运输容器（精选三篇）
运输容器 篇1
1 容器热工设计
热工设计要考虑运输容器在正常运输情况下, 能够将放射源衰变热导出, 在事故情况下能够有效地防止热输入, 保护了屏蔽材料铅和放射源, 以保持包容性能和屏蔽性能。
运输容器主要由铅塞、容器主体、隔热筒与隔热盖构成, 如图1。容器主体为钢-钨-钢-铅-钢结构, 从内往外依次为不锈钢内壳、钨合金筒与钨合金底、钨合金护套、铅屏蔽层、不锈钢外壳, 不锈钢为0Cr18Ni9。中间空腔存放吊篮, 放射源装载在吊篮内。容器主体底板与呈锥台状屏蔽功能结构底部之间为隔热层, 填充材料为硅酸铝棉针刺毯。容器主体外部轴向焊接有36块散热筋板, 筋板厚度为6 mm, 宽度为100 mm, 增大了容器外表面积, 并与隔热筒形成了散热通道, 起到烟囱效应, 提高散热效率。
为了防止火灾事故情况下大量热量传入容器中, 在容器主体周围和上部设计了隔热筒和隔热盖。隔热筒分内筒、隔热层与外筒。内、外筒均为壁厚6mm的0Cr18Ni9不锈钢筒, 中间隔热层为厚度26mm的硅酸铝棉针刺毯。隔热盖整体呈锥帽形, 内、外壁均为6 mm的0Cr18Ni9不锈钢, 内部隔热材料为26 mm厚的硅酸铝棉针刺毯。
2 恒温试验
2.1 试验要求
根据GB 11806和SSR—6的相关规定, 在环境温度38℃, 不考虑太阳曝晒的情况下, 装载的60Co源达到最大设计值 (即20万Ci) 时, 以专用方式运输期间的容器的可接近表面的温度不得大于85℃。
2.2 仿真计算
采用大型有限元分析软件ABAQUS6.11模拟计算了运输容器的温度分布。计算假设运输容器放置在大气中与空气发生对流和热辐射, 定义零件之间的接触为理想接触, 无能量损失, 容器内外空气无对流。自然对流计算采用瞬态算法, 温度计算采用热传导稳态算法。在热分析中, 考虑了运输容器内空气以及容器铅层、钨合金层与不锈钢层之间间隙对热传导的影响。由于简化后容器具有回转对称性, 故以整体模型中两个筋板所夹的10°楔形来进行分析。楔形模型采用DC3D8单元, 单元数为58 257, 节点总数为86 034。计算放射源热功率取3 100 W。
图2为无曝晒条件下运输容器整体温度云图, 从图2中可以看出温度由内向外逐渐降低。运输容器的最高温度发生在容器内壳的中心区域, 最高达到209.4℃, 运输容器隔热筒外表面的最高温度为41℃。放射源棒束的最高温度为654℃, 如图3。
2.3 试验实验
使用4组U形翅片状电加热棒模拟放射源散热, 调整加热功率, 测量了容器表面和内腔的温度, 实验在室温为28℃的封闭车间内进行, 并将测量结果直接加上10℃调整到GB11806规定的38℃环境温度条件下的温度值, 测量结果如表1, 可见易于接触的容器表面, 即防火罩表面的温度受加热棒热功率的影响较小, 且容器主体表面的温度也低于85℃限值。将容器装入17.7万Ci的60Co源 (热功率2 723 W) , 测量的容器主体表面温度74℃。
3 耐热试验
3.1 试验要求
根据GB 11806和SSR—6的相关规定, 在环境温度38℃, 经受放射性内容物在容器内产生的最大设计的内释热率和所规定的太阳曝晒条件下, 使容器暴露在热环境中30 min, 该热环境提供的热流密度至少相当于在完全静止的环境条件下烃类燃料/空气火焰的热流密度, 以给出最小平均火焰发射系数为0.9, 平均温度至少为800℃, 试样完全被火焰所吞没, 使表面吸收系数为0.8或采用货包暴露在所规定的火焰中其实际具有的吸收系数值, 试验后容器继续在所产生的最大设计内释热率和在所规定的太阳曝晒条件下, 暴露在38℃环境温度中足够长的时间, 以保证试样各部位的温度降至或接近初始稳定状态。在试验期间和试验后, 不得人为地冷却试样, 并且允许试样的材料自然燃烧。
