DD223853A1 - CONTAINER FOR THE TRANSPORT OF RADIOACTIVE SUBSTANCES - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Container zum Transport radioaktiver Stoffe unter besonderer Beruecksichtigung der Anpassungsfaehigkeit an hohe Sicherheitsnormative. Erzielt werden soll ein Container, der materialsparend ausgefuehrt ist und in fertigungstechnisch einfacher Bauweise hergestellt wird. Die Aufgabe besteht darin, dass der Container eine hohe Durchstossfestigkeit, ein gutes Energieabsorptionsverhalten, Bestaendigkeit gegen Feuereinwirkung und eine ausreichende Strahlenabschirmung in sich vereint. Erfindungsgemaess besteht der Container aus einem inneren und aeusseren Blech mit einer dazwischen liegenden variierbaren Schicht aus einem Gemisch aus Kunstharz und Kies als Fuellstoff.The invention relates to a container for the transport of radioactive materials with special regard to the adaptability to high safety standard. To be achieved is a container that is designed to save material and is manufactured in production engineering simple construction. The object is that the container combines a high puncture resistance, a good energy absorption behavior, resistance to fire and a sufficient radiation shield in itself. According to the invention, the container consists of an inner and outer sheet with an interposed variable layer of a mixture of synthetic resin and gravel as filler.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Container zum Transport radioaktiver StoffeContainers for transporting radioactive substances

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

'Die Erfindung "betrifft einen Container zum Transport radioaktiver Stoffe unter "besonderer Berücksichtigung der Anpassungsfähigkeit an hohe Sicherheitsnormative,The invention relates to a container for the transport of radioactive materials with special consideration of the adaptability to high safety standards,

Charakteristik der "bekannten technischen LösungenCharacteristic of the "known technical solutions

Zur Uutzung radioaktiver Stoffe für technologische Prozesse und zur Abholung von Reststrahlern oder . ^; entstandener radioaktiver Abfälle ist der Einsatz von-, Containern zur Transportdurchführung erforderlich.For the use of radioactive substances for technological processes and for the collection of residual radiators or. ^; Radioactive waste generated requires the use of containers and transport containers.

Diese Container besitzen in Abhängigkeit von Zustand, Huklidzusammensetzung, Menge und weiteren Kenngrößen der Stoffe und Strahlung sehr vielfältige Bauformen,Depending on the condition, the composition of the hides, the quantity and other characteristics of the substances and radiation, these containers have very diverse designs.

Zusätzlich unterliegen diese Container bei erforderlicher Einstufung in erhöhte Sicherheitskategorien hohen Anforderungen zur Gewährleistung der Sicherheit, die u. a, durch Tests nachzuweisen sind.In addition, these containers are subject to high security requirements when required for elevated safety categories. a, are to be proved by tests.

Die Streubreite der Bedingungen führte zu vielfältigen Bauformen, ohne daß eine eindeutige Gruppenbildung möglich ist.The range of conditions led to a variety of designs, without a clear group formation is possible.

Häufig wird die massive Bauweise angewendet, wobei z, B,. zur Verbesserung des Wärmeübergangs, des Korrosionsschutzes, der Strahlenabschirmung und zum Erzielen andererOften the massive construction method is used, where z, B ,. to improve the heat transfer, the corrosion protection, the radiation shielding and to achieve others

