ES2907606T3 - Método para secar contenedores de transporte y/o de almacenamiento - Google Patents

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Abstract

Método para secar contenedores de transporte y/o de almacenamiento (1) para residuos radioactivos, especialmente para elementos de combustión consumidos, en el que el contenedor (1) es desaguado en primer lugar o desaguado mecánicamente, en el que después del desagüe del contenedor (1) se realiza en primer lugar, sin alimentación de gas noble o bien sin alimentación de gas helio, una primera evacuación del espacio interior del contenedor (4), en el que a continuación se evacua continuamente el espacio interior del contenedor (4) o bien se mantiene a presión negativa, en el que al mismo tiempo se alimenta continuamente gas noble, en particular gas helio en el espacio interior del contenedor (4), en el que después del desagüe del contenedor, se realiza en primer lugar sin alimentación de gas noble o bien sin alimentación de gas helio, una primera evacuación del espacio interior del contenedor, en el que después de la primera evacuación del espacio interior del contenedor (4) y antes de la alimentación de gas noble o bien de la alimentación de gas helio, se interrumpe la evacuación durante un primer periodo de tiempo t y durante este periodo de tiempo t se mide la subida de la presión Δp en el espacio interior del contenedor (4) para determinar la presión de llenado ptot a ajustar de la alimentación de gas noble o bien de la alimentación de gas helio, y y en el que se calcula la presión parcial del vapor de agua pH2O en el espacio interior del contenedor (4) después de la primera evacuación por medio de la subida de la presión Δp medida y a partir de la presión parcial del vapor de agua pH2O, se calcula la presión de llenado ptot necesaria para la alimentación de gas noble o bien la alimentación de gas helio para conseguir el contenido deseado en % en volumen de gas noble o bien de helio 50-95 % en volumen en el contenedor (4) y en el que la evacuación y/o la alimentación de gas noble o bien la alimentación de gas helio se realiza con la salvedad de que el contenido de gas noble o bien el contenido de helio en el espacio interior del contenedor es de 50 a 95 % en volumen, en particular de 55 a 90 % en volumen, preferiblemente de 60 a 85 % en volumen y preferiblemente de 65 a 85 % en volumen.

Description

DESCRIPCIÓN
Método para secar contenedores de transporte y/o de almacenamiento
La invención se refiere a un método para secar contenedores de transporte y/o de almacenamiento para residuos radioactivos, en particular para elementos de combustión consumidos, en el que el contenedor se desagua en primer lugar o se desagua mecánicamente y en el que el espacio interior del contenedor se evacua continuamente a continuación o bien se mantiene a presión negativa. -En lugar del concepto de contenedor de transporte - y/o de almacenamiento, se utiliza a continuación también brevemente el concepto de contenedor.
Se conocen métodos del tipo mencionado anteriormente para secar contenedores de transporte y/o de almacenamiento a partir de la práctica, en principio en diferentes variantes de realización. Los contenedores para elementos de combustión consumidos se cargan, en general, en agua con los elementos de combustión consumidos, por que el agua representa un medio de blindaje efectivo para los neutrones resultantes. En el tratamiento posterior, se desagua habitualmente en primer lugar el contenedor o bien se desagua mecánicamente. A continuación, se elimina el agua que permanece todavía en el contenedor a través de secado, en particular a través de secado en vacío, fuera del contenedor.
También se conoce ya eliminar el agua que permanece todavía en contenedor con la ayuda de un gas conducido a través del espacio interior del contenedor, es particular de un gas inerte como nitrógeno o helio. A tal fin, se puede remitir, por ejemplo, al documento US 10229764 B2. Con las medidas conocidas aquí, se conduce en primer lugar el gas para el secado a través del espacio interior del contenedor y se pone el contenedor en vacío al término de esta medida.
Los métodos de secado conocidos a este respecto son, en parte, relativamente costosos, y también caros. Además, muchos métodos de secado conocidos se caracterizan por una eficiente de secado insuficiente. Esto se aplica sobre todo también para contenedores de transporte y/o de almacenamiento con una potencia térmica alta.
