Спосіб виготовлення контейнера для зберігання ядерного палива, система для виготовлення контейнера та спосіб зберігання ядерного палива

1. Спосіб виготовлення контейнера (10) для зберігання ядерного палива, який складається з бетонного корпусу (12) та приймального резервуара (18), вбудованого в бетонний корпус, що включає завантаження ядерного палива в приймальний резервуар, виготовлення опалубки (62) для бетонного корпусу (12) та закріплення приймального резервуара в опалубці, розміщення опалубки в зануреному положенні в басейні (54), що заповнений водою, заливання бетону в занурену опалубку (62) для формування бетонного корпусу (12) та вилучення з басейну (62) опалубки з бетонним корпусом, що сформувався всередині. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ядерне паливо завантажують в приймальний резервуар після того, як опалубка (62) розміщена в зануреному положенні в басейні (52). 3. Спосіб за п. 2, який відрізняється тим, що паливо (В) переміщують в приймальний резервуар (18) із підводного положення в суміжному басейні, або секції басейну (53). 4. Спосіб за пп. 2 та 3, який відрізняється тим, що після завантаження ядерного палива (В) в приймальний резервуар (18) та герметизації приймального резервуара опалубку (62) переміщують в зануреному положенні до суміжного басейну або секції басейну (55), де здійснюють заливання бетону в опалубку (62). 5. Спосіб за п. 3, який відрізняється тим, що ядерне паливо розміщують в суміжному басейні або секції басейну (53), доки воно буде вміщене в тра 2 (19) 1 3 76414 4 арматури (28) кожної групи рівномірно розподілені 18. Система за п. 17, в якій приймальний резервупо поверхні та мають однаковий напрямок закруар та обладнання для герметизації приймального чування, в той час як елементи арматури (29) інрезервуара з ядерним паливом розміщені в опашої групи мають напрямок закручування протилелубці. жний до напрямку закручування елементів 19. Система за п. 18, в якій обладнання для заванарматури першої групи. таження ядерного палива до приймального резер13. Спосіб за будь-яким з пп. 1-12, за яким бетон вуара (18) включає засоби для переміщення пализаливають у опалубку (62) через, принаймні одну, ва з першої секції басейну (53) до другої секції вертикально встановлену трубу, отвір якої розтабасейну (54) та для завантаження ядерного палишовують поблизу найнижчої частини заповнюваної ва до приймального резервуара (18) в другій секції опалубки на початку заливання, причому отвір басейну (54). піднімають під час заливання таким чином, що він 20. Система за будь-яким з пп. з 17 по 19, в якій знаходиться постійно трохи нижче поверхні бетоводяний басейн (52) має множину секцій басейну ну, що заливають. (54А, 54В, 55А, 55В, 55С), розташованих вздовж 14. Спосіб за будь-яким з пп. 9-13, який відрізнязамкненої лінії, переважно кола, та яка включає ється тим, що елементи арматури (28, 29) напрупристрої (70, 71) для переміщення опалубки (62) жують, принаймні до деякого ступеня, після того, між секціями басейну. як бетон частково але не до кінця затвердіє. 21. Система за будь-яким з пп. з 17 по 20, в якій 15. Спосіб за будь-яким з пп. 1-14, який відрізняводяний басейн включає третю секцію басейну ється тим, що опалубку виготовляють та вставля(55, 55В) для вміщення опалубки (62) в зануреноють у неї приймальний резервуар (18) зовні баму положенні, що містить приймальний резервуар сейну, всередині якого ядерне паливо (18) із завантаженим в нього ядерним паливом. завантажують до приймального резервуара. 22. Система за будь-яким з пп. з 18 по 21, в якій 16. Система для виготовлення контейнера (10) секції басейну (53-55) сполучаються через шлюзи. для зберігання ядерного палива, зокрема для від23. Система за будь-яким з пп. з 16 по 21, в якій працьованого ядерного палива, та зберігання пазасоби для складання опалубки (62) розміщені лива, вміщеного в приймальний резервуар (18) в поруч з водяним басейном (52). бетонному корпусі (12), який є складовою части24. Система за будь-яким з пп. з 16 по 23, в якій ною контейнера для зберігання, що містить водязасоби для вилучення опалубки (62) з бетонним ний басейн (52) з глибиною, яка принаймні дорівкорпусом (12) всередині неї з водяного басейну нює висоті контейнера для зберігання (10), що включають пристрої для транспортування перемівиготовляється; обладнання для монтажу бетонщуваної опалубки до місця зберігання (64) контейної опалубки (62) для бетонного корпусу (12) коннерів (10). тейнера для зберігання (10); обладнання для пе25. Спосіб зберігання ядерного палива, що вклюреміщення опалубки та приймального резервуара чає виготовлення множини суттєво циліндричних до системи водяних басейнів (52); обладнання для контейнерів для зберігання (10), кожний з яких завантаження ядерного палива до приймального включає бетонний корпус (12) та приймальний резервуара (18); обладнання для заливання беторезервуар (18), що вміщує ядерне паливо (В) та ну у опалубку (62), занурену під воду у водяному вмурований в бетонний корпус, причому кожний басейні (52) для формування бетонного корпусу в контейнер для зберігання має центрально розміопалубці; обладнання для вилучення опалубки щений, аксіально орієнтований наскрізний канал, (62) та бетонного корпусу (12), що сформувався який, принаймні