可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置

专利摘要:
一種可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其包含一具有多數閥體及面板之可移動式台車；一與可移動式台車連接之輔助機構；一與可移動式台車連接之氦氣系統。本裝置藉由輔助機構連接於密封鋼筒，藉此，可用於封存裝載用過核子燃料後之密封鋼筒，以執行排水、抽真空、灌氦氣…等作業，除符合相關法規要求之外，更可於作業完成後可迅速收整，以避免可移動式台車操作時可能之污染，有利於用過核子燃料跨機組運送或乾式貯存作業之執行。
公开号:TW201318003A
申请号:TW100139652
申请日:2011-10-31
公开日:2013-05-01
发明作者:Teng-De Meng；Chih-Hao Chen；Chen-Yan Liu；Nan-Chang Chang；Cheng-Da Wu；Po-Wen Ku
申请人:Atomic Energy Council；
IPC主号:Y02E30-00

专利说明:
可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置
本發明是有關於一種可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，尤指一種可用於封存裝載用過核子燃料後之密封鋼筒，以執行排水、抽真空、灌氦氣…等作業，除符合相關法規要求之外，更可於作業完成後可迅速收整，以避免可移動式台車操作時可能之污染，有利於用過核子燃料跨機組運送或乾式貯存作業之執行者。
按，世界各國核能電廠隨著運轉時間之增長，用過核子燃料池容量漸漸減少，為應付不時之需，核電廠往往以乾式貯存方式，以調整電廠內各機組用過核子燃料池儲放容量，增加機組營運應變能力。
現有乾式貯存系統之密封鋼筒，於裝填用過核子燃料後，上蓋板以銲接密封後，需進行排水、真空乾燥後灌入氦氣，以保持用過核子燃料處於隋性氣體環境中，作為長久貯存使用。
而現有之排水真空乾燥系統，皆需於作業前依不同需求連接排水、排氣管線、真空泵浦、真空壓力計、流量計等，作業結束後再將管線及設備拆解，分別偵檢除污後貯放，上述作業容易造成較長之作業時間，使承受較高之劑量，以及可能之污染；且由於排水、真空乾燥系統之設備及管線配置複雜，須有熟悉設備、管線配置及操作熟練之作業人員，因此，於作業前必須對各次作業人員實施排水、真空乾燥之專業訓練及現場操作演練，人員養成之時間及經費成本非常昂貴。
由於用過核子燃料乾式貯存及跨機組運送等作業技術皆已成熟，對於排水、真空乾燥作業之需求亦非常高，未來待除役之核電廠於燃料最終處置前皆需進行乾式貯，需建立相關之設備及作業整合能力。
有鑑於此，本案之發明人特針對前述習用發明問題深入探討，並藉由多年從事相關產業之研發與製造經驗，積極尋求解決之道，經過長期努力之研究與發展，終於成功的開發出本發明「可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置」，藉以改善習用之種種問題。
本發明之主要目的係在於，可用於封存裝載用過核子燃料後之密封鋼筒，以執行排水、抽真空、灌氦氣…等作業，除符合相關法規要求之外，更可於作業完成後可迅速收整，以避免可移動式台車操作時可能之污染，有利於用過核子燃料跨機組運送或乾式貯存作業之執行。
為達上述之目的，本發明係一種可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置其包含有：一具有多數閥體及面板之可移動式台車；一與可移動式台車連接之輔助機構；一與可移動式台車連接之氦氣系統。
於本發明之一實施例中，該可移動式台車中之各閥體係包含有第一真空泵進氣球閥、第二真空泵進氣球閥、手動洩壓球閥、氦氣輸入球閥、氦氣回填球閥、抽真空球閥、第一冷凝器進氣閥、第二冷凝器進氣閥及冷凝器隔離閥。
於本發明之一實施例中，該輔助機構係包含有多數氣動閥、第一手動閥、第二手動閥、真空壓力計、壓力計及自動洩壓閥。
於本發明之一實施例中，該輔助機構更進一步連接有第一連接閥、第二連接閥、洩壓埠及排水埠，而該洩壓埠及排水埠係與密封鋼筒連接。
於本發明之一實施例中，該輔助機構更進一步連接有一氮氣系統。
於本發明之一實施例中，該氮氣系統係包含有一氮氣供應單元及一調節器。
於本發明之一實施例中，該輔助機構更進一步連接有一排水閥。
於本發明之一實施例中，該氦氣系統係包含有一氦氣供應單元、一閥體及一調節器。
請參閱『第1及第2圖』所示，係分別為本發明之組成架構示意圖及係本發明可移動式台車之架構示意圖。如圖所示：本發明係一種可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其至少包含有一可移動式台車1、一輔助機構2、一氦氣系統3以及一密封鋼筒4所構成。