运输容器在经受耐热试验后, 为保持包容性能和屏蔽性能, 需要保持结构完, 铅没有熔化流失, 放射源处温度不超过800℃。
3.2 仿真计算
计算分析采用大型有限元软件Abaqus6.11, 热力学计算中采用热传导稳态和瞬态两种算法, 计算假设运输容器放置在大气中与空气发生对流, 定义零件之间的接触为理想接触, 无能量损失, 包装内外空气无对流。计算分三步:①:试样在经受放射性内容物在运输容器内所产生的最大设计的内释热率3 100 W和在GB 11806所规定的太阳曝晒条件下, 在环境温度为38℃时处于热平衡状态;②使试样暴露在800℃的热环境中30 min;③使试样经受放射性内容物在运输容器内所产生的最大设计的内释热率3 100 W和在GB 11806所规定的太阳曝晒条件下, 暴露在38℃环境温度中足够长的时间, 以保证试样各部位的温度降至或接近初始。
图4给出加热结束时运输容器温度云图。加热30 min结束时, 运输容器的最高温度为762.8℃, 发生在隔热筒和筋板处, 容器主体外壳的温度为483.7℃, 铅塞中最高温度为273.3℃。
3.3 试验实验
耐热试验实验使用台车式热处理炉进行, 炉腔长7 m, 宽4 m, 高2.8 m, 燃料为煤气, 喷气口8个 (两侧各4个) , 炉衬为耐火纤维毯, 台车面为耐火砖, 使用温度范围最高1 100℃。炉子内距离炉壁200 mm以上为有效区域, 有效区域的表面积约为107 m2, 而容器的外表面积为4.8 m2, 炉子内表面积是容器的外表面积的22倍, 能够提供均匀的加热环境。
试验时加热150 min炉膛预热到900℃, 并保温15 min。打开炉门, 货包进入炉内共用时约3 min, 炉子温度降到约628℃, 关闭炉门开始加热, 炉温升至800℃需时28 min。试验过程中炉内平均温度保持在800~810℃, 加热试验30 min后, 将台车开出炉外, 将容器吊离台车, 货包在空气中自然冷却, 继续监测货包各测量点温度直到所有测量点温度下降, 冷却过程中继续测量了70 min直到所有监测点温度开始下降, 测量位置如图5所示。测量的铅塞中铅层外表层约7 mm处温度为298.3℃, 容器主体外壳钢板温度最大值为507.6℃, 如图6和图7所示。
4 结论
恒温试验结果表明运输容器在正常运输条件下, 容器表面温度满足GB11806规定的85℃限值, 放射源棒束温度低于800℃的设计温度, 与类似容器温度值相近[4,5]。
耐热试验前, 容器初始状态为试验车间的环境温度为12℃, 低于GB11806规定的38℃的要求, 试验前后也没有太阳曝晒, 试验条件与GB11806的要求有一定差异。试验时, 炉内温度从628℃升到800℃, 共用时28 min, 容器相当于多加热了28min, 试验开始30 min计时, 测量的铅塞铅层温度已达到144.1℃, 容器主体外壳6个测量点的温度已达到160.9℃、178.2℃、280.9℃、306.4℃、425.1℃和466.9℃。模拟计算在38℃环境温度、太阳曝晒条件和放射源内释热条件 (3 100 W) 下, 铅塞温度161.5℃, 容器主体外壳温度124.2℃。多加热的28 min, 补偿了试验前与GB11806要求的试验差异, 试验实验结果与仿真计算结果相吻合。
计算和实验结果表明, 运输容器在正常运输情况下, 能够将放射源衰变热导出, 在事故情况下能够有效地防止热输入, 保护了屏蔽材料铅和放射源, 容器能够保持完好的屏蔽性能和包容性能, 达到设计目标, 满足GB11806的相关要求。
参考文献
[1] GB11806.放射性物质安全运输规程.北京:中国标准出版社, 2004GB11806, Regulations for the safe transport of radioactive material.Beijing:China Standard Press, 2004