частково, утворений у бетонному всередині, з водяного басейну (52), причому ці корпусі (12) та має тепловий контакт з приймальелементи зв’язані між собою підйомними та/або ним резервуаром (18) для відводу тепла від нього; пересувними механізмами, оснащеними контрольштабелювання контейнерів (10) таким чином, щоб ним обладнанням. центральні канали контейнерів співпадали та віль17. Система за п. 16, в якій водяний басейн (52) но сполучались між собою; подавання рідкого оховключає першу секцію басейну (53) для вміщення лоджувача в нижній кінець центрального каналу зануреного ядерного палива та другу секцію банайнижчого у штабелі контейнера для зберігання сейну (54, 54А), що пристосована для занурення та випуску рідкого охолоджувача з верхнього кінця опалубки (62). центрального каналу найвищого у штабелі контейнера для зберігання. Цей винахід стосується способу зберігання ядерного палива, зокрема відпрацьованого ядерного палива, вилученого з ядерного реактора та призначеного для зберігання на коротший чи більш тривалий термін, наприклад, на час очікування переробки, ліквідації або перевезення для остаточного захоронення. Більше того, винахід стосується системи для реалізації способу. Як відомо, відпрацьоване ядерне паливо утримується у великих бетонних контейнерах для зберігання; такі контейнери можуть мати форму паралелепіпеда або, наприклад, частіше, круглого циліндричного армованого вертикально встановленого бетонного корпусу висотою біля 6м та від 2,5 до 3м діаметрі. Приклади реалізації таких контейнерів для зберігання наведені в патенті DE №3515871-А1, G21F5/005, публ. 06.11.1986. Паливо, що потребує зберігання в контейнері, розмі 5 76414 6 щують в ємності для палива або резервуарі, виговання бетону до опалубки, щоб сформувати бетовлених із сталі або іншого придатного матеріатонний корпус в опалубці, коли опалубка занурена лу, які вмуровано в бетонний корпус. у воду в басейні; та обладнання для підйому опаПід час вилучення відпрацьованого палива з лубки і бетонного корпусу, який в ній сформовано, ядерного реактора, зазвичай його розміщують в з басейну. водяному басейні біля реактора, що часто знахоБажано, щоб басейн мав принаймні дві секції, диться на території атомної електростанції, де які можуть бути пов'язані між собою відповідним воно утримується доти, доки його не перевезуть чином через водяний шлюз, а саме, секція басейна переробний завод або до місця зберігання чи ну, в якій паливо завантажують до приймального остаточного захоронення. резервуара та інша секція басейну, в якій відбуваЦей винахід стосується, головним чином, етається заливка бетону до опалубки. Глибина перпу процесу захоронення, який включає герметизашої секції басейну повинна принаймні дорівнювати цію відпрацьованого ядерного палива в контейнері сумі висоти контейнера для зберігання та висоти для зберігання. В контексті цього винаходу, цей твелів (тепловиділяючих елементів), оскільки паетап також може включати перенос відпрацьоваливні касети або стрижневі твели, в яких знахоного палива з реактора або басейна для тимчасодиться паливо, вводять в резервуар для палива вого зберігання в місце, де відбувається герметизверху. Така глибина дозволяє постійно тримати зація, а також спосіб розташування контейнеру твели у зануреному положенні. Бажано, щоб глидля зберігання в місці для зберігання, наступним бина була такою, щоб твели ніколи не наближуваза операцією герметизації. лися до поверхні води ближче ніж на 2-3м. Після Відповідно до винаходу пропонується спосіб того, як твели будуть введені до приймального зберігання ядерного палива в контейнері для зберезервуару та приймальний резервуар буде закурігання, що містить бетонний корпус та приймальпорено, опалубку переміщують до іншої секції баний резервуар для палива, вмурований в бетонсейну, де відбувається заливка бетону. Ця секція ний корпус. Цей спосіб включає такі етапи: басейну може мати меншу глибину, ніж перша завантаження ядерного палива в приймальний секція басейну, але глибина має дорівнювати прирезервуар; виготовлення опалубки для бетонного наймні висоті контейнера для зберігання, щоб конкорпусу та встановлення приймального резервуатейнер для зберігання можна було цілком зануриру всередину опалубки; розміщення опалубки в ти у воду. басейні з водою в зануреному положенні; заливка Бажано, щоб була передбачена додаткова себетону в занурену опалубку для формування бекція басейну, яка пов'язана з першою секцією четонного корпусу; виймання з басейну опалубки рез відповідний водяний шлюз. В цій додатковій разом з бетонним корпусом, що сформувався всесекції басейну можна розмістити твели в очікуванредині. ні їх введення в приймальний резервуар. Ця додаЦі кроки не обов'язково виконувати в тій самій ткова секція басейну повинна мати таку глибину, послідовності, в якій вони наведені. щоб твели могли бути цілком занурені у воду, але В способі за винаходом герметизація ядерного бажано, щоб їхні верхні частини знаходилися на палива в контейнері для зберігання об'єднана з глибині принаймні 2-3м під поверхнею води. виготовленням контейнера для зберігання. ВигоНижче винахід буде описаний більш детально товлення головної частини контейнера для зберіз посиланнями на супроводжуючі схематичні кресгання, тобто бетонного корпусу, і вбудовування