基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置及方法，凝固运输装置包括罐体、可凝固流体、放射性物质支架、棒状放射性物质、冷却系统和加热系统，所述放射性物质支架通过连接支架连接在所述罐体内侧壁上且与所述罐体间隔布置，所述棒状放射性物质放置在所述放射性物质支架内，所述罐体内以及所述放射性物质支架内均填充有所述可凝固流体，所述冷却系统和所述加热系统分别用于对所述可凝固流体进行冷却和加热。本发明专利技术的凝固运输装置，安全性高、简单容易操作、移动方便、结构简单、可扩展性强等优势，能够有效解决目前放射性物质运输方法和装置结构复杂、可扩展性差等缺点，可适用于不同结构形式的放射性物质运输以及反应堆的整体运输。及反应堆的整体运输。及反应堆的整体运输。

【技术实现步骤摘要】
基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置及方法


[0001]本专利技术涉及放射性物质运输相关
，具体涉及一种基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，放射性物质的运输方法和进行该方法的装置主要采用固体存储结构装置来固定并屏蔽放射性物质，如用于乏燃料运输的乏燃料运输罐，主要通过组件搁架、中子吸收体、屏蔽材料、缓冲材料、导热材料、防火隔热的容器组成，主要采用的是层层包容的固体结构设计理念，不仅体积庞大，而且设计复杂，代价昂贵，特别是为了应对跌落事故而设计的缓冲系统，更是增加了罐体的体积和重量。
[0003]未来国内会有大量乏燃料产生，现有的放射性物质运输方式将面临代价大、运输能力不足的难题。且现有的基于固体存储结构装置的乏燃料运输方式结构复杂、体积庞大、可扩展性差，并且不便于不同形式的放射性物质运输，需要设计一种结构简单、可扩展性好的包容放射性物质的运输方式。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置及方法。
[0005]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置，包括罐体、可凝固流体、放射性物质支架、棒状放射性物质、冷却系统和加热系统，所述放射性物质支架通过连接支架连接在所述罐体内侧壁上且与所述罐体间隔布置，所述棒状放射性物质放置在所述放射性物质支架内，所述罐体内以及所述放射性物质支架内均填充有所述可凝固流体，所述冷却系统和所述加热系统分别用于对所述可凝固流体进行冷却和加热。
[0006]本专利技术的有益效果是：本专利技术的凝固运输装置，安全性高、简单容易操作、移动方便、结构简单、可扩展性强等优势，能够有效解决目前放射性物质运输方法和装置结构复杂、可扩展性差等缺点，可适用于不同结构形式的放射性物质运输以及反应堆的整体运输。在运输前，通过罐体冷却系统将罐体内的可凝固流体冷却至固体状态，到达目的地之后，通过加热系统将罐体内的可凝固流体加热至液体状态，整个过程操作简单，无需接触放射性物质，操作简单。在流体凝固时，在放射性物质支架的固定区域实现了多个燃料棒相对位置的固定，并在罐体与放射性物质支架之间间隔的外防护区域实现了对燃料棒的包容和防护撞击、侧翻或跌落等事故对内部棒状放射性物质的冲击，满足放射性物质运输标准，安全性高。棒状放射性物质所在的放射性物质支架与罐体侧壁之间留有足够的空间填充流体，从而确保可实现屏蔽放射性射线的作用。由于罐体结构简单、体积小，具有运输方便的优势，例如可以通过卡车、火车、飞机、船舶等方式运输。
[0007]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0008]进一步，所述可凝固流体在常温下为固态，其固液相的密度变化率小于0.5％，并在熔化和凝固处体积变化小于2％。
[0009]采用上述进一步方案的有益效果是：可以实现在熔化和凝固的过程中，不会对结构造成损坏，且流体在常温下为固体以使得运输时可实现外防护和固定功能。
[0010]进一步，所述可凝固流体包括铅、铅铋合金和铅锂合金。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是：这些合金都是常温下为固态的液态金属流体，能够实现反复熔化和凝固，在熔化和凝固处体积变化小于2％，且体积变化所产生的力对内部结构无破坏。
[0012]进一步，若干所述棒状放射性物质之间存在用于充满所述可凝固流体的间隙。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是：可以在固定区域内对棒状放射性物质进行有效固定。
[0014]进一步，所述冷却系统包括内部冷却装置和外部冷却装置，所述内部冷却装置置于所述可凝固流体中，所述外部冷却装置置于所述罐体外侧壁上。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是：可以通过内外冷却装置对可凝固流体进行冷却凝固。外部冷却装置可以采用水冷强制冷却的方式，内部冷却也可以采用换热器等冷却方式进行冷却。
