DD151527A5 - METHOD OF TRANSPORTING AND STORING RADIOACTIVE MATERIALS - Google Patents
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Abstract
Description
β ^ *Q,a . -/I— Berlin, den 29. 9. 80β ^ * Q, a. - / I- Berlin, 29. 9. 80
AP G 21 G/220 934 GZ 57 482 25AP G 21 G / 220 934 GZ 57 482 25
Verfahren und Einrichtung zum Transport und zur Lagerung von Radioaktiven MaterialienMethod and device for transporting and storing radioactive materials
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Transport und zur Lagerung von radioaktiven Materialien, insbesondere von Reaktorbrennelementene Die Erfindung wird hauptsächlich für die Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente vor der Wiederaufbereitung verwendet*The invention relates to a method and a device for the transport and storage of radioactive materials, in particular of reactor fuel elements. The invention is used mainly for the intermediate storage of irradiated fuel elements prior to reprocessing.
Charakteristik d^r bekannten technischen LösungenCharacteristics d ^ r known technical solutions
Für die Zwischenlagerung bestrahlter Brennelemente sind schon verschiedene Lösungen vorgeschlagen worden. So ist es bekannt, die Brennelemente naß in einem Becken zu lagern oder sie in Transportbehältern unterzubringen. Im ersten Fall muß das Brennelementlager des Reaktors entweder zu diesem Zweck vergrößert oder eine gleichwertige Lagereinrichtung an einem geeigneten Ort aufgebaut werden* An solche Lager werden bezüglich Sicherheit, Überwachung und Handhabung die gleichen strengen Sicherheitsanforderungen gestellt, wie beim Reaktor selber. Im zweiten Fall gewährleisten die Transportbehälter bereits selber eine hinreichende Sicherheit« Sie werden an der Lagerstelle auch nicht geöffnet, so daß entsprechende separate Sicherheitsvorkehrungen an der Lagerstelle eingespart werden können» Muß aber eine größere Anzahl Brennelemente gelagert werden, so fallen die Investitionskosten der teuren Transportbehälter stark ins Gewicht.Various solutions have already been proposed for the temporary storage of irradiated fuel elements. Thus, it is known to store the fuel wet in a tank or to accommodate them in transport containers. In the first case, the fuel element bearing of the reactor must either be enlarged for this purpose or an equivalent bearing device must be set up at a suitable location. * The same strict safety requirements are imposed on such bearings with regard to safety, monitoring and handling, as with the reactor itself. In the second case, the transport containers already ensure their own safety «They are not opened at the depository, so that appropriate separate safety precautions at the deposit can be saved» If, however, a larger number of fuel storage must be stored, the investment costs of expensive transport containers fall sharply in the weight.
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Ziel der Erfindung ist es, eine wirtschaftliche und den Umweltschutzbedingungen entsprechende kompakte Lagerung und Überwachung von abgebrannten radioaktiven Brennelementen sowie deren gefahrlosen Transport zu gewährleisten«.The aim of the invention is to ensure a cost-effective and environmental protection conditions compact storage and monitoring of spent radioactive fuel elements and their safe transport.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu entwickeln, mittels derer eine kompakte Lagerung von abgebrannten radioaktiven Brennelementen möglich ist, die Überwachung und der Transport vereinfacht durchgeführt werden können und dabei abgesichert ist, daß das radioaktive Material hermetisch abgeschlossen und der Lagerbehälter vor chemischen Einflüssen weitestgehend geschützt ist.The object of the invention is to develop a method and a device by means of which is possible to a compact storage of spent radioactive fuel assemblies, the monitoring and the transport can be made simplified and is protected thereby, that the radioactive material is hermetically sealed and the storage container against chemical influences is largely protected.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß die radioaktiven Materialien in einem hermetisch verschließbaren, aus chemisch beständigem Material hergestellten Lagerbehälter eingeschlossen werden, daß der Lagerbehälter seinerseits in einen mechanischen, thermischen und Strahlungsschutz gewährleistenden Transportbehälter eingesetzt wird, daß letzterer zu einer Lagerstelle transportiert wird, und daß an der Lagerstelle der Lagerbehälter aus dem Transportbehälter entfernt und zur Lagerung in einem den Strahlungsschutz gewährleistenden Betonsilo eingebracht wird*The inventive method is characterized in that the radioactive materials are enclosed in a hermetically sealed, made of chemically resistant material storage container, that the storage container in turn is used in a mechanical, thermal and radiation protection ensuring transport container, that the latter is transported to a storage location, and that at the storage location the storage container is removed from the transport container and introduced for storage in a concrete silo ensuring the radiation protection *
In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist es vorteilhaft,In a further embodiment of the method, it is advantageous