Se conoce a partir del documento XP008137638 (Irwin JJ et al: "Spent Nuclear Fuel Project Cold Vacuum Drying Facility Operations Manual", Internet Citation, 18 de noviembre de 1998 (1998-11-18), páginas 1-1) un método para secar barriles para residuos radioactivos. En este caso, se desagua el contenedor en primer lugar y a continuación se evacua continuamente el espacio interior del contenedor o bien se mantiene a presión negativa. En este caso, se alimenta al mismo tiempo continuamente gas noble, preferiblemente gas helio al espacio interior del contenedor. Estas medidas conocidas dejan mucho que desear con respecto a la efectividad del secado.
Además, se conoce a partir del documento US 9117558 B1 un método para secar contenedores para residuos radioactivos, en el que el contenedor es desaguado igualmente en primer lugar y a continuación es evacuado. También en este caso, se alimenta al mismo tiempo continuamente gas noble en el espacio interior del contenedor. La eficiencia de secado deja también aquí mucho que desear. - Por último, se conoce a partir del documento US 2017/154690 A1 igualmente un método para secar contenedores para residuos radioactivos, en el que se desagua en primer lugar el contenedor y a continuación se mantiene el espacio interior del contenedor continuamente a presión negativa. Al mismo tiempo se alimenta continuamente gas noble. Las medidas publicadas aquí no están en una relación razonable con respecto al gasto necesario y al rendimiento alcanzado del secado.
Em cambio, la invención se basa en el problema técnico de indicar un método del tipo mencionado al principio, que se puede realizar de una manera sencilla y poco costosa, que se caracteriza por una alta eficiencia de secado y sobre todo es adecuado también para contenedores con alta potencia térmica.
Para solucionar este problema técnico, la invención enseña un método para secar contenedores de transporte y/o de almacenamiento para residuos radioactivos, especialmente para elementos de combustión consumidos, en el que el contenedor es desaguado en primer lugar o desaguado mecánicamente,
en el que a continuación se evacua continuamente el espacio interior del contenedor o bien se mantiene a presión negativa y de manera especialmente preferida se mantiene a una presión negativa constante o bien esencialmente constante, en el que al mismo tiempo se alimenta continuamente gas noble, en particular gas helio en el espacio interior del contenedor
y en el que la evacuación y/o la alimentación de gas noble o bien la alimentación de gas helio se realiza con la salvedad de que el contenido de gas noble o bien el contenido de helio en el espacio interior del contenedor es de 50 a 95 % en volumen, en particular de 55 a 90 % en volumen, preferiblemente de 60 a 85 % en volumen y preferiblemente de 65 a 85 % en volumen,
en el que después del desagüe del contenedor, se realiza en primer lugar sin alimentación de gas noble o bien sin alimentación de gas helio, una primera evacuación del espacio interior del contenedor,
en el que después de la primera evacuación del espacio interior del contenedor y antes de la alimentación de gas noble o bien de la alimentación de gas helio, se interrumpe la evacuación durante un primer periodo de tiempo t y durante este periodo de tiempo t se mide la subida de la presión Dp en el espacio interior del contenedor para determinar la presión de llenado ptot a ajustar de la alimentación de gas noble o bien de la alimentación de gas helio,
y en el que se calcula la presión parcial del vapor de agua pH2O en el espacio interior del contenedor después de la primera evacuación por medio de la subida de la presión Dp medida y a partir de la presión parcial del vapor de agua pH2O, se calcula la presión de llenado ptot necesaria para la alimentación de gas noble o bien la alimentación de gas helio para conseguir el contenido deseado en % en volumen de gas noble o bien de helio (50-95 % en volumen) en el contenedor.
Según una variante de realización recomendada, el contenido de gas noble o bien el contenido de helio en el espacio interior del contenedor es de 70 a 80 % en volumen. Cuando a continuación se habla de helio o de gas helio, esto significa en el marco de la invención, muy en general, de gas noble y preferiblemente de helio o bien de gas helio.
