ES2827234T3 - Módulo de almacenamiento horizontal - Google Patents

Abstract

Módulo de almacenamiento horizontal (HSM) dispuesto para el almacenamiento en seco y la contención de materiales radiactivos contenidos en bidones, comprendiendo el HSM: un cuerpo (20) que define una pluralidad de compartimentos (22) configurados para recibir bidones (B) que contienen materiales radiactivos, estando los bidones en una orientación horizontal, donde los compartimentos (22) están dispuestos en una configuración escalonada que tiene una primera fila (40) en una primera elevación y una segunda fila (42) en una segunda elevación más alta que la primera elevación, y donde una porción de un compartimento (22) en la primera fila (40) está en la misma ubicación del eje horizontal que una porción de un compartimento (22) en la segunda fila (42), comprendiendo además el HSM medios de ventilación en cada uno de la pluralidad de compartimentos que incluyen rutas de ventilación que tienen vías de acceso sustancialmente verticales.

Description

DESCRIPCIÓN

Módulo de almacenamiento horizontal

ANTECEDENTES

[0001] Los módulos de almacenamiento horizontal (HSM) se utilizan generalmente para el almacenamiento en seco y la contención de materiales radiactivos como sistemas de almacenamiento de bidones ventilados en reactores u otros lugares de almacenamiento. Los HSM diseñados anteriormente se fabrican generalmente a partir de hormigón armado como una unidad de un único cuerpo con una tapa acoplable o un techo encima. Estos HSM pueden tener dimensiones de aproximadamente 16-20 pies de altura (1 pie = 0,3 m), aproximadamente 8-10 pies de anchura y aproximadamente 20-22 pies de longitud. El peso de estos HSM de unidad de un único cuerpo puede ser de aproximadamente 300000 lb (145000 kg) (en vacío, es decir, sin el bidón). El espacio de ocupación limita la capacidad de las instalaciones de almacenamiento.

[0002] Las unidades de HSM se construyen normalmente en un lugar de fabricación en dos piezas (base y cubierta o techo). A continuación, las piezas se envían a un reactor o a un lugar de almacenamiento para su uso. Debido a las normativas de envío, los HSM de un cuerpo individual deben enviarse por ferrocarril o embarcación. Habida cuenta del tamaño y el peso, los gastos de envío de tales unidades de HSM grandes y pesados se han vuelto muy elevados y, en algunos casos, prohibitivos.

[0003] Existe una necesidad de un diseño de HSM mejorado que tenga un espacio de ocupación más reducido para expandir las capacidades de la instalación de almacenamiento. Asimismo, existe una necesidad de un HSM modular que pueda construirse en el emplazamiento. Además, existe una necesidad de mejorar el acceso y la manipulación de los bidones que se transfieren hacia y desde los HSM. Las realizaciones de la presente descripción están dirigidas a satisfacer estas y otras necesidades.

[0004] El documento JP2000056071A describe un HSM que comprende dos filas de compartimentos para bidones que contienen materiales nucleares, encontrándose los compartimentos en dos elevaciones diferentes.

[0005] El documento RU2069395C1 describe un dispositivo para el enterramiento de desechos nucleares, comprendiendo el dispositivo de recipientes elipsoidales asimétricos recibidos en un recipiente en forma de panal relleno de polímero.

RESUMEN

[0006] La invención propone un módulo de almacenamiento horizontal (HSM) según la reivindicación 1. Las características opcionales del HSM se definen en las reivindicaciones 2-12.

[0007] La invención también propone un procedimiento para construir un HSM según la reivindicación 13. Las características opcionales del procedimiento se definen en la reivindicación 14.

[0008] La invención también propone un procedimiento para cargar un bidón en un HSM según la reivindicación 15.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[0009] Los aspectos anteriores y muchas de las ventajas concomitantes de esta descripción se apreciarán más fácilmente a medida que las mismas se comprendan mejor mediante referencia a la siguiente descripción detallada, cuando se toma junto con los dibujos adjuntos, donde:

LA FIGURA 1 es una vista isométrica de un módulo de almacenamiento horizontal (HSM) de alta densidad, según una realización de la presente descripción;

LA FIGURA 2 es una vista frontal recortada del HSM de alta densidad de la figura 1;

LA FIGURA 3 muestra vistas frontales comparativas de dos sistemas: una disposición de HSM diseñada anteriormente y el HSM de alta densidad de la figura 1;

LA FIGURA 4 muestra vistas frontales y superiores comparativas de una disposición de HSM diseñada anteriormente y otra disposición según las realizaciones de la presente descripción;

LA FIGURA 5 es una vista isométrica de un HSM de alta densidad según otra realización de la presente descripción;

LAS FIGURAS 6-8 son vistas isométricas de varios diseños de techo para los HSM de alta densidad según las realizaciones de la presente descripción;

LAS FIGURAS 9 a 11 son vistas isométricas que ilustran un procedimiento de fabricación de un HSM de alta densidad según una realización de la presente descripción; y

