核电厂乏燃料贮运双功能金属罐制造技术

本发明专利技术公开了一种核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其包括金属罐罐体和可拆卸收容在金属罐内的燃料篮，其中，金属罐罐体包括壳体、密封固接在壳体底部的底座、密封固接在壳体顶部的顶盖，以及密封固接在壳体上的冗余顶盖。与现有技术相比，本发明专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐不仅解决了乏燃料组件的安全贮存问题，还解决了乏燃料组件的后期运输问题，实现了乏燃料组件的长期安全贮存和运输。此外，由于燃料篮可拆卸地收容于金属罐中，可装载不同结构形式的燃料格架，具有理想的通用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核电厂乏燃料干法贮存和运输领域，更具体地说，本专利技术涉及一种核电厂乏燃料贮运双功能金属罐。
技术介绍
自核电厂商业应用以来，产生了大量的乏燃料，乏燃料的安全、有效管理已成为当今国际核工业的重要议题。由于国际乏燃料后处理能力不足和成本高昂，全球尚未建成可用的乏燃料最终处置库，乏燃料暂存是当前国际的主要应对措施。目前，国际上很多核电厂在堆乏燃料贮存水池达到满容的情况下，采取了中间贮存的方式来转移乏燃料水池的乏燃料，使核电厂能够持续运行。从反应堆刚卸出的乏燃料具有很高的放射性和热量，因此乏燃料转移到中间贮存设施前，通常需要在核电厂的乏燃料水池中冷却5～10年。乏燃料中间贮存主要包括湿法和干法贮存，其中，干法贮存由于具有安全性高、经济性好且易于扩容等优点，已经逐渐成为国际上乏燃料中间贮存技术的主流。目前，国际上乏燃料干法贮存技术主要采用混凝土贮存系统。混凝土贮存系统包括混凝土筒仓和燃料贮罐，其中，混凝土筒仓提供屏蔽辐射和安全防护功能，并通过非能动的方式导出燃料贮罐内部的热量。燃料贮罐的主要功能是：提供密封、包容放射性物质、为乏燃料组件提供结构支撑、维持乏燃料组件的次临界状态，以及屏蔽辐射。燃料贮罐一般为圆柱体金属结构，包括筒体、上顶盖、底盖板和燃料篮，其中，燃料篮不可拆卸。为了保证燃料贮罐的密封，顶盖和壳体之间连接方式均为冗余焊接密封结构。现有的混凝土贮存系统中，混凝土筒仓不可运输，因此乏燃料的厂内转运和长途运输需要借助专用的运输容器；此外，燃料篮焊接在燃料贮罐罐体中，燃料贮罐只能装载单一结构形式的燃料格架，通用性差。鉴于目前混凝土贮存系统需要使用到燃料贮罐作为放射性包容容器，同时考虑到未来乏燃料组件在混凝土贮存系统中贮存一段时间后需要运输至后处理厂，确有必要设计一种既可以用于贮存又可以用于运输的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：克服现有技术的缺陷，提供一种既可以用于贮存又可以用于运输的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐。为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供一种核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其包括金属罐罐体和收容在金属罐内的燃料篮，其中，金属罐罐体包括壳体、密封固接在壳体底部的底座、密封固接在壳体顶部的顶盖，以及密封固接在壳体上的冗余顶盖。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述燃料篮可拆卸地收容在金属罐内。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述壳体包括筒体、固定连接在筒体内壁的侧支撑、固定连接在筒体顶部的吊耳，以及固定连接在筒体内壁的排水管支撑。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述侧支撑固定连接在筒体内壁，用于支撑保护所述燃料篮。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述底座包括底板和固定连接在底板上的下支撑。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述底板设有集水圆槽，用于将金属罐中的水排出。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述顶盖包括屏蔽盖板、固定于屏蔽盖板的上支撑、固定于屏蔽盖板的进气孔模块，以及固定于屏蔽盖板的排水管模块。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述屏蔽盖板设有进气孔和排水孔。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述进气孔模块包括充气排水孔密封盖、充气排水快速接头和充气孔屏蔽块，充气排水快速接头下端与屏蔽盖板采用圆周焊接固定使气体从充气排水快速接头中间通道流过，进气孔密封盖设在充气排水快速接头顶部并固定于屏蔽盖板上的进气孔处。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述排水管模块包括充气排水孔密封盖、充气排水快速接头、排水孔屏蔽块和排水管，充气排水快速接头下端与顶盖采用圆周焊接固定，排水孔屏蔽块设在充气排水快速接头正下方并固定于屏蔽盖板下端，充气排水孔密封盖设在充气排水快速接头顶部并固定于屏蔽盖板上的排水孔处。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述冗余顶盖为环板结构，采用若干个弧形板拼焊而成。