Blindaje contra las radiaciones de una junta de dilatación de una instalación de generación de potencia.

Una instalación de generación de potencia que incorpora un islote nuclear encerrado dentro de un recinto de confinamiento

(50), comprendiendo el islote nuclear

un tubo (58) de transferencia de combustible que se extiende a través del recinto de confinamiento (50) nuclear para transportar conjuntos de combustible nuclear y los componentes irradiados desde el interior del recinto de confinamiento nuclear hasta el exterior del mismo;

un blindaje (38) macizo contra las radiaciones que rodea al menos una porción del tubo (58) de transferencia de combustible;

una junta de dilatación entre el blindaje (58) macizo contra las radiaciones y el recinto de confinamiento (50) nuclear para acomodarse a las diferencias de la dilatación térmica del blindaje macizo contra las radiaciones y del recinto de confinamiento nuclear; y

un blindaje (10) flexible contra las radiaciones que se extiende entre y al menos parcialmente por dentro de la junta de dilatación.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2010/026007.

Solicitante: WESTINGHOUSE ELECTRIC COMPANY LLC.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 1000 Westinghouse Drive Cranberry Township, PA 16066 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SEJVAR, JAMES.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES... > G21F3/00 (Blindaje caracterizado por su forma física, p. ej. granulados, o por la forma del material)
  • SECCION G — FISICA > FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR > PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES... > Blindaje caracterizado por la composición del material > G21F1/02 (Selección de materiales de blindaje uniforme)

PDF original: ES-2534131_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Blindaje contra las radiaciones de una junta de dilatación de una instalación de generación de potencia Antecedentes de la invención

1. Campo de la invención

La presente invención se refiere, en general, a blindajes contra las radiaciones y, más concretamente, a un blindaje flexible contra las radiaciones que puede llenar una abertura de una junta de dilatación térmica y adaptarse a los huelgos variables existentes dentro de la junta de dilatación debidos a cambios de temperatura sin pérdida de la integridad del blindaje.

2. Descripción de la técnica relacionada

En una planta de energía nuclear típica, especialmente las que emplean reactores de agua a presión, la vasija a presión del reactor, utilizada para generar calor, así como los demás componentes, por ejemplo los generadores de vapor, las bombas, los presurizadores, y la tubería asociada, están alojados en una construcción de confinamiento. Típicamente, una construcción de confinamiento puede estar fabricada en hormigón, acero inoxidable, una combinación de los dos u otro material apropiado. La construcción de confinamiento define una cavidad de recarga del combustible y encierra completamente todo el reactor y el sistema de refrigeración del reactor y asegura que no se sobrepase un límite aceptable de liberación de materiales radioactivos hacia el entorno circundante / local, incluso en el supuesto improbable de un fallo grave del sistema de refrigeración del reactor. Todas las operaciones y procedimientos asociados con el funcionamiento de la vasija del reactor y del sistema de refrigeración del reactor se llevan a cabo dentro de la construcción de confinamiento.

Típicamente, se dispone una cavidad de recarga del combustible en el recinto de confinamiento. La cavidad de recarga del combustible es típicamente un área de niveles divididos, en la que el nivel superior contiene una cavidad del reactor y el nivel inferior está compuesto por un canal de transferencia del combustible. La vasija del reactor está alojada dentro de la cavidad del reactor que es también una estructura de hormigón reforzada. Cuando se llena de agua para la recarga del combustible, se forma una balsa por encima del reactor dentro de la cavidad de recarga del combustible. La cavidad de recarga del combustible se llena hasta una profundidad que limita la radiación en la superficie del agua, generalmente hasta una plataforma de operaciones desde la cual se dirigen los procedimientos de mantenimiento, hasta niveles aceptables. Típicamente, el agua se presenta bajo la forma de agua boratada, lo que contribuye a reducir al mínimo los niveles de exposición a las radiaciones. El agua proporciona un blindaje contra las radiaciones eficaz y transparente para el personal situado sobre la plataforma operativa, así como un medio fiable para la eliminación del calor producido por la desintegración de núclidos radioactivos procedentes de la vasija del reactor. Durante la recarga del combustible, el combustible gastado o agotado es eliminado del núcleo del reactor, transferido bajo el agua y colocado en un sistema de transferencia de recarga del combustible por la máquina de recarga del combustible de la planta; un nuevo combustible o combustible fresco es de modo similar transferido desde una construcción de transferencia del combustible situada por fuera del recinto de confinamiento a través de un tubo de transferencia del combustible situado dentro del canal de transferencia del combustible para su carga en el reactor. Después de que se ha completado la operación de recarga del combustible, el agua es drenada a partir de la cavidad de recarga del combustible y del canal de recarga del combustible y el tubo de transferencia del combustible es sellado dentro del recinto de confinamiento antes de que el reactor se ponga en marcha.