El método según la invención se refiere especialmente al secado de contenedores de transporte y/o de almacenamiento para elementos de combustión consumidos. Como se recomienda, el método según la invención se emplea para contenedores como potencias térmicas más elevadas o bien altas y, en concreto, para potencias térmicas entre 1,5 kW y 42 kW, especialmente para potencias térmicas entre 15 kW y 40 kW y sobre todo para potencias térmicas entre 20 kW y 40 kW, por ejemplo entre 25 kW y 40 kW. El método se puede realizar o bien se realizar con preferencia con la salvedad de que se mantienen o bien se pueden mantener temperatura del tubo envolvente de la barra de combustión de 320 a 400°C y especialmente de 350 a 400°C.
En el marco del método según la invención, se desagua en primer lugar el contenedor o bien se desagua mecánicamente. Después de este desagüe del contenedor, se realiza en primer lugar, sin alimentación de gas helio, una primera evacuación del espacio interior del contenedor y de esta manera se realiza una primera generación de presión negativa o bien generación de vacío en el espacio interior del contenedor. Esta primera evacuación se realiza de manera más conveniente hasta una presión en el espacio interior del contenedor de 8 a 30 mbares. Especialmente de 8 a 25 mbares, preferiblemente de 8 a 20 mbares y especialmente preferido de 10 a 20 mbares. Según una forma de realización muy recomendada de la invención, la presión o bien la presión negativa generada en este caso es de 8 a 12 mbares, por ejemplo 10 mbares. Como se ha probado, se realiza la primera evacuación durante un periodo de tiempo de 4 a 12 horas, especialmente de 5 a 10 horas.
Según la invención, después de la primera evacuación del espacio interior del contenedor y nantes de la alimentación de gas helio, se interrumpe la evacuación del espacio interior del contenedor durante un periodo de tiempo t. Durante este periodo de tiempo t se mide la subida de la presión Dp en el espacio interior del contenedor y, en concreto, para la determinación de la presión de llenado ptot a ajustar de la alimentación siguiente del gas helio.
Después de la primera evacuación o bien generación de la presión negativa, se calcula la presión parcial del vapor de agua pH2O en el espacio interior del contenedor por medio de la subida de la presión Dp medida. A partir de esta presión parcial del vapor de agua pH2O calculada se calcula la presión de llenado ptot necesaria para la alimentación de gas helio para general el contenido deseado en % en volumen del helio (50 a 95 % en volumen) en el contenedor. Más abajo se publica un ejemplo de realización para este cálculo. El contenido deseado en % en volumen del helio está en las zonas de % en volumen reivindicadas en la reivindicación 1 de la patente.
Está en el marco de la invención que después de la primera evacuación o bien generación de presión negativa y preferiblemente después de la medición de la subida de la presión, se realiza la evacuación continua según la invención del espacio interior del contenedor y la alimentación continua simultánea de gas helio. La evacuación y la alimentación de gas helio se realizan preferiblemente con la salvedad de que la presión en el espacio interior del contenedor está entre 8 y 30 mbares, preferiblemente entre 8 y 25 mbares, preferiblemente entre 8 y 20 mbares y 'preferiblemente entre 10 y 20 mbares. Según una forma de realización recomendada, la presión en el espacio interior del contenedor está entre 8 y 12 mbares, por ejemplo en 10 mbares. Además, está en el marco de la invención que esta presión se mantenga constante o bien esencialmente constante durante la evacuación continua y la alimentación continua simultánea de has helio. - Según una forma de realización especialmente recomendada de la invención, se realiza la evacuación continua y la alimentación continua de gas helio durante un periodo de tiempo de al menos tres horas, preferiblemente de al menos cuatro horas, preferiblemente de al menos 4,5 horas y muy preferiblemente de al menos 5 horas. Según una variante de realización probada, se realiza la evacuación continua y la alimentación continua de gas helio durante un periodo de tiempo de 3 a 35 horas, en particular durante un periodo de tiempo de 3,5 a 32 horas y preferiblemente durante un periodo de tiempo de 4 a 31 horas, muy preferiblemente durante un periodo de tiempo de 5 a 30 horas. De manera más conveniente, en este caso, durante este periodo de tiempo se mantiene la presión especificada anteriormente en el espacio interior del contenedor y preferiblemente se mantiene constante o bien esencialmente constante. Como se recomienda, se mantiene la presión en el espacio interior del contenedor durante al menos el 95 % de este periodo de tiempo y preferiblemente se mantiene constante o esencialmente constante.
