DE2905094A1

DE2905094A1 - Abschirmtransport- und/oder abschirmlagerbehaelter

Info

Publication number: DE2905094A1
Application number: DE19792905094
Authority: DE
Inventors: Henning Dr Baatz; Dieter Rittscher
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Priority date: 1979-02-10
Filing date: 1979-02-10
Publication date: 1980-10-02
Also published as: US4274007A; JPS55138694A; FR2448768B1; DE2905094C2; ES8102755A1; GB2042403A; JPS632080B2; ES488403A0; GB2042403B; FR2448768A1; BE881604A

Description

2905094 _{Andregewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte

I - 3 ■

i . ■

Diplom-Physiker

: Dr. Waiter Andrejewski

; Diplom-lngenieur

ί Dr.-lng. Manfred Honke

! Diplom-lngenieur

' Hans Dieter Gesthuysen

Diplom-Physiker Dr, Karl Gerhard Masch

Anwaltsakte:

53 230/Pe-

43 Essen !,Tfieaterplatz 3, Postf.789

8. Februar 1979

Patentanmeldung

GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH

Rosastraße 5

4300 Essen 1

Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter für radioaktive Abfälle, insbesondere für bestrahlte Kernreaktorbrennelemente, mit

Behältermantel,
Behälterboden und

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Abschirmdeckel,

wobei der Behältermantel und der Behälterboden einstückig aus Gußeisen, insbesondere aus sphärolithischem Gußeisen_f oder Gußstahl gegossen sind und in den Behältermantel mittels Bund- und Flanschausbildung ein Abschirmdeckel eingelassen ist, der mit einem Paßteil in die Behälteröffnung einfaßt, wobei unter dem Flansch ein Dichtungsmittel angeordnet ist, - während der Behälterinnenraum neben den radioaktiven Abfällen und ggf. deren Verfestigungsmitteln ein Kontrollgas aufweist. Die Gußlegierung kann strahlenabsorbierende Legierungsbestandteile und/oder Einlagerungen aufweisen. Der Ausdruck Abschirmtransportbehälter bzw. Abschirmlagerbehälter sagt im Rahmen der Erfindung, daß die Dicke des Behältermantels, des Behälterbodens, aber auch des Abschirmdeckels ausreichen, um nicht nur die statischen Beanspruchungen von Transport und Lagerung aufzunehmen, sondern gleichzeitig ausreichen, um die radioaktive Strahlung der radioaktiven Abfälle hinreichend abzuschirmen, mag es sich dabei um Gammastrahlen oder um Neutronen handeln.

Bei den (aus der Praxis) bekannten Abschirmtransport- und/oder Lagerbehältern ist der Abschirmdeckel im allgemeinen durch Schraubenbolzen gehalten. Das hat sich in funktioneller Hinsicht, insbesondere beim Befüllen der Abschirmtransport- und/ oder Abschirmlagerbehälter mit radioaktiven Abfällen bewährt. Die Dichtung zwischen Abschirmdeckel und Behältermantel ist jedoch nur so lange gewährleistet, so lange das Dichtungsmittel funktioniert, welches unter dem Flansch des Abschirmdeckels angeordnet ist. Insbesondere bei Transportunfällen können Undichtigkeiten auftreten. Grundsätzlich ist es bei ähnlichen Behältern (aus der Praxis) bekannt, in den Behälterinnenraum neben

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. 5.