лення, на яких зображено складові частини винаприймального резервуару в бетон виконується ходу, що наведені лише як приклади. цілковито під водою, переважно в такий спосіб, На Фіг.1 наведена ізометрична проекція осьощоб приймальний резервуар був вмурований в вого діаметрального перерізу пристрою для зберімонолітний бетон. гання, який має приймальний резервуар, що склаВинахід пропонує можливість раціонального дається з восьми відсіків, кожен з яких та безпечного виконання всього процесу, включапристосований для вміщення твелу. ючи перенос ядерного палива до приймального На Фіг.2 наведений вигляд діаметрального перезервуару та його розміщення в ньому. Під час рерізу однієї з торцевих кришок пристрою для збездійснення способу паливо може бути занурене у рігання, частини арматури, що закріплена в одній з воду на безпечну глибину. торцевих кришок, та частини елементів, які правВідповідно до винаходу пропонується також лять за перманентну опалубку для бетонного корсистема реалізації способу, тобто система виготопусу. влення контейнерів для зберігання ядерного палиНа Фіг.3 наведений аксіальний переріз модива, зокрема відпрацьованого ядерного палива, та фікованого варіанту пристрою для зберігання, герметизації приймального резервуара з паливом який може бути виготовлений у відповідності до в бетонному корпусі, який є складовою частиною цього винаходу. Такий контейнер для зберігання, контейнера для зберігання. Названа система головним чином, призначений для тимчасового, складається з: водяного басейну глибиною, прикороткострокового зберігання, такого як зберігання наймні рівною висоті контейнера для зберігання, ядерного палива під час транспортування. що виготовляється; обладнання для виготовлення На Фіг.4 схематично наведене аксонометричопалубки для бетонного корпусу контейнера для не зображення системи виготовлення контейнерів зберігання; обладнання для переносу опалубки та для зберігання, згідно зі способом за цим винахоприймального резервуару до басейну з водою; дом та розміщення виготовлених контейнерів для обладнання для завантаження ядерного палива в зберігання в місці для зберігання. приймальний резервуар; обладнання для залиНа Фіг.5 схематичний у плані показано інший 7 76414 8 варіант системи виготовлення контейнерів для восьми і їх осі розташовані на уявній циліндричній зберігання відповідно до способу за цим винахоповерхні, концентричній з бетонним корпусом 12 дом. та центральним каналом 11. На Фіг.6 наведене аксонометричне зображенЯк видно з фігур зображення, особливо з Фіг.1 ня системи, показаної на Фіг.5, причому передня та 3, відстань, що відділяє ємності для зберігання частина видалена, щоб зробити видимими внутрі18 від центральної труби 14 набагато менша за шні частини. відстань, що відділяє ємності для зберігання 18 від На Фіг.7 поданий вигляд розгортки розрізу по зовнішньої оболонки 13. Відсік для зберігання, що лінії А-В на Фіг.5. складається з ємностей для зберігання 18 заповПристрій для зберігання, показаний на Фіг.1, нюють рідким охолоджувачем, таким як вода. що в подальшому також згадується як контейнер В кожному приймальному резервуарі 18 охота позначається позицією 10, є тільки прикладом лоджувач циркулює завдяки природній конвекції такого типу контейнера для зберігання, який вико(термосифонна циркуляція) в замкненому контурі ристовується для відпрацьованого ядерного палиохолодження, що включає трубу 19, кінці якої з'єдва, відповідно до винаходу, тобто контейнером нані з внутрішньою частиною приймального резедля зберігання, що містить бетонний корпус та рвуара 18 в верхньому та нижньому кінцях ємності принаймні один приймальник палива чи резервута яка розташована, переважно, в радіально зовар, який вмуровано у бетонний корпус і який слунішній частині бетонного корпуса 12. Таким чином, жить сховищем для ядерного палива під час зберіохолоджувач відводить частину тепла, яке утвогання. Ядерне паливо, що потребує зберігання, рилось в приймальному резервуарі 18 в зовнішню може мати різні форми, але варіант конструкції частину бетонного корпуса звідки тепло може розконтейнера для зберігання або контейнер 10, зосіюватися в оточуюче повітря або воду. Інша частбражений на Фіг.1, є особливо придатним для збека тепла відводиться всередину до центрального рігання палива в формі паливних касет або пучків каналу 11, з якого воно може конвективно відводипаливних стержнів. Це також стосується і контейтись в оточуюче середовище висхідним потоком нера, зображеного на Фіг.3. повітря або води, що протікає крізь канал. Взагалі, контейнер 10 у формі прямого циліндТа частина контуру охолодження, що знахора має один осьовий наскрізний канал 11 круглого диться поза приймальним резервуаром 18 поблипоперечного перерізу. Головну частину об'єму зу верхнього кінця ємності для зберігання містить циліндру займає бетонний корпус 12, який має також розширувальний об'єм 20. зовнішню форму, яка співпадає з формою контейТорцеві кришки 15 та 16 є суттєво однаковими, нера в цілому. і в подальшому описі вони, головним чином, буЦиліндрична зовнішня поверхня бетонного кодуть представлені верхньою торцевою кришкою рпусу 12 вкрита циліндричною оболонкою 13, а 16. Обидві торцеві кришки 15, 16 є одночасно торйого центральний канал зсередини облицьований цевими стінками постійної