本發(fā)明屬于乏燃料貯存、運輸技術領域,具體涉及一種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器。
背景技術:
隨著國內(nèi)核電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)有核電機組大部分已經(jīng)服役多年,核島內(nèi)的乏燃料貯存即將達到極限,必須轉(zhuǎn)運至后處理廠進行后處理。乏燃料貯存、運輸是核燃料循環(huán)產(chǎn)業(yè)中不可缺少的重要一環(huán)。
在乏燃料運輸容器制造技術研究工作中,需要突破乏燃料運輸容器的關鍵制造技術,掌握制造工藝參數(shù),取得國家核安全局頒發(fā)的乏燃料運輸容器的制造許可證,完成cnsc乏燃料運輸容器首臺國產(chǎn)化的制造。
cnsc乏燃料運輸容器主要由上、下減震器組件,容器本體及其連接螺栓組成。其中減震器安裝在容器兩端,用于吸收正常運輸和事故跌落工況下的沖擊能量。減震器的主要減震材料是木材,減震器外部包覆6mm厚的06cr19ni10不銹鋼板(內(nèi)蓋、外筒和外蓋)。組裝時先將內(nèi)蓋與外筒焊接形成碗狀空腔,然后填裝木材,最后焊接外蓋與外筒,將木材封裝于不銹鋼殼內(nèi)。此結構中所有焊縫要求全焊透,但是封焊焊縫(外蓋與外筒的焊縫)下為木材,由于木材燃點較低(250℃~300℃),遠低于正常的焊接溫度。焊接時,焊接電弧將引燃木材,使木材碳化,并使減震作用失效。因此,必須設計一種能夠保證接頭全焊透,同時阻止木材燃燒的裝置。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器,通過對接頭結構模擬試驗、焊接工藝評定試驗,研制出木材阻燃的特殊裝置,既保證木材不燃燒,同時保證封焊焊縫的焊接質(zhì)量,最終滿足cnsc乏燃料運輸容器的制造要求。
為了實現(xiàn)這一目的,本發(fā)明采取的技術方案是:
一種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器,應用于乏燃料運輸容器,包括上減震器、下減震器、金屬墊板;
其中,上減震器、下減震器安裝在乏燃料運輸容器的兩端,用于吸收正常運輸和事故跌落工況下的沖擊能量;
上減震器包括內(nèi)側蓋、外側蓋、外筒、減震材料和封焊阻燃裝置;內(nèi)側蓋和外筒焊接形成碗狀空腔結構,在碗狀空腔結構內(nèi)部填裝減震材料,外側蓋與外筒焊接從而將填裝減震材料后的碗狀空腔結構封口,形成封閉碗狀外殼結構;
下減震器與上減震器的結構相同;
封焊阻燃裝置是采用厚度為2mm的不銹鋼板制成的角鋼環(huán)結構,分別設置在上減震器中外側蓋與外筒結合處內(nèi)側位置的上、下兩端以及下減震器中減震材料與外筒接觸面的上、下兩端。
進一步的,如上所述的一種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器,減震材料是木材。
進一步的,如上所述的一種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器,上減震器和下減震器的內(nèi)側蓋、外側蓋、外筒都是由厚度為6mm的06cr19ni10不銹鋼板制成。
本發(fā)明技術方案的有益效果在于:這種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器經(jīng)過試驗驗證,已成功應用于cnsc乏燃料運輸容器減震器的制造,減震器 封焊過程中,木材未被點燃,無木材燃燒后的煙塵出現(xiàn),有效的起到了阻燃作用,同時保證了焊縫的焊接質(zhì)量。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器的結構示意圖。
圖中:1內(nèi)側蓋、2外側蓋、3外筒、4減震材料、5封焊阻燃裝置。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明技術方案進行進一步詳細說明。
目前,cnsc乏燃料運輸容器的焊縫下存在木材這種結構的技術方案沒有相關的公開資料,為保證木材不燃燒,只有將焊接電弧與木材隔離,或在木材表面涂覆阻燃材料。本發(fā)明在設計技術方案時,通過大量的模擬焊接試驗(無任何防護結構;木材表面涂刷各種阻燃劑;焊縫下墊高溫膠帶、石棉、薄金屬墊板等),比對各種阻燃效果,選擇了2mm金屬墊板結構,最終設計出這種減震器封焊阻燃裝置。
具體的,如圖1所示,本發(fā)明一種具有封焊阻燃功能的乏燃料容器減震器,應用于乏燃料運輸容器,包括上減震器、下減震器、金屬墊板;其中,上減震器、下減震器安裝在乏燃料運輸容器的兩端,用于吸收正常運輸和事故跌落工況下的沖擊能量;上減震器包括內(nèi)側蓋、外側蓋、外筒、減震材料和封焊阻燃裝置;內(nèi)側蓋和外筒焊接形成碗狀空腔結構,在碗狀空腔結構內(nèi)部填裝減震材料,外側蓋與外筒焊接從而將填裝減震材料后的碗狀空腔結構封口,形成封閉碗狀外殼結構;下減震器與上減震器的結構相同;封焊阻燃裝置是采用厚度為2mm的不銹鋼板制成的角鋼環(huán)結構,分別設置在上減震器中外側蓋與外筒結合處內(nèi)側位置的上、下兩端以及下減震器中減震材料與外筒接觸面的上、下兩端。在本實施例中,減震材料是木材;上減震器和下減震器的內(nèi)側蓋、外側蓋、外 筒都是由厚度為6mm的06cr19ni10不銹鋼板制成。
組裝時先將內(nèi)側蓋與外筒焊接形成碗狀空腔,然后填裝木材,最后焊接外側蓋與外筒,將木材封裝于不銹鋼殼內(nèi)。此結構中所有焊縫要求全焊透,但是封焊焊縫(外側蓋與外筒的焊縫)下為木材,由于木材燃點較低(250℃~300℃),遠低于正常的待減震器木材填充完成后,將其鑲嵌于木材與外筒之間(即圖1中所示位置),然后蓋上外側蓋進行封焊。焊接過程中,尤其是首層焊道,采用小的熱輸入分段進行焊接,控制電弧熱量向木材的傳遞,可有效阻止木材燃燒,保證減震器結構功效。