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TWI696195B - 水平儲存器模組、托架總成以及罐體傳送總成 - Google Patents

水平儲存器模組、托架總成以及罐體傳送總成 Download PDF

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TWI696195B
TWI696195B TW105139234A TW105139234A TWI696195B TW I696195 B TWI696195 B TW I696195B TW 105139234 A TW105139234 A TW 105139234A TW 105139234 A TW105139234 A TW 105139234A TW I696195 B TWI696195 B TW I696195B
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hsm
compartments
row
compartment
tank
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TW105139234A
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English (en)
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TW201727664A (zh
Inventor
阿瑪德 E. 薩利赫
烏維 沃夫
亞力山德 科夫曼
安東尼 P. 維拉弗羅瑞
Original Assignee
美商Ｔｎ美國有限責任公司
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Abstract

一種水平儲存模組(HSM)包含一主體界定多數個隔室構製成可供收納罐體，其中該等隔室係排列成一第一排在一第一高度處，及一第二排在一比該第一高度更高的第二高度處，且其中於該第一排中之一隔室的至少一部份係在與該第二排中之一隔室的至少一部份相同的水平軸線位置。一種製造該HSM的方法包含定位相鄰的片段。一種用於該HSM的托架總成包含一框架及一致動裝置用以升高一裝著一罐體的桶。一升高的方法包含承接一桶，及升高一桶以將該罐體輸送至該HSM。

Description

水平儲存器模組、托架總成以及罐體傳送總成
相關申請案 本申請案要請求2015年11月30日申請之No.62/260791美國臨時專利申請案的權益，其揭露內容併此附送。
本發明係有關於水平儲存器模組、托架總成以及罐體傳送總成。
發明背景 水平儲存模組(HSM)典型係在反應器或其它儲存場所被用於放射性材料的乾儲存和蔽護，作為通風的罐體儲存系統。先前設計的HSM一般係由強化混凝土製造成一單體單元，並有一可附接的蓋或一頂罩在其上。該等HSM可具有大約16～20呎的高度，大約8～10呎的寬度，及大約20～22呎的長度等之尺寸。該等單體單元HSM的重量可為大約300,000磅(145,000公斤)左右(空載，即沒有該罐體時)。其足印會限制儲存設備的能力。
HSM單元典型係在一製造場所被構製成兩片(基底和蓋或頂罩)。該等片件嗣會被裝運至一反應器或儲存場所以供使用。由於裝運規定，單體單元HSM必須被以鐵路或駁船裝運。鑑於其尺寸和重量，如此又大又重的單元HSM之裝運費用已變得非常高，且在某些情況下，價格高得令人不敢問津。
故對具有一較小足印以擴展儲存設備能力之改良的HSM設計有一需求存在。此外，對一種能在現場來被構建的模組化HSM亦存在一需求。又，對被傳送進出HSM之罐體的改良通路和處理亦存在一需求。本揭露的實施例係有關滿足這些和其它的需求。
發明概要 本概要說明係被提供來以一簡化的形式介紹一種概念的選擇，其會在詳細說明中被更進一步描述於後。本概要說明並非意圖示出所請求之主題內容的關鍵特徵，亦非意要被用作判定所請求之主題內容的範圍時之一輔助。
依據本揭露之一實施例，一種水平儲存模組(HSM)係被提供。該HSM包含一主體界定多數個隔室構製成可供收納罐體，其中該等隔室係排列成一第一排在一第一高度處及一第二排在一比該第一高度更高的第二高度處，且其中於該第一排中之一隔室的至少一部份係在與該第二排中之一隔室的至少一部份相同的水平軸線位置。
