[go: up one dir, main page]

RU2157010C1 - Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel - Google Patents

Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel Download PDF

Info

Publication number
RU2157010C1
RU2157010C1 RU99109959/06A RU99109959A RU2157010C1 RU 2157010 C1 RU2157010 C1 RU 2157010C1 RU 99109959/06 A RU99109959/06 A RU 99109959/06A RU 99109959 A RU99109959 A RU 99109959A RU 2157010 C1 RU2157010 C1 RU 2157010C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
reinforcement
container
concrete
circumferential
Prior art date
Application number
RU99109959/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.М. Амелин
В.В. Воронцов
В.Д. Гуськов
Г.В. Коротков
В.Я. Крюков
А.А. Матвеев
Н.А. Трофимов
К.Б. Ходасевич
Ю.В. Гарусов
В.И. Лебедев
О.Г. Черников
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Конструкторское бюро специального машиностроения"
Priority to RU99109959/06A priority Critical patent/RU2157010C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2157010C1 publication Critical patent/RU2157010C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

FIELD: disposal of spent radioactive fuel. SUBSTANCE: container has internal and external cylindrical metal shells with bottoms; space between shells is filled with heavy reinforced concrete. High-strength shielding casing joined with metal base is mounted between reinforcing filler and inner shell. Reinforcement includes longitudinal and peripheral members constituting annular reinforcement in the form of grid. Peripheral members of one grid are joined with those of other grid by means of U-shaped members radially arranged over circumference. Anchors arranged along mentioned members and secured on metal base are placed inside concrete filler between shielding sleeve and external cylindrical shell. Desired operating reliability is attained due to retaining physical integrity of container in emergency situations. EFFECT: improved operating reliability of container. 5 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к контейнерам для длительного сухого хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) ядерных реакторов различных типов. The invention relates to containers for long-term dry storage of spent nuclear fuel (SNF) of various types of nuclear reactors.

Известен контейнер для хранения радиоактивных отходов по заявке ЕПВ N 80264521, МПК4 G 21 F 1/04, С 04 В 20/00, G 21 F 5/00, 1988 г. Он представляет собой двухстенный цилиндрический резервуар с днищами, выполненный из металла, закрываемый защитный перекрытием с устройством его крепления и герметизации. Полость между стенками (оболочками) резервуара заполнена армированным тяжелым бетоном. A known container for storing radioactive waste according to the application EPO N 80264521, IPC4 G 21 F 1/04, C 04 B 20/00, G 21 F 5/00, 1988. It is a double-walled cylindrical tank with bottoms made of metal, Lockable protective cover with a device for its fastening and sealing. The cavity between the walls (shells) of the tank is filled with reinforced heavy concrete.

Недостатком известного контейнера является то, что армирование полости между стенками резервуара не предполагает решения задачи обеспечения высокой трещиностойкости бетона, вследствие чего не исключена возможность снижения радиационно-защитных свойств контейнера после аварийных ситуаций, возможных в процессе транспортировки и хранения. A disadvantage of the known container is that the reinforcement of the cavity between the walls of the tank does not imply solving the problem of ensuring high crack resistance of concrete, as a result of which the possibility of reducing the radiation-protective properties of the container after emergency situations possible during transportation and storage is not ruled out.

Известен железобетонный контейнер типа CONSTOR ("Актуальные вопросы разработки контейнеров для хранения отработавшего ядерного топлива". Брасас С. К. Журнал "Теплоэнергетика", N 11, 1996 г., с. 36- 39). Известный контейнер содержит металлические внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки с днищани, полость между которыми заполнена армированным тяжелым бетоном, герметичное перекрытие внутренней полости контейнера, выполненное в виде двух крышек, установленных на кованом кольце с грузоподъемными цапфами. Сверху на герметичное перекрытие устанавливается защитный колпак. В варианте для транспортировки на днище и верхнюю часть контейнера устанавливают демпферы. A well-known reinforced concrete container of the CONSTOR type ("Actual issues of developing containers for storing spent nuclear fuel." S. Brasas. Journal of Heat Engineering, N 11, 1996, pp. 36-39). The known container contains metal inner and outer cylindrical shells with bottoms, the cavity between which is filled with reinforced heavy concrete, an airtight overlap of the container’s internal cavity, made in the form of two covers mounted on a forged ring with lifting pins. A protective cap is installed on top of the sealed ceiling. In an embodiment for transportation, dampers are installed on the bottom and top of the container.

Также известен металлобетонный контейнер для хранения и транспортирования ОЯТ реакторов РБМК ("Металлобетонный контейнер для хранения и транспортирования отработавшего ядерного топлива реакторов РБМК". Зубков А.А., Фромзель В. Н. и др. Журнал "Теплоэнергетика", N 11, 1996 г., с. 40-44). Известный контейнер содержит корпус, выполненный из двух цилиндрических обечаек. Эти обечайки расположены одна в другой и приварены к верхнему кованому кольцу. Внутренняя и наружная обечайки имеют приваренные днища. На верхнем кольце выполнены проточки под установку и приварку двух крышек контейнера и резьбовые отверстия, используемые для ввинчивания верхних грузовых цапф. В нижней части корпуса расположены две привариваемые опорные цапфы, предназначенные для установки контейнера в горизонтальное положение в опорах транспортного средства при перевозке. Also known is a metal-concrete container for storing and transporting RBMK SNF reactors ("A metal-concrete container for storing and transporting spent nuclear fuel from RBMK reactors." AA Zubkov, V. N. Frommel, et al. "Heat Power Engineering" Journal, N 11, 1996 ., p. 40-44). Known container contains a housing made of two cylindrical shells. These shells are located one in the other and are welded to the upper forged ring. The inner and outer shells have welded bottoms. On the upper ring, grooves are made for the installation and welding of two container covers and threaded holes used to screw in the upper cargo pins. In the lower part of the body are two weldable support trunnions designed to install the container in a horizontal position in the vehicle supports during transportation.

Кольцевое пространство между обечайками корпуса, а также пространство между днищами, заполнено тяжелым жаростойким бетоном, армированным гнутыми наклонными прутками, изготовленными из углеродистой стали. Арматура устанавливается на поверхности внутренней обечайки с шагом 200 мм. Каждый ряд состоит из 32 прутков диаметром 36 мм. Прутки каждого ряда поочередно свариваются с прутками верхнего и нижнего рядов, при этом образуются трапециевидные скобы, приваренные к вертикальным стержням армирования. Между арматурой и наружной обечайкой имеется зазор. Для связи наружной обечайки и бетонного массива к внутренней поверхности наружной обечайки приварены с шагом 200 мм кольца из арматурной стали диаметром 6 мм. Для бетонирования кольцевого пространства между обечайками с сетью армирующих стержней, являющихся одновременно тепловодами, используется литой бетон, обладающий высокой пластичностью к расслоению при гравитационной укладке. Внутренняя крышка состоит из трех слоев. Наружный стальной лист крышки изготовлен из поковки или листа толщиной 130 мм. К нижней части листа приварена обечайка с армирующими элементами, и образовавшаяся полость заполняется таким же тяжелым бетоном, как и корпус контейнера. После заполнения бетоном полость крышки закрывается стальным листом, который приварен к нижней части обечайки. The annular space between the shell shells, as well as the space between the bottoms, is filled with heavy heat-resistant concrete reinforced with bent inclined rods made of carbon steel. The fittings are installed on the surface of the inner shell with a pitch of 200 mm. Each row consists of 32 bars with a diameter of 36 mm. The rods of each row are alternately welded with the rods of the upper and lower rows, while trapezoidal brackets are welded to the vertical reinforcement rods. There is a gap between the valve and the outer shell. To connect the outer shell and the concrete mass, rings of reinforcing steel with a diameter of 6 mm are welded with a pitch of 200 mm to the inner surface of the outer shell. For concreting the annular space between the shells with a network of reinforcing rods, which are simultaneously heat pipes, cast concrete is used, which has high plasticity to delamination during gravity laying. The inner cover consists of three layers. The outer steel sheet of the lid is made of forgings or sheet thickness 130 mm. A shell with reinforcing elements is welded to the bottom of the sheet, and the resulting cavity is filled with the same heavy concrete as the container body. After filling with concrete, the lid cavity is closed with a steel sheet, which is welded to the lower part of the shell.