Está en el marco de la invención que después de alcanzar el grado de secado deseado en el espacio interior del contenedor, se termine la evacuación continua y se alimente en primer lugar más gas helio en el espacio interior del contenedor hasta que se alcanza una presión predeterminada en el espacio interior del contenedor. - De manera más conveniente, se mide el grado de secado con la ayuda de una medición de la subida de la presión con respecto a la presión en el espacio interior del contenedor. A tal fin, preferiblemente se interrumpen tanto la evacuación continua como también la alimentación de gas helio y se mide la subida de la presión entre contenedor, preferiblemente por medio de al menos un sensor de presión. Después de alcanzar el grado de secado deseado en el espacio interior del contenedor, se termina, por lo tanto, de manera más conveniente la evacuación continua y se alimenta en primer lugar más gas helio en el espacio interior del contenedor. En este caso, se recomienda que el espacio interior del contenedor sea llenado hasta una presión del espacio interior de 850 a 1.100 mbares, especialmente hasta una presión del espacio interior de 900 a 1.050 mbares y preferiblemente hasta una presión del espacio interior de 900 a 1.000 mbares con gas helio. Entonces se termina preferiblemente el proceso de secado.
Está en el marco del método según la invención que el contenedor esté cerrado durante la evacuación continua del espacio interior del contenedor y la alimentación continua simultánea de gas helio y especialmente con al menos una o bien con una tapa primaria. Además, está en el marco de la invención que el contenedor esté cerrado durante la primera evacuación del espacio interior del contenedor y/o durante la medición de la subida de la presión después de la primera evacuación del espacio interior del contenedor y/o durante la medición de la subida de la presión para determinar el grado de secado y/o durante el llenado final del espacio interior del contenedor con gas helio o bien con al menos una tapa primaria, especialmente con una tapa primaria. Preferiblemente, la evacuación del contenedor y la alimentación de gas helio en el contenedor se realizan a través de la tapa primaria del contenedor. Según una forma de realización recomendada de la invención, la aspiración o bien la evacuación del espacio interior del contenedor se realiza con al menos una lanza de evacuación, en el que la lanza de evacuación atraviesa de manera más conveniente la tapa primaria del contenedor.
Se ha probado que el gas helio es alimentado en la zona superior del contenedor. Se recomienda que la aspiración o bien la evacuación del espacio interior del contenedor se realice en la zona inferior del contenedor o bien del espacio interior del contenedor, Según una forma de realización especialmente recomendada de la invención, las evacuaciones y la alimentación de gas helio se realizan desde un tubo exterior o bien desde un tubo interior rodeado por el tubo exterior. De manera más conveniente, este tubo doble atraviesa la tapa primaria del contenedor. Se recomienda que el tubo interior se extienda hasta una zona inferior del contenedor y que el tubo exterior termine en la zona superior del contenedor. A través del tubo interior se realiza de manera más conveniente la evacuación del espacio interior del contenedor y a través del tubo9 exterior se realiza preferiblemente la alimentación de gas helio en el espacio interior del contenedor. - Está en el marco de la invención, que el volumen libre del espacio interior del contenedor tenga de 2 a 8 m3, preferiblemente de 3 a 6 m3. Volumen libre significa en este caso el volumen del espacio interior del contenedor sin cesto de soporte y elementos de combustión.
Ya se ha representado más arriba que según una forma de realización preferida de la invención, después de la primera evacuación del espacio interior del contenedor y antes de la alimentación de gas helio, se interrumpe la evacuación durante un periodo de tiempo t y que durante este periodo de tiempo t se mide la subida de la presión Dp en el espacio interior del contenedor para determinar la presión de llenado ptot a ajustar de la alimentación de gas helio. Esta determinación se explica en detalle con la ayuda del siguiente ejemplo de realización o bien ejemplo de cálculo.
