DE2918615C3 - Einpackvorrichtung für einen Umladebehälter für verbrauchte nukleare Brennstoffelemente - Google Patents

Description

a) der Oberzug als an einem Ende offener und am anderen Ende geschlossener Beutel (11,20,31) ausgebildet ist,

b) der Schlauch (12, 22, 3?) am offenen Endrand des Beutels (11,20,31) fest angebracht ist, mit dem Beutel (11,20,31) über den Umladebehälter (1) gepaßt werden kann und unter dichter Anpressung gegen eine äußere Umfangsfläche (4) oder benachbarte ringförmige Rippen (3) des umschlossenen Umladebehälters (1) radial nach innen aufblasbar ist und

c) die mit dem ringförmigen Schlauch (12,22,33) verbundene Druckgasleitung flexibel und mit einer nahe dem ringförmigen Schlauch (12, 22, 33) anbringbaren Drucksteuervorrichtung (51) verbindbar ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutel ein unteres Beutelsegment (31) in Form eines mit einem Boden versehenen Schlauchstücks zur Abdeckung des unteren Abschnitts des Umladebehälters (1), ein oberes Beutelsegment (32) in Form eines Schlauchstücks zur Abdeckung des oberen Abschnitts des Umladebehälters (1), einen ersten ringförmigen Schlauch (33) zum Andrücken der einander überlappenden Enden der Beutelsegmente (31,32) an die Außenfläche des Umladebehälters (1) sowie einen zweiten ringförmigen Schlauch (34) zum Andrücken des oberen Endes des oberen Beutelsegments (32) an das obere Ende des Umladebehälters (1) aufweist (F i g. 7 und 10).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Beutel (20) einen Boden (24), einen harmonikaähnlich gefalteten Schlauchabschnitt (25), einen am offenen Ende fest angebrachten ringförmigen Schlauch (22) sowie jeweils an einem Ende mit dem Schlauchabschnitt (25) einstückig verbundene Hilfsschlauchstücke (27) aufweist, die am anderen Ende einen durch Druckgas aufblähbaren, in der Einbaustellung einen Zapfen (2) des Umladebehälters (1) dichtend umschließenden ringförmigen Schlauch (23) tragen (F i g. 3).

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Schlauch (12,22,23) an seiner nicht gegen den Umladebehälter (1) anzudrückenden, radial äußeren Fläche seines Außenumfangs mit einem Teil (22b, 23b) hoher Steifigkeit versehen ist (F i g. 5).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuervorrichtung (51) ein mit einer Druckversorgungsleitung (68), mit einer Leitung (69) zum ringförmigen Schlauch (12,22,33) und mit einer Druckerfassungsleitung (61) zur Erfassung des externen Druckes verbundenes Drucksteuerventil (62, 65) zur Regelung des Druckes im ringförmigen Schlauch in Abhängigkeit vom externen Druck sowie eine mit einem nach außen öffnenden Freigabeventil (76) versehene Druckfreigabeleitung (78) zur Verbindung des ringförmigen Schlauches (12, 22, 33) mit dem Au3enraum aufweist (F i g. 13).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuervorrichtung (51) zusätzlich ein mit der Druckversorgungsleitung (68) und der Druckerfassungsleitung (61) und über einen

ίο Auslaß (56) mit dem Inneren des Beutels (11,20,31) verbundenes Drucksteuerventil (63, 67) zur Regelung des Druckes im Innenraum des Beutels (11,20, 31) aufweist (F ig. 13).

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckgasleitung (68, 71) zum Drucksteuerventil (63,67) für den Beutel (11,20,31) ein beim Eintauchen in Wasser öffnendes Startventil (70) enthält

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drucksteuervorrichtung (51) in einem am: Beutel (11,20,31) befestigten Gehäuse (54) angeordnet ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet daß der Beutel (11,20,31) aus einem Material mit zwischen zwei Kunstharzfolien (41a, 4ib) eingebettetem Gewebe (42) aus Kunststoffasern und einer weichen Gummischicht (43) an der Außenfläche der einen Kunstharzfolie (41 b) besteht (F ig. 11).

Die Erfindung betrifft eine Einpackvorrichtung für einen Umladebehälter für verbrauchte nukleare Brennstoffelemente nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die aus der DE-OS 23 62 858 bekannte Vorrichtung dieser Art besitzt einen beidendig offenen, schlauchförmigen Oberzug, der an beiden Enden jeweils durch zwisehen Ringflanschen des Behälters und einem äußeren Bundring allseitig eingeschlossene, aufweitbare als Bälge bezeichnete Schläuche festgelegt wird, wobei jeder Balg radial auswärts gegen die Innenfläche des außenseitig durch die Innenseite des Bundringes abgestützten

