HJ 1355-2024 乏燃料運輸容器設(shè)計要求

學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載中華人民共和國國家生態(tài)環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載1355—乏燃料運輸容器設(shè)計要求Design

requirements

of

spent

fuel

transport

本電子版為正式標(biāo)準(zhǔn)文本，由生態(tài)環(huán)境部環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)研究所審校排版。2024-02-20

發(fā)布 2024-05-01

實施生 態(tài) 環(huán) 境 部

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10

10 12

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13552024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載 本標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《放射性物品安全運輸規(guī)程》（

2019），并參考《放射性物質(zhì)安全運輸條例》（）等國內(nèi)和國際放射性物品安全運輸準(zhǔn)則制定，規(guī)定了乏燃料運輸容器的設(shè)計準(zhǔn)則

2024

20

2024

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2019

15146.2

15146.8

12

20328.2

20328.4

20328.5

3.1

criticality

safety

components3.2

safety

components學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載HJ

13552024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載3.3

routine

conditions

of

3.4

normal

conditions

of

貨包在運輸和操作過程中發(fā)生

2019

附錄

規(guī)定的驗證經(jīng)受正常運輸條件能力3.5

accident

conditions

of

附錄

4.1 應(yīng)明確所設(shè)計的運輸容器允許裝載的乏燃料特性，包括名稱、最大裝載量、化學(xué)和物理形態(tài)、位4.2 4.3 應(yīng)明確運輸容器的功能和操作過程，結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)滿足功能要求，并盡可能使容器操作簡便，減少4.4 4.5 4.6 運輸容器在正常運輸條件和運輸事故條件下其材料、結(jié)構(gòu)、熱工、包容、屏蔽、臨界應(yīng)滿足本標(biāo)4.7 4.8 運輸容器的設(shè)計應(yīng)考慮影響壽命的老化機(jī)理和老化效應(yīng)，包括輻照、溫度、腐蝕因素等環(huán)境要素4.9 應(yīng)明確運輸容器在壽期內(nèi)需定期進(jìn)行的維護(hù)及試驗，包括定期試驗、檢查、更換計劃及部件和子

40

℃～38

700

容器設(shè)計應(yīng)考慮正常運輸條件和運輸事故條件對包殼完整性的影響，可采用附

的方法對

5.1

運輸容器組成材料主要包括結(jié)構(gòu)材料和功能材料兩部分。選用的材料宜優(yōu)先選用已納入標(biāo)準(zhǔn)或?qū)W兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載HJ

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運輸容器任何部件或構(gòu)件的材料在物理和化學(xué)性質(zhì)上均應(yīng)彼此相容，并且應(yīng)與放射性內(nèi)容物相

運輸容器結(jié)構(gòu)材料的選用應(yīng)考慮容器使用條件、材料性能和主要制造工藝。容器使用條件至少

2019

5.2

循相應(yīng)的材料標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定外，還至少應(yīng)包含

5.2.25.2.7

相關(guān)的補(bǔ)充要求；對于其他安全部件用材料，

5.2.3.1 5.2.3.2 對于奧氏體不銹鋼材料，應(yīng)在固溶處理后進(jìn)行酸洗、鈍化處理。在制造過程中，除焊接操作

427

5.2.3.3 對于碳鋼和合金鋼部件，如果在后續(xù)加工制造過程中需要進(jìn)行熱處理消除應(yīng)力，在材料采購

80%

5.2.4.1 材料的力學(xué)性能應(yīng)按批進(jìn)行檢查和驗收。同一批材料至少應(yīng)滿足以下要求：相同牌號、相同5.2.4.2 容器承載部件材料應(yīng)能滿足各工況對應(yīng)溫度下的力學(xué)性能需要，并按規(guī)定溫度進(jìn)行需要的力