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wenn nach dem Einbringen der radioaktiven Materialien in den Transportbehälter ein Deckel auf diesen aufgesetzt und er über ein Ventil unter Vakuum gesetzt wird, daß sodann zwei zwischen dem Deckel und der Behälteröffnung sich befindliche, umlaufende Lippen miteinander verschweißt werden, daß dann der Deckel zusätzlich mit dem Behälter verschraubt wird, und daß letzterer sodann mit einem Schutzgas unter Überdruck abgepreßt wird,,if, after the introduction of the radioactive materials in the transport container, a lid placed on this and he is placed on a valve under vacuum that then two between the lid and the container opening located, circumferential lips are welded together, that then the lid in addition to the Container is screwed, and that the latter is then pressed with an inert gas under pressure,
Ebenso ist es vorteilhaft, wenn zum Entfernen des Lagerbehälters aus dem Transportbehälter letzterer in einen Betonschacht versenkt wird, öa& nach Abheben des Transportbehälterdeckels ein Schutzbehälter unten geöffnet wird und der Lagerbehälter in den Schutzbehälter hineingehoben wird, worauf letzterer wieder geschlossen wird.Likewise, it is advantageous if for removing the storage container from the transport container the latter is sunk into a concrete shaft, and after lifting the transport container lid, a protective container is opened at the bottom and the storage container is lifted into the protective container, whereupon the latter is closed again.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal ist darin zu sehen, daß der Schutzbehälter vom Betonschacht abgehoben und auf die Öffnung dos Betonsilos aufgesetzt wird, und daß anschließend der Lagerbehälter in das Betonsilo abgesenkt wird, worauf der Schutzbehälter entfernt und das Betonsilo durch einen Deckel verschlossen wird» Es empfiehlt sich, daß der Lagerbehälter im Betonsilo durch eine natürliche Konvektionsströmung der Luft gekühlt wird« Empfehlenswert ist, daß zur Kühlung des Lagerbehälters Kühlluft im Kreislauf geführt wird und durch ein Wärmerohr, welches die Wärme nach außen abführt, abgekühlt wird» Zu beachten ist, daß die Dichtheit des Lagerbehälters durch Überwachung der Anwesenheit des Schutzgases in der Kühlluft kontrolliert wird«Another inventive feature is the fact that the protective container is lifted from the concrete shaft and placed on the opening dos concrete silos, and that then the storage container is lowered into the concrete silo, whereupon the protective container removed and the concrete silo is closed by a lid »It recommends It is recommended that the cooling of the storage container cooling air is circulated and cooled by a heat pipe, which dissipates the heat to the outside, "It should be noted that the storage tank in the concrete silo by a natural Konvektionsströmung the air Tightness of the storage container is controlled by monitoring the presence of the protective gas in the cooling air «
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie folgende Bauteile umfaßts einen Transportbehälter;The device according to the invention is characterized in that it comprises the following components a transport container;
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einen in diesen einschließbaren, hermetisch verschließbaren Lagerbehälter für die radioaktiven Materialien; einen Betonschacht zur Aufnahme des Transportbehälters beim Entladen des Lagerbehälters; einen Schutzbehälter zur Aufnahme und Oberführung des Lagerbehälters vom Betonschacht zur Lagerstelle, z. B8 eine Betonplatte und eine Anzahl Betonsilos zur Aufnahme der Lagerbehälter für die Lagerung, Vorteilhaft ist es, wenn der aus einem massiven Stahlzylinder bestehende, aus einem Stück geschmiedete Transportbehälter seitlich mit Kühlrippen versehen ist und an beiden Enden entfernbare Stoßdämpfer aufweist« Ebenso ist es vorteilhaft, wenn der einen rostfreien Stahlmantel aufweisende Lagerbehälter mit einem Deckel hermetisch verschlossen ist, daß am Deckel und am Mantelflansch je eine umlaufende Lippe angeordnet ist, und daß diese Lippen miteinander verschweißt sind»an enclosable, hermetically sealable storage container for the radioactive materials; a concrete shaft for receiving the transport container when unloading the storage container; a protective container for receiving and top management of the storage container from the concrete shaft to the bearing point, z. B 8 is a concrete slab and a number of concrete silos for holding the storage container for storage, It is advantageous if the consisting of a solid steel cylinder, forged from one piece transport container is laterally provided with cooling fins and removable shock absorbers at both ends. "It is also advantageous when the stainless steel shell having a storage container having a lid is hermetically sealed, that on the cover and on the Mantelflansch per each circumferential lip is arranged, and that these lips are welded together »
Es hat sich als günstig erwiesen, wenn der Lagerbehälter an den beiden Enden sowie am Außenumfang mit Rippen versehen ist.It has proved to be advantageous if the storage container is provided at the two ends and on the outer circumference with ribs.