LAS FIGURAS 12-18 son una vista isométrica que muestra un conjunto de elevación y las etapas secuenciales de la elevación de un bidón para su carga en la fila superior de compartimentos de un HSM de alta densidad, según una realización de la presente descripción.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

[0010] La descripción detallada que se expone a continuación en relación con los dibujos adjuntos, donde los números similares hacen referencia a elementos similares, pretende ser una descripción de diversas realizaciones de la materia divulgada y no pretende representar las únicas realizaciones. Cada realización descrita en esta descripción se proporciona simplemente como un ejemplo o ilustración y no debe interpretarse como preferida o ventajosa sobre otras realizaciones. Los ejemplos ilustrativos proporcionados en esta invención no pretenden ser exhaustivos o limitar la divulgación a las formas precisas descritas. De manera similar, cualquier etapa descrita en esta invención puede ser intercambiable con otras etapas, o combinaciones de etapas, para lograr el mismo resultado o un resultado sustancialmente similar.

[0011] En la siguiente descripción, se exponen numerosos detalles específicos para proporcionar una comprensión exhaustiva de realizaciones ejemplares de la presente descripción. Sin embargo, será evidente para un experto en la materia que muchas realizaciones de la presente descripción pueden practicarse sin algunos o todos los detalles específicos. En algunos casos, etapas bien conocidas del procedimiento no se han descrito en detalle para no oscurecer innecesariamente varios aspectos de la presente descripción. Además, se apreciará que las realizaciones de la presente descripción pueden emplear cualquier combinación de las características descritas en esta invención.

[0012] Las realizaciones de la presente descripción están dirigidas a módulos de almacenamiento horizontal (HSM), por ejemplo, utilizados para el almacenamiento en seco y la contención de materiales radiactivos como sistemas de almacenamiento de bidones ventilados que tienen construcciones modulares, y procedimientos de fabricación de los mismos. Los procedimientos de fabricación pueden incluir la fabricación, construcción y/o producción. Con referencia a las figuras 1 y 2, se proporciona un conjunto de HSM 10 de alta densidad construido según una realización de la presente descripción.

[0013] En la realización ilustrada de las figuras 1 y 2, el HSM 10 incluye un cuerpo 20 que define una pluralidad de compartimentos 22 configurados para recibir bidones C que pueden contener materiales radiactivos. El cuerpo 20 incluye una cara frontal 24, una pared posterior 26, y una pluralidad de paredes divisorias interiores 28 que definen la pluralidad de compartimentos 22.

[0014] El HSM 10 incluye una pluralidad de orificios de entrada 30 frontales que conducen a cada una de la pluralidad de compartimentos 22 para soportar los bidones C individuales. Se pueden utilizar puertas de blindaje (no mostradas) para cerrar los orificios de entrada 30 frontales del HSM 10 después de que se hayan recibido los bidones C. Se puede construir un techo o cubierta 32 integralmente con las paredes divisorias 28 o se pueden fabricar por separado del cuerpo 20 y colocarse en la parte superior del cuerpo 20 cuando e1HSM 10 se ensambla en el emplazamiento para su uso, como se describe con más detalle a continuación.

[0015] Dentro de los compartimentos 22, los bidones C pueden descansar sobre dispositivos de descanso adecuados 34 tales como bloques de almohada, soportes de rodamiento o rieles (véase también los bloques de almohada 234 en la figura 5). Los bidones C pueden insertarse empujándolos en los orificios de entrada 30, por ejemplo, a lo largo de rieles o soportes de rodamiento, o colocándolos sobre los bloques de almohadas de soporte, como se describe con más detalle a continuación. El dimensionamiento de los orificios de entrada 30 junto con la configuración y/o el dimensionamiento de los rieles, bloques de almohada o soportes de rodamiento pueden utilizarse para acomodar bidones C que tienen diferentes diámetros.

[0016] El HSM incluye provisiones en la parte frontal y posterior de las cavidades para retener el bidón C en orientación horizontal (en caso de un evento sísmico). En una realización, el bidón C puede deslizarse libremente en la cavidad del compartimento 36 hasta cierto grado. En una realización, el bidón C puede estar anclado a los bloques de almohada para evitar un deslizamiento significativo.

[0017] En una realización de la presente descripción, cada compartimento 22 comparte una pared divisoria común 28 con al menos otro compartimento 22. En otra realización, cada compartimento 22 comparte una pared divisoria común 28 con al menos otros dos compartimentos 22.

[0018] En la realización ilustrada de las figuras 1 y 2, el HSM 10 incluye cinco compartimentos 22 para recibir cinco bidones C separados. Los cinco compartimentos 22 están dispuestos en una configuración escalonada que tiene una fila inferior 40 y una fila superior 42. En la realización ilustrada se muestra una configuración escalonada ejemplar, tal que los compartimentos están dispuestos en una primera fila en una primera elevación y una segunda fila en una segunda elevación más alta que la primera elevación, y donde al menos una porción de un compartimento en la primera fila está en la misma ubicación del eje horizontal que al menos una porción de un compartimento en la segunda fila. A este respecto, el compartimento en la segunda fila puede no estar posicionado directamente encima del compartimento en la primera fila. En cambio, los compartimentos pueden estar escalonados y solo tienen cierta superposición en un punto a lo largo de un eje horizontal.