依據本揭露的另一實施例，一種構建一HSM總成的方法係被提供。該方法包含形成多數個用於該HSM總成之主體部份的片段；及定位相鄰的片段。
依據本揭露的另一實施例，一種用於一高密度水平儲存模組(HSM)的托架總成係被提供。該HSM包含一主體界定多數個隔室構製成可供收納罐體，其中該等隔室係排列成一第一排在一第一高度處及一第二排在一比該第一高度更高的第二高度處，且其中於該第一排中之一隔室的至少一部份係在與該第二排中之一隔室的至少一部份相同的水平軸線位置。該托架總成包含一框架總成，及致動裝置用以升高一容裝一罐體的桶俾輸送至在該第二高度的第二排。
依據本揭露的另一實施例，一種用於一高密度水平儲存模組(HSM)的托架總成係被提供。該HSM包含一主體界定多數個隔室構製成可供收納罐體，其中該等隔室係排列成一第一排在一第一高度處及一第二排在一比該第一高度更高的第二高度處，且其中於該第一排中之一隔室的至少一部份係在與該第二排中之一隔室的至少一部份相同的水平軸線位置。該托架總成包含一框架總成；及一致動系統用以升高一容裝一罐體的桶俾輸送至在該第二高度的第二排。
依據本揭露的另一實施例，一種將一罐體裝載於一高密度水平儲存模組(HSM)中的方法係被提供。該HSM包含一主體界定多數個隔室構製成可供收納罐體，其中該等隔室係排列成一第一排在一第一高度處及一第二排在一比該第一高度更高的第二高度處，且其中於該第一排中之一隔室的至少一部份係在與該第二排中之隔室的至少一部份相同的水平軸線位置。該方法包含在該第一高度將一裝著一罐體的桶接收於一托架總成之一框架總成中，及將裝著該罐體的桶升高以將該罐體輸送至該第二高度的第二排。
在於此所述的任何實施例中，該HSM可更包含通風裝置於每一個該等隔室中，包含通風徑道具有實質上垂直的徑道。
在於此所述的任何實施例中，每一隔室可為相鄰至少二個其它隔室，較好是相鄰於至少三個其它隔室，又較好是相鄰於至少四個其它隔室。
在於此所述的任何實施例中，各隔室的截面形狀可為多邊形。
在於此所述的任何實施例中，至少一些該等隔室的截面形狀可為六邊形。
在於此所述的任何實施例中，該多數個隔室可被排列成一交錯的構態。
在於此所述的任何實施例中，該HSM可更包含一屋頂在該主體上。
在於此所述的任何實施例中，該屋頂可具有耐抗撞擊裝置，較好包含一或更多的如下元件：一耐抗撞擊的聚合物覆套；一強化混凝土板以預先變形的鋼管支撐；半管；一預先拉緊的混凝土板。
在於此所述的任何實施例中，該屋頂可僅被該等前後壁所支撐。
在於此所述的任何實施例中，至少一第一垂直徑道可由各進風口延伸至各隔室，且至少一第二垂直徑道可由各隔室延伸至各出風口。
在於此所述的任何實施例中，該HSM可更包含一托架總成用以將該罐體升高至該第二高度。
在於此所述的任何實施例中，該主體部份可被模組化並由多數個片段製成。
在於此所述的任何實施例中，該多數個片段可被垂直地層疊在另一者頂上。
在於此所述的任何實施例中，相鄰的片段可被僅使用一垂直附接系統來互相附接。
在於此所述的任何實施例中，該垂直附接系統可包含多數個垂直定向的孔在相鄰片段的壁中，及連接該等孔的繫結物。
在於此所述的任何實施例中，該多數個片段可被由強化混凝土製成。
在於此所述的任何實施例中，一種構建的方法可更包含垂直地附接相鄰的片段。
在於此所述的任何實施例中，該框架總成可被摺疊成一移行構態，並展開成一揚升構態。
在於此所述的任何實施例中，該托架總成可更包含一輸送總成構製成可與一軌道配接。
在於此所述的任何實施例中，該框架總成可包含一抓捕器總成用以與一支撐滑橇耦接來載送該桶。
較佳實施例之詳細說明 以下所述的詳細說明係與所附的圖式相關連，其中類似的標號表示類似的元件，乃要作為揭露的主題內容的不同實施例之一描述，而非意要表示只有該等實施例。在本揭露中所述之各實施例係僅被提供作為一舉例或說明，而不應被視為較佳或優於其它的實施例。於此提供的說明例非要成為統括的，或意要將本揭露限制於所揭述的精確形式。類似地，於此所述的任何步驟係可與其它的步驟或步驟的組合互換，而來達到相同或實質上類似的結果。
在以下說明中，許多特定的細節會被描述而來提供對本揭露的實施例之一徹底的瞭解。但是，一精習於該技術者將會易知，本揭露的許多實施例亦可被實施而不用某些或全部的該等特定細節。在某些情況下，泛知的製程步驟未被詳細描述，俾免不必要地模糊本揭露的不同態樣。又，應請瞭解本揭露的實施例可以使用於此所述之任何特徵的組合。
