專利名稱:乏燃料貯存裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種乏燃料貯存裝置。
背景技術(shù)：
民用核電站中已使用過(guò)的乏燃料組件，由于還具有一定的放射性，不能直接作為廢燃料處理，還需要在乏燃料貯存水池中存放一段時(shí)間，待乏燃料組件的半衰期完成，達(dá)到廢燃料掩埋標(biāo)準(zhǔn)后，才能最終處理，因此，需要制作一個(gè)布置于乏燃料貯存水池中的乏燃料貯存裝置進(jìn)行存放。
通常的乏燃料貯存裝置，如中國(guó)專利200910150807. 2 “用于存儲(chǔ)核燃料元件的存儲(chǔ)架”，包括通道結(jié)構(gòu)和支承板，通道結(jié)構(gòu)包括接納燃料元件的多個(gè)豎直通道，豎直通道彼此緊鄰布置且具有壁部，豎直通道的壁部由中子吸收材料制成或包含中子吸收材料。存在的不足是由于一些中子吸收材料譬如鎘遇水會(huì)逐漸分解，并在分解過(guò)程中產(chǎn)生毒性，這樣就不能保證鎘泄露部位的中子被屏蔽，而文中并未涉及中子吸收材料的密封措施；再者，緊鄰布置且具有壁部的豎直通道，其側(cè)面和底面是隔水的，不具備使冷卻水流通的出口，貯存裝置浸于水池中后，冷卻水從豎直通道的上端開(kāi)口進(jìn)入，但卻無(wú)法順暢地流出，流通不暢會(huì)影響冷卻效果；另外，豎直通道的進(jìn)料口往往與通道同徑，在進(jìn)料時(shí)缺乏擴(kuò)口的導(dǎo)向件，容易出現(xiàn)乏燃料組件不落進(jìn)豎直通道內(nèi)，而是落于貯存裝置上端或者水池與貯存裝置之間等進(jìn)料事故。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的乏燃料貯存裝置存在的中子吸收材料的密封性不佳、冷卻水流通不暢影響冷卻效果、容易出現(xiàn)進(jìn)料事故的不足，本發(fā)明提出了一種中子吸收材料的密封性好、冷卻水流通順暢、冷卻效果好、不易出現(xiàn)進(jìn)料事故的乏燃料貯存裝置。
本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案
乏燃料貯存裝置，包括格架和多個(gè)貯存套管，所述格架內(nèi)具有容納各貯存套管的貯存腔，所述貯存腔底部設(shè)有供冷卻水流通的第一通水口 ；所述貯存套管包括側(cè)壁與支承乏燃料組件的底壁，所述側(cè)壁由起強(qiáng)度支撐作用的里層鋼管、起屏蔽作用的夾層鎘管、起保護(hù)作用的外層鋼管疊置構(gòu)成，所述的夾層鎘管焊封于里層鋼管與外層鋼管之中，夾層鎘管的位置和長(zhǎng)度可保證覆蓋乏燃料組件的活性段；所述貯存套管的進(jìn)料端擴(kuò)口成帶錐度的導(dǎo)向段，貯存套管的底部設(shè)有與第一通水口相通的第二通水口 ；所述的貯存腔與貯存套管之間設(shè)置有定位件。
優(yōu)選的，所述貯存套管的主體為方管段，貯存套管的導(dǎo)向段設(shè)置成方錐形口。所述的方錐形口的作用是為進(jìn)料提供導(dǎo)向。
進(jìn)一步，所述的格架包括上支承板、下支承板、固定在上、下支承板外圍的圍板，所述上支承接板上設(shè)有供貯存套管伸入的開(kāi)口，所述下支承板上設(shè)有對(duì)貯存套管定位的定位座，所述的開(kāi)口與定位座之間的空間形成所述的貯存腔。[0009]進(jìn)一步，所述的定位件包括設(shè)置在所述貯存套管外側(cè)面的第一凸臺(tái)以及設(shè)置于所述貯存腔內(nèi)壁上的第二凸臺(tái)，第一凸臺(tái)與第二凸臺(tái)搭接匹配。
優(yōu)選的，所述的第一凸臺(tái)布置在貯存套管的方管段的外壁上，所述第二凸臺(tái)配合布置在上支承板的內(nèi)壁上。