[2] SSR-6.Regulations for the safe transport of radioactive material.Vienna:IAEA, 2012
[3] TS-G-1.1.Advisory material for the IAEA Regulations for the safe transport of radioactive material.Vienna:IAEA, 2008
[4] 胡伊舟, 汪俊.GY-2 0钴-6 0运输容器稳态热工试验及其模拟计算分析.核工程研究与设计, 2011:25—27Hu Yizhou, Wang Jun.steady heat condition test and model calculation analysis on GY-20 cobalt-60 transport container.Nuclear Engineering Research and Design, 2011:25—27
运输容器 篇2
编制说明
一、标准修订的目的、意义及背景
原GB18564.1—2006《道路运输液体危险货物罐式车辆第1部分:金属常压罐体技术要求》标准从2006年发布以来，对于液体危险货物罐式车辆的材料、设计、制造、试验方法、检验规则、标志标识及贮存、运输等提出了相应的技术要求，对规范液体危险货物罐式车辆起到了很好的作用，提高了我国相关产品的设计、建造水平和国际市场竞争力。液体危险货物罐式车辆运输的介质具有易燃、腐蚀和毒性，其广泛用于我国的各行各业，在这几年的贯彻执行过程中也暴露了一些问题。为贯彻执行国务院颁布的《危险品管理条例》和《晋济高速公路山西晋城段岩后隧道“3•1” 特别重大道路交通危化品燃爆事故调查报告》的有关规定和要求，全国锅炉压力容器标准化技术委员会移动式压力容器分技术委员会（以下简称移动分会），根据国家发展与改革委员会和全国锅炉压力容器标准化技术委员会的工作安排，负责组织本标准的修订工作。
二、编制的主要依据
GB 150.1～4(所有部分)压力容器
GB 190 危险货物包装标志
GB 713 锅炉和压力容器用钢板
GB 912 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带 GB 1589 道路车辆外廓尺寸、轴荷和质量限值 GB 3730.3 汽车和挂车的术语及其定义车辆尺寸
GB 4785 汽车及挂车外部照明和光信号装置的安装规定 GB 6944 危险货物分类和品名编号 GB 7258 机动车运行安全技术条件 GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则 GB 11567.1 汽车和挂车侧面防护要求 GB 11567.2 汽车和挂车后下部防护要求 GB 12268 危险货物品名表
GB 12676 汽车制动系统结构、性能和试验方法 GB 13365 机动车排气火花熄灭器 GB 13392 道路运输危险货物车辆标志
GB 20300 道路运输爆炸品和剧毒化学品车辆安全技术条件 GB/T 3274 碳素结构钢和低合金结构钢 热轧厚钢板和钢带 GB/T 4237 不锈钢热轧钢板和钢带
GB/T 4606 道路车辆半挂车鞍座50号牵引销主要尺寸和安装、互换性尺寸 GB/T 4607 道路车辆半挂车鞍座90号牵引销主要尺寸和安装、互换性尺寸 GB/T 8163 输送流体用无缝钢管
GB/T 14976 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T 17393 覆盖奥氏体不锈钢用绝热材料规范