5.2.5.1 如果一批材料的一項或幾項力學(xué)性能不合格，可進(jìn)行重新熱處理，重新熱處理的條件應(yīng)在交5.2.5.2 5.2.5.3

應(yīng)對材料表面進(jìn)行檢查。材料表面不允許存在超標(biāo)缺陷。當(dāng)對表面缺陷存在疑問時，可按

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5.2.7.1

5.2.7.2 鋼板，應(yīng)加工最終品尺的零進(jìn)行滲透驗或粉檢，檢方法驗收則等

5.2.7.3 下述材料應(yīng)在交貨狀態(tài)進(jìn)行超聲檢驗，檢驗方法和驗收準(zhǔn)則等除按

的規(guī)定執(zhí)行外，還

100%

50

100%

12

100%

10%5.3

5.3.1.1 5.3.1.2 5.3.1.3 非金屬中子吸收材料由于其相對金屬具有較大的膨脹系數(shù)，應(yīng)考慮部件設(shè)計溫度范圍內(nèi)熱脹

5.3.2.1 5.3.2.2 中子屏蔽材料應(yīng)經(jīng)過鑒定具有良好的成形性能、耐輻照性能和耐熱性能。材料中主要中子屏

5.3.5.1 可通過涂覆涂層對基體材料進(jìn)行防腐保護(hù)。該涂層應(yīng)滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)中性能評定試驗的要求，5.3.5.2

涂層應(yīng)在常規(guī)運輸條件下保持穩(wěn)定，并且涂層與基材間應(yīng)有足夠的附著力，使涂層可在

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10

0.5%

5.3.5.3 5.3.5.4

6.1

運輸容器的設(shè)計應(yīng)考慮其質(zhì)量、體積和形狀，并便于固定在運輸工具內(nèi)或運輸工具上，以便安

運輸容器應(yīng)能經(jīng)受在常規(guī)運輸條件下可能產(chǎn)生的任何加速度、振動或共振的影響，并且不造成

運輸容器在正常運輸條件和運輸事故條件下所需考慮的載荷及其組合方式和結(jié)構(gòu)安全設(shè)計準(zhǔn)則

2019

設(shè)計應(yīng)明確運輸容器能夠經(jīng)受

附錄

規(guī)定的驗證經(jīng)受正常運輸條件能用全尺寸原型容器或比例模型容器進(jìn)行。比例模型容器的尺寸不宜小于原型容器的

6.2

2019

包容邊界的緊固方式應(yīng)可靠，確保不會因內(nèi)壓增大等原因造成意外打開或泄漏率超過允許的限

由焊接方式構(gòu)成的包容結(jié)構(gòu)，需對全焊透焊縫進(jìn)行體積和表面檢驗，合格后需對包容邊界進(jìn)行

若包容系統(tǒng)構(gòu)成了容器的一個獨立單元，則其應(yīng)獨立于容器的其他構(gòu)件，并采用一種牢固的緊

當(dāng)輻射屏蔽層作為包容系統(tǒng)的一部分時，設(shè)計應(yīng)考慮防止該屏蔽層因發(fā)生意外而脫落。當(dāng)輻射學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載HJ

