Claims (3)
PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS
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.1. Storage rack for holding containers for biohazardous, in particular radioactive waste, to be cooled in water or dry storage, essentially consisting of metal shafts with a round and/or angular cross-section, inside which the containers are placed, characterized in that the shafts ( 5) are movably connected to one another on a floor spacer (3) by means of mandrel guides (8,9), and the containers (1) located in the shafts (5) and centered by means of guide ribs (2) on the lower end of the shafts (5 ) mounted steps or projections (7), wherein the space (10) formed between the container floor (13) and the bearing floor (12) acts as an inflow space for the cooling medium to the through which the guide ribs (2) and the inner wall of the shafts ( 5) formed cooling channels (6).
2. Lagergestell nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälter auf Stufen oder Vorsprüngen (7) der untersten Führungsrippen (4) aufsitzen.2. Storage rack according to spoke 1, characterized in that the containers are seated on steps or projections (7) of the bottom guide ribs (4).
3. Lagergestell nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dornführungen aus einem geschlitzten Führungsrohr (8) und einem zylinderförmigen Dorn (9) bestehen.3. Storage rack according to claims 1 and 2, characterized in that the mandrel guides consist of a slotted guide tube (8) and a cylindrical mandrel (9).
Die Erfindimg betrifft ein Lagergestell gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a storage rack according to the preamble of patent claim 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.In the coming years, increasingly significant amounts of spent fuel and other radioactive waste will be generated. Some of these must be temporarily stored in water basins or in air-cooled storage facilities, some before and some after reprocessing.
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.In known storage rack arrangements that are used in water basins, square "tubes" made of aluminum or stainless steel, into which the spent fuel elements are inserted, are preferably used vertically in corresponding lattice racks. The pipes are mutually fixed by heavy or screw connections.
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.Storage racks have also been proposed for dry storage, which consist, for example, of a reinforced concrete block containing shafts for receiving fuel elements or containers with radioactive contents. Another storage rack arrangement for air cooling consists of elements that can be assembled, formed from metallic receiving tubes which are screwed together firmly.
Die feste Verbindung der Aufnahmeschächte miteinander hat bei allen bekannten Lagergestellen den Nachteil,In all known storage racks, the fixed connection of the receiving shafts to one another has the disadvantage that
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.that they cannot expand in length under temperature loads, which leads to stresses in the storage rack. In addition, the receiving shafts in the known storage racks generally have poor inflow conditions for the coolant, so that the cooling effect is often insufficient. Furthermore, all previously known storage racks are designed either only for water tanks or only for air-cooled storage.
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.It was therefore the object of the present invention to create a storage frame for holding containers for biohazardous, in particular radioactive waste, which is to be cooled and which can be used equally well in water-cooled and air-cooled storage basins. In addition, the shafts containing the containers should be able to expand in length under thermal stress and have a cooling medium flow optimally around them.
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.This object was achieved with the storage rack mentioned at the outset in that the shafts are movably connected to one another by means of mandrel guides and are attached to a floor spacer and the containers located in the shafts and centered by means of guide ribs are seated on steps or projections attached to the lower end of the shafts, with the space formed between the container floor and the bearing floor serves as an inflow space for the cooling medium to the cooling channels formed by the guide ribs and the inner wall of the shafts.
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.1 shows, schematically and in an exemplary embodiment, a longitudinal section through a storage rack according to the invention. 2 shows a pin connection in detail, schematically and by way of example.
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.The storage frame consists of a number of tube shafts 5 arranged next to one another and having a round or square cross-section, which are made of stainless steel or other suitable metallic materials, it being possible for the metallic material to advantageously have neutron-absorbing properties. In the Rohrschacht-th 5 are preferably several containers 1 containing spent fuel or other radioactive material stored. The pipe shafts 5 are attached to a floor spacer 3 .
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.To guide the container 1, guide ribs 2 are inserted and welded through the wall of the tube shaft 5 in different horizontal planes. The guide ribs 2 simultaneously ensure that the container 1 is guided and that a cooling gap 6 is formed and derive the weight of the containers 1 onto the storage floor 12. The space 10 between the container floor 13 and the storage floor 12′ obtained as a result of this construction, in which the containers 1 do not sit on the storage floor 12, represents the outflow space for natural draft cooling when used as a dry storage instead of as a water storage.
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.The pipe shafts 5 are joined together by means of mandrel guides 8 , 9 which are welded onto the guide ribs 2 . These mandrel guides preferably consist of a slotted guide tube 8 and a cylindrical mandrel 9. The mandrel guide 8, 9 enables the thermal expansion of the tube shafts 5 independently of one another in the vertical direction. This allows different individual shaft loading, as well as simultaneous storage of containers with material with very different thermal properties, such as radioactive waste and medium-level radioactive waste in a mixed arrangement. If necessary, the pipe shafts can be additionally fixed in one or more levels using grid plates.
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6060
VV
2 Blätter Zeichnungen2 sheets of drawings