[0019] En una realización, cada compartimento 22 es adyacente a al menos otros dos compartimentos 22. En otra realización, los compartimentos 22 adyacentes pueden compartir una pared divisoria común. Los compartimentos 22 superiores son adyacentes a otros tres compartimentos 22. El compartimento 22 central inferior es adyacente a otros cuatro compartimentos 22.

[0020] En la realización ilustrada, cada compartimento 22 es poligonal en forma transversal. En otras realizaciones, los compartimentos 22 pueden tener paredes redondeadas en lugar de paredes planas o una combinación de las mismas (por ejemplo, una forma de ojo de cerradura). En otra realización, la estructura puede tener una configuración de panal que incluye una pluralidad de celdas hexagonales adyacentes.

[0021] En un ejemplo no limitante, al menos una porción de los compartimentos 22 puede ser hexagonal en forma transversal. El compartimento también puede tener otras formas poligonales tales como triangular, rectangular o pentagonal. En la realización ilustrada de las figuras 1 y 2, los compartimentos 22 en la fila inferior 40 tienen una forma transversal de cinco lados. La fila superior de los compartimentos 22 tiene cinco lados y están diseñados para interactuar con el patrón de cinco lados de la fila inferior.

[0022] Aunque se ilustra que incluye cinco compartimentos dispuestos en una configuración de panal, otras configuraciones y disposiciones escalonadas están dentro del alcance de la presente descripción. Como ejemplos no limitantes, puede variar el número de compartimentos, disposición de los compartimentos, número de filas y/o formas transversales de los compartimentos. Como un ejemplo, la realización de la figura 4 es un HSM escalonado que tiene once compartimentos. Como otro ejemplo, un HSM puede incluir compartimentos con formas transversales no hexagonales que comparten una pared divisoria común con al menos un otro compartimento. En la figura 5, e1HSM 210 incluye compartimentos 222 con forma de ojo de cerradura. En otra realización, un HSM puede incluir tres o más filas de compartimentos.

[0023] Los HSM según las realizaciones de la presente descripción pueden fabricarse a partir de hormigón armado. Por ejemplo, las paredes de blindaje pueden hacerse con hormigón de fibra de acero. Otros tipos de hormigón tales como el reforzado con barras de refuerzo, de alta resistencia, de acero u otro tipo de fibras.

[0024] Los HSM diseñados anteriormente incluyen un mejor rendimiento de blindaje radiactivo, capacidades sísmicas, capacidades de eliminación del calor y robustez para resistir actos de sabotaje. Por otra parte, los HSM diseñados anteriormente se fabrican fuera (o cerca del emplazamiento) para no requerir ninguna construcción importante en el lugar de contención. Las realizaciones de la presente descripción también están diseñadas para cumplir con estos criterios.

[0025] Los HSM según la presente descripción están diseñados para tener un espacio de ocupación de HSM reducido por bidón en comparación con los HSM diseñados anteriormente a fin de aumentar la capacidad de almacenamiento de un conjunto de almacenamiento concreto. Con referencia a la figura 4, se muestra un conjunto de HSM diseñado anteriormente, que incluye el HSM-H 2x11. Comparativamente, un conjunto HSM 2x11 escalonado según una realización de la presente descripción tiene un área de espacio de ocupación significativamente reducida. En este ejemplo, el espacio de ocupación reducido del HSM escalonado es aproximadamente el 50 % de los conjuntos de HSM-H anteriores.

[0026] En la figura 3 se muestra una comparación en paralelo de un conjunto de HSM modelo 102 y un conjunto de HSM escalonado.

[0027] La altura de un HSM diseñado según la realización de la presente descripción puede ser mayor que la de los HSM diseñados anteriormente (véase la figura 3), por ejemplo, un aumento de altura de aproximadamente 20 pulgadas a aproximadamente 40 pulgadas (de aproximadamente 50 a aproximadamente 100 cm). A pesar del aumento de altura, el conjunto escalonado del HSM 10 de alta densidad permite una reducción del hormigón armado para la construcción de HSM en el intervalo de aproximadamente el 30 al 45 %.

[0028] El HSM está soportado por una plataforma de hormigón que debe cumplir con los requisitos establecidos por la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) o cualquier otra autoridad reguladora de la gestión del combustible nuclear gastado. El espacio reducido del HSM también permite una reducción de los costes y las complejidades asociadas a la plataforma de hormigón, basada en requisitos reducidos para la longitud de la plataforma de hormigón, la dureza del hormigón, la rigidez del suelo y otras condiciones del suelo. El HSM puede estar anclado a la plataforma o deslizarse libremente.