Überzuges andrückt. Bei dieser Konstruktion muß somit jeder einzelne Umladebehälter mit sämtlichen zur Festlegung des Überzuges dienenden Vorrichtungen versehen werden.
Die Umladebehälter dienen dazu, die in Kernreaktoren verwendeten nuklearen Brennstoffelemente beispielsweise zu einer Wiederaufbereitungsanlage zu transportieren, wobei jede radioaktive Kontamination der Umgebung während des Transports verhindert werden muß. Zur Sicherheit gegen Radioaktivität wird der Umladebehälter beim Be- und Entladen in ein den Kernbrennstoff enthaltendes, wassergefülltes Becken eingetaucht, dessen Wasser naturgemäß eine hohe Radioaktivität aufweist. Um die Entfernung der Radioaktivität bestmöglich zu vereinfachen, ist es bekannt, den Behälter vor dem Einführen in das Brennstoffbecken mit einem Beutel oder einem Sack aus undurchdringlichem, flexiblem Material zu bedecken. Als eine derartige Einpackmethode wurde bisher bekannt, einen Umladebehälter einzusacken und den Rand der Sacköffnung mit einem rostfreien Stahlband in engem Kontakt unter Druck mit der Außenfläche des Behälters zu befestigen, um das Innere des Beutels oder Sackes abzudichten. Dieses Verfahren jedoch birgt das Problem in sich, daß

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keine perfekte Flüssigkeitsdichtung geschaffen wird, es Beutelinneren unter der gleichen Steuerung zugeführt, ist somit in der Praxis nicht sehr wirksam. Es wurde auch so daß der externe Druck auf den Beutel in einem spebekannt, sauberes Wasser in den Beutel unter Druck ziellen Bereich begrenzt ist, was Beschädigungen des einzuführen, so daß das kontaminierte Wasser nicht in Beutels verhindern läßt ungeachtet der Tatsache, daß er den Beutel eindringen kann, jedoch .'»at dieses Verfah- 5 aus einem verbrennbaren und leichtgewichtigen Materen noch den Nachteil, daß nach der Entnahme des Um- rial hergestellt ist

ladebehälters aus dem Pool das Wasser innerhalb des Vorzugsweise wird das Irnere des Beutels auf einem Beutels durch ein umständliches Verfahren beseitigt vorbestimmten kleineren Druck als das Äußere gehalwerden mu3, was zu einer verringerten Effizienz führt ten, damit der Beutel in engem Kontakt mit dem UmIa-Da es sehr schwierig und arbeitsaufwendig ist, die durch 10 debehälter bleibt, bevor der Behälter in den Pool eingedas Eintauchen in das Becken kontaminierten, meist mit taucht wird, so daß der Beutel nicht durch eine Berüh-Kühlvorsprüngen versehenen Außenflächen des UmIa- rung mit Teilen anderer Gegenstände oder Vorrichtundebehälters nachträglich zu reinigen und das Anbringen gen während der Handhabung beschädigt wird. Wenn eines Überzuges beispielsweise mittels eines rostfreien der Behälter in den Wasserbehälter eingeführt wurde, Stahlbandes keine zuverlässige Abdichtung ergibt, las- 15 wird das Innere des Beutels üblicherweise durch das sen die bisherigen Möglichkeiten zur Abdeckung der Steuersystem auf einen vorbestimmten kleineren Druck Außenflächen des Umladebehälters zu wünschen übrig. bezüglich des externen Wasserdrucks eingestellt, wo-Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Einpackvor- durch der Beutel in seinem Anfangszustand, nämlich richtung für einen Umladebehälter für nukleare Brenn- eng um den Umladebehälter herumgepaßt, während des Stoffelemente der eingangs genannten Art zu schaffen, 20 gesamten Tauchvorgangs in den Brennstoffpool und die bei möglichst einfacher Ausgestaltung auch ohne während der Entnahme gehalten werden kann. Andebesondere Ausbildung des Umladebehälters eine zuver- rerseits kann das Innere des Beutels, das auf dem vorbelässig dichte Umhüllung der Außenfläche des Umlade- stimmten kleineren Druck vor dem Eintauchen in den behälters sicherstellt Pool ist, auf einen leicht größeren Druck relativ zum Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Einpackvorrich- 25 externen Wasserdruck bei Eintauchen in das Becken tung der genannten Art erfindungsgemäß gekennzeich- gesteuert werden, um das Eindringen von kontaminiernet durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkma- tem Wasser in den Beutel wirkungsvoller auszuschlie^le· . ßen. In diesem Fall jedoch wird der größere Druck in Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in dem Beutel den Beutel aufblasen, wenn der Behälter aus den Unteransprüchen beschrieben. 30 dem Pool entnommen wird. Weiterhin muß die Druck-Der ringförmige Schlauch ist so ausgelegt daß ein leitung zur Zuführung des Druckgases zu dem Beutel Teil hoher Steifigkeit in Berührung mit zumindest einem mit einem dazwischenliegenden Startventil versehen Teil der Außenfläche des ringförmigen Schlauchs gehal- werden, das die Leitung dann öffnet, wenn das Eintauten wird mit Ausnahme dort wo der Schlauch in Beruh- chen des Behälters in das Wasser erfaßt wurde, rung mit der Behälteraußenfläche ist, wodurch der ring- 35 Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung an förmige Schlauch auf diese Weise eine zuverlässige Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme Dichtung schafft auf die Figuren näher erläutert