Wirkungen zusätzliche Schichten aus unterschiedlichen Werkstoffen: an der Innen- bzw, Außenseite der massiven . Containerwand angeordnet sein können«. . Beispielsweise -wird in der PS-GB 1311069 ein Transportbehälter beschrieben, dessen massive Wand aus einem· Werkstoff hoher Pichte für die Abschirmung derjn -Strahlen und einer dünnen Schicht, aus einem wasserstoffhaltigen Werkstoff' für die .Heutronenabschirmung besteht. Die., DE-OS 301 2256. zeigt einen Transportbehälter mit . . einer massiven Strahlenabschirmwand, die sowohl' innen' als auch außen mit Schichten aus neutronenabsorbierenden sowie korrosionsbeständigen Werkstoffen umhüllt ist. Die PS-GB^; 1,220027,. PS-US 3731102 und :die DE-GS 2817193 '· enthalten jeweils Transportbehälter für radioaktives Material, bei denen die massive. Strahlenabschirmschicht ' aus technologischen Gründen vor einem inneren und einem äußeren Mantel eines anderen Werkstoffes, eingeschlossen wird, 'wobei keine Verbindung zwischen den einzelnen ·;. Schichten besteht, ; " ' ;.Effects additional layers of different materials: on the inside or outside of the massive. Container wall can be arranged «. , For example, a transport container -is described in GB-PS 1311069, whose massive wall made of a material of high · Fichte for shielding derjn rays, and a thin layer of a water-containing material 'for the .Heutronenabschirmung exists. The., DE-OS 301 2256. shows a transport container with. , a massive radiation shielding wall covered with layers of neutron absorbing and corrosion resistant materials both 'inside' and outside. The PS-GB ^; 1.220027 ,. PS-US 3731102 and: DE-GS 2817193 '· each contain transport containers for radioactive material in which the massive. Strahlenabschirmschicht 'is included for technological reasons in front of an inner and an outer shell of another material,' wherein no connection between the individual ·. Layers,; "';

In der DE-OS 3047458 wird ein Transportbehälter offenbart, dessen Wand aus mehreren massiven.Schichten unterschiedlicher Werkstoff e gebildet wird, wobei die Werkstoffe der Schichten von außen nach_:innen in der elektrochemischen 'Spannungsreihe immer edler werden. Zwischen den einzelnen Schichten besteht keine Verbindung. Meist ergibt sich die massive Bauart bereits durch die notwendige Strahlenabschirmung für starke Strahler/ Diese Container,besitzen dann meist eine gute Durchstoßfestigkeit, haben aber schlechte. Dämpfungseigenschaften beim Unfall und sind'teilweise empfindlich gegen die Wirkung von Peuer,.... ' -_:; , " - . / ' Andere Bedingungen ergeben sich bei Containern für radio-, .aktive Rückstände mit großem Volumen und mittlerem Strahlenpegel,. Diese-Container könnten aus Abschirmungsgründen, leichter gebaut, d. h. die Wände dünner dimensioniert ' In DE-OS 3047458 a transport container is disclosed, the wall of which is formed of several solid.Schichten different material e, the materials of the layers from the outside to _: inside the electrochemical 'voltage series are increasingly noble. There is no connection between the individual layers. Usually, the massive design already results from the necessary radiation shielding for strong emitters / These containers, then usually have a good puncture resistance, but have bad. Damping characteristics in the accident and sind'teilweise sensitive to the effect of Peuer .... _'-:; "Other conditions arise in containers for radioactive, high-volume and medium-level radioactive liquid residues. For reasons of screening, these containers could be lighter in construction, ie the walls could be thinner. "

werden. Die geringen Wanddicken solcher Container sind aber in hohem Maße durch'punktförmige Belastung, wie mit der Fallprüfung auf einen Dorn festgelegt, durchstoßgefährdet , so daß die Möglichkeit der Reduzierung nicht auszunutzen ist und die massive Bauweise dennoch angewendet werden muß. ' . . Die Herstellung von Transportbehältern massiver Bauweise ist mit einem hohen Einsatz v;ertvoller Materialien verbunden und erfordert aufwendige Fertigungsverfahren und -ausrüstungen. ,become. However, the small wall thicknesses of such containers are highly punctured by point load, as determined by the drop test on a mandrel, at risk of being knocked, so that the possibility of reduction can not be exploited and the solid construction still has to be used. '. , The manufacture of transport containers of solid construction is associated with a high level of use of valuable materials and requires complex manufacturing processes and equipment. .