上述所提之可移動式台車1係設有多數閥體、及一可顯示各閥體狀態之面板10，而該可移動式台車1中之各閥體係包含有第一真空泵進氣球閥11、第二真空泵進氣球閥12、手動洩壓球閥13、氦氣輸入球閥14、氦氣回填球閥15、抽真空球閥16、第一冷凝器進氣閥17、第二冷凝器進氣閥18及冷凝器隔離閥19。
該輔助機構2係與可移動式台車1連接，而該輔助機構2係包含有多數氣動閥20、第一手動閥21、第二手動閥22、真空壓力計23、壓力計24及自動洩壓閥25，且該第一及第二手動閥21、22更進一步連接有第一連接閥211、第二連接閥212、洩壓埠213及排水埠214，另該輔助機構2更進一步連接有一氮氣系統26及一排水閥27，而該氮氣系統26係包含有一氮氣供應單元261及一調節器262。
該氦氣系統3係與可移動式台車1連接，而該氦氣系統3係包含有一氦氣供應單元31、一閥體32及一調節器33。
該密封鋼筒4係與輔助機構2之洩壓埠213及排水埠214連接。如是，藉由上述之設計構成一全新之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置。
當本發明於使用時，快速進行密封鋼筒封存之主要包含有密封鋼筒排水作業、真空乾燥作業以及氦氣回填作業，流程說明如下：排水作業係將密封鋼筒4內之積水儘量地排出，以降低真空乾燥作業負擔，藉由氮氣系統26之氮氣供應單元261與調節器262對密封鋼筒4蓄壓後，開啟排水閥27可將密封鋼筒4內之積水壓出，亦可於排水最後階段時以氦氣系統3配合氦氣供應單元31、一閥體32與調節器33利用吹掃方式將略低於排水管口以下之殘水帶出，此項作業進行時，係同時搭配氦氣輸入球閥14、氦氣回填球閥15、氣動閥20、壓力計24及第二手動閥22進行。
待排水作業完成後便可進行真空乾燥作業，其行時係同時搭配第一真空泵進氣球閥11、第二真空泵進氣球閥12、抽真空球閥16、第一冷凝器進氣閥17、第二冷凝器進氣閥18及冷凝器隔離閥19、氣動閥20、真空壓力計23、第一手動閥21及第二連接閥212進行，藉真空壓力計23之控制器觀察密封鋼筒4內真空壓力讀值，當讀值小於10 torr(13.3 mbar)先將BV-Air、BV-VAP01關閉使得IVDS與密封鋼筒4隔離後，得以進行乾燥測試，在室溫18.3℃以上時，開始測試10分鐘後讀值不得超過10 torr始能通過測試，否則重新進行真空乾燥作業及乾燥測試；若密封鋼筒4內殘水量較大以致作業時間過久時，可考慮切換不同之真空泵以增加效率；若有必要時，可暫停真空作業，以氦氣系統3將氦氣充填入密封鋼筒4內，當壓力達0.3~0.7 psig後隔離氣源供應，再重新進行真空乾燥作業，以縮短作業時程。
當填充氦氣作業時，係於真空乾燥作業完成後進行，先以pressure drop gauge(PDG)記錄大氣壓力，再以氦氣系統3將氦氣充填至密封鋼筒4達較大氣壓力高0.3~0.7 psig後進行真空乾燥作業，當密封鋼筒4內真空壓力達3 torr時停止真空乾燥作業，再次將氦氣充填至密封鋼筒4達較大氣壓力高0.3~0.7 psig後完成作業，而當進行填充氦氣作業時，係可利用正壓或負壓方式進行；於氦氣正壓作業時，係同時搭配氦氣輸入球閥14、氦氣回填球閥15、氣動閥20、第一手動閥21、氦氣供應單元31、閥體32及調節器33進行；另於真空負壓作業時，係同時搭配第一真空泵進氣球閥11、抽真空球閥16、冷凝器隔離閥19、氣動閥20、真空壓力計23第二連接閥212進行。
而由上述之各項作業中可是本發明至紹達到下列之優點：整合排氣系統、排水系統、灌氣系統壓降測試系統，設計可共用之真空泵、壓力計、流量計、管線、開關及裝置。具有抽氣、排水、真空乾燥、氦氣回填及壓降測試之功能。
整合於一可移動式之載具，具有系統整體移動之功能，可迅速組裝及拆解，設計平滑之表面，方便汙染時清洗，減少作業時之輻射污染。
具有可切換不同之真空泵之功能，以增加真空乾燥之效率，以及具有以壓縮空氣或氮氣輔助排水之功能，降低排水泵遭輻射污染之機率。
綜上所述，本發明可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置可有效改善習用之種種缺點，可用於裝載用過核子燃料後之密封鋼筒，以執行排水、抽真空、灌氦氣…等作業，除符合相關法規要求之外，更可於作業完成後可迅速收整，以避免可移動式台車操作時可能之污染，有利於用過核子燃料跨機組運送或乾式貯存作業之執行；進而使本發明之產生能更進步、更實用、更符合消費者使用之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
1．．．可移動式台車
10．．．面板
11．．．第一真空泵進氣球閥