Wenn der Umladebehälter in die Vorrichtung einge- F i g. 1 zeigt eine schematische vertikale Schnittanpackt ist und in den Brennstoffpool eingetaucht wird, sieht einer ersten Ausführungsform der Einpackvorrichwobei das Druckgas dem ringförmigen Schlauch züge- 40 tung;

führt wird, um den Raum zwischen dem Beutel und dem F ig. 2 ist eine Schnittansicht eines ringförmigen Behälter abzudichten, wirkt der Druck des Wassers ent- Schlauches, der in den Raum zwischen den Rippen einsprechend der Untertauchstellung des Behälters, wo- gepaßt wurde;

durch die Dichtfunktion des Schlauches verringert wird. F i g. 3 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Während es sinnvoll erscheint dem Schlauch einen sol- 45 zweite Ausführungsform darstellt; chen Anfangsdruck zu erteilen, daß die Flüssigkeitsab- F i g. 4 ist eine Vorderansicht von F i g. 3; dichtung nicht beeinträchtigt wird, wenn er dem Was- F i g. 5 ist eine Seitenansicht in vertikalem Schnitt, das serdruck ausgesetzt wird, entsteht dann ein Problem den ringförmigen Schlauch der in F i g. 3 dargestellten bezüglich der Stärke der Rippen, da, je dünner die Rip- Ausführungsform zeigt; pen sind, desto besser ihre Eigenschaften sind, so daß es 50 F i g. 6 ist eine Aufsicht auf F i g. 4; nicht wünschenswert ist, die Rippen zur Verstärkung zu F i g. 7 ist eine vertikale Schnittansicht die schemaverdicken. Weiterhin wird der Beutel dem externen tisch eine dritte Ausführungsform darstellt; :.·.. Wasserdruck in entsprechender Beziehung zu der im- F i g. 8 ist eine Aufsicht auf F i g. 7; ;; tergetauchten Stellung unterworfen. Der Beutel wird Fig.9 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den [! trotz des Wasserdrucks nicht leicht beschädigt werden, 55 Beutel der dritten Ausführungsform darstellt, wie er an ! wenn er aus einem Material hoher Stärke hergestellt der öffnung des Behälters abdichtet;

^Wl!]^d.· . F i g. 10 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die den

Die Vorrichtung ist mit der Möglichkeit versehen, Beutel abgedichtet unterhalb eines Zapfens des UmIa-

nahe dem ringförmigen Schlauch den externen Wasser- debehälters darstellt;

druck zu erfassen und ein System vorzusehen, durch das 60 F i g. 11 ist eine Schnittansicht, die das Blatt, das den

der Gasdruck, der dem Schlauch zugeführt wird, in Eeutel bildet darstellt;

Übereinstimmung mit dem erfaßten externen Wasser- Fi?. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine

druck gesteuert wird, wodurch eine konstante Druckdif- Drucksteuereinheit zeigt;

ferenz zu jedem Zeitpunkt zwischen der Innenseite und Fig. 13 ist ein Diagramm, das die Schaltung der

der Außenseite des ringförmigen Schlauches aufrecht- 65 Drucksteuereinheit darstellt; und

erhalten wird, um die Flüssigkeitsabdichtung stabil ohne Fig. 14 ist eine Darstellung, die das Verfahren der

nachteilige Beeinträchtigung auf die Rippenstärke si- Drucksteuerung illustriert

cherzustellen. Zusätzlich wird der Gasdruck auch dem I_n Fig. 1 ist ein Umladebehälter ! dar<~sH!t d»r

zwei Zapfen 2 aufweist, um den Behälter 1 aufzuhängen, und eine Anzahl von ringförmigen Kühlrippen 3. Bei diesem Umladebehälter 1 sind die Zapfen 2 nahe am offenen oberen Ende angeordnet, wobei fast alle ringförmigen Rippen 3 unterhalb der Zapfen 2 liegen. Eine Einpackvorrichtung 10 bedeckt die Außenfläche des Behälters 1, insbesondere des mit den Rippen versehenen Abschnittes, und umfaßt einen Beutel 11 mit einem ringförmigen Schlauch 12, der an dem offenen Ende des Beutels 11 befestigt ist Um das Vernichten der Vorrichtung nach Gebrauch zu erleichtern, sind der Beutel 11 und der ringförmige Schlauch 12 vorzugsweise aus einem verbrennbaren Material, wie beispielsweise Gummi, synthetisches Harz oder ein zusammengesetztes Material, das aus Gummi und Harz hergestellt ist, aufgebaut Der ringförmige Schlauch 12, der eine relativ hohe Flexibilität hat, um im Querschnitt deformierbar zu sein, wird in den Raum zwischen einem Paar benachbarter oberer Rippen aus der Vielzahl der Rippen 3 eingepaßt und etwas im Querschnitt abgeflacht wie es aus F i g. 2 zu sehen ist Ein Druckgas, das in den ringförmigen Schlauch 12 eingeführt wird, hält den Schlauch 12 in einem Andruckkontakt mit dem Rippenpaar 3, um die öffnung des Beutels 11 abzudichten. Um eine geeignete Flüssigkeitsabdichtung bei der in Rede stehenden Starke der Rippen 3 sicherzustellen, ist es wünschenswert daß die Breite des Kontaktes A zwischen dem Rohr 12 und den Rippen 3 radial des Behälters 1 zumindest 30 mm beträgt und daß der interne Druck des Schlauches 12 auf einen Wert Ps gesetzt wird, der 1,2 bis 1,5 kg/ cm² beträgt

