DE3716171A1 - Behaelterverschlusssystem fuer den transport und die lagerung von gefaehrlichen stoffen oder radioaktiven stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein geschraubtes Behälterverschlußsystem für Behälter, die auch unter hohen äußeren Belastungen (Stoß- und Temperaturbelastungen) dicht verschlossen bleiben müssen. Das Be­ hälterverschlußsystem eignet sich besonders gut für den Einschluß von gefährlichen Gütern, insbesondere von radioaktiven Stoffen. Es besitzt ausgezeichnete Eigenschaften zur Langzeitlagerung und für den Transport, ermöglicht eine einfache Be- und Entladung, ist leicht und kostengünstig herstellbar und ermöglicht kurze Öffnungs- und Verschlußzeiten. Der Deckel ist einfach ohne zu­ sätzliche Hilfe mit einem Hebezeug oder Handhabungsautomaten auf- und abzunehmen, da er selbstzentrierend ist und die Dichtflächen bei Fehlanfahren nicht beschädigt werden können. Eine vorgesehene Zusatzdichtung dient der Notfallbeherrschung.

Es sind bisher nur Behälterverschlußsysteme für derartige Anfor­ derungen bekannt, die ein oder zwei Deckel zur Erreichung der Dichtigkeit benötigen und die ihre Dichtwirkung durch eingelegte Dichtungen erreichen. Diese Verschlußsysteme sind empfindlich gegen Beschädigung bei der Behälterdeckelhandhabung wenn der Be­ hälter geöffnet oder geschlossen wird. Deshalb werden aufwendige Hilfseinrichtungen und Arbeitsmaßnahmen nötig, um die Dichtflächen beim Be- und Entladen zu schützen.

Die Dichtigkeit für Behälterverschlüsse mit diesen hohen Anfor­ derungen wird bei den bekannten Systemen durch zwei schmale Be­ rührungsflächen zwischen der Dichtung/Deckel und Dichtung/Behäl­ ter hergestellt. Sie ist so schmal, daß schon Gefügeanomalien bei einigen verwendeten Werkstoffen (Grauguß) im Deckel- oder Grund­ werkstoff der Dichtfläche zur Undichtigkeit führen können. Auch ein leichtes Anschlagen oder eine geringe Querbewegung mit schon leichter Riefenbildung beim Aufsetzen des Deckels führen zur Be­ schädigung der Dichtungsoberfläche und damit zur Undichtigkeit.

Zusätzlich sind die Dichtflächen verschmutzungsempfindlich, da sie horizontal liegen und schmal sind. Ferner kann es, da die Berührungsflächen nicht aus artgleichem Material sind, langfristig zu intermetallischen Reaktionen kommen. Läßt die Vorspannkraft der Dichtung über der Zeit nach, so kommt es ebenfalls zur Undich­ tigkeit. Es muß eine neue Dichtung eingelegt werden und die Dichtflächen müssen nachgearbeitet werden. Diese Eigenschaften erfordern an den Be- und Entladestellen erhebliche technische Investitionen.

Versagt die Dichtwirkung dieser Verschlußsysteme außerhalb der Behälterbe- und Entladestellen (z. B. während der Lagerung), so muß ein Zusatzdeckel aufgeschweißt werden um die Dichtwirkung wieder herzustellen. Dies erfordert ebenfalls zusätzliche tech­ nische Einrichtungen.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß nur ein Deckel vor­ handen ist und ein Mehrkammerndichtsystem die Dichtwirkung sicher­ stellt. Behälterkopf und Deckelinnenseite sind so geformt und ausgebildet, daß im Behälterkopf Führungen für die Ladungen und den Deckel vorhanden sind sowie die Dichtfläche für die Dichtungs­ stege des Deckels. Im Deckel sind Deckelführungen, Dichtungs­ lippen und eine Notdichtung integriert.

Abb. 1 gibt einen Über­ blick über die grundsätzliche Anordnung und konstruktive Durchbildung.

Im inneren Kreisring des Deckelflansches (zwischen den Schrauben­ löchern und dem Deckelboden) sind die Dichtstege des Deckels ein­ gearbeitet. Der Deckelboden besitzt einen Führungsteil. Er springt zylindrisch/konisch zum Laderaum des Behälters hin heraus, seine Mantelfläche bildet bzw. trägt zum einen die Führungsfläche für das sichere Aufsetzen des Deckels axial auf den Behälterkopf, zum anderen Führungen für radiale Führung. Die radialen Führungen können Zapfen oder Stege sein, die geeignet an der Führungsfläche befestigt werden. Der Führungsteil kann homogener Bestandteil des Deckelbodens sein, kann aber auch als eigenständiges Bauteil auf dem Deckelboden befestigt werden. Er kann auch zur Fixierung der Ladung herangezogen werden.

Der innere Kreisring des Behälterkopfes steht als Steg über die Flanschgrundfläche hervor. Die Innenfläche des Steges ist nach oben hin konisch geöffnet. In diesen Kegel paßt der zylindrisch/ konische Führungsteil des Deckels zur axialen Ausrichtung beim Schließen. Seitlich in den Steg eingelassene, nach oben hin sich öffnende Führungen in die die Führungszapfen oder -stege des Deckels passen, sorgen für eine präzise radiale Ausrichtung. Auf der Außenseite des Steges liegt die Dichtfläche, passend zu den Dichtstegen des Deckels. Die Dichtfläche des Behälterkopfes ist die Stegaußenfläche und wird durch ihn von dem Laderaum des Be­ hälters räumlich abgetrennt.

