HJ 1355-2024 乏燃料运输容器设计要求

学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载中华人民共和国国家生态环境标准学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载1355—乏燃料运输容器设计要求Design

requirements

of

spent

fuel

transport

本电子版为正式标准文本，由生态环境部环境标准研究所审校排版。2024-02-20

发布 2024-05-01

实施生 态 环 境 部

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13552024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载 本标准依据《放射性物品安全运输规程》（

2019），并参考《放射性物质安全运输条例》（）等国内和国际放射性物品安全运输准则制定，规定了乏燃料运输容器的设计准则

2024

20

2024

ii学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载HJ

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2019

15146.2

15146.8

12

20328.2

20328.4

20328.5

3.1

criticality

safety

components3.2

safety

components学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载HJ

13552024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载3.3

routine

conditions

of

3.4

normal

conditions

of

货包在运输和操作过程中发生

2019

附录

规定的验证经受正常运输条件能力3.5

accident

conditions

of

附录

4.1 应明确所设计的运输容器允许装载的乏燃料特性，包括名称、最大装载量、化学和物理形态、位4.2 4.3 应明确运输容器的功能和操作过程，结构设计应满足功能要求，并尽可能使容器操作简便，减少4.4 4.5 4.6 运输容器在正常运输条件和运输事故条件下其材料、结构、热工、包容、屏蔽、临界应满足本标4.7 4.8 运输容器的设计应考虑影响寿命的老化机理和老化效应，包括辐照、温度、腐蚀因素等环境要素4.9 应明确运输容器在寿期内需定期进行的维护及试验，包括定期试验、检查、更换计划及部件和子

40

℃～38

700

容器设计应考虑正常运输条件和运输事故条件对包壳完整性的影响，可采用附

的方法对

5.1

运输容器组成材料主要包括结构材料和功能材料两部分。选用的材料宜优先选用已纳入标准或学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载HJ

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运输容器任何部件或构件的材料在物理和化学性质上均应彼此相容，并且应与放射性内容物相

运输容器结构材料的选用应考虑容器使用条件、材料性能和主要制造工艺。容器使用条件至少

2019

5.2

循相应的材料标准的规定外，还至少应包含

5.2.25.2.7

相关的补充要求；对于其他安全部件用材料，

5.2.3.1 5.2.3.2 对于奥氏体不锈钢材料，应在固溶处理后进行酸洗、钝化处理。在制造过程中，除焊接操作

427

5.2.3.3 对于碳钢和合金钢部件，如果在后续加工制造过程中需要进行热处理消除应力，在材料采购

80%

5.2.4.1 材料的力学性能应按批进行检查和验收。同一批材料至少应满足以下要求：相同牌号、相同5.2.4.2 容器承载部件材料应能满足各工况对应温度下的力学性能需要，并按规定温度进行需要的力