本揭露的實施例係有關例如用於放射性材料的乾儲存和蔽護，以作為通風的罐體儲存系統而具有模組化構造的水平儲存模組(HSM)，及其製造方法。製造的方法可包括生產、建造及/或裝配。請參閱圖1和2，一依據本揭露之一實施例構建的高密度HSM總成10係被提供。
圖1和2之所示實施例中的HSM 10包含一主體20界定出多數個隔室22構製成可收納罐體C等，其可容裝放射性材料。該主體20包含一正面24，一後壁26，及多數個內分隔壁28等會界定該多數個隔室22。
該HSM 10包含多數個前進入孔30導通至每一該等隔室22用以支撐個別的罐體C。屏蔽內(未示出)可在該等罐體C已收納之後被用來關閉該HSM 10的前進入孔30等。一屋頂或蓋32可被與該等分隔壁28一體地構建，或能被與該主體20分開地製成，而當該HSM 10在現場組合以供使用時再置於該主體20頂上，如更詳細說明於後。
在該等隔室22內部，該等罐體C可貼置於適當的承置裝置34上，譬如枕塊、軸承塊、或軌道或其之任何組合(見圖5中的枕塊234)。該等罐體C可例如藉沿著軌道或軸承塊被推入該等進入孔30中，或藉被下放於該等支撐枕塊上而被嵌入，如更詳述於後者。該等進入孔30的尺寸以及軌道、枕塊、或軸承塊的構形及/或尺寸能被用來容納具有不同直徑的罐體C。
該HSM在該等空穴的前面和後面包含提供物等可供將該罐體C扣持於水平定向(假使有一地震事件)。在一實施例中，該罐體C可在該隔室空穴36內自由滑動至某一程度。在一實施例中，該罐體C可被錨定於該等枕塊以防止顯著的滑動。
在本揭露之一實施例中，各隔室22會與至少一其它隔室22共用一共同的分隔壁28。在另一實施例中，各隔室22會與至少二其它的隔室22共用一共同的分隔壁28。
在圖1和2所示的實施例中，該HSM 10包含五個隔室22可供收納五個分開的罐體C。該五個隔室22係排列成一交錯構形具有一底排40及一頂排42。一舉例的交錯構形係被示於所示實施例中，而使該等隔室排列成在一第一高度處的第一排，及在一比該第一高度更高之第二高度處的第二排，且其中該第一排中之一隔室的至少一部份係在與該第二排中之一隔室的至少一部份相同的水平軸線位置。就此，於該第二排中的隔室不可以直接地置設於第一排中的隔室頂上。取代地，該等隔室可為交錯的，且沿一水平軸線只有一些重疊點。
在一實施例中，各隔室22係相鄰於至少二其它隔室22。在另一實施例中，相鄰的隔室22可共用一共同的分隔壁。該等頂隔室22係相鄰三個其它的隔室22。該底中央隔室22係相鄰四個其它的隔室22。
在所示實施例中，各隔室22的截面形狀為多邊形。在其它實施例中，該等隔室22可具有圓曲的壁而非平直的壁，或其之一組合(例如一鑰匙孔形狀)。在其它實施例中，該等隔室22可具有一圓的形狀。在另一實施例中，其結構可具有一蜂巢構形包含多數個相鄰的六邊形胞穴等。通至該等隔室22的前開孔可被選自各種不同的形狀，譬如圓曲形，部份圓曲配有其它形狀，及圓曲形而在其它位置有其它的開孔以容許滾輪陣列或其它裝置能被插入該HSM隔室22中。
在一非限制例中，該等隔室22的至少一部份之截面形狀可為六邊形。該隔室亦可具有其它的多邊形狀，譬如三角形、矩形、或五邊形。在圖1和2所示的實施例中，於該底排40中的隔室22具有一五邊的截面形狀。頂排的隔室22具有五邊，且被設計成能與底排的五邊式樣配接。
雖所示係為包含五個隔室排列成一蜂巢構形，但其它的交錯構形和排列方式亦在本揭露的範圍內。如非限制例等，隔室的數目、隔室的排列、排的數目，及/或該等隔室的截面形狀等皆可改變。如一例，圖4中的實施例係為一交錯式HSM具有十一個隔室。如另一例，一HSM可包含具有非六邊形截面形狀的隔室，其會與至少一其它的隔室共用一共同的分隔壁。在圖5中，該HSM 210包含鑰匙孔狀的隔室222。在另一實施例中，一HSM可包含三或更多排的隔室。
依據本揭露之實施例的HSM可被由強化混凝土製成。例如，屏蔽牆可被以鋼纖維混凝土製成。其它的混凝土類型譬如被以力條、重載物、鋼或其它類型的纖維強化者。
先前設計的HSM包含加強的放射性屏蔽性能，防震能力，排熱能力，及阻抗破壞行為的堅固性。且，先前設計的HSM係非現場(或靠近現場)製造的，故在該蔽護現場處不需要任何較大的結構。本揭露的實施例亦被設計成能符合此等標準。
依據本揭露的HSM係被設計成相較於先前設計的HSM每一罐體會有一減少的HSM足印，以增加一特定儲存陣列的儲存能力。請參閱圖4，一先前設計的HSM陣列係被示出，包含2x11個水平排列的HSM。相較地，一依據本揭露之一實施例的交錯式2x11個HSM陣列會有一顯著減少的足印面積。於此例中，該減少的交錯式HSM足印係大約為先前的HSM水平陣列的50%。
