技术领域
[0001] 本实用新型涉及
燃料组件的运输容器，具体涉及一种用于快堆
MOX燃料组件的运输容器。
背景技术
[0002] 国际上有快堆运行的国家只有俄罗斯，只有在运行的快堆才会有燃料组件的运输与入堆，快堆的燃料有UO2和MOX两种，其中MOX燃料的
放射性较强，其运输容器的结构需要更强的屏蔽功能，同时还要通过“验证运输正常条件能
力的试验”和“验证运输事故条件能力的试验”。俄罗斯的快堆MOX燃料组件运输容器，外形截面为矩形，筒体的
应力状态不如圆形筒体。由于运输容器要经受一系列恶劣的事故条件试验，运输容器需要较好的缓冲能力，俄罗斯的快堆MOX燃料组件运输容器中，燃料组件与运输容器之间没有较好的缓冲装置，燃料组件直接装在运输容器筒体内的隔板孔内，不利于保护燃料组件。运输容器本身在跌落过程中，外部筒体与端部需要刚性较差的结构件，提高缓冲能力，而内部筒体需要较好的
刚度，减小
变形量，提高包容性，俄罗斯的MOX燃料组件运输容器的外部筒体及端部都没有很好的变形空间，不具有较好的缓冲性能。俄罗斯的MOX燃料组件运输容器没有隔
热层，在火烧事故条件下，对事故的缓解能力有限。实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的是针对
现有技术中存在的
缺陷，提供一种用于快堆MOX燃料组件的运输容器，该运输容器具有较好的屏蔽性、包容性、缓冲性和
隔热性，能满足法规对放射性物质运输的要求，在整个运输过程中，MOX燃料组件都能保持在次
临界状态。
[0004] 一种用于快堆MOX燃料组件的运输容器，包括筒体组件，筒体组件内设有用于容纳燃料组件的中间贯穿件，筒体组件的端部设有压紧端盖，其中，所述的筒体组件包括内筒、中筒和外筒，所述的压紧端盖分为两层，第一
层压紧端盖和所述筒体组件的内筒固定连接构成放射性物质的第一层包容边界，第二层压紧端盖和所述筒体组件的中筒固定连接构成放射性物质的第二层包容边界，所述的中筒与外筒之间设有屏蔽体与隔热层。
[0005] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，在所述筒体组件的两端还设有
缓冲器。
[0006] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，所述筒体组件的相邻筒体之间通过筋板
焊接固定，中筒与外筒之间的环形空间被筋板分成多个腔室，每个腔室内设有所述的屏蔽体，所述屏蔽体外包覆有所述隔热层。
[0007] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，所述的第一层压紧端盖包括密封端盖、隔热垫、缓冲垫和均载垫，所述的密封端盖为
法兰结构，所述的隔热垫、缓冲垫和均载垫通过
螺栓固定在密封端盖上。
[0008] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，所述的第一层压紧端盖与所述筒体组件的内筒之间设有
石棉橡胶垫片；所述的第二层压紧端盖与所述筒体组件的中筒之间设有石棉橡胶垫片。
[0009] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，所述的中间贯穿件包括多个通道，所述通道通过连接板固定在中心杆上，在所述连接板上还设有多组减震套筒。
[0010] 更进一步，所述通道的横截面为六
角形，共有四根围绕中心杆对称设置；所述多组减震套筒沿中心杆的轴向方向设置，每组共有四个减震套筒，通过螺栓固定在连接板上。
[0011] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，所述缓冲器为圆柱和圆锥台相连接的结构，通过螺栓安装在筒体组件的两端。
[0012] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，所述筒体组件的内筒壁厚大于外筒壁厚。
[0013] 进一步，如上所述的用于快堆MOX燃料组件的运输容器，其中，所述筒体组件的外筒上设有搁置
支架，搁置支架的上部设有层间
定位柱，搁置支架的下部设有纵向开孔，所述层间定位柱与纵向开孔配合用于运输容器堆垛运输；搁置支架的上部还设有用于运输容器吊装的横向开孔。
