一种新燃料单组件运输容器
阅读说明：本技术 一种新燃料单组件运输容器 (New fuel single component transport container ) 是由 沈勇坚 邵长磊 周岩 李传毅 沈光耀 贺小明 张振雨 李玲 于 2021-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及核电新燃料组件容器技术领域,具体地说是一种单根AP/CAP新燃料组件运输容器,包括：整体呈六角形的、可开合的外壳；具有支撑力的柔性壳体,覆设于外壳的内壁上；圆形的、可开合的内壳,其位于所述柔性壳体内；临界安全装置,其包括依次固定于所述内壳内壁上的慢化剂体、中子吸收材料层、组件支架框；位于下部内壳的组件支架框的内壁上还覆设有软木橡胶垫。本发明同现有技术相比,设置快开结构操作便捷；减震性能好；外壳整体六角形结构,合盖时施加垂直作用力,合盖简便有效；圆形内壳承压性能好；中子吸收材料和慢化剂使单内壳即可满足临界安全需求；“钢-泡沫-钢”的夹心结构设计能有效满足减震吸能隔热的效果。(The invention relates to the technical field of nuclear power new fuel assembly containers, in particular to a single AP/CAP new fuel assembly transport container, which comprises: the whole is hexagonal and can be opened and closed; the flexible shell with supporting force is covered on the inner wall of the shell; a circular, openable and closable inner housing located within the flexible housing; the critical safety device comprises a moderator body, a neutron absorption material layer and an assembly support frame which are sequentially fixed on the inner wall of the inner shell; the inner wall of the component support frame positioned on the lower inner shell is also covered with a cork rubber pad. Compared with the prior art, the quick-opening structure is convenient and fast to operate; the shock absorption performance is good; the shell is of an integral hexagonal structure, vertical acting force is applied when the cover is closed, and the cover is simple, convenient and effective to close; the pressure bearing performance of the circular inner shell is good; the neutron absorption material and the moderator enable a single inner shell to meet the critical safety requirement; the sandwich structure design of steel-foam-steel can effectively meet the effects of shock absorption, energy absorption and heat insulation.)
技术领域
本发明涉及核电新燃料组件容器技术领域，具体地说是一种单根AP/CAP新 燃料组件运输容器。
背景技术
新燃料运输容器主要用于将新燃料组件由核燃料厂运输至核电厂。由于新 燃料组件属于一类放射性物品，因此在运输正常工况和运输事故工况条件下容 器应能保证包容系统完整性并能保证燃料组件的临界安全，确保安全性。