一HSM模式102陣列與一交錯式HSM陣列的併排比較係被示於圖3中。
一依據本揭露之實施例設計的HSM之高度可為比先前設計的HSM更高(見圖3)，例如，一增加高度為大約20吋至大約40吋(大約50至100公分)。儘管該高度增加，但該高密度HSM 10的交錯式陣列容許用於HSM構造的強化混凝土減少在一大約30至45%的範圍內。
該HSM係被一混凝土墊支撐，其必須符合核子管理委員會(NRC)或任何其它核子用完燃料管理規制當局所發佈的要求。該HSM減少的足印亦會由於對混凝土墊長度、混凝土硬度、砂土堅硬度，及其它砂土條件等之減少的需求，而容許在與該混凝土墊相關聯的費用和複雜性有一減少。該HSM可被錨定於該墊或可自由滑動。
如在圖4中可以看出，本揭露的HSM 10可被背對背地排列成一陣列以最大化該空間的使用。
請參閱圖1和2，該HSM 10包含一屋頂或蓋32含有多數個出風口44位在該等隔室22上方。進風口46等係位在該HSM 10的底部於該等隔室22下方。為減少來自該等進風口或出風口的輻射劑量，該等通風口可以包含劑量減少硬體，譬如管、板，或任何其它適當的硬體。可附加或另擇地，狗腳進風口及/或出風口能被用來減少劑量。出風口蓋亦能被用來減少劑量。
在所示實施例中，每一隔室22皆具有其自己實質上垂直的氣流徑道。至少一第一徑道48會由各進風口46延伸至各隔室22，且至少一第二徑道50會由各隔室22延伸至各出風口44。若系統包含一底部位置用於該等進風口46及一頂部位置用於該等出風口44會是較有利的，因為在一水災事件時較不可能該等進風口46和出風口44兩者皆阻塞，乃視該水災的水高度而定。
在另一實施例中，一來自該底排40中之一隔室22的頂通風孔在通風至環境空氣之前可通風至該頂排42中的另一隔室22內。
相較於先前設計的HSM，本揭露的HSM 10之高度增加，會補償由底排40的隔室22之熱移除。此外，尺寸適用於該等隔室22的空穴36可包含間隔以供該等隔室22內部表面與該罐體C外表面之間的熱屏蔽。
此外，該HSM 10可在其主體20的後壁或側壁中包含附加的通風口(例如參見圖1中的側蓋通風口52)。因此，該HSM 10每一模組可包含多於一個進風口和多於一個出風口。
除了一共同的蓋32以外，該HSM 10可更包含一加強的屋頂設計用以增加對飛彈和飛行器衝撞或任何其它撞擊或爆炸負載的阻抗力。在圖6～8所示的實施例中，另擇的屋頂設計係被提供。該等舉例的屋頂設計會提供一種衝擊分散物，且可被個別地使用或互相組合在一起，並可被應用於屋頂和牆壁。在圖6中，該HSM 210包含一強化混凝土板260及預先變形的鋼管262等在屋頂232頂上。在圖7中，該HSM 210包含一系列相鄰的半管270等在屋頂232上。在圖8中，該HSM 210包含一預先拉緊的混凝土板272在屋頂232上。
在某些實施例中，該屋頂232可被襯以一耐抗衝擊的聚合物覆套用於飛彈防護及/或被重度強化成能阻抗飛行器衝撞。在本揭露之一實施例中，該屋頂232係全部被支撐於該HSM 10的前壁24和後壁26上，而沒有顯著的負載被傳送至內部分隔壁28等。
一交錯式高密度HSM 10的有利效果包含如下。該HSM 10相較於先前設計的HSM含有增加的自體屏蔽，至少部份由於沒有間隙的單體結構。又，該高密度HSM 10會減少大約50%之來自該HSM陣列屋頂的天空輻射和直接劑量，因為該等底排40的隔室22係沒有屋頂。此外，來自該等底排HSM屋頂通風口的天空輻射劑量會有一顯著的減少，因為該等通風孔有長煙囱。在該HSM底排陣列的劑量減少硬體會減少進風口劑量率。
依據所示實施例之至少一些該等隔室22具有六邊形截面形狀的HSM 10的其它有利效果包括，在空間和材料的使用有改良的效率，相較於一矩形陣列會有增加的混凝土表面積包圍著個別的罐體以供傳熱，及在一交錯式結構中會有較佳的重量分佈，可造成改良的結構強度。此外，類似於一矩形陣列相鄰的模組會互相自體屏蔽，而相較於一矩形陣列在該屏蔽有效性沒有一折損的標度。又且，該六邊形截面形狀對壓縮強度和抗拉強度係為一特別有效率的形狀。
除了耐抗爆炸、飛彈或飛行器的衝擊負載以外，本揭露的HSM係更設計成對地震事件有增加的耐抗性。該單體陣列會提供高地震耐抗性。增加該單體陣列的尺寸和該等隔室的數目能提供更強的抗震性能及一較低的重心。該單體陣列可在該墊上自由滑動，而不需要一高地震墊設計。此外，該等隔室和通風流道係可看見的，且可在一地震或其它類型的事件譬如水災或海嘯之後容易地檢查其整體性。
