一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器的制作方法

本实用新型涉及核工业中乏燃料贮存技术领域，具体涉及一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器。

背景技术：

乏燃料又称辐照核燃料，是经受过辐射照射、使用过的核燃料，通常是由核电站的核反应堆产生。乏燃料中包含有大量的放射性元素，因此具有放射性，如果不加以妥善处理，会严重影响环境与接触它们的人类或其他生物的人身健康。

据统计，全球累计卸出的乏燃料只有1/3的乏燃料被后处理，剩下2/3都只能暂时贮存，也就是通常所说的在堆贮存和离堆贮存。目前，全球大部分核电机组都已经运行超过20年，从堆芯卸出的乏燃料数量都已接近或超过核电厂内的贮存水池装载量，乏燃料急需外运并妥善处理，否则将威胁到核电厂的安全运行。由于国际上还没有建成可运行的放射性废物地质处置库，同时乏燃料后处理能力不足。因此，很多核电国家或地区都兴建了乏燃料离堆中间贮存设施。离堆中间贮存主要分为湿法贮存和干式贮存两种。前者通常在厂房内建造乏燃料水池，将乏燃料放置在水下的贮存格架中，通过含硼水循环冷却乏燃料并控制其反应性。湿法贮存发展较早，技术相对成熟，具有冷却能力高、密集贮存、易于燃料操作等特点。但是湿法贮存需要水池冷却系统的连续运行和维护，易产生二次废物，运行成本很高，并且一旦水池破损在有水状态下很难对水池进行维修，因此已渐渐不能满足核安全、经济和环保的要求。美国曾对乏燃料水池的安全性进行评估，结果表明其抗自然灾害和恐怖袭击能力并不乐观。日本福岛核事故中乏燃料池失去冷却，温度升高导致锆水反应产生氢气爆炸使乏燃料直接暴露在空气中，进一步印证了人们对乏燃料湿法贮存安全的担忧。

乏燃料的另外一种离堆中间贮存方式即干式贮存。贮存容器一般为钢制密封容器，外部通过金属或者混凝土来提供放射性屏蔽，内部通过空气、二氧化碳或惰性气体等冷却乏燃料。干式贮存具有很大的灵活性、扩展性和多样性。贮存地点既可以在厂区内也可以在厂区外，既可以是室外或室内、也可以是地上或地下贮存，既可以是集中放也可以分散存放，既可以是单一贮存功能也可以是贮存/运输两用的形式，既可以是金属容器也可以是混凝土容器。干式贮存容器通常采用非能动的自然循环冷却，运行和维护成本相对湿法较低。干式贮存由于没有液体存在，不会产生慢化中子自持裂变反应，更不会产生氢气引发爆炸，同时通过设计计算和验证保证其容器强度可以抵御自然灾害和恐怖袭击。

现有技术中，核电站的乏燃料组件贮存在乏燃料贮存格架中，现今普遍运行的核反应堆的堆形不同，乏燃料组件尺寸不尽相同，现有的乏燃料干式贮存器贮存格架只能针对一种型号的乏燃料组件进行贮存，乏燃料干式贮存器不具有通用性。

技术实现要素：

本实用新型旨在一定程度上解决上述技术问题。

有鉴于此，本实用新型提供了一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器，该贮存器设有一种可拆卸格架组件，扩大了乏燃料干式贮存器的使用范围，使得乏燃料干式贮存器具有了通用性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器，包括：桶体，所述桶体上端开口处设有用于密封的桶盖，所述桶体内设有用于装载乏燃料的格架组件，所述格架组件包括：上下贯通的筒体，所述筒体内设有沿轴向方向延伸的多个彼此之间间隔开的格架孔的格架，所述筒体与所述格架为可拆卸连接，所述筒体内壁上设有与所述格架卡接的定位部，用于对格架进行固定，所述格架孔内设有套筒，所述套筒与所述格架可拆卸连接。