Durante la recarga del combustible y las operaciones de mantenimiento se toman todas la medidas posibles para proteger al personal de la exposición contra las radiaciones. Durante las actividades de diseño del blindaje para una nueva generación de plantas nucleares, se identificó un punto que era difícil de proteger mediante procedimientos convencionales. Este área presenta una junta de dilatación con una anchura de 5,8 cm entre el recinto de confinamiento del reactor y el blindaje de hormigón alrededor del tubo de transferencia de combustible donde se extiende a partir de la construcción de manipulación del combustible a través del recinto de confinamiento. Esta junta de dilatación puede variar dependiendo de las condiciones de la temperatura existentes dentro y fuera del recinto de confinamiento; requiriéndose un blindaje que pueda adaptarse a esta variabilidad. Se trata de una cuestión importante, dado que en el pasado se ha producido la sobreexposición de los trabajadores de la planta debido a las juntas de dilatación del blindaje.

Las juntas de dilatación en o entre los blindajes contra las radiaciones pueden provocar campos de radiación altanamente localizados por fuera de la junta de dilatación que pueden no ser fácilmente detectados por el personal de protección contra las radiaciones. Este problema se agudiza en situaciones en las que la fuente de las radiaciones que están siendo protegidas no es fija y se introducen intermitentemente por detrás de la pared del blindaje. Un ejemplo de ello es la junta de dilatación alrededor del tubo de transferencia de combustible de una planta de energía nuclear. Debe mantenerse un espacio apropiado entre la cubierta del recinto de confinamiento exterior de acero y el material del blindaje de hormigón que está situado alrededor del tubo de transferencia de combustible. Típicamente se requiere una junta de dilatación con una anchura de 5,8 cm para adaptarse a la dilatación térmica de la vasija de confinamiento. Así mismo, para un recinto de confinamiento de hormigón con un revestimiento de acero, se disponen unas juntas de dilatación sísmicas de 5,8 cm de anchura entre la pared del

recinto de confinamiento y / o el revestimiento de acero y el blindaje del tubo de transferencia. Cuando un conjunto combustible gastado es transferido desde el recinto de confinamiento hasta la balsa del combustible gastado dentro de la construcción de manipulación del combustible, a través del tubo de transferencia; los índices de las dosis existentes fuera de la junta de dilatación pueden provocar dosis potenclalmente letales de radiación para el personal. En el pasado se han dado varios casos de sobreexposición de trabajadores lo que han determinado la aprobación de Instrucciones de la comisión regulatoria nuclear respecto de los licenciatarios, que requieren estricto control de acceso y colocación de carteles (por ejemplo, véase la Oficina de Inspección de la Comisión Regulatoria Nuclear y el Boletín de Cumplimiento No. 78-8 "Niveles de Radiación Procedentes De Los Tubos de Transferencia de los Elementos Combustibles", 6/12/78).

Se ha pensado en diversas disposiciones de protección tipo "blindaje oculto" que utilizan plomo o acero, pero han sido rechazadas debido al coste y a las dificultades de su diseño e Instalación.

Por consiguiente, se desea un nuevo medio de protección que pueda proteger eficazmente al personal en el momento de adaptarse a las variaciones de las juntas de dilatación.