本揭露的HSM 10可被製造成模組化以簡化在定位單件地製造和裝運或鑄造，如更詳述於後者。
請參閱圖9～11，一HSM 10的單件鑄造方法現將被描述。該HSM總成10包含一主體部份20具有多數個片段或層70、72、74(見圖11)，其能被構建在另一者頂上。
該等鑄造層會使用一構建接合技術，如更詳述於後者。在所示實施例中，該主體部份20係分成三層；但是任何主體部份的層數皆在本揭露的範圍內。
在圖11所示的實施例中，該主體部份20的三層70、72和74在穿過該等隔室22的水平面中於各層之間具有構造接點。在本揭露之一實施例中，該各段70、72和74之尺寸、形狀和重量的至少一者係實質上類似的。該“實質上”乙詞被用於此係指在該產業中的工程容差之一可接受的範圍內。在本揭露之範圍內的其它水平層中，該各段70、72和74之尺寸、形狀和重量的至少一者並非實質上類似的。
依據本揭露之一實施例，一種製造該分層主體部份20的方法現將被描述。該模組化分層HSM總成10可被使用強化混凝土(或其它類型的混凝土)來構製，其係被澆注於一金屬及/或木模中(如圖9中所示)。該主體部份20的第一層70係澆注於該等模中，且被容許硬化。然後，該主體部份20的第二層72會被形成並澆注於該硬化的第一層70頂上的模中(如圖10中所示)。後續地，該第三層74會被澆注於硬化的第二層72頂上之模中(如圖11中所示)。該屋頂或蓋32可被分開地形成，或可被形成於該硬化的第三層74頂上或作為其之一部份。
藉著對抵硬化的前一層來鑄造後續之層，該等接點係幾乎不能看見。
因為以多層70、72和74等來鑄造，相較於一單體單元的HSM，在各層中的靜水壓力會實質上以一直線關係減少至該層高度。因該靜水壓力減少，故在各層70、72和74中的尺寸偏差之可能性會顯著地減少。如一非限制例，以一三層的概念而言，各層中的靜水壓力係可以一直線關係減少至該層高度，成為一可相比的單體單元HSM中之靜水壓力的大約1/3。類似地，以一兩層的概念而言，各層中的靜水壓力係可減少至一可相比的單體單元HSM中之靜水壓力的大約1/2。
又，用於製造該模組化分層HSM總成10的模係較便宜且更可靠，因為它們不須要被堅硬化用以應付一可相比的單體單元HSM之高度需求。
雖然所述為使用單一模，但應請瞭解針對該主體部份20的各種不同片段使用多個模亦在本揭露的範圍內。
一適當的垂直附接系統可包含使用繫結物76，譬如力條繫結物或力條接結技術。當該層70形成及配置時，垂直力條係保留曝露的。該等力條嗣會被接結並繫緊於層72的力條。類似地，垂直力條會由層72延伸至層74中，並與該層74中的配接力條接結。其它的垂直附接系統亦在本揭露的範圍內。
現回到圖2，使用一水平片段附接方法來製造該分段主體部份20的另一種方法現將被描述。該模組化分層HSM總成10可被使用強化混凝土來構建，其係澆注於單一模中。該等片段80、82、84、86、88和90係沿著該等通風路線被區分。該蓋32可被分開地形成，或可被形成於完全硬化的主體部份20頂上。一水平附接系統，譬如一柱拉緊系統或任何其它適當的附接系統，可被用來附接該各片段80、82、84、86、88和90。一類似的製造方法可被用於形成其它的垂直片段。 (托架總成)
現請參閱圖12～18，一托架總成120及用於升高一罐體C以供由一桶K送入一HSM 10的頂排42中之一進入孔30內的方法現將被描述。該托架總成120包含一框架總成122具有第一和第二框架部份124和126用以承納一裝有一罐體C的桶K。該第一和第二框架部份124和126係以一接合臂128互相連接(其於圖12中係被示出在一摺疊位置，而於圖13中係在一伸出位置)。
該托架總成120係被一輸送裝置支撐，所示為多數個輪子130，而使該托架總成120能被沿該HSM 10定位在許多位置或在該儲存設備中。請參閱圖12和13，該等輪子130可相對於該框架總成122樞轉以容許多方向移行。
該輸送裝置亦可包含輪子以外之其它適當類型的輸送物，譬如軌道、滾輪、軸承墊、軸承表面、空氣滑橇，及其組合物等。在所示實施例中，該等輪子130係構製成可側向移行以將該托架總成120定位在該HSM 10處，且亦可供摺疊和展開(比較圖12和13中的托架總成120之構態)。