进一步的，与所述格架卡接的所述定位部为卡扣。

进一步的，所述具有格架组件的乏燃料干式贮存器进一步包括替换格架，所述替换格架上的格架孔的孔径小于所述格架的格架孔的孔径。

进一步的，所述格架上的所述格架孔的孔径为多种。

进一步的，所述套筒与格架孔过盈配合。

进一步的，所述套筒横截面为圆形或矩形。

进一步的，所述筒体为不锈钢件。

进一步的，所述格架为铝基碳化硼复合格架。

本实用新型的技术效果在于：根据本实用新型的一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器，该贮存器的桶体内设有能够拆卸的格架组件，可以根据乏燃料组件的不同，选择与其对应的格架组件组装在贮存器内部，并对乏燃料组件进行贮存，使得贮存器具有了通用性；贮存器筒体内壁上的定位部可以对格架进行固定，防止格架移动时带动乏燃料组件带来的不利影响；根据乏燃料组件形状的不同选择与其对应的格架组件组装得到干式贮存器，使得贮存器的适用性更广；格架材质选用铝基碳化硼复合材料，具有良好的中子吸收性能，提高了核电设备的安全质量。

附图说明

图1是根据本实用新型一个实施例的一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器的剖面结构示意图；

图2是根据本实用新型一个实施例的格架组件的俯视图；

图中，1、桶体，21、筒体，22、格架，23、定位部，24、套筒，25、格架孔，3、桶盖。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例的一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器，该贮存器包括：桶体1，桶体1上端开口处设有用于密封的桶盖3，桶体1内设有用于装载乏燃料的格架组件，格架组件包括：上下贯通的筒体21，筒体21内设有沿轴向方向延伸的多个彼此之间间隔开的格架孔25的格架22，筒体21与格架22为可拆卸连接，筒体21内壁上设有与格架22卡接的定位部23，用于对格架23进行固定。如图2所示，格架孔25内设有套筒24，套筒24与格架22可拆卸连接。

一种具有格架组件的乏燃料干式贮存器的桶体1内设有的格架组件中，筒体21与格架22之间的可拆卸连接方式，可以实现筒体21与格架22的拆卸组装，因此可以根据乏燃料组件的型号选择与之匹配的格架并进行组装，进而对从核反应堆卸出的乏燃料组件进行贮存，且同时套筒24与格架22之间也为可拆卸连接，可以选择与乏燃料组件形状匹配的套筒组成带有格架组件的乏燃料干式贮存器，套筒24的横截面形状为矩形，能够进一步扩大贮存器对乏燃料组件的适用性。如图1所示，筒体21上设置的定位部23用于与格架22卡接，使得定位部23与格架22之间进行固定，限制了格架22与筒体21之间的相互移动带来的不利影响，定位部23为卡扣形式，方便与格架22进行连接固定。

具有格架组件的乏燃料干式贮存器还包括替换格架，替换格架上的格架孔的孔径小于格架的格架孔的孔径，同时，乏燃料干式贮存器格架22上的格架孔25包括多种孔径，多种孔径的格架孔25可以与多种孔径的乏燃料组件相互对应，进而用于贮存多种孔径尺寸的乏燃料组件，针对特定的乏燃料组件，可以选择对应的格架，进而组装成与乏燃料组件匹配的乏燃料贮存器，进一步扩大了乏燃料干式贮存器的贮存范围。

如图2所示，格架22之间形成的格架孔25的横截面为矩形，套筒24与格架孔25过盈配合，节省了乏燃料干式贮存器的空间用于贮存器贮存更多的乏燃料组件，使得乏燃料干式贮存器的空间得到了最大化利用。

套筒24横截面为圆形或矩形，如图2所示，套筒24横截面为圆形，组装得到的乏燃料贮存器可以用于贮存横截面为圆形且尺寸与套筒24相匹配的乏燃料组件，进一步扩大乏燃料干式贮存器的使用范围。

格架22为铝基碳化硼复合材料格架，铝基碳化硼格架具有良好的中子吸收性能，乏燃料贮存格架是核燃料循环中的核心设备，采用铝基碳化硼格架，提高了关键核电设备的安全质量，对促进我国核工业装备产业发展具有重要意义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。