)倪^程中，其 內(nèi)部的高溫氣冷堆新燃料元件始終處于次臨界狀態(tài)，又通過筒體緩沖層、蓋體緩沖層、頂部緩沖筋板以及筒外緩沖筋板對于沖擊能量進行吸收，可以保證無論是在其反向跌落或水平跌落時，都能對其內(nèi)部的高溫氣冷堆新燃料元件起到減震緩沖的作用，保護其內(nèi)部的高溫氣冷堆新燃料元件不損壞。附圖說明圖1為本發(fā)明的一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器的主視圖。圖2為圖1的A向視圖。圖3為圖2的E-E向剖視圖。圖4為圖3的C-C向剖視圖。圖5為圖3的D-D向剖視圖。圖6為本發(fā)明的一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器中的高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器的E-E向剖視圖。圖7為本發(fā)明的一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器中的高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器的俯視圖。圖8為圖7的B向剖視圖。圖9為圖7中Ⅰ部分的放大示意圖。具體實施方式請參閱圖1至圖9，本發(fā)明的發(fā)明人為了能更好地對本發(fā)明的技術(shù)方案進行理解，下面通過具體地實施例，并結(jié)合附圖進行詳細地說明：請參閱圖1至圖5，本發(fā)明的一種高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器，分為高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器和高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器,高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器包括運輸容器筒體1和運輸容器蓋2,高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器包括貯存容器筒體3、貯存容器蓋4以及位于貯存容器筒體3內(nèi)的集束管組件5。高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器同軸套接在高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器徑向內(nèi)側(cè)。請參閱圖6，運輸容器筒體1包括內(nèi)筒體11、內(nèi)筒底板12、外筒體 13和外筒底板14。內(nèi)筒底板12將內(nèi)筒體11的底部封閉。外筒底板14將外筒體13的底部封閉。內(nèi)筒體11同心套接在外筒體13徑向內(nèi)側(cè)。其中，外筒底板14的頂面與內(nèi)筒底板12底面之間,以及內(nèi)筒體11和外筒體13的徑向之間,設(shè)有連續(xù)的筒體緩沖層15,筒體緩沖層15是由具有阻燃作用的聚氨酯泡沫塑料制成的。內(nèi)筒體11的頂面低于外筒體13的頂面，因此，在內(nèi)筒體11頂部設(shè)有圍繞內(nèi)筒體11外側(cè)壁焊接的，水平的筒體上環(huán)板16，在筒體筒體上環(huán)板16的徑向外側(cè)，圍繞筒體筒體上環(huán)板16的外圓周，焊接有豎直的筒體上圍板17，筒體上圍板17的頂面與外筒體13的頂面等高，筒體上圍板17的外圓周與外筒體13的內(nèi)圓周之間插接有環(huán)形的頂部法蘭18，筒體上環(huán)板16、筒體上圍板17和頂部法蘭18將筒體緩沖層15的頂部封閉。筒體緩沖層15中插接有若干沿筒體緩沖層15圓周均布的,豎直的,頂部加強筋板15a和若干沿筒體緩沖層15圓周均布的,豎直的底部加強筋板15b。頂部加強筋板15a和底部加強筋板15b的截面形狀均為L形。其中底部加強筋板15b位于筒體緩沖層15的底部，底部加強筋板15b的頂面和底面均與筒體緩沖層15接觸,內(nèi)圓周與內(nèi)筒體11的外圓周，以及內(nèi)筒底板12的底面卡接。頂部加強筋板15a位于筒體緩沖層15的頂部，頂部加強筋板15a的底面與筒體緩沖層15接觸，內(nèi)圓周與內(nèi)筒體11的外圓周、筒體上環(huán)板16的底面以及筒體上圍板17的外圓周卡接，頂面與頂部法蘭18的底面接觸。頂部加強筋板15a和底部加強筋板15b的作用在于加強筒體緩沖層15的抗沖擊能力。