GB/T 20070 道路车辆牵引车与半挂车之间机械连接互换性 GB/T 23336 半挂车通用技术条件 GB/T 25198 钢制压力容器用封头 GB/T 26929 压力容器术语
GBZ 230 职业性接触毒物危害程度分级 NB/T 47003.1 钢制焊接常压容器
NB/T 47008 承压设备用碳素钢和合金钢锻件 NB/T 47009 低温承压设备用低合金钢锻件 NB/T 47010 承压设备用不锈钢和耐热钢锻件 NB/T 47014 承压设备焊接工艺评定
NB/T 47018.1～7(所有部分)承压设备用焊接材料订货技术条件 JB/T 4730.2 承压设备无损检测 第 2 部分：射线检测 JB/T 4730.3 承压设备无损检测 第 3 部分：超声检测 JB/T 4730.4 承压设备无损检测 第 4 部分：磁粉检测 JB/T 4730.5 承压设备无损检测 第 5 部分：渗透检测 JB/T 4734 铝制焊接容器 JT 230 汽车导电橡胶拖地带 QC/T 252 专用汽车定型试验规 QC/T 310 半挂车支承装置 QC/T 484 汽车油漆涂层
国家安全生产监督管理总局公告 剧毒化学品名录 ADR 关于危险货物道路国际运输的欧洲协议
三、标准内容
本标准共分13章和4个附录。
标准内容主要有：范围、规范性引用文件、术语和定义、资格与职责、材料与外购件、设计、安全附件、仪表及装卸附件、制造、试验方法、检验规则、标志与标识、出厂文件、储存运输。
2个规范性附录：常见液体危险货物介质及其主要设计参数、非圆形截面罐体。2个资料性附录：常见液体危险货物介质与罐体材料的相容性、安全泄放装置的设计计算。
四、有关问题说明 1 范围
1.1 本部分规定了道路运输液体危险货物罐式车辆金属常压罐体(以下简称罐体)的材料与外购件、设计、安全附件、仪表、装卸附件、制造、试验方法、检验规则、标志与标识、出厂文件、储存运输等要求。
1.2本部分适用于装运介质为液体危险货物，工作压力小于0.1MPa，金属材料制造且与定型汽车底盘或半挂车行走机构为永久性连接的罐体。
1.3 本部分适用于盛装附录A中的介质。对超出附录A范围以外的介质，提出了“需经国 家主管机构认可的单位对介质进行评审。”的要求
1.4 本部分不适用于非金属材料罐体真空绝热结构或军事装备等有特殊要求的罐体。1.5 确定了罐体和管路界定范围 2 规范性引用文件
由于道路运输液体危险货物罐式车辆的设计、制造及使用所涉及的行业比较广，各行业都有其特殊性，所以在本部分中将涉及的法规、标准均予列出。3 术语和定义
在本部分中列出相关的术语和定义共10个，除与GB150《压力容器》在内容上保持一致外，本部分增加了真空减压阀、呼吸阀、有效容积、充装率、单车和半挂车等定义，删除了压力、计算压力、罐体、安全附件和排放系统等定义。4 资格与职责 4.1 资格
规定了制造单位应按国家的有关条例规定取得相应的危险化学品包装物、容器产品的工业产品生产许可证后，方可进行罐体的制造。4.2 职责
4.2.1规定了用户或设计委托方职责
4.2.2 规定了设计单位职责，增加了“设计单位应保存好设计文件，且保存期一般不得少于十年”的要求。
4.2.3 规定了制造单位职责，制造单位保存文件最短期限由七年调整为十年 5 材料与外购件
5.1 增加了罐体钢制材料的熔炼方法、化学成分和力学性能的要求。5.2 增加了罐体钢制材料冲击功的要求。
5.3 对于罐体钢制材料，按材料标准抗拉强度下限值规定了材料延伸率的要求。5.4 增加了保温材料应满足在不超过650℃温度下保持有效，且其外壳应采用熔点大于等于700℃的材料的要求。这是参照了国际海事组织出版的《国际海运危险货物规则》的有关要求提出的。6 设计 6.1 一般要求
6.1.1 增加了罐车的外廓尺寸、轴荷及质量限值的要求。
