基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐
1.技术领域：
2.本实用新型涉及核辐射防护领域，具体涉及一种基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐。
3.
背景技术：
4.随着中国压水堆核电站核燃料燃耗不断增加，高燃耗乏燃料运输容器在燃料后端物流中必不可少，同时现在的乏燃料运输容器中的γ射线屏蔽材料主要采用的是重金属铅制品，然而铅作为屏蔽材料有不可克服的缺点，例如：1.铅的结构强度极差需要额外的钢架结构作为支承，且不耐高温；2.铅制品会产生二次韧致辐射，同时铅本身是重金属污染源，在使用过程中可能造成重金属中毒以及环境污染。而高熵合金与重金属铅制品相比，即对人体无毒无害也不会造成环境污染。nagase和egami等学者们，将不同厚度的高熵合金薄膜在辐照剂量为10 dpa的2 mev电子条件下辐照后，他们发现：在25 nm 薄膜中，辐照引起结构变化的临界辐照剂量比fe基和zr基非晶合金以及金属间化合物更高，同时在发生相转变之前没有观察到位错环或者孔洞等缺陷团簇的形成；在100 nm复合结构薄膜中，bcc固溶体的结构未发生变化，但是晶格常数减小，同时有未知结构析出相生成；在1 mm薄膜中未发现结构变化，因此表明高熵合金具有优异的抗辐照性能，是一种很好的候选核用材料。
5.
技术实现要素：
6.本实用新型的目的是解决上述存在的问题，提供一种基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐。
7.上述的目的通过以下的技术方案实现：
8.一种基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其组成包括乏燃料吊篮组件、不锈钢屏蔽层、罐体本体和屏蔽层定位板；
9.所述的罐体本体的环形槽内固定有所述的不锈钢屏蔽层；
10.所述的罐体本体的一端螺纹连接有用于将不锈钢屏蔽层锁定的屏蔽层定位板；
11.在所述的不锈钢屏蔽层、罐体本体和屏蔽层定位板的内、外表面均覆有高熵合金涂层。
12.所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，所述的罐体本体位于所述的屏蔽层定位板的一端螺纹连接有大内盖，另一端螺纹连接有小内盖。
13.所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，所述的大内盖和所述的小内盖上分别螺纹连接有外盖，所述的外盖与减震器通过螺栓固定。
14.所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，所述的大内盖和所述的小内盖的内表面均覆有高熵合金涂层。
15.所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，所述的高熵合金涂层的厚度为0.1～2mm。
16.所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，所述的罐体本体的外表面具有四个圆环凸肩。
17.有益效果：
18.1.本实用新型在不锈钢屏蔽层、罐体本体和屏蔽层定位板的内、外表面均覆有高熵合金涂层，与不锈钢的联合结构代替重金属铅的屏蔽性能，同时高熵合金对人体和环境无毒无害，还能达到减少重金属铅的使用和保护环境的目的。
19.2.本实用新型设置屏蔽层定位板，屏蔽层定位板既肩负定位不锈钢屏蔽层，同时兼具定位乏燃料吊篮组件的作用，乏燃料吊篮组件由罐体本体和屏蔽层定位板共同完成定位和固定。
20.3.本实用新型罐体本体的外表面的四个圆环凸肩用于堆放和运输过程中的限位装置，防止其窜动。
21.附图说明：
22.附图1是本实用新型的结构示意图；
23.图中：1、减震器；2、外盖；3、小内盖；4、乏燃料吊篮组件；5、不锈钢屏蔽层；6、罐体本体；7、屏蔽层定位板；8、大内盖。
24.具体实施方式：
25.实施例1：
26.参照图1，一种基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其组成包括乏燃料吊篮组件4、不锈钢屏蔽层5、罐体本体6和屏蔽层定位板7；
27.所述的罐体本体的环形槽内固定有所述的不锈钢屏蔽层；