Ziel der Erfindung ' ; ·Object of the invention '; ·

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Container .; zum- Transport radioaktiver Stoffe zu schaffen, der neben: einer materialsparenden und fertigungstechnisch einfachen Bauweise hohe Sicherheitsnormative erfüllt. . \ The object of the invention is to provide a container. to transport radioactive substances, which, in addition to: a material-saving and production-technically simple construction, meets high safety norms. , \

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Aufgabe besteht darin, einen Container zu schaffen, der "hohe Durchstoßfestigkeit, ein gutes Energieabsorptionsverhalten, Beständigkeit gegen Feuereinwirkung und eine ausreichende Strahlenabschirmung in sich vereint, Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wandaufbau aus einem äußeren Blech und einem inneren Blech sowie aus einer dazwischen liegenden,variierbaren Schicht aus einem Gemisch aus Kunstharz und Füllstoff aus Kies besteht, wobei die variierbare Schicht im plastischen Zustand zwischen-das äußere und innere Blech sowie über einem Boden eingefüllt, an den Innenwänden dauerhaft verklebt, ausgehärtet und die Öffnung verschlossen ist. Die wesentlichen Vorteile der Erfindung bestehen darin,. daß durch die Kombination von verschiedenen Kunstharzen und/oder Kiesarten (z. B. Quarz, Borcarbid, Metallkugeln) eine große Variationsbreite zur Berücksichtigung vonThe object is to provide a container that combines "high puncture resistance, a good energy absorption behavior, resistance to fire and a sufficient radiation shield in the invention, the object is achieved in that the wall structure of an outer sheet and an inner sheet and off an interposed, variable layer of a mixture of synthetic resin and filler consists of gravel, wherein the variable layer in the plastic state between-filled the outer and inner metal sheet and a bottom, permanently bonded to the inner walls, cured and the opening is closed. The essential advantages of the invention are that a wide range of variations is possible due to the combination of different synthetic resins and / or gravel types (eg quartz, boron carbide, metal spheres)

. strahlungsphysikalischen, mechanischen und fertigungste/chno logischen Anforderungen'-in "Übereinstimmung, gebracht · werden können. Die Vorteile bestehen weiterhin darin, daß durch die synthetisch entwickelte,: innen an die Bleche· ; angeklebte Schicht: eine Hülle hoher Festigkeit entsteht, die wesentlich bessere Eigenschaften aufweist, als eine äquivalente .Stahlschicht gleicher Masse, Des weiteren ist von Vorteil,'^;daß Container der. vorgeschlagenen-Bauart ,gegenüber massiven Körpern' bei höchsten Belastungen, ,wie : mit der 9 m-Fallprüfung festgelegt, deformationsfähiger sind und die: damit die Dichtheit und Unversehrtheit der Ladung besser schützen,' ohne daß aufwendige Stoßabsorber, The advantages continue to be that the synthetically developed layer, which is adhered to the metal sheets, produces a shell of high strength, which is essentially the result of radiation-mechanical, mechanical and production-related / chno-logical requirements has better properties than an equivalent .Stahlschicht equal mass further advantageous ^'; that containers of the proposed type, compared to massive bodies.' at extremely high loads, such as: determined with the 9 m drop test, are deformation capable and the: so that the tightness and integrity of the cargo better protect 'without consuming shock absorber

.zusätzlich erforderlich sind/Der Herstellungsaufwand der Container kann, gegenüber anderen Bauart en erheblich ' gesenkt Werden. Insgesamt werden in günstiger Weise Öko- nomische und sicherheitstechnisehe Vorteile kombiniert, ..additionally required / The manufacturing cost of the container can be significantly reduced compared to other types. Overall, economic and safety advantages are combined in a favorable manner,.

Ausführungsbeispiel ' . ' ' :/ . Embodiment '. '':.