den radioaktiven Abfällen und ggf. deren Verfestigungsmitteln ein Kontrollgas unterzubringen. Dann kann durch sogenanntes Abschnüffeln im Bereich des Abschirmdeckelrandes mit Hilfe eines Kontrollapparates festgestellt werden, ob das Dichtungsmittel noch dicht ist. Ist es undicht, so können Bestandteile der radioaktiven Abfallstoffe, insbesondere radioaktiv gewordene Gasmoleküle, aus dem undicht gewordenen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter vagabundierend austreten. Eine Reparatur einer undichten Dichtung kann jedoch nicht ohne weiteres erfolgen, da bei Abnahme des Abschirmdeckels die radioaktiven Abfallstoffe im Behälterinnenraum frei zugänglich werden. Das kann zur Folge haben, daß in großem Maße Teile der radioaktiven Abfallstoffe und das gesamte radioaktive Gasvolumen des Behälterinnenraumes vagabundierend und gesundheitsschädigend frei werden. Die Reparatur einer undicht gewordenen Dichtung kann daher bei den bekannten Abschirmtransport- und/oder Lagerbehältern nur in einer heißen Zelle erfolgen. Das ist aufwendig.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter so weiter auszubilden, daß eine wirksame Kontrolle der Deckelabdichtung möglich ist, ehe radioaktive Substanzen vagabundierend frei werden. Darüber hinaus soll erreicht werden, daß eine Reparatur der undicht gewordenen Abdichtung in beliebigen Lagerräumen bzw. sogar beim Transport - jedenfalls unter Verzicht auf heiße Zellen - durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß auf den Abschirmdeckel ein zusätzlicher Sicherheitsdeckel aufgesetzt ist, der den Flansch des Abschirmdeckels mit einem Randbereich überfaßt, daß der Sicherheitsdeckel im Randbereich,

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das Paßteil im Spalt zwischen Paßteil und Behälteröffnung zumindest ein weiteres umlaufendes Dichtungsmittel aufweisen, so daß zwischen den Dichtungsmitteln Kontrollräume gebildet sind, und daß an die Kontrollräume im Behältermantel und/oder im Abschirmdeckel bzw. zusätzlich im Sicherheitsdeckel geführte Kanäle oder Leitungen angeschlossen sind, die mit Kontrollapparaten verbindbar sind. - Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten für die Gestaltung. So ist eine bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Paßteil konisch eingezogen, die Behälteröffnung konisch angepaßt ist, und daß im Spalt zwischen Paßteil und Behälteröffnung zumindest eine umlaufende Radialdichtung angeordnet ist. In diesem Falle ist sichergestellt, daß das Dichtungsmittel am Paßteil beim Einsetzen des Abschirmdeckels keine Beschädigung erfährt und eine eindeutig definierte Abdichtung bewirkt. Im allgemeinen wird man die umlaufende Radialdichtung in eine Nut am Paßteil einlassen. Im einfachsten Falle sind die im Rahmen der Erfindung zusätzlich angeordneten Dichtungsmittel als O-Ringdichtungen ausgeführt. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Anordnung so zu treffen, daß die konisch angepaßte Behäle röffnung einen Bund aufweist, auf den das Paßteil aufsetzbar ist, und daß auch zwischen Bund und Paßteil ein zusätzliches Dichtungsmittel angeordnet ist. Die Dichtung am Randbereich des Sicherheitsdeckels kann ebenfalls mit Hilfe eines üblichen Dichtungsmittels, z. B. mit Hilfe eines O-Ringes hergestellt werden. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist jedoch dadurch gekennzeichnet, daß der Behältermantel am oberen Rand eine umlaufende Schweißlippe aufweist, die mit einer Gegenlippe an einem Sicherheitsdeckel verschweißt ist.

