DE1075233B - Storage and transport containers for radioactive liquids - Google Patents
Storage and transport containers for radioactive liquidsInfo
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L5/00—Devices for use where pipes, cables or protective tubing pass through walls or partitions
- F16L5/02—Sealing
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- G—PHYSICS
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- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
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Description
DEUTSCHESGERMAN
kl. 21g 21/32kl. 21g 21/32
INTERNAT. KL. G 21INTERNAT. KL. G 21
PATENTAMTPATENT OFFICE
C17166 Vnic/21gC17166 Vnic / 21g
ANMELDETAG: 1 0. J U LI 19 5 8REGISTRATION DAY: 1 0. J U LI 19 5 8
B EKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT: 11. FEBRUAR 1960NOTICE
THE REGISTRATION
AND ISSUE OF THE
EDITORIAL: FEBRUARY 11, 1960
Die Erfindung betrifft Aufbewahrungs- und Transportbehälter für radioaktive Stoffe, welche Strahlen aussenden können, gegen welche der Benutzer geschützt werden soll, wobei sich diese Stoffe in flüssigem oder praktisch flüssigem Zustand befinden (z. B. in einer Flüssigkeit suspendiert oder verflüssigt). Von derartigen Behältern betrifft die Erfindung insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, Behälter für den Transport radioaktiven Flüssigkeiten oder Lösungen.The invention relates to storage and transport containers for radioactive substances that can emit radiation, against which the user is protected should be, whereby these substances are in a liquid or practically liquid state (e.g. suspended or liquefied in a liquid). Of such containers, the invention relates in particular to although not exclusively, containers for the transport of radioactive liquids or solutions.
Sie bezweckt insbesondere, diese Behälter so auszubilden, daß sie besser als bisher den verschiedenen Erfordernissen der Praxis entsprechen und insbesondere einen sicheren Schutz der Benutzer und eine bequemere Handhabung ermöglichen.It aims in particular to train these containers so that they better than before the various Meet the requirements of the practice and in particular a safe protection of the user and a more comfortable one Enable handling.
Hierfür besteht erfindungsgemäß ein derartiger Behälter im wesentlichen aus zwei dicken Schalen aus einem die schädlichen Strahlen absorbierenden Stoff, insbesondere Blei, welche mit einander ergänzenden Auflageflächen aufeinanderpassen, welche insbesondere durch ein Sägezahnprofil einen geradlinigen Strahlenaustritt verhindern, wobei die durch diese aufeinandergepaßten Schalen gebildete Anordnung einen Körper bildet, welcher im wesentlichen die Form eines Umdrehungsellipsoids mit lotrechter kleiner Achse hat, und der obere Teil dieser Anordnung von insbesondere schraubenförmigen, in das Innere des Behälters führenden Rohren durchdrungen wird, welche durch ihren Verlauf einen geradlinigen Strahlenaustritt aus der gebildeten Kammer verhindern.According to the invention, there is such a container for this purpose essentially of two thick shells made of a material that absorbs harmful rays, in particular lead, which fit together with complementary support surfaces, which in particular prevent a straight beam exit by means of a sawtooth profile, whereby the through these matched Shells formed arrangement forms a body which is essentially the shape of an ellipsoid of revolution with a perpendicular minor axis, and the upper part of this arrangement of in particular helical, leading into the interior of the container pipes is penetrated, which through their Prevent a straight beam exit from the formed chamber.
Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung dient zur Ausfüllung eines in der oberen Schale vorgesehenen Kamins, welcher die verschiedenen Rohre enthält, ein Gemisch von Körnern größtmöglicher Dichte, wobei dieses Gemisch einerseits durch Körner mit verhältnismäßig großen Abmessungen (z. B. Bleikugeln von S mm Durehmesser) und andererseits durch ein sehr feines Pulver gebildet wird, welches die Zwischenräume zwischen den verschiedenen Körnern ausfüllt. : According to a further feature of the invention, a mixture of grains of the greatest possible density is used to fill a chimney provided in the upper shell, which contains the various pipes, this mixture on the one hand by grains of relatively large dimensions (e.g. lead balls with a diameter of S mm ) and on the other hand is formed by a very fine powder, which fills the spaces between the different grains. :
Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung, deren einzige Abbildung einen lotrechten Axialschnitt" eines erfindungsgemäßen Behälters für radioaktive Flüssigkeiten zeigt, beispielshalber erläutert.The invention is with reference to the drawing, the only figure of which is a vertical axial section " shows a container for radioactive liquids according to the invention, explained by way of example.
