UNA TAPA PARA UN EMBALAJE VERTICAL VENTILADO.

Esta invención se relaciona con el campo de almacenamiento de combustible nuclear agotado y específicamente con un sobreembalaje vertical ventilado para almacenamiento de combustible nuclear agotado. En la operación de reactores nucleares, es habitual retirar montajes para combustible después de que se ha agotado su energía hasta un nivel predeterminado. Después de ese retiro, este combustible nuclear agotado es aún altamente radioactivo y produce considerable calor, por lo cual se requiere tener gran cuidado en su empaque, transporte y almacenamiento. Con el propósito de proteger al medio ambiente de la exposición a la radiación, el combustible nuclear agotado es colocado primero en un bote. El bote cargado es luego transportada y almacenada en grandes contenedores cilíndricos llamados barriles. Se utiliza un barril de transferencia para transportar combustible nuclear agotado de un sitio a otro mientras se utiliza un barril de almacenamiento para almacenar el combustible nuclear agotado durante un período determinado de tiempo. Un tipo de barril de almacenamiento es un sobreembalaje vertical ventilado (VVO). Un VVO es una estructura masiva elaborada principalmente de acero y concreto y se utiliza para almacenar un bote cargado con combustible nuclear agotado. Típicamente, los VVO son de forma cilíndrica y son extremadamente pesados, con un peso superior a las 150 toneladas (153 MT) y a menudo tiene una altura superior a los 15 pies (5,57 m). Los VVO tienen un fondo plano, un cuerpo cilíndrico que tiene una cámara adaptada para recibir un bote de combustible nuclear agotado, y una tapa superior removible. Cuando se utiliza un VVO para almacenar combustible nuclear agotado, se coloca un bote cargado con combustible nuclear agotado en la cámara del cuerpo cilíndrico del VVO. Ya que el combustible nuclear agotado está produciendo aún una considerable cantidad de calor cuando es colocado en el VVO para almacenamiento, es necesario que esta energía térmica tenga un medio de escape desde la cámara del VVO. Esta energía térmica es removida desde la superficie exterior de el bote por medio de ventilación de la cámara del VVO. En la ventilación de la cámara del VVO, entra aire frío a la cámara del VVO a través de conductos de ventilación en la parte baja, fluye hacia arriba atravesando el bote cargado, y sale del VVO a una temperatura elevada a través de los conductos de ventilación de la parte superior. Los conductos de ventilación del fondo y de la parte superior están localizados en su circunferencia cerca del fondo y de la parte superior del cuerpo cilíndrico del VVO respectivamente. Debido a que es imperativo que el bote de combustible nuclear agotado no esté directamente expuesta al ambiente exterior, la cámara tiene un pedestal situado en su parte inferior. Cuando el bote es colocada en la cámara para almacenamiento, el bote descansa sobre el pedestal, garantizando que esta quede ubicada en una posición elevada muy por encima de las aberturas de los conductos de ventilación del fondo. Adicionalmente, los conductos de ventilación de la parte superior están ubicados sobre el cuerpo cilíndrico de tal manera que las aberturas estén localizadas muy por encima de el bote cuando esta descanse sobre el pedestal dentro de la cámara del VVO. Ya que el bote no está directamente expuesta al ambiente externo, el grado de radicación que emana a través de los conductos hacia el ambiente exterior es despreciable. Sin embargo, la ubicación de los conductos de ventilación en la parte inferior sobre el cuerpo del VVO de tal manera que ellos se encuentren por debajo de el bote y ubicando los conductos de ventilación en la parte superior sobre el cuerpo del VVO de tal manera que ellos se encuentren por encima de el bote trae como resultado una mayor longitud del cuerpo del VVO. Esta mayor longitud puede significar que el VVO sea muy alto para completar las operaciones de transferencia de el bote dentro de un edificio de una planta de energía nuclear debido a que el VVO no cabrá a través de la puerta. Por tal razón, debe gastarse más dinero ya sea para construir una instalación autónoma para transferencia de botes desde el exterior, o para aumentar el tamaño de la puerta de la planta de energía nuclear. En la mayoría de las plantas de energía nuclear, se transfiere un bote cargado con combustible nuclear agotado desde una piscina de radiación hasta un VVO por medio de un barril de transferencia. En la transferencia de el bote cargado desde el barril de transferencia hasta el VVO, se apila el barril de transferencia encima de un VVO con su tapa removida para que el bote pueda ser bajada dentro de la cámara del VVO. Durante la operación de descendimiento, el bote debe pasar a través de la elevación donde los conductos de ventilación de la parte superior se encuentran localizados, creando una ruta directa para escape de radiación. Debido a que es indeseable exponer directamente un bote cargado de combustible agotado al ambiente en cualquier momento, las aberturas de los conductos de ventilación de la parte superior sobre el cuerpo del VVO deben estar cerradas durante la transferencia. Esto se hace instalando en forma temporal tapones de protección en las aberturas. Ya que estos tapones de protección temporales deben proporcionar un bloqueo suficiente de la radiación están elaborados de concreto y son a menudo masivos, lo que significa problemas logísticos en el esfuerzo de manipulación necesario para instalar y removerlos en los conductos de ventilación de la parte superior que están localizados al menos 15 pies por encima del piso. Por ejemplo, la instalación y remoción de 4 bloques de protección implica 8 evoluciones de manejo de carga pesada que incrementan el potencial de un accidente de caída de carga (y lesiones para el operador). Adicionalmente, la remoción de los bloques de protección después de las operaciones de transferencia de el bote incrementan la exposición a dosis de radiación al personal de operaciones. 