作为本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的一种改进，所述底座、顶盖和冗余底盖密封焊接在所述壳体上。相对于现有技术，本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐在装载乏燃料组件后可置于混凝土或金属屏蔽容器内，实现了乏燃料组件的长期、安全、可靠贮存；在屏蔽容器中贮存一段时间后，金属罐又可以取出并转移至乏燃料运输容器中，实现了乏燃料组件的安全运输。此外，由于燃料篮可拆卸地收容于金属罐中，可装载不同结构形式的燃料格架，具有理想的通用性。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐及其技术效果进行详细说明，其中：图1为本专利技术动核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的结构示意图。图2为本专利技术动核电厂乏燃料贮运双功能金属罐的剖视示意图。图3为图2中金属罐罐体的局部剖视示意图。图4为图3中壳体的剖视示意图。图5为图3中排水管支撑与筒体的剖视示意图。图6为图3中底座的示意图。图7为图3中金属罐底部的局部剖视示意图。图8为图3中顶盖的示意图。图9为图8中金属罐顶部进气孔区域的局部剖视示意图。图10为图8中金属罐顶部排水管区域的局部剖视示意图。图11为图3中冗余顶盖的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的专利技术目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本专利技术，并非为了限定本专利技术。请参阅图1至图3所示，本专利技术核电厂乏燃料贮运双功能金属罐包括：金属罐罐体1和收容在金属罐内的燃料篮2。金属罐罐体1包括壳体10、密封固接在壳体10底部的底座12、密封固接在壳体10顶部的顶盖14，以及密封固接在壳体10上的冗余顶盖16，其中，燃料篮2与金属罐罐体1相对独立，可拆卸地安装在金属罐罐体1中，因此可以装载不同结构形式的燃料格架，具有理想的通用性。请参阅图3、图4和图5所示，壳体10包括筒体100、侧支撑102、吊耳104和排水管支撑106。侧支撑102与筒体100进行焊接固定，用于支撑和调整燃料篮2。吊耳104焊接在筒体100顶部，用于吊装空的金属罐，同时起到支撑顶盖14的作用。排水管支撑106焊接在筒体100内壁上，用于支撑顶盖14上的排水管156，便于排水管156安装导向，防止排水管156摆动。请参阅图3、图6和图7所示，底座12包括底板120和下支撑122。下支撑122采用焊接(或螺栓)固定于底板120。在排水管156的正下方，底板120设有一个集水圆槽124，便于将金属罐中的水排出去。请参阅图3和图8所示，顶盖14包括屏蔽盖板140、上支撑142、进气孔模块144和排水管模块146。上支撑142采用焊接(或螺栓)固定于屏蔽盖板140。为了便于金属罐的充气和排水等操作，屏蔽盖板140开设有充气孔和排水孔。进气孔模块144焊接固定于屏蔽盖板140的充气孔处，排水管模块146焊接固定于屏蔽盖板140的排水孔处。请参阅图3、图8和图9所示，进气孔模块144包括充气排水密封盖148、充气排水快速接头150和充气孔屏蔽块152。充气排水快速接头150下端与屏蔽盖板140采用圆周焊接固定，确保气体只能从充气排水快速接头150中间通道流过。在充气排水快速本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，包括金属罐罐体和收容在金属罐内的燃料篮，其特征在于：所述金属罐罐体包括壳体、密封固接在壳体底部的底座、密封固接在壳体顶部的顶盖，以及密封固接在壳体上的冗余顶盖。

【技术特征摘要】
1.一种核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，包括金属罐罐体和收容在金属罐内的燃料篮，其特征在于：所述金属罐罐体包括壳体、密封固接在壳体底部的底座、密封固接在壳体顶部的顶盖，以及密封固接在壳体上的冗余顶盖。2.根据权利要求1所述的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其特征在于：所述燃料篮可拆卸地收容在金属罐内。3.根据权利要求1或2所述的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其特征在于：所述壳体包括筒体、固定连接在筒体内壁的侧支撑、固定连接在筒体顶部的吊耳，以及固定连接在筒体内壁的排水管支撑。4.根据权利要求3所述的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其特征在于：所述侧支撑固定连接在筒体内壁，用于支撑保护所述燃料篮。5.根据权利要求1或2所述的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其特征在于：所述底座包括底板和固定连接在底板上的下支撑。6.根据权利要求5所述的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其特征在于：所述底板设有集水圆槽，用于将金属罐中的水排出。7.根据权利要求1或2所述的核电厂乏燃料贮运双功能金属罐，其特征在于：所述顶盖包括屏蔽盖板、固定于屏蔽盖板的上支撑、固定于屏蔽盖板的进气孔模块，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁呈煜，杨锦春，王鑫，刘翠波，莫怀森，左永德，杨寿海，唐琼辉，
申请(专利权)人：深圳中广核工程设计有限公司，中广核工程有限公司，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44