Así mismo, se desea un procedimiento de protección que dure cuando se producen Interrupciones prolongadas y, de modo preferente, durante la entera vida útil de la planta.

Sumario de la invención

Por consiguiente, la invención se refiere a una Instalación de generación de potencia de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye un blindaje de protección contra las radiaciones de la junta de dilatación que es un receptáculo flexible que contiene un fluido de protección que está... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1.- Una instalación de generación de potencia que incorpora un islote nuclear encerrado dentro de un recinto de confinamiento (5), comprendiendo el islote nuclear

un tubo (58) de transferencia de combustible que se extiende a través del recinto de confinamiento (5) nuclear para transportar conjuntos de combustible nuclear y los componentes irradiados desde el Interior del recinto de confinamiento nuclear hasta el exterior del mismo;

un blindaje (38) macizo contra las radiaciones que rodea al menos una porción del tubo (58) de transferencia de combustible;

una junta de dilatación entre el blindaje (58) macizo contra las radiaciones y el recinto de confinamiento (5) nuclear para acomodarse a las diferencias de la dilatación térmica del blindaje macizo contra las radiaciones y del recinto de confinamiento nuclear; y

un blindaje (1) flexible contra las radiaciones que se extiende entre y al menos parcialmente por dentro de la junta de dilatación.

2.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 1, en la que dicho blindaje (1) flexible contra las radiaciones comprende:

una vesícula (28) exterior flexible hueca que presenta un depósito interior para contener un fluido (32) que atenúa los rayos de neutrones y gamma, alojada al menos parcialmente dentro de dicha junta de dilatación, en la que la vesícula exterior flexible hueca sustancialmente llena una abertura existente en la junta de dilatación; y

una entrada (54) de fluido que comunica el depósito interior con el exterior de la vesícula (28) exterior flexible para llenar el depósito interior con al menos parte del fluido (32).

3.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 2, que incluye un recipiente (52) de reposición para el fluido (32) en el depósito, en comunicación de fluido con el fluido del depósito.

4 - La instalación de generación de potencia de la reivindicación 3, en la que el recipiente (52) de reposición está herméticamente sellado con respecto al depósito y forma un recipiente de rebose para los cambios en el volumen del fluido en el depósito.

5.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 3, que incluye unos medios (56) para indicar un nivel del fluido (32) del recipiente (52) de reposición.

6.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 2, que incluye unos medios (56) para indicar un cambio en el nivel del volumen del fluido (32) en el depósito.

7.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 2, que incluye una pluralidad de vesículas (28) exteriores flexibles que están interconectadas para comunicar herméticamente los depósitos interiores de las mismas.

8.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 7, en la que al menos alguna de la pluralidad de vesículas (28) exteriores flexibles son desconectables de otras de la pluralidad de vesículas exteriores flexibles sin dañar un acoplamiento (18, 2) entre ellas.

9.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 2, en la que la vesícula (28) exterior flexible hueca está formada de dos capas, con una capa (26) interna escogida de un material que ofrece propiedades para contener el fluido a lo largo de una pluralidad de interrupciones y una capa (28) externa resistente a las perforaciones y a la abrasión.

1.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 9, en la que la capa (26) interna está formada a partir de caucho o de un material cauchotado.

11.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 2, en la que la vesícula (28) exterior flexible hueca incluye un tabique (3) contra el hundimiento.

12.- La instalación de generación de potencia de la Reivindicación 11, en la que el tabique (3) contra el hundimiento comprende un material relativamente no flexible que soporta una forma de al menos cuatro lados de la vesícula (28) exterior.

13.- La instalación de generación de potencia de la Reivindicación 12, en la que el material (3) relativamente no flexible es un material de malla.

14.- La instalación de generación de potencia de la reivindicación 2, que incluye un blindaje (48) contra los residuos entre al menos una porción de la vesícula (28) exterior flexible hueca y el entorno exterior para proteger la vesícula flexible hueca del contacto con los residuos existentes dentro del recinto de confinamiento (5).