Recipiente de almacenamiento de combustible nuclear usado, con cierre facilitado.
Recipiente para confinar material nuclear usado, que comprende un manguito (2) con un eje geométricolongitudinal (X),
que comprende un primer extremo longitudinal (4) obturado por un fondo (8) y un segundo extremolongitudinal (6) libre por el cual el recipiente está destinado a ser cargado, un tapón (10) destinado a obturar elsegundo extremo longitudinal (6) libre de manera estanca por medio de una soldadura realizada al nivel de una zonade soldadura, estando separada dicha zona de soldadura radialmente hacia el interior del recipiente, con relación ala cara interna del recipiente (2), caracterizado porque dicho recipiente comprende una brida (12) en saliente desdela cara interior del manguito (2) del lado del segundo extremo longitudinal (6) libre, y porque el tapón (10) tiene almenos un diámetro exterior sustancialmente igual a al menos un diámetro interior de la brida (12), estando el tapón(10) destinado a ser soldado sobre dicha brida (12).
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/052951.
Solicitante: COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE ET AUX ENERGIES ALTERNATIVES.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: BATIMENT "LE PONANT D" 25, RUE LEBLANC 75015 PARIS FRANCIA.
Inventor/es: ARGOUD, JEAN-CLAUDE.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- G21C3/38 FISICA. › G21 FISICA NUCLEAR; TECNICA NUCLEAR. › G21C REACTORES NUCLEARES (reactores de fusión, reactores híbridos fisión-fusión G21B; explosivos nucleares G21J). › G21C 3/00 Elementos combustibles para reactor o sus conjuntos; Empleo de sustancias especificadas para utilización como elementos combustibles para reactores. › Unidades de combustible que consisten en un elemento combustible único en un manguito de soporte.
- G21F5/008 G21 […] › 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 elementos combustibles.
- G21F5/12 G21F 5/00 […] › Dispositivos obturadores para recipientes; Disposiciones para su estanqueidad.
PDF original: ES-2445525_T3.pdf
Fragmento de la descripción:
Recipiente de almacenamiento de combustible nuclear usado, con cierre facilitado
Campo técnico y técnica anterior
La presente invención se refiere a un recipiente de almacenamiento de desechos nucleares usados, más concretamente de combustibles nucleares usados.
En el marco de la gestión de los combustibles irradiados, después de su utilización en un reactor, dichos combustibles se someten a una etapa de enfriamiento en piscina en un edificio, llamado edificio del combustible, que se encuentra generalmente al lado del edificio del reactor.
Al final de esta etapa de enfriamiento, los combustibles irradiados son retirados de la piscina, después evacuados hacia un lugar de depósito a la espera de un destino definitivo que puede ser o bien para su reprocesamiento, o bien para su almacenamiento geológico.
La etapa de enfriamiento en piscina tiene una duración limitada debido a la capacidad reducida de las piscinas de enfriamiento.
En este marco, se contempla pues acondicionar los combustibles irradiados en unos recipientes que forman la primera barrera de confinamiento, estando cada recipiente dispuesto en un contenedor que forma una segunda barrera de confinamiento y que asegura el mantenimiento mecánico del conjunto. Este contenedor está destinado al transporte del recipiente hacia su lugar de depósito provisional. A continuación el recipiente es retirado del
contenedor almacenado en una estructura adaptada.
El recipiente comprende un cuerpo cilíndrico de sección circular, un fondo soldado a un extremo del cuerpo.
Después de la colocación del combustible dentro del recipiente, un tapón es soldado sobre el extremo libre del cuerpo, asegurando el tapón un cierre estanco del recipiente y formando igualmente un medio de agarre para desplazar el recipiente.
Los documentos US 2004/0020919 A1 y FR 2806828 A1 divulgan el cierre de dicho recipiente por soldadura.
La soldadura del tapón sobre el cuerpo se lleva a cabo mediante el aporte de alambre. Por otro lado, requiere incorporar un dispositivo de soldadura relativamente complejo dado que debe adoptar una orientación específica para asegurar la realización de una soldadura entre la periferia del tapón y el cuerpo del recipiente.
Asimismo, la soldadura debe ser suficiente para permitir levantar el recipiente cargado por el tapón.
Constituye, por consiguiente, un objetivo de la presente invención ofrecer un recipiente destinado a contener combustible usado cuyo cierre es facilitado.
