本發(fā)明涉及核電領(lǐng)域的乏燃料貯存，尤其涉及一種增材制造的乏燃料貯存格架。

背景技術(shù)：

乏燃料貯存水池是從堆芯卸出的、使用后的燃料(乏燃料)在運輸至乏燃料后處理廠之前的中間貯存場所，是核電廠的重要組成部分。每年從核電站反應(yīng)堆內(nèi)卸出的乏燃料約為反應(yīng)堆總裝料量的30％～40％。卸出的乏燃料具有很強的放射性并繼續(xù)釋放熱量，需要在乏燃料水池中貯存相當(dāng)長時間，在滿足外運條件后(一般為10個日歷年)，乏燃料外運至專門的貯存設(shè)施中。由于國內(nèi)還沒有成熟的乏燃料長期貯存的設(shè)施或燃料外運成本非常高，通過提高在核電廠的廠內(nèi)貯存能力是目前的主要應(yīng)對措施。為了提高核電廠乏燃料貯存能力，各電廠大多采用乏燃料密集貯存技術(shù)。如何在保證安全的前提下，盡可能多地在核電廠內(nèi)貯存乏燃料組件，是乏燃料貯存格架設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)問題。

傳統(tǒng)的乏燃料貯存格架如圖1所示，包括貯存腔、圍板、底板、在底板下方具有支撐乏燃料貯存格架的支座，在貯存腔周圍具有中子吸收板及包殼。該乏燃料貯存格架采用焊接形式，通過中子吸收板包殼將中子吸收板焊接固定在貯存腔四壁，貯存腔與貯存腔通過連接片進(jìn)行焊接，貯存腔還需要與底板進(jìn)行焊接，貯存格架制造過程中焊接工作量大、焊接變形控制難度高、焊接工裝復(fù)雜。部分采用裝配形式的乏燃料貯存格架，仍然存在零部件數(shù)量較多、裝配復(fù)雜、制造周期長等問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種增材制造的乏燃料貯存格架，從底部到頂部依次包括底板、貯存腔、中子吸收板及包殼、圍板，其特征在于，所述格架采用增材制造方法從底部往頂部逐層打印一體成型。

優(yōu)選地，所述增材制造方法為激光沉積方法。

優(yōu)選地，所述格架的底部為不銹鋼結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述格架的中部為不銹鋼包覆中子吸收材料的結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述格架的頂部為不銹鋼結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，所述中子吸收材料為碳化硼。

優(yōu)選地，所述中子吸收材料覆蓋燃料組件的活性區(qū)，且完全被所述不銹鋼包覆。

相對于傳統(tǒng)的焊接式或裝配式乏燃料貯存格架，增材制造的乏燃料貯存格架具有結(jié)構(gòu)形式簡單、結(jié)構(gòu)強度高、制造工藝簡單、制造周期短等特點，可避免傳統(tǒng)乏貯存格架焊接量大、焊接變形控制困難、制造工裝復(fù)雜等難題，同時可以縮小貯存腔之間的間距，實現(xiàn)密集化貯存，提高乏燃料水池的貯存容量。

附圖說明

圖1為傳統(tǒng)焊接式乏燃料貯存格架的立體圖。

圖2為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的立體圖。

圖3為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的主視圖。

圖4為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的底部的截面圖。

圖5為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的底部的截面圖的局部放大圖。

圖6為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的中部的截面圖。

圖7為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的中部的截面圖的局部放大圖。

圖8為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的頂部的截面圖。

圖9為符合本發(fā)明優(yōu)選實施例的增材制造的乏燃料貯存格架的頂部的截面圖的局部放大圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖2到圖9所示，本發(fā)明提供了一種增材制造的乏燃料貯存格架，該格架從底部到頂部依次包括底板1、貯存腔3、中子吸收板及包殼2、圍板4，采用增材制造方法從底部往頂部逐層打印一體成型。

相對于傳統(tǒng)的焊接式或裝配式乏燃料貯存格架，增材制造的乏燃料貯存格架具有結(jié)構(gòu)形式簡單、結(jié)構(gòu)強度高、制造工藝簡單、制造周期短等特點，可避免傳統(tǒng)乏貯存格架焊接量大、焊接變形控制困難、制造工裝復(fù)雜等難題，同時可以縮小貯存腔之間的間距，實現(xiàn)密集化貯存，提高乏燃料水池的貯存容量。

優(yōu)選地，增材制造方法為激光沉積方法。無需復(fù)雜工裝，制造工藝簡單、制造周期短。

優(yōu)選地，如圖4所示，格架的底部為不銹鋼結(jié)構(gòu)。乏燃料貯存格架結(jié)構(gòu)強度高、抗震性能好。

優(yōu)選地，如圖7所示，格架的中部為不銹鋼6包覆中子吸收材料5的結(jié)構(gòu)。通過增材方法將中子吸收材料5包覆在貯存腔壁不銹鋼6內(nèi)部，相對于中子吸收板2，具有臨界安全性高、制造成本低等特點，可提高乏燃料貯存的安全性，并有效降低乏燃料貯存格架的制造成本。此外，中子吸收材料5通過增材方法包覆在貯存腔壁不銹鋼內(nèi)部，不與水接觸，不存在腐蝕問題，安全性高。

優(yōu)選地，如圖9所示，格架的頂部為不銹鋼結(jié)構(gòu)。乏燃料貯存格架結(jié)構(gòu)強度高、抗震性能好。

優(yōu)選地，中子吸收材料為碳化硼。

優(yōu)選地，中子吸收材料覆蓋燃料組件的活性區(qū)，且完全被所述不銹鋼包覆。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對發(fā)明進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包括這些改動和變型在內(nèi)。