Gegebenenfalls ist darauf zu orientieren, daß im Innern des Lagerbehälters Borstahlkästen angeordnet sind zur Aufnahme der radioaktiven Materialien«Where appropriate, it should be pointed out that boron-steel boxes are arranged inside the storage container for holding the radioactive materials «
Vorteilhaft ist es, wenn der Raum zwischen den Borstahlkästen mit Leichtmetall~Gußkörpern aufgefüllt ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Deckel zusätzlich mit dem Stahlmantel verschraubt ist, und daß der Lagerbehälter · mit einem Schutzgas unter Überdruck gefüllt ist. Ebenso ist es vorteilhaft, wenn das Betonsilo mit inneren Rippen versehen ist, welche zwischen die Rippen des Lagerbehälters hineinragenIt is advantageous if the space between the Borstahlkästen is filled with light metal ~ castings. Furthermore, it is advantageous if the lid is additionally bolted to the steel shell, and that the storage container · is filled with a protective gas under pressure. It is also advantageous if the concrete silo is provided with inner ribs which project between the ribs of the storage container
Enipfehlenswerterweise sollte der Lagerbehälter im BetonsiloNotably, the storage bin should be in the concrete silo
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durch Kühlluft gekühlt werden.be cooled by cooling air.
Ebenso ist es erfindungsgemäß, daß oberhalb der Betonsilos ein Rohrgitter zur Führung der Kühlluft angeordnet ist, daß das Rohrgitter mit einem Schutzgasdetektor in Verbindung steht, und daß mittels eines Abtastkontrollgerätes und durch letzteres betätigbare Ventile die Kühlluft irgendeines der Betonsilo selektiv dem Schutzgasdetektor zuführbar ist»It is also according to the invention that above the concrete silos a pipe grid is arranged to guide the cooling air, that the pipe grid is in communication with a shielding gas detector, and that by means of a Abtastkontrollgerätes and actuatable by the latter valves, the cooling air of any of the concrete silo is selectively fed to the shielding gas detector.
Da die Brennelemente nicht einzeln gehandhabt werden müssen, sondern quasi in "vorverpackter" Form hermetisch eingeschweißt im rostfreien Stahlzylinder zum Lager transportiert und hier aufbewahrt werden, ist die Aktivitätsüberwachung wesentlich einfacher.Since the fuel elements do not have to be handled individually, but hermetically sealed in the stainless steel cylinder transported to the warehouse and stored here virtually in "prepackaged" form, the activity monitoring is much easier.
Diese vereinfachten Lagerbehälter können leicht und preisgünstig hergestellt werden, da sie die sicherheits- und strahlungstechnischen Anforderungen während des Transportes für sich allein nicht erfüllen müssen« Für den Transport werden sie im Transportbehälter verpackt, der die sicherheitstechnischen Anforderungen optimal erfüllt« Die Brennelemente werden also in der Nähe des Reaktors in die Lagerbehälter gefüllt, worauf letztere verschweißt werden und ihrerseits in die Transportbehälter geladen werden« Nach dem Transport ins Zwischenlager werden die Transportbehälter geöffnet, damit die Lagerbehälter ausgeladen und zum eigentlichen Lagerort, z. Be einem Betonsilo, gebracht werden können. Während dieser Manipulation muß der Lagerbehälter mit einem "provisorischen" Strahlenschutzschild versehen werden, was zweckmäßigerweise durch Verwendung eines Schutzbehälters gewährleistet wird.These simplified storage containers can be easily and inexpensively manufactured, since they do not have to meet the safety and radiation requirements during transport by itself. For transport, they are packed in the transport container, which optimally meets the safety requirements Near the reactor filled in the storage container, whereupon the latter are welded and in turn are loaded into the transport container «After transport to the temporary storage, the transport containers are opened so that the storage containers unloaded and the actual storage location, eg. B e a concrete silo, can be brought. During this manipulation, the storage container must be provided with a "provisional" radiation shield, which is conveniently ensured by using a protective container.
