Contenedor de transporte y/o de almacenamiento para el alojamiento de al menos un elemento radioactivo.

Contenedor de transporte y/o de almacenamiento con al menos un elemento radioactivo,

que es un elemento de combustión (2) con una pieza de cabeza (9) y con barras de combustión (10) dispuestas debajo de la pieza de cabeza (9), con envolvente del contenedor (4), fondo del contenedor (3) y con al menos una tapa del contenedor (5), en el que un primer espacio libre axial está dispuesto, en la posición de instalación vertical del contenedor, entre la pieza de cabeza (9) y la tapa del contenedor (5) y un segundo espacio libre axial está dispuesto, en el estado de instalación vertical del contenedor, entre las barras de combustión (10) y la pieza de cabeza (9), y en el que entre la pieza de cabeza de un elemento de combustión y la tapa del contenedor está dispuesto al menos un amortiguador de impacto (8) deformable plásticamente.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E04005398.

Solicitante: GNS GESELLSCHAFT FUR NUKLEAR-SERVICE MBH.,.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: HOLLESTRASSE 7A 45127 ESSEN ALEMANIA.

Inventor/es: HUGGENBERG,ROLAND,DIPL.-ING., VOLZER,WALTER,DR.-ING, WINKLER,HANS-PETER,DR.-ING.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G21F5/005 SECCION G — FISICA.G21 FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR.G21F PROTECCION CONTRA LOS RAYOS X, RAYOS GAMMA, RADIACIONES CORPUSCULARES O BOMBARDEOS DE PARTICULAS; TRATAMIENTO DE MATERIALES CONTAMINADOS POR LA RADIACTIVIDAD; DISPOSICIONES PARA LA DESCONTAMINACION (protección contra las radiaciones por medios farmacéuticos A61K 8/00, A61Q 17/04; en los vehículos espaciales B64G 1/54; asociada con un reactor G21C 11/00; asociada con un tubo de rayos X H01J 35/16; asociada con un aparato de rayos X H05G 1/02). › G21F 5/00 Recipientes blindados portátiles o transportables. › Recipientes para desechos radiactivos sólidos, p. ej. para el almacenaje final.
  • G21F5/008 G21F 5/00 […] › Recipientes para elementos combustibles.
  • G21F5/08 G21F 5/00 […] › Amortiguadores de choques especialmente adaptados a esos recipientes.

PDF original: ES-2321609_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Contenedor de transporte y/o de almacenamiento para el alojamiento de al menos un elemento radioactivo La invención se refiere a un contenedor de transporte y/o de almacenamiento para el alojamiento de al menos un elemento radioactivo, con envolvente del contenedor y fondo del contenedor y con al menos una tapa de contenedor. Se entiende por elementos radioactivos sobre todo elementos de combustión quemados o nuevos.

Se conocen por la práctica diferentes contenedores de transporte y/o de almacenamiento del tipo mencionado al principio. En estos contenedores conocidos está presente normalmente entre los elementos radioactivos alojados, por ejemplo entre los elementos quemados alojados y la tapa del contenedor una distancia axial o bien un espacio libre axial. La altura vertical ajustada de una manera correspondiente del espacio de alojamiento del contenedor tiene en cuenta, en primer lugar, el hecho de que deben poder alojarse en el contenedor elementos radioactivos con diferentes dimensiones. Además, deben tenerse en cuenta las tolerancias de fabricación con respecto a los componentes del contenedor y con respecto a los componentes alojados. Además, debe tenerse en cuenta el hecho de que puede tener lugar una dilatación térmica relativa de los componentes alojados y de los componentes del contenedor así como una modificación de la longitud de los componentes alojados en el contenedor como consecuencia de la radiación radioactiva. Es necesario un cierto espacio libre axial entre los elementos radioactivos y la tapa del contenedor también cuando la tapa del contenedor debe colocarse de una manera funcionalmente segura, por ejemplo con mando a distancia, debajo del agua.

Cuando se alojan elementos de combustión en el contenedor, especialmente elementos de combustión de reactores de agua a presión (DWR-BE) , en general, existe igualmente un espacio libre axial dentro de un elemento de combustión de este tipo entre las barras de combustión y la pieza de cabeza del elemento de combustión.

En el documento "Certificat d’Agrément d’un modèle de Colis comprenant l’emballage FS 41 - réf: F/264/B (U) FH (j) " se describe un contenedor de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 de la patente.