На днище корпуса расположена опора-демпфер, выполненная в виде верхнего и нижнего опорных колец, соединенных стальными ребрами, деформируемых в случае удара. При транспортировании контейнера в горизонтальном положении на его корпус надеваются торцевые демпфирующие устройства, с помощью которых обеспечивается сохранность контейнера при ударных нагрузках в случае аварийных ситуаций. On the bottom of the body is a support-damper, made in the form of upper and lower support rings connected by steel ribs, deformable in the event of an impact. When transporting the container in a horizontal position, end damping devices are put on its body, with the help of which the container is protected during shock loads in case of emergency.

Недостатком последних двух контейнеров является то, что конструктивные особенности выполнения армирования бетонного заполнения предполагают высокую трудоемкость изготовления контейнера. При этом арматура бетонного заполнения предполагает большой объем сварочных работ, что приводит к снижению ударной вязкости материала арматуры при эксплуатации контейнера в условиях низких температур, например, при минус 50oC, и повышает склонность материала арматуры к хрупкому разрушению.The disadvantage of the last two containers is that the design features of the reinforcement of concrete filling suggest the high complexity of manufacturing the container. At the same time, reinforcement of concrete filling implies a large amount of welding work, which leads to a decrease in the toughness of the reinforcement material when the container is operated at low temperatures, for example, at minus 50 o C, and increases the tendency of the reinforcement material to brittle fracture.

Известен железобетонный контейнер для хранения и транспортировки отработавших ТВЭЛ ядерного реактора по патенту РФ N 2082232, МПК6 G 21 F 5/008, 1994 г. Известный контейнер представляет собой цилиндрический двухстенный резервуар с днищами, выполненный из стали, закрываемый защитным перекрытием с устройством его крепления и герметизации. Герметичное перекрытие выполнено в виде двух герметичных крышек, установленных одна над другой на общем металлическом основании (кованом кольце). Полость между оболочками резервуара залита жаростойким, пластичным, обеспечивающим радиационную защиту бетоном. В кольцевом пространстве между оболочками с днищами установлена арматура в виде прутков-тепловодов с погибами, развернутыми в разные стороны на концах. Прутки-тепловоды одним изгибом закреплены по всей поверхности внутренней стальной оболочки и ее днища рядами по высоте и равномерно по окружности. Другим изгибом прутки-тепловоды связаны поочередно с изгибами соответствующего прутка-тепловода из соседнего верхнего и нижнего рядов поочередно, образуя трапециевидные скобы, примыкающие своими вершинами к внутренней стальной оболочке и к ее днищу. Наружная стальная оболочка выполнена оребренной и не имеет жесткой связи с бетоном и внутренней стальной оболочкой. Конструктивная схема железобетонного контейнера позволяет максимально наполнить стальными прутками-тепловодами бетонное заполнение стенки, что увеличивает в 2-3 раза общий коэффициент теплопроводности по сравнению с одним бетоном и позволяет отводить через стенку тепловые потоки, сравнимые с потоками в стальных контейнерах, без снижения радиационной безопасности. A well-known reinforced concrete container for storage and transportation of spent fuel elements of a nuclear reactor according to the patent of the Russian Federation N 2082232, IPC6 G 21 F 5/008, 1994. The known container is a cylindrical double-walled tank with bottoms made of steel, closed with a protective overlap with its mounting device and sealing. Sealed overlap is made in the form of two sealed covers mounted one above the other on a common metal base (forged ring). The cavity between the shell of the tank is filled with heat-resistant, plastic, providing radiation protection concrete. In the annular space between the shells with the bottoms installed reinforcement in the form of rods, heat pipes with dies, deployed in opposite directions at the ends. Thermal rods with one bend are fixed along the entire surface of the inner steel shell and its bottom in rows in height and evenly around the circumference. With another bend, the heat transfer rods are connected alternately with the bends of the corresponding heat transfer rod from the adjacent upper and lower rows, alternately, forming trapezoidal brackets adjoining with their tops to the inner steel shell and its bottom. The outer steel shell is made of finned and does not have a rigid connection with concrete and the inner steel shell. The structural scheme of a reinforced concrete container allows to fill the concrete filling of the wall with steel rods-heat pipes, which increases by 2-3 times the overall coefficient of thermal conductivity compared to one concrete and allows you to remove heat fluxes through the wall that are comparable to the flows in steel containers, without reducing radiation safety.

Недостатком известного устройства является то, что конструктивная схема контейнера предполагает большой объем сварочных работ, что приводит к снижению ударной вязкости материала, например, арматуры и внутренней стальной оболочки и ее днища, при эксплуатации контейнера в условиях низких температур, например, при минус 50oC. К недостаткам известного контейнера также можно отнести применение литого высокопластичного бетона. Подобные бетоны имеют сравнительно невысокие прочность и трещиностойкость.A disadvantage of the known device is that the structural design of the container involves a large amount of welding work, which leads to a decrease in the toughness of the material, for example, reinforcement and the inner steel shell and its bottom, when the container is operated at low temperatures, for example, at minus 50 o C The disadvantages of the known container can also include the use of cast highly plastic concrete. Such concrete has a relatively low strength and crack resistance.

Наиболее близким по совокупности признаков к заявленному изобретению является железобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения ОЯТ по патенту РФ N 2084975, МПК6 G 21 F 5/008, 1995 г., который и выбран в качестве ближайшего аналога-прототипа. Известный контейнер содержит металлические наружную и внутреннюю оболочки с днищами, полость между которыми заполнена армированным тяжелым бетоном, герметичное перекрытие упомянутой полости и внутренней полости контейнера. Последнее выполнено в виде двух крышек, установленных одна над другой на общем металлическом основании и образующих с ним два герметизирующих контура. С металлическим основанием соединен силовой стакан, размещенный между арматурой бетонного заполнения и внутренней оболочкой с зазором относительно последней. При этом упомянутая арматура включает продольные и окружные (кольцевые) элементы, образующие кольцевую арматуру в виде решетки. Решетка и экранирующий силовой стакан связаны стержнями. Кольцевая арматура разношена внутри бетонного заполнения с зазором относительно наружной цилиндрической оболочки и связана с днищем наружной оболочки и металлическим основанием крышек. Зазор между эленентами кольцевой арматуры и наружной цилиндрической оболочкой заполнен бетоном меньшей прочности. На период транспортировки контейнера на его днище и верхнюю часть устанавливают ударопоглощающие высокодеформативные устройства. The closest set of features to the claimed invention is a reinforced concrete container for transportation and / or storage of spent nuclear fuel according to RF patent N 2084975, IPC6 G 21 F 5/008, 1995, which was chosen as the closest analogue of the prototype. The known container contains a metal outer and inner shell with bottoms, the cavity between which is filled with reinforced heavy concrete, a tight overlap of the said cavity and the inner cavity of the container. The latter is made in the form of two covers installed one above the other on a common metal base and forming two sealing circuits with it. A power cup connected between the reinforcement of the concrete filling and the inner shell with a gap relative to the latter is connected to a metal base. Moreover, the said reinforcement includes longitudinal and circumferential (annular) elements forming the annular reinforcement in the form of a lattice. The grill and the shielding power cup are connected by rods. Ring reinforcement is spaced inside the concrete filling with a gap relative to the outer cylindrical shell and is connected with the bottom of the outer shell and the metal base of the covers. The gap between the elements of the ring reinforcement and the outer cylindrical shell is filled with concrete of lower strength. For the period of transportation of the container, shock absorbing highly deforming devices are installed on its bottom and upper part.

