CH642027A5 - Storage rack for receiving containers for biologically harmful wastes - Google Patents

Description

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Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE

1. Lagergestell zur Aufnahme von in Wasser- oder Trockenlagern zu kühlenden Behältern für bioschädliche, insbesondere radioaktive Abfälle, im wesentlichen bestehend aus metallischen Schächten mit rundem und/oder eckigem Querschnitt, in deren Inneres die Behälter eingebracht sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schächte (5) mittels Dornführungen (8,9) miteinander beweglich verbunden auf einem Bodenabstandhalter (3) befestigt sind, und die in den Schächten (5) sich befindenden, mittels Führungsrippen (2) zentrierten Behälter (1) auf am unteren Ende der Schächte (5) angebrachten Stufen oder Vorsprüngen (7) aufsitzen, wobei der zwischen Behälterboden (13) und dem Lagerboden (12) ausgebildete Raum (10) jeweils als Anströmraum für das Kühlmedium zu den durch die von den Führungsrippen (2) und der Innenwand der Schächte (5) gebildeten Kühlkanälen (6) dient.

2. Lagergestell nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter auf Stufen oder Vorsprüngen (7) der untersten Führungsrippen (4) aufsitzen.

3. Lagergestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dornführungen aus einem geschlitzten Führungsrohr (8) und einem zylinderförmigen Dorn (9) bestehen.

Die Erfindimg betrifft ein Lagergestell gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

In den nächsten Jahren werden zunehmend erhebliche Mengen abgebrannter Brennelemente und sonstiger radioaktiver Abfälle anfallen. Diese müssen teils vor, teils nach der Wiederaufarbeitung in Wasserbecken oder in luftgekühlten Lagern zwischengelagert werden.

Bei bekannten Lagergestell-Anordnungen, die in Wasserbecken eingesetzt werden, werden vorzugsweise quadratische «Rohre» aus Aluminium oder Edelstahl, in die die bestrahlten Brennelemente eingeschoben werden, senkrecht in entsprechende Gittergestelle eingesetzt. Die Rohre sind gegenseitig durch Schweres- oder Schraubverbindungen fixiert.

Für Trockenlager wurden ebenfalls Lagergestelle vorgeschlagen, die beispielsweise aus einem Stahlbetonblock bestehen, der Schächte zur Aufnahme von Brennlementen oder Behältern mit radioaktivem Inhalt enthält. Eine weitere Lagergestellanordnung für Luftkühlung besteht aus zusammensetzbaren Elementen, gebildet aus metallischen Aufnahmerohren, die miteinander verschraubbar fest verbunden sind.

Die feste Verbindung der Aufnahmeschächte miteinander hat bei allen bekannten Lagergestellen den Nachteil,

dass sie sich bei Temperaturbelastungen nicht in der Länge ausdehnen können, was zu Spannungen im Lagergestell führt. Ausserdem besitzen die Aufnahmeschächte bei den bekannten Lagergestellen im allgemeinen schlechte Anströmbedingungen für das Kühlmittel, so dass oft nur eine ungenügende Kühlwirkung eintritt. Weiterhin sind alle bisher bekannten Lagergestelle entweder nur für Wasserbecken oder nur für luftgekühlte Lager konzipiert.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Lagergestell zur Aufnahme von zu kühlenden Behältern für bioschädlichen, insbesondere radioaktiven Abfall zu schaffen das gleichermassen in wassergekühlten und luftgekühlten Lagerbecken einsetzbar ist. Ausserdem sollten die die Behälter enthaltenden Schächte sich bei Temperaturbelastung in der Länge ausdehnen können und optimal von einem Kühlmedium umströmt werden.

Diese Aufgabe wurde beim eingangs erwähnten Lagergestell dadurch gelöst, dass die Schächte mittels Dornführungen miteinander beweglich verbunden auf einem Bodenab-standshalter befestigt sind und die in den Schächten sich befindenden, mittels Führungsrippen zentrierten Behälter auf am unteren Ende der Schächte angebrachten Stufen oder Vorsprüngen aufsitzen, wobei der zwischen Behälterboden und dem Lagerboden ausgebildete Raum jeweils als Anströmraum für das Kühlmedium zu den durch die von den Führungsrippen und der Innenwand der Schächte gebildeten Kühlkanälen dient.

Fig. 1 gibt schematisch und in beispielhafter Ausführungsform einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemässes Lagergestell wieder. Fig. 2 zeigt im Detail schematisch und beispielhaft eine Dornverbindung.

Das Lagergestell besteht aus einer Anzahl von nebeneinander angeordneten Rohrschächten 5 mit rundem oder eckigem Querschnitt, die aus rostfreiem Stahl oder aus anderen geeigneten metallischen Werkstoffen gefertigt sind, wobei der metallische Werkstoff vorteilhafterweise neutronenabsorbierende Eigenschaften haben kann. In den Rohrschäch-ten 5 werden vorzugsweise mehrere Behälter 1, die bestrahlte Brennelemente oder anderes radioaktives Material enthalten, eingelagert. Die Rohrschächte 5 sind auf einem Bodenab-standshalter 3 befestigt.

Zur Führung der Behälter 1 sind in verschiedenen horizontalen Ebenen Führungsrippen 2 durch die Wand des Rohrschachtes 5 gesteckt und verschweisst. Die Führungsrippen 2 gewährleisten gleichzeitig die Führung der Behälter 1 sowie die Ausbildung eines Kühlspalts 6. Die untersten Führungsrippen 4 enthalten eine Stufe 7, welche die Auflage für die Behälter 1 bildet, und ferner Pratzen 11, mit denen die Schächte 5 auf den Bodenabstandshaltern 3 aufsitzen und das Gewicht der Behälter 1 auf den Lagerboden 12 ableiten. Der durch diese Konstruktion, bei der die Behälter 1 nicht auf dem Lagerboden 12 aufsitzen, zwischen Behälterboden 13 und Lagerboden 12'erhaltene Raum 10 stellt den Ausströmraum für eine Naturzugkühlung bei Verwendung als Trockenlager anstatt als Wasserlager dar.

Die Rohrschächte 5 sind mittels Dornführung 8, 9, welche auf den Führungsrippen 2 aufgeschweisst sind, zusammengefügt. Diese Dornführungen bestehen vorzugsweise aus einem geschlitzten Führungsrohr 8 und einem zylinderförmigen Dorn 9. Die Dornführung 8, 9 ermöglicht die Wärmeausdehnung der Rohrschächte 5 unabhängig voneinander in vertikaler Richtung. Dadurch ist eine unterschiedliche Einzelschachtbeladung möglich, ferner auch eine gleichzeitige Lagerung von Behältern mit Material von sehr unterschiedlichen thermischen Eigenschaften, wie beispielsweise radioaktiver Abfall und mittelradioaktiver Abfall in gemischter Anordnung, gegebenenfalls können Leerpositionen eingerichtet und über an sich bekannte Adaptorkonstruktionen eingebracht werden. Im Bedarfsfall können die Rohrschächte in einer oder in mehreren Ebenen mittels Gitterplatten zusätzlich fixiert werden.

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2 Blätter Zeichnungen