包括用于附接振動吸收罩體的改進裝置的用于運輸和/或存儲放射性材料的封裝件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及用于運輸和/或存儲放射性材料、優選地用于諸如核燃料的輻射組件之類的輻射燃料、或甚至用于燒結的廢棄物的封裝件的領域。
【背景技術】
[0002]通常，為了運輸和/或存儲放射性材料，也稱作存儲“籃”(basket)或存儲“架”(rack)的存儲裝置被使用。通常呈圓筒形并且具有大致圓形或多邊形橫截面的這些存儲裝置能夠容納放射性材料。存儲裝置用于被容置在封裝件的空腔中以便與封裝件一起形成用于運輸和/或存儲放射性材料的容器，放射性材料被完全封閉在該容器中。
[0003]上述空腔通常由封裝件本體限定，封裝件本體包括沿著封裝件的縱向軸線延伸的側面本體以及沿著縱向軸線的方向布置在側面本體的相對的端部處的封裝件底部和蓋體。側面本體包括一個或多個裝配有熱傳導裝置和輻射防護裝置的同心金屬套筒。提供有輻射防護裝置以便對容置在空腔中的放射性材料發射出的中子形成屏障，而熱傳導裝置能夠使由放射性材料釋放的熱量朝向容器的外部傳導，以便避免任何可能會引起這些材料退化、封裝件的結構性元件或者結構性元件的結合件(焊縫、螺釘)的構成材料的機械性能改變、或甚至空腔中的異常壓力升高的受熱風險。
[0004]封裝件還包括附接到封裝件本體的相對的端部的振動吸收罩體，振動吸收罩體的功能尤其是用于保護封裝件的蓋體和底部，以便甚至在掉落的情況下保持放射性材料被封閉在空腔中。
[0005]為了將吸收罩體安裝到封裝件本體上，通常提供有例如附接螺釘的擰緊的元件，每個擰緊的元件穿過結合在罩體中的附接部的通過孔并且與封裝件本體直接接觸，每個螺釘通過布置成平行于封裝件本體的縱向方向而被擰入到與封裝件本體相對應的孔中。
[0006]在代表運輸的事故情況的自由落體測試期間，封裝件的吸收罩體能夠在橫向平面中變形和/或移位。盡管螺釘通常被保護而不受振動的影響，但仍存在有一個或多個附接螺釘的剪切破壞風險，可能產生振動吸收罩體被脫開的結果。這種風險是有嚴重問題的，因為在罩體被脫開的情況下，封裝件會在滿足其它規定要求上具有很大困難，比如掉落在沖桿(punch bar)上會導致蓋體的密封失效，或甚至為了滿足耐火性測試，通常需要存在裝配有防火裝置的吸收罩體。
[0007]為了解決這一問題，考慮到了增大每個附接螺釘與其通過孔之間的間隙，使得在掉落的情況下，罩體的變形填充該間隙，從而不剪切螺釘。
[0008]然而，這種解決方案具有多個缺點。第一缺點在于罩體的復雜的變形/移位，并因而在于難以將罩體模型化。因此，難以將間隙的尺寸確定成確保附接螺釘在封裝件掉落而罩體著地的情況下不被剪切。
[0009]此外，由此所確定尺寸的間隙通常非常大，導致螺釘頭部具有比通過孔的直徑小的直徑。于是必須在組裝過程中使用受到很大彎曲應力的止推墊圈，所述組裝過程不再遵守螺釘擰緊的常規標準。
[0010]可以考慮的解決方案在于增大螺釘頭部的直徑，或甚至在于使螺釘的數量加倍以限制罩體脫開風險，但這些方案直接影響到了封裝件的整體重量并且會進一步使尺寸問題嚴重。

【發明內容】

[0011]因此，本發明的目的是至少部分地克服與現有技術成果相關的上述缺點。
[0012]為此，本發明的對象是一種用于運輸和/或存儲放射性材料的封裝件，所述封裝件包括沿著縱向方向延伸的封裝件本體，并且所述封裝件還包括至少一個相應地安裝在所述封裝件本體的兩個縱向相對的端部中的一個端部上的振動吸收罩體，所述吸收罩體包括位于所述封裝件本體上的附接部，每個附接部限定有通過孔，擰入到所述封裝件本體中的元件穿過所述通過孔。
[0013]根據本發明，所述附接部中的至少一個具有可變形區域，所述可變形區域被設計成:在作用到所述吸收罩體上的外部偏壓力引起擰緊的所述元件與所述通過孔之間的接觸應變的情況下，產生塑性變形。