Exposición de la invención 45 El objetivo anteriormente enunciado se consigue mediante un recipiente dotado de un cuerpo cilíndrico de sección circular, de un fondo que obtura un primer extremo longitudinal de dicho cuerpo y una tapa destinada a obturar un segundo extremo longitudinal de dicho cuerpo, comportando dicho segundo extremo longitudinal una brida que forma un saliente respecto de la superficie interna del cuerpo y que bordea el segundo extremo y que está destinada a constituir un apoyo para la tapa, estando la tapa destinada a ser soldada sobre la brida.
Gracias a la invención, la inmovilización del tapón sobre el cuerpo no se efectúa por soldadura directa del tapón sobre el cuerpo, sino del tapón sobre la brida, la zona de soldadura es entonces separada radialmente hacia el eje en el cuerpo, el dispositivo de soldadura no necesita ya entonces ofrecer una orientación compleja puesto que la 55 zona de soldadura es fácilmente accesible.
En otras palabras, la invención prevé separar radialmente hacia el interior del recipiente la zona de soldadura del tapón para conseguir que esta zona sea más accesible a unos medios de soldadura, facilitando la realización de la soldadura y simplificando los medios de soldadura.
De modo ventajoso, se prevé que la superficie interior de la brida comporte una forma en escalón correspondiente a un perfil periférico exterior del tapón. De esta manera, el tapón descansa sobre la brida, y ya no se requiere el aporte de material para la soldadura.
De manera ventajosa, se prevé la utilización de un segundo tapón que forme principalmente un medio de manutención del recipiente, formando el primer tapón la barrera estanca. Para ello, el primer tapón está dispuesto retranqueado en el interior del cuerpo, con relación al extremo abierto del cuerpo, disponiéndose de forma solidaria el segundo tapón sobre el cuerpo para recubrir el primer tapón.
La presente invención tiene, por tanto, por objeto principal un recipiente para confinar material nuclear usado,
comportando un manguito de eje geométrico longitudinal obturado en un primer extremo longitudinal por un fondo y un segundo extremo longitudinal libre por el cual el recipiente está destinado a ser cargado, un tapón destinado a obturar el segundo extremo longitudinal libre de manera estanca por medio de una soldadura realizada al nivel de una zona de soldadura, estando dicha zona de soldadura separada radialmente hacia el interior del recipiente, con relación a la cara interna del manguito, comportando dicho manguito una brida en saliente desde la cara interior del manguito del lado del segundo extremo longitudinal libre, teniendo el tapón al menos un diámetro exterior sustancialmente igual a al menos un diámetro interior de la brida, estando dicho tapón destinado a ser soldado sobre la brida.
La brida, de modo ventajoso, está soldada sobre la cara interior del manguito.
La separación radial se puede obtener por medio de una brida fijada sobre la cara interior del manguito del lado del segundo extremo longitudinal libre, teniendo el tapón al menos un diámetro interior sustancialmente igual a al menos un diámetro interior de la brida, estando dicho tapón destinado a ser soldado sobre la brida.
La brida comporta, de modo ventajoso, una primera sección de mayor diámetro interior y una segunda sección de diámetro interior más pequeño conectadas por una superficie anular que forma un resalto sustancialmente ortogonal con respecto al eje geométrico longitudinal, comportando el tapón un perfil exterior correspondiente al perfil interior de la brida, de forma que el tapón descanse sobre el resalto.
Se puede prever, de modo ventajoso, que el recipiente comporte unos medios de manutención del recipiente diferentes del tapón, estando dichos medios fijados al manguito al nivel del extremo longitudinal libre del manguito, estando la brida fijada dentro del manguito retranqueada en el extremo longitudinal libre del manguito.
Los medios de manutención están, por ejemplo, formados por una tapa dotada en su centro de un elemento de agarre. La tapa puede, de modo ventajoso, comportar un reborde con un espesor similar al espesor del extremo longitudinal libre del manguito para permitir una soldadura de la tapa sobre el manguito sin aporte de alambre.
De manera ventajosa, el recipiente según la invención puede comportar unos medios de acuñamiento de la carga, estando dichos medios de acuñamiento dispuestos en el interior del recipiente.
En el caso de que el recipiente presente una sección circular, los miembros de acuñamiento pueden estar formados por una envuelta cuya longitud sea sustancialmente igual a la longitud interior del recipiente y cuya sección transversal es un cuadrado, siendo la longitud de las diagonales de dicho cuadrado sustancialmente igual al diámetro interior del recipiente.
La envuelta puede igualmente comportar unos medios para evacuar el calor emitido por la carga.
Los medios de evacuación del calor comportan por ejemplo unas aletas que se extienden longitudinalmente al menos sobre una parte de las caras exteriores de la envuelta en la dirección de la mayor dimensión.