Die. Figur zeigt, einen Container im Längsschnitt mit einem vergrößerten Ausschnitt seines Wandaufbaus, /The. Figure shows a container in longitudinal section with an enlarged section of its wall structure, /

•Die typische Ausführung eines Containers besteht aus einem· Mantel 1 und den mit diesem verschraubten Deckeln.2. Der Mantel besit-zf den Bodenflansch 3, den oberen Flansch 4, das innere Blech 5 und das äußere Blech 6. Der'innere. .Freiraum zwischen den Bauteilen des Mantels 1, der während . der. Vorfertigung entsteht, bildet die Form für die aus .einem Kunstharz-Eies-Gemisch variierbare Schicht 7,• The typical design of a container consists of a jacket 1 and the covers bolted to it. 2. The jacket besit-zf the bottom flange 3, the upper flange 4, the inner plate 5 and the outer plate 6. Der'innere. .Freiraum between the components of the shell 1, during. the. Prefabrication is formed, forms the shape of the. 7a, a resin-egg mixture variable layer

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- Sin Deckel 2 .besteht aus zwei Blechscheiben S, dem Ring und der variierbaren Schicht 7 aus Kunstharz-Kies-Gemisch, die zwischen den Bauteilen des Deckels 2 eingeschlossen, ist. Die variierbare Schicht 7 ist durch einen Kunstharz-. film 10 mit den Bauteilen der Vorfertigung dauerhaft verklebt. Die Auswahl der Schichtdicke und Stoffkomponenten des Kunstharz-Kies-Gemisches für die Schicht 7 wird durch- Sin cover 2. Consists of two sheet metal discs S, the ring and the variable layer 7 of resin-gravel mixture, which is enclosed between the components of the lid 2, is. The variable layer 7 is a synthetic resin. film 10 permanently bonded to the components of the prefabrication. The selection of the layer thickness and material components of the resin-gravel mixture for the layer 7 is through

Rechnungen aus den gegebenen -Daten bestimmt und praktisch durch Versuche an Modellen überprüft.Calculations from the given data determined and practically checked by experiments on models.

Das Gemisch für die Schicht 7 des Originalcontainers wird in den ermittelten Rezepturen hergestellt und im plastischen Zustand in die vorgegebenen Freiräume des Mantels 1 und der Deckel 2 eingebracht. An Ort und Stelle erfolgt über den Kunstharzfilm'10 die Verklebung mit den ' Innenwänden bei gleichzeitiger Aushärtung unter entsprechender Wärmebehandlung· Nach Füllung oder Aushärtung des Gemisches kann die Füllöffnung des Mantels 1 mit einem zusätzlichen Ring oder Deckspachtel verblendet werden.The mixture for the layer 7 of the original container is prepared in the determined formulations and introduced in the plastic state in the given free spaces of the shell 1 and the lid 2. On the spot over the synthetic resin film '10 the bonding with the 'inner walls with simultaneous curing with appropriate heat treatment · After filling or curing of the mixture, the filling opening of the shell 1 can be blinded with an additional ring or cover filler.

Die Füllung eines Deckels 2 mit Kunstharz-Kies-Genii seh erfolgt vor der Endmontage mit einer als Abschluß ausgewählten - Blechscheibe 8. Zur Verklebung wird diese vorher auf der Innenseite mit einem Kunstharzfilm 10 versehen. . The filling of a lid 2 with synthetic gravel Genii seh is carried out before the final assembly with a selected as the conclusion - sheet metal disc 8. For bonding this is previously provided on the inside with a synthetic resin film 10. ,

Die Vorteile der Ausführung bestehen darin, daß zielgerichtet durch Beeinflussung der Rezeptur und die Auswahl verschiedener .St off komponenten der-auch geometrisch yari-« ierbaren Schicht 7 mehrere Bedingungen,,die an Container . gestellt werden, gleichzeitig erfüllbar sind. ' '.'The advantages of the embodiment are that targeted by influencing the recipe and the selection of different .St off components of-even geometrically yari- ierbar ierbar ible layer 7 several conditions, the container. can be made simultaneously fulfilled. ''. '