Erfindungsgemäß wird zunächst die Sicherheit der Abdichtung

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deshalb verbessert, weil zusätzliche Dichtungsmittel angeordnet sind. Gleichzeitig wird die erreichte Abdichtung kontrollierbar, indem die Kontrollräume, die erfindungsgemäß zwischen den Dichtungsmitteln gebildet sind, zum Zwecke der Dichtungskontrolle abgefragt und dazu mit den Kontrollapparaten verbunden werden. Folglich ist mit Hilfe solcher Kontrollen stets eine eindeutige Aussage über den Dichtungszustand möglich. Sollten, was unwahrscheinlich ist, alle Dichtungsmittel bei einem erfindungsgemäßen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter undicht werden, so kann ohne Gefahr der Sicherheitsdeckel abgenommen und das Dichtungsmittel unter dem Sicherheitsdeckel oder an dem Sicherheitsdeckel erneuert werden. Das ist deshalb möglich, weil sich bei einen» erfindungsgemäßen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter unter dem Sicherheitsdeckel vagabundierende radioaktive Bestandteile nur in so geringem Umfange ansammeln können, daß sie nicht schädlich wirken, wenn sie beim Abnehmen des Sicherheitsdeckels frei werden. Erfindungsgemäß wird also jeweils der Kontrollraum zwischen zwei Dichtungsmitteln abgeschnüffelt. Beim Versagen einer Dichtung wird dieser Kontrollraum gleichsam geopfert, während die Überwachung mit Hilfe der anderen Kontrollräume weiterläuft. Man kann einen erfindungsgemäßen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter auch so ausführen, daß der Sicherheitsdeckel erst aufgesetzt wird, wenn alle Dichtungsmittel am Abschirmdeckel in der beschriebenen Weise undicht geworden sind. Dann wird mit dem Aufsetzen des Dicherheitsdeckels der Sicherheitsdeckel und Abschirmdeckel zum Überwachungsraum erklärt und entsprechend kontrolliert.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein

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Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung

Fig. 1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälters, teilweise im Schnitt,

Fig. 2 eine Aufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1 und

Fig. 3 in gegenüber der Fig. 1 wesentlich vergrößertem Maßstab den Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1.

Der in den Fig. dargestellte Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter 1 ist für radioaktive Abfälle bestimmt, und zwar insbesondere zur Aufnahme von bestrahlten Kernreaktorbrennelementen. Zum Behälter gehört wie üblich

ein Behältermantel 2,
ein Behälterboden 3 und
ein Abschirmdeckel 4,

wobei der Behältermantel 2 und der Behälterboden 3 einstückig aus Gußeisen, insbesondere aus sphärolithischem Gußeisen, aus Gußstahl oder dergleichen gegossen sind. Der Abschirmdeckel 4 ist in den Behältermantel 2 mit einem Paßteil 5 eingelassen und liegt mit seinem Flansch a£ dem Bund 7.

Wie sich insbesondere aus der Fig. 2 ergibt, befinden sich im äußeren Querschnittsteil der Wand des Behältermantels 2 Kanäle

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für die Aufnahme von moderierenden Materialien, - was sich insbesondere dann empfiehlt, wenn der Behälter für die Aufnahme von radioaktiven Abfällen bestimmt ist, die insbesondere Neutronenstrahlen aussenden. Diese Kanäle 9 sind im Ausführungsbeispiel durch den Sicherheitsdeckel 8 verschließbar. Es versteht sich von selbst, daß der Abschirmdeckel 4 durch Schrauben gehalten wird.

Im Ausführungsbeispiel besitzt der Behältermantel 2 außerdem außenseitig angegossene Kühlrippen 1.0. Diese verlaufen parallel zu Mantellinien. Die einzelnen Kühlrippen 10 sind mit Dehnungsfugen oder Dehnungsausnehmungen 11 versehen, die die Kühlrippen 10 gleichsam in Abschnitte teilen.

Das Paßteil 5 ist konisch eingezogen. Im Spalt 12 zwischen Paßteil 5 und Behälteröffnung 13 befindet sich im Ausführungsbeispiel eine Radialdichtung 14, die sich mit der Dichtung 15 unter dem Flansch 6 zu einem Dichtungssystem ergänzt. Die Dichtungen 14, 15 sind O-Ringdichtungen und in Nuten 16 eingelassen. Das Paßteil 5 sitzt außerdem auf einem Bund 17 auf, wo ein weiteres Dichtungsmittel 18 angeordnet sein kann.

Nicht gezeichnet werden konnte, daß der Behälterinnenraum neben den radioaktiven Abfällen ein Kontrollgas aufweist.