Wenn Brennstoff in den Behälter 1 aufzunehmen ist wird die Einpackvorrichtung 10, nämlich der Beutel 11 mit dem ringförmigen Schlauch 12, der am offenen Ende befestigt ist über den Behälter 1 gepaßt und der ringförmige Schlauch 12 liegt eng in dem Raum zwischen dem obersten Rippenpaar 3, wie in F i g. 1 zu sehen. Daraufhin wird Druckgas dem ringförmigen Schlauch 12 zugeführt um die öffnung des Beutels 11 abzudichten, während ein vorbestimmter kleinerer Druck dem Inneren des Beutels 11 zugeführt wird, um den Beutel 11 in enger Berührung mit der Außenfläche des Behälters 1 zu halten. Der somit für den Gebrauch fertiggestellte Behälter 1 wird in den Brennstoffpool eingetaucht der Brennstoff wird in den Behälter 1 eingegeben, wenn dieser in das Wasser eingetaucht ist der (nicht dargestellte) Deckel des Behälters 1 wird zum Abdichten geschlossen und der Behälter aus dem Brennstoffbecken entfernt Wenn danach das Druckgas freigegeben wird und der Beutei H für die Atmosphäre geöffnet wird, wird die Einpackvorrichtung 10 von dem Behälter 1 entfernt Diese obige Operation wird ausgeführt während der Behälter 1 an einem Kran aufgehängt ist Die Einpackvorrichtung 10, die von dem Behälter 1 entfernt wurde, kann erneut verwendet werden, wird jedoch üblicherweise direkt zur Vernichtung verbrannt Andererseits wird der Behälter 1 über den Bereich, der von dem Beutel unbedeckt gelassen wird, und über andere gewünschte Bereiche dekontaminiert und dann zu dem vorgegebenen Bestimmungsort transportiert Der Brennstoff wird von dem Behälter 1 im wesentlichen auf die gleiche Weise wie oben beschrieben entfernt Für den Transport anderer radioaktiver Spaltmaterialien werden der Umladebehälter 1 und die vorliegende Vorrichtung 10 in gleicher Weise verwendet wenn das Ma- terial in dem Behälter aufgenommen wird und davon entfernt wird. Die F i g. 3 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsform zur Verwendung mit einem Umladebehälter 1, der Zapfen 2 an Zwischenabschnitten besitzt und eine Anzahl von Rippen 3, die über und unter den Zapfen 2 angeordnet sind. Mit 4 ist ein Flansch zur Befestigung eines Deckels auf dem Behälter 1 bezeichnet Eine Einpackvorrichtung 20, die ausgelegt ist für diese Ausführungsform, umfaßt einen Beutel 21, einen ersten ringförmigen Schlauch 22, der mit dem Außenumfang des Flansches 4 zusammenwirken kann, und ein Paar zweiter ringförmiger Schläuche 23, die um die Zapfen 2 passen. Der Beutel 21 besitzt eine Gummi-Unterplatte 24, ein schlauchförmiges Stück 25, das sich nach oben von der Bodenplatte 24 erstreckt und den Körper des Behälters 1 umgibt und ein Paar Hüfsschiauchstücke 27, die jeweils ein Ende einstückig mit dem schlauchförmigen Stück 25 haben, und deren anderes Ende bei 26 mit einer öffnung versehen ist um um den Zapfen 2 zu passen. Das schlauchförmige Stück 25 und die Hüfsschiauchstücke 27 sind beide harmonikaförmig gefaltet. Von den Falten mit kleineren und größeren Durchmessern des schlauchförmigen Stückes 25 sind die ringförmigen Falten 25a größeren Durchmessers jede intern mit einer ringförmigen Rippe 28 aus synthetischem Harz versehen. Gleichermaßen sind die ringförmigen Falten 27a kleineren Durchmessers jedes schlauchförmigen Stükkes 27 intern mit einer ringförmigen Rippe 29 versehen. Der Außenrandabschnitt 25b des schlauchförmigen Stückes 25 (der die öffnung bildet) ist um den Flansch 4 gepaßt wobei der erste ringförmige Schlauch 22 um den Randabschnitt 25b gestreift ist Der geöffnete Abschnitt 27b jedes Hilfsschlauchstückes 27 ist um den Basisabschnitt jedes Zapfens 2 geführt wobei der zweite ringförmige Schlauch 23 von außen auf den geöffneten Abschnitt 276 gezogen ist Wie aus den F i g. 5 und 6 zu ersehen, umfassen die ringförmigen Schläuche 22 und 23 deformierbare und aufblasbare ringförmige Schlauchteile 22a, 23a, die mit Beschichtungen 22b, 23b hoher Festigkeit jeweils über die radiai äußere Fläche des Außenumfangs der Teile mit Ausnahme an den Stellen, an denen die Schläuche gegen den Behälter gepreßt werden, nämlich gegen den Flansch 4 oder den Zapfen 2, versehen sind. Dementsprechend blasen sich die ringförmigen Schläuche 22 und 23, wenn sie internem Druck durch das zugeführte Gas unterworfen sind, radial nach innen auf, wie es durch die gestrichelte linie in F i g. 5 dargestellt ist