在頂部法蘭18的頂面上，圍繞頂部法蘭18圓周，均布四個提升吊耳19，提升吊耳19通過焊接固定在頂部法蘭18的頂面上，用于將高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器筒體1與提升吊繩固定，提升高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器筒體1到指定位置。同時，在四個提升吊耳19的徑向外側(cè)，圍繞頂部法蘭18頂面的外圓周，設(shè)有頂部緩沖筋板110，即在頂部法蘭18的頂面上，四個提升吊耳19均位于頂部緩沖筋板110的徑向內(nèi)側(cè)。頂部緩沖筋板110的作用在于整個高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器反向豎直跌落時，對運輸容器筒體 1、運輸容器蓋2、貯存容器筒體3、貯存容器蓋4、集束管組件5以及其內(nèi)部的高溫氣冷堆新燃料元件起到保護作用。在高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器的底部，設(shè)有若干與外筒體11的外圓周以及外筒底板12的底面固定的運輸容器支腿112,運輸容器支腿112為一柱狀體，其截面形狀為四分之三圓環(huán)，即運輸容器支腿112為整根鋼管圍圓后切割成四分之三。運輸容器支腿112是通過焊接固定在外筒體11的外圓周以及外筒底板12的底面上的。這樣的設(shè)計降低了運輸容器支腿112的空間距離，同時又對高溫氣冷堆新燃料元件運輸容器起到了很好的支撐作用。圍繞外筒體11的外圓周，設(shè)有若干沿豎直方向排列的筒外緩沖筋板111，筒外緩沖筋板111的作用在于：在高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器水平跌落時，對高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器和高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器內(nèi)的高溫氣冷堆新燃料元件起到緩沖減震作用。運輸容器蓋2包括運輸容器蓋體21和填充在運輸容器蓋體21內(nèi)的蓋體緩沖層22。蓋體緩沖層22的作用在于第一，對高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器內(nèi)的高溫氣冷堆新燃料元件起到緩沖減震作用。第二，對高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器內(nèi)的高溫氣冷堆新燃料元件起到隔熱作用，其均是為了保護高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器和其內(nèi)部球形的高溫氣冷堆新燃料元件。蓋體緩沖層22也是由具有阻燃作用的聚氨酯泡沫塑料制成的。運輸容器蓋2的底部與運輸容器筒體1的上環(huán)板16的頂面通過焊接固定。運輸容器蓋2的頂面上，圍繞運輸容器蓋2的圓周，均布四個卡接口23，供環(huán)形法蘭18頂面的四個提升吊耳19卡接。運輸容器蓋2上，在任意相鄰的兩個卡接口23之間，還均布有若干第一螺栓孔24，供運輸容器蓋2與運輸容器筒體1的頂部法蘭18通過雙頭螺柱、螺母和墊片固定。運輸容器蓋2頂面的中心，還固定有加速度計支架25，以及與加速度計支架25固定的加速度計26，加速度計支架25是通過銷釘固定在運輸容器蓋2頂面的中心的。同時，運輸容器蓋2的頂面上，均布了四個呈圓周排列的頂部卸壓裝置27，外筒底板14的底面上均布了四個底部卸壓裝置(圖中未顯示)，圍 繞外筒體13的外圓周，分三層均布了十二個圓周卸壓裝置(圖中未顯示)，用于高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器內(nèi)部壓力的調(diào)整。本實施例中，內(nèi)筒體11、內(nèi)筒底板12、外筒體13、外筒底板14、頂部加強筋板15a、底部加強筋板15b、筒體上環(huán)板16、筒體上圍板17、頂部法蘭18、提升吊耳19、頂部緩沖筋板110、筒外緩沖筋板111、運輸容器支腿112，以及運輸容器蓋體21均是由不銹鋼制成的，以增強整個高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器的強度，不銹鋼優(yōu)選06Cr19Ni10不銹鋼。