Der Behälter besteht im wesentlichen aus zwei dicken Schalen, nämlich einer oberen Schale I1 und
einer unteren Schale I2, welche durch ihre Zusammenfügung
einen geschlossenen Behälter bilden, dessen Wand überall eine praktisch-konstante Dicke aufweist.
Eine derartige Anordnung ermöglicht die beste Ausnutzung der Masse des die Schalen bildenden
Schutzstoffes, da sie das Entstehen von Zonen kleinerer Dicke, weiche die Bildung von bevorzugten Wegen
für den' Austritt der unerwünschten Strahlen begünstigen könnten, sowie das Entstehen von den Behälter
Aufbewahrungs- und Transportbehälter
für radioaktive FlüssigkeitenThe container consists essentially of two thick shells, namely an upper shell I 1 and a lower shell I 2 , which when joined together form a closed container, the wall of which has a practically constant thickness everywhere. Such an arrangement enables the best utilization of the mass of the protective material forming the shells, since it allows the creation of zones of smaller thickness, which could favor the formation of preferred paths for the exit of the undesired rays, as well as the creation of the container, storage and transport container
for radioactive liquids
Anmelder:
Commissariat a l'Energie Atomique, ParisApplicant:
Commissariat a l'Energie Atomique, Paris
Vertreter: Dr. phil. W. P. Radt, Patentanwalt,
Bochum, Heinrich-König-Str, 12Representative: Dr. phil. WP Radt, patent attorney,
Bochum, Heinrich-König-Str, 12
Beanspruchte Priorität:
Frankreich, vom 11. Juli 1957Claimed priority:
France, 11 July 1957
Jean Savouyaud und Jean Vertut, Paris,
sind als Erfinder genannt wordenJean Savouyaud and Jean Vertut, Paris,
have been named as inventors
unnötig schwermachenden übermäßigen Dicken verhindert. prevents unnecessarily weighting excessive thicknesses.
Es hat sich gezeigt, daß die obige Anordnung unter Berücksichtigung der erforderlichen Stabilität besonders zweckmäßig in Gestalt eines Umdrehungsellipsiods oder eines ähnlichen Körpers erhalten werden kann, welcher durch die Drehung einer Ellipse oder einer entsprechenden ovalen Kurve um ihre kleine lotrechte Achse erzeugt wird.It has been shown that the above arrangement, taking into account the required stability, particularly can expediently be obtained in the form of an ellipsoid of revolution or a similar body can, which by rotating an ellipse or a corresponding oval curve around its small perpendicular axis is generated.
Die Schalen I1 und I2 sind so ausgebildet, daß sie aufeinanderpassen, und um eine Bildung von geradlinigen Wegen zu verhindern, längs welcher die schädlichen Strahlen austreten könnten, erhalten die Verdungsflächen der Schalen einander ergänzende gewellte Profile, welche vorzugsweise die Form von konzen^ irischen V-förmigen Kränzen haben, wodurch aufeinanderfolgende konische Auflageflächen 2 mit abwechselnder Schräglage entstehen.The shells I 1 and I 2 are designed so that they fit one another, and in order to prevent the formation of rectilinear paths along which the harmful rays could escape, the convoluted surfaces of the shells are given complementary corrugated profiles, which preferably have the shape of concave ^ Irish V-shaped wreaths, whereby successive conical bearing surfaces 2 arise with an alternating inclination.