28.所述的罐体本体的一端螺纹连接有用于将不锈钢屏蔽层锁定的屏蔽层定位板；
29.在所述的不锈钢屏蔽层、罐体本体和屏蔽层定位板的内、外表面均覆有高熵合金涂层，所述的大内盖和所述的小内盖的内表面均覆有高熵合金涂层，所述的高熵合金涂层的厚度为0.1～2mm，提高其对γ射线和中子的屏蔽性能；
30.所述的罐体本体位于所述的屏蔽层定位板的一端螺纹连接有大内盖8，另一端螺纹连接有小内盖3。
31.所述的大内盖和所述的小内盖上分别螺纹连接有外盖2，所述的外盖与减震器1通过螺栓固定，同时通过螺纹连接方便新型运输罐的启闭，有利于乏燃料的装卸过程；
32.所述的罐体本体的外表面具有四个圆环凸肩。
33.外盖、大内盖和小内盖都为圆形结构，防止外盖、大内盖和小内盖在堆放和运输过程中受力，最终导致外盖、大内盖、小内盖、罐体本体和屏蔽层定位板存在啮合关系的螺纹变形，从而降低新型运输罐的密闭性和寿命。
34.罐体本体的外表面的四个圆环凸肩用于堆放和运输过程中的限位装置，防止其窜动。
35.屏蔽层定位板既肩负定位不锈钢屏蔽层，同时兼具定位乏燃料吊篮组件的作用。乏燃料吊篮组件由罐体本体和屏蔽层定位板共同完成定位和固定，乏燃料吊篮组件同时连接在罐体本体和屏蔽层定位板上，既增强了燃料吊篮组件的稳定性，同时也防止了屏蔽层定位板松动；本乏燃料运输罐未使用中子屏蔽材料，致使新型乏燃料运输罐结构简单，稳定性强，同时也有效降低了成本。
36.与现有的乏燃料运输容器中重金属铅制品的γ射线屏蔽材料相比，不但可以利用高熵合金所具有的高强度、高硬度、耐磨、耐腐蚀、抗辐射的优异性能制备多层高熵合金涂层与不锈钢的联合结构代替重金属铅的屏蔽性能，同时高熵合金对人体和环境无毒无害，
还能达到减少重金属铅的使用和保护环境的目的。
技术特征：
1.一种基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其特征是：其组成包括乏燃料吊篮组件、不锈钢屏蔽层、罐体本体和屏蔽层定位板；所述的罐体本体的环形槽内固定有所述的不锈钢屏蔽层；所述的罐体本体的一端螺纹连接有用于将不锈钢屏蔽层锁定的屏蔽层定位板；在所述的不锈钢屏蔽层、罐体本体和屏蔽层定位板的内、外表面均覆有高熵合金涂层。2.根据权利要求1所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其特征是：所述的罐体本体位于所述的屏蔽层定位板的一端螺纹连接有大内盖，另一端螺纹连接有小内盖。3.根据权利要求2所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其特征是：所述的大内盖和所述的小内盖上分别螺纹连接有外盖，所述的外盖与减震器通过螺栓固定。4.根据权利要求3所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其特征是：所述的大内盖和所述的小内盖的内表面均覆有高熵合金涂层。5.根据权利要求4所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其特征是：所述的高熵合金涂层的厚度为0.1～2mm。6.根据权利要求5所述的基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐，其特征是：所述的罐体本体的外表面具有四个圆环凸肩。
技术总结
基于高熵合金涂层的新型乏燃料运输罐。现在的乏燃料运输容器中的γ射线屏蔽材料主要采用的是重金属铅制品，然而铅对人体和环境都有重要的危害。本实用新型组成包括：乏燃料吊篮组件（4）、不锈钢屏蔽层（5）、罐体本体（6）和屏蔽层定位板（7）；所述的罐体本体的环形槽内固定有所述的不锈钢屏蔽层；所述的罐体本体的一端螺纹连接有用于将不锈钢屏蔽层锁定的屏蔽层定位板；在所述的不锈钢屏蔽层、罐体本体和屏蔽层定位板的内、外表面均覆有高熵合金涂层。本实用新型用于乏燃料运输。本实用新型用于乏燃料运输。本实用新型用于乏燃料运输。
技术研发人员：丁瑞鲜 万骥 燕伟 陈新 陈昭忠 侯旭 李毅 陈娟娟 刘玲 沈桂芳 吴波 林毓 李自强
受保护的技术使用者：华能霞浦核电有限公司
技术研发日：2022.08.03
技术公布日：2023/1/3
再多了解一些
本文用于创业者技术爱好者查询，仅供学习研究，如用于商业用途，请联系技术所有人。
