一種用于快堆mox燃料組件的運(yùn)輸容器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃料組件的運(yùn)輸容器，具體涉及一種用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器。
【背景技術(shù)】
[0002]國際上有快堆運(yùn)行的國家只有俄羅斯，只有在運(yùn)行的快堆才會(huì)有燃料組件的運(yùn)輸與入堆，快堆的燃料有U02和MOX兩種，其中MOX燃料的放射性較強(qiáng)，其運(yùn)輸容器的結(jié)構(gòu)需要更強(qiáng)的屏蔽功能，同時(shí)還要通過“驗(yàn)證運(yùn)輸正常條件能力的試驗(yàn)”和“驗(yàn)證運(yùn)輸事故條件能力的試驗(yàn)”。俄羅斯的快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器，外形截面為矩形，筒體的應(yīng)力狀態(tài)不如圓形筒體。由于運(yùn)輸容器要經(jīng)受一系列惡劣的事故條件試驗(yàn)，運(yùn)輸容器需要較好的緩沖能力，俄羅斯的快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器中，燃料組件與運(yùn)輸容器之間沒有較好的緩沖裝置，燃料組件直接裝在運(yùn)輸容器筒體內(nèi)的隔板孔內(nèi)，不利于保護(hù)燃料組件。運(yùn)輸容器本身在跌落過程中，外部筒體與端部需要?jiǎng)傂暂^差的結(jié)構(gòu)件，提高緩沖能力，而內(nèi)部筒體需要較好的剛度，減小變形量，提高包容性，俄羅斯的MOX燃料組件運(yùn)輸容器的外部筒體及端部都沒有很好的變形空間，不具有較好的緩沖性能。俄羅斯的MOX燃料組件運(yùn)輸容器沒有隔熱層，在火燒事故條件下，對(duì)事故的緩解能力有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，該運(yùn)輸容器具有較好的屏蔽性、包容性、緩沖性和隔熱性，能滿足法規(guī)對(duì)放射性物質(zhì)運(yùn)輸?shù)囊?，在整個(gè)運(yùn)輸過程中，MOX燃料組件都能保持在次臨界狀態(tài)。
[0004]一種用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，包括筒體組件，筒體組件內(nèi)設(shè)有用于容納燃料組件的中間貫穿件，筒體組件的端部設(shè)有壓緊端蓋，其中，所述的筒體組件包括內(nèi)筒、中筒和外筒，所述的壓緊端蓋分為兩層，第一層壓緊端蓋和所述筒體組件的內(nèi)筒固定連接構(gòu)成放射性物質(zhì)的第一層包容邊界，第二層壓緊端蓋和所述筒體組件的中筒固定連接構(gòu)成放射性物質(zhì)的第二層包容邊界，所述的中筒與外筒之間設(shè)有屏蔽體與隔熱層。
[0005]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，在所述筒體組件的兩端還設(shè)有緩沖器。
[0006]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，所述筒體組件的相鄰?fù)搀w之間通過筋板焊接固定，中筒與外筒之間的環(huán)形空間被筋板分成多個(gè)腔室，每個(gè)腔室內(nèi)設(shè)有所述的屏蔽體，所述屏蔽體外包覆有所述隔熱層。
[0007]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，所述的第一層壓緊端蓋包括密封端蓋、隔熱墊、緩沖墊和均載墊，所述的密封端蓋為法蘭結(jié)構(gòu)，所述的隔熱墊、緩沖墊和均載墊通過螺栓固定在密封端蓋上。
[0008]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，所述的第一層壓緊端蓋與所述筒體組件的內(nèi)筒之間設(shè)有石棉橡膠墊片；所述的第二層壓緊端蓋與所述筒體組件的中筒之間設(shè)有石棉橡膠墊片。
[0009]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，所述的中間貫穿件包括多個(gè)通道，所述通道通過連接板固定在中心桿上，在所述連接板上還設(shè)有多組減震套筒。
[0010]更進(jìn)一步，所述通道的橫截面為六角形，共有四根圍繞中心桿對(duì)稱設(shè)置；所述多組減震套筒沿中心桿的軸向方向設(shè)置，每組共有四個(gè)減震套筒，通過螺栓固定在連接板上。
[0011]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，所述緩沖器為圓柱和圓錐臺(tái)相連接的結(jié)構(gòu)，通過螺栓安裝在筒體組件的兩端。
[0012]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，所述筒體組件的內(nèi)筒壁厚大于外筒壁厚。