进一步的，上述型号的运输容器存在零部件制造难度高、减震效果欠佳、 上下外壳铰链螺栓拆卸困难等问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种安全可靠、制造简便、操 作便捷的，可运输一根AP/CAP系列新燃料组件的运输容器。
为实现上述目的，设计一种新燃料单组件运输容器，其特征在于，包括：
整体呈六角形的、可开合的外壳，其包括上部外壳、下部外壳；上部外壳 的后侧壁与下部外壳的后侧壁铰接；上部外壳的前外侧壁与下部外壳的前外侧 壁采用快开装置连接；
具有支撑力的柔性壳体，其覆设于外壳的内壁上，其包括上下拼合的上柔 性壳体、下柔性壳体；下柔性壳体前、后侧的内壁靠近拼合面的下方处沿长度 方向设有若干橡胶螺栓座；
圆筒形、可开合的内壳，其位于所述柔性壳体内，包括上部内壳、下部内 壳；上部内壳的后侧壁与下部内壳的后侧壁之间为铰接；上部内壳的前外侧壁 与下部内壳的前外侧壁之间采用插销快开装置连接；且所述上部内壳沿长度方 向设为若干段；所述下部内壳的前外侧壁上对应橡胶螺栓座处设有螺栓连接板； 所述螺栓连接板与橡胶螺栓座之间采用连接螺栓连接；
临界安全装置，其包括依次固定于所述内壳内壁上的慢化剂体、中子吸收 材料层、组件支架框；组件支架框内壁的截面形状为待运输燃料组件的截面形 状；且位于上部内壳上的组件支架框的内壁上还设置有起压紧作用的组件压板； 位于下部内壳上的组件支架框的内壁上还覆设有软木橡胶垫。
进一步的，所述快开装置包括设在与上部外壳前侧壁相邻的斜面上的若干 设有螺栓孔的螺栓座；固定在下部外壳前侧壁上、与螺栓座一一对应、且设有 螺栓孔的搭扣板；依次穿过搭扣板与螺栓座上的螺栓孔进行栓接的螺栓。
进一步的，所述插销快开装置包括分别固定在每段上部内壳前侧壁上近左 右两端处的卡块、设在下部内壳前侧壁上的两个卡凸，闭合时，两个卡凸的相 向面分别对应抵接在左端处卡块的左侧面、右端处卡块的右侧面。
进一步的，所述外壳两端的端头封面分别设在上部外壳与下部外壳的相对 端；
上部外壳的一端所设的端头封面的下半部设为圆弧面，下部外壳相应端的 上边缘设为与之契合的圆弧形凹槽；
下部外壳的另一端所设端头封面的上半部设为与上部外壳的内壁轮廓一致 的多边形。
进一步的，所述内壳的两端面分别采用一体式设在下部内壳两端的法兰盘， 其中一个法兰盘的内壁设有顶紧待运输燃料组件用的顶杆。
进一步的，所述柔性壳体采用聚氨酯发泡材料。
进一步的，所述上柔性壳体、下柔性壳体的前后侧的拼合面分别设为相互 契合的阶梯面，且拼合的阶梯面之间设有防火防尘橡胶密封条。
进一步的，采用固定螺栓依次贯穿所述组件支架框、中子吸收材料层、慢 化剂体后固定在内壳的内壁上。
进一步的，所述内壳的顶、底部外壁与相应处的柔性壳体之间分别设有橡 胶垫。
进一步的，所述上部外壳的外壁上沿长度方向设有若干加强筋；上部外壳 的前、后两外侧壁上沿长度方向还分别设有若干吊耳；
所述下部外壳的底面两端分别设有支腿；下部外壳的底面中部设有叉车架。
本发明同现有技术相比具有如下优势：
1、设置快开结构开启外壳和内壳，操作便捷；
2、外壳整体六角形结构，合盖时施加垂直作用力，合盖简便有效；
3、内、外壳之间采用柔性连接和固定，减震性能好；
4、圆形内壳结构设计，承压性能好；
5、中子吸收材料和慢化剂设置在圆形的内壳中，单内壳即可满足临界安全 需求；
6、“钢-泡沫-钢”的夹心结构设计能有效满足减震吸能隔热的效果；
7、进一步的，防尘防火橡胶密封设计，确保容器有效密封。
附图说明
图1为本发明的立体图。
图2为本发明打开上部外壳后的立体图。
图3为本发明的截面示意图。
图4为本发明中上部外壳的立体图。
图5为本发明中下部外壳的立体图。
图6为本发明中内壳的立体图。
图7为本发明中打开上部内壳时的立体图。
图8为本发明中内壳锁止时的截面图。
图9为本发明中上部内壳打开时的截面图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步地说明，以帮助本领域技术人员对本发明的 理解，但不作为对本发明的限定。
实施例1
参见图1～图9，本发明中一种新燃料单组件运输容器，其特征在于，包括： ——整体呈六角形的、可开合的外壳1，其包括上部外壳1-1、下部外壳1-2； 上部外壳1-1的后外侧壁与下部外壳1-2的后外侧壁铰接，本例中为枢接；上 部外壳1-1的前外侧壁与下部外壳1-2的前外侧壁采用快开装置连接；本例中 快开装置包括设在与上部外壳1-1前侧壁相邻的斜面上的若干设有螺栓孔的螺 栓座1-31，螺栓座1-31的前部设为直角形；固定在下部外壳1-2前侧壁上、 与螺栓座一一对应、且设有螺栓孔的搭扣板1-32；依次穿过搭扣板1-32与螺栓座1-31上的螺栓孔进行栓接的螺栓1-33，其中所述搭扣板1-32整体呈Z字 形，Z字形的上部关节处为直角形，搭扣板1-32的上部关节处的直角部贴合扣 合在螺栓座1-31上，Z字形的下部关节处为铰接部，搭扣板1-32的下部用于 固定在下部外壳1-2上；