5.2.5.1 如果一批材料的一项或几项力学性能不合格，可进行重新热处理，重新热处理的条件应在交5.2.5.2 5.2.5.3

应对材料表面进行检查。材料表面不允许存在超标缺陷。当对表面缺陷存在疑问时，可按

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5.2.7.1

5.2.7.2 钢板，应加工最终品尺的零进行渗透验或粉检，检方法验收则等

5.2.7.3 下述材料应在交货状态进行超声检验，检验方法和验收准则等除按

的规定执行外，还

100%

50

100%

12

100%

10%5.3

5.3.1.1 5.3.1.2 5.3.1.3 非金属中子吸收材料由于其相对金属具有较大的膨胀系数，应考虑部件设计温度范围内热胀

5.3.2.1 5.3.2.2 中子屏蔽材料应经过鉴定具有良好的成形性能、耐辐照性能和耐热性能。材料中主要中子屏

5.3.5.1 可通过涂覆涂层对基体材料进行防腐保护。该涂层应满足相应标准中性能评定试验的要求，5.3.5.2

涂层应在常规运输条件下保持稳定，并且涂层与基材间应有足够的附着力，使涂层可在

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10

0.5%

5.3.5.3 5.3.5.4

6.1

运输容器的设计应考虑其质量、体积和形状，并便于固定在运输工具内或运输工具上，以便安

运输容器应能经受在常规运输条件下可能产生的任何加速度、振动或共振的影响，并且不造成

运输容器在正常运输条件和运输事故条件下所需考虑的载荷及其组合方式和结构安全设计准则

2019

设计应明确运输容器能够经受

附录

规定的验证经受正常运输条件能用全尺寸原型容器或比例模型容器进行。比例模型容器的尺寸不宜小于原型容器的

6.2

2019

包容边界的紧固方式应可靠，确保不会因内压增大等原因造成意外打开或泄漏率超过允许的限

由焊接方式构成的包容结构，需对全焊透焊缝进行体积和表面检验，合格后需对包容边界进行

若包容系统构成了容器的一个独立单元，则其应独立于容器的其他构件，并采用一种牢固的紧

当辐射屏蔽层作为包容系统的一部分时，设计应考虑防止该屏蔽层因发生意外而脱落。当辐射学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载HJ

13552024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载6.3 6.4

应确保运输容器上的提升装置按预期的方式使用时不会失效，即使在提升装置失效时，也不会

型乏燃料运输容器，其提升装置应在承受

倍最大吊装载荷时不屈服，承受

10

倍最大吊装载荷时不断

运输容器的外表面上可能被误用于提升的附加装置和其他任何部件（如栓系耳），应设计成能

7.1

热工设计应保证乏燃料运输容器的传热性能，确保乏燃料包壳峰值温度和容器各部件的温度满

7.2

38

38

40

30

7.3

7.3.1.1 应明确在热评价中假设的最小和最大衰变热负荷。假设的最大衰变热负荷应与屏蔽和包容分

7.3.1.2 表面的形状和位置

12

运输时水平朝下的平面运输时水平朝上的平面运输时的竖直表面其他朝下（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 应依据使用的材料确定各部件的温度限值，容器各部件的最高温度不应超过其温度限值。热7.4.1.4

在假设环境温度为

38

℃且无太阳曝晒的环境条件下，采用非独家使用方式运输时容器的可接近表面温度不高于

50

℃，采用独家使用方式运输时容器的易接近表面温度不高于

85

℃。可考虑使学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载HJ

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7.4.2.1

假设容器在环境温度为

38

℃以及如表

所示太阳曝晒的环境条件下存放

年后，给出货

7.4.2.2

运输事故条件下，应针对耐热试验条件开展热评价。应考虑经受力学试验后的效应。力学

初始条件对应容器在以下工况达到的热平衡状态：最大衰变热负荷、环境温度

38

℃、有

30

0.9

800

0.8

30

后，使容器在经受乏燃料组件所产生的最大衰变热负荷和在表

中所规定的太阳曝晒

38

计算应模拟足够长的时间，应至少计算到容器各部件和燃料包壳的瞬态峰值温度出现，温

容器内腔的最大压力评价应基于最大正常工作压力，并考虑耐热试验诱发的容器温度的增

8.1 8.2 8.3

运输容器包容分析时，可假设正常工况下破损的燃料棒释放到容器内腔的放射性物质为其可释学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载HJ

13552024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载100%

运输容器包容分析时，应考虑正常运输条件和运输事故条件下最大工作压力时包容边界的泄漏8.4

2019

10

2019

-85

10

-85

10

如果容器具有多层包容边界，则在正常运输和运输事故条件下，每层包容边界应分别满足设计

8.4.1

60

9.1 9.2 9.3

对于乏燃料组件源项，应考虑燃料组件类型、

初始富集度、燃耗深度以及运行历史不同带

9.4

9.5

货包或集合包装的外表面上任一点的最高辐射水平应不超过

，满足下列任何一项情况

10

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10

2019

中规定的试验后，能使表面污染水平不超过

中“5.4

表面污染水平限值”，防止货包

20%

2019

10

10

0.95

10.2.1

10.2.2

10.2.3

20

10.2.4

20

自由下落试验Ⅱ和自由下落试验Ⅲ（对于质量不超过

500

并依据外部尺寸计算的总体密度

1000

10

10.2.5

10.2.6

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10.3.1

10.3.2

根据设计特性，燃料组件的模型应保守的选择芯块直径、芯块中心孔（如有）、包壳内径、

10.3.3

应保守考虑中子吸收体的置信度。对于含硼的复合材料，可以采用

75%的置信度，当采取测试手段可证明材料具有足够的吸收能力时，可以采用

90%的置信度。对于其他材料应根据中子吸收

20

10.4.1

10.4.2

10.4.3

10.4.4

10.4.5

10.5.1

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13552024学兔兔ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ标准下载10.5.2

15146.2

15146.8

15146.12

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10.5.5

10.5.6

50

11