Радиационная безопасность известного контейнера обеспечивается за счет использования особо прочного и тяжелого бетона с плотностью до 4000 кг/м3, наличия металлических внутренней и наружной оболочек, экранирующего силового стакана и за счет достаточно плотного армирования бетонного массива. Герметичность контейнера при падении его на штырь обеспечивается, в частности, наружной металлической оболочкой и защитным слоем бетона с меньшей прочностью, которые поглощают часть кинетической энергии падающего контейнера. Наличие решетки из стержней удерживает раскрытие трещин в зоне контакта со штырем. Экранирующий силовой стакан в случае распространения трещин на всю глубину бетонного заполнения воспринимает растягивающие нагрузки на вершине трещины и сдерживает ее развитие в зону внутренней металлической оболочки. Таким образом, ряд контуров локализации развития трещин позволяет надежно обеспечить герметичность внутренней оболочки при данном, наиболее неблагоприятном, нагружении контейнера.The radiation safety of the known container is ensured through the use of particularly strong and heavy concrete with a density of up to 4000 kg / m 3 , the presence of metal inner and outer shells, a shielding power cup and due to the sufficiently dense reinforcement of the concrete mass. The tightness of the container when it falls on the pin is ensured, in particular, by the outer metal shell and a protective layer of concrete with lower strength, which absorb part of the kinetic energy of the falling container. The presence of a lattice of rods holds the opening of cracks in the area of contact with the pin. In the event of crack propagation to the entire depth of the concrete filling, a shielding force cup accepts tensile loads at the crack tip and inhibits its development into the zone of the inner metal shell. Thus, a number of localization profiles of crack development can reliably ensure the tightness of the inner shell at a given, most unfavorable, container loading.

Однако конструктивные особенности известного контейнера предполагают сравнительно большой объем сварочных работ в части, касающейся арматуры бетонного заполнения, что может привести к снижению ударной вязкости материала арматуры при эксплуатации контейнера в условиях низких температур, например, при минус 50oC, и повышает склонность материала арматуры к хрупкому разрушению. Вместе с этим технологически сложным являются установка и приварка стержней, связывающих кольцевую арматуру с экранирующим силовым стаканом, поскольку доступ в зазор между стаканом и кольцевой арматурой затруднен.However, the design features of the well-known container suggest a relatively large amount of welding work regarding the reinforcement of concrete filling, which can lead to a decrease in the toughness of the reinforcement material when the container is operated at low temperatures, for example, at minus 50 o C, and increases the tendency of the reinforcement material to brittle destruction. Along with this, it is technologically difficult to install and weld the rods connecting the annular reinforcement to the shielding power nozzle, since access to the gap between the nozzle and the annular armature is difficult.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении механических характеристик железобетонного контейнера и, следовательно, повышении экологической безопасности хранения и транспортировки ОЯТ с учетом возможных аварийных ситуаций в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ. The problem solved by the invention is to increase the mechanical characteristics of the reinforced concrete container and, therefore, increase the environmental safety of storage and transportation of spent nuclear fuel, taking into account possible emergency situations in accordance with the IAEA recommendations.

Эта задача решается благодаря тому, что в известном железобетонном контейнере для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива, содержащем металлические внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки с днищами, полость между которыми заполнена армированным тяжелым бетоном, герметичное перекрытие упомянутой полости и внутренней полости контейнера, содержащее металлическое основание, на котором одна над другой установлены две крышки, образующие с упомянутым основанием два герметизирующих контура, соединенный с металлическим основанием экранирующий силовой стакан, размещенный между арматурой бетонного заполнения и внутренней оболочкой с зазором относительно последней, при этом упомянутая арматура включает продольные и окружные элементы, образующие кольцевую арматуру в виде решетки, размещена внутри бетонного заполнения с зазором относительно наружной цилиндрической оболочки и связана с металлическим основанием, согласно изобретению продольные и окружные элементы арматуры бетонного заполнения полости между внутренней и наружной цилиндрической оболочками образуют двойную кольцевую арматуру в виде решеток. Окружные элементы одной решетки соответственно соединены с окружными элементами другой решетки с помощью размещенных равномерно по окружности U-образных элементов, установленных радиально с возможностью охвата соответствующих продольных элементов обеих решеток. Решетки смонтированы на упомянутом герметичном перекрытии посредством центрирующих элементов. Внутри бетонного заполнения между экранирующим силовым стаканом и наружной цилиндрической оболочкой размещены закрепленные на металлическом основании анкеры, расположенные вдоль упомянутых элементов. При этом U-образные элемента, установленные в зоне размещения анкеров, охватывают последние. Арматура бетонного заполнения, размещенная между днищем упомянутого стакана и днищем наружной цилиндрической оболочки, содержит две вертикально разнесенные решетки, образованные каждая соответствующими окружными элементами, расположенными концентрично, и радиальными элементами. Окружные элементы одной из этих решеток соответственно соединены с окружными элементами другой решетки с помощью размещенных равномерно по окружности вторых U-образных элементов, установленных вертикально с возможностью охвата соответствующих радиальных элементов обеих решеток. При этом упомянутые радиальные элементы имеют отогнутые части, которые пропущены через двойную кольцевую арматуру вдоль продольных элементов последней с возможностью охвата их соответствующими U-образными элементами двойной кольцевой арматуры. This problem is solved due to the fact that in a known reinforced concrete container for transporting and / or storing spent nuclear fuel containing metallic inner and outer cylindrical shells with bottoms, the cavity between which is filled with reinforced heavy concrete, a sealed overlap of said cavity and the inner cavity of the container containing metal a base on which two covers are installed one above the other, forming two sealing loops connected to the metal with the base a shielding power cup placed between the reinforcement of concrete filling and the inner shell with a gap relative to the latter, the said reinforcement comprising longitudinal and circumferential elements forming a ring reinforcement in the form of a grating, placed inside the concrete filling with a gap relative to the outer cylindrical shell and connected with a metal base the base, according to the invention, the longitudinal and circumferential elements of the reinforcement of the concrete filling of the cavity between the inner and outer cylindrical with shells form a double annular reinforcement in the form of gratings. The circumferential elements of one lattice are respectively connected to the circumferential elements of another lattice by means of U-shaped elements arranged uniformly around the circumference, mounted radially with the possibility of covering the corresponding longitudinal elements of both lattices. The grilles are mounted on the aforementioned airtight ceiling by means of centering elements. Inside the concrete filling between the shielding power cup and the outer cylindrical shell are placed anchors fixed on a metal base located along the mentioned elements. At the same time, U-shaped elements installed in the anchor placement area cover the latter. The reinforcement of concrete filling, placed between the bottom of the mentioned glass and the bottom of the outer cylindrical shell, contains two vertically spaced lattices, each formed by respective circumferential elements located concentrically, and radial elements. The circumferential elements of one of these lattices are respectively connected to the circumferential elements of the other lattice by means of second U-shaped elements arranged uniformly around the circumference, mounted vertically with the possibility of covering the corresponding radial elements of both lattices. Moreover, the said radial elements have bent parts that are passed through a double ring reinforcement along the longitudinal elements of the latter with the possibility of covering them with the corresponding U-shaped elements of the double ring reinforcement.