Wenn Brennstoff in den Behälter einzufüllen ist werden der Beutel 21 und der erste und der zweite ringförmige Schlauch 22 und 23 an den Behälter 1 gepaßt wie es in F i g. 3 dargestellt ist UHu Druckgas wiiu ucH ringförmigen Schläuchen 22 und 23 zugeführt um die öffnungen des Beutels 21 abzudichten. Wenn der Behälter 1 in den Brennstoffpool eingetaucht ist wird das Innere des Beutels 21 unter Druck gesetzt Der Brennstoff wird in den Behälter 1 eingeführt in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform, und anschließend wird der Behälter 1 aus dem Pool herausgenommen, wobei danach die ringförmigen Schläuche 22 und 23 sich zusammenziehen können und die ringförmigen Schläuche 22 und 23 sowie der Beutel 21 von dem Behälter 1 entfernt werden. Danach folgt die gleiche Weiterverarbeitung wie bei der ersten Ausführungsform. Der Druck, der somit dem Raum zwischen dem Beutel 21 und dem Behälter 1 zugeführt wird, schaltet jede Möglichkeit aus, daß kontaminiertes Wasser in den Beutel 21 eindringt wodurch der Behälter frei von Kontamination bei verbesserter Wirksamkeit gemacht wird. Das Schlauchstück 25 des Beutels 21 wird dann von dem

Außenumfang der Rippen 3 an dem Behälter 1 auf diese Weise weggehalten, und kann kaum durch eine Berührung mit den Rippen 3 beschädigt werden. Der ziehharmonikaförmige Aufbau macht es weiterhin möglich, daß der Beutel 21 um den Behälter leichter gepaßt werden kann und leichter von ihm entfernt werden kann.

Die F i g. 7 bis 10 zeigen eine dritte Ausführungsform zur Verwendung mit einem Behälter 1, der im Aufbau dem, der in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform verwendet wurde, ähnlich ist Zapfen 2 sind etwas höher angeordnet, wobei ringförmige Rippen 3 ebenfalls über den Zapfen 2 angeordnet sind. Eine Einpackvorrichtung 30 besitzt ein unteres Beutelsegment 31 in der Form eines Schlauchstückes, das mit einem Boden versehen ist, um den Abschnitt des Behälters 1 unterhalb der Zapfen 2 abzudecken, und ein oberes Beutelsegment 32 in der Form eines Schlauchstückes, das sich von dem oberen Ende des Behälters 1 zum oberen Ende des unteren Beutelsegments 31 erstreckt, um den oberen Abschnitt des Behälters 1 abzudecken. Das untere Beutelsegment 31 ist einstückig mit einem ersten ringförmigen Schlauch 33 am offenen Ende versehen, während das obere Beutelsegment 32 einstückig mit einem zweiten ringförmigen Schlauch 34 am offenen Ende versehen ist und am oberen Ende dem Behälter 1 entspricht. Wie aus Fig. 10 zu ersehen, besitzt das obere Beutelsegment 32 öffnungen 35, um die Zapfen 2 hindurchzuführen, und eine klebrige Beschichtung 36 ist auf der hinteren Fläche des Umfangsabschnittes ausgebildet, der jede der öffnungen 35 bildet F i g. 9 zeigt ein ringförmiges Befestigungsteil 37, das am oberen Ende des Behälters 1 durch Schrauben 38 befestigt ist und an der unteren Seite seines Außenumfangs mit einem ringförmigen Rezeß 39 versehen ist, der im Querschnitt halbkreisförmig ist, damit ein zweiter ringförmiger Schlauch 34 hineinpassen kann.

Wenn der Behälter 1 mit dem Beutel bedeckt werden soll, wird der Behälter 1 auf den Boden des unteren Beutelsegments 31 angeordnet, das über den Fußboden ausgelegt wird, und das obere Beutelsegment 32 wird über den oberen Abschnitt des Behälters 1 gepaßt, wobei die Zapfen 2 durch die öffnungen 35 verlaufen. Das Abdeckpapier, das auf den Klebeschichten 36 anhaftet, wird davon abgenommen, und die Innenumfangsabschnitte des Segments 32, die die öffnungen 35 bilden, werden mit der Außenfläche des Behälters 1 über die Klebebeschichtungen 36 verbunden. Das untere Ende des oberen Beutelsegments 32 ist so ausgelegt, daß es sich über die beiden Rippen 3 direkt unterhalb des Zapfens 2 erstreckt Der zweite ringförmige Schlauch 34 am oberen Ende des Segments 32 ist auf der Oberseite des Behälters 1 entlang dessen Außenumfang angeordnet. Danach wird das Befestigungsteil 37 auf der Oberseite des Behälters 1 angeordnet, wobei der zweite ringförmige Schlauch 34 in den ringförmigen Rezeß 39 paßt, und mit der Oberseite des Behälters 1 über Schrauben 38 verbunden. Ein Druckgas w--d danach in den zweiten ringförmigen Schlauch 34 hineingepreßt, um den Schlauch 34 in Anpreßkontakt mit der Oberseite des Behälters 1 und dem Befestigungsteil 37 aufzublasen, wodurch der Schlauch 34 die Beutelöffnung abdichtet Der erste ringförmige Schlauch 33 am oberen Ende des unteren Beutelsegments 31 wird dann angehoben und in den Raum zwischen den beiden Rippen 3 direkt unterhalb der Zapfen 2 eingeführt Wenn das untere Ende des oberen Beutelsegments 32 innerhalb des unteren Beutelsegments 31 angeordnet ist, liegt der erste ringförmige Schlauch 33 den beiden Rippen 3 gegenüber, wobei das untere Ende dazwischen gehalten wird. Der erste ringförmige Schlauch 33 wird dann mit dem Druckgas, das hineingepreßt wird, aufgeblasen, und dadurch gegen die Rippen 3 gepreßt, wobei das untere Ende des Segments 32 dazwischen liegt, wodurch die Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Beutelsegment 32 bzw. 31 abgedichtet wird.