Erfahrungsgemäß besitzen derartige Behälterverschlüsse viele Schrauben, so daß ein geringer Teilkreislochwinkel entsteht. Beträgt die Führungsöffnung für die radiale Führung im Behälter­ kopf das Bogenmaß des Teilkreislochwinkels für die Behälterver­ schlußschrauben, so ist sichergestellt, daß die Schraubenlöcher auch bei großen Verdrehwinkeln aus der Handhabung immer überein­ anderstehen. Durch ungleichmäßige Führungsanordnung über dem Um­ fang kann sichergestellt werden, daß immer gleiche Punkte über­ einander kommen.

Die Höhe der Führungsteile des Deckels mit seinen Führung in Ver­ bindung mit der Höhe des Steges ist so bemessen, daß es erst dann zu einer Berührung der Dichtflächen miteinander kommt, wenn die radiale und axiale Ausrichtung des Deckels zum Behälter geschehen ist. Der hervorstehende Führungsteil des Deckels und die Steg­ innenfläche haben keinen Einfluß auf die Dichtigkeit des Behäl­ terverschlusses. Eine Beschädigung ihrer Oberfläche ist unerheb­ lich. Durch diese konstruktive Anordnung und Ausführung wird ein Auf- und Absetzen des Deckels ohne zusätzliche Hilfsmittel mit einem Kran oder mit einem Handhabungsautomaten möglich. Durch die kegelige Aufweitung des Laderaumes wird auch ein Beladen ohne Hilfsmittel mit Kran oder Handhabungsautomaten möglich.

Die Dichtung wird aus den Dichtstegen des Deckels bestehend aus dem Steg mit Dichtfläche und der Dichtfläche des Behälterkopfes gebildet. Die sie bildende Fläche kann schräg, terrassenförmig oder gekrümmt ausgeführt werden. Die Anpreßkraft der Schrauben kann ganz oder teilweise über die Dichtstege in den Behälter ein­ geleitet werden. Durch die Hintereinander-Anordnung mehrerer Dichtstege entsteht ein Mehrkammerndichtsystem, das insgesamt oder in Teilen die Dichtwirkung sicherstellen kann. Es ist somit möglich, durch Schnüffelleitungen im Deckel oder Behälter geziel­ te Leckagemessungen für jede Kammer vorzunehmen oder Druckgas­ polster gezielt aufzugeben. Durch die entsprechende Ausbildung der Dichtfläche kann die gesamte Schraubenpreßkraft oder ein Teil zur Erzeugung der Dichtkraft herangezogen werden (Keilwir­ kung).

Abb. 2 zeigt einige der möglichen Ausführungsformen.

Es ist möglich, Dichtungsstege mit geeigneten Zusatzdichtungen zu versehen oder die Dichtwirkung nur durch den Behälter/Deckel zu erzielen. Auch sind Kombinationen möglich. Dichtflächen können leicht durch Drehen oder Einschleifen und Läppen mit entsprechen­ dem Vor- bzw. Nachdrehen der Berührungsflächen hergestellt werden.

Eine im Deckel oder den Behälterkopf eingelassene Nut nimmt die Notdichtung auf. Sie kann ein Metallschlauch ggf. mit einem Me­ tallmantel (z. B. Aluminium) sein, der durch Druckaufgabe nach­ gedehnt wird und dann dichtet. Die Dichtung ist so vorgespannt, daß sie im Inneren der Nut liegt, also nicht hervorsteht.

Claims (7)

1. Eindeckelsystem für den Verschluß dickwandiger Behälter für den Transport und die Lagerung gefährlicher oder radioakti­ ver Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen räumlich getrennt vom Laderaum des Behälters angeordnet sind. Dies wird erreicht, indem im Innern des Behälters zwischen Schraubenteilkreis und Laderaum ein Steg steht.

2. Eindeckelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtfläche schräg terrassenförmig oder gekrümmt ausge­ führt ist und auf der Stegfläche fliegt, die dem Laderaum abgewandt ist. Es ist jede Kurvenform zugelassen.

3. Eindeckelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steg des Behälterkopfes laderaumseitig nach oben hin kegelig erweitert und so mit Führungen versehen ist, daß der Führungsteil des Deckels in diesen hineinpaßt und vor der Berührung von Dichtungsflächen der Deckel sowohl in radialer wie in axialer Richtung ausgerichtet ist und geführt wird.

4. Eindeckelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen des Deckels durch Dichtstege mit dem Deckel in Verbindung stehen und auf der geschützten Innenseite des Deckels in der Nut zwischen Deckelflansch und Führungsteil liegen.

5. Eindeckelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dichtstege hintereinander angeordnet sind und so ein Mehrkammerndichtsystem entsteht.

6. Eindeckelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zusatzdichtung vorhanden ist, die bei Bedarf durch die Aufgabe von Druck dichtet.

7. Eindeckelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel Nuten eingelassen und im Behälter Zapfen vorhanden sind, so daß der Deckel genau auf den Behälter ausgerichtet wird. Die Zapfen und Nuten sind aufeinander konisch ausge­ führt.