опалубки, в яку вилицентральною циліндричною трубою 14, що утвовають бетонний корпус 12, елементами для закрірює основну частину центрального каналу 11. плення деталей арматури 17 бетонного корпусу, Оболонка 13 та центральна труба 14 є постійними та захисними елементами торців бетонного корпучастинами опалубки, в яку виливають бетонний су в готовому контейнері 10. Додатково, верхня корпус, тобто вони залишаються частинами конторцева кришка 16 може служити робочою платтейнера 10 при його використанні. формою під час напруження арматури та будьКінці бетонного корпусу 12 закриті круглою ниякого майбутнього переміщення вмісту ємностей жньою торцевою кришкою 15 та такою ж верхньою для зберігання. Таке переміщення включає видаторцевою кришкою 16. Як буде видно з подальшолення бетону точно над приймальними резервуаго детального опису, торцеві кришки 15 та 16 рами 18 таким чином, щоб можна було знову відкзроблені з листової сталі та, як і оболонка 13 та рити верхній кінець ємностей для зберігання. центральна труба 14, вони є постійними частинаЯк видно з рисунків, торцева кришка 16 склами опалубки. дається в основному з верхньої або зовнішньої В бетонний корпус 12 вмуровано попередньо плити 21 та нижньої або внутрішньої плити 22. В напружену арматуру, в цілому позначену як 17, що готовому контейнері 10 плити 21, 22 відповідним закріплена в торцевих кришках 15 та 16 та попечином з'єднанні разом, наприклад, зварюванням, а редньо напружує бетонний корпус в трьох вимірах, простір між ними частково або цілком заповнений вздовж аксіального та всіх радіальних напрямків. бетоном. Переважно простір між плитами може Арматура 17 розміщена поблизу циліндричної зомістити обладнання, яке доступне ззовні контейвнішньої поверхні бетонного корпусу 12. нера 10 та використовується, наприклад, з метою Приймальний резервуар складається з декільспостереження та сигналізації, як обладнання для кох закритих круглих циліндричних секцій резервувимірів температури та активності, виявлення виару, або ємностей для зберігання, які взагалі позтоків та для зв'язку зі станцією спостереження. начені 18, вмурованих в монолітний бетонний Обидві плити 21, 22 круглі та мають централькорпус 12 таким чином, що у бетоні, який контактує ний отвір приблизно того ж діаметру, що й центраз ємностями для зберігання, немає швів або стильна труба 14. Плити по їх внутрішньому та зовніків. Ємності для зберігання герметично закриті та шньому краях обладнані загнутими донизу формують розподілені відсіки для зберігання (відкільцевими циліндричними ободами 23 та 24 на сіки для палива) для фіксації паливних блоків, що зовнішній плиті 21, та 25 та 26 на внутрішній плиті зберігаються. В зображеному варіанті конструкції 22. Верхній кінець оболонки 13 вставляється у кількість ємностей для зберігання 18 дорівнює проміжок між зовнішніми ободами 23 та 25, та від 9 76414 10 повідним чином верхній кінець центральної труби тними з'єднувальними елементами (не показані). 14 вставляється в проміжок між внутрішніми обоЗ причин, що стануть зрозумілими далі, бажадами 24 та 26. но, щоб кожна арматурна деталь 28, 29 була отоНа радіальній зовнішній частині внутрішньої чена оболонкою у вигляді трубки (не показана на плити 24 закріплено кільцеву сталеву рейку 27, яка фігурах). служить як закріплюючий елемент для двох груп Пристрій для зберігання 40, зображений на рівномірно розподілених по колу закладних детаФіг.3, який в подальшому також позначається як лей (стрижнів, тросів, дротів) 28, 29 арматури 17, контейнер, в основному призначений для тимчата, як засіб для прикладення сил попередньо насового, або іншого короткострокового зберігання пружуючих бетонний корпус 12. Додатково, рейка ядерного палива, особливо під час перевезення чи 27 служить закріплюючим елементом для множипереміщення твелів, наприклад, при переміщенні ни рівномірно розподілених по колу деталей (не твелів із басейна-сховища до місця довгострокозображені) для приєднання підйомних засобів, що вого зберігання. використовуються для підйому всього контейнеКонтейнер 40 відрізняється від контейнера 10 ра 10. на Фіг.1, 2 лише тим, що має один приймальний Центральна ділянка зовнішньої плити 21 має резервуар чи ємність для зберігання 41, яка роззаглиблення та оснащена декількома отворами 31, ташована центрально та не призначена для повпо одному такому отвору над кожною ємністю для ного заливання бетоном. Натомість ємність для зберігання 18. У внутрішній плиті 22 передбачено зберігання 41 закупорюється за допомогою окревідповідні отвори 32. Ці отвори мають такі розміри, мого пристрою з можливістю непостійного закрищоб твели можна було відразу завантажити через вання або повторного відкривання 41, який зобравідкриті верхні отвори приймальних резервуарів жений на Фіг.3 лише схематично тому, що він 18 перед тим, як бетонний корпус 12 буде сформоже мати будь-яку придатну для цього звичайну мовано шляхом заливання бетону. Бажано, щоб конструкцію. На Фіг.3 також показано паливний діаметр отворів 31,32 був принаймні такий же веблок В, розміщений в центрі простору для зберіликий, як і діаметр приймальних резервуарів 18. гання обмеженому ємністю для зберігання 41, що Поблизу отворів 32 у верхній плиті 21 передспирається на тумбу 43. бачено допоміжні засоби, символічно