En el marco del ejemplo de realización, debe calcularse la presión de llenado ptot para la alimentación de gas helio para conseguir una porción de gas helio del 75 % en volumen en la atmósfera del contenedor. Para la relación de la presión parcial necesaria de la presión parcial del helio pHe con respecto a la presión parcial del valor de agua pH2O se aplica:
PHe/pH20 = 75/25 = 3
A partir de ello, se deduce para la presión parcial del helio:
PHe = 3 X PH20
y para la presión de llenado ptot necesaria para la alimentación de gas helio:
Ptot = PHe + PH20 = 4 X PH20
La presión parcial del valor de agua pH2O, que se ajusta como máximo durante el secado en vacío en curso con una capacidad de aspiración de > 200 m3/h (capacidad de aspiración efectiva Seff > 200 x 0,573 > 114,6 m3/h), se determina con la ayuda de una medición precedente de la subida de la presión, que se realiza en el presente caso durante un periodo de tiempo t de 15 minutos. Para la tasa de evaporación qpv en hPa x l/s se aplica:
qPV = p x V
qpv = Ap x V/t
En este caso, Dp representa la subida de la presión en hPa, V representa el volumen libre del espacio interior del contenedor en l, y t representa el tiempo de medición en segundos. Para la presión parcial del vapor de agua pH2O se aplica entonces:
Figure imgf000005_0001
pH2o = Ap* 5.220/(900x31,8)
La presión de llenado ptot = 4 x pH2O a ajustar para asegurar una porción de helio del 75 % en volumen a través de la alimentación de gas helio, se calcula a partir de la subida de la presión durante 15 minutos en:
Figure imgf000005_0002
La invención se basa en el reconocimiento de que con el método de secado según la invención es posible un secado muy sencillo y poco costoso y al mismo tiempo muy preciso y funcional seguro del espacio interior de un contenedor de transporte y/o de almacenamiento. En este caso, el método se caracteriza por una eficiencia de secado sorprendentemente alta. A este respecto, el método según la invención presenta ventajas considerables frente a los métodos de secado conocidos hasta ahora en la práctica o bien a partir del estado de la técnica. El gasto de aparatos para realizar el método de secado es relativamente reducido con respecto al resultado obtenido. El método según la invención se caracteriza por alta seguridad funcional y reducida tendencia a fallos. El método de secado es adecuado sobre todo - pero no exclusivamente - para contenedores con elevada o bien con alta capacidad térmica. Los parámetros según la invención se pueden mantener de manera sencilla y reproducible en la realización del método. El gasto de costes para realizar el método según la invención es relativamente reducido.
A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de un dibujo que representa solamente un ejemplo de realización. La figura única muestra un esquema para realizar el método de secado según la invención.
La figura ilustra de manera simplificada un método de secado según la invención. Se representa un contenedor de transporte y/o de almacenamiento 1, que ha sido cargado con un cesto de soporte no representado con elementos de combustión consumidos. La carga se ha realizado en agua y el contenedor 1 ha sido desaguado en primer lugar o bien desaguado mecánicamente. Con preferencia y en el ejemplo de realización, sobre el contenedor 1 está colocada una tapa primaria 2 para cerrar el contenedor 1. De manera más conveniente y en el ejemplo de realización, un tubo doble 3 atraviesa la tapa primaria 2 del contenedor 1 y pasa al espacio interior del contenedor 4. Como se recomienda y en el ejemplo de realización, el tubo doble 3 presenta un tubo interior 5 configurado como lanza de evacuación, que se extiende hasta la zona inferior del espacio interior del contenedor 4. Como se ha probado y en el ejemplo de realización, el tubo interior 5 está rodeado por un tubo exterior 6, en el que este tubo exterior 6 termina en la zona superior del contenedor 1 o bien preferiblemente y en el ejemplo de realización en el lado inferior de la tapa primaria 2.