El tapón comporta, de modo ventajoso, un primer y un segundo conectores que permiten el vaciado del recipiente, el barrido con aire del interior de aquél y su presurización. Puede estar previsto un tubo de vaciado en el interior del recipiente, comportando dicho tubo un primer extremo libre dispuesto en el fondo del recipiente y un segundo extremo conectado a uno de los conectores que permiten la aspiración del agua contenida en el recipiente.
La presente invención tiene igualmente por objeto un procedimiento de carga y de cierre de un recipiente según la presente invención, que comprende las etapas de:
- la colocación de la carga en el interior del recipiente, 55
- la colocación del tapón dentro de la brida,
- la soldadura del tapón sobre la brida sin aporte de material.
El procedimiento de carga y de cierre puede igualmente comportar la etapa ulterior de colocación de los medios de agarre sobre el extremo libre del manguito y la soldadura... [Seguir leyendo]
Reivindicaciones:
1. Recipiente para confinar material nuclear usado, que comprende un manguito (2) con un eje geométrico longitudinal (X) , que comprende un primer extremo longitudinal (4) obturado por un fondo (8) y un segundo extremo longitudinal (6) libre por el cual el recipiente está destinado a ser cargado, un tapón (10) destinado a obturar el segundo extremo longitudinal (6) libre de manera estanca por medio de una soldadura realizada al nivel de una zona de soldadura, estando separada dicha zona de soldadura radialmente hacia el interior del recipiente, con relación a la cara interna del recipiente (2) , caracterizado porque dicho recipiente comprende una brida (12) en saliente desde la cara interior del manguito (2) del lado del segundo extremo longitudinal (6) libre, y porque el tapón (10) tiene al menos un diámetro exterior sustancialmente igual a al menos un diámetro interior de la brida (12) , estando el tapón (10) destinado a ser soldado sobre dicha brida (12) .
2. Recipiente según la reivindicación 1, en el que la brida (12) está soldada sobre la cara interior del manguito (2) .
4. Recipiente según la reivindicación 2 o 3, que comprende unos medios de manutención (28) del recipiente diferenciados del tapón (10) , estando dichos medios fijados al manguito (2) al nivel del extremo longitudinal (6) libre del manguito (2) , estando la brida (12) fijada dentro del manguito (2) de forma retranqueada respecto del extremo longitudinal (6) libre del manguito (2) .
6. Recipiente según la reivindicación 5, en el que la tapa comprende un reborde de espesor próximo al espesor del extremo longitudinal libre del manguito, con el fin de permitir una soldadura de la tapa sobre el manguito sin aporte de alambre.
7. Recipiente según una de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende unos medios de acuñamiento (32) de la carga, estando dichos medios de acuñamiento (32) montados dentro del recipiente.
(32) formados por una envuelta (33) cuya longitud es sustancialmente igual al del interior del recipiente y cuya sección transversal es un cuadrado, siendo la longitud de las diagonales de dicho cuadrado sustancialmente igual al diámetro interior del recipiente.
9. Recipiente según la reivindicación 8, en el que la envuelta (33) comprende unos medios (34) para evacuar el calor emitido por la carga.
10. Recipiente según la reivindicación 9, en el que los medios de evacuación (34) del calor comportan unas aletas
que se extienden longitudinalmente al menos sobre una parte de las caras exteriores de la envuelta (33) en la 45 dirección de la dimensión mayor.
11. Recipiente según una de las reivindicaciones 1 a 10, en el que el tapón comprende un primer (22, 24) y un segundo conector (26) que permiten el vaciado del recipiente, el barrido con el aire del interior de este y su presurización.
12. Recipiente según la reivindicación 11, que comprende un tubo de vaciado dispuesto en el interior del recipiente, comportando dicho tubo un primer extremo libre dispuesto en el fondo del recipiente y un segundo extremo conectado a uno de los conectores (22) que permiten la aspiración del agua contenida dentro del recipiente.
13. Procedimiento de carga y de cierre de un recipiente según una de las reivindicaciones precedentes, que comprende las etapas de:
- la colocación de la carga en el interior del recipiente,
- la colocación del tapón (10) dentro de la brida (12) ,
- la soldadura del tapón (10) sobre la brida (12) sin aporte de material.
14. Procedimiento de carga y de cierre, según la reivindicación 13, que comprende la etapa ulterior de la colocación 65 de los medios de agarre (28) sobre el extremo longitudinal (6) libre del manguito (2) y la soldadura de estos sobre el manguito (2) .
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