RY-I乏燃料运输容器维保实施及经验反馈

随着我国核工业几十年的发展,核电站及其他研究堆产生的放射性废物逐渐增多,对于放射性废物与乏燃料的运输需求也与日俱增,而乏燃料安全运输的关键在于运输容器。RY-I乏燃料运输容器是49-2反应堆和49-3反应堆的乏燃料运输容器,它由核工业总公司第二研究院设计,1990年10—12月在523厂核容器试验场对RY-I乏燃料运输容器按《放射性安全运输规定》进行了正常运输条件下和事故状态下的实验,获得了成功。主要介绍RY-I乏燃料运输容器的维保,对RY-I乏燃料运输容器进行外观检查、结构检查、密封检查,确保其在维保后能够正常使用。对维保过程中的工作进行总结,例如:维保过程中需要更换O形圈,清理容器内壁,打压做密封检查。对维保过程中出现的问题进行原因分析,改进和经验反馈。

核电新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料寿命预测

核电新燃料运输容器长期服役寿命主要受限于填充在壳体中起防震和隔热作用且不可更换的硬质聚氨酯泡沫材料。为评估填充在新燃料运输容器中的硬质聚氨酯泡沫材料的老化寿命,分别在不同温度条件下对硬质聚氨酯泡沫材料进行加速热氧老化试验,定期监测其压缩性能、颜色及微观形貌变化规律,分析其热氧老化行为。根据聚氨酯泡沫材料在不同温度下的压缩强度变化规律,获得聚氨酯泡沫材料在不同温度条件下的老化失效时间,采用阿伦尼乌斯方程外推法预测其在实际服役温度条件下的老化寿命。结果表明,聚氨酯泡沫材料适宜的热氧老化试验温度区间为100~120℃。经微观形貌观察,新燃料运输容器聚氨酯泡沫填充材料在热氧老化试验期间发生泡孔塌陷和泡孔壁破裂的现象,导致压缩强度下降。通过计算分析,在新燃料运输容器设计最高使用温度38℃条件下,预测聚氨酯泡沫材料服役寿命为54 a,能够满足30 a的设计要求。

百吨级乏燃料运输容器托架设计及验证分析

百吨级乏燃料运输容器托架是对百吨级乏燃料运输容器进行厂外运输、厂内转运、水平提升和翻转操作的重要辅助设备。本文首先分析托架在容器运输及操作过程中应实现的功能,根据功能及接口要求对托架进行结构设计,并选取托架材料。其次选取设计准则,并根据设计准则对托架主要承载部件进行力学分析,以验证托架结构设计及材料选取的合理性,能够保证运输及操作容器的安全性。最后设计试验方案,进一步确保托架结构设计能够满足功能要求和安全要求。

乏燃料运输容器减震器应用及研究现状

目的了解国内外乏燃料运输容器减震器的成熟结构形式,分析应用技术的主要特点,整理现有减震器缓冲材料的材料特性和研究现状,为国内减震器设计发展提供一定参考。方法综述国内外代表性乏燃料运输容器的减震器应用现状,分析现有缓冲材料的优缺点和结构设计方面的注意事项。结果目前,国内外乏燃料运输容器多采用木材填充的壳式减震器,在填充材料方面,聚氨酯泡沫、蜂窝铝等工程材料也有应用,此外泡沫铝、碳泡沫、双向瓦楞蜂窝铝等新型材料也被研究用作减震器缓冲材料。结论建议继续增加对新型缓冲材料以及对减震器结构设计的研究,以满足未来国内大型乏燃料运输容器的应用需要,同时建议注重减震器产品的适配性和兼容性,开发系列化产品。

乏燃料运输容器事故工况密封分析研究

目的 为防止放射性物质泄漏,要求乏燃料运输容器在事故工况下保证容器的密封。通过对乏燃料运输容器比例容器事故工况密封分析研究,为乏燃料运输容器密封分析提供依据。方法 为验证假想事故工况乏燃料运输容器的密封性,采用LS-DYNA分析软件,开展乏燃料运输容器比例容器9 m跌落分析,提取密封螺栓跌落过程中的载荷时程和密封面分离量,并在比例容器跌落试验后开展气密性能试验。结果 跌落分析结果表明,比例容器内、外盖在跌落过程中,密封螺栓应力满足限值要求;内、外盖密封面最大分离量小于密封结构有效回弹量。同时跌落后容器的气密性检查试验结果表明其密封性能良好。结论 乏燃料运输容器比例容器的跌落密封分析和气密性试验结果表明,在事故工况下乏燃料运输容器货包能够保证密封要求,该分析方法可用于乏燃料运输容器事故工况的密封分析。