Según una forma de realización preferida y en el ejemplo de realización, en el tubo exterior 6 está conectada una fuente de gas helio 7 a través de una válvula V1. A través de la válvula V2 está conectada preferiblemente y en el ejemplo de realización una bomba de vacío 8. Además, preferiblemente y en el ejemplo de realización, está previsto un sensor de presión 9, que está conectado a través de la válvula V3 con el tubo exterior 6 y, por lo tanto, con el espacio interior del contenedor 4. El sensor de presión 9 sirve especialmente para la medición de la subida de la presión Dp.
Se recomienda en primer lugar que realice una primera evacuación del espacio interior del contenedor 4 con la ayuda de la bomba de vacío 8 con la válvula V2 abierta y con las válvulas V1 así como V3 cerradas. De manera más conveniente, esta primera evacuación se realiza hasta una presión en el espacio interior del contenedor 4 de 10 mbares. Como se ha probado y en el ejemplo de realización, esta evacuación se realiza durante un periodo de tiempo de 3 a 12 horas, especialmente de 4 a 11 horas y preferiblemente de 5 a 10 horas. De manera más conveniente, después de la primera evacuación del espacio interior del contenedor 4 y antes de la alimentación de gas helio, se interrumpe la evacuación durante un periodo de tiempo t. El periodo de tiempo t puede ser, por ejemplo, 15 minutos. Se recomienda que durante este periodo de tiempo t se mida la subida de la presión Dp en el espacio interior del contenedor 4 para determinar la presión de llenado ptot a ajustar de la alimentación de gas helio. La medición de la subida de la presión Dp se realiza con el sensor de presión 9. A tal fin, se cierra la válvula V2 hacia la bomba de vacío 8 y se abre la válvula V3 hacia el sensor de presión 9 cuando válvula V1 está cerrada. A partir de la subida de la presión Dp medida, se calcula preferiblemente la presión parcial del vapor de agua pH2O en el espacio interior del contenedor 4 y a partir de esta presión parcial del vapor de agua pH2O, se calcula la presión de llenado ptot necesaria para la alimentación del gas helio para conseguir el contenido de helio deseado en % en volumen en el contenedor 1. Esto ya se ha explicado en detalle más arriba.
Está en el marco de la invención que después de la primera evacuación y después de la medición de la subida de la presión, se realizan la evacuación continua según la invención del espacio interior del contenedor 4 y la alimentación continua simultánea de gas helio en el espacio interior del contenedor 4. A tal fin, se abren las válvulas V1 y V2. Esta evacuación continua y la alimentación continua simultánea de gas helio se realizan preferiblemente, con la salvedad de que la presión en el espacio interior del contenedor 4 esté entre 8 y 30 mbares, especialmente entre 10 y 20 mbares y de manera especialmente preferida no sea inferior a 10 mbares. De manera más conveniente, la evacuación continua y la alimentación continua simultánea de gas helio se realizan durante un periodo de tiempo de al menos 4 horas y, por ejemplo, durante un periodo de tiempo de 5 a 30 horas.
Según una forma de realización recomendada de la invención, después de alcanzar el grado de secado deseado en el espacio interior dl contenedor 4, se termina la evacuación continua a través del cierre de la válvula V2 y se alimenta en primer lugar más gas helio con la válvula V1 cerrada en el espacio interior del contenedor 4 hasta que se alcanza una presión predeterminada. El grado de secado deseado se puede determinar preferiblemente de nuevo a través de una medición de la subida de la presión por medio del sensor de presión 9. De manera más conveniente, se llena entonces el espacio interior del contenedor 4 hasta una presión del espacio interior del contenedor de 850 a 1.100 mbares, preferiblemente hasta una presión del espacio interior de 900 a 1000 mbares con gas helio. De esta manera, se termina el método de secado.