Man kann relativ dünne Stahlbleche verarbeiten und die... zusätzlichen Festigkeiten, die zur· Verhinderung von Durchstoßverletzungen der inneren Wand benötigt werden, mit einer Schicht 7 aus Kunstharz-Kies-Gemisch erzielen, die deshalb besonders vorteilhaft ist, 'weil sie,nicht nur eingefüllt, sondern zusätzlich mit den Innenflächen der sie umgebenden Wände verklebt ist, Auch Teilverletzungen. des äußeren Stahlmantels sind unbedenklich, weil diese Verletzungen wegen der Verklebung und Aushärtung des Gemisches nicht zum Verlust der Schicht 7 an anderer .Stelle führt. '-..It is possible to process relatively thin steel sheets and to achieve the additional strengths required to prevent puncture injuries to the inner wall with a layer 7 of synthetic resin-gravel mixture, which is therefore particularly advantageous because they, not only filled, but is additionally glued to the inner surfaces of the surrounding walls, also partial injuries. of the outer steel shell are harmless, because these injuries do not lead to the loss of the layer 7 at another location because of the bonding and curing of the mixture. '- ..

Durch die Wahl verschiedener Kunstharze und/oder KiesartenBy choosing different synthetic resins and / or gravel types

ist es möglich, bewußt spezielle Strahlenarten (z. 3. Neutronen) vorzugsv\/eise zu absorbieren und eine- Dämmung bei -Feuereinwirkung zu erreichen. ' , "it is possible to deliberately absorb special types of radiation (eg 3rd neutrons) and to achieve insulation when exposed to fire. ', "

Hervorzuheben sind auch das verbesserte Snergieabsorptionsverhalten ζ . B. bei der 9 m-Fallprüfung, das zu einer Verringerung der Stoßkräfte und demzufolge zur stärkeren · ,Schonung der .Containerladung führt. . ,Der Fertigungsablauf wird positiv beeinflußt, 'weil das 'Einfüllen des': plastischen. Gemisches auch in komplizierten .Formen erfolgen kann. : ' :Also to be emphasized are the improved sorption absorption behavior ζ. As in the case of the 9 m drop test, which leads to a reduction in the impact forces and, consequently, to greater protection of the .Containerladung. , 'The production process is positively influenced' because the 'filling in': plastic. Mixture can also be done in complicated forms. : ':

,Der Materialaufwand für Stahl wird gesenkt. Das bedingt eine "Verringerung der Masse und davon beeinflußt auch der, The material costs for steel is lowered. This causes a "reduction in mass and it also affects the

"Transportkosten. - ' - · ^; "Transport costs - ' - · ^;

Claims (1)

Erfindungsanspruch . . -Claim of invention. , - Container zum Transport radioaktiver Stoffe mit einer Hülle' aus mehreren Baustoffen dadurch gekennzeichnet, daß die Containerwand aus einem äußeren Blech (6) und einem inneren Blech (5) sowie aus einer dazwisehen liegenden variierbaren "Schicht (7) aus einem Gemisch aus Kunstharz und Pullstoff aus Kies besteht,'.wobei die variierbare Schicht (7) im plastischen .Zustand--zwischen, das äußere Blech (6) und das innere Blech (5) über einem Boden (3) oder in eine Form zwischen dem Ring;C9).über der Blechseibe (8) eingefüllt, an den Innenflächen über den Kunstharzfilm (TO)- dauerhaft verklebt, durch Wärmebehandlung ausgehärtet und die benutzte Öffnung verschlossen oder verblendet ist,Containers for transporting radioactive substances with a shell 'of several building materials, characterized in that the container wall of an outer sheet (6) and an inner plate (5) and a variable lying there' layer (7) of a mixture of synthetic resin and Pullstoff consists of gravel, the variable layer (7) being in the plastic state between, the outer sheet (6) and the inner sheet (5) above a bottom (3) or in a mold between the ring; C9) filled over the sheet metal washer (8), permanently bonded to the inner surfaces over the synthetic resin film (TO), cured by heat treatment and the used opening closed or blinded, Hierzu -1 Saite ZeichnungenFor this -1 string drawings