優(yōu)選的，所述的第一通水口和第二通水口均有多個(gè)，分別環(huán)繞狀布置在貯存腔、貯存套管底壁上。這樣，方便冷卻水的均勻流通，有利于乏燃料組件的冷卻。另外，當(dāng)格架和貯存套管吊起檢修時(shí)，格 架和貯存套管內(nèi)也不會(huì)存水。
進(jìn)一步，所述的外層鋼管和里層鋼管為對(duì)接焊管，夾層鎘管為搭接焊管，所述外層鋼管的對(duì)接縱縫、夾層鎘管的搭接縱縫、里層鋼管的對(duì)接縱縫錯(cuò)開(kāi)布置。
優(yōu)選的，所述的里層鋼管上布置有一圈用于定位夾層鎘管的定位板，所述夾層鎘管置于所述定位板上。
更進(jìn)一步，所述的乏燃料貯存裝置還包括可調(diào)整格架高度的平面微調(diào)裝置，所述的平面微調(diào)裝置包括設(shè)置于格架底端的調(diào)整螺桿，連接于調(diào)整螺桿下端的墊板，所述下支承板上穿設(shè)有螺套，所述調(diào)整螺桿與螺套螺紋連接；所述貯存套管底壁上設(shè)有供所述螺套穿越的開(kāi)孔，螺套上端連接有將貯存套管與格架固定的螺母。
優(yōu)選的，所述調(diào)整螺桿的下端設(shè)置有球頭，墊板上設(shè)置有球面凹座，調(diào)整螺桿通過(guò)球頭與球面凹座的配合鉸接于墊板內(nèi)。這樣便于調(diào)節(jié)墊板的垂直度。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思在于由于鎘遇水會(huì)逐漸分解，并在分解過(guò)程中產(chǎn)生毒性，這樣就不能保證鎘泄露部位的中子被屏蔽，本發(fā)明貯存套管采用三層結(jié)構(gòu)，通過(guò)將夾層鎘管包裹在外層鋼管與里層鋼管之間，兩端以連續(xù)焊縫密封，使得鎘密封良好不易泄露，從而保證良好的屏蔽性能；再者，通過(guò)在貯存腔和貯存套管底部布置第一、第二通水口，使得乏燃料組件周圍流經(jīng)的冷卻水可從貯存套管的底部流出，流動(dòng)通暢的冷卻水可以及時(shí)帶走乏燃料組件的熱量，冷卻效果好；另外，貯存套管進(jìn)料口外擴(kuò)成帶錐度的導(dǎo)向段，便于乏燃料的安全進(jìn)料，避免出現(xiàn)乏燃料落于貯存裝置上端或者水池與貯存裝置之間等進(jìn)料事故。
本發(fā)明的有益效果在于(I)貯存套管采用三層結(jié)構(gòu)，夾層鎘管密封性好，不易泄露，中子屏蔽性能好；(2)冷卻水流通順暢，冷卻效果好；(3)貯存套管進(jìn)料口有導(dǎo)向段，可避免出現(xiàn)進(jìn)料事故。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖I的俯視圖。
圖3是圖I的A部放大示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的貯存套管的示意圖。
圖5是圖4的B部放大示意圖。
圖6是圖4的C部放大示意圖。
圖7是圖4的俯視圖。
圖8是格架的上支承板的示意圖。
圖9是格架的下支承板的示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1-9 :乏燃料貯存裝置，包括格架I和多個(gè)貯存套管2，所述格架I內(nèi)具有容納各貯存套管2的貯存腔11，所述貯存腔11底部設(shè)有供冷卻水流通的第一通水口 12 ;所述貯存套管2包括側(cè)壁21與支承乏燃料組件的底壁22，所述側(cè)壁21由起強(qiáng)度支撐作用的里層鋼管211、起屏蔽作用的夾層鎘管212、起保護(hù)作用的外層鋼管213疊置構(gòu)成，所述的夾層鎘212管焊封于里層鋼管211與外層鋼管213之中，夾層鎘管212的位置和長(zhǎng)度可保證覆蓋乏燃料組件的活性段；所述貯存套管2的進(jìn)料端擴(kuò)口成帶錐度的導(dǎo)向段23，貯存套管2的底部設(shè)有與第一通水口 12相通的第二通水口 24 ;所述的貯存腔11與貯存套管2之間設(shè)置有定位件。由于鎘遇水會(huì)逐漸分解，并在分解過(guò)程中產(chǎn)生毒性，這樣就不能保證鎘泄露部位的中子被屏蔽，本發(fā)明貯存套管2采用三層結(jié)構(gòu)，通過(guò)將夾層鎘管212包裹在外層鋼管213與里層鋼管211之間，兩端以連續(xù)焊縫密封，使得鎘密封良好不易泄露，從而保證良好的屏蔽性能。