13552024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載6.3 6.4

應(yīng)確保運輸容器上的提升裝置按預(yù)期的方式使用時不會失效，即使在提升裝置失效時，也不會

型乏燃料運輸容器，其提升裝置應(yīng)在承受

倍最大吊裝載荷時不屈服，承受

10

倍最大吊裝載荷時不斷

運輸容器的外表面上可能被誤用于提升的附加裝置和其他任何部件（如栓系耳），應(yīng)設(shè)計成能

7.1

熱工設(shè)計應(yīng)保證乏燃料運輸容器的傳熱性能，確保乏燃料包殼峰值溫度和容器各部件的溫度滿

7.2

38

38

40

30

7.3

7.3.1.1 應(yīng)明確在熱評價中假設(shè)的最小和最大衰變熱負(fù)荷。假設(shè)的最大衰變熱負(fù)荷應(yīng)與屏蔽和包容分

7.3.1.2 表面的形狀和位置

12

運輸時水平朝下的平面運輸時水平朝上的平面運輸時的豎直表面其他朝下（非水平）表面

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7.3.2.1 40

38

7.3.2.2

表1

7.3.3.1 7.3.3.2

7.4

7.4.1.1

400

7.4.1.2

570

7.4.1.3 應(yīng)依據(jù)使用的材料確定各部件的溫度限值，容器各部件的最高溫度不應(yīng)超過其溫度限值。熱7.4.1.4

在假設(shè)環(huán)境溫度為

38

℃且無太陽曝曬的環(huán)境條件下，采用非獨家使用方式運輸時容器的可接近表面溫度不高于

50

℃，采用獨家使用方式運輸時容器的易接近表面溫度不高于

85

℃。可考慮使學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載HJ

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7.4.2.1

假設(shè)容器在環(huán)境溫度為

38

℃以及如表

所示太陽曝曬的環(huán)境條件下存放

年后，給出貨

7.4.2.2

運輸事故條件下，應(yīng)針對耐熱試驗條件開展熱評價。應(yīng)考慮經(jīng)受力學(xué)試驗后的效應(yīng)。力學(xué)

初始條件對應(yīng)容器在以下工況達(dá)到的熱平衡狀態(tài)：最大衰變熱負(fù)荷、環(huán)境溫度

38

℃、有

30

0.9

800

0.8

30

后，使容器在經(jīng)受乏燃料組件所產(chǎn)生的最大衰變熱負(fù)荷和在表

中所規(guī)定的太陽曝曬

38

計算應(yīng)模擬足夠長的時間，應(yīng)至少計算到容器各部件和燃料包殼的瞬態(tài)峰值溫度出現(xiàn)，溫

容器內(nèi)腔的最大壓力評價應(yīng)基于最大正常工作壓力，并考慮耐熱試驗誘發(fā)的容器溫度的增

8.1 8.2 8.3

運輸容器包容分析時，可假設(shè)正常工況下破損的燃料棒釋放到容器內(nèi)腔的放射性物質(zhì)為其可釋學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載HJ

13552024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載100%

運輸容器包容分析時，應(yīng)考慮正常運輸條件和運輸事故條件下最大工作壓力時包容邊界的泄漏8.4

2019

10

2019

-85

10

-85

10

如果容器具有多層包容邊界，則在正常運輸和運輸事故條件下，每層包容邊界應(yīng)分別滿足設(shè)計

8.4.1

60

9.1 9.2 9.3

對于乏燃料組件源項，應(yīng)考慮燃料組件類型、

初始富集度、燃耗深度以及運行歷史不同帶

9.4

9.5

貨包或集合包裝的外表面上任一點的最高輻射水平應(yīng)不超過

，滿足下列任何一項情況

10

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10

2019

中規(guī)定的試驗后，能使表面污染水平不超過

中“5.4

表面污染水平限值”，防止貨包

20%

2019

10

10

0.95

10.2.1

10.2.2

10.2.3

20

10.2.4

20

自由下落試驗Ⅱ和自由下落試驗Ⅲ（對于質(zhì)量不超過

500

并依據(jù)外部尺寸計算的總體密度

1000

10

10.2.5

10.2.6

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10.3.1

10.3.2

根據(jù)設(shè)計特性，燃料組件的模型應(yīng)保守的選擇芯塊直徑、芯塊中心孔（如有）、包殼內(nèi)徑、

10.3.3

應(yīng)保守考慮中子吸收體的置信度。對于含硼的復(fù)合材料，可以采用

75%的置信度，當(dāng)采取測試手段可證明材料具有足夠的吸收能力時，可以采用

90%的置信度。對于其他材料應(yīng)根據(jù)中子吸收

20

10.4.1

10.4.2

10.4.3

10.4.4

10.4.5

10.5.1

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13552024學(xué)兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ標(biāo)準(zhǔn)下載10.5.2

15146.2

15146.8

15146.12

10.5.3

10.5.4

10.5.5

10.5.6

50

11