[0014] 本实用新型的有益效果在于：本实用新型所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器，具有较好的应力状态，具有一定的屏蔽性和包容性，能满足法规对放射性物质运输的要求。具有较好的缓冲性，使燃料组件与运输容器都受到较好的保护。具有较好的隔热性能，在事故过程中，运输容器的屏蔽性和包容性都在法规规定的范围之内，在整个运输过程中，MOX燃料组件都能保持在次临界状态。
附图说明
[0015] 图1是本实用新型具体实施方式中所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器的结构示意图；
[0016] 图2是图1的A-A剖面示意图；
[0017] 图3是本实用新型具体实施方式中所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器的筒体组件结构示意图图；
[0018] 图4为图3的B-B剖面示意图；
[0019] 图5是本实用新型具体实施方式中所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器的屏蔽体示意图；
[0020] 图6是本实用新型具体实施方式中所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器的第一层压紧端盖结构示意图；
[0021] 图7是本实用新型具体实施方式中所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器的第二层压紧端盖结构示意图；
[0022] 图8是本实用新型具体实施方式中所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器的中间贯穿件结构示意图；
[0023] 图9是中间贯穿件的端面结构示意图；
[0024] 图10是本实用新型具体实施方式中所述用于快堆MOX燃料组件的运输容器的缓冲器结构示意图。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图和
实施例对本实用新型进行详细的描述。
[0026] 本实用新型所提供的快堆MOX燃料组件运输容器包括筒体组件、两层压紧端盖、中间贯穿件和缓冲器。
[0027] 筒体组件为圆形外形结构，包括内筒、中筒和外筒，筒体组件包括两层包容边界，其中内筒与中筒为包容边界，中筒与外筒之间为屏蔽体与隔热层，各筒体之间通过筋板焊接在一起。外筒壁厚较小，刚度较差，在事故时变形空间大，能起缓冲作用，内筒为第一包容边界，筒体厚度较大，刚度较好，包容性能较好。运输容器能经受验证事故条件能力的试验后，其屏蔽性可达到法规规定的要求，并尽量减小对环境的破坏。
[0028] 压紧端盖上有缓冲垫，用于燃料组件与端盖之间的缓冲。同时压紧端盖上还设有隔热垫，用于抵御火烧事故。缓冲垫与隔热垫都用螺栓固定在压紧端盖上。
[0029] 筒体组件与两层压紧端盖构成双层包容系统，每层包容系统之间由石棉橡胶垫片密封，通过螺栓将压紧端盖固定在筒体组件上并压紧
密封垫片，其中，第一层压紧端盖与内筒的端部固定连接，第二层压紧端盖与中筒的端部固定连接。
[0030] 中间贯穿件为六角形通道，用于容纳燃料组件，限制燃料组件的相对空间
位置，防止临界安全事故的发生。中间贯穿件上的缓冲套筒装置与筒体组件之间起缓冲和定位作用，在各种运输条件下都保护燃料组件，使燃料组件受到的破坏尽量小。
[0031] 缓冲器为圆柱和圆锥台相连接的结构。缓冲器用螺栓安装在筒体组件的两端，在正常运输和事故条件下，起缓冲作用。
[0032] 本实用新型所提供的快堆MOX燃料组件运输容器具有如下优点：
[0033] (1)快堆MOX燃料组件运输容器的外形和各层筒体采用圆形结构，圆形结构具有较好的应力状态，加工制造方便；
[0034] (2)快堆MOX燃料组件运输容器外筒体厚度较薄，具有较大的变形空间，缓冲性好。筒体两端都设有圆柱—圆锥形的缓冲器，缓冲性能好；
[0035] (3)快堆MOX燃料组件运输容器的燃料组件装载通道与筒体之间设有4组橡胶缓冲器，使燃料组件得到较好的保护；
[0036] (4)快堆MOX燃料组件运输容器的屏蔽包括