如比較圖12和13可以看出，該托架總成120可被摺疊以供緊縮收存及在該儲存設備中移動。當到達一要揚升的位置時，該托架總成120能被展開成其揚升構形(見圖13)。如在圖13中所見，寬度伸展係可藉移動該第一和第二框架部份124和126彼此向外分開來達成。接合臂128包含第一和第二臂部140和142及一肘接器144。該等臂部140和142會相對於該第一和第二框架部份124和126及該肘接器144旋轉以供臂伸展。當該接合臂128伸展時，該第一和第二框架部份124和126會彼此相距一適當距離以承接一要被升高的桶K(見圖15)。比較圖13和14，當該肘接器144在其完全伸展位置時，一鎖定部份146能被移動至一鎖定位置來覆蓋該肘接器144，並防止其在使用時彎曲。用於該接合臂128的其它鎖定構造亦在本揭露的範圍內。
如在圖14中可見，該托架總成120已展開成其承納及揚升構態，並移至與該HSM 10耦接。該托架總成120包含一穩定化系統用以穩定化該托架總成120及/或將該托架總成120固定於該HSM 10，以防止在一地震事件時移動，其可能在傳送過程中發生。該穩定化系統包含一地錨或外支架系統150，被示為第一和第二錨152和154可由一第一未銜抵位置(見圖12)佈展至一第二銜抵位置(見圖14)，係被用來當該托架總成120承接於一傳送位置時使它穩定化。在該地錨系統中之任何數目的錨或外支架(譬如一個或多於二個)皆在本揭露的範圍內。
該穩定化系統更包含一HSM錨系統160。在所示實施例中，該HSM錨系統160包含第一和第二垂直臂162和164，構製成能與該HSM 10的正面抵接。該等臂162和164係分別附接於該第一和第二框架部份124和126的前面。各該臂162和164包含一各別的伸出部份166和168可供與該HSM 10的水平頂表面抵接。當該托架總成120移向並接近該HSM 10時，該等臂162和164會相對於該框架總成122向上升高，而使該等伸出部份166和168置於該HSM 10的頂表面上方(見圖13)。當該托架總成120固定於其傳送位置時，該等臂162和164會相對於該框架總成122向下縮回，以使該等臂162和164與該HSM 10之實質上垂直的前表面抵接，並使該等伸出部份166和168與該HSM 10之實質上水平的頂表面抵接(見圖14)。
同時，該地錨或外支架系統150可被配佈，以使該輸送裝置不能作動。如在圖14中可見，若該地錨系統150展開則輪子130會升離地面，並可相對於該框架系統122自由樞轉。
現請參閱圖15，一拖車T包含一滑橇S固持著一桶K容裝著一罐體C會接近該托架總成120。該拖車T支撐著該滑橇S和桶K朝該HSM 10滾移，並被容納於該托架總成120的第一和第二框架部份124與126之間。
請參閱圖16，來自該托架總成120的抓持裝置170會與該滑橇S銜接，以將該滑橇S固定於該托架總成120內，並防止其在揚升時移動。
請參閱圖17和18，該托架總成120的揚升細構現將被描述。該托架總成120包含多數個揚升致動器或撞擊限制器172等，可供用以將該滑橇S和桶K由一第一高度位置(見圖17)移動至一第二高度位置(見圖18)。該用以將該滑橇S和桶K由一第一高度位置移動至一第二高度位置的揚升機構包含多數個故障安全機構，其可包含吸震器、撞擊限制器、齒條和齒輪掣子及摩擦制動器，液壓負載保持及安全電路。其它的揚升系統亦在本揭露的範圍內。
比較圖17和18，該托架總成120會將該固持一容裝著一罐體C的桶K之滑橇S由一第一地面水平高度位置升高至一第二高度位置。在該第二高度位置時，一罐體C會被由一桶K傳送至一HSM 10之頂排42的一進入孔30中。當該滑橇S和桶K在該第二高度位置時，一直線致動器，被示為一伸縮衝推裝置R會伸出，而將該罐體C推出該桶K外並進入一HSM 10之頂排42的該進入孔30中。
雖所示和說明為一用以將一罐體C裝入一HSM 10之頂排42之一進入孔30中的裝載程序，但該托架總成120亦能被用於一由一HSM 10之頂排42之一進入孔30中移除一罐體C的卸載程序。就此，該伸縮衝推裝置R亦可被用來將該罐體由該HSM 10之頂排42的空穴36中撤出並將其拉入該桶K內。在撤出之後，該托架總成120會將該固持著一裝有一罐體C之桶K的滑橇S由該第二高度位置降低至該第一地面水平高度位置。
作為該HSM 10中用以滑動傳送該罐體進出該HSM 10之隔室22的滑軌之一變化例，一如後所述之減少摩擦的水平傳送裝置220亦可被用來傳送該罐體C進出該HSM 10的隔室30。
雖所示為揚升至一第二高度位置，但本揭露的實施例亦可被構製成能揚升至更高的高度位置，例如，在具有多於兩排隔室的HSM 10中。