本實(shí)施例中，所述貯存套管2的主體為方管段，貯存套管2的導(dǎo)向段23設(shè)置成方 錐形口，方管段與導(dǎo)向管23段通過(guò)圓角平滑過(guò)渡。所述的方錐形口的作用是為進(jìn)料提供導(dǎo)向。導(dǎo)向段23也可以擴(kuò)口成圓錐口，只要能與貯存腔配合實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向進(jìn)料即可。貯存套管2的內(nèi)腔高度高于乏燃料組件的長(zhǎng)度，以保證乏燃料組件貯存時(shí)不受外界的碰撞。
所述的格架I包括上支承板13、下支承板14、固定在上、下支承板外圍的圍板16，所述上支承接板13上設(shè)有供貯存套管2伸入的開(kāi)口，所述下支承板14上設(shè)有對(duì)貯存套管2定位的定位座，所述的開(kāi)口與定位座之間的空間形成所述的貯存腔11。
所述的定位件包括設(shè)置在所述貯存套管2外側(cè)面的第一凸臺(tái)31以及設(shè)置于所述貯存腔11內(nèi)壁上的第二凸臺(tái)32，第一凸臺(tái)31與第二凸臺(tái)32搭接匹配。所述的第一凸臺(tái)31布置在貯存套管2的方管段的外壁上，所述第二凸臺(tái)32配合布置在格架I的上支承板13的內(nèi)壁上，方錐形口高出于格架上端面，便于安全進(jìn)料。本實(shí)施例中，貯存套管2的方管段的各側(cè)壁上外向壓出的兩個(gè)半球面凸臺(tái)，形成第一凸臺(tái)31，格架I的上支承板13的各內(nèi)壁上配合地設(shè)置有兩個(gè)第二凸臺(tái)32。
本實(shí)施例中，所述的第一通水口 12為環(huán)繞狀布置在貯存腔11底壁上的四個(gè)梯形孔，四個(gè)梯形孔中間為穿設(shè)螺套的第一中心孔15 ;第二通水口 24為環(huán)繞狀布置在貯存套管2底壁上的四個(gè)梯形孔，四個(gè)梯形孔中間為穿設(shè)螺套43的第二中心孔25。環(huán)繞狀布置相通的第一通水口 12、第二通水口 24是為了方便冷卻水的均勻流通，有利于乏燃料組件的冷卻。另外，當(dāng)格架I和貯存套管2吊起檢修時(shí)，格架和貯存套管內(nèi)也不會(huì)存水。
所述的乏燃料貯存裝置還包括可調(diào)整格架I高度的平面微調(diào)裝置4。所述的平面微調(diào)裝置4為設(shè)置于格架I底端的支腿，所述支腿包括調(diào)整螺桿41，連接于調(diào)整螺桿41下端的墊板42，墊板42直接座落在乏燃料貯存水池底面上，所述下支承板14上穿設(shè)并固定有有螺套43，所述調(diào)整螺桿41與螺套43螺紋連接；所述貯存套管2底壁上設(shè)有供所述螺套43穿越的開(kāi)孔，螺套43上端連接有將貯存套管2與格架I固定的螺母44。
所述調(diào)整螺桿41的下端設(shè)置有球頭，墊板42上設(shè)置有球面凹座46，調(diào)整螺桿41通過(guò)球頭與球面凹座46的配合鉸接于墊板42內(nèi)。這樣便于調(diào)節(jié)墊板的垂直度。