Die Schalen I1 und I2 sind z. B, aus Blei und enthalten einen Behälter 3 aus rostfreiem Stahl, welcher durch zwei stumpf aneinandergeschweißte schalenförmige Hälften gebildet wird und unmittelbar die radioaktive Flüssigkeit enthalten kann.The shells I 1 and I 2 are z. B, made of lead and contain a container 3 made of stainless steel, which is formed by two butt-welded shell-shaped halves and can directly contain the radioactive liquid.
Die Schalen sind in einem äußeren Stahlgestell oder -käfig 4 gefaßt, welcher leicht auseinandernehmbar und sehr kräftig ist und z. B. durch zwei Ringe gebildet wird, welche miteinander durch Ständerhälften verbunden sind, welche sich der äußeren Form der Schale anschmiegen und paarweise durch Anordnungen mit Bolzen 5 und Muttern 6 festgezogen werden.The shells are held in an outer steel frame or cage 4, which is easy to disassemble and is very strong and z. B. is formed by two rings which are connected to each other by stand halves are, which cling to the outer shape of the shell and in pairs by arrangements with Bolts 5 and nuts 6 are tightened.
Es ist zweckmäßig noch ein anderer entfernbarer Käfig 7 vorgesehen, ,welcher den Sc.hutz des oberen Teils des Behälters bei einem Fall gewährleistet und den Transport der Anordnung, erleichtert. Dieser Käfig enthält insbesondere zwei kreuzförmig angeordnete Bügel, welche den oberen Teil übergreifen. An der aufAnother removable cage 7 is expediently provided, which protects the upper one Part of the container is guaranteed in the event of a fall and facilitates the transport of the arrangement. This cage contains in particular two cross-shaped brackets which overlap the upper part. At the on
909· 729·/353909 729/353
der lotrechten Achse der Anordnung liegenden Verbindungsstelle dieser beiden Bügel befindet sich eine öse 8 zur Aufnahme eines Heberinges 9.the vertical axis of the arrangement lying junction of these two brackets is a eyelet 8 for receiving a lifting ring 9.
Das Innere des Behälters 3 ist mit dem außerhalb der Schale I1 liegenden Raum durch eine Anordnung von Rohren 10 verbunden, welche die Schale durchdringen und schraubenförmig gewunden sind, um die Herstellung von geradlinigen Leckflächen zwischen dem Innenraum und dem Außenraum der Kammer unmöglich zu machen.The interior of the container 3 is connected to the space outside the shell I 1 by an arrangement of tubes 10 which penetrate the shell and are helically wound in order to make it impossible to produce rectilinear leakage surfaces between the interior and the exterior of the chamber.
Es sind drei Rohre 10 vorhanden, nämlich zunächst ein Rohr 1O1 zur Füllung und Entleerung des Behälters, welches bis auf den Boden des Behälters 3 reicht und außen an einen kleinen Trichter 11 angeschlossen ist, welcher in der weiter unten erläuterten Weise verschlossen werden kann.There are three pipes 10, namely first a pipe 10 1 for filling and emptying the container, which extends to the bottom of the container 3 and is connected to a small funnel 11 on the outside, which can be closed in the manner explained below.
Das zweite Rohr 1O2 gestattet die Abfuhr der Luftblasen aus dem Behälter 3" während seiner Füllung und die Herstellung eines Überdrucks innerhalb des Behälters bei seiner Entleerung. Dieses Rohr ist mit einem Schwimmersystem%2t mit einem Nadelventil 13 versehen, welches bei einer beliebigen Schräglage des Behälters das Rohr verschließt, sobald die Füllung einen gegebenen Wert erreicht hat.The second tube 1O 2 allows the removal of air bubbles from the container 3 "during its filling and the production of excess pressure within the container during its emptying. This pipe is equipped with a float system% 2t with a needle valve 13 is provided which at an arbitrary inclined position of the Container closes the tube as soon as the filling has reached a given value.