Вместе с этим концы разомкнутой части U-образных элементов выполнены с элементами зацепления, контактирующими с поверхностью соответствующих окружных элементов арматуры бетонного заполнения. Благодаря особенностям формы выполнения U-образных элементов последние надежно фиксируют положение решеток арматуры и обеспечивают возможность упрощения монтажа, т. к. позволяют обойтись без их принудительной ориентации и без силовых сварных швов. At the same time, the ends of the open part of the U-shaped elements are made with meshing elements in contact with the surface of the respective circumferential reinforcement elements of the concrete filling. Due to the peculiarities of the execution form of U-shaped elements, the latter reliably fix the position of the reinforcement grids and provide the possibility of simplifying installation, since they can dispense with their forced orientation and without power welds.

Кроме того, окружные элементы кольцевой арматуры выполнены в виде колец. In addition, the circumferential elements of the ring reinforcement are made in the form of rings.

Окружные элементы кольцевой арматуры могут быть выполнены в виде спиралей. Такое исполнение позволяет при изготовлении кольцевой арматуры бетонного заполнения использовать принцип навивки, что обеспечивает возможность автоматизации процесса изготовления последней. The circumferential elements of the ring reinforcement can be made in the form of spirals. This design allows the manufacture of ring reinforcement of concrete filling to use the principle of winding, which makes it possible to automate the manufacturing process of the latter.

Вместе с этим обечайка наружной цилиндрической оболочки выступает за днище последней. At the same time, the shell of the outer cylindrical shell protrudes beyond the bottom of the latter.

Благодаря особенности исполнения арматуры бетонного заполнения, включающей две пары разнесенных одна относительно другой решеток, соединенных соответственно U-образными элементами, обеспечивается трехосное пространственное скрепление бетонного заполнения. Подобное армирование препятствует образованию трещин в бетоне и повышает его прочность (и, соответственно, прочность контейнера) во всех плоскостях, в которых возможно действие нагрузок при падении контейнера в возможных аварийных ситуациях. Вместе с этим данное армирование имеет регулярное размещение с образованием сквозных просветов, достаточных для укладки бетонной смеси и ее уплотнения, например, посредством глубинных вибраторов, перемещаемых в предусмотренных просветах между обеими решетками и смежными U-образными элементами. Таким образом, обеспечивается получение бетонного заполнения с высокой прочностью и плотностью. Due to the particular design of concrete filling reinforcement, including two pairs of gratings spaced apart relative to each other, connected respectively by U-shaped elements, a triaxial spatial bonding of concrete filling is provided. Such reinforcement prevents the formation of cracks in concrete and increases its strength (and, accordingly, the strength of the container) in all planes in which the action of loads when the container falls in possible emergency situations is possible. At the same time, this reinforcement has regular placement with the formation of through gaps sufficient for laying concrete mixture and its compaction, for example, by means of deep vibrators moved in the provided gaps between both gratings and adjacent U-shaped elements. Thus, obtaining concrete filling with high strength and density.

Технический результат использования изобретения состоит в том, что оно позволяет повысить надежность эксплуатации железобетонного контейнера. Повышение надежности эксплуатации достигается благодаря обеспечению возможности сохранения конструкционной целостности контейнера при возможных аварийных ситуациях. Последняя, в свою очередь, обеспечена, в частности, благодаря повышению прочностных характеристик конструкции путем:
- создания трехосного армирования бетона, которое обеспечивает повышение трещиностойкости бетонного заполнения и повышает несущую способность бетона за счет эффекта косвенного армирования (т. е. армирования в направлении, перпендикулярном действующим силам);
- создания конструктивной схемы, позволяющей существенно уменьшить объем сварочных работ в части, касающейся арматуры бетонного заполнения, и, таким образом, повысить сопротивление арматуры хрупкому разрушению в условиях низких температур;
- скрепления решеток арматуры днища контейнера и решеток двойной кольцевой арматуры посредством бетонного заполнения;
- заделки решеток двойной кольцевой арматуры бетонного заполнения на металлическое основание герметичного перекрытия внутренней полости контейнера;
- использования анкеров, в результате чего отпала необходимость приварки арматуры к упомянутому металлическому основанию и, таким образом, удалось избежать фактора, обуславливающего снижение ударной вязкости материала арматуры в условиях низких температур. При этом анкеры обеспечивают прочность стыка металлического основания с металлобетонной стенкой контейнера.
The technical result of using the invention is that it improves the reliability of operation of a reinforced concrete container. Improving operational reliability is achieved by providing the ability to maintain the structural integrity of the container in case of emergency situations. The latter, in turn, is provided, in particular, by increasing the strength characteristics of the structure by:
- creating a triaxial reinforcement of concrete, which provides increased crack resistance of concrete filling and increases the bearing capacity of concrete due to the effect of indirect reinforcement (i.e. reinforcement in the direction perpendicular to the acting forces);
- creating a constructive scheme that can significantly reduce the amount of welding work in the part related to concrete filling reinforcement, and, thus, increase the resistance of the reinforcement to brittle fracture at low temperatures;
- fastening the gratings of the reinforcement of the bottom of the container and the gratings of the double ring reinforcement by means of concrete filling;
- sealing lattices of double annular reinforcement of concrete filling on the metal base of the hermetic overlap of the inner cavity of the container;
- the use of anchors, as a result of which there is no need to weld the reinforcement to the mentioned metal base and, thus, the factor causing the reduction in the toughness of the reinforcement material at low temperatures was avoided. At the same time, the anchors provide the strength of the junction of the metal base with the concrete wall of the container.

Вместе с этим использование изобретения обеспечивает возможность упрощения технологии изготовления арматуры бетонного заполнения, что позволяет снизить стоимость изготовления контейнера. Along with this, the use of the invention makes it possible to simplify the manufacturing technology of reinforcement for concrete filling, which reduces the cost of manufacturing the container.

Конструкция железобетонного контейнера схематично представлена на чертежах, где на фиг. 1 показан продольный разрез контейнера; на фиг. 2 - поперечный разрез контейнера по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез контейнера по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - устройство узла стыковки металлобетонной стенки контейнера с металлическим основанием герметичного перекрытия внутренней полости контейнера, продольный разрез. The construction of the reinforced concrete container is schematically represented in the drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal section through a container; in FIG. 2 is a cross-sectional view of the container along AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a cross-sectional view of the container along BB in FIG. 1; in FIG. 4 - a device for docking a metal-concrete wall of a container with a metal base of an airtight overlap of the internal cavity of the container, a longitudinal section.

Железобетонный контейнер содержит металлические наружную 1 и внутреннюю 2 цилиндрические оболочки с днищами 3 и 4. Полость между оболочками заполнена особо прочным и тяжелым бетоном 5, обладающим повышенными радиационно-защитными свойствами. Сверху внутренняя полость контейнера и полость между оболочками герметично перекрыты. Герметичное перекрытие включает крышки 6, 7, расположенные одна над другой и размещенные на едином металлическом основании 8. Крышки 6 и 7 образуют с основанием два концентричных герметизирующих пояса. Внутренняя оболочка снаружи экранирована силовым герметичным стаканом 9. Стакан 9 размещен между арматурой бетонного заполнения и внутренней оболочкой с зазором относительно последней. The reinforced concrete container contains a metal outer 1 and inner 2 cylindrical shells with bottoms 3 and 4. The cavity between the shells is filled with particularly strong and heavy concrete 5, which has increased radiation protective properties. From above, the inner cavity of the container and the cavity between the shells are hermetically closed. Hermetic overlapping includes covers 6, 7, located one above the other and placed on a single metal base 8. Covers 6 and 7 form two concentric sealing belts with a base. The inner shell is externally shielded by a power tight glass 9. The glass 9 is placed between the reinforcement of the concrete filling and the inner shell with a gap relative to the latter.