[0029] Como se puede observar en la figura 4, los HSM 10 de la presente descripción pueden estar dispuestos consecutivamente en un conjunto para maximizar el uso del espacio.

[0030] Con referencia a las figuras 1 y 2, el HSM 10 incluye un techo o cubierta 32 que incluye una pluralidad de respiraderos de salida 44 ubicados sobre los compartimentos 22. Los respiraderos de entrada 46 están ubicados en la parte inferior del HSM 10, debajo de los compartimentos 22. Para reducir la dosis de radiación desde los respiraderos de entrada y salida, estos respiraderos se pueden incluir con accesorios de reducción de dosis como tubos, placas o cualquier otro accesorio adecuado. Además, o alternativamente, se pueden utilizar respiraderos de entrada y/o salida en ángulo para reducir la dosis. También se pueden utilizar cubiertas en los respiraderos de salida para reducir la dosis.

[0031] En la realización ilustrada, cada compartimento 22 tiene su propia vía de acceso del flujo de aire sustancialmente vertical. Al menos una primera vía de acceso 48 se extiende desde cada respiradero de entrada 46 hasta cada compartimento 22 y al menos una segunda vía de acceso 50 se extiende desde cada compartimento 22 hasta cada respiradero de salida 44. Como sistema que incluye una ubicación inferior para los respiraderos de entrada 46 y una ubicación superior para los respiraderos de salida 44 es ventajoso porque es poco probable que se produzca un bloqueo de tanto los respiraderos de entrada 46 como de los respiraderos de salida 44 en un caso de inundación dependiendo de la altura del agua de la inundación.

[0032] En otra realización, un respiradero superior de un compartimento 22 de la fila inferior 40 puede ventilar en otro compartimento 22 de la fila superior 42 antes de ventilar al aire del ambiente.

[0033] El aumento en la altura del HSM 10 de la presente descripción, en comparación con los HSM diseñados anteriormente, compensa la eliminación de calor de la fila inferior 40 de los compartimentos 22. Además, el dimensionamiento de la cavidad 36 para los compartimentos 22 puede incluir espacio para escudos térmicos entre la superficie interior del compartimento 22 y la superficie exterior del bidón C.

[0034] Además, el HSM 10 puede incluir respiraderos adicionales en las paredes posteriores o laterales del cuerpo 20 (véase, por ejemplo, el respiradero con cubierta lateral 52 en la figura 1). Por lo tanto, e1HSM 10 puede incluir más de un respiradero de entrada y más de un respiradero de salida por módulo.

[0035] Aparte de una cubierta 32 común, el HSM 10 puede incluir además un diseño de techo mejorado para aumentar la resistencia a los impactos de misiles y aeronaves o a cualquier otro impacto o carga explosiva. En las realizaciones ilustradas de las figuras 6-8, se proporcionan diseños de techo alternativos. Estos diseños de techo ejemplares proporcionan un esparcidor de impacto y pueden utilizarse individualmente o en combinación entre sí, y pueden aplicarse al techo y paredes. En la figura 6, el HSM 210 incluye una losa de hormigón armado 260 y tubos de acero preformados 262 en la parte superior del techo 232. En la figura 7, e1HSM 210 incluye una serie de medios tubos 270 adyacentes sobre el techo 232. En la figura 8, el HSM 210 incluye una losa de hormigón pretensado 272 sobre el techo 232.

[0036] En algunas realizaciones, el techo 232 puede estar revestido con una manta de polímero resistente a los impactos para la protección contra misiles y/o fuertemente reforzado para ser resistente a los impactos de aeronaves. En una realización de la presente descripción, el techo 232 está soportado completamente en las paredes frontal y posterior 24 y 26 del HSM 10, sin que se transmita una carga significativa a las paredes divisorias interiores 28.

[0037] Entre los efectos ventajosos de un HSM 10 escalonado y de alta densidad se incluyen los siguientes. El HSM 10 incluye autoprotección adicional en comparación con los HSM diseñados anteriormente, debido al menos en parte a la estructura monolítica sin espacios. Asimismo, el HSM 10 de alta densidad tiene una reducción de aproximadamente el 50 % del brillo espacial y la dosis directa del techo del conjunto de HSM porque no hay techo para la fila inferior 40 de los compartimentos 22. Además, hay una reducción significativa de la dosis de brillo espacial de los respiraderos del techo del HSM inferiores debido a las largas chimeneas de esos respiraderos. Los accesorios de reducción de dosis en los conjuntos inferiores del HSM reducen las tasas de dosis de los respiraderos de entrada.

