燃料棒貯藏器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種燃料棒貯藏器，特別是用于燃料棒、優(yōu)選用于損壞的燃料棒的燃 料棒貯藏器。
【背景技術(shù)】
[0002] 原則上已知的是，將燃盡的燃料元件為了存放和/或運輸而裝入機(jī)械上可承受高 載荷的容器中。這樣的運輸容器和/或存放容器以商標(biāo)名稱或者Constor? 已知。在核電站運行期間，可能發(fā)生燃料元件損壞的情況。因為不可能清楚地評估特別是損 壞的燃料元件的機(jī)械特性，將損壞的燃料元件裝入運輸容器和/或存放容器中是重要的。 損壞的燃料元件在由反應(yīng)堆中去除之后存放在衰變池中，其中，在存放期間，水可能進(jìn)入燃 料元件中或進(jìn)入包圍核燃料的套管中。因為在由實際已知的存放容器和/或運輸容器中存 放這樣的、損壞的燃料元件時，水可能從損壞的燃料元件中流出，所以存在如下危險，即，運 輸容器/存放容器通過從燃料元件流出的水和/或在殘余放射性的范圍內(nèi)形成的物質(zhì)由于 腐蝕損壞。例如由DE 10 2005 043 857 A1已知一種燃料棒貯藏器，該燃料棒貯藏器具有 多個用于損壞的燃料棒的容納管。已知的是，為了接下來的存放，通過將燃料棒貯藏器的各 個容納管抽真空來干燥損壞的燃料棒。在干燥之后，必須封閉燃料棒貯藏器，為此設(shè)有金屬 密封件，該金屬密封件設(shè)置在貯藏器側(cè)的密封面和蓋側(cè)的密封面之間。為了確保由實際已 知的燃料棒貯藏器的密封性，蓋板必須以預(yù)定的、均勻的壓力向密封件壓緊。然而已知的 是，在長時間的存放時，可能在預(yù)緊的螺栓中出現(xiàn)松弛效應(yīng)，從而不能確保對燃料棒貯藏器 的封閉的密封性。此外，在由實際已知的燃料棒貯藏器中，對用于損壞的燃料棒的容納管的 固定是重要的，因為該容納管在其底側(cè)的端塞上與燃料棒貯藏器的底板固定地焊接。在燃 料棒貯藏器受到高的機(jī)械載荷時或者在容納管由于熱長度變化時，焊縫強(qiáng)烈地受載荷，由 此焊縫可能損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 因此，本發(fā)明的技術(shù)問題在于，給出一種燃料棒貯藏器，該燃料棒貯藏器的突出之 處在于，高的機(jī)械穩(wěn)定性、可靠的密封性、簡單的結(jié)構(gòu)、高的故障安全性和對大量不同的損 壞的燃料棒的靈活的適應(yīng)性。
[0004] 為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明說明了一種燃料棒貯藏器，特別是用于燃料棒、優(yōu)選 用于損壞的燃料棒的燃料棒貯藏器，其中，所述燃料棒貯藏器構(gòu)成為優(yōu)選一體的燃料棒貯 藏器，所述燃料棒貯藏器具有貯藏器底、貯藏器殼和貯藏器蓋包圍的內(nèi)腔，其中，所述貯藏 器蓋具有能利用封閉元件封閉的貯藏器蓋開口（蓋開口），其中，在所述內(nèi)腔中設(shè)置有至少 一個用于燃料棒的容納管，該容納管在貯藏器底側(cè)的端部上流體密封地封閉，并且所述封 閉元件能裝入、適宜地旋入到蓋開口中。
[0005] 原則上可以將從燃料元件中取出的燃料棒裝入用于燃料棒的容納管中。優(yōu) 選的是，給一個容納管僅配設(shè)一個燃料棒。所述燃料棒優(yōu)選特殊燃料棒。特殊燃料棒 (Sonderbrennstab)例如是已福射的或未福射的核燃料，所述核燃料的形式為優(yōu)選來自壓 力水反應(yīng)堆或者沸水反應(yīng)堆的未受損的或者損壞的燃料棒、燃料棒段或者松散的燃料。特 殊燃料棒可以由包封套包圍或者可以安放到操作套管中。通過外殼和/或操作套管構(gòu)成的 包圍體優(yōu)選由不銹鋼和/或鋯合金制成。按照一種實施形式，所述特殊燃料棒是損壞的燃 料棒，該燃料棒例如是變形的或者折斷的。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，所述特殊燃料棒是事先 損壞的燃料棒，從而所述特殊燃料棒不再能在反應(yīng)堆中使用。所述特殊燃料棒優(yōu)選是流體 可透過的燃料棒，該燃料棒的套管對于流體介質(zhì)是可透過的和/或通過該燃料棒的套管可 以排出放射性的材料。
[0006] 適宜的是，所述燃料棒貯藏器具有這樣的尺寸，所述尺寸對應(yīng)于可使用的或者未 損壞的燃料元件的尺寸。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，按照本發(fā)明的燃料棒貯藏器能代替燃料 元件置入由現(xiàn)有技術(shù)已知的運輸容器和/或存放容器中。按照本發(fā)明的燃料棒貯藏器可以 用于存放和/或運輸燃料棒、優(yōu)選是特殊燃料棒。所述燃料棒貯藏器以有利的方式構(gòu)成為 整塊的、鍛造的、優(yōu)選無焊縫的物體。