Внутри бетонного заполнения 5 по всей высоте контейнера с зазором относительно наружной цилиндрической оболочки 1 разнещено силовое армирование, включающее двойную кольцевую арматуру в виде двух решеток. Решетки включают продольные элемента 10 и 11 и окружные элементы 12 и 13. При этом окружные элементы 12 и 13 соответственно охватывают продольные элемента 10 и 11. В варианте выполнения изобретения окружные элементы кольцевой арматуры бетонного заполнения выполнены в виде колец. В другом варианте выполнения изобретения (на чертеже не показан) вместо колец могут быть использованы окружные элементы в виде спиралей. Это позволяет при изготовлении арматурных решеток использовать принцип навивки, что обеспечивает возможность автоматизации процесса изготовления арматуры бетонного заполнения и, соответственно, возможность снижения трудоемкости изготовления и стоимости контейнера. Внутри бетонного заполнения 5 между экранирующим стаканом 9 и наружной цилиндрической оболочкой 1 размещены анкеры 14. Последние расположены вдоль продольных элементов 10, 11 и закреплены, например, с помощью резьбы на металлическом основании 8. Окружные элементы 12 и 13 соединены посредством размещенных равномерно по окружности U-образных элементов 15. Последние установлены радиально с возможностью охвата соответствующих продольных элементов 10, 11. При этом элементы 15, установленные в зоне размещения анкеров 14, охватывают и анкеры 14. В варианте выполнения элемента 15 установлены таким образом, что их разомкнутая часть обращена к стакану 9, что определяется последовательностью монтажа цилиндрических оболочек и арматурных решеток. Концы разомкнутой части U-образных элементов выполнены с элементами зацепления, контактирующими с поверхностью соответствующих окружных эленентов 12. В варианте выполнения изобретения это реализовано следующим образом. Элементы 15 выполнены с загнутыми концами и располагаются под соответствующими окружными элементами (в варианте выполнения - под соответствующими витками спиралей) таким образом, что загнутые концы элементов 15 направлены в сторону металлического основания 8. Такое расположение обусловлено тем, что сборку корпуса контейнера и бетонирование полости между стаканом 9 и наружной цилиндрической оболочкой 1 осуществляют в перевернутом положении корпуса контейнера, т. е. днищем вверх. В этом положении элементы 15 располагаются на окружных элементах. При этом благодаря форме выполнения они надежно фиксируют взаимное положение решеток арматуры и обеспечивают возможность упрощения монтажа, т. к. позволяют при их (т. е. элементов 15) установке обойтись без принудительной ориентации и без силовых сварных швов. Inside the concrete filling 5 over the entire height of the container with a gap relative to the outer cylindrical shell 1, power reinforcement is included, including a double ring reinforcement in the form of two gratings. The gratings include longitudinal elements 10 and 11 and circumferential elements 12 and 13. The circumferential elements 12 and 13 respectively cover the longitudinal elements 10 and 11. In an embodiment of the invention, the circumferential elements of the reinforcement ring of concrete filling are made in the form of rings. In another embodiment of the invention (not shown) instead of rings, circumferential elements in the form of spirals can be used. This makes it possible to use the principle of winding in the manufacture of reinforcing gratings, which makes it possible to automate the process of manufacturing reinforcement of concrete filling and, accordingly, the ability to reduce the complexity of manufacturing and cost of the container. Anchors 14 are placed inside the concrete filling 5 between the shielding cup 9 and the outer cylindrical shell 1. The latter are located along the longitudinal elements 10, 11 and are fixed, for example, by means of a thread on a metal base 8. The circumferential elements 12 and 13 are connected by means of uniformly arranged around the circle U -shaped elements 15. The latter are installed radially with the possibility of covering the corresponding longitudinal elements 10, 11. At the same time, the elements 15 installed in the zone of placement of the anchors 14 also cover the anchors 14. In the embodiment Making a member 15 positioned so that their open-loop portion faces to the glass 9, which is determined by mounting sequence cylindrical shells and the reinforcing grids. The ends of the open part of the U-shaped elements are made with meshing elements in contact with the surface of the respective circumferential elements 12. In an embodiment of the invention, this is implemented as follows. The elements 15 are made with bent ends and are located under the corresponding circumferential elements (in the embodiment, under the corresponding turns of the spirals) so that the bent ends of the elements 15 are directed towards the metal base 8. This arrangement is due to the assembly of the container body and concreting the cavity between glass 9 and the outer cylindrical shell 1 is carried out in an inverted position of the container body, i.e., the bottom up. In this position, the elements 15 are located on the circumferential elements. At the same time, due to the form of execution, they reliably fix the relative position of the reinforcement grids and provide the possibility of simplifying installation, since they allow using their (i.e., elements 15) installation without forced orientation and without power welds.

Решетки кольцевой арматуры смонтированы на металлическом основании 8 посредством центрирующих элементов. В варианте выполнения центрирующие элементы включают проточку "В", в которой установлены продольные элементы 10 кольцевой арматуры, каждый одним своим концом, и плоское кольцо 16, через отверстия в котором соответственно пропущены продольные элементы 11. В другом варианте (на чертеже не показан) продольные элементы 10 могут быть установлены в гнездах, выполненных на торцевой поверхности металлического основания 8 по длине окружности, концентричной продольной оси кронштейна. Помимо того, что обеспечивается центрирование кольцевой арматуры, благодаря такому выполнению продольные элементы 10, 11 совместно с анкерами 14 обеспечивают повышение прочности стыка металлического основания 8 с металлобетонной стенкой контейнера. The gratings of the ring reinforcement are mounted on a metal base 8 by means of centering elements. In an embodiment, the centering elements include a groove "B" in which the longitudinal elements 10 of the annular reinforcement are installed, each with one end thereof, and a flat ring 16, through which the longitudinal elements 11 are respectively passed through. In another embodiment (not shown), the longitudinal the elements 10 can be installed in sockets made on the end surface of the metal base 8 along the circumference of a concentric longitudinal axis of the bracket. In addition to the centering of the ring reinforcement, due to this embodiment, the longitudinal elements 10, 11 together with the anchors 14 provide an increase in the strength of the junction of the metal base 8 with the concrete wall of the container.

Арматура бетонного заполнения, размещенная между днищем стакана 9 и днищем 3 наружной цилиндрической оболочки 1, содержит две вертикально разнесенные решетки, образованные каждая окружными элементами 17-21, установленными концентрично, и радиальными элементами соответственно 22-24 и 25-27. Окружные элементы решеток соответственно соединены с помощью размещенных равномерно по окружности U-образных элементов 28, аналогичных U-образным элементам 15. Элементы 28 установлены вертикально с возможностью охвата соответствующих радиальных элементов 22-27. При этом разомкнутая часть U-образных элементов 28 обращена к стакану (т. е. вверх), что, по аналогии с U-образными элементами 15, обеспечивает возможность упрощения монтажа. Радиальные элементы 22-27 имеют отогнутые части, которые пропущены через двойную кольцевую арматуру вдоль продольных элементов 10 и 11 с возможностью охвата соответствующими U-образными элементами 15 двойной кольцевой арматуры. В результате расположенные в зоне размещения отогнутых частей радиальных элементов 22-27 U-образные элементы 15 охватывают одновременно как продольные элемента 10, 11 двойной кольцевой арматуры, так и отогнутые части радиальных элементов 22-27. Таким образом, посредством бетонного заполнения обеспечивается скрепление решеток арматуры днища контейнера и решеток двойной кольцевой арматуры цилиндрической части контейнера и повышение прочности соединения металлобетонных стенки и днища контейнера, что в конечном итоге обеспечивает снижение действующих на силовую оболочку ударных нагрузок при падении контейнера на днище плашмя или под углом. The reinforcement of concrete filling, placed between the bottom of the glass 9 and the bottom 3 of the outer cylindrical shell 1, contains two vertically spaced lattices, each formed by circumferential elements 17-21 installed concentrically, and radial elements, respectively, 22-24 and 25-27. The circumferential elements of the gratings are respectively connected by means of U-shaped elements 28 arranged uniformly around the circumference, similar to U-shaped elements 15. The elements 28 are mounted vertically with the possibility of covering the corresponding radial elements 22-27. In this case, the open part of the U-shaped elements 28 faces the glass (i.e., up), which, by analogy with the U-shaped elements 15, makes it possible to simplify installation. The radial elements 22-27 have bent parts that are passed through a double ring reinforcement along the longitudinal elements 10 and 11 with the possibility of covering the corresponding U-shaped elements 15 of the double ring reinforcement. As a result, U-shaped elements 15 located in the zone of placement of the bent parts of the radial elements 22-27 simultaneously cover both the longitudinal elements 10, 11 of the double ring reinforcement and the bent parts of the radial elements 22-27. Thus, through concrete filling, the gratings of the reinforcement of the bottom of the container and the gratings of the double annular reinforcement of the cylindrical part of the container are secured and the bond strength of the metal concrete walls and the bottom of the container is increased, which ultimately reduces the impact loads acting on the power shell when the container falls on the bottom flat or under angle.