[0038] Otros efectos ventajosos del HSM 10 según la realización ilustrada que tiene al menos algunos de los compartimentos 22 con una forma transversal hexagonal incluyen una eficiencia mejorada en el uso del espacio y el material, incremento de la superficie de hormigón que rodea los bidones individuales para la transferencia de calor, en comparación con un conjunto rectangular, y una mejor distribución del peso en una estructura escalonada, lo que resulta en una mejor resistencia estructural. Además, los módulos adyacentes se autoprotegen entre sí de manera similar a un conjunto rectangular, sin indicación de un compromiso en la eficacia del blindaje en comparación con un conjunto rectangular. Por otra parte, la forma transversal hexagonal es una forma particularmente eficiente para la resistencia a la compresión y la resistencia a la tracción.

[0039] Además de la resistencia a las cargas de impacto debidas a explosivos, misiles o aeronaves, los HSM de la presente descripción están diseñados además para aumentar la resistencia a los eventos sísmicos. El conjunto monolítico proporciona una alta resistencia sísmica. Aumentar el tamaño del conjunto monolítico y el número de compartimentos puede proporcionar un mayor rendimiento sísmico y un centro de gravedad más bajo. El conjunto monolítico puede deslizarse libremente sobre la plataforma sin necesidad de un diseño de plataforma sísmica alta.

Además, los compartimentos y las rutas del flujo de ventilación son visibles y fáciles de inspeccionar para comprobar su integridad tras un sismo u otro tipo de evento, como inundación o tsunami.

[0040] Los HSM 10 de la presente descripción pueden fabricarse como modulares para simplificar la fabricación y el envío o fundirse de forma monolítica en el emplazamiento, como se describe con más detalle a continuación.

[0041] Con referencia a las figuras 9-11, a continuación, se describirá un procedimiento de fundición monolítica en elevaciones horizontales para un HSM 10. El conjunto de HSM 10 incluye una porción de cuerpo 20 que tiene una pluralidad de segmentos o capas 70, 72 y 74 (véase la figura 11) que se pueden construir uno encima del otro.

[0042] Tal fundición en elevaciones emplea una técnica de unión de construcción, como se describe con más detalle a continuación. En la realización ilustrada, la porción de cuerpo 20 se divide en tres elevadores; sin embargo, cualquier cantidad de elevaciones de la porción de cuerpo está dentro del alcance de la presente descripción.

[0043] En la realización ilustrada de la figura 11, las tres elevaciones 70, 72 y 74 de la porción de cuerpo 20 tienen uniones de construcción entre las elevaciones en planos horizontales que se producen a través de los compartimentos 22. En una realización de la presente descripción, los segmentos 70, 72 y 74 son sustancialmente similares en al menos uno de tamaño, forma y peso. En esta invención, el término «sustancialmente» se utiliza para estar dentro de un intervalo de tolerancia de ingeniería aceptable en la industria. En otra superposición horizontal dentro del alcance de la presente descripción, los segmentos 70, 72 y 74 no son sustancialmente similares en al menos uno de tamaño, forma y peso.

[0044] Según una realización de la presente descripción, se describirá a continuación un procedimiento de fabricación de la porción de cuerpo 20 en capas. El conjunto de HSM 10 de capas modulares puede construirse utilizando hormigón armado (u otros tipos de hormigón) que se vierte en formas de metal y/o madera (como se ilustra en la figura 9). La primera elevación 70 de la porción de cuerpo 20 se vierte en las formas, y se deja endurecer. Seguidamente, se forma la segunda elevación 72 de la porción de cuerpo 20 y se vierte en las formas sobre la primera elevación 70 endurecida (como se ilustra en la figura 10). Posteriormente, se vierte la tercera elevación 74 en las formas sobre la segunda elevación 72 endurecida (como se ilustra en la figura 11). El techo o cubierta 32 puede formarse por separado, o puede formarse encima o como parte de la tercera elevación 74 endurecida.

[0045] Al fundir las capas posteriores contra una capa anterior endurecida, las uniones son casi invisibles.

[0046] Como consecuencia de la fundición en múltiples capas 70, 72 y 74, la presión hidrostática en cada elevación se reduce sustancialmente en una relación lineal con la altura de la elevación, en comparación con un HSM de unidad de un único cuerpo. A medida que se reduce la presión hidrostática, el potencial de desviación dimensional en la elevación 70, 72 y 74 se reduce significativamente. A modo de ejemplo no limitante, para un concepto de tres elevaciones, puede disminuirse la presión hidrostática en cada elevación en una relación lineal con la altura de la elevación para que sea aproximadamente 1/3 de la presión hidrostática en una unidad HSM de un único cuerpo comparable. Del mismo modo, para un concepto de dos elevaciones, puede disminuirse la presión hidrostática en cada elevación para que sea aproximadamente 1/2 de la presión hidrostática en una unidad HSM de un único cuerpo comparable.

[0047] Además, las formas para fabricar el conjunto de HSM 10 de capas modulares son menos costosas y más confiables porque no se requiere que se endurezcan para manejar los requisitos de altura de una unidad HSM de un único cuerpo comparable.

[0048] Aunque se describe que utiliza una forma individual, debe apreciarse que el uso de múltiples formas para los diversos segmentos diferentes de la porción de cuerpo 20 también está dentro del alcance de la presente descripción.