Brennstoff wird in oder aus dem Behälter 1 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform gebracht Der Beutel der dritten Ausführungsform, der ein oberes und ein unteres Segment 32 bzw. 31 aufweist, kann leichter über den Behälter 1 gestreift werden als ein einziger, länglicher Beutel, und wird durch ein Zusammenwirken des Beutels mit dessen Rippen nicht zerstört. Selbst wenn eines der Beutelsegmente zerstört werden sollte, wird das kontaminierte Wasser nicht in das andere Beutelsegment eindringen. Das untere Segment 31, das nicht über die Zapfen 2 geführt werden muß, muß nur einen etwas größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Rippen 3 aufweisen.

Vorzugsweise werden die Beutel 11,12 und die Beutelsegmente 31,32 aus einem zusammengesetzten Material hergestellt, das zwei synthetische Harzfilme 41a und 416, ein synthetisches Harzfasergewebe 42, das zwischen den beiden Filmen liegt, und eine Führung 43 aus Naturgummi oder einem ähnlichen weichen Gummi aufweisen, das über den Film 41 b geformt ist, um näher an dem Behälter 1 zu liegen. Es muß nicht extra betont werden, daß auch andere hochflexible Stücke aus Gummi oder synthetischen Harzen, die undurchdringlich und verbrennbar sind, gut verwendet werden können.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 14 wird ein Steuersystem beschrieben, um die Druckkompensation gegen Wasserdruck, der auf den ringförmigen Schlauch ausgeübt wird, oder auf den ringförmigen Schlauch und den Beutel, zu bewirken. Das Steuersystem wird unter Verwendung für die erste Ausführungsform nach F i g. 1 beschrieben, bei der das Innere des ringförmigen Schlauchs auf einen vorgegebenen Dichtdruck (beispielsweise 1,5 kg/cm²) gebracht werden soll, und der Beutel auf einen vorbestimmten internen kleineren Druck (beispielsweise —0,04 kg/cm²) gesetzt werden soll. Die Anwendung des Systems für die anderen Ausführungsformen liegt auf der Hand und wird nicht beschrieben.

Die F i g. 12 und 13 zeigen eine Drucksteuereinheit 51, die ein Gehäuse 53 aufweist, das einen Druckzuführungsbehälter 52 beherbergt, und ein Hauptgehäuse 54, das ein Steuersystem beinhaltet Die Gehäuse sind mit-

biiiaiiuv»! 111 fi\siiipan.i\»i i-viivi uuuug rwuuuu^ii uiiu am oberen Abschnitt des Behälters durch ein Befestigungsband 55 angebracht Das Hauptgehäuse 54 besitzt einen verbindenden Auslaß 56 und einen weiteren Verbindungsauslaß 57, die zur Verbindung mit dem Inneren des Beutels 11 bzw. dem Inneren des ringförmigen Schlauchs 12 durch geeignete flexible Rohre (nicht dargestellt) geeignet sind. Das Hauptgehäuse 54 weist weiterhin einen Auslaß 58 zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe auf, der in Verbindung mit dem mit dem Beutel verbundenen Auslaß 56 über den Innenraum des Hauptgehäuses 54 steht Das Hauptgehäuse 54 besitzt eine Druckerfassungsöffnung 60, durch die der Druck des Wassers in Abhängigkeit von der Tiefe erfaßt wird, nach dem die Öffnung untergetaucht wurde. Das Ergebnis wird über eine Druckerfassungsleitung 61 einem Schlauchdrucksteuerventil 62 und einem Beuteldrucksteuerventil 63 zugeführt Das Ventil 62 ist mit einer Leitung 64 zur Zuführung von Innendruck zu dem

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Schlauch verbunden, während der interne Druck des daß der kombinierte interne Druck des Schlauches, Hauptgehäuses 54 dem Steuerventil 63 zugeführt wird. Pso+4Phu und der Wasserdruck Phi, der zu diesem Demgemäß öffnet sich das Drucksteuerventil 62 in sei- Zeitpunkt erfaßt wird, dem Schlauchdrucksteuerventil nem Ventilkanal 65 in Übereinstimmung mit der Druck- 62, das unter Bezugnahme auf die F i g. 13 beschrieben änderung zwischen dem Wasserdruck, P_H, der erfaßt 5 wurde, zugeführt werden, wobei der Druck Pso durch wurde, und der Summe des am Anfang gesetzten Druk- die Feder 66 kompensiert wird, so daß der Ventilkanal kes Ps oder des darauffolgenden Innendrucks des ring- 65 in Übereinstimmung mit dem Unterschied zwischen förmigen Schlauches 12 und einem Inkrement Ph des Ph \ und<4P_Wi geöffnet wird, wodurch der Druckzufühinternen Drucks auf Grund der Deformation des rungsbehälter 52 Druckgas dem Schlauch 12 über die Schlauches 12, das auf einem Zunehmen des Wasser- 10 Druckleitung 68, das reduzierende Ventil 68a, den Vendrucks (s. F i g. 2) resultiert. tilkanal 65, die Druckzuführungs- und Freigabeleitung