6.1.2 增加了罐车左侧和右侧最大侧倾稳定角应大于等于23°的要求。6.1.3 增加了罐车的后悬不应超过轴距的65%，且不大于3.5m的要求。6.1.4 增加了罐体及罐体上的管路和管路附件与侧面及后下部防护装置的距离要求。6.1.5增加了罐车的制动装置与制动性能的要求。
6.1.6 增加了充装符合国家安全生产监督管理总局公告《剧毒化学品名录》的剧毒类介质的罐体，其容积应不大于10m3；充装强腐蚀介质的罐体，其容积应不大于20m3的要求。这是根据中华人民共和国交通运输部令2013年第2号《道路危险货物运输管理规定》确定的。6.2 设计文件
对设计文件的范围、内容、保存期限做出了规定。6.3 单车设计
6.3.1 强调了设计中应避免罐体等的布置对底盘车架造成集中载荷，尽可能将其转化为均布载荷，改善受力状况，同时使原底盘的技术性能不受影响。
6.3.2 主车架是受载荷很大的部件，除承受整车静载荷外，还要受到车辆行驶时的动载荷，为了保持车架的强度和刚度，原则上不允许在主车架纵梁上钻孔和焊接，而应尽量使用车架上原有的孔。如果改装中不得不在车架上钻孔或焊接时，应避免在高应力区钻孔或焊接。6.4 半挂车设计
6.4.1 半挂车可分为半承载式和承载式两种。对于半承载式半挂车，设计时应对半挂车架进行强度计算；对于承载式半挂车的罐体结构设计做出规定，明确了应按GB 150的计算方法对罐体进行整体强度校核，同时对固定装置和重力承载处进行局部应力校核。规定了半挂车专用附件：备胎架、牵引销、半挂车车轴与悬挂装置、轮毂、制动鼓以及半挂车支撑装置选用的原则。6.5 罐体设计
6.5.1明确了罐体设计压力的确定原则。
6.5.2原仅装运剧毒类介质的罐体上的人孔、接管、凸缘等与筒体或封头焊接的焊接接头应采用双面焊或相当于双面焊的全焊透结构，现删除了装运剧毒类介质的限制条件。6.5.3罐体的设计压力考虑工况中增加了“设计温度时液体膨胀引起的压力”。
6.5.4计算压力的确定原则中“附录A中罐体设计代码已规定的试验压力”改成了“附录A中罐体设计代码已规定的计算压力”。
6.5.5增加了附录A中罐体设计代码第二位计算压力与液压试验压力的对应关系。6.5.6外压校核中的“排放系统”改成了“紧急泄放装置”或“其他装置”。
6.5.7许用应力的确定原则中增加了“屈服强度（或0.2%规定非比例延伸强度，对奥氏体钢1.0%规定非比例延伸强度）的下限值须根据国内或国际的材料标准值确定。当采用奥氏体钢时，如果材料质量证明书中所表明屈服强度的值超过标准值，则可采用材料质量证明书中的值，但最大不超过在标准值的基础上增加15%。”的规定
6.5.8 介质的毒性危害程度的划分标准改为符合国家安全生产监督管理总局公告《剧毒化学品名录》的规定。原引用标准中的毒性介质不够全面。
6.5.9 根据介质特性，参照ADR的要求规定了各种介质的允许最大充装率；对于运输时采用加热装置对介质加热，将介质温度维持在高于50C的罐，应保证在介质可能达到的任何温度下，其最大充装率不大于95%；罐体允许最大充装质量应不大于罐车的额定载质量。6.5.10 筒体计算厚度，根据ADR修订了计算公式，需根据液压试验压力和计算压力分别计算，取大值。
6.5.11 增加了充装非剧毒类介质的罐体焊接接头系数的要求。6.5.12 隔仓板或防波板的“最小厚度”改成了“最小成形厚度”。
6.5.13 保护装置增加了“罐体顶部的安全附件和装卸附件的最高点应低于保护装置的最高点至少20mm，保护装置应能承受车辆总质量乘以2倍重力加速度的力。”的要求。6.6 管路设计增加了“管路和管路配件的公称压力应不低于罐体的液压试验压力”的要求。
6.7 装卸口设置及要求中删去了原标准“外部卸料阀”的“外部”表述。