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Der wichtigste Bestandteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist der Lagerbehälter«, Dieser erfüllt, zusammengefaßt, die folgenden Bedingungen:The most important component of the device according to the invention is the storage container. It fulfills, summarized, the following conditions:
Er istHe is
- einfach und kostengünstig,- easy and inexpensive,
- hermetisch verschlossen und nichtrostend,- hermetically sealed and stainless,
- so entwickelt, daß er im Transportbehälter Platz hat,- designed to fit in the transport container,
- mit einem temporären Strahlungsschutzschild versehen,- provided with a temporary radiation protection shield,
- in seiner Konstruktion dergestalt, daß die Wärmeabgabe an die Umgebung gewährleistet ist«- designed in such a way as to ensure the dissipation of heat to the environment «
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail in an embodiment with reference to the accompanying drawings. Show it:
Fig« I: einen Längsschnitt durch einen Transportbehälter mit darin untergebrachtem Lagerbehälter;1 shows a longitudinal section through a transport container with storage container accommodated therein;
Fige la: eine Detaildarstellung der Deckelbefestigung am Mantelflansch;Fig e la: a detailed view of the lid attachment to the casing flange;
Fig. 2ϊ einen Querschnitt nach der Linie II-II durch den Transportbehälter und den Lagerbehälter gemäß Fig. 1;Fig. 2ϊ shows a cross section along the line II-II through the transport container and the storage container of FIG. 1;
Fig« 3: schematisch den Transportbehälter, der für das Entladen des Lagerbehälters vorbereitet wird;Fig. 3: schematically shows the transport container being prepared for unloading the storage container;
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Fig. 4: schematisch den in einen Betonschacht hineingesetzten Transportbehälter und den auf letzteren aufgesetzten Schutzbehälter;4 shows schematically the transport container set into a concrete shaft and the protective container placed on the latter;
Fig« 5; schematisch das Herausheben des Lagerbehälters aus dem Transportbehälter und das Hineinziehen des Lagerbehälters in den Schutzbehälter;Fig. 5; schematically the lifting of the storage container from the transport container and pulling the storage container into the protective container;
Fig« 6ϊ schematisch den auf das zylindrische Silo des Zwischenlagers aufgesetzten Schutzbehälter und das Absenken des Lagerbehälters;6 schematically shows the protective container placed on the cylindrical silo of the intermediate storage and the lowering of the storage container;
Fige 7j schematisch den im Zwischenlager untergebrachten Lagerbehälter;Fig e 7j schematically the storage container housed in the temporary storage;
Fige 8: schematisch eine andere Ausführungsvariante eines Zwischenlagers mit darin plaziertem Lagerbehälter;Fig e 8 schematically another variant of an intermediate storage with placed therein storage container.
Fig. 9: einen Querschnitt durch ein Silo mit darin plaziertem Lagerbehälter undFig. 9: a cross section through a silo with storage container placed therein and
Fig« 10: einen Heliumdetektor zur Kontrolle der Dichtheit der Lagerbehälter«Fig. 10: a helium detector for checking the tightness of storage containers
Der in der Fig* 1 dargestellte Transportbehälter 17 besteht aus einem massiven Stahlzylinder 31, der eine hinreichende Abschirmung gegenüber Gammastrahlen gewährleistet. Der Transportbehälter 17 wird in einem Stück geschmiedet, so daß zwischen dem Stahlzylinder 31 und dem Behälterboden 32 nur eine .einzige Schweißnaht 33 erforderlich ist.The transport container 17 shown in Fig * 1 consists of a solid steel cylinder 31, which ensures adequate shielding against gamma rays. The transport container 17 is forged in one piece, so that between the steel cylinder 31 and the container bottom 32 only one .onezige weld 33 is required.
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Außerhalb des Stahlzylinders 31 sind Kühlrippen 34 angeordnet» Der Transportbehälter 17 ist mit einem sabotagesicheren und dicht schließenden Deckel 19 verschlossen. Zur Handhabung des Transportbehälters 17 sind an verschiedenen Stellen Tragzapfen 35 angebracht, und an beiden Enden des Transportbehälters 17 sind abnehmbare Stoßdämpfer 16 montiert.Outside the steel cylinder 31 cooling fins 34 are arranged »The transport container 17 is closed with a sabotagesicheren and tight-fitting lid 19. For handling the transport container 17 support pins 35 are mounted at various locations, and at both ends of the transport container 17 removable shock absorbers 16 are mounted.