Обечайка наружной цилиндрической оболочки 1 выступает за днище 3. Выступающая часть обечайки является опорным элементом контейнера при его вертикальном размещении в хранилище контейнеров и одновременно служит торцевым демпфирующим элементом, обеспечивающим снижение ударных нагрузок, действующих на контейнер, например, в процессе его перемещения внутри хранилища. Для снижения нагрузок при возможных аварийных ситуациях в процессе транспортировки вне территории АЭС и региональных хранилищ предусмотрено оснащение контейнера противоударным защитно-демпфируюшим кожухом (на чертеже не показан). The shell of the outer cylindrical shell 1 protrudes beyond the bottom 3. The protruding part of the shell is the supporting element of the container when it is vertically placed in the container storage and at the same time serves as an end damping element that reduces impact loads acting on the container, for example, during its movement inside the store. To reduce the load during possible emergency situations during transportation outside the territory of nuclear power plants and regional storages, the container is equipped with an shockproof protective-damping casing (not shown in the drawing).

Использование железобетонного контейнера в промышленности осуществляется следующим образом. The use of a reinforced concrete container in industry is as follows.

Контейнер предназначен для сухого хранения, преимущественно, отработавших тепловыделяющих сборок (ОТВС) атомных электростанций с реактором РБМК-1000, в течение 50 лет в хранилище АЭС с последующей транспортировкой ОЯТ в региональное хранилище либо на радиохимический комбинат с целью дальнейшей переработки ядерного топлива. The container is intended for dry storage, mainly, spent fuel assemblies (SFA) of nuclear power plants with RBMK-1000 reactor, for 50 years in the nuclear power plant storage followed by transportation of spent nuclear fuel to a regional storage facility or to a radiochemical plant for the purpose of further processing of nuclear fuel.

В варианте осуществления изобретения разделенное на пучки тепловыделяющих элементов (ПТ) ОЯТ предварительно ампулизируют, и затем ампулы с ОЯТ загружают в контейнер, где взаимное расположение ампул обеспечивается дистанционирующей решеткой (на чертеже не показано). Разделка ОТВС и загрузка ПТ в контейнер осуществляется в разделочной камере АЭС, совмещенной с хранилищем контейнеров. После загрузки контейнера закрывается внутренняя крышка 6, затягивается болтовое соединение ее крепления и производится контроль герметичности соединения крышки с металлическим основанием 8. Закрывается наружная крышка 7, затягивается болтовое соединение ее крепления и производится контроль герметичности соединения крышки с металлическим основанием 8. При необходимости производится вакуумирование внутренней полости контейнера и заполнение ее инертным газом с помощью предусмотренных на контейнере клапанных устройств (на чертеже не показано). После этого контейнер с ОЯТ транспортируют к месту предварительного хранения, где периодически производится контроль состояния контейнера. In an embodiment of the invention, the SNF divided into bundles of fuel elements (PT) is pre-ampouled, and then the SNF ampoules are loaded into a container where the relative position of the ampoules is provided by a spacer grid (not shown). SFA cutting and loading of fuel into the container is carried out in the cutting chamber of the NPP, combined with the storage of containers. After loading the container, the inner lid 6 is closed, the bolt connection of its fastening is tightened and the tightness of the connection of the lid with the metal base is checked 8. The outer lid 7 is closed, the bolt connection of its fastening is tightened and the tightness of the connection of the lid with the metal base is checked 8. If necessary, the inner cavity of the container and filling it with inert gas using valve devices provided on the container (in the drawing shown). After that, the container with SNF is transported to the place of preliminary storage, where the container is periodically monitored.

Ядерная безопасность при хранении и транспортировке контейнера обеспечивается размещением ОЯТ в ампулах (исключается возможность попадания ядерного топлива во внутреннюю полость контейнера в случае аварийного разрушения последнего, и тем самым исключается возможность его рассыпания и компактного размещения) и наличием дистанционирующей решетки, обеспечивающей заданное взаимное расположение ампул с ПТ. Nuclear safety during storage and transportation of the container is ensured by the placement of spent nuclear fuel in ampoules (excluding the possibility of nuclear fuel entering the internal cavity of the container in case of emergency destruction of the latter, and thereby eliminating the possibility of its dispersal and compact placement) and the presence of a spacer grid providing a predetermined mutual arrangement of the ampoules with Fri.

Радиационная безопасность контейнера в части боковой поверхности и днища обеспечивается благодаря наличию в контейнере трех металлических оболочек и за счет использования особопрочного (Rсж = 900-1100 кгс/м2) и тяжелого (ρ = 4000-4100 кг/м3) бетона 5 с заполнителем в виде окалины. Радиационная безопасность контейнера со стороны металлического основания 8 обеспечивается металлоконструкциями упомянутого основания, крышек 6, 7 и верхней частью металлобетонной стенки контейнера, охватывающей основание с крышками.The radiation safety of the container in the part of the side surface and the bottom is ensured by the presence of three metal shells in the container and through the use of extra strong (R cr = 900-1100 kgf / m 2 ) and heavy (ρ = 4000-4100 kg / m 3 ) concrete 5 s filler in the form of scale. The radiation safety of the container from the side of the metal base 8 is ensured by the metal structures of the mentioned base, lids 6, 7 and the upper part of the metal-concrete wall of the container covering the base with lids.

Требуемый температурный режим (по ограничению максимальной температуры нагрева ПТ) во внутренней полости контейнера в условиях эксплуатации (при хранении и транспортировке) и аварийных условиях нагрева контейнера при пожаре обеспечивается сочетанием теплопроводящих свойств бетонного заполнителя, его армирования и металлоконструкций контейнера. The required temperature regime (to limit the maximum temperature of heating the PT) in the internal cavity of the container under operating conditions (during storage and transportation) and emergency conditions of heating the container in case of fire is ensured by a combination of the heat-conducting properties of the concrete aggregate, its reinforcement and metal structures of the container.