[0049] Un sistema de unión vertical adecuado puede incluir el uso de barras de anclaje 76, como barras de refuerzo o técnicas de empalme de barras de refuerzo. La barra de refuerzo vertical se deja expuesta durante la formación y la colocación de la elevación 70. A continuación, la barra de refuerzo se empalma y une a la barra de refuerzo de la elevación 72. De manera similar, la barra de refuerzo vertical se extiende desde la elevación 72 hasta la elevación 74 y se empalma con la barra de refuerzo correspondiente en la elevación 74. Otros sistemas de unión verticales también están dentro del alcance de la presente descripción.

[0050] Volviendo ahora a la figura 2, se describirá a continuación otro procedimiento de fabricación de la porción de cuerpo 20 segmentado utilizando un procedimiento de unión de segmentos horizontales. El conjunto de HSM 10 de capas modulares puede construirse utilizando hormigón armado que se vierte en una única forma. Los segmentos 80, 82, 84, 86, 88 y 90 se dividen a lo largo de las líneas de paso de los respiraderos. La cubierta 32 puede formarse por separado, o puede formarse en la parte superior de la porción de cuerpo 20 endurecida completa. Se puede utilizar un sistema de unión horizontal, tal como un sistema de postensado o cualquier otro sistema de unión adecuado, para unir los segmentos 80, 82, 84, 86, 88 y 90. Se puede utilizar un procedimiento de fabricación similar para formar otros segmentos verticales. CONJUNTO DE ELEVACIÓN

[0051] Con referencia a las figuras 12-18, se describirá a continuación un conjunto de elevación 120 y un procedimiento para elevar un bidón C para transferirlo desde un recipiente de transporte K a un orificio de entrada 30 en la fila superior 42 de un HSM 10. El conjunto de elevación 120 incluye un conjunto de bastidor 122 que tiene una primera y segunda porciones de bastidor 124 y 126 para recibir un recipiente de transporte K que contiene un bidón C. La primera y segunda porciones de bastidor 124 y 126 están conectadas entre sí mediante un brazo de unión 128 (que se muestra en posición plegada en la figura 12 y en posición extendida en la figura 13).

[0052] El conjunto de elevación 120 está soportado por un medio de transporte, mostrado como una pluralidad de ruedas 130, tal que el conjunto de elevación 120 puede posicionarse en numerosas posiciones a lo largo de1HSM 10 o en la instalación de almacenamiento. Con referencia a las figuras 12 y 13, las ruedas 130 pueden pivotar en relación con el conjunto de bastidor 122 para permitir un desplazamiento multidireccional.

[0053] Los medios de transporte también pueden incluir otros tipos adecuados de transporte además de ruedas, tales como pistas, rodillos, cojinetes, superficies de apoyo, patines de aire y combinaciones de los mismos. En la realización ilustrada, las ruedas 130 están configuradas para desplazamiento lateral, para posicionar el conjunto de elevación 120 en el HSM 10 y también para plegabilidad y expansión (compárese la configuración del conjunto de elevación 120 en las figuras 12 y 13).

[0054] Como puede observarse al comparar las figuras 12 y 13, el conjunto de elevación 120 puede plegarse para un almacenamiento compacto y movimiento en la instalación de almacenamiento. Al llegar a una posición para la elevación, el conjunto de elevación 120 puede expandirse a su configuración de elevación (véase la figura 13). Como se observa en la figura 13, la expansión de la anchura se logra moviendo la primera y segunda porciones de bastidor 124 y 126 hacia afuera, alejándolas entre sí. El brazo de unión 128 incluye la primera y segunda porciones de brazos 140 y 142 y un acoplamiento de codo 144. Las porciones de brazos 140 y 142 rotan en relación con la primera y segunda porciones de bastidor 124 y 126 y el acoplamiento de codo 144 para la extensión del brazo. Cuando se extiende el brazo de unión 128, la primera y segunda porciones de bastidor 124 y 126 se distancian entre sí a una distancia adecuada para recibir un recipiente de transporte K para su elevación (véase la figura 15). Al comparar las figuras 13 y 14, cuando el acoplamiento de codo 144 está en su posición completamente extendida, se puede mover una porción de bloqueo 146 a una posición de bloqueo para cubrir el acoplamiento de codo 144 y evitar que se doble durante su uso. Otras configuraciones de bloqueo para el brazo de unión 128 también están dentro del alcance de la presente descripción.