позначені Інша відмінність контейнеру 40 полягає в тому, точками 33, для розміщення та прикріплення відщо він не має окремого охолоджувального обладповідних пристроїв для видалення бетону з-під нання. Оскільки зберігання носить короткострокоотворів, коли вміст приймальних резервуарів 18 вий характер, то тепло, яке виробляється твелом, потрібно зробити доступним через коротший чи може бути поглинене бетонним корпусом, не приздовший термін зберігання після того, як було виговодячи до неприпустимого нагрівання контейнера. товлено контейнер 10, для того, щоб твели, що Однак, якщо контейнер потребуватиме окремого зберігаються, були вилучені для огляду, або переохолоджувального пристрою, це може бути реаліробки, або з іншої метою. зоване за допомогою декількох наскрізних аксіаУ зовнішній торцевій кришці 16 виконані розльних каналів, що розташовані кільцем навколо ташовані по колу отвори 34 для проходження труб ємності для зберігання 41 та проходять паралельдля заливки бетону (не показані) , крізь які бетон но осі контейнера. Повітря або вода можуть протізаливається в простір обмежений оболонкою 13, кати крізь канали вгору за рахунок природної концентральною трубою 14 і торцевими кришками 15, векції, для того щоб відвести тепло від ємності для 16. Крім того, існує кільце отворів 35, крізь які зазберігання 41. кріплюючі прилади для деталей арматури 27, 28 Додаткова відмінність полягає в тому, що зовстають доступними для маніпуляції. нішня сторона бетонного корпусу обладнана меНижня торцева кришка 15 може бути суттєво талевою оболонкою 45, яка простягається, як ідентичною з верхньою торцевою кришкою 16, але вверх так і вниз та заходить за межі ділянки ємновона також може бути змінена принаймні так, щоб сті для зберігання 41, в якій знаходиться паливний вона не мала отворів, подібних до отворів 31, 32 блок В. Ця оболонка, яка зазвичай виготовляється та 34 на верхній торцевій кришці 16. зі сталі, має значну товщину, наприклад, 10см. Це На Фіг.2 сталеву арматуру 17 показано більш додатково підсилює захист від радіації, що забездокладно. Характерною рисою арматури 17 є розпечує секція бетонного корпусу 44, яку вона охопташування кожної деталі арматури 28, 29 з двох лює. Тому діаметр бетонного корпусу 44 може груп вздовж спіральної лінії, а саме вздовж цилінбути значно меншим, ніж у випадку, коли захист дричної гвинтової лінії, між торцевими кришками від радіації забезпечується лише самим бетонним 15 та 16. В одній з двох груп деталі арматури 28 корпусом. розташовані вздовж уявної циліндричної поверхні Арматура 46 практично ідентична з арматурою трошки ближчої до оболонки 13, ніж деталі арма17 на Фіг.1. Однак, торцеві кришки 47 та 4 8 дещо тури 29 іншої групи, які також розташовані на уяввідрізняються від показаних на Фіг.1. В цьому виній циліндричній поверхні, але напрямок закручупадку рейка 27 розташована на зовнішній стороні вання яких протилежний напрямку закручування верхньої плити 47А, 48А, в кільцевий жолоб донної першої групи. Ці дві уявні циліндричні поверхні стінки якої входить зовнішній край внутрішньої концентричні до оболонки 13 та центральної труби плити торцевої кришки 47В, 48В. 14. Найкраще, щоб кут нахилу гвинтової лінії арВідповідно, конструкцію торцевих кришок, поматурних деталей складав приблизно 45°, і хоча б казаних на Фіг.3 може бути використано у контейв деяких з точок перетину арматурні деталі були нері для зберігання, зображеному на Фіг.1. Вона з'єднані дротяними бандажами або іншими придамає перевагу, яка полягає в тому, що деталі арма 11 76414 12 тури 46А, 46В легше підлягають напруженню та рвуарів 18 позначається стрілкою В, яка також закріпленню, ніж у конструкції показаній на Фіг.1. позначає обладнання, необхідне для переміщенЗображену на Фіг.4 установку або систему для ня, таке як підйомні або транспортні механізми та виготовлення герметичних контейнерів для зберібудь-яке інше необхідне для вантажних операцій гання 10 з ядерним паливом, що міститься усереобладнання, контрольне обладнання тощо. дині, зручно розташувати біля місця, де знахоОпалубку складають на складальному стенді дяться контейнери для зберігання під час 56 в частині басейна 52, а потім їх піднімають до зберігання, незалежно від того, чи це місце остасекції басейна 54 та встановлюють на дні басейна. точного поховання, чи місце тимчасового зберіСкладання може бути виконане з використанням гання. Наприклад, місце для зберігання може бути заздалегідь складених вузлів, які транспортують розташоване біля атомної електростанції, або в до складального стенду, де з цих вузлів складають деякому іншому місці, де зберігають відпрацьоваопалубку. Це схематично зображено на Фіг.4, де не ядерне паливо. В даному випадку припускаєтьскладальний стенд 56 містить три секції, позначені ся, що ядерне паливо тимчасово тримають під 57, 58 та 59. водою в басейні, який призначений для такого В першій секції 57 збирають нижню торцеву короткострокового зберігання, та з якого воно пекришку 15 і встановлюють оболонку 13 та центрареноситься до системи за винаходом. На Фіг.4 цей льною трубу 14 на нижній торцевій кришці. Вузол басейн позначено як 50 і він складається з трьох 60, сформований таким чином, доставляється в окремих секцій басейну. секцію 59, де група ємностей для зберігання 18, З басейну 