DD272981A3 - TRANSPORT CONTAINERS FOR BURNED CORE FUEL CASSETTES - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Transportbehaelter fuer abgebrannte Kernbrennstoffkassetten im Kernkraftwerk oder zum Werk der Wiederaufarbeitung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transportbehaelter fuer abgebrannte Kernbrennstoffkassetten zu entwickeln, der die Restwaerme der Kernbrennstoffkassetten schnell aufnimmt und an die Umgebung abgibt. Erfindungsgemaess wird das dadurch geloest, dass ein Transportbehaelter mit Aussenrippen aus niedriglegiertem Kohlenstoffstahl im Innenraum eine flaechenhaft geschlossene Auftragsschweissung von 3-5 cm Dicke aus korrosionsbestaendigem hochlegierten Chrom-Nickel-Stahl besitzt und dabei die Innenflaechen wellenfoermig geschweisst und nach der Schweissung so geglaettet sind, dass die wellenfoermige Struktur der Innenflaechen erhalten bleibt. Fig. 2The invention relates to a transport container for spent nuclear fuel cassettes in the nuclear power plant or to the factory of reprocessing. The invention has for its object to develop a transport container for spent nuclear fuel cassettes, which quickly absorbs the remaining heat of the nuclear fuel cassettes and releases to the environment. According to the invention, this is achieved in that a transport container with outer ribs made of low-alloyed carbon steel in the interior has an areal closed build-up welding of 3-5 cm thickness of corrosion-resistant high-alloy chromium-nickel steel, while the inner surfaces are waved wavy and are greased after welding such that the wave-like structure of the interior surfaces is preserved. Fig. 2

Description

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1. Titel der Erfindung 1st title of the invention

Transportbehälter für abgebrannte Kernbrennstoffkassetten 2. Anwendungsgebiet der Erfindung Spent nuclear fuel cartridge cassettes 2. Field of the invention

Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter zum Transport von abgebrannten Kernbrennstoffkassetten im Kernkraftwerk oder zum V/erk der Wiederaufarbeitung. 10The invention relates to a transport container for the transport of spent nuclear fuel cassettes in the nuclear power plant or V / erk the reprocessing. 10

3. Charakteristik des bekannten Standes der Technik 3. Characteristic of the known state of the art

Es sind im Stand der Technik nach vielen verschiedenen Gesichtspunkten gestaltete Transportbehälter bekannt. Unabhängig davon, ob es sich urr. Transportbehälter in Kompaktbauweise oder in einer Hehrschicht bauweise handelt, ist der Laderaum dieser Transportbehälter mit korrosionsschützenden Auskleidungen versehenThere are known in the art after many different aspects designed transport containers. Regardless of whether it is urr. Transport container is compact design or in a Hehrschicht construction, the load compartment of this transport container is provided with corrosion-protective linings

Solche Auskleidungen können eingegossen, als Spritz- oder Galvanoschicht aufgetragen oder als zylindrische Behälter eingesetzt sein. Such linings can be cast in, applied as a spray or electroplated layer or used as a cylindrical container.

Während beim Eingießen dickwandige Schichten benötigt werden und Randlunker auftreten können, sind die Jpritz- oder GaIvanosohichten mechanisch nur gering belastbar, so daß an FehIstellen störende Korrosionsprodukte entstehen können.While pouring thick-walled layers are required and Randlunker may occur, the Jpritz- or GaIvanosohichten are only slightly resilient, so that at faulty sites can cause troublesome corrosion products.

Die in vorgefertigte äußere Behälter eingesetzten Innenbehälter haben den Nachteil, daß kein metallischer Übergang an den Grenzflächen entsteht. Damit entsteht ein schlechter .30 Wärmeübergang und zusätzlich die Unsicherheit über Korrosionsvorgänge zwischen den Behältern bei Leckagen.The inner container used in prefabricated outer container have the disadvantage that no metallic transition occurs at the interfaces. This results in a poor .30 heat transfer and in addition the uncertainty about corrosion processes between the containers in case of leaks.

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Es ist durch die DE-PS 3 024 979 ein Verfahren zur Herstellung einer enganliegenden Innenauskleidung für Transportbehälter bekannt, jedoch ist der Grenzluftspalt auch mit diesem Verfahren nicht zu vermeiden. Trotz des vorgeschlagenen Aufspreizens des eingesetzten zylindrischen Mantels führt schon das abschließende Schweißen bei Verwendung von hochlegierten Crom-Nicke 1-Stählen zu metallurgisch bedingten Schrumpfungen, die zu bedeutenden Luftspalten führen.It is known from DE-PS 3 024 979 a method for producing a tight-fitting inner lining for transport containers, however, the limit air gap is unavoidable even with this method. Despite the proposed Aufspreizens of the cylindrical shell used already performs the final welding when using high-alloy Crom-Nicke 1 steels to metallurgical contraction, leading to significant air gaps.