Предохранение контейнера с ОТВС от разрушения (например, нарушение герметичности оболочек и появление сквозных трещин) при возможных аварийных ситуациях, которые необходимо учитывать в соответствии с рекомендациями МАГАТЭ и требованиями, предъявляемыми нормативными документами (Основные правила безопасности и физической защиты при перевозке ядерных материалов. ОПБЗ-83, Москва, 1984 г.), обеспечивается прочностью контейнера, наличием демпфирующих элементов и благодаря использованию защитно-демпфирующего кожуха при транспортировке контейнера (на чертеже не показан). Что касается внутренней металлической оболочки и экранирующего силового стакана, обеспечивающих герметичность внутренней полости контейнера, то снижение действующих на них нагрузок обеспечивается благодаря наружной металлической оболочке, бетонному заполнению полости между второй оболочкой и экранирующим силовым стаканом, а также армированию. Protection of the container with SFAs from destruction (for example, violation of the tightness of the shells and the appearance of through cracks) in case of possible emergency situations that must be taken into account in accordance with the IAEA recommendations and the requirements of regulatory documents (Basic safety and physical protection rules for the transport of nuclear materials. OPBZ- 83, Moscow, 1984), is ensured by the strength of the container, the presence of damping elements and through the use of a protective-damping casing during transportation of ynera (not shown). As for the inner metal shell and the shielding power cup, ensuring the tightness of the inner cavity of the container, the reduction of the loads acting on them is ensured by the outer metal shell, concrete filling of the cavity between the second shell and the shielding power cup, as well as reinforcement.

Прочность собственно контейнера при возможных аварийных нагружениях обеспечивается всеми компонентами металлобетонной композиции - металлоконструкцией и арматурой бетонного заполнения, воспринимающими растягивающие нагрузки в продольном и поперечном сечениях контейнера, и бетонным заполнителем, воспринимающим, в основном, сжимающие нагрузки в тех же сечениях. При этом решетки двойной кольцевой арматуры цилиндрической части контейнера и решетки арматуры днища контейнера в совокупности с установленными U-образными элементами создают достаточно жесткое трехосное армирование, что обеспечивает повышение прочности бетона по сравнению с нормативной благодаря эффекту косвенного армирования и повышает трещиностойкость бетона, т. е. возможность последнего при нагружении в аварийной ситуации препятствовать развитию трещин, способность закрывать образовавшиеся трещины после прекращения действия нагрузок и способность удерживать трещины от их развития в дальнейшем при действии эксплуатационных нагрузок. Способность закрывать разнонаправленные трещины позволяет практически избежать снижения радиационно-защитных свойств контейнера после возможных аварийных ситуаций. При достаточно жестком армировании бетонного заполнения одновременно обеспечивается необходимое сопротивление конструкции контейнера при падении последнего на штырь. The strength of the container itself under possible emergency loads is ensured by all components of the metal-concrete composition - metal construction and reinforcement of concrete filling, perceiving tensile loads in the longitudinal and transverse sections of the container, and concrete aggregate, perceiving mainly compressive loads in the same sections. In this case, the lattices of the double annular reinforcement of the cylindrical part of the container and the lattice of the reinforcement of the bottom of the container, together with the installed U-shaped elements, create a rather rigid triaxial reinforcement, which provides increased concrete strength compared to the standard one due to the indirect reinforcement effect and increases the crack resistance of concrete, i.e. the possibility of the latter during loading in an emergency to prevent the development of cracks, the ability to close the cracks formed after the termination loads and the ability to hold cracks from their development in the future under the action of operational loads. The ability to close multidirectional cracks allows you to practically avoid the reduction of the radiation-protective properties of the container after possible emergency situations. With a sufficiently rigid reinforcement of the concrete filling, the necessary resistance to the container structure is simultaneously ensured when the latter falls on the pin.

Прочность контейнера при действии перерезывающих сил в наиболее опасном его сечении - в месте соединения металлического основания 8 с металлобетонной стенкой контейнера - обеспечивается жестко закрепленными на металлическом основании 8 анкерами 14, продольными элементами 11 решетки кольцевой арматуры, пропущенными сквозь плоское кольцо 16, продольными элементами 10, установленными с последующим бетонированием в проточке, выполненной на металлическом основании 8, и бетонным заполнением. Кроме того, анкеры 14, благодаря их сцеплению с бетоном 5, также обеспечивают передачу части растягивающих нагрузок от металлического основания 8 на кольцевую арматуру. При этом значительная часть растягивающих нагрузок в продольных и поперечных сечениях контейнера, а также перерезывающих сил воспринимается оболочками 1,2 и оболочкой силового стакана 9. The strength of the container under the action of cutting forces in its most dangerous section - at the junction of the metal base 8 with the concrete wall of the container - is ensured by 8 anchors 14, longitudinal elements 11 of the ring reinforcement lattice, passed through the flat ring 16, longitudinal elements 10, installed with subsequent concreting in a groove made on a metal base 8, and concrete filling. In addition, the anchors 14, due to their adhesion to concrete 5, also ensure the transfer of part of the tensile loads from the metal base 8 to the ring reinforcement. At the same time, a significant part of tensile loads in the longitudinal and transverse sections of the container, as well as the shearing forces, is perceived by the shells 1.2 and the shell of the power cup 9.

Таким образом, благодаря особенности исполнения железобетонного контейнера для транспортировки и/или хранения ОЯТ, изобретение позволяет повысить надежность эксплуатации железобетонного контейнера и, благодаря упрощению технологии изготовления арматуры бетонного заполнения, позволяет снизить стоимость изготовления контейнера. При этом в части, касающейся арматуры бетонного заполнения, конструктивная схема контейнера позволяет существенно уменьшить объем сварочных работ, что повышает сопротивление арматуры хрупкому разрушению при эксплуатации контейнера в условиях низких температур и, в конечном итоге, повышает надежность обеспечения радиационной безопасности контейнера. Thus, due to the particular design of the reinforced concrete container for transportation and / or storage of spent nuclear fuel, the invention improves the reliability of operation of the reinforced concrete container and, due to the simplification of the manufacturing technology of reinforcement for concrete filling, reduces the cost of manufacturing the container. Moreover, in terms of reinforcement of concrete filling, the design of the container can significantly reduce the amount of welding work, which increases the resistance of the reinforcement to brittle fracture during operation of the container at low temperatures and, ultimately, increases the reliability of ensuring the radiation safety of the container.

Claims (5)