El documento US 2003/015541 describe un contenedor de transporte y/o de almacenamiento para elementos radioactivos formados por envolvente, fondo y tapa. Entre el elemento radioactivo y la tapa existe un espacio libre axial y entre el elemento radioactivo y la tapa existe un amortiguador de impacto deformable plásticamente de madera de balsa.

El documento US-B-6 280 1271 describe un contenedor de transporte y/o de almacenamiento para elementos radioactivos formados por envolvente, fondo y tapa. Entre el elemento radioactivo y la tapa está dispuesto un espacio libre axial y entre el elemento radioactivo y la tapa está dispuesto un amortiguador de impacto deformable plásticamente.

El documento US-A-5 337 917 describe un contenedor de transporte y/o de almacenamiento para elementos radioactivos formados por envolvente, fondo y tapa. Entre el elemento radioactivo y la tapa está dispuesto un espacio libre axial y entre el elemento radioactivo y la tapa está dispuesto un amortiguador de impacto deformable plásticamente de material de aluminio y tela metálica.

El documento DE 22 56 879 A describe un contenedor de transporte y/o de almacenamiento para elementos radioactivos formados por envolvente, fondo y tapa. Entre el elemento radioactivo y la tapa está dispuesto un espacio libre axial y entre el elemento radioactivo y la tapa está dispuesto un amortiguador de impacto deformable plásticamente (piezas de madera que provocan una amortiguación de impactos deformable plásticamente) .

La mayoría de los contenedores conocidos del tipo mencionado al principio han dado buen resultado, en principio, en lo que se refiere a la resistencia y la estabilidad, respectivamente. Sin embargo, la resistencia mecánica con relación a determinadas situaciones excepcionales puede ser mejorada o bien requiere mejora. Una situación de excepción de este tipo es especialmente la caída libre de un contenedor, que impacta entonces con el extremo frontal del lado de la tapa del contenedor o bien con la superficie frontal del lado de la tapa del contenedor sobre un sustrato rígido. En la fase de la caída libre, permanece en primer lugar una distancia entre los elementos radioactivos alojados (elementos de combustión) y la tapa del contenedor. Por lo tanto, se produce, por decirlo así, un impacto retardado de los elementos sobre la tapa del contenedor y tanto el sistema de tapa como también los elementos alojados son cargados en una medida relativamente grande. Además, en la fase de la caída libre permanece adicionalmente también una distancia entre las barras de combustión y la cabeza de un elemento de combustión, de manera que también las barras de combustión impactan, por decirlo así, sobre la pieza de cabeza del elemento de combustión, con lo que de nuevo el sistema de tapa se carga en gran medida. Puesto que la masa de las barras de combustión representa, en general, aproximadamente el 90% de la masa de un elemento combustible, este último efecto de impacto descrito y las consecuencias implicadas con ello son más fuertes o bien más graves que el efecto de impacto descrito en primer lugar. Sería deseable que ambos efectos de impacto pudieran compensarse de una manera efectiva o bien que se pudiera evitar la carga alta implicada con ello del sistema de tapa y también de los elementos alojados.

Por lo tanto, la invención se basa en el problema técnico de indicar un contenedor de transporte y/o de almacenamiento del tipo mencionado al principio, en el que se evitan los inconvenientes mencionados anteriormente y que se caracteriza durante la caída libre con impacto en el lado de la tapa por resistencia y estabilidad y, por lo tanto, por seguridad.

Para la solución de este problema técnico, la invención enseña un contenedor de transporte y/o de almacenamiento según la reivindicación 1. En general, varios elementos radioactivos están alojados en el espacio de alojamiento del contenedor. En los elementos radioactivos se trata con preferencia de elementos de combustión quemados o nuevos o de coquillas de vidrio de HAW. Está también en el marco de la invención que de una manera habitual en sí está presente un cesto de soporte para el alojamiento de los elementos radioactivos en el espacio de alojamiento.

Cuando el contenedor de transporte y/o de almacenamiento según la invención presenta un sistema de tapa con varias tapas, por ejemplo una tapa primaria y una tapa secundaria, entonces con la tapa del contenedor se entiende la tapa interior, que está directamente adyacente al espacio de alojamiento para los elementos radioactivos, por lo tanto, por ejemplo, la tapa primaria. El estado de instalación vertical del contenedor significa especialmente que el contenedor está instalado con su lado inferior o bien con el fondo del contenedor sobre un sustrato y la tapa del contenedor está orientada en el lado superior del contenedor.