50 ядерне паливо переміщують в що утворює приймальний резервуар, додається до транспортних контейнерах, або контейнерах для вузла та закріплюється всередині придатними для тимчасового зберігання 51, наприклад, такого типідтримки та закріплення засобами. Цей етап, який пу, як показано на Фіг.3, в інший басейн, або сисможна провести в секції 57, позначений стрілкою тему басейнів 52, що має три секції басейну 53, С, яка також позначає обладнання, необхідне для 54, 55, які можуть вибірково сполучатись одна з переміщення, таке як підйомні або пересуваючі одною, бажано через водяний шлюз (лише схемамеханізми та будь-яке інше необхідне для вантажтично позначений як L на Фіг.4). На Фіг.4 переміних операцій обладнання, контрольне обладнання щення контейнерів 51 позначено стрілкою А, яка тощо. також позначає обладнання, необхідне для переВ секції 58 складального стенду 56 з'єднують міщення, таке як підйомні або пересуваючі механіверхню торцеву кришку 16 та арматуру 17 і форзми та будь-яке інше необхідне для вантажних мують, таким чином, вузол, який потім піднімають операцій обладнання, контрольне обладнання та переносять в секцію 59 та з'єднують з вузлом тощо. 60, щоб завершити опалубку 62. Цей етап познаСекція басейну 53, яка призначена для прийочається стрілкою D, яка також позначає обладнанму резервуарів тимчасового зберігання 51, що ня, необхідне для переміщення, таке як підйомні надходять з басейну 50, заповнена водою на глиабо транспортні механізми та будь-яке інше необбину щонайменше рівну бажано, на 2-3м більшу хідне для вантажних операцій обладнання, контніж сума висоти транспортного контейнера для рольне обладнання тощо. зберігання 51 та висоти паливного елемента В, що Вузли, які формують опалубку 62, піднімають знаходиться в контейнері 51. Таким чином коли та переміщують в секцію басейна 54 та опускають контейнери 51 знаходяться на дні секції басейна на дно секції басейна, та заповнюють водою. Пе53, паливні елементи (В) можуть бути вийняті з ред цим, ємності для зберігання 18 повинні бути контейнерів 51 та потім зсунуті горизонтально без заповнені охолоджувачем, таким як дистильована виходу на поверхню води. Бажано, щоб паливні вода. Цей етап позначений стрілкою Е, яка також елементи ніколи не наближалися до водної поверпозначає прилади, необхідні для виконання цього хні ближче ніж на 2-3м. етапу такі, як машинне обладнання для підйому та Альтернативно, паливні елементи можуть бути переміщення та будь-яке необхідне для оперуванвилучені з тимчасового контейнеру для зберігання ня з вантажем та контролююче обладнання тощо. в секцію басейна та розміщені на стелажах або Тепер твели переміщують з секції басейну 53 інших придатних опорах в басейні. до ємностей для зберігання 18 в опалубці 62 (стріВ сусідній секції басейна 54 паливні елементи, лочка В). Природно, що тоді твели витіснять деяку вилучені з контейнерів тимчасового зберігання 51 кількість дистильованої води в ємності 18. Завдяки розміщують в приймальних резервуарах 18, вмонтому, що ємність для зберігання заливається охотованих в опалубку, яка була підготовлена для лоджувачем заздалегідь, забруднення охолоджувиготовлення контейнера 10 та занурена у воду в вача виключається. Глибина секції водного басейсекції басейна 54. Паливні елементи забирають з на 54, зрозуміло, повинна бути достатньо секції басейна 53 та переміщують під водою до великою, щоб можна було бути впевненим, що секції басейна 54, де їх опускають до приймальних твели не піднімуться до поверхні води ближче, ніж резервуарів 18 в опалубці; на протязі всієї цієї на 2-3м. операції паливні елементи цілком занурені у воду. Тоді ємності для зберігання 18 закупорюють, Для цього потрібно, щоб глибина шару води в секпісля чого опалубку 62 переміщують до секції бації басейна 54 дорівнювала, принаймні, висоті сейну 55. Глибина шару води в секції достатня для опалубки та висоті паливних елементів, а бажано, того, щоб опалубка напевно була цілком занурещоб вона була на декілька метрів більше. ною. Бажано, щоб глибина води була така, щоб На Фіг.4, переміщення паливних елементів, що верхня частина опалубки знаходилась щонайменмістяться в контейнерах 51, до приймальних резеше на 2-3м нижче за поверхню води. Переміщення 13 76414 14 опалубки до секції басейну позначено стрілкою F, виконується над готовим контейнером 10 після яка також позначає прилади, які потрібні для викопереміщення, і включає перевезення до місця нання етапу переміщення, такі як машинне обладзберігання 62, як описано у двох попередніх паранання для підйому та переміщення та будь-яке графах, та позначено стрілкою Н. Ця стрілка також необхідне для оперування з вантажем та контропозначає прилади, які потрібні для виконання еталююче обладнання, та тощо. пу переміщення, такі як машинне обладнання для В секції басейну 55 опалубку 62 заливають бепідйому та переміщення та будь-яке необхідне для тоном, з бетонної станції 63. Бажано, щоб заливка оперування з вантажем та контролююче обладбетону до опалубки проводилась за допомогою нання, тощо. однієї чи декількох так званих труб для підводного Суміжно з секцією басейну 55 передбачається бетонування, тобто труб для заливки бетону під система очищування 65, крізь яку циркулює та де водою, які проходять скрізь отвори 34 та 35 в верочищується