A partir de la figura se deduce que la alimentación de gas helio se realiza a través del tubo exterior 6 del tubo doble 3 en el extremo superior del espacio interior del contenedor 4, en cambio la aspiración o bien la evacuación se realiza a través del tubo interior 5, configurado como lanza de evacuación, en la zona inferior del espacio interior del contenedor 4. Esta configuración preferida se ha revelado como especialmente conveniente en el marco de la invención.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. - Método para secar contenedores de transporte y/o de almacenamiento (1) para residuos radioactivos, especialmente para elementos de combustión consumidos, en el que el contenedor (1) es desaguado en primer lugar o desaguado mecánicamente,
en el que después del desagüe del contenedor (1) se realiza en primer lugar, sin alimentación de gas noble o bien sin alimentación de gas helio, una primera evacuación del espacio interior del contenedor (4), en el que a continuación se evacua continuamente el espacio interior del contenedor (4) o bien se mantiene a presión negativa, en el que al mismo tiempo se alimenta continuamente gas noble, en particular gas helio en el espacio interior del contenedor (4),
en el que después del desagüe del contenedor, se realiza en primer lugar sin alimentación de gas noble o bien sin alimentación de gas helio, una primera evacuación del espacio interior del contenedor,
en el que después de la primera evacuación del espacio interior del contenedor (4) y antes de la alimentación de gas noble o bien de la alimentación de gas helio, se interrumpe la evacuación durante un primer periodo de tiempo t y durante este periodo de tiempo t se mide la subida de la presión Dp en el espacio interior del contenedor (4) para determinar la presión de llenado ptot a ajustar de la alimentación de gas noble o bien de la alimentación de gas helio, y
y en el que se calcula la presión parcial del vapor de agua pH2O en el espacio interior del contenedor (4) después de la primera evacuación por medio de la subida de la presión Dp medida y a partir de la presión parcial del vapor de agua pH2O, se calcula la presión de llenado ptot necesaria para la alimentación de gas noble o bien la alimentación de gas helio para conseguir el contenido deseado en % en volumen de gas noble o bien de helio 50-95 % en volumen en el contenedor (4) y
en el que la evacuación y/o la alimentación de gas noble o bien la alimentación de gas helio se realiza con la salvedad de que el contenido de gas noble o bien el contenido de helio en el espacio interior del contenedor es de 50 a 95 % en volumen, en particular de 55 a 90 % en volumen, preferiblemente de 60 a 85 % en volumen y preferiblemente de 65 a 85 % en volumen.
2. Método según la reivindicación 1, en el que la primera evacuación del espacio interior del contenedor se realiza hasta una presión en el espacio interior del contenedor (4) de 8 a 30 mbares, especialmente de 10 a 30 mbares y preferiblemente de 10 a 20 mbares.
3. Método según una de las reivindicaciones 1 o 2, en el que después de la primera evacuación o bien después de la medición de la subida de la presión, se realizan la evacuación continua del espacio interior del contenedor (4) y la alimentación continua simultánea de gas noble o bien la alimentación de gas helio y, en concreto, con la salvedad de que la presión en el espacio interior del contenedor (4) está entre 8 y 30 mbares, especialmente entre 10 y 30 mbares, preferiblemente entre 10 y 20 mbares.
4. Método según una de las reivindicaciones 1 a 3, en el que la evacuación continua y la alimentación continua de gas noble o bien la alimentación de gas helio se realizan durante un periodo de tiempo de al menos 3 horas, preferiblemente de al menos 4 horas y preferiblemente de al menos 4,5 horas.
5. Método según una de las reivindicaciones 1 a 4, en el que después de alcanzar el grado de secado deseado en el espacio interior del contenedor (4), se termina la evacuación continua y se alimenta en primer lugar más gas noble o bien gas helio en el espacio interior del contenedor (4) hasta la consecución de una presión predeterminada en el espacio interior del contenedor (4).
6. Método según la reivindicación 5, en el que el espacio interior del contenedor (4) se llena de 850 a 1.100 mbares, especialmente hasta una presión del espacio interior de 900 a 1.050 mbares y referiblemente hasta una presión del espacio interior de 900 a 1.000 mbares con gas noble o bien gas helio.
7. Método según una de las reivindicaciones 1 a 6, en el que se alimenta gas noble o bien gas helio en la zona superior del contenedor (1).
8. Método según una de las reivindicaciones 1 a 7, en el que por medio de al menos una lanza de evacuación se realiza la aspiración o bien evacuación del espacio interior del contenedor (4) en la zona inferior del contenedor (1).