De acuerdo con la invención, en el caso de una caída libre del contenedor con impacto del lado superior del contenedor o bien de la tapa del contenedor, se deforma plásticamente el amortiguador de impacto. Esta deformación plástica puede resultar, por una parte, de que todo el elemento radioactivo o bien todo el elemento de combustión impacta con su pieza de cabeza sobre el amortiguador de impacto. Pero la deformación plástica puede resultar también de que las barras de combustión de un elemento de combustión inciden con retraso sobre la pieza de cabeza del elemento de combustión y de que la pieza de cabeza, que descansa sobre el amortiguador de impacto o impacta sobre el amortiguador de impacto, provoca entonces la deformación plástica del amortiguador de impacto. Con otras palabras, el impacto o bien el impulso, que procede de las barras de combustión, es transmitido desde la pieza de cabeza sobre el amortiguador de impacto. Que el amortiguador de impacto es deformable plásticamente significa en el marco de la invención que el amortiguador de impacto se deforma de manera permanente. En este sentido, la capacidad de deformación plástica se diferencia de la capacidad de deformación elástica, que solamente es transitoria y en el caso de la energía cinética se transforma en energía potencial, que pasa a continuación al menos en parte de nuevo a energía cinética. En el amortiguador de impacto deformable plásticamente no se trata, por lo tanto, de un elemento de resorte deformable elásticamente, como un muelle helicoidal o similar. Tales elementos de resorte no han dado buen resultado para el objeto de acuerdo con la invención.... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Contenedor de transporte y/o de almacenamiento con al menos un elemento radioactivo, que es un elemento de combustión (2) con una pieza de cabeza (9) y barras de combustión (10) dispuestas debajo de la pieza de cabeza (9) , con envolvente de contenedor (4) , fondo de contenedor (3) y con al menos una tapa de contenedor (5) , en el que un primer espacio libre axial está dispuesto, cuando el contenedor está instalado en posición vertical, entre la pieza de cabeza (9) y la tapa de contenedor (5) y un segundo espacio libre axial está dispuesto, cuando el contenedor está instalado en posición vertical, entre las barras de combustión (10) y la pieza de cabeza (9) , en el que entre la pieza de cabeza de un elemento de combustión y la tapa de contenedor está dispuesto al menos un amortiguador (8) deformable plásticamente, en el que el amortiguador (8) está fijado en la tapa de contenedor (5) , caracterizado porque el amortiguador (8) está configurado como elemento hueco, en el que están previstas paredes laterales que delimitan un espacio hueco así como una pared de fondo.

2. Contenedor de transporte y/o de almacenamiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el amortiguador

(8) está configurado como cilindro hueco.

3. Contenedor de transporte y/o de almacenamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el amortiguador (8) está constituido de al menos un metal, con preferencia de un metal ligero o de una aleación de metal ligero, con preferencia de aluminio o de una aleación de aluminio.

4. Contenedor de transporte y/o de almacenamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que el amortiguador interior (8) está diseñado, con la salvedad de que en el caso de un impacto del contenedor sobre la tapa de contenedor (5) , la deformación plástica del amortiguador interior (8) predomina sobre la deformación elástica del amortiguador interior (8) .

5. Contenedor de transporte y/o de almacenamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que en el lado interior del contenedor, en el fondo del contenedor (3) está previsto al menos un elemento de resorte (6) , en el que el elemento de resorte, cuando el contenedor está instalado en posición vertical, es desplazable bajo tensión previa a través del propio peso del elemento de combustión (2) , y en el que el recorrido de tensión previa v del elemento de resorte (6) generado en este caso es mayor que la distancia f del elemento de combustión (2) con respecto a la tapa de contenedor (5) , cuando el contenedor está instalado en posición vertical.

6. Contenedor de transporte y/o de almacenamiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el elemento de resorte (6) es un muelle helicoidal.

7. Contenedor de transporte y/o de almacenamiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 5 ó 6, en el que el elemento de combustión (2) presenta en el lado del fondo del contenedor una escotadura (7) para el alojamiento de al menos una parte del elemento de resorte (6) .


 

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