[发明专利]用于存储高放废物的系统和方法无效

专利信息
申请号: 200910136548.8 申请日: 2005-03-18
公开(公告)号: CN101562057A 公开(公告)日: 2009-10-21
发明(设计)人: K·辛格 申请(专利权)人: 霍尔泰克国际股份有限公司
主分类号: G21F7/00 分类号: G21F7/00;G21F7/015;G21F9/34
代理公司: 北京万慧达知识产权代理有限公司 代理人: 葛 强;张一军
地址: 美国新*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 存储 废物 系统 方法
【说明书】:

本案为分案申请,母案的申请日为2005年3月18日,申请号为200510083720.X, 母案的发明名称为“用于存储高放废物的系统和方法”。

技术领域

本发明一般涉及存储高放废物的技术领域,特别是在通气的垂直模块中存储高 放废物例如乏燃料的系统和方法。

背景技术

在核反应运行期间,通常燃料组件在它们的能量被消耗到预定水平以下后被移 走。移走后,这些乏燃料还有很高地放射性并产生相当多的热量,在它们的包装、 运输和存储中需要非常谨慎。为了保护环境不受到放射性照射,乏燃料先装入一个 高放密封罐中。然后已装满乏燃料的高放密封罐被运送并存储在称为屏蔽罐的大型 圆柱形容器中。转移屏蔽罐用于把乏燃料从一个地方运送到另一个地方,而存储屏 蔽罐用于在一预定期限内存储乏燃料。

在一个典型的核电站内,一个敞口的空高放密封罐首先被放入一个敞口的转移 屏蔽罐中。然后转移屏蔽罐和空高放密封罐被浸没于水池中。在高放密封罐和转移 屏蔽罐保持浸没于水池中时,乏燃料被装入高放密封罐。一旦装满乏燃料,通常在 水池中时一个盖子被设置于高放密封罐的顶部。然后从水池中移出转移屏蔽罐和高 放密封罐,高放密封罐的盖子被焊接在上面并且在转移屏蔽罐上安装一个盖子。然 后高放密封罐被彻底排水并用惰性气体填充。接着转移屏蔽罐(其中容纳着已装满 乏燃料的高放密封罐)被运送到存储屏蔽罐处于的地方。然后已装满乏燃料的高放 密封罐从转移屏蔽罐转移到存储屏蔽罐以长期存放。在从转移屏蔽罐到存储屏蔽罐 的转移过程中,已装满乏燃料的高放密封罐都必须不能暴露于环境。

一类存储屏蔽罐是通气的垂直双层罐(“VVO”)。VVO为一种主要由钢和 混凝土制成的大体积结构,并用于存储装载乏燃料的高放密封罐。VVO立于地上并 且形状通常为圆柱形且非常沉重,重量超过150吨,还通常具有一个大于16英尺的 高度。VVO通常具有一个平坦底部、一个具有接收乏燃料高放密封罐的腔的圆柱形 体部,和一个可移动的顶盖。

在使用VVO存储乏燃料中,装有乏燃料的高放密封罐被放入VVO圆柱形体 部的腔中。由于乏燃料在放入VVO存储时仍在产生相当大量的热,这些热能需要 以某种方式从VVO腔中排出。通过VVO腔通气使这些热能从高放密封罐的外表面 散热出去。在VVO腔通气中,冷却空气通过底部通气管道进入VVO的腔室,向上 流经已装满乏燃料的高放密封罐,并在温度升高的状况下通过顶部通气管道流出 VVO。存在于VVO底部和顶部的通气管道各自环绕在VVO的圆柱形体部的底部 和顶部附近,如图1所示。

尽管VVO腔需要通气以便热量可以从高放密封罐散发出去,但VVO提供足 够的放射性防护和乏燃料不直接暴露于外部环境也是必需的。位于双层罐底部附近 的进气管对于这些为了检测已装满乏燃料的双层罐必须短时期把自己置身于挨着管 道附近的安全和监测人员来说是一个特别敏感的放射性照射源。

另外,当装有乏燃料的高放密封罐从转移屏蔽罐转移到存储VVO时,转移屏 蔽罐堆叠在存储VVO顶部以便高放密封罐可以下降到存储VVO的腔。大部分屏蔽 罐为非常大型的设备并可重达250,000磅,并具有16英尺或更高的高度。在一个存 储VVO/屏蔽罐的顶部叠放一个转移屏蔽罐需要很大的空间,一个大型高架起重机, 和可能一个用于稳定的限制性系统。通常,在一个核电站内不能得到这样的空间。 最后,在地面上,存储VVO立于地面上至少16英尺处,因此,为恐怖分子提供了 一个相当大的袭击目标。

图1显示了一个传统的先有技术VVO2。先有技术VVO2包括平坦底部17, 圆柱形体部12,和盖子14。盖子14通过螺栓18固定于圆柱形体部12。如果先有 技术VVO2倾倒,螺栓18起到了限制盖子14与体部12分开的作用。圆柱形体部 12具有顶部通气管道15和底部通气管道16。顶部通气管道15位于圆柱形体部12 的顶部或其附近而底部通气管道16位于圆柱形体部12的底部或其附近。底部通气 管道16和顶部通气管道15都环绕在圆柱形体部12的周边。先有技术VVO2的整 体位于地面上。

发明内容

本发明的一个目的是提供一个用于存储高放废物的系统和方法,例如乏燃料, 它减降低了转移屏蔽罐叠放在存储VVO顶部时叠层组件的高度。

本发明的另一个目的是提供一个用于存储高放废物的系统和方法,例如乏燃 料,它只需要较少的垂直空间。

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