6.8 护栏的要求修改为平台周围应设置可折叠的护栏或高空作业安全带的滑轨等装置。折叠护栏升起后应高于平台不少于0.8m。7 安全附件、仪表及装卸附件
7.1 删除了排放系统，对安全泄放装置和紧急泄放装置的范围重新进行了规定。7.2 加大了呼吸阀的出气阀和进气阀的开启压力范围。7.3 增加了紧急切断阀气密性试验压力的要求。
7.4增加了行车导静电可选择“导静电轮胎，轮胎的导静电性能应符合相应标准的规定。”的规定。
7.5将压力表、液位计和温度计归入仪表，增加了仪表的性能要求。7.6将装卸阀门、装卸用管和快装接头归入装卸附件。8 制造
8.1 增加了底盘进厂和交付改装前的验收要求。8.2 增加了半挂车的制造要求。
8.3 增加了充装非剧毒介质的罐体的人孔、接管、凸缘等处的焊接接头进行磁粉或渗透检测的要求。9 试验方法
仍按原标准执行，未作更改。10检验规则
10.1 增加了制造单位的出厂自检的项目、检验要求和责任的规定。
10.2 增加了第三方检验，包括出厂检验和定期检验，对第三方的资质、检验项目、检验要求和责任进行了规定。10.3增加了重复使用前的检查要求。11 标志与标识
11.1反光带宽度要求改为150mm±20mm，与GB20300统一。
11.2增加了“11.2.3 在介质名称对应色带的下方书写“罐体下次检验日期：××××年××月”，字色为黑色，字高不小于100mm。”的要求。12 出厂文件
仍按原标准执行，未作更改。13 贮存与运输
仍按原标准执行，未作更改。14 附录A
14.1附录A.1中增加了介质数量，修订了罐体设计代码的注释。14.2增加了附录A.2罐体设计代码对应表。15 附录B 附录B中增加了介质数量。16 附录C 修订了安全泄放装置的设计计算。17 附录D 仅完善了部分表述。
《道路运输液体危险货物罐式车辆第1部分:金属常压罐体技术要求》编制工作组
运输容器 篇3
高温气冷堆是新一代核电技术, 我国是世界上少数几个掌握该种反应堆技术的国家。随着研究的深入, 高温气冷堆除发电外也可用于热裂解水制氢、海水淡化、石油精炼、冶炼钢铁和有色金属、区域供热等领域, 有着广阔的市场前景[1]。
新燃料运输容器是实现新燃料元件安全、可靠供应的关键设备。高温气冷堆核电站采用含有UO2的球形燃料元件作为燃料, 燃料元件的结构和尺寸与其他堆型相比完全不同, 现有的新燃料运输容器已不能用于运输高温气冷堆新燃料元件, 需要研制新的新燃料运输容器[1,2]。
1 容器结构设计
由于燃料元件球形结构特殊性, 因此采用了塑料袋包装球形燃料元件, 抽真空密封后形成便于操作的棒状结构, 并放入通过管端部焊接, 形成铝合金集束管中。为固定和支撑集束管, 在集束管的外部设置吊篮。为了保持新燃料次临界, 保证运输过程中的临界安全, 在吊篮外层设置筒状中子吸收材料。在中子吸收材料外部设置保护板, 保护中子吸收材料在容器运输和操作过程中的安全。吊篮、集束管形成内容器, 用于装载新燃料元件并保证其临界安全。
由于在运输过程中要考虑运输事故的影响, 又要保证在常规运输过程中元件满足加速度限值的要求, 采用具有减震功能的外容器装载内容器;同时考虑火烧事故的影响, 外容器还需要具备防火隔热功能。因此外容器筒体和容器盖结构采用不锈钢——阻燃减震材料——不锈钢结构。
根据上述设计思路设计完成的容器结构如图1、图2 所示, 容器型号为CNFC-HTR新燃料运输容器。容器由外容器和内容器组成, 外容器包括外容器筒体和容器盖, 内容器包括内容器盖、吊篮和集束管。外容器筒体和容器盖中设置有阻燃减震材料, 吊篮中设有铝基中子吸收材料。袋装的球形燃料元件放入集束管中进行运输。
2 容器试验
容器设计完成后, 加工制造试验容器, 并进行容器试验, 验证容器结构设计是否满足设计要求。根据按照GB11806[3]和IAEA SSR-6[4]对正常运输条件和运输事故条件下的相关要求, 力学试验采用不同角度的9m跌落[5], 试验跌落姿态如图3、图4、图5、图6 所示。