2   Además, el potencial de escape de radiación a través de los conductos de ventilación de la parte superior durante el descenso de el bote cargado dentro de la cámara del VVO es bastante real, incluso con los tapones de protección instalados en los conductos de ventilación de la parte superior, debido a la estrecha hendidura que debe existir entre los tapones de protección y las aberturas del conducto de ventilación de la parte superior por razones de tolerancia. Un intento para resolver algunos de los problemas anteriores está descrito en la Publicación de la Patente Alemana No. 3046083A1. En este arreglo se provee una tapa que tiene un conducto a través de la misma; sin embargo, el conducto en este sistema mantiene la altura total del contenedor en un nivel similar a aquel de otros sistemas anteriores. Estos problemas y otros son resueltos por medio de la presente invención que en un aspecto es una etapa para un sobreembalaje vertical ventilado como se expone en la reivindicación 1 que tiene una cámara para recibir combustible nuclear agotado, teniendo la tapa medios de ventilación. La tapa incluye una cubierta de tapa y un cuerpo de tapa en donde los medios de ventilación están localizados sobre el cuerpo de la tapa. Preferiblemente, los medios de ventilación son uno o más conductos de ventilación de la tapa. Preferiblemente también, la tapa incluye un anillo de corte de tapa y tiene medios para asegurar la tapa al cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado. En otro aspecto, hay un sistema para almacenamiento de combustible nuclear agotado que incluye la tapa como se describió anteriormente y un sobreembalaje vertical ventilado que tiene un cuerpo cilíndrico que incluye conductos de ventilación en la parte inferior, un fondo, y una cámara formada por el cuerpo y el fondo adaptada para recibir un bote de combustible nuclear agotado. Preferiblemente, los conductos de ventilación de la parte inferior están localizados sobre el cuerpo cilíndrico cerca del fondo y no cuenta con conductos de ventilación en la parte superior incluido sobre el cuerpo cilíndrico del sobreembalaje. Preferiblemente también, la tapa está asegurada a sobreembalaje por medio de tornillos que pasan a través de la tapa y se acoplan por medio de rosca al cuerpo del sobreembalaje. La tapa del sistema incluye una cubierta de tapa que encierra sustancialmente la cámara y un cuerpo de tapa en el cual están localizados los medios de ventilación de la parte superior. Los medios de ventilación en la tapa del sistema son preferiblemente uno o más conductos de ventilación de la tapa. Preferiblemente, la tapa del sistema tiene un anillo de corte de tapa y el cuerpo cilíndrico tiene una superficie superior que tiene un anillo de corte de cuerpo, en donde el anillo de corte de tapa se acopla al anillo de corte de cuerpo cuando se coloca la tapa... [Seguir leyendo]

1. Una tapa (41) para un cuerpo (43) e sobreembalaje vertical ventilado que tiene una cámara (46) para recibir combustible nuclear agotado, incluyendo la tapa (41) medios de ventilación, caracterizado porque la tapa (41) incluye una cubierta de tapa (49) y un cuerpo de tapa (50) formados como una estructura de tipo anular con forma de anillo que tiene una abertura central y una pared lateral (30), incluyendo los medios de ventilación uno o más conductos de ventilación de la tapa (42) que se extienden desde la abertura central a través de la pared lateral (30) 2. La tapa (41) de la reivindicación 1 donde la tapa incluye un anillo de corte de tapa (21). 3. La tapa (41) de la reivindicación 1 que incluye los medios (18) para asegurar la tapa (41) al cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado (43). 4. La tapa (41) de la reivindicación 1 en donde el cuerpo de tapa (50) está adaptado para ser asegurado entre el cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado (43) y la cubierta de tapa (49). 5. La tapa (41) de la reivindicación 1 en donde el número de conductos de ventilación (42) es cuatro. 6. La tapa (41) de la reivindicación 2 en donde el anillo de corte de tapa (21) está adaptada para acoplarse a un anillo de corte de cuerpo (20) del cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado (43), restringiendo el movimiento lateral de la tapa (41) con respecto al cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado (43). 7. La tapa (41) de la reivindicación3 en donde la tapa (41) está asegurada al cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado por medio de tornillos (18) que pasan a través de la tapa (41) y acoplan por medio de la rosca al cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado (43). 8. La tapa (41) de la reivindicación 3 en donde la cubierta de tapa (49) encierra sustancialmente la cámara (46). 9. Un método de almacenamiento de combustible nuclear agotado que comprende la colocación de un bote (13) de combustible nuclear agotado en una cámara (46) de un cuerpo de sobreembalaje vertical ventilado (43), y asegurar la tapa de acuerdo con la reivindicación 1 al cuerpo del sobreembalaje vertical ventilado (43) de tal manera que el aire dentro de la cámara (46) se caliente por el calor del combustible nuclear agotado, entrando aire frío a través de los conductos de ventilación de la parte inferior (45) y saliendo aire caliente a través de los medios de ventilación. 6   Figura 1: Estado del Arte 7   Figura 2: Estado del Arte 8   Figura 3: Estado del Arte 9   Figura 4: Estado del Arte   Figura 5: Estado del Arte 11   Figura 6: Estado del Arte 12   Figura 7: Estado del Arte 13   Figura 8: 14   Figura 9:   Figura 10: 16   Figura 11: 17