1. Железобетонный контейнер для транспортировки и/или хранения отработавшего ядерного топлива, содержащий металлические внутреннюю и наружную цилиндрические оболочки с днищами, полость между которыми заполнена армированным тяжелым бетоном, герметичное перекрытие упомянутой полости и внутренней полости контейнера, содержащее металлическое основание, на котором одна над другой установлены две крышки, образующие с упомянутым основанием два герметизирующих контура, соединенный с металлическим основанием экранирующий силовой стакан, размещенный между арматурой бетонного заполнения и внутренней оболочкой с зазором относительно последней, при этом упомянутая арматура включает продольные и окружные элементы, образующие кольцевую арматуру в виде решетки, размещена внутри бетонного заполнения с зазором относительно наружной цилиндрической оболочки и связана с металлическим основанием, отличающийся тем, что продольные и окружные элементы арматуры бетонного заполнения полости между внутренней и наружной цилиндрическими оболочками образуют двойную кольцевую арматуру в виде решеток, причем окружные элементы одной решетки соответственно соединены с окружными элементами другой решетки с помощью размещенных равномерно по окружности U-образных элементов, установленных радиально с возможностью охвата соответствующих продольных элементов обеих решеток, решетки смонтированы на упомянутом герметичном перекрытии посредством центрирующих элементов, а внутри бетонного заполнения между экранирующим силовым стаканом и наружной цилиндрической оболочкой размещены закрепленные на металлическом основании анкеры, расположенные вдоль упомянутых продольных элементов, при этом U-образные элементы, установленные в зоне размещения анкеров, охватывают последние, арматура бетонного заполнения, размещенная между днищем упомянутого стакана и днищем наружной цилиндрической оболочки содержит две вертикально разнесенные решетки, образованные каждая соответствующими окружными элементами, расположенными концентрично, и радиальными элементами, причем окружные элементы одной из этих решеток соответственно соединены с окружными элементами дугой решетки с помощью размещенных равномерно по окружности вторых U-образных элементов, установленных вертикально с возможностью охвата соответствующих радиальных элементов обеих решеток, при этом упомянутые радиальные элементы имеют отогнутые части, которые пропущены через двойную кольцевую арматуру вдоль продольных элементов последней с возможностью охвата их соответствующими U-образными элементами двойной кольцевой арматуры. 1. Reinforced concrete container for transporting and / or storage of spent nuclear fuel, containing metal inner and outer cylindrical shells with bottoms, the cavity between which is filled with reinforced heavy concrete, hermetically sealed said cavity and the inner cavity of the container, containing a metal base on which one above the other two covers are installed, forming, with said base, two sealing circuits, a shielding power cup connected to the metal base, p located between the reinforcement of concrete filling and the inner shell with a gap relative to the latter, while the said reinforcement includes longitudinal and circumferential elements forming annular reinforcement in the form of a lattice, placed inside the concrete filling with a gap relative to the outer cylindrical shell and connected to a metal base, characterized in that the longitudinal and circumferential elements of the reinforcement of the concrete filling of the cavity between the inner and outer cylindrical shells form a double annular reinforcement in the form of lattices, and the circumferential elements of one lattice are respectively connected to the peripheral elements of the other lattice using U-shaped elements arranged uniformly around the circumference, mounted radially with the possibility of covering the respective longitudinal elements of both lattices, the lattices are mounted on the aforementioned hermetic overlap by means of centering elements, and inside concrete filling between the shielding power cup and the outer cylindrical shell placed mounted on a metal base nkers located along the said longitudinal elements, with U-shaped elements installed in the anchor placement area covering the latter, concrete filling reinforcement located between the bottom of the said glass and the bottom of the outer cylindrical shell contains two vertically spaced lattices, each formed by respective circumferential elements, located concentrically and radial elements, and the circumferential elements of one of these lattices are respectively connected to the circumferential elements by an arc of grids with the help of second U-shaped elements arranged evenly around the circumference, mounted vertically with the possibility of covering the corresponding radial elements of both gratings, while the said radial elements have bent parts that are passed through double ring reinforcement along the longitudinal elements of the latter with the possibility of covering them with corresponding U- shaped elements of double ring reinforcement. 2. Железобетонный контейнер по п.1, отличающийся тем, что концы разомкнутой части U-образных элементов выполнены с элементами зацепления, контактирующими с поверхностью соответствующих окружных элементов арматуры бетонного заполнения. 2. The reinforced concrete container according to claim 1, characterized in that the ends of the open part of the U-shaped elements are made with meshing elements in contact with the surface of the respective circumferential reinforcement elements of the concrete filling. 3. Железобетонный контейнер по п. 1, отличающийся тем, что окружные элементы кольцевой арматуры выполнены в виде колец. 3. A reinforced concrete container according to claim 1, characterized in that the circumferential elements of the annular reinforcement are made in the form of rings. 4. Железобетонный контейнер по п. 1, отличающийся тем, что окружные элементы кольцевой арматуры выполнены в виде спиралей. 4. A reinforced concrete container according to claim 1, characterized in that the circumferential elements of the annular reinforcement are made in the form of spirals. 5. Железобетонный контейнер по п.1, отличающийся тем, что обечайка наружной цилиндрической оболочки выступает за днище последней. 5. The reinforced concrete container according to claim 1, characterized in that the shell of the outer cylindrical shell protrudes beyond the bottom of the latter.
RU99109959/06A 1999-05-11 1999-05-11 Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel RU2157010C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99109959/06A RU2157010C1 (en) 1999-05-11 1999-05-11 Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99109959/06A RU2157010C1 (en) 1999-05-11 1999-05-11 Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2157010C1 true RU2157010C1 (en) 2000-09-27

Family

ID=20219736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99109959/06A RU2157010C1 (en) 1999-05-11 1999-05-11 Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2157010C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2003783A (en) * 1977-09-10 1979-03-21 Rhein Westfael Elect Werk Ag Transport or storage container for radioactive materials particularly irradiated fuel elements or nuclear reactors
US4445042A (en) * 1980-03-19 1984-04-24 GNS Gesellschaft fur Nuklear-Service mbH Radiation-shielding transport and storage container
RU2082232C1 (en) * 1994-04-27 1997-06-20 Зубков Анатолий Андреевич Container from reinforced concrete
US5641970A (en) * 1995-08-04 1997-06-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Transport/storage cask for a radioactive material
RU2084975C1 (en) * 1995-02-02 1997-07-20 Конструкторское бюро специального машиностроения Container for spent fuel transporting and/or storage

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2003783A (en) * 1977-09-10 1979-03-21 Rhein Westfael Elect Werk Ag Transport or storage container for radioactive materials particularly irradiated fuel elements or nuclear reactors
US4445042A (en) * 1980-03-19 1984-04-24 GNS Gesellschaft fur Nuklear-Service mbH Radiation-shielding transport and storage container
RU2082232C1 (en) * 1994-04-27 1997-06-20 Зубков Анатолий Андреевич Container from reinforced concrete
RU2084975C1 (en) * 1995-02-02 1997-07-20 Конструкторское бюро специального машиностроения Container for spent fuel transporting and/or storage
US5641970A (en) * 1995-08-04 1997-06-24 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Transport/storage cask for a radioactive material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2084975C1 (en) Container for spent fuel transporting and/or storage
EP2041753B1 (en) Apparatus, system and method for storing high level waste
US8660230B2 (en) System and method for the ventilated storage of high level radioactive waste in a clustered arrangement
US10839970B2 (en) Spent nuclear fuel assembly storage container and assembly of spent nuclear fuel assembly storage containers
RU2348085C1 (en) Container for transportation and/or storage of waste nuclear fuel
RU2364964C1 (en) Metal-concrete container for transportation and-or storage of spent nuclear fuel
RU2400843C1 (en) Transport-packing complete set for transporting and storage of spent nuclear fuel
US4914306A (en) Versatile composite radiation shield
US3710857A (en) Pressure-retentive vessel, e.g. for pressurized-fluid nuclear reactors
US3793145A (en) Nuclear containment vessel and method of making same
KR101211550B1 (en) The steel plate concrete structure of nuclear reactor containment facilities, nuclear reactor containment vessel using the same, and nuclear reactor containment facility internal structure
RU75496U1 (en) TRANSPORT PACKAGING KIT FOR TRANSPORT AND STORAGE OF WASTE NUCLEAR FUEL
RU2157010C1 (en) Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel
RU2153715C1 (en) Reinforced-concrete container for transportation and/or storage of spent nuclear fuel
RU2189648C1 (en) Metal-concrete container for transport and/or storage of spent nuclear-reactor fuel assemblies
RU2510770C1 (en) Container for spent nuclear fuel transportation and/or storage
RU2105364C1 (en) Contained for transportation and/or storage of spent nuclear fuel
RU2150755C1 (en) Reinforced concrete container for transport and/or storage of spent nuclear fuel
US6784444B2 (en) Containment and transportation of decommissioned nuclear reactor pressure vessels
JP6129501B2 (en) Radioactive substance storage container gantry and radioactive substance storage container support structure
RU2279725C1 (en) Metal-concrete container for transportation and/or storage of used assemblies of fuel elements of nuclear reactors
RU2459295C1 (en) Outer container set for used nuclear reactor fuel rod arrays
RU2463677C1 (en) Shipping packaging set for spent fuel assemblies of nuclear reactors
RU2264670C2 (en) Hazardous material storage device
RU2213382C1 (en) Conveyer for spent nuclear fuel transport and/or storage

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050512