[0055] Como se observa en la figura 14, el conjunto de elevación 120 se ha expandido a su configuración de recepción y elevación y se ha movido para acoplarse con el HSM 10. El conjunto de elevación 120 incluye un sistema de estabilización para estabilizar el conjunto de elevación 120 y/o asegurar el conjunto de elevación 120 a1HSM 10 para evitar el movimiento durante un evento sísmico que pueda ocurrir durante el procedimiento de transferencia. El sistema de estabilización incluye un sistema de anclaje a tierra o de estabilización 150 mostrados como primer y segundo anclajes 152 y 154 desplegados desde una primera posición no acoplada (véase la figura 12) a una segunda posición acoplada (véase la figura 14) que se utilizan para estabilizar el conjunto de elevación 120 cuando se recibe en una posición de transferencia. Cualquier cantidad adecuada de anclajes o estabilizadores en el sistema de anclaje a tierra (tal como uno o más de dos) está dentro del alcance de la presente descripción.

[0056] El sistema de estabilización incluye además un sistema de anclaje de 160 de1HSM. En la realización ilustrada, el sistema de anclaje 160 del HSM incluye brazos verticales primero y segundo 162 y 164 configurados para acoplarse con la superficie frontal del HSM 10. Los brazos 162 y 164 están unidos respectivamente a la parte delantera de la primera y segunda porciones de bastidor 124 y 126. Cada uno de los brazos 162 y 164 incluye una porción de extensión 166 y 168 respectiva para acoplarse con la superficie horizontal superior de1HSM 10. A medida que el conjunto de elevación 120 se desplaza hacia y se acerca al HSM 10, los brazos 162 y 164 se levantan hacia arriba en relación con el conjunto de bastidor 122 con las porciones de extensión 166 y 168 posicionadas por encima de la superficie superior del HSM 10 (véase la figura 13). Cuando el conjunto de elevación 120 se asegura en su posición de transferencia, los brazos 162 y 164 se retraen hacia abajo en relación con el conjunto de bastidor 122 para acoplar los brazos 162 y 164 con la superficie frontal sustancialmente vertical de1HSM 10 y para acoplar las porciones de extensión 166 y 168 con la superficie superior sustancialmente horizontal de1HSM 10 (véase la figura 14).

[0057] Al mismo tiempo, el sistema de anclaje a tierra o de estabilización 150 puede desplegarse de tal manera que se desactiven los medios de transporte. Como se observa en la figura 14, con el sistema de anclaje a tierra 150, las ruedas 130 desplegadas se elevan del suelo y quedan libres para pivotar en relación con el conjunto de bastidor 122.

[0058] Haciendo referencia ahora a la figura 15, un remolque T que incluye un patín S que sostiene un recipiente de transporte K que contiene un bidón C se aproxima al conjunto de elevación 120. El remolque T que sostiene el patín S y el recipiente de transporte K rueda hacia el HSM 10 y se recibe entre la primera y segunda porciones de bastidor 124 y 126 del conjunto de elevación 120.

[0059] Con referencia a la figura 16, los dispositivos de retención 170 del conjunto de elevación 120 se acoplan al patín S para asegurar el patín S dentro del conjunto de elevación 120 y evitar el movimiento durante la elevación.

[0060] Con referencia a las figuras 17 y 18, se describirán a continuación las características de elevación del conjunto de elevación 120. El conjunto de elevación 120 incluye una pluralidad de actuadores de elevación o limitadores de impacto 172 para su uso al mover el patín S y el dispositivo de transporte K desde una primera posición de elevación (véase la figura 17) a una segunda posición de elevación (véase la figura 18). El mecanismo de elevación para mover el patín S y el recipiente de transporte K desde una primera posición de elevación a una segunda posición de elevación incluye múltiples mecanismos a prueba de fallos que pueden incluir amortiguadores, limitadores de impacto, trinquete de cremallera y piñón y freno de fricción, retención de carga hidráulica y circuito de seguridad. Otros sistemas de elevación también se encuentran dentro del alcance de la presente descripción.

[0061] Al comparar las figuras 17 y 18, el conjunto de elevación 120 levanta el patín S que sostiene un recipiente de transporte K que contiene un bidón C desde una primera posición de elevación a nivel del suelo hasta una segunda posición de elevación. En la segunda posición de elevación, un bidón C se transfiere desde un recipiente de transporte K a un orificio de entrada 30 en la fila superior 42 de un HSM 10. Cuando el patín S y el recipiente de transporte K están en la segunda posición de elevación, un actuador lineal, mostrado como un dispositivo de ariete telescópico R, se extiende y empuja el bidón C fuera del recipiente de transporte K y dentro del orificio de entrada 30 en la fila superior 42 de un HSM 10.

[0062] Aunque se muestra e ilustra en una secuencia de carga para cargar un bidón C en un orificio de entrada 30 en la fila superior 42 de un HSM 10, el conjunto de elevación 120 también puede utilizarse en una secuencia de descarga para retirar un bidón C de un orificio de entrada 30 en la fila superior 42 de un HSM 10. A ese respecto, el dispositivo de ariete telescópico R también puede utilizarse para extraer el bidón de la cavidad 36 en la fila superior 42 de un HSM 10 y tirar de él hacia el recipiente de transporte K. Tras ser extraído, el conjunto de elevación 120 baja el patín S que sostiene un recipiente de transporte K que contiene un bidón C desde la segunda posición de elevación hasta la primera posición de elevación a nivel del suelo.