請參閱圖7～9，貯存容器筒體3包括吊籃筒體31，吊籃筒體31的底部通過底部支承板32封閉，吊籃筒體31的頂部設(shè)有一塊水平的，環(huán)形的頂部支承板33。頂部支承板33通過焊接與吊籃筒體31的內(nèi)圓周固定，頂部支承板33和底部支承板32之間，設(shè)有一塊水平的環(huán)形的中間支承板34。中間支承板通過焊接與吊籃筒體31的內(nèi)圓周固定。在豎直方向上，頂部支承板33和底部支承板32之間通過十二根豎直貫穿中間支承板34的T型鋼35連接。十二根T型鋼35以兩根為一組，按組圍繞吊籃筒體31的內(nèi)圓周均布。任意一組T型鋼35內(nèi)的兩根T型鋼35之間的夾角θ1為15°，任意相鄰兩組T型鋼35之間的夾角θ2為60°。T型鋼35起到固定頂部支承板33、底部支承板32和中間支承板34的作用。集束管組件5置于高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器內(nèi)，集束管組件5的底部通過底部支承板32支撐，集束管組件5在水平方向上通過頂部支承板33和中間支承板34固定，防止集束管組件5在水平方向上發(fā)生移動。集束管組件5是由在同一水平面上呈蜂窩狀排列的多根鋁管組成的，即除了位于集束管組件5邊緣的鋁管外，其它鋁管都有六根相鄰的鋁管。任意相鄰的兩根鋁管的上下兩端對應通過點焊焊接固定。本實施例中，集束管組件5一共由一百五十一根鋁管組成，任意一根鋁管中可填充二十枚球狀的高溫氣冷堆新燃料元件。集束管組件5中一共可填裝三千零二十枚球狀的高溫氣冷堆新燃料元件。為了保護集束管組件5以及其中的高溫氣冷堆新燃料元件，中間支承板34是由三層不銹鋼板層疊焊接而成的。底部支承板32、中間支承板34，頂部支承板33以及T型鋼35均是由不銹鋼制成的，以增強整個高溫氣冷堆新燃料元件運輸容和貯存容器的 強度，不銹鋼優(yōu)選06Cr19Ni10不銹鋼。圍繞吊籃筒體31外圓周包裹有保護板36，吊籃筒體31的上端與保護板36的上端之間，吊籃筒體31的下端與保護板36的下端之間分別通過焊接固定。吊籃筒體31和保護板36都是由不銹鋼制成的，優(yōu)選06Cr19Ni10不銹鋼。其中吊籃筒體31的厚度部為4mm，保護板36的厚度為2mm。吊籃筒體31外圓周與保護板36的內(nèi)圓周之間包裹有環(huán)形的中子吸收板37，中子吸收板37的作用保護集束管組件5和集束管組件5中的高溫氣冷堆新燃料元件，吸收集束管組件5中的高溫氣冷堆新燃料元件所釋放出的中子，保證高溫氣冷堆新燃料元件在運輸貯存過程中始終處于次臨界狀態(tài)。中子吸收板37是由硼鋁合金制成的。中子吸收板37的厚度為2mm。吊籃筒體31、中子吸收板37和保護板36形成了材料依次為不銹鋼、硼鋁合金和不銹鋼的三層夾心結(jié)構(gòu)的貯存容器筒體3，起到了很好的中子吸收的效果。采用三層夾心結(jié)構(gòu)的原因在于：硼鋁合金與其它材料的可焊接性較差，故通過內(nèi)部4mm厚的吊籃筒體31和外部2mm厚的保護板36將中子吸收板37保護在其中。中子吸收板37的上下兩端通過環(huán)形的限位板310固定。底部支承板32的底面上固定有貯存容器支腿38，貯存容器支腿38為一柱狀體，截面形狀為二分之一圓環(huán)，即整根鋼管圍圓后切割成1/2的圓管焊接到底部支承板32的底面上。這樣的設(shè)計降低了貯存容器支腿38的高度，同時又起到了對高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器很好的支撐作用。貯存容器蓋4的頂面上，圍繞貯存容器蓋4的圓周，均布十二個頂部第二螺栓孔41，用于將貯存容器蓋4與貯存容器筒體3的頂面,通過雙頭螺柱、螺母和墊片固定。同時貯存容器蓋4與頂部支承板33的頂面之間還設(shè)有限位墊39，用于保護高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器內(nèi)的高溫氣冷堆新燃料元件。同時貯存容器蓋4的頂面上，圍繞貯存容器蓋4的圓周，還設(shè)有兩個銷釘孔42，使貯存容器蓋4與貯存容器筒體3的頂面進一步固定。貯存容器蓋4的頂面上還均布有四個貯存容器泄壓裝置43，用于調(diào)整高溫氣冷堆新燃料元件貯存容器內(nèi)的壓力。高溫氣冷堆新燃料元件運輸貯存容器的設(shè)計滿足GB11806-2004《放射性物質(zhì)安全運輸規(guī)程》對運輸放射性材料的要求。容器對其內(nèi)部的高溫 氣冷堆新燃料元件提供在正常運輸條件和假想事故條件下的保護。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書范圍內(nèi)。