核电站燃料运输通道闸阀的设计

介绍了核电站燃料运输通道闸阀的性能参数和产品结构,对阀门主要零部件应力和阀门模态变形进行分析,按照技术规格书和相关标准对各项性能进行试验验证。

受限空间条件下乏燃料运输容器吊装设备的研究

以大亚湾核电站乏燃料运输容器吊装为例,针对受限空间下无法使用传统大吨位吊装设备的特殊情况,结合空间环境条件及安全要求,创新设计了在多场地、狭小空间具备起重和短距离自主移动功能的吊装设备。利用走行装置、框架结构、顶升装置、横梁伸缩装置、液压系统、电气系统及扁担梁吊具等模块化设计,实现了可升降、可横向伸缩调节、可简易拆卸、能短距离自主移动等功能,适合多场地、多场景下的乏燃料货包装卸作业,为起重行业提供新型起重设备样式,填补了国内乏燃料专用装卸设备空白,可推广发展成为物流场站(货场)或工程物流中大件设备的专用装卸平台。

新燃料运输容器关键部件制造工艺讨论

在金属产品的制造行业里,焊接是一种不可替代的工艺方法,随着我国制造行业的快速发展,工业的技术水平也大幅度提高。焊接作为一种可靠性高、成本低的工艺方式,从焊接方法、焊接设备再到焊接的技术水平都有很大的提高。当然焊接同样具有一定的不可控因素,如焊接变形、焊接缺陷等都会对焊接产品质量产生影响,使产品质量存在一定的不可控因素。本文主要讨论了在新燃料组件运输容器制造过程中不锈钢焊接的具体工艺方式及焊接过程的变形控制。

钢铁大宗原燃料运输中的风险评估与管理策略研究

此研究旨在对钢铁大宗原燃料运输的风险评估与管理进行深入研究。首先,分析了钢铁大宗原燃料运输的特点和多样化的风险源,包括运输规模庞大、运输模式复杂、气候恶劣及不可控的外部因素。其次,构建全面的风险评估方法和指标体系,科学准确地识别、评估风险程度和潜在影响。在风险管理方面,提出了科学合理的风险管理框架与策略,包括风险控制、应急响应和事故预防措施,并结合先进技术,如物联网、传感器和远程监控系统,提出有效的风险管理措施。最后,对钢铁大宗原燃料运输的风险管理进行了分析,探讨了改进与优化的方向。此研究的成果对于提升钢铁大宗原燃料运输的安全性和可持续发展能力具有重要意义,为行业提供了科学指导和管理策略。

乏燃料运输容器研究进展

目前,国内核电站的乏燃料一般暂存在反应堆保存水池中,随着运行年限的增加,保存水池贮存的乏燃料日趋饱和,急需使用乏燃料运输容器将冷却到一定年限的乏燃料运往最终处置场,因此国内对大型乏燃料运输容器的需求也日益紧迫。此外,随着核电在中国的大力发展,国内对大型乏燃料运输容器的需求也随之加大。文中调研了国外乏燃料运输容器的技术现状及发展趋势,分析了国内的技术基础与发展条件,梳理了乏燃料运输容器的技术特性和结构特性,并就国内研制商用堆乏燃料运输容器给出了合理的建议。

我国乏燃料运输现状探讨

随着我国经济的持续发展,核能作为安全、清洁能源在我国能源战略中地位日益突出。在保证安全的前提下,我国核电机组按照国家规划合理增加,乏燃料的产量也将逐步增加。根据我国核电站乏燃料贮存及外运规则,以及我国核电站主要位于东部沿海,而乏燃料后处理厂处在西北腹地这一国情,必将面临乏燃料的大量、长距离及安全运输的问题。乏燃料运输作为联接核电站与后处理厂或最终处置场的纽带,在维持核燃料循环体系的正常运行上发挥至关重要的作用。对国内外乏燃料运输涉及的运输方式、运输容器、运输安全监管及事故应急体系等问题进行了分析和讨论,对我国乏燃料运输中存在问题的解决提出了建议。

乏燃料运输容器内破损组件检测方法

在乏燃料贮存和运输阶段,卸出时完好的燃料组件存在破损可能,若出现破损,裂变产物就有可能向环境释放,因此乏燃料运输容器解除密封前,需要进行运输容器内破损组件检测工作。本文提出一种破损检测方法,系统介绍了检测工艺方案、破损标志核素的确定及破损检测的可行性分析,并给出破损检测装置的详细设计。该设备已经研制成功并应用于大亚湾核电站乏燃料组件厂内转运,在国内首次检测到乏燃料运输后破损,结果表明,此检测方法可显著提高破损检测的可信度和效率,具有较高的工程应用价值。