вода з цієї секції. хній торцевій кришці 16 вниз до нижньої торцевої Система виробництва, або завод, показаний кришки 15. По мірі того, як верхня поверхня бетона Фіг.5-7, в основному реалізує принципи систену, що подається до опалубки, буде підійматися, ми, показаної на Фіг.4, але де в чому відрізняється заливна труба, або труби, підіймається таким чистосовно конструкції басейну 52, а саме, тієї часном, щоб нижній кінець труби знаходився дещо тини системи, де твели закладають у ємності для нижче за цю поверхню. Під час заливки бетон мозберігання, закріплені в опалубку, та бетон залиже піддаватися вібраційному ущільненню. вають до опалубки. Частини на Фіг.5-7, для яких є Етап заливки бетону, описаний в попередньовідповідні частини на Фіг.4., мають ті ж самі номему параграфі, позначений стрілкою G, яка також ри посилань, що і частини на Фіг.4. означає прилади, які потрібні для виконання цього Басейн 52 на Фіг.5-7 відрізняється від басейну етапу, такі як машинне обладнання для підйому та на Фіг.4, переважно конструкцією круглої форми, переміщення та будь-яке необхідне для оперуванподібною до силосного бункеру, в якій опалубка 62 ня з вантажем та контролююче обладнання, труб рухається вздовж дугової траєкторії. для підводного бетонування або заливних труб Найдальшу від центру частину басейну 52 тощо. утворює зовнішня стінка 52А, яка є фермоподібКоли бетон до деякої міри затвердіє, але ще ною круглою циліндричною оболонковою конструне досягне своєї кінцевої твердості, наприклад, кцією із зовнішньою оболонкою 52В, внутрішньою через один-два дні, арматуру 17 напружують до оболонкою 52С та декількома стінками 52D, що деякого ступеня за допомогою верхньої торцевої з'єднують між собою зовнішню та внутрішню обокришки 16. Завершений контейнер 10 має бути лонки. Вільні місця між зовнішньою та внутрішвилучений з секції басейну 55. Ще через деякий ньою оболонками можуть бути використані як схочас, арматуру 17 додатково напружують в декілька вища для обладнання та матеріалів, що етапів, поки не досягнуть її кінцевого попередньовикористовуються для виробництва контейнерів. го напруження. Це наступне напруження зручно Всередині від зовнішньої стінки 52А та конценвиконати за допомогою обох торцевих кришок 15, трично з нею знаходиться кругла циліндрична вну16. Розміщення деталей арматури в трубчатих трішня стінка 52F. Простір між зовнішньою стінкою оболонках, які можуть бути наповнені мастилом, 52А та внутрішньою стінкою 52F, а також простір забезпечує передачу напружуючих зусиль на усередині внутрішньої стінки заповнені водою. всьому шляху від однієї торцевої кришки до іншої. Останній зі у згаданих просторів утворює секцію Коли напруження буде виконане, бетон можна басейна 53, де транспортні контейнери для зберібуде ввести до оболонок та порожнин біля рейки гання та паливні блоки В розміщуються перед тим, 27 в торцевих кришках. як вони будуть переміщені до опалубки 62. Після цього в контейнер 10 додається необУ кільцевому просторі між зовнішньою стінкою хідне обладнання для моніторингу та сигналізації і 52А та внутрішньою стінкою 52F розташовані дозавершений контейнер перевозять до місця зберідаткові секції басейну 54А, 54В, 55А, 55В та 55С. гання, позначеного як 64 на Фіг.4. На цьому місці Серед зазначених секцій басейну, секцію басейну контейнери 10 можуть бути заштабельовані, на54 можна розглядати як відповідну до частини приклад, по три контейнери в одному штабелі, секції басейну 54 на Фіг.4, тоді як секції басейну залишаючи вільний простір між штабелями так, 55А та 55В можуть вважатися відповідними до щоб повітря або вода, якщо місце зберігання знарешти секцій басейну 54 та 55 на Фіг.4. Секції баходиться у воді, могли вільно обтікати штабеля. сейну 54А та 55С не мають прямих аналогів на Штабелі бажано розташовувати на підставці, яка Фіг.4. дозволяє повітрю, або воді протікати вгору та вниз Зі складального стенду 56 змонтована опалубскрізь шахти утворені центральними каналами 11 ка 62 з ємностями для зберігання 18, встановлев контейнерах 10, розташованих вздовж однієї ними всередині, переміщується, наприклад перелінії. Якщо це бажано або потрібно, ця шахта може носиться, до секції басейна 53, в якій вони бути подовжена вгору за допомогою подовжуючих встановлюються на підставку 70, яка транспортутруб для підсилення тяги в витяжній трубі або ється рухомою платформою 71. Ця платформа термосифонного потоку, який утворюється в шахті рухається по колу або проходить крізь всі секції за рахунок нагрівання повітря або води, спричинебасейну, за виключенням секції 55С, та може бути ного теплом, що виробляється твелами в контейтрішки нахилена в напрямку руху підставки 70, нерах 10 та відводиться шахтою. щоб полегшити рух. На платформі, яка, звичайно, Переміщення опалубки 62 з бетонним корпуможе бути виконана у будь-який інший придатний сом, що сформувався всередині, це операція, що спосіб, опалубка 62 може бути переміщена з секції 15 76414 16 басейну 554 до наступних секцій басейну 54А, ження деталей арматури.55А, 55В та 55С. Для того, щоб цей рух виконувавКоли бетон в контейнері 10 достатньо застигся без змішування води з різних секцій басейну, не, контейнер піднімають з секції басейну 55В, між секціями 54А/54В, 54В/55А та 55А/55С передщоб перемістити до місця