[0016]进一步，所述加热系统包括内部加热装置和外部加热装置，所述内部加热装置置于所述可凝固流体中，所述外部加热装置置于所述罐体外侧壁上。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是：外部加热装置可采用电加热丝对罐体进行加热，可将电加热丝包覆在所述罐体外侧壁上。内部加热装置可以采用电加热棒的形式对可凝固流体进行加热。
[0018]进一步，还包括测温系统，所述测温系统安装在所述罐体内并用于测量所述罐体内可凝固流体的温度。
[0019]采用上述进一步方案的有益效果是采用温度计或热电偶等进行温度检测。
[0020]进一步，所述罐体上设有盖体，所述可凝固流体上方填充有惰性气体。
[0021]采用上述进一步方案的有益效果是：对可凝固流体进行封装。
[0022]进一步，还包括保温系统，所述保温系统包覆在所述罐体外侧壁上。
[0023]基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输方法，包括以下步骤：
[0024]S1，运输前，将棒状放射性物质被置于罐体内的放射性物质支架上，其放射性物质段处于被可凝固流体淹没的状态，所述放射性物质支架形成对棒状放射性物质的固定区域，所述放射性物质支架与所述罐体之间的间隔形成对棒状放射性物质的外防护区域；
[0025]S2，开启冷却系统，冷却棒状放射性物质的外防护区域，并使可凝固流体凝固；当固定区域和外防护区域的可凝固流体凝固至固体状态后进行运输；
[0026]S3，运输完毕后，通过加热系统加热放射性物质外防护区域，并使可凝固流体熔化；当棒状放射性物质的固定区域和外防护区域的可凝固流体熔化之后，可进行棒状放射性物质的操作。
[0027]本专利技术的有益效果是：本专利技术的凝固运输方法，安全性高、简单容易操作、移动方便、结构简单、可扩展性强等优势，能够有效解决目前放射性物质运输方法和装置结构复杂、可扩展性差等缺点，可适用于不同结构形式的放射性物质运输以及反应堆的整体运输。
在运输前，通过罐体冷却系统将罐体内的可凝固流体冷却至固体状态，到达目的地之后，通过加热系统将罐体内的可凝固流体加热至液体状态，整个过程操作简单，无需接触放射性物质，操作简单。在流体凝固时，在放射性物质支架的固定区域实现了多个燃料棒相对位置的固定，并在罐体与放射性物质支架之间间隔的外防护区域实现了对燃料棒的包容和防护撞击、侧翻或跌落等事故对内部棒状放射性物质的冲击，满足放射性物质运输标准，安全性高。棒状放射性物质所在的放射性物质支架与罐体侧壁之间留有足够的空间填充流体，从而确保可实现屏蔽放射性射线的作用。由于罐体结构简单、体积小，具有运输方便的优势，例如可以通过卡车、火车、飞机、船舶等方式运输。
附图说明
[0028]图1为本专利技术基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置的内部结构示意图。
[0029]附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0030]1、罐体；11、固定区域；12、外防护区域；13、盖体；2、可凝固流体；3、放射本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置，其特征在于，包括罐体、可凝固流体、放射性物质支架、棒状放射性物质、冷却系统和加热系统，所述放射性物质支架通过连接支架连接在所述罐体内侧壁上且与所述罐体间隔布置，所述棒状放射性物质放置在所述放射性物质支架内，所述罐体内以及所述放射性物质支架内均填充有所述可凝固流体，所述冷却系统和所述加热系统分别用于对所述可凝固流体进行冷却和加热。2.根据权利要求1所述基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置，其特征在于，所述可凝固流体在常温下为固态，并在熔化和凝固处体积变化小于2％。3.根据权利要求1所述基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置，其特征在于，所述可凝固流体包括铅、铅铋合金和铅锂合金。4.根据权利要求1所述基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置，其特征在于，若干所述棒状放射性物质之间存在用于充满所述可凝固流体的间隙。5.根据权利要求1所述基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置，其特征在于，所述冷却系统包括内部冷却装置和外部冷却装置，所述内部冷却装置置于所述可凝固流体中，所述外部冷却装置置于所述罐体外侧壁上。6.根据权利要求1所述基于可凝固流体包容放射性物质的凝固运输装置，其特征在于，所述加热系统包括内部加热装置和外部加热装置，所述内...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：安徽中科超核科技有限公司，
类型：发明
国别省市：