Den dickeren Innenauskleidungen für den Korrosionsschutz haftet noch der Nachteil an, daß sie materialbedingt die Wärme schlechter leiten als die aus Eisen oder Stahl gegossenen oder geschmiedeten äußeren Behälter. Die nachträglich in äußere Behälter eingesetzten Innenauskleidungen mit Luftspalt an den Grenzflächen haben auch den Nachteil, daß sie auf ungleichmäßige Uärmebelastung und auf wechselnde Druckbelastung durch innere Spannungen reagieren, die zur Zerstörung von Schv/ei ßverbindungen führen können.The thicker interior linings for the corrosion protection still has the disadvantage that they cause the material due to the heat worse than the iron or steel cast or forged outer container. The inner liners with air gap at the interfaces, which are subsequently used in outer containers, also have the disadvantage that they react to uneven load on the walls and to alternating pressure loads due to internal stresses, which can lead to the destruction of welds.

h. Ziel der Erfindung h . Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Transportbehälter für abgebrannte Kernbrennstoffkassetten zu schaffen, der zum Transport von Brennstoffkassetten mit hoher Restwärme leistung geeignet ist.The aim of the invention is to provide a transport container for spent nuclear fuel cassettes, which is suitable for the transport of fuel cassettes with high residual heat performance.

5. Darlegung des Wesens der Erfindung 5. Presentation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Transportbehälter für abgebrannte Kernbrennstoffkassetten zu entwickein, der die Restwärme der Kernbrennstoffkassetten schnell aufnimmt und an die Umgebung abgibt. Erfindungsgemäß wird das dadurch gelöst, daß ein Transportbehälter mit Außenrippen aus niedriglegiertem Kohlenstoffstahl im Innenraum eine flächenhaft geschlossene Auftragsschweißung von 3 - 5 mm Dicke aus korrosionsbeständigem hochlegierten Chrom-Nickel-Stahl besitzt und dabei die Innenflächen wellenförmig geschweißt und nach der Schweißung so geglättet sind, daß die we 1lenförmige Struktur der Innenflächen erhalten bleibt. - 3 -The invention has for its object to Entwickein a transport container for spent nuclear fuel cassettes, which quickly absorbs the residual heat of the nuclear fuel cassettes and releases to the environment. This is achieved according to the invention in that a transport container with outer ribs made of low-alloyed carbon steel in the interior has a planar closed surfacing of 3 - 5 mm thickness of corrosion-resistant high-alloy chromium-nickel steel while the inner surfaces are wavy welded and smoothed after welding so that the we 1lenförmige structure of the inner surfaces is maintained. - 3 -

Ein Transportbehälter in dieser erfindungsgemäßen Ausführung hat den Vorteil, daß ein dickwandiger Grundkörper aus Kohlenstoffstahl mit guten Wärmeleitungseigenschaften verwendbar ist, sich der Wärmeübergang von der nichtrostenden Auskleidung zum Grundkörper durch das Aufschmelzen im gemeinsamen Schweißbad innig vollzieht sov/ie der schlechtere Wärmeübergang und die schlechteren Wärmeleitungseigenschaften der Auskleidung an der Innenseite durch eine vergrößerte Oberfläche kompensiert wird.A transport container in this embodiment according to the invention has the advantage that a thick-walled body made of carbon steel with good heat conduction properties is used, the heat transfer from the stainless lining to the body through the melting takes place in the common weld intimately sov / ie the worse heat transfer and the poorer heat conduction properties Lining on the inside is compensated by an enlarged surface.

Die bessere Wärmeaufnahme an den Innenflächen des Behälters wird auch dadurch wirksam, weil das die Wärme übertragende Mediur.i, z. B. Wasser, Luft, Stickstoff, bei der Konvektion durch die wellenförmige Oberfläche zu intensiverem Kontakt veranlaßt wird. Die aufgeschweißte Schicht ist fest und damit vorzüglich in der Lage, den ständigen Beanspruchungen beim Ein- und Ausladen der Kassettenkörbe zu widerstehen. Sie ist wiederum nicht sehr dick, um den Wärmefluß entscheidend zu bremsenThe better heat absorption on the inner surfaces of the container is also effective because the heat transfer Mediur.i, z. As water, air, nitrogen, convection is caused by the wavy surface to more intense contact. The welded-on layer is strong and thus excellently able to withstand the constant stresses when loading and unloading the cassette baskets. In turn, it is not very thick to decisively slow down the heat flow

Die Bedienung solcher Transportbehälter erleichtert sich durch das gegenüber anderen Bauformen geringere Temperaturniveau. Die Betriebsführung von Transportbehältern mit innen ausgeschweißten Oberflächen erleichtert sich durch geringen War- · tungsaufwand bei Revisionen und senkt gegenüber anderen Bauformen die Strahlenbelastung des Personals. The operation of such transport containers is facilitated by compared to other designs lower temperature level. The operational management of transport containers with internally welded-out surfaces is made easier by a low maintenance outlay on revisions and reduces the radiation exposure of the personnel compared with other types of construction.