12．．．第二真空泵進氣球閥
13．．．手動洩壓球閥
14．．．氦氣輸入球閥
15．．．氦氣回填球閥
16．．．抽真空球閥
17．．．第一冷凝器進氣閥
18．．．第二冷凝器進氣閥
19．．．冷凝器隔離閥
2．．．輔助機構
20．．．氣動閥
21．．．第一手動閥
211．．．第一連接閥
212．．．第二連接閥
213．．．洩壓埠
214．．．排水埠
22．．．第二手動閥
23．．．真空壓力計
24．．．壓力計
25．．．自動洩壓閥
26．．．氮氣系統
261．．．氮氣供應單元
262．．．調節器
27．．．排水閥
3．．．氦氣系統
31．．．氦氣供應單元
32．．．閥體
33．．．調節器
4．．．密封鋼筒
第1圖，係本發明之組成架構示意圖。
第2圖，係本發明可移動式台車之架構示意圖。
1．．．可移動式台車
10．．．面板
11．．．第一真空泵進氣球閥
12．．．第二真空泵進氣球閥
13．．．手動洩壓球閥
14．．．氦氣輸入球閥
15．．．氦氣回填球閥
16．．．抽真空球閥
17．．．第一冷凝器進氣閥
18．．．第二冷凝器進氣閥
19．．．冷凝器隔離閥
2．．．輔助機構
20．．．氣動閥
21．．．第一手動閥
211．．．第一連接閥
212．．．第二連接閥
213．．．洩壓埠
214．．．排水埠
22．．．第二手動閥
23．．．真空壓力計
24．．．壓力計
25．．．自動洩壓閥
26．．．氮氣系統
261．．．氮氣供應單元
262．．．調節器
27．．．排水閥
3．．．氦氣系統
31．．．氦氣供應單元
32．．．閥體
33．．．調節器
4．．．密封鋼筒

权利要求:
Claims (8)
[1] 一種可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，包括有：一可移動式台車，係設有多數閥體、及一可顯示各閥體狀態之面板；一輔助機構，係與可移動式台車連接；一氦氣系統，係與可移動式台車連接；以及一密封鋼筒，係與輔助機構連接。
[2] 依申請專利範圍第1項所述之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其中，該可移動式台車中之各閥體係包含有第一真空泵進氣球閥、第二真空泵進氣球閥、手動洩壓球閥、氦氣輸入球閥、氦氣回填球閥、抽真空球閥、第一冷凝器進氣閥、第二冷凝器進氣閥及冷凝器隔離閥。
[3] 依申請專利範圍第1項所述之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其中，該輔助機構係包含有多數氣動閥、第一手動閥、第二手動閥、真空壓力計、壓力計及自動洩壓閥。
[4] 依申請專利範圍第1項所述之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其中，該輔助機構更進一步連接有第一連接閥、第二連接閥、洩壓埠及排水埠，而該洩壓埠及排水埠係與密封鋼筒連接。
[5] 依申請專利範圍第1項所述之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其中，該輔助機構更進一步連接有一氮氣系統。
[6] 依申請專利範圍第5項所述之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其中，該氮氣系統係包含有一氮氣供應單元及一調節器。
[7] 依申請專利範圍第1項所述之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其中，該輔助機構更進一步連接有一排水閥。
[8] 依申請專利範圍第1項所述之可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置，其中，該氦氣系統係包含有一氦氣供應單元、一閥體及一調節器。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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TWI438782B|2014-05-21|

引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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TW100139652A|TWI438782B|2011-10-31|2011-10-31|可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置|TW100139652A| TWI438782B|2011-10-31|2011-10-31|可快速進行用過核子燃料密封鋼筒封存之裝置|