9m水平自由下落和9m15°角跌落试验后, 对试验容器进行了拆解, 装载燃料元件的最外侧铝管产生轴向破损, 部分燃料元件破损, 如图7 所示。
3 容器结构改进
对比分析了试验结果和容器分析计算结果, 对容器结构进行了改进。改进外容器外部缓冲结构的结构形式, 并在其内部填充减震材料, 见图8。增加内容器吊篮的支撑板数量, 见图9。
4 改进后容器试验
对改进后的容器进行了9m水平、9m垂直、9m52°等姿态的跌落试验 (跌落姿态见图10) , 跌落试验完成后进行800℃耐热试验[5] (见图11) , 并对试验后的容器进行拆解。
容器拆解后, 铝管未发生轴向的破损, 但在支撑板位置处发生横向的破损, 破口处的燃料元件发生破损, 见图12。耐热试验后, 内容器温度在100℃以下, 铝基的中子吸收材料和集束管均未发生熔化, 与临界计算的假设条件一致。
5 容器结构优化
对比分析第2 次试验结果与数值模拟计算的结果, 确认了力学和热工计算模型的准确性。根据两次试验结果, 在集束管的外侧铝管内设置保护管, 将支撑板作用在集束管上的集中载荷转换为均布在集束管上的均匀载荷。通过数值计算, 集束管的变形量显著减小, 集束管内的燃料元件不会受到挤压, 不会破损, 达到了设计目的。优化后的内容器结构如图13 所示, 图中绿色部分即为增加的保护管。
6 模拟运输试验
利用优化后的容器装载模拟燃料元件, 按照实际运输道路从燃料制造厂运输到核电站, 并对运输全程的加速度进行测量。结果显示, 容器结构能够保证运输过程中燃料元件的加速度满足限值要求。容器在运输车辆上的固定方式见图14。
7 结论
根据高温气冷堆核电站新燃料元件运输的要求, 进行了CNFC-HTR容器的结构设计, 对设计完成的容器进行试验, 并根据试验结果改进容器结构, 对改进后的容器再次进行相关试验, 并根据试验结果验证计算模型和优化容器结构。
优化后的CNFC-HTR容器结构能够满足IAEA SSR-6 Regulation for the Safe Transport of Radioactive Material和GB11806《放射性物质安全运输规程》中对A (F) 型II级 (黄) 货包的要求, 能够确保高温气冷堆新燃料元件的安全运输, 能够保证高温气冷堆核电站的正常运行。
摘要：CNFC-HTR新燃料运输容器是为安全运输高温气冷堆球形新燃料元件而研制的专用设备。本文阐述了CNFC-HTR新燃料运输容器结构设计过程, 描述了容器力学试验、耐热试验和模拟运输试验的情况。根据容器功能要求, 容器结构包括含有减震隔热材料的外容器及含有中子吸收材料的内容器。根据力学试验结果改进容器结构, 再次进行力学试验和耐热试验。根据第2次试验结果优化容器结构, 并进行分析计算和模拟运输试验。结果证明优化后的容器结构能够满足IAEA SSR-6和GB 11806对A (F) 型II级 (黄) 货包的要求, 能够确保高温气冷堆新燃料元件的安全运输。
关键词：新燃料运输容器,高温气冷堆,结构设计,验证试验,模拟运输试验
参考文献
[1]放射性物品运输安全管理条例[Z].中华人民共和国国务院令第562号.
[2]放射性物品运输安全许可管理办法[Z].环境保护部令第11号.
[3]GB11806-2004放射性物质安全运输规程[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局, 2004.
[4]Regulations for the Safe Transport of Radioactive Material, No.SSR-6, IAEA, 2012[Z].