Der Herstcllungsprozeß bereitet auch keine besonderen Schwierigkeiten, da die Herstellung der v/el lenf örmigen Oberfläche mit computergestützter Schweißtechnologie programmiert und damit in einer solchen Qualität erfolgt, daß nur geringeThe manufacturing process also poses no particular difficulties, since the production of v / lenform shaped surface programmed with computer-aided welding technology and thus takes place in such a quality that only small

',Q Nacharbeit zur Glättung der Oberfläche notwendig ist. ', Q rework is necessary to smooth the surface.

6. Ausführungsbeispiel 6th embodiment

Die Erfindung soll anhand eines Au3fUhrungsbeispieles näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

Die zugehörige Zeichnung zeigt inThe accompanying drawing shows in

Fig. 1: einen Schnitt durch ein Teilstück eines TransportbehältersFig. 1: a section through a portion of a transport container

Fig. 2: Detail A aus Fig. 1 in einen größeren Maßstab. 5Fig. 2: detail A of Fig. 1 in a larger scale. 5

Die vorteilhafte Ausführung eines Transportbehälters für den Transport von Kernbrennst of fkassf.tten mit hoher Restwärme-]ei«tung besteht aus einem äußeren Behälter 1 bekannter Kon struktion mit Außenrippen 2 und aus mittels Auftragsschweißung hergestellten v/el lenf örmigen Innenflächen 3·. Das Schweißmaterial besteht aus korrosionsbeständigem hochlegierten Chrom-Nickel-Stahl. Für die aufgeschweißte Schicht, die zwei- oder auch einlagig aufgetragen werden kann, genügt eine Dicke von 3 - 5 mm. Die wellenförmige Struktur der Innenflächen 3 wird während des maschinellen Schweiße is durch eine computergestützte Schweißtechno Iogie realisiert.The advantageous embodiment of a transport container for the transport of nuclear fuel of high capacity heat recovery means consists of an outer container 1 of known construction with outer ribs 2 and v-shaped inner surfaces 3 made by means of build-up welding. The welding material is made of corrosion-resistant high-alloy chromium-nickel steel. For the welded-on layer, which can be applied in two or even single layers, a thickness of 3 to 5 mm is sufficient. The undulating structure of the inner surfaces 3 is realized during machine welding by a computer-aided welding technology.

Sofern die erreichte Oberflächenrauhigkeit den Bedingungen nicht entspricht, sind bekannte Verfahren, wie z. B. Feinkugelstrahlen, zur nachträglichen Glättung anzuwenden.If the surface roughness achieved does not meet the conditions, known methods, such. B. fine shot blasting to apply for subsequent smoothing.

Die Herstellung der Innenilächen 3 solcher Transportbehälter, die eine Masse von ca. 100 t aufweisen, mit computergestutzter Schweißtechnologie gewährleistet eine hohe Qualität der In-5 nenflächen 3 und ist einfacher zu beherrschen als das Aufbringen von Galvano schichten.The production of the inner surfaces 3 such transport containers, which have a mass of about 100 t, with computer-aided welding technology ensures high quality of In-5 nenflächen 3 and is easier to control than the application of electroplating layers.

/n Betradit gezogene Druckschriften:/ n Betradit drawn pamphlets:

DE-PS 2931TM ( G 21 F, 5/00 )DE-PS 2931 TM (G 21 F, 5/00)

DE-PS 302Λ979 ( ^{G 21 F}' ^5/0° ⁾ DE-PS 302Λ979 ( ^{G 21 F} ' ^5/0 ° ⁾

DE-AS 27'»09-j3 < G ^{21 F}. 5/00 )DE-AS 27 '»09-j3 <G ^{21 F.} 5/00)

DE-GH 7819282 ( G 21 F₁ 5/00 )DE-GH 7819282 (G 21 F ₁ 5/00)

DE-GM 7728331 ( G 21 F, 5/00 )DE-GM 7728331 (G 21 F, 5/00)

Claims (1)

27298t27298t Patentanspruchclaim Transportbehälter für abgebrannte Kernbrennstoffkassetten in Kompaktbauweise aus niedriglegiertem Kohlenstoffstahl mit Außenrippen, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportbehälter (1) in Innenraum eine flächenhaft geschlossene Auftragsschweißung von 3 bis 5 mm Dicke aus korrosionsbeständigem hochlegierten Chrom-Nickel-Stahl besitzt, vobei die Innenflächen (3) v/el lenf örmig geschweißt und nach der Schweißung so geglättet sind, daß die wellenförmige Struktur der Innenflächen (3) erhalten bleibt.Transport container for spent nuclear fuel cartridges in a compact design made of low-alloy carbon steel with outer ribs, characterized in that the transport container (1) has a surface closed contract weld in interior 3 to 5 mm thickness of corrosion-resistant high-alloy chromium-nickel steel, vobei the inner surfaces (3) v / are lenf örmig welded and smoothed after welding so that the wavy structure of the inner surfaces (3) is maintained. ζ κ ζ κ σ&'εησ & 'εη