Ein drittes Rohr 1O3 gestattet, den Innenraum des Behälters 3 mit der Außenluft zu verbinden, selbst wenn das Nadelventil 13 das -Rohr 1O2 verschließt, damit z. B. die in dem Rohr 1O1 enthaltene Flüssigkeit in den Behälter 3 fließen kann, wenn dieser Verschluß hergestellt ist, oder um einen Ausgleich zwischen dem in dem Behälter herrschenden Druck und dem Außendruck herzustellen, z. B. wenn die Temperatur der Anordnung angestiegen ist.A third pipe 1O 3 allows the interior of the container 3 to be connected to the outside air, even if the needle valve 13 closes the pipe 1O 2 so that, for. B. the liquid contained in the tube 1O 1 can flow into the container 3 when this closure is made, or to create a balance between the pressure prevailing in the container and the external pressure, e.g. B. when the temperature of the assembly has risen.
Die Endstücke der verschiedenen Rohre sind an eine an der Schalenhälfte I1 befestigten Tragplatte 14 angeschlossen.The end pieces of the various tubes are connected to a support plate 14 attached to the shell half I 1.
Der Verschluß des Trichters 11 kann schnell aus der Ferne insbesondere mit Hilfe von Stangen durch die Betätigung eines Stöpsels 15, welcher eine an dem erweiterten Teil des Trichters angeordnete torische Dichtung 16 abplatten kann, auf folgende Weise erhalten werden:The closure of the funnel 11 can be done quickly from a distance, in particular with the help of rods the actuation of a plug 15, which is a toric arranged on the enlarged part of the funnel Flatten seal 16 can be obtained in the following way:
Der Stöpsel 15 ist an einem lotrechten Stab 17 befestigt, längs welchem ein Paßstück 18 gleiten kann, welches eine Schraubendruckfeder 19 mehr oder weniger zusammendrücken kann, welche den Stab umgibt und zwischen dem Paßstück und dem Stöpsel angeordnet ist. Zwei Finger 20 sind an dem Paßstück 18 auf einer Achse 2O1 schwenkbar. Das Profil dieser Finger ist so ausgebildet, daß sich ihre Mittellinie bei Annäherung an das Ende der Finger immer mehr von dieser Achse entfernt, wobei gleichzeitig ihre radiale Dicke etwas abnehmen kann. Zwei kreisförmige Rollen 21 sind auf einer an der Platte 14 befestigten waagerechten gemeinsamen Achse drehbar.The plug 15 is attached to a vertical rod 17, along which a fitting piece 18 can slide which can more or less compress a helical compression spring 19 which surrounds the rod and is arranged between the fitting piece and the plug. Two fingers 20 are pivotable on the fitting 18 on an axis 20 1. The profile of these fingers is designed in such a way that their center line moves further and further away from this axis as the end of the fingers is approached, and at the same time their radial thickness can decrease somewhat. Two circular rollers 21 are rotatable on a horizontal common axis fastened to the plate 14.
Wenn daher der Stöpsel 15 auf die Dichtung 16 gelegt wird, genügt es, die Finger 20 zwischen die festen Rollen 21 und den Stöpsel zu bringen, um den Stöpsel stärker anzudrücken, was die Druckkraft vergrößert, mit welcher der Stöpsel die torische Dichtung 16 abplattet, wodurch eine sehr wirksame Abdichtung erhalten wird.Therefore, when the plug 15 is placed on the seal 16, it is sufficient to place the fingers 20 between the fixed To bring rollers 21 and the plug to press the plug harder, which increases the pressure force, with which the plug flattens the toroidal seal 16, thereby obtaining a very effective seal will.
Der mechanische Schutz der Tragplatte und ihrer Zubehörteile wird durch einen auf die Tragplatte 14 geschraubten Deckel 22 gewährleistet.The mechanical protection of the support plate and its accessories is provided by an on the support plate 14 screwed cover 22 guaranteed.
Die Rohre 10 können natürlich unmittelbar in den die Schale I1 bildenden absorbierenden Stoff eingebettet sein.The tubes 10 can of course be embedded directly in the absorbent material forming the shell I 1.