[0007] 優(yōu)選向利用封閉元件封閉的貯藏器蓋上套裝蓋側(cè)的緩沖器，所述緩沖器優(yōu)選與燃 料棒貯藏器螺紋連接，適宜地與貯藏器殼螺紋連接。優(yōu)選的是，緩沖器在貯藏器底的背離內(nèi) 腔的表面上連接到燃料棒貯藏器上、優(yōu)選連接到貯藏器殼上，優(yōu)選是旋擰連接。緩沖器貼靠 在貯藏器底上的貼靠面具有優(yōu)選一個并且優(yōu)選多個排水槽，當(dāng)將所述燃料貯藏器例如由燃 料元件存放池或者衰變池（存放池）取出時，可以借助于所述排水槽將水由燃料棒貯藏器 導(dǎo)出。
[0008] 優(yōu)選所述燃料棒貯藏器的背離內(nèi)腔的表面配設(shè)有例如銑削的凹部，其中，圍繞凹 部的縱向連接片和橫向連接片可以例如在運輸和/或在存放燃料棒貯藏器時構(gòu)成支承面。
[0009] 按照一種優(yōu)選的實施形式，所述燃料棒貯藏器和所述封閉元件由相同的材料制 成。適宜的是，制成燃料棒貯藏器的材料和制成封閉元件的材料具有相同的熱膨脹系數(shù)。以 這種方式，避免了由于燃料棒貯藏器和封閉元件的不同的熱膨脹系數(shù)導(dǎo)致形成應(yīng)力。燃料 棒貯藏器和/或封閉元件分別由鋼、優(yōu)選不銹鋼制成。封閉元件和/或燃料棒貯藏器特別優(yōu) 選地由對于鹵化物、特別是相對于氯化物具有耐抗性的不銹鋼制成，例如由按照DIN 17440 以材料編號1. 4571表示的鋼制成。
[0010] 封閉元件有利地具有保持元件，封閉元件側(cè)的保持元件與蓋開口側(cè)的、互補的保 持元件配合作用，并且封閉元件可以利用保持元件和互補的保持元件固定在燃料棒貯藏器 上。所述保持元件特別優(yōu)選地構(gòu)成為螺紋，而所述互補的保持元件構(gòu)成為與該螺紋互補的 螺紋。按照一種實施形式，封閉元件具有外螺紋，該外螺紋與設(shè)置在蓋開口中的內(nèi)螺紋配合 作用。所述封閉元件特別優(yōu)選地構(gòu)成為螺旋蓋。所述燃料棒貯藏器適宜地可以利用封閉元 件流體密封地封閉。
[0011] 所述封閉元件特別優(yōu)選地僅利用或主要利用所述保持元件、優(yōu)選利用嵌接到貯藏 器蓋側(cè)的內(nèi)螺紋中的外螺紋保持在蓋開口中。換言之，所述封閉元件不是利用附加的螺栓 (無螺栓連接的）固定在燃料棒貯藏器上、優(yōu)選固定在燃料棒貯藏器的貯藏器蓋上。原則上 封閉元件可以例如借助于卡口連接鎖定或者固定在燃料棒貯藏器上。
[0012] 封閉元件優(yōu)選構(gòu)成為圓形的封閉頂。封閉元件優(yōu)選具有法蘭或凸緣，當(dāng)所述封閉 元件裝入、優(yōu)選旋入蓋開口中時，能夠使所述法蘭或凸緣貼靠到貯藏器蓋的圍繞蓋開口的 端面上。適宜的是，當(dāng)所述封閉元件裝入、優(yōu)選旋入蓋開口中時，優(yōu)選環(huán)形的凸緣或法蘭流 體密封或氣體密封地貼合在貯藏器蓋的端面上。以這種方式確保了，利用封閉元件封閉的 燃料棒貯藏器流體密封地、優(yōu)選氣體密封地包圍燃料棒或特殊燃料棒。
[0013] 封閉元件特別優(yōu)選地在貯藏器蓋的背離內(nèi)腔的端面上或者在貯藏器蓋的外側(cè)上 與貯藏器蓋一體地連接、優(yōu)選焊接。適宜的是，封閉元件的法蘭或凸緣與燃料棒貯藏器焊 接，并且優(yōu)選與貯藏器蓋焊接。適宜的是，構(gòu)成用于連接封閉元件與貯藏器蓋的焊縫的材料 由與封閉元件和/或燃料棒貯藏器的相同或同樣的材料組成。對于封閉元件、貯藏器蓋和 焊縫選擇相同的材料確保了，在燃料棒貯藏器的各個部件之間不會出現(xiàn)影響耐腐蝕性的電 勢差，并且例如在燃料棒貯藏器熱膨脹的情況下沒有不可控制的力作用到焊縫上。有利地 通過將封閉元件利用保持元件鎖定在蓋開口側(cè)的、互補的保持元件上，主要在封閉元件和 燃料棒貯藏器之間實現(xiàn)了可承受強(qiáng)烈機(jī)械載荷的連接，從而即使在燃料棒貯藏器受到強(qiáng)烈 的機(jī)械載荷的情況下，也沒有力或僅有焊縫可承受的力作用到焊縫上。作用到封閉元件上 的力適宜地通過保持元件導(dǎo)出，從而優(yōu)選焊縫僅在彈性范圍內(nèi)受載荷。焊縫的載荷可以是 機(jī)械式的和/或熱機(jī)械的。在本發(fā)明的范圍內(nèi)的是，所述焊縫構(gòu)造成密封縫，其中，所述焊 縫特別優(yōu)選不承擔(dān)承載或?qū)С隽Φ墓δ堋?br>[0014] 當(dāng)燃料棒貯藏器用封閉元件流體密封地封閉時，優(yōu)選除了與貯藏器蓋一體的、外 側(cè)的連接