9. Método según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la evacuación y la alimentación de gas noble o bien la alimentación de gas helio se realizan con al menos un tubo doble (3) formado por un tubo exterior (6) y un tubo interior (5) rodeado por el tubo interior (6), en el que preferiblemente el tubo interior (5) se extiende hasta una zona inferior del contenedor (1) y en el que el tubo exterior (6) termina en la zona superior del contenedor (1).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102593572B1 (ko) 2021-05-26 2023-10-25 한국원자력연구원 방사성 폐기물 고화방법 및 이에 따른 방사성 폐기물 고화체
KR102563896B1 (ko) * 2022-09-20 2023-08-07 한국원자력환경공단 내부 산소 및 수분 제거 기능을 가지는 사용 후 핵연료 건식 저장 용기

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2950198A1 (de) * 1979-12-13 1981-06-19 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Einrichtung und verfahren zur lagerung von verbrauchten brennelementen
JPH0980196A (ja) * 1995-09-11 1997-03-28 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 使用済燃料の収納方法及びその容器
US5996248A (en) * 1996-09-19 1999-12-07 The Boc Group, Inc. Freeze drying method
RU2130655C1 (ru) * 1997-09-22 1999-05-20 Гаврилов Сергей Дмитриевич Способ обращения с корпусным реактором ядерной энергетической установки
JP3534591B2 (ja) * 1997-11-06 2004-06-07 三菱重工業株式会社 使用済み燃料輸送容器内の流体の置換方法及び装置
RU2148864C1 (ru) * 1998-05-18 2000-05-10 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Контейнер для транспортирования и длительного хранения отработавших тепловыделяющих сборок аэс
JP2001242294A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 使用済燃料の貯蔵方法及び装置
JP2002156488A (ja) * 2000-11-21 2002-05-31 Hitachi Ltd 容器の乾燥方法及びその乾燥装置
US6625246B1 (en) * 2002-04-12 2003-09-23 Holtec International, Inc. System and method for transferring spent nuclear fuel from a spent nuclear fuel pool to a storage cask
JP2005043058A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 乾式キャスクの使用済核燃料収納方法及び乾式キャスク
US8561318B2 (en) * 2007-12-21 2013-10-22 Holtec International, Inc. System and method for preparing a container loaded with wet radioactive elements for dry storage
JP2009162574A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Toshiba Corp 放射性廃棄物の収納容器及び収納方法
JP2009258096A (ja) * 2008-03-19 2009-11-05 Mitsubishi Heavy Ind Ltd キャスク洗浄装置及びキャスク洗浄方法
JP2011237293A (ja) * 2010-05-11 2011-11-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射性物質収納方法
JP5634924B2 (ja) * 2011-03-22 2014-12-03 株式会社神戸製鋼所 放射性物質輸送貯蔵容器の仕立作業方法およびその仕立作業用蓋部補助遮蔽体
US9117558B1 (en) * 2011-04-26 2015-08-25 Nac International, Inc. System and method to control spent nuclear fuel temperatures
WO2013127894A1 (de) * 2012-03-02 2013-09-06 Areva Gmbh Verfahren und vorrichtung zur kapselung eines brennstabes oder eines brennstababschnittes für eine zwischenlagerung
TWI459404B (zh) * 2012-05-31 2014-11-01 Inst Nuclear Energy Res Method and Device for Subassembly of High Radiation Intensity Waste
EP2887359B1 (de) * 2013-12-20 2018-01-31 GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH Verfahren zur Trocknung von Transport- und/oder Lagerbehältern für radioaktive Abfälle
JP6541429B2 (ja) * 2015-05-22 2019-07-10 キヤノン株式会社 電子写真感光体、プロセスカートリッジおよび電子写真装置
CN206697239U (zh) * 2017-05-16 2017-12-01 重庆远达核安环保有限公司 乏燃料组件贮存桶真空干燥充氦装置
CN109545410B (zh) * 2018-12-12 2020-09-25 深圳中广核工程设计有限公司 立式、卧式贮存两用乏燃料贮罐

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