所述的里層鋼管211上布置有一圈用于定位夾層鎘管的定位板，所述夾層鎘管212擱置在定位板上。本實(shí)施例中，里層鋼管211和外層鋼管213為對(duì)接焊管，夾層鎘管212為搭接焊管。套管的制作方法為先用鋼板卷焊成里層鋼管211，然后將鎘板包裹在里層鋼管211上并等距離點(diǎn)焊牢固，套上外層鋼管213后用漲方設(shè)備將三層管整體漲壓成方形管，再用擴(kuò)口漲窩設(shè)備將方管一端擴(kuò)成方錐形口，為保證貯存套管2以后在組裝時(shí)與格架I之間能正確定位，在擴(kuò)成方錐形口的同時(shí)，在貯存套管2的方管段的四個(gè)面上各頂兩個(gè)半球面凸臺(tái)，作為第一凸臺(tái)31，所述貯存腔11內(nèi)壁上設(shè)置有與上述第一凸臺(tái)31搭接匹配的第二凸臺(tái)32。所述外層鋼管213的對(duì)接縱縫、夾層鎘管212的對(duì)接縱縫、里層鋼管211的對(duì)接縱縫錯(cuò)開(kāi)布置。也即，三者的縱縫不位于同一平面上，這樣可防止乏燃料從卷縫處泄露。
本實(shí)施例中，乏燃料貯存裝置包括36根用于存放乏燃料組件的貯存套管，分別位于36個(gè)貯存腔內(nèi)，為了屏蔽乏燃料組件的放射性物質(zhì)，套管夾層使用了純金屬鎘板作為屏蔽材料；上/下支承板用于排列和固定貯存套管，保證36根貯存套管的中心距，并保證貯存套管整體軸線的垂直；圍板包裹在由上下支承板和貯存套管組成的框架外面，用于保護(hù)整個(gè)框架不受外力的破壞。
本實(shí)施例的原理由于鎘遇水會(huì)逐漸分解，并在分解過(guò)程中產(chǎn)生毒性，這樣就不能 保證鎘泄露部位的中子被屏蔽，本發(fā)明貯存套管采用三層結(jié)構(gòu)，通過(guò)將夾層鎘管包裹在外層鋼管與里層鋼管之間，兩端以連續(xù)焊縫密封，使得鎘密封良好不易泄露，從而保證良好的屏蔽性能；再者，通過(guò)在貯存腔和貯存套管底部布置第一、第二通水口，使得乏燃料組件周圍流經(jīng)的冷卻水可從貯存套管的底部流出，流動(dòng)通暢的冷卻水可以及時(shí)帶走乏燃料組件的熱量，冷卻效果好；另外，貯存套管進(jìn)料口外擴(kuò)成帶錐度的導(dǎo)向段，便于乏燃料的安全進(jìn)料，避免出現(xiàn)乏燃料落于貯存裝置上端或者水池與貯存裝置之間等進(jìn)料事故。
權(quán)利要求
1.乏燃料貯存裝置，包括格架(I)和多個(gè)貯存套管(2)，所述格架(I)內(nèi)具有容納各貯存套管(2)的貯存腔(11)，其特征在于所述貯存腔(11)底部設(shè)有供冷卻水流通的第一通水口(12);所述貯存套管(2)包括側(cè)壁(21)與支承乏燃料組件的底壁(22)，所述側(cè)壁(21)由起強(qiáng)度支撐作用的里層鋼管(211)、起屏蔽作用的夾層鎘管(212)、起保護(hù)作用的外層鋼管(213)疊置構(gòu)成，所述的夾層鎘管(212)焊封于里層鋼管(211)與外層鋼管(213)之中，夾層鎘管(212)的位置和長(zhǎng)度可保證覆蓋乏燃料組件的活性段；所述貯存套管(2)的進(jìn)料端擴(kuò)口成帶錐度的導(dǎo)向段(23)，貯存套管(2)的底部設(shè)有與第一通水口相通的第二通水口(24);所述的貯存腔(11)與貯存套管(2)之間設(shè)置有定位件；所述的外層鋼管(213)和里層鋼管(211)為對(duì)接焊管，夾層鎘管(212)為搭接焊管，所述外層鋼管(213)的對(duì)接縱縫、夾層鎘管(212)的搭接縱縫、里層鋼管(211)的對(duì)接縱縫錯(cuò)開(kāi)布置。
2.如權(quán)利要求
I所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述貯存套管(2)的主體為方管段，貯存套管(2)的導(dǎo)向段(23)設(shè)置成方錐形口。
3.如權(quán)利要求
2所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述的格架(I)包括上支承板(13 )、下支承板(14 )、固定在上、下支承板外圍的圍板(16 )，所述上支承板(13 )上設(shè)有供貯存套管(2)伸入的開(kāi)口，所述下支承板(14)上設(shè)有對(duì)貯存套管(2)定位的定位座，所述的開(kāi)口與定位座之間的空間形成所述的貯存腔(11)。
