[發明專利]用于存儲和/或運輸核燃料組件的經改進的存儲裝置

有效

• 申請號: 201680051475.0
• 申請日: 2016-09-08
• 公開（公告）號: CN107949885B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 馬塞爾·塔迪;史蒂芬·布呂特;納賽爾·扎哈利
• 申請（專利權）人: TN國際公司
• 主分類號: G21C19/07
• 分類號: G21C19/07;G21C19/40;G21F5/012
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 徐川;姚開麗

本發明涉及一種用于存儲和/或運輸核燃料組件的存儲裝置，該存儲裝置包括由分隔的隔板(9)限定的腔體(2)，該分隔的隔板限定第一和第二腔體(2)，該隔板包括：兩個第一壁(22)，其限定第一腔體和第二腔體并且由不含中子吸收元素的鋁合金材料制成，并且兩個第一壁在它們之間限定出第一內壁空間(28)；兩個第二壁(30)，其被布置在第一空間(28)中并且由包括中子吸收元素的材料制成，每個第二壁(30)的內表面(36)和外表面(34)之間的距離限定出厚度(e2)，并且在每個第二壁的外表面(34)與正中分割平面(20)之間限定出距離(E)，所述值滿足條件0.1≤e2/E≤0.43。

技術領域

本發明涉及存儲和/或運輸PWR(壓水式反應堆)型核燃料組件的領域，該核燃料組件可以是經輻照的(UO2(二氧化鈾)燃料或MOX(金屬氧化物)燃料的情況)，或者當燃料是MOX燃料時不是經輻照的。

背景技術

這種裝置(也被稱為存儲“筐(panier)”或存儲“架(ratelier)”)包括多個相鄰的腔體(logement)，每個腔體能夠容納核燃料組件。

旨在容納在封裝體(emballage)的空腔中的該存儲裝置被設計為能夠同時達到三項基本功能，這三項基本功能將在下面進行簡要的說明。

第一功能是燃料組件釋放的熱量的熱傳遞功能。一般而言，使用導熱性能良好的鋁或鋁合金。

第二功能涉及中子吸收，以及當存儲裝置裝載有燃料組件時，對保持存儲裝置的亞臨界狀態的擔心。這是通過使用諸如硼之類的中子吸收材料來實現的。此外，還可以通過提供可能被填充水的空間(例如，在形成存儲裝置的腔體的隔板內)來確保亞臨界狀態。

最后，第三基本功能涉及裝置的機械強度，這主要是通過使用最常用剛制成的結構元件來確保。要注意的是，裝置的整體機械強度必須符合運輸/暫時存儲核材料的管理安全要求，尤其是關于所謂的“自由落體”試驗。

在文件FR 2872955和FR 2650113中，公開了存儲筐，其中以分離的元件來分別確保一些功能。在這些文件提出的方案中，對于每個隔板，鋁基外壁的厚度被設置成實現令人滿意的導熱性能。這兩個外壁的厚度取決于為了實現封裝體的緊湊性目標(目的是在該封裝體的給定容積的空腔中容納盡可能多的燃料組件)而預先確定的隔板的總厚度。

然后，在文件FR 2650113中描述的設計的情況下，確定位于鋁壁之間的中子吸收材料的壁的厚度，以及這些壁的中子吸收元素的含量。目的在于檢查筐以及燃料組件所在的封裝體所形成的封裝件的亞臨界狀態。所尋求的標準通常是臨界因子K_eff+3σ小于或等于0.95。

為了確定這些厚度，計算時要考慮到封裝體在水下進行裝載的配置中的情況。存在于筐的腔體中的水增加了封裝件內的反應率。但是，當在裝備隔板的中子吸收材料的壁之間引入水時，這使得能夠提高中子吸收元素的效率，并因此減少組件之間的中子相互作用。由此，隔板在腔體之間起著中子絕緣的作用。

然而，在現有方案中，要在整體重量和成本方面找到令人滿意的折中方法是很復雜的。實際上，增加中子吸收材料的壁的厚度表現為降低這些壁中的中子吸收元素的含量從而降低其成本的方案。然而，為達到亞臨界狀態的標準，在基本不減少中子吸收元素的必要含量的情況下，這對于筐的整體重量有很大的不利影響。為了實現令人滿意的中子吸收元素的含量，主要應該提供超尺寸的壁厚度，而這與封裝操作要求是不兼容的。

發明內容

因此，本發明的目的是至少部分地克服與現有技術的實施例有關的上述缺點。

為此，本發明的目的是提供一種用于暫時存儲和/或運輸PWR型核燃料組件的存儲裝置，所述裝置旨在被容納在封裝體的空腔中并且包括多個相鄰的腔體，每個腔體旨在容納核燃料組件，該腔體由分隔的隔板界定，該隔板中的至少一個在其兩側界定核燃料組件的第一腔體和第二腔體。

根據本發明，所述隔板包括：