現請參閱圖19-25，一種依據本揭露之另一實施例的托架總成320和用於載送及/或升高一罐體C以由一桶K傳送至一HSM 10的頂排和底排之進入孔30中的方法現將被描述。圖19-25的托架總成320係實質上類似於圖12-18的托架總成120，除了一些不同處，譬如該托架總成在軌道上的輸送，該滑橇的固定於該托架總成，及該滑橇的升高。用於圖19-25的實施例之類似的標號係被用於圖12-18之實施例中的類似部件，唯除該300標號系列。
該托架總成320包含一框架總成322具有第一和第二框架部份324和326可供承納一裝著一罐體C的桶K。該第一和第二框架部份324和326係連接於一或更多個接合器328(在所示實施例中係示為二接合器)。所示實施例的接合器328是彎曲的，俾當一桶K和滑橇S在一上位時(例如參見該桶K和滑橇S在圖23中的定位)能容納它們。該托架總成320在圖19中係被示為在一伸展位置，但如同圖12-18的前述實施例之托架總成120，亦可被縮回至一縮回位置(例如參見圖12)。
該托架總成320係被一輸送總成支撐，所示為多數個輪子330，而使該托架總成320能被沿該HSM 10定位在許多位置，或在該儲存設備中。該等輪子330可相對於該框架總成322樞轉以容許多方向移行。該等輪子330亦可被構製成能與一或更多的軌道332對準，如在圖20-23中所示。該等軌道332會延伸所安裝的HSM 10之長度，以提供該托架總成320的方向及位置精確性。該等軌道332的間隔和該托架總成320的雙向對稱性可容許供用於一雙陣列的HSM 10中(見圖20)或一單陣列的HSM 10中(見圖22)。
請參閱圖20-23，一種用以將一罐體C裝入一HSM 10中的方法現將被描述。現請參閱圖21，一拖車T包含一滑橇S固持一桶K裝著一罐體C接近定位在軌道332上的托架總成320。支撐著該滑橇S和桶K的拖車T係容納於該托架總成320的第一和第二框架部份324和326之間。
請參閱圖22，當該拖車T被由該滑橇S底下移除並準備與該HSM 10之一特定隔室22對準時，該托架總成320會與該滑橇S銜接以將該滑橇S固定在該托架總成320中。請參閱圖19和24，抓捕器370係構製成能與位在該傳送滑橇S上的凸耳(未示出)銜接。該等抓捕器370係置設在其頂部位置(見圖24)，嗣該等抓捕器370會被降低來與該傳送滑橇S上的凸耳銜接(見圖25)。若該等抓捕器370下降，則它們會與該等凸耳鎖固地銜接。
在本揭露之一實施例中，該托架總成320包含四個抓捕器370能與該傳送滑橇S上的四個凸耳銜接。其它數目的抓捕器和凸耳亦在本揭露的範圍內。又，該等抓捕器370亦可被構製成能與該桶K或該滑橇S銜接。該托架總成320的其它支撐臂亦可在該滑橇S被該托架總成320支撐時被帶入鎖定位置。
請參閱圖23，該托架總成320會被沿該等軌道332移動以將該桶K定位在該HSM 10之一特定隔室22處。當該滑橇S和桶K被對準時，一直線致動器，被示為一伸縮衝推裝置R，會伸出而將該罐體(未示出)推出該桶K外，並進入該HSM 10的該隔室22內。
於圖20-23中，該罐體能被存放在該底排之一隔室22內。但是，該托架總成320亦可被構製成能將該罐體升高至該頂排中的上層隔室22(請參圖22)。
請參閱圖19、24和25，該托架總成320的揚升細構現將被描述。該托架總成320包含多數個揚升裝置372可用以在一第一高度位置(見圖25)至一第二高度位置(見圖24)之間移動該滑橇S和桶K。該托架總成320上之四個抓捕器370的每一者係被一揚升裝置372譬如一螺紋起重器垂直地支撐和移動。各起重器可被以一電動或液壓馬達驅動。其它的揚升系統亦在本揭露的範圍內。
本揭露的原理，代表性實施例，及操作模式等已被描述於以上說明中。但是，本揭露之意圖要受保護的態樣不應被釋為限制於所揭的特定實施例。且，於此所述的實施例係被視為舉例說明而非限制性的。應請瞭解差異和變化可被其他人作成，及使用的等效物等，並不偏離於本揭露的精神。因此，顯然地欲圖的是所有該等差異、變化和等效物皆落諸於本揭露之如所請求的精神和範圍內。
本揭露的實施例中要被請求之一排他所有權或特許係如下界定。