[0013]進(jìn)一步，如上所述的用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，其中，所述筒體組件的外筒上設(shè)有擱置支架，擱置支架的上部設(shè)有層間定位柱，擱置支架的下部設(shè)有縱向開孔，所述層間定位柱與縱向開孔配合用于運(yùn)輸容器堆垛運(yùn)輸；擱置支架的上部還設(shè)有用于運(yùn)輸容器吊裝的橫向開孔。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器，具有較好的應(yīng)力狀態(tài)，具有一定的屏蔽性和包容性，能滿足法規(guī)對(duì)放射性物質(zhì)運(yùn)輸?shù)囊蟆＞哂休^好的緩沖性，使燃料組件與運(yùn)輸容器都受到較好的保護(hù)。具有較好的隔熱性能，在事故過程中，運(yùn)輸容器的屏蔽性和包容性都在法規(guī)規(guī)定的范圍之內(nèi)，在整個(gè)運(yùn)輸過程中，MOX燃料組件都能保持在次臨界狀態(tài)。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是圖1的A-A剖面示意圖；
[0017]圖3是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器的筒體組件結(jié)構(gòu)不意圖圖；
[0018]圖4為圖3的B-B剖面示意圖；
[0019]圖5是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器的屏蔽體示意圖；
[0020]圖6是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器的第一層壓緊端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器的第二層壓緊端蓋結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器的中間貫穿件結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9是中間貫穿件的端面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖10是本發(fā)明【具體實(shí)施方式】中所述用于快堆MOX燃料組件的運(yùn)輸容器的緩沖器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0026]本發(fā)明所提供的快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器包括筒體組件、兩層壓緊端蓋、中間貫穿件和緩沖器。
[0027]筒體組件為圓形外形結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)筒、中筒和外筒，筒體組件包括兩層包容邊界，其中內(nèi)筒與中筒為包容邊界，中筒與外筒之間為屏蔽體與隔熱層，各筒體之間通過筋板焊接在一起。外筒壁厚較小，剛度較差，在事故時(shí)變形空間大，能起緩沖作用，內(nèi)筒為第一包容邊界，筒體厚度較大，剛度較好，包容性能較好。運(yùn)輸容器能經(jīng)受驗(yàn)證事故條件能力的試驗(yàn)后，其屏蔽性可達(dá)到法規(guī)規(guī)定的要求，并盡量減小對(duì)環(huán)境的破壞。
[0028]壓緊端蓋上有緩沖墊，用于燃料組件與端蓋之間的緩沖。同時(shí)壓緊端蓋上還設(shè)有隔熱墊，用于抵御火燒事故。緩沖墊與隔熱墊都用螺栓固定在壓緊端蓋上。
[0029]筒體組件與兩層壓緊端蓋構(gòu)成雙層包容系統(tǒng)，每層包容系統(tǒng)之間由石棉橡膠墊片密封，通過螺栓將壓緊端蓋固定在筒體組件上并壓緊密封墊片，其中，第一層壓緊端蓋與內(nèi)筒的端部固定連接，第二層壓緊端蓋與中筒的端部固定連接。
[0030]中間貫穿件為六角形通道，用于容納燃料組件，限制燃料組件的相對(duì)空間位置，防止臨界安全事故的發(fā)生。中間貫穿件上的緩沖套筒裝置與筒體組件之間起緩沖和定位作用，在各種運(yùn)輸條件下都保護(hù)燃料組件，使燃料組件受到的破壞盡量小。
[0031]緩沖器為圓柱和圓錐臺(tái)相連接的結(jié)構(gòu)。緩沖器用螺栓安裝在筒體組件的兩端，在正常運(yùn)輸和事故條件下，起緩沖作用。
[0032]本發(fā)明所提供的快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0033](I)快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器的外形和各層筒體采用圓形結(jié)構(gòu)，圓形結(jié)構(gòu)具有較好的應(yīng)力狀態(tài)，加工制造方便；
[0034](2)快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器外筒體厚度較薄，具有較大的變形空間，緩沖性好。筒體兩端都設(shè)有圓柱一圓錐形的緩沖器，緩沖性能好；
[0035](3)快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器的燃料組件裝載通道與筒體之間設(shè)有4組橡膠緩沖器，使燃料組件得到較好的保護(hù)；
[0036](4)快堆MOX燃料組件運(yùn)輸容器的屏蔽包括鋼筒體與聚乙烯屏蔽體，兩者能有效屏蔽光子與中子，使運(yùn)輸容器的表面與Im處的劑量都明顯小于法規(guī)要求的最低限值?？於袽OX燃料組件運(yùn)輸容器的包容邊界，內(nèi)筒體與密封端蓋都具有較好的剛性，在事故情況下，包容邊界的變形量較小，具有較好的包容性；
[0037](5)快堆MOX燃料組