——具有支撑力的柔性壳体3，其覆设于外壳1的内壁上起到减震、隔热、缓 冲的作用，其包括上下拼合的上柔性壳体3-1、下柔性壳体3-2；下柔性壳体 3-2前、后侧的内壁靠近拼合面的下方处沿长度方向设有若干橡胶螺栓座3-3； 本例中其采用聚氨酯发泡材料，且柔性壳体3中部和两端填充的聚氨酯密度不 同，两个端部填充密度较高的聚氨酯；
——圆筒形、可开合的内壳2，其位于所述柔性壳体3内，包括上部内壳 2-1、下部内壳2-2；上部内壳2-1的后侧壁与下部内壳2-2的后侧壁之间为铰 接，一般为枢接；上部内壳2-1的前外侧壁与下部内壳2-2的前外侧壁之间采 用插销快开装置2-3连接；且所述上部内壳2-1沿长度方向设为若干段，确保 操作方便性；所述下部内壳2-2的前外侧壁上对应橡胶螺栓座3-3处设有螺栓 连接板2-21；所述螺栓连接板2-21与橡胶螺栓座3-3之间采用连接螺栓23连 接；上部内壳2-1的截面为劣弧，而下部内壳为优弧，且所述内壳2的顶、底 部外壁与相应处的柔性壳体3之间分别设有橡胶垫5，提高容器的减震性能， 运输过程中保护燃料组件；
所述插销快开装置2-3包括分别固定在每段上部内壳2-1前侧壁上近左右 两端处的卡块2-31、设在下部内壳2-2前侧壁上的两个卡凸2-32，闭合时，两 个卡凸2-32的相向面分别对应抵接在左端处卡块2-31的左侧面、右端处卡块2-31的右侧面，形成类似卡扣的结构；
——临界安全装置，其包括依次固定于所述内壳2内壁上的慢化剂体4-1、中 子吸收材料层4-2、组件支架框4-3，三者采用固定螺栓4-5固定在内壳2的内 壁上；其中，中子吸收材料层4-2根据具体运输的待运输燃料组件的材质来确 定，慢化剂体4-1、中子吸收材料层4-2保证了燃料组件的临界安全；组件支 架框4-3内壁的截面形状为待运输燃料组件的截面形状；且位于上部内壳2-1 上的组件支架框4-3的内壁上还设置有起压紧作用的组件压板4-6用于将慢化 剂体4-1、中子吸收材料层4-2、组件支架框4-3压紧在上部内壳2-1上；位于 下部内壳2-2上的组件支架框4-3的内壁上还覆设有软木橡胶垫4-4。组件支 架框4-3、软木橡胶垫4-4确保待运输燃料组件不被划伤。
进一步的，所述外壳1两端的端头封面分别设在上部外壳1-1与下部外壳 1-2的相对端，这种交错设计方便竖向布置吊装待运输燃料组件；上部外壳1-1 的一端所设的端头封面的下半部设为圆弧面1-11，下部外壳1-2相应端的上边 缘设为与之契合的圆弧形凹槽1-21；下部外壳1-1的另一端所设端头封面的上 半部设为与上部外壳1-1的内壁轮廓一致的多边形。
进一步的，所述内壳2的两端面分别采用一体式设在下部内壳2-2两端的 法兰盘2-4，其中一个法兰盘2-4的内壁设有顶紧待运输燃料组件用的顶杆2-41， 本例中顶杆2-41的外端贯穿固定在法兰盘2-4上。
进一步的，所述上柔性壳体3-1、下柔性壳体3-2的前后侧的拼合面分别 设为相互契合的阶梯面形成类似凸台式迷宫结构，且拼合的阶梯面之间设有防 火防尘橡胶密封条3-4，也即阻燃橡胶，市面上的一般阻燃橡胶都可使用。当 拧紧外壳1的快开装置的螺栓1-33时，可确保容器密封性。
进一步的，所述上部外壳1-1的外壁上沿长度方向设有若干加强筋1-4， 形成类似箍条状；上部外壳1-1的前、后两外侧壁上沿长度方向还分别设有若 干吊耳1-5，用于容器整体的吊装；
所述下部外壳1-2的底面两端分别设有支腿1-6，支腿1-6用于容器整体 的叠放；下部外壳1-2的底面中部设有叉车架1-7，方便搬运。本例中叉车架 1-7采用左右两个插槽构成插槽式叉车架，其中插槽采用两片相互间隔的挡板 构成。
本发明的运输容器，满足了运输单根AP/CAP系列新燃料组件的运输需求。 操作时，本发明中的运输容器可通过翻转装置从水平状态调整到垂直状态，满 足燃料组件垂直吊装的需求；在运输容器垂直时，通过拆卸快开装置中的螺栓 1-33，可单侧打开上部外壳1-1，然后通过拆除内壳端部的顶杆2-41，并将两 个卡块2-31脱离开两个卡凸2-32，从而打开第一段上部内壳2-1处的插销快 开装置2-3，开启第一段的上部内壳2-1，再安装燃料组件操作工具，随后继续 开启第二段上部内壳2-1处的插销快开装置2-3，从上往下逐段打开上部内壳 2-1，将燃料组件垂直吊装出运输容器。安装组件的顺序为反向操作。
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