[0063] Como alternativa a los rieles deslizantes en el HSM 10 para la transferencia deslizante del bidón hacia y desde el compartimento 22 del HSM 10, puede utilizarse un dispositivo de transferencia horizontal de fricción reducida para transferir el bidón C hacia y desde el compartimento 30 del HSM 10.

[0064] Aunque se muestra como elevación a una segunda posición de elevación, las realizaciones de la presente descripción también pueden configurarse para elevarse a posiciones de mayor elevación, por ejemplo, en HSM 10 que tienen más de dos filas de compartimentos.

[0065] Los principios, realizaciones representativas y modos de funcionamiento de la presente descripción se han descrito en la descripción anterior. Sin embargo, los aspectos de la presente descripción que están destinados a ser protegidos no deben interpretarse como limitados a las realizaciones particulares descritas. Además, las realizaciones descritas en esta solicitud deben considerarse ilustrativas más que restrictivas. Se apreciará que las variaciones y los cambios pueden ser realizados por otros, y se pueden usar equivalentes, sin apartarse de la invención.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Módulo de almacenamiento horizontal (HSM) dispuesto para el almacenamiento en seco y la contención de materiales radiactivos contenidos en bidones, comprendiendo el HSM:

un cuerpo (20) que define una pluralidad de compartimentos (22) configurados para recibir bidones (B) que contienen materiales radiactivos, estando los bidones en una orientación horizontal, donde los compartimentos (22) están dispuestos en una configuración escalonada que tiene una primera fila (40) en una primera elevación y una segunda fila (42) en una segunda elevación más alta que la primera elevación, y donde una porción de un compartimento (22) en la primera fila (40) está en la misma ubicación del eje horizontal que una porción de un compartimento (22) en la segunda fila (42), comprendiendo además el HSM medios de ventilación en cada uno de la pluralidad de compartimentos que incluyen rutas de ventilación que tienen vías de acceso sustancialmente verticales.

2. El HSM de la reivindicación 1, estando el HSM fabricado de hormigón, en particular de hormigón armado.

3. El HSM de la reivindicación 1 o 2, donde cada compartimento (22) es adyacente a al menos a otros dos compartimentos (22).

4. El HSM de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde cada compartimento es poligonal en forma transversal y/o donde al menos algunos de los compartimentos son hexagonales en forma transversal.

5. El HSM de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde cada compartimento (22) tiene su(s) propia(s) vía(s) de acceso del flujo de aire sustancialmente vertical(es).

6. El HSM según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además un techo en el cuerpo.

7. El HSM de la reivindicación 6, donde el techo (232) tiene un diseño de techo mejorado para una mayor resistencia a los impactos de misiles y aeronaves o cargas explosivas, incluyendo preferentemente uno o más de los siguientes elementos: una manta de polímero resistente a los impactos; una losa de hormigón armado (260) soportada por tubos de acero preformados (262); medios tubos (270); una losa de hormigón pretensado (272).

8. El HSM de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, donde cada compartimento (22) tiene al menos una primera vía de acceso vertical (48) que se extiende desde un respiradero de entrada (46) hasta el compartimento (22) y por lo menos una segunda vía de acceso vertical (50) que se extiende desde el compartimento (22) hasta un respiradero de salida (44).

9. El HSM de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende además un conjunto de elevación (120) para elevar el bidón (C) a la segunda elevación.

10. El HSM de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde la porción de cuerpo (20) está modularizada y hecha de una pluralidad de segmentos (70, 72, 74), tales como una pluralidad de segmentos (70, 72, 74) que están hechos de hormigón armado.

11. El HSM de la reivindicación 10, donde la pluralidad de segmentos (70, 72, 74) están dispuestos en capas verticalmente uno sobre otro.

12. El HSM de la reivindicación 11, donde los segmentos adyacentes (70, 72, 74) están unidos entre sí utilizando únicamente un sistema de unión vertical, como un sistema de unión vertical incluye una pluralidad de orificios orientados verticalmente en las paredes de los segmentos adyacentes, y barras de anclaje (76) que conectan dichos orificios.

13. Procedimiento de construir un HSM de cualquiera de las reclamaciones 1-12, comprendiendo el procedimiento:

(a) formar una pluralidad de segmentos para la porción de cuerpo del HSM; y

(b) posicionar segmentos adyacentes.

14. El procedimiento de la reivindicación 13, que comprende además unir verticalmente segmentos adyacentes.

15. Procedimiento de cargar un bidón en un módulo de almacenamiento horizontal (HSM) de alta densidad de cualquiera de las reivindicaciones 1-12, comprendiendo el procedimiento:

recibir un recipiente de transporte que contiene un bidón (C) en un conjunto de bastidor de un conjunto de elevación en la primera elevación; y

elevar el recipiente de transporte que contiene el bidón (C) para la entrega del bidón (C) a la segunda fila en la segunda elevación.