Mit 66 ist eine Feder zur Kompensierung des anfäng- 69 und den verbindenden Auslaß 57 zuführen kann, bis lieh gesetzten Druckes Ps bezeichnet Auf der anderen der interne Druck, Ps 1, des Schlauches 12 Pso+Pw 1 Seite öffnet das Drucksteuerventil 63 seinen Ventiikanai erreicht, woraufhin der Ventiikanai 65 geschlossen wird. 67 in Abhängigkeit von der Änderung in der Differenz 15 Auf diese Weise wird die intern/externe Druckdifferenz zwischen dem erfaßten Wasserdruck und dem angege- Pso für den Schlauch 12 aufrechterhalten, wodurch ein benen kleineren Druck innerhalb des Beutels 12 oder zuverlässiger Dichtungseffekt gewährleistet wird. Wenn dem darauffolgenden internen Druck in dem Beutel. Ei- der Behälter 1 weiterhin abgesenkt wird, um den ringne Druckzuführungsleitung erstreckt sich von dem förmigen Schlauch auf eine Tiefe Hi zu bringen, arbeitet Druckzuführungsbehälter 52 und steht in Verbindung 20 das Steuersystem in gleicher Weise und liefert Druckgas mit einer Leitung 69, durch die Druck dem ringtörmigen zu dem Schlauch 12, bis der interne Druck Ps 2 gleich ist Schlauch 12 zugeführt oder von ihm abgezogen wird. Pso+Pm, um die intern/externe Druckdifferenz Pso für Eine Leitung 71 zur Zuführung von Druck zu dem Beu- den Schlauch 12 zur zuverlässigen Dichtungswirkung tel zweigt von der Druckleitung 68 ab und weist ein aufrechtzuerhalten. Umgekehrt, wenn der Behälter 1 dazwischenliegendes Startventil 70 auf und steht in Ver- 25 angehoben wird, wobei der Schlauch 12 von einer Tiefe bindung mit dem Ventilkanal 67 des Drucksteuerventils H₂ auf eine Tiefe H\ angehoben wird, wird ein Übermaß 63. Der Ventilkanal 67 hat eine öffnung 72 zum Inneren von Druck, das Phi—Ph \ entspricht, in das Wasser über des Hauptgehäuses 54. Das Startventil 70 hat einen Gas- die Zuführungs- und Freigabeleitung 69, die Freigabegenerator 73, der zugleich mit dem Eindringen in das leitung 78 und das Testventil 76 freigegeben, da das Wasser arbeitet ein Gas erzeugt und ein Schild 74 30 Ventil 76 eine derartige Druckkompensationsfeder hat, bricht um einen Ventilkanal 75 zu öffnen. Ein Testventil daß das Ventil geöffnet ist, wenn es dem Druck des 76 zur Freigabe von Druck von dem ringförmigen Dichtungsdrucks Pso + einem kleinen Druck ΔΡ, näm-Schlauch steht in Verbindung mit der Druckzuführungs- lieh Pso+4P unterworfen ist wobei das Ventil weiterund Freigabeleitung 69 über eine Leitung 78 zur Freiga- hin so ausgelegt ist daß der externe Wasserdruck, der be von Druck von dem ringförmigen Schlauch, wobei 35 darauf wirkt, dazu dient, daß das Ventil schließt Demdie Leitung 78 ein Knie 77 besitzt. Ein Testventil 79 zur entsprechend hält das Ventil 76 die intern/externe Freigabe von Druck von dem Beutel steht in Verbin- Druckdifferenz, die zu dem Schlauch 12 gehört, zu jedung mit dem Inneren des Hauptgehäuses 54 über eine derzeit auf einen Wert von P_So+4P.
Leitung 81 zur Freigabe von Druck von dem Beutel, Der externe Druck auf den Beutel 11 wird nur unter wobei die Leitung 81 ein Knie 80 besitzt Die Testventile 40 Bezugnahme auf den rechten Abschnitt des Diagramms 76 und 79 sind außerhalb des Hauptgehäuses 54 vorge- F i g. 14 diskutiert Der Beutel 11 ist, während er sich in sehen. Wenn das Innere des Beutels 11 auf einem kleine- der Atmosphäre befindet einem externen Druck P₈ 0 ren Druck relativ zu dem externen Druck gehalten wer- unterworfen. Es soll nun angenommen werden, daß die den soll, liegt das Testventil 79 oberhalb der Druckerfas- Druckerfassungsöffnung 60, nämlich das obere Ende sungsöffnung 60. Mit 82 und 83 sind Druckmeßgeräte 45 des Beutels 11, in der Tiefe H₁ liegt Wenn kein Kombezeichnet, um den Innendruck des ringförmigen pensationsdruck dem Inneren des Beutels 11 zugeführt Schlauchs 12 und des Beutels 11 jeweils anzugeben. wird, liegt das obere Ende auf einem externen Druck

Das Steuersystem arbeitet auf folgende Weise. Wie von Pao+Phi, und das untere Ende auf einem externen

aus F i g. 14 zu ersehen, ist mit P₅₀ der anfangs gesetzte Druck von Pbo+Pr+Pwi, wobei /die Länge des Beutels

innendruck des ringförmigen Schiauchs, der für die Ab- 50 ίί ist und P/der Druckunterschied. Mit dem internen

dichtung erforderüch ist bezeichnet und mit — Pi, 0 die Druck — Pb 0 des Beutels 11 und dem Druck des Wassers

Druckdifferenz zum Inneren des Beutels. Ph u der erfaßt worden ist und dem Drucksteuerventil