钢筒体与聚乙烯屏蔽体，两者能有效屏蔽
光子与
中子，使运输容器的表面与1m处的剂量都明显小于法规要求的最低限值。快堆MOX燃料组件运输容器的包容边界，内筒体与密封端盖都具有较好的刚性，在事故情况下，包容边界的变形量较小，具有较好的包容性；
[0037] (5)快堆MOX燃料组件运输容器采用
硅酸
铝纤维毯与空气层双重隔热，在火烧事故下，燃料组件的
温度远低于限值要求。屏蔽材料也不会失去屏蔽效果；
[0038] (6)快堆MOX燃料组件运输容器的中间贯穿件结构，使得运输容器在假设的各种事故条件下，MOX燃料都能保持在次临界状态。
[0039] 实施例
[0040] 快堆MOX燃料组件运输容器用于中国实验快堆MOX燃料组件的运输，从MOX燃料组件制造厂家运输到中国实验快堆新燃料库。其结构通过计算分析与试验验证，能满足法规对放射性物质安全运输的要求，在正常运输条件和事故运输条件下，都较好的屏蔽性、包容性、临界安全性、隔热性和缓冲性。
[0041] 如图1所示，快堆MOX燃料组件运输容器由筒体组件4、中间贯穿件3、第一层压紧端盖2、第二层压紧端盖1以及两端的缓冲器5等组成。每个运输容器内装4盒MOX燃料组件。
[0042] 筒体组件的结构如图2所示，包括内筒8、中筒7、外筒6。内筒材料为16MnD锻件，中筒由16MnDR钢板卷焊而成，外筒由16MnDR钢板卷焊而成。内筒与中筒用筋板焊接起来。中筒与外筒也由筋板焊接起来，且筋板将中筒与外筒间分成8个腔室，如图4所示，每个腔室有低压聚乙烯中子屏蔽体10，聚乙烯外包覆有
硅酸铝隔热材料构成的隔热层9，聚乙烯加工成阶梯形状，如图5所示。使得隔热材料与聚乙烯之间留有空气层隔热。
[0043] 内外筒端部也装有隔热层，然后通过端盖将内外筒焊接起来。外筒上设有搁置支架18，如图2所示，支架上部设有层间定位柱19，支架下部开有纵向孔20，层间定位柱19与纵向孔20配合便于运输容器堆垛运输。上部支架上还开有横向孔21，用于运输容器的吊装。
[0044] 内筒和中筒分别作为放射性物质包容的第一层边界和第二层边界的一部分。
[0045] 快堆MOX燃料组件运输容器两端分别设有压紧端盖，压紧端盖分为第一层压紧端盖2和第二层压紧端盖1。第一层压紧端盖的结构如图6所示，包括密封端盖11、隔热垫12、缓冲垫13和均载垫14。隔热垫12、缓冲垫13和均载垫14用螺栓固定在密封端盖11上。MOX燃料组件的管脚与MOX燃料组件运输容器下部端盖组件上的均载垫
接触，MOX燃料组件的操作头与MOX燃料组件运输容器上部端盖组件上的均载垫接触轴向定位。在运输过程中，由缓冲垫起缓冲作用。
[0046] 密封端盖为一法兰结构，其材料为16MnD锻件，隔热垫材料为硅酸铝纤维，缓冲垫材料为硅橡胶，均载垫的材料为聚四氟乙烯。第一层压紧端盖与筒体组件之间有石棉橡胶垫片密封，两端分别用用螺钉固定在筒体组件上。第一层压紧端盖和筒体组件内筒构成放射性物质包容的第一层边界。
[0047] 第二层压紧端盖的结构如图7所示，与筒体组件之间有石棉橡胶垫片密封，用螺钉固定在筒体组件上。第二层压紧端盖和筒体组件中筒构成放射性物质包容的第二层边界。
[0048] 中间贯穿件的结构如图8、9所示，包括六角形通道16、中心杆17、连接板、减震套筒15。中间贯穿件的主要材料为S30408
不锈钢。六角形通道16的两半部分用螺栓连接起来，每半部分六角通道用不锈钢板弯制而成，用来盛装燃料组件。中心杆为Ф60×4mm的钢管。六角形通道16与中心杆17由连接板焊接在一起，共有四根围绕中心杆对称设置。中间贯穿件上沿中心杆的轴向方向设有4组橡胶减震套筒，每组有4个减震套筒15，通过螺栓固定在连接板上。中间贯穿件通过4组减震套筒的
摩擦力在筒体组件中定位。
[0049] 快堆MOX燃料组件运输容器两端都设有缓冲器，缓冲器的结构如图10所示，材料为16MnR钢板焊接而成，其结构为圆柱和圆锥台相连接的结构，通过
螺柱固定到筒体组件上。当容器在跌落事故条件下，起缓冲作用。
[0050] 显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些
修改和变型属于本实用新型
权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