[0014]通過提供這樣的區域(該區域的塑性變形先于螺釘的剪切)，本發明是引人關注的是因為本發明提供了一種解決方案，該方案顯著地限制了在封裝件掉落的情況下吸收罩體被脫開的風險，而不需要使通過孔的直徑過大。因此能夠進行按照常規擰緊標準的組裝。
[0015]本發明還針對在封裝件掉落而導致外部偏壓力作用于一個吸收罩體上的情況下吸收罩體被脫開的風險問題提供了新穎的和令人滿意的解決方案，所述外作用力的至少一個分量位于該封裝件的橫向平面中。實際上，如果該橫向分量產生導致通過孔的內表面抵靠在擰緊的元件上的罩體變形和/或移位，則提供可變形區域以便產生伴隨這樣的抵靠的塑性變形，擰緊的元件進而在該塑性變形期間至少在接觸應變的一定強度范圍上經受得住剪切破壞。
[0016]優選地，螺釘經受得住至少與在規定掉落測試(具體地，九米自由落體)期間受到的最大接觸應變相對應的接觸應變的強度值相當的剪切破壞。在這方面，需要指出的是，本質上是將可變形區域設計成產生可接受強度的接觸應變(在其塑性變形期間)，以避螺釘的剪切。
[0017]優選地，每個附接部都適于本發明特定的方案。這使得不管吸收罩體的沖擊區域在何處都能夠受益于上述優點。此外，假如罩體的變形會充分擴散而超出沖擊區域，位于遠離該區域的位置處的擰緊的元件同樣能夠被保護而免于可能的剪切破壞。這種情況特別是在附接部被布置在環上時出現，在振動的情況下，該環很可能發生橢圓形變形，并由此偏壓遠離振動的擰緊的元件(直到在直徑方向上與沖擊區域相對地布置的擰緊的元件)。
[0018]以指示性的方式，特別是在罩體具有以封裝件的縱向軸線為中心的回轉外表面時，在罩體的變形/移位之后，橫向平面中的導致通過孔抵靠在擰緊的元件上的分量可以是徑向的。這里，“徑向”意味著橫向平面中的被限定在罩體的縱向軸線與縱向地定向的擰緊的元件軸線之間的方向。當然，根據罩體的形狀以及沖擊性質的變化，所述外部偏壓力在橫向平面中的分量可以呈現任何其它方向。
[0019]優選地，所述可變形區域圍繞擰緊的元件在角形扇區上延伸，所述角形扇區的至少一部分定向成朝向所述罩體的外側。通過以這種方式定向可變形區域，可變形區域能夠在外部偏壓力施加到罩體的情況下做出最好的響應。在這方面，角形扇區優選地以經過所述縱向軸線和擰緊的元件的軸線的徑向方向為中心。此外，扇區可以在被認為適合的任何角度上(直到360° )延伸。最后，需要注意的是，可變形區域不必為圓形，例如可以選擇材料聯接部下方的直的縫隙，在這種情況下該縫隙的兩個端部限定角形扇區的范圍。
[0020]優選地，所述可變形區域在所述角形扇區上具有相對于彼此成角度地間隔開的多個元件。而且，間隔的這些元件之間的空隙形成了空置空間，可變形區域能夠在該空置空間中發生塑性變形。
[0021]根據本發明的優選實施例，所述可變形區域沿著擰緊的元件的方向在比所述通過孔的高度小的厚度上延伸。
[0022]所述可變形區域于是在聯接部延伸360°時呈現材料聯接部的形狀，所述材料聯接部設置成與縫隙或槽齊平。
[0023]在這種情況下，所述縫隙或槽在與所述通過孔所開口的表面相同的表面上開口。而且在這里，所述縫隙/槽形成空置空間，所述可變形區域可以塑性變形到所述空置空間中。
[0024]優選地，所述材料聯接部呈環狀并且在內部載帶有限定所述通過孔的套部，所述聯接部與所述套部之間的連接可以形成在所述套部的兩個相對的端部中的一個端部處或形成在所述兩個端部之間。
[0025]根據另一優選實施例，所述可變形區域為沿擰緊的元件的方向徑向向內突出的部分，所述突出部分部分地限定所述通過孔。這里，通過孔優選地除了所述突出部分之外通過由臺肩沿著縱向方向分開的至少兩個部分限定。
[0026]根據另一優選實施例，所述附接部包括在附接部的兩個相對的表面中的一個表面上開口的縫隙或槽以