Es soll nun angenommen werden, daß der Behälter 1 63 zugeführt wird, wird der Ventilkanal 67 entsprechend in den Brennstoffpool unter den obigen Druckbedin- der Druckdifferenz zwischen Phi und — P^₀ geöffnet gungen eingetaucht wird und daß der ringförmige 55 mit dem Ergebnis, daß das Druckgas von dem Druck-Schlauch 12 und die Druckerfassungsöffnung 60 des versorgungsbehälter 52 dem Beutel 11 über die Druck-Steuersystems beide in einer Tiefe H\ liegen. Wenn der leitung 68, die Druckleitung 71, den Startventilkanal 75, Druck auf die Tiefe H\ P_H\ ist, wirkt der Druck Ph\ den Drucksteuerventilkanal 67, die öffnung 72, den Inextern auf den ringförmigen Schlauch 12 und deformiert nenraum des Hauptgehäuses 54 und dem verbindenden den Schlauch 12 im Querschnitt mit dem Ergebnis, daß 60 Auslaß 56 zugeführt wird, bis der interne Beuteldruck das Innere des Schlauches 12 der Summe aus Pso und Phi—Λο erreicht Somit ist der externe Druck auf den einem kleinen Inkrement APn\ abhängig vom Außen- Beutel 11 auf Pt,0 am oberen Ende und auf Pbo+Pi am druck Phi ausgesetzt ist nämlich Pso+4P_H\ (s. F i g. 2). unteren Ende begrenzt Das Steuersystem arbeitet auf Somit ist der Druckunterschied zwischen dem äußeren die gleiche Weise, wenn der Behälter 1 weiter abgesenkt und dem Inneren des Schlauches 12, der Ps₀ war, wäh- 65 wird, um das untere Ende des Beutels 11 auf eine Tiefe rend der Schlauch in der Atmosphäre war, //2 zu bringen, wobei Druckgas zugeführt wird, bis der Pso—(Phi— ΛΡπι)ίη der Tiefe Hu was die Zuverlässig- interne Beuteldruck Phi—Poo erreicht und den exterkeit der Abdichtung beeinträchtigt Es ist festzuhalten, nen Druck auf den Beutel 11 in gleicher Weise wie oben

11

begrenzt. Wenn umgekehrt der Beutel 11 von der Tiefe H₂ auf die Tiefe H\ angehoben wird, wird ein Überschuß von Druck, der Ph2—Ph \ entspricht, in das Wasser über den Innenraum des Hauptgehäuses 54, die Beuteldruckfreigabeleitung 81 und das Testventil 79 freigegeben. Da das Testventil 79 über dem oberen Ende des Beutels 11 angeordnet ist, ist der interne Druck des Beutels 11 zu jeder Zeit auf einen Wert begrenzt, der etwas höher als Ph-Pbo ist Jedoch muß offensichtlich der kleinere Anfangsinnendruck des Beutels 11 in der Atmosphäre von außen gegeben sein. Wenn weiterhin der abgetauchte Behälter 1 in die Atmosphäre angehoben wird, wird ein größerer Druck dem Inneren des Beutels zugeführt, so daß es unmöglich ist den Beutelinnendruck durch das Testventil 59 auf einen Beutelinnendruck zu reduzieren, der niedriger als der Atmosphärendruck ist, wohingegen selbst zu diesem Zeitpunkt der Beutel nicht in der Atmosphäre aufgeblasen wird, da der Beutel 11 auf einem vorbestimmten kleineren Druck relativ zum externen Wasserdruck und in engem Kontakt mit der Behälteraußenfläche gehalten wurde, wodurch das Innere des Beutels 11 von der Außenwelt durch das Testventil 79 abgedichtet wurde. Somit kann der Beutel in Berührung mit dem Behälter gehalten werden, wenn er in die Atmosphäre angehoben wird, was keine Schwierigkeiten im Betrieb mit sich bringt In jedem Fall wird das Druckgas dem Beutel 11 gemäß dem Wasserdruck zugeführt was es ermöglicht daß im wesentlichen ein gleichmäßiger externer Druck auf den Beutel 11 wirkt unabhängig von der Wassertiefe. Der Beute! kann den vorbestimmten kleineren Druck relativ zu dem externen Druck während der gesamten Operation aufrechterhalten.

Die Knie 77 und 80, die für die Schlauchdruckfreigabeleitung 78 und die Beuteldruckfreigabeleitung 81 vorgesehen sind, dienen dazu, das kontaminierte Wasser des Brennstoffpools daran zu hindern, zurück durch die Testventiie 76 und 79 in das Schlauchdrucksteuerventil 62 und das Beuteldrucksteuerventil 63 zu fließen, wodurch eine mögliche Kontamination dieser Teile ausgeschlossen wird. Mit Xm F i g. 13 ist eine Druckquelle angegeben.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

45

50

55

60

65

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Einpackvorrichtung für einen Umladebehälter für verbrauchte nukleare Brennstoffelemente, mit einem undurchlässigen Oberzug zur Abdeckung der Außenfläche des Umladebehälters sowie mindestens einem mit einer Druckgasleitung verbundenen, durch zugeführtes Druckgas aufweitbaren flexiblen ringförmigen Schlauch zur dichten Festlegung des Überzugs, dadurch gekennzeichnet, daß: