CH646268A5

CH646268A5 - Behaelter zur aufnahme und lagerung abgebrannter brennelemente.

Info

Publication number: CH646268A5
Application number: CH581680A
Authority: CH
Inventors: Gernot Gesser; Franz Hauer; Berthold Racky; Dieter Klein
Original assignee: Nukem Gmbh
Priority date: 1979-07-31
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1984-11-15
Also published as: DE2930991C2; FR2462768A1; DE2930991A1; SE437582B; FR2462768B1; US4320847A; BE884498A; SE8005479L

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Behälter zur Aufnahme und Lagerung abgebrannter Brennelemente, bestehend aus einer Metallbüchse und einem nach innen gewölbten, mit einen Klöpperboden versehenen Deckel.

Abgebrannte Brennelemente aus Kernreaktoren werden zunächst in Abklingbecken am Reaktor aufbewahrt und danach bis zur Wiederaufarbeitung zwischengelagert. Die Zwischenlagerung erfolgt in Nasslagerbecken unter Wasser oder in Trockenlagern unter Luftkühlung. Dazu werden die abgebrannten Brennelemente beispielsweise in 5 bis 6 m lange büchsenartige Metallbehälter gesteckt, gegebenenfalls durch vergiessen mit Blei fixiert und abgeschirmt, und mit einem Deckel verschlossen. Die dicht verschlossenen Büchsen werden anschliessend in die Zwischenlagerposition gebracht.

Normalerweise bestehen diese Metallbüchsen aus legiertem Stahl mit den erforderlichen Festigkeits- und Korrosionseigenschaften und besitzen eine rein zylindrische oder rechteckige Form, in die oft ein nach innen gewölbter Deckel ein-geschweisst ist. Diese Art des Verschlusses bedingt aber meist einen ungleichmässigen Spalt zwischen Deckel- und Behälterrand und damit Schwierigkeiten beim Verschweissen. Ausserdem erhält man beim mechanischen Einsetzen des Deckels keine ausreichende Vorabdichtung des Behälterinhalts gegen die Umgebung. Weiterhin können beim Verschliessen und späteren Öffnen des Deckels Fresserscheinungen auftreten, da Unebenheiten an Deckel und Behälterinnenrand nicht auszuschliessen sind.

Es sind auch Lagerbehälter bekannt, bei denen der Deckel aufgeschraubt und mit einer Kunststoff- oder Metalldichtung versehen ist.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter zur Aufnahme und Lagerung abgebrannter Brennelemente zu konstruieren, bestehend aus einer Metallbüchse und einem nach innen gewölbten, mit einem Klöpperboden versehenen Deckel, der beim mechanischen Einlegen des Deckels eine Vorabdichtung des Behälterinhalts bewirkt,

beim Verschweissen des Deckels mit der Büchse einen gleichmässigen Schweissspalt erbringt, beim Öffnen des Deckels keine Fresserscheinungen zeigt und mehrmals wiederverwendbar ist.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Büchse am oberen Ende eine konische Aufweitung besitzt und der Deckel oberhalb des Klöpperbodens ebenfalls einen konischen Bereich aufweist, wobei zwischen den beiden konischen Bereichen an der Berührungsstelle ein spitzer Winkel gebildet wird. Vorzugsweise beträgt dieser spitze Winkel zwischen der konischen Aufweitung der Büchse und dem konischen Bereich des Deckels 1-7°, wobei die konische Aufweitung der Büchse vorzugsweise einen Winkel von 3-10° zur Mantellinie der Büchse bildet.

In der Abbildung wird schematisch eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemässen Behälters dargestellt und nachfolgend beschrieben.

Der Behälter besteht aus einer Büchse (1), beispielsweise einem zylindrischen Rohr mit einer Wandstärke von 4 bis 8 mm, die am oberen Ende eine konische Aufweitung (2) aufweist. Diese konische Aufweitung (2) bildet zur Verlängerung der Mantellinie der Büchse (1) vorzugsweise einen Winkel (ß) von 3-10° und besitzt vorteilhafterweise eine Länge von 50-150 mm. In die konische Aufweitung (2) der Büchse (1) wird ein nach innen gewölbter, mit einem Klöpperboden (5) versehener Deckel (3) eingedrückt, der oberhalb des Klöpperbodens (5) ebenfalls einen konischen Bereich (4) aufweist, dessen Winkel zur Mantellinie der Büchse (1) grösser ist als der Winkel der konischen Aufweitung (2) zu dieser Mantellinie. Vorzugsweise ist dieser Winkel um 1-7° grösser, was bedeutet, der Winkel (a) zwischen der konischen Aufweitung

(2) der Büchse (1) und dem konischen Bereich (4) des Deckels

(3) ebenfalls vorzugsweise 1-7° beträgt. Der konische Bereich

(4) des Deckels (3) ist vorteilhafterweise im Durchmesser so bemessen, dass der Deckelrand (6) im eingelegten Zustand 1-10 mm unterhalb des oberen Büchsenrandes (7) liegt. Allerdings kann auch der Deckelrand (6) über dem oberen Büchsenrand (7) liegen. Deckel (3) und Büchse (1) werden dann normalerweise mit einer Schweissnaht verschlossen.

Diese erfindungsgemässe Konstruktion hat den Vorteil, dass der Deckel (3) in die Büchse (1) eingelegt werden kann, ohne dass eine Auflage an der Innenseite der Büchse vorhanden sein muss und den inneren freien Querschnitt der Büchse einengen würde. Da die Berührung und Auflage von Deckel (3) und Büchse (1) im konischen Bereich nur auf einer sehr schmalen Umfangszone erfolgt, wird ein «Fressen» bzw. Kaltverschweissen der beiden Teile beim mechanischen Einlegen des Deckels (3) zuverlässig vermieden, so dass ein späteres Öffnen der verschweissten Büchse, nach Entfernung des Schweissrandes, problemlos erfolgen kann. Schon beim leichten Eindrücken des Deckels (3) in die Büchse (1) kommt es durch die konische Ausgestaltung zu einer solchen Vorabdichtung, dass beim späteren Verschweissen der infolge der Schweisswärme entstehende Überdruck nicht durch die flüssige Schweissnaht entweicht und dadurch Poren in der Schweissnaht bildet oder Aktivität freisetzt.

Durch den vorteilhaften Überstand des Büchsenrandes (7) oder des Deckelrandes (6) wird bei der automatischen Ver-schweissung z.B. in einer heissen Zelle eine exakte Führungskante für die Schweissvorrichtung gewährleistet, wobei aus der überstehenden Kante vorteilhafterweise der zur Bildung der Schweissnaht erforderliche Werkstoff erschmolzen wird, ohne dass eine Schwächung der Wanderquerschnitte im Bereich der Schweissnaht stattfindet. Durch die konischen Bereiche von Büchse (1) und Deckel (3) mit unterschiedlich steilen Flanken wird unterhalb der Berührungszone ein nur minimaler, gleichmässiger Spalt gebildet, wodurch eine sehr feste, zuverlässige Schweissnaht erreicht werden kann.

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Der erfindungsgemässe Behälter hat weiterhin den Vorteil, dass nach Entfernung der Schweissnaht durch Abfräsen, Abdrehen oder Absägen, Büchse und Deckel mehrmals wiederverwendet werden können, unter Beibehaltung der günstigen Schweissnahtform.

Der erfindungsgemässe Behälter ist natürlich auch für die Lagerung sonstiger bioschädlicher Abfälle verwendbar und kann auch zum Transport solcher Stoffe dienen, gegebenenfalls in Verbindung mit einem zusätzlichen Abschirmbehälter s oder einem Abschirmmantel.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Behälter zur Aufnahme und Lagerung abgebrannter Brennelemente, bestehend aus einer Metallbüchse und einem nach innen gewölbten, mit einen Klöpperboden versehenen Deckel, dadurch gekennzeichnet, dass die Büchse (1) am oberen Ende eine konische Aufweitung (2) besitzt und der Dek-kel (3) oberhalb des Klöpperbodens (5) ebenfalls einen konischen Bereich (4) aufweist, wobei zwischen den beiden konischen Bereichen an der Berührungsstelle ein spitzer Winkel (a) gebildet wird.

2. Behälternach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der spitze Winkel (a) zwischen der konischen Aufweitung (2) der Büchse (1) und dem konischen Bereich (4) des Deckels (3) 1-7° beträgt.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Behälter nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die konische Aufweitung (2) der Büchse (1) einen Winkel (ß) von 3-10° zur Mantellinie der Büchse (1) bildet.

4. Behälter nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der konischen Aufweitung (2) der Büchse (1)50-150 mm beträgt.

5. Behälter nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der konische Bereich (4) des Deckels (3) im Durchmesser so bemessen ist, dass der Deckelrand (6) im eingelegten Zustand 1-10 mm unterhalb des oberen Büchsenrandes (7) liegt.