SCALE5.1程序系统中蒙特卡罗方法模块与离散纵坐标模块在乏燃料运输容器屏蔽计算中的比较分析

以某型乏燃料运输容器为计算模型,分别利用SCALE5.1程序系统中的一维离散纵标法程序和三维蒙特卡罗方法程序对运输容器进行了屏蔽计算,计算结果表明,两种方法的总当量剂量率结果相对偏差在10%以内。最后对两个模块的应用特点及差异进行了比较分析,为其在乏燃料容器屏蔽计算中的应用提供参考。

乏燃料运输容器屏蔽性能检测技术

我国放射性物质运输安全监管的一项重要内容是对运输容器进行辐射屏蔽性能检测,确保其满足《放射性物质安全运输规程》的要求。在实际对乏燃料运输容器进行辐射屏蔽性能检测时反映出了一些尚需解决的问题和难点,如中子辐射水平测量的可靠性,表面中子辐射水平的准确测量等。本文主要针对乏燃料运输容器屏蔽性能检测中涉及的中子辐射水平测量可靠性开展相关研究。通过分析比较不同类型测量仪器的测量结果,结合乏燃料运输容器外部辐射水平的模拟计算结果,提出优化乏燃料运输容器屏蔽性能检测技术的建议,为技术的完善和乏燃料运输管理工作提供借鉴。

燃料运输设备机液联合仿真研究

燃料运输设备是核电厂装换料系统的重要设备,为了研究燃料运输设备机液耦合系统的动力学特性,建立了机构动力学和液压控制联合仿真模型,对燃料运输设备倾翻过程进行了数值仿真,得到了燃料篮角速度、燃料篮转角、液压缸推力等动态性能参数。结果表明:基于液压驱动的燃料运输设备,其燃料篮可实现燃料组件水平状态与竖直状态的倾翻;在整个倾翻过程中燃料篮运行平稳、制动平稳,最大速度7.98(°)/s,没有出现速度陡变,可实现设计目标。

乏燃料运输船的货舱通风与空调设计研究

根据乏燃料运输的防幅射特点,分析船舶货舱的通风系统设计要求,应用工程计算法,计算货舱的热量和所需空调系统的冷却负荷,为货舱空调系统设计提供依据。基于CFD的大空间气流组织模拟,研究货舱空调的送回风布置对冷却效果的影响。文章采取PLC空调自动控制系统,强调货舱温度的监测要点,提出改进乏燃料运输船货舱温控的节能措施。

压水堆乏燃料运输容器对工作人员的辐射剂量计算

根据NAC-STC型乏燃料运输容器基本参数,用MCNP程序构建乏燃料运输容器、17×17压水堆乏燃料组件和简单人体模型;分别对乏燃料运输容器卡车司机和侧旁工作人员的当量剂量进行计算。计算结果表明:距乏燃料运输容器前端木质减震器1 m处的司机当量剂量为1.82 m Sv/a,距乏燃料运输容器侧面2米处侧旁工作人员的当量剂量为1.78 m Sv/a,均小于(GB18871-2002)《电离辐射防护与辐射源安全基本标准》规定的放射性工作人员剂量水平限值20 m Sv/a,乏燃料运输容器能够满足辐射屏蔽与安全的要求。计算结果将为受人工放射源照射的工人辐射剂量评估提供参考。

核燃料运输车2次缓冲装置的仿真分析

列出核燃料运输车2次缓冲装置的纵向动力学微分方程,采用变步长的Runge -Kuta积分法,对其进行了7种工况下的纵向动力学仿真分析。结果表明,在核燃料运输车上采用3级刚度的2次缓冲装置,满足核燃料货包在各种工况下的纵向加速度≤1 5g的要求。

乏燃料运输容器二维辐射屏蔽优化分析

智能辐射屏蔽优化设计软件平台是基于遗传算法程序和一维离散纵标程序ANISN而开发的一维多目标屏蔽优化程序。使用该程序对乏燃料运输容器进行辐射屏蔽优化设计,构建了乏燃料运输容器多目标优化辐射屏蔽设计的计算模型,对乏燃料运输容器重量和外部剂量率进行了优化计算,并使用蒙特卡罗程序MCNP/4C进行校核计算。优化后乏燃料运输容器重量为原来的81.1%,剂量率下降到原来的65.4%以下。该程序计算结果与MCNP/4C校核计算结果最大偏差小于5%。计算结果证明了优化设计方案的可行性并验证了该程序计算的正确性。

针对核燃料运输的便捷冲击仪研究

针对核燃料运输中的冲击监测问题,提出了一种低成本、便捷式、准确度高的监测方式。该冲击仪利用高集成度的MSP430F4152单片机和可自动捕获冲击的新型i MEMS加速度传感器,配合低功耗的液晶显示屏即可简单有效地充分满足核燃料运输中对冲击监测的需求,最后通过实验验证,证明此便捷冲击仪的准确度及精度均可满足要求。