10‧‧‧水平儲存模組(HSM)20‧‧‧主體22、222‧‧‧隔室24‧‧‧正面26‧‧‧後壁28‧‧‧分隔壁30‧‧‧進入孔32‧‧‧蓋34‧‧‧承置裝置36‧‧‧空穴40‧‧‧底排隔室42‧‧‧頂排隔室44‧‧‧出風口46‧‧‧進風口48‧‧‧第一徑道50‧‧‧第二徑道52‧‧‧附加通風口70、72、74、80、82、84、86、88、90‧‧‧片段76‧‧‧繫結物120、320‧‧‧托架總成122、322‧‧‧框架總成124、324‧‧‧第一框架部份126、326‧‧‧第二框架部份128‧‧‧接合臂130、330‧‧‧輪子132、332‧‧‧軌道140‧‧‧第一臂部142‧‧‧第二臂部144‧‧‧肘接器146‧‧‧鎖定部份150‧‧‧地錨系統152、154‧‧‧地錨160‧‧‧HSM錨系統162、164‧‧‧臂166、168‧‧‧伸出部份170‧‧‧抓持裝置172‧‧‧撞擊限制器210‧‧‧HSM220‧‧‧水平傳送裝置232‧‧‧屋頂234‧‧‧枕塊260‧‧‧強化混凝土板262‧‧‧鋼管270‧‧‧半管272‧‧‧預拉緊混凝土板328‧‧‧接合器370‧‧‧抓捕器372‧‧‧揚升裝置C‧‧‧罐體K‧‧‧桶R‧‧‧衝推裝置S‧‧‧滑撬T‧‧‧拖車
本揭露的以上態樣和許多的隨附優點當配合所附圖式來參閱以下的詳細說明時將會變得更容易瞭解，其中： 圖1為一依據本發明之一實施例的高密度水平儲存模組(HSM)之一立體圖； 圖2為圖1的高密度HSM之一切開正視圖； 圖3A、3B示出一先前設計的HSM排列和圖1的高密度HSM等兩種系統的相較正視圖； 圖4A～4D示出一先前設計的HSM排列與另一依據本揭露之實施例的排列之相較正視圖和頂視圖； 圖5為一依據本揭露之又另一實施例的高密度HSM之一立體圖； 圖6～8為依據本揭露的實施例之各種用於高密度HSM的不同屋頂設計之立體圖； 圖9～11為示出依據本揭露之一實施例之一種製造高密度HSM的方法之立體圖； 圖12～18為示出依據本揭露之一實施例的托架總成及升高一罐體以載入一高密度HSM之頂排的隔室中之各順序步驟的立體圖；及 圖19～25為示出依據本揭露的另一實施例之托架總成及升高一罐體以載入一高密度HSM之頂排的隔室中之各順序步驟的立體圖。
10‧‧‧水平儲存模組(HSM)
20‧‧‧主體
22‧‧‧隔室
24‧‧‧正面
26‧‧‧後壁
28‧‧‧分隔壁
30‧‧‧進入孔
32‧‧‧蓋
36‧‧‧空穴
40‧‧‧底排隔室
42‧‧‧頂排隔室
44‧‧‧出風口
46‧‧‧進風口
52‧‧‧附加通風口
C‧‧‧罐體

Claims (16)

  1. 一種水平模組(HSM)，其用以儲存含有一放射性材料的多個罐體，該水平模組包含：界定多數個隔室之一單一主體，每個隔室構製成可供收納該等多個罐體中的一個罐體，其中該等隔室包含在一第一高度處之一第一排的數個隔室及在一比該第一高度更高的第二高度處之一第二排的數個隔室，其中該等隔室係藉由數個分隔壁分開；以及多個罐體支撐件，其被固定至該等分隔壁並構製將該等多個罐體支撐在該等多個隔室的一對應隔室內的中心，使得該等罐體與該等分隔壁分隔開，且該第一排的隔室中的罐體與該第二排的隔室中的罐體不會垂直地重疊；其中該第二排的隔室之一較低部分係處在一比該第一排的隔室之一較高部分更低的高度處。
  2. 如請求項1之HSM，更包含在該等多個隔室的各者中之通風裝置，其包括了具有實質上垂直的數個徑道之數個通風路徑。
  3. 如請求項1之HSM，其中各隔室係相鄰至少二個其它隔室。
  4. 如請求項1之HSM，其中各隔室的截面形狀是多邊形。
  5. 如請求項1之HSM，其中該等隔室的截面是六邊形。
  6. 如請求項1之HSM，其中該等多個隔室係 排列成一交錯構形。
  7. 如請求項1之HSM，更包含在該主體上的一頂部。
  8. 如請求項7之HSM，其中該頂部包括多個出風口，其中每個出風口與該等多個隔室中的一對應者呈流體連通。
  9. 如請求項7之HSM，其中該頂部係僅被該主體的一前壁和該主體的一後壁所支撐。
  10. 如請求項1之HSM，更包含多個氣流徑道，其中各氣流徑道會由一較低的進風口延伸至該等多個隔室的一對應隔室，以及由該對應隔室延伸至一較高的出風口。
  11. 如請求項1之HSM，更包含一托架總成，其用以升高該罐體至該第二高度。
  12. 如請求項1之HSM，其中該主體部份係被模組化，並由多個片段製成。
  13. 如請求項12之HSM，其中該等多個片段係垂直地層疊在彼此的頂上。
  14. 如請求項12之HSM，其中相鄰的片段係僅使用一垂直附接系統來互相附接。
  15. 如請求項14之HSM，其中該垂直附接系統包含在相鄰的片段之壁中的多個垂直定向的孔，及連接該等孔的繫結物。
  16. 如請求項1之HSM，其中該等罐體支撐件 包含數個軸承塊。
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