Vorzugsweise sind sie jedoch in einem Kamin 23 untergebracht, welcher zweckmäßig einen Absatz 23X aufweist, um die etwaigen Leckflächen zu brechen. Dieser Kamin ist in der oberen Schale ausgearbeitet und wird später mit Schrot des gleichen Stoffs ausgefüllt. Preferably, however, they are housed in a chimney 23, which expediently has a shoulder 23 X in order to break any leakage surfaces. This chimney is worked out in the upper shell and is later filled with shot of the same material.
Um diesem Schrot die größtmögliche Dichte und somit das beste Absorptionsvermögen für schädliche Strahlen zu geben, wird er zweckmäßig durch ein Gemisch von Stückchen mit verhältnismäßig großen Abmessungen und einem sehr feinen Pulver gebildet.To this meal the greatest possible density and thus the best absorption capacity for harmful To give rays it is expedient by a mixture of pieces with comparatively large ones Dimensions and a very fine powder.
ίο So werden z. B. zur Herstellung des den Kamin 23 anfüllenden Bleischrots 24 Kugeln von 5 mm Durchmesser und ein Bleipulver benutzt, dessen Teilchen z. B. Abmessungen haben, welche höchstens gleich Yio mm sind. Die Dichte eines derartigen Schrots übersteigt 9 g/cm3.ίο So z. B. used for the production of the chimney 23 filling lead shot 24 balls of 5 mm diameter and a lead powder whose particles z. B. have dimensions which are at most equal to Yio mm. The density of such a shot exceeds 9 g / cm 3 .
Ein derartiger Behälter weist gegenüber den bekannten Behältern zahlreiche Vorteile auf, insbesondere folgende:Such a container has compared to the known Containers have numerous advantages, in particular the following:
Abdichtung: Versuche haben gezeigt, daß der Behälter ein molekulares Vakuum während 72 Stunden aufrechterhält.Sealing: Tests have shown that the container maintaining a molecular vacuum for 72 hours.
Sicherheit bei der Füllung: Das Nadelventil 13 verschließt das Rohr 2O2 unabhängig von der Stellung des Behälters, wenn dieser z. B. zu drei Vierteln voll ist.Safety when filling: The needle valve 13 closes the tube 2O 2 regardless of the position of the container when this z. B. is three quarters full.
Handhabung: Die gewählte Form macht den Behälter praktisch standfest und gestattet die Herstellung eines Verhältnisses zwischen dem transportierten Volumen und dem Gesamtgewicht, welches bei gleichem Schutz erheblich größer als bei bekannten Behältern ist (bei einer Dicke der Bleischicht von 15,5 cmHandling: The chosen shape makes the container practically stable and allows it to be manufactured a ratio between the transported volume and the total weight, which is the same Protection is considerably greater than that of known containers (with a thickness of the lead layer of 15.5 cm
. kann mit einem Behälter von nur 1200 kg ein Fassungsvermögen von 121 erhalten werden, was praktisch den Transport von 91 radioaktiver Flüssigkeit gestattet). Schutz: Infolge der gleichmäßigen Dicke der absorbierenden Wand und der praktischen Unmöglichkeit der Bildung von Leckflächen für die schädlichen Strahlen ist der Schutz sehr gleichmäßig.. can have a capacity with a container of only 1200 kg of 121 can be obtained, which practically allows 91 radioactive liquid to be transported). Protection: Due to the uniform thickness of the absorbent wall and the practical impossibility the formation of leakage areas for the harmful rays, the protection is very uniform.
Mechanische Stoßfestigkeit: Ein Versuch, welcher darin bestand, den Behälter von einem mit einer Geschwindigkeit von 45 km/h fahrenden Fahrzeug fallen zu lassen, hat das ausgezeichnete Verhalten des Behälters erwiesen, dessen Dichtigkeitseigenschaften in keiner Weise beeinträchtigt wurden.Mechanical Impact Resistance: An attempt which consisted of hitting the container from one speed Dropping a vehicle moving 45 km / h has the excellent behavior of the container proved, whose sealing properties were in no way impaired.
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