зберігання, відповідного бачені шлюзи, зображені як радіальні стінки, покадо місця зберігання, зображеного на Фіг.4. Якщо зані на фігурах зображення. потрібні додаткові роботи над контейнером, вони Альтернативно, опалубку 62 можна переміщупроводяться після цього в секції басейну 52. вати всередині та між секціями басейну за допоСекція басейну 55С використовується, коли з могою засобів вантажного обладнання. будь-яких причин контейнер 10, що містить ядерне Басейн 55С використовується так, як було паливо, потрібно відкрити для вилучення або описано нижче, для розміщення контейнерів 10, огляду ядерного палива. Це може бути необхідпризначених для відкривання та видалення ядерним, якщо паливо має бути вилучене з контейнера ного палива, що зберігається. для переробки або з якоюсь іншою метою. Виготовлення контейнерів 10 та збереження В цьому випадку контейнер 10 занурюють до ядерного палива в них відбувається суттєво у той секції басейну 55С та відчиняють. Якщо контейнер же спосіб, як і в системі, показаній на Фіг.4. зроблений відповідно до Фіг.1-3, відкривання відОпалубку 62, складену на станції складання 56 бувається шляхом видалення бетону над ємноста ємності для збереження, вмонтовану в опалубтями для зберігання, таким чином, що твели, що ку, яка служить приймальним резервуаром, перезберігаються, можуть бути підняті та перенесені до міщують до секції басейна 54А, використовуючи центральної секції басейна 53 та розміщенні в відповідне вантажне обладнання. На зображеному транспортних контейнерах 51, при цьому процес варіанті конструкції, секція басейна 54А може міспротікає таким чином, щоб в жодній його фазі вони тити опалубку 62 для двох контейнерів одночасно, не підіймалися до поверхні води в секції басейну але вона може бути сконструйована у розмірах або навіть не наближалися до неї. для вміщення опалубки як для одного контейнера, В модифікації способу за винаходом, в опалутак і для більш ніж двох контейнерів. бку 62 не вводять ємність для зберігання аналогіКоли опалубка 62 для контейнера 10 завантачну до ємності для зберігання 18, зображеної на жено паливними блоками В з секції басейну 53, та Фіг.1 перед тим, як опалубку розміщують в секції опалубка в секції 54А, що знаходиться найближче басейна 54. Замість цього використовують ємності до наступної секції басейну 54В, переміщується в для зберігання у вигляді спеціальних контейнерів, ту секцію басейну крізь водяний шлюз, який знадо яких завантажено ядерне паливо тоді, коли ходиться між цими секціями. Паливні блоки В пеконтейнери для палива знаходяться в окремому реміщують з центральної секції басейну 53 до ємбасейні або секції басейну або в секції басейну 53. ностей для зберігання 18 в опалубці 62, В цій модифікації, частина, яка відповідає переміщеної до секції басейну 54В, після чого ємопалубці 62 підготовлюється таким чином, що моності для зберігання 18 закупорюють методом, же приймати контейнери для палива після того, як описаним вище. вони будуть розміщені в секції басейна 54. НаприЗавантажену таким чином опалубку 62 потім клад, частина опалубки, яка відповідає елементу переміщують з секції басейну 54В до секції басейопалубки 60, може бути забезпечена відповідними ну 55А через проміжний водяний шлюз. В секції напрямними деталями та кріпленнями для належбасейну 55А заливка бетонного корпусу для конного розміщення контейнера для палива в опалутейнера відбувається так, як описано з посиланбці перед заливанням бетону. Та частина опалубнями на Фіг.4. Секція басейну 55А може містити ки, яка відповідає елементу 60 може бути спочатку опалубки для двох контейнерів одночасно, але розміщена в секції басейна 54, в якій контейнери вона може бути модифікована таким чином, щоб для палива розміщуються в тій частині, де вмонзакріплювати опалубку для одного контейнера, тована частина, відповідна до елементу опалубабо опалубки для більш, ніж двох контейнерів. ки 61. Якщо вона може містити опалубки для двох, або Слід усвідомлювати, що зображені та описані більше контейнерів, вона може бути також викорисистеми та обладнання для виробництва контейстана, як буферний простір так, що та опалубка нерів є тільки прикладами реалізації винаходу та для контейнера, яка була вже залита, може залищо на практиці деталі можуть варіюватись в широшатися в секції басейна 55А до того часу, поки в кому діапазоні, в залежності від області застосусекції басейна 55В звільниться місце для заливки вання винаходу. Для полегшення ілюстрації та бетону в опалубку наступного контейнера. Після роз'яснення винаходу, машинне обладнання для заливки бетону, який подається з бетонної станції підйому, переміщення та інших операцій з матерівідповідної до зображеної на Фіг.4, опалубку 62, в алами були опущені, або позначені лише символіяку залито бетон, переміщують до секції басейну чно, наприклад, стрілками. Конструкція цього об55В, де бетону дозволяють застигнути та затверладнання, та спосіб його використання не входять діти. В цей же час можна провести додаткові родо цього винаходу та можуть бути цілком традиботи над більш-менш готовим контейнером 10, ційними. такі як попереднє напруження та/або післянапру 17 76414 18 19 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76414 Підписне 20 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601