4.如權(quán)利要求
3所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述的定位件包括設(shè)置在所述貯存套管外側(cè)面的第一凸臺(tái)(31)以及設(shè)置于所述貯存腔內(nèi)壁上的第二凸臺(tái)(32)，第一凸臺(tái)(31)與第二凸臺(tái)(32)搭接匹配。
5.如權(quán)利要求
4所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述的第一凸臺(tái)(31)布置在貯存套管(2)的方管段的外壁上，所述第二凸臺(tái)(32)配合布置在上支承板(13)的內(nèi)壁上。
6.如權(quán)利要求
3-5之一所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述的第一通水口(12)和第二通水口(24)均有多個(gè)，分別環(huán)繞狀布置在貯存腔(11)、貯存套管(2)底壁上。
7.如權(quán)利要求
6所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述的里層鋼管(211)上布置有一圈用于定位夾層鎘管(212)的定位板，所述夾層鎘管(212)置于定位板上。
8.如權(quán)利要求
7所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述的乏燃料貯存裝置還包括可調(diào)整格架高度的平面微調(diào)裝置(4)，所述的平面微調(diào)裝置(4)包括設(shè)置于格架底端的調(diào)整螺桿(41)，連接于調(diào)整螺桿(41)下端的墊板(42)，所述下支承板(14)上穿設(shè)有螺套(43)，所述調(diào)整螺桿(41)與螺套(43)螺紋連接；所述貯存套管(2)底壁上設(shè)有供所述螺套(43)穿越的開(kāi)孔，螺套(43)上端連接有將貯存套管(2)與格架(I)固定的螺母(44)。
9.如權(quán)利要求
8所述的乏燃料貯存裝置，其特征在于所述調(diào)整螺桿(41)的下端設(shè)置有球頭，墊板(42 )上設(shè)置有球面凹座(46 )，調(diào)整螺桿(41)通過(guò)球頭與球面凹座(41)的配合鉸接于墊板(42)內(nèi)。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種乏燃料貯存裝置，包括格架和多個(gè)貯存套管，所述格架內(nèi)具有容納各貯存套管的貯存腔，所述貯存腔底部設(shè)有供冷卻水流通的第一通水口；所述貯存套管包括側(cè)壁與支承乏燃料組件的底壁，所述側(cè)壁由起強(qiáng)度支撐作用的里層鋼管、起屏蔽作用的夾層鎘管、起保護(hù)作用的外層鋼管疊置構(gòu)成，所述的夾層鎘管焊封于里層鋼管與外層鋼管之中，夾層鎘管的位置和長(zhǎng)度可保證覆蓋乏燃料組件的活性段；所述貯存套管的進(jìn)料端擴(kuò)口成帶錐度的導(dǎo)向段，貯存套管的底部設(shè)有與第一通水口相通的第二通水口；所述的貯存腔與貯存套管之間設(shè)置有定位件。本發(fā)明的乏燃料貯存裝置具有密封性好、冷卻水流通順暢、冷卻效果好、不易出現(xiàn)進(jìn)料事故等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G21C19/06GKCN101916602SQ201010226266
公開(kāi)日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2010年7月13日
發(fā)明者戴平, 蘇麗 申請(qǐng)人:浙江博凡動(dòng)力裝備有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (1),