Aus einer vergleichenden Betrachtung aller Figuren entnimmt man, daß auf den Abschirmdeckel 4 der zusätzliche Sicherheitsdeckel 8 aufgesetzt ist, der den Flansch 6 des Abschirmdeckels 4 mit einem Randbereich 19 überfaßt. Der Sicherheitsdeckel 8 besitzt in diesem Randbereich 19, das Paßteil 5 besitzt im Spalt 12 zwischen Paßteil 5 und Behälteröffnung 13 neben dem

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schon erwähnten Dichtungsmittel 14 zumindest ein weiteres umlaufendes Dichtungsmittel 20, so daß im Ergebnis zwischen den Dichtungsmitteln 14, 15, 18, 20 Kontrollräume 21 gebildet sind, insbesondere aus der Fig. 3 entnimmt man, daß an die Kontrollräume 21 im Behältermantel 2 und/oder im Abschirmdeckel 4 bzw. zusätzlich im Sicherheitsdeckel 8 geführte Kanäle oder Leitungen 22 angeschlossen sind', die mit Kontrollapparaten 23 verbindbar sind. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist das Paßteil 5 konisch eingezogen, die Behälteröffnung 13 also konisch angepaßt.

Die Dichtung des Sicherheitsdeckels 8 besteht im Ausführungsbeispiel ebenfalls aus einem O-Ring 20. Man könnte aber die Anordnung auch so treffen, daß der Behältermantel am oberen Rand eine umlaufende Schweißlippe aufweist, die mit einer Gegenlippe an einem Sicherheitsdeckel verschweißt ist.

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Leerseite

Claims

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Patentansprüche:

(i .J Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter für radioaktive Abfälle, insbesondere für bestrahlte Kernreaktorbrennelemente, mit

Behältermantel,
Behälterboden und
Abschirmdeckel,

wobei der Behältermantel uad der Behälterboden einstückig aus Gußeisen, insbesondere aus sphärolithischem Gußeisen, oder Gußstahl gegossen sind und in den BehäLtermantel mittels Bund- und Flanschausbildung ein Abschirmdeckel eingelassen ist, der mit einem Paßteil in die Behälteröffnung einfaßt, wobei fernerhin unter dem Flansch ein Dichtungsmittel angeordnet ist und der Behälterinnenraum neben den radioaktiven Abfällen ein Kontrollgas aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Abschirmdeckel (4) ein zusätzlicher Sicherheitsdeckel (8) aufgesetzt ist, der den Flansch (6) des Abschirmdeckels (4) mit einem Randbereich (B) überfaßt, daß der Sicherheitsdekkel (8) im Randbereich (19) , das Paßteil (5) im Spalt (12) zwischen Paßteil (5) und Behälteröffnung (13) zumindest ein weiteres umlaufendes Dichtungsmittel (20) aufweisen, so daß zwischen den Dichtungsmitteln (14, 15, 18, 20) Kontrollräume (21) gebildet sind, und daß an die Kontrollräume (21) im Behältermantel (2) und/oder im Abschirmdeckel (4) bzw. zusätz*-

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lieh im Sicherheitsdeckel (8) geführte Kanäle oder Leitungen (22) angeschlossen sind, die mit Kontrollapparaten (23) verbindbar sind.
2. Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paßteil (5) konisch eingezogen, die Behälteröffnung (13) konisch angepaßt ist und daß im Spalt (12) zwischen Paßteil (5) und Behälteröffnung (13) zumindest eine umlaufende Radialdichtung (14, 20) angeordnet ist.
3. Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Radialdichtung (14 bzw. 20) in eine Nut (16) am Paßteil (5) eingelassen ist.
4. Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsmittel (14, 15, 18, 20) als 0-Ringdichtungen ausgeführt sind.
5. Abschirmtransport- und/oder Abschirmlagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die konisch angepaßte Behälteröffnung (13) einen Bund (17) aufweist, auf den das Paßteil (5) aufsetzbar ist, und daß auch zwischen diesem Bund (17) und dem Paßteil (5) ein zusätzliches Dichtungsmittel (18) angeordnet ist.

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