Beim beschriebenen Transportbehälter 17 handelt es sich um eine Ausführung, die normalerweise mit zwölf Brennelementen beladen werden kann« Im vorliegenden Fall wird jedoch der Transportbehälter 17 mit einem Lagerbehälter 7 beladen. Dieser Lagerbehälter 7 weist einen rostfreien Stahlmantel 36 auf für sieben Druckwasserreaktorbrennelemente, Die Wanddicke des Stahlmantels 36 beträgt etwa 15 mm«, Der Deckel 1 des Lagerbehälters 7 ist mittels Schrauben 2 auf dem Stahlmantel 36 befestigt« Die vorstehenden Lippen 3 zwischen dem Deckelflansch 37 und dem Mantelflansch 38 sind miteinander verschweißt. Ober die Länge des Lagerbehälters 7 sind Rippen 4 angebracht, die die Wärmeabgabe an die Transportbehälter 17 beziehungsweise an die Umgebung gewährleisten. Am Boden 39 und am Deckel 1 sind Stahlrippen 5 angeschweißt, die versteifend wirken und ebenfalls der Wärmeabgabe dienen. Alle Rippen 4; 5 wirken außerdem zusätzlich als Stoßdämpfer bei einem Unfall,The described transport container 17 is an embodiment which can normally be loaded with twelve fuel elements. In the present case, however, the transport container 17 is loaded with a storage container 7. This storage container 7 has a stainless steel shell 36 for seven pressurized water reactor fuel, the wall thickness of the steel shell 36 is about 15 mm «, the lid 1 of the storage container 7 is fixed by means of screws 2 on the steel shell 36" The projecting lips 3 between the cover flange 37 and Sheath flange 38 are welded together. Over the length of the storage container 7 ribs 4 are attached, which ensure the heat transfer to the transport container 17 and to the environment. At the bottom 39 and the cover 1 steel ribs 5 are welded, which act stiffening and also serve the heat release. All ribs 4; 5 also act as a shock absorber in an accident,
Während des Verschweißens der Lippen 3 ist der Deckel 1 noch nicht am Stahlmantel 36 angeschraubt, damit die Schraubenbolzen 2 die Schweißung nicht behindern« Nach Aufsetzen des Deckels 1 wird der Lagerbehälter 7 zuerst durch das Füllventil 6 evakuiert. Der Außendruck preßt den Deckel 1 aufDuring the welding of the lips 3, the cover 1 is not bolted to the steel shell 36, so that the bolts 2 do not hinder the weld «After placing the lid 1, the storage container 7 is first evacuated through the filling valve 6. The external pressure presses the lid 1
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den Mantelflansch 38. Eine Dichtung 9 hilft, das Vakuum aufrecht zu erhalten, the jacket flange 38. A seal 9 helps to maintain the vacuum,
Nach dem Verschweißen der Lippen 3 werden die Schrauben 2 angebracht und angezogen. Der Behälter wird mit Helium bei einem Druck von ca* 6,86 kPa Oberdruck abgepreßt, und die Dichtheit des Behälters wird mit Schutzgasdetektoren, vorzugsweise mit Heliumdetektoren 40 (Fig4 10) kontrolliert. Der Überdruck im mit Helium gefüllten Behälter wird belassen, und über das Füllventil 6 wird ein Verschlußdeckel 8 aufgeschweißt« Der unter Druck stehende Lagerbehälter 7 ist damit hermetisch verschlossen.After welding the lips 3, the screws 2 are attached and tightened. The container is squeezed with helium at a pressure of about 6.86 kPa overpressure, and the tightness of the container is controlled with inert gas detectors, preferably with helium detectors 40 (Fig. 4 10). The pressure in the container filled with helium is left, and via the filling valve 6, a closure lid 8 is welded «The pressurized storage container 7 is thus hermetically sealed.
Sollte der Lagerbehälter 7 wieder geöffnet werden, sei es, weil er undicht geworden ist, oder weil die Brennelemente der Wiederaufbereitung zugeführt werden sollen, so werden die beschriebenen Operationen in der umgekehrten Reihenfolge ausgeführt. Der Verschlußdeckel 8 wird nach dem Abschleifen der Schweißnaht entfernt, der Heliumdruck aus dem Behälter abgelassen und das Vakuum hergestellt. Anschließend werden die Schrauben 2 entfernt, und die Schweißung der Lippe 3 wird abgeschliffen«,Should the storage container 7 be reopened, either because it has become leaky, or because the fuel assemblies are to be recycled, the operations described are performed in the reverse order. The cap 8 is removed after grinding the weld, drained helium pressure from the container and the vacuum produced. Then the screws 2 are removed and the welding of the lip 3 is abraded ",
Da der Lagerbehälter selber keinen hinreichenden Schutz gegen die Gamma~Strahlen gewährleistet, müssen alle Operationen beim Verschluß und beim öffnen fernbedient erfolgen können.Since the storage container itself does not provide adequate protection against the gamma rays, all operations must be carried out remotely on the shutter and when opening.
Im Lagerbehälter 7 sind die Brennelemente mit Borstahlkästen Il umgeben. Normalerweise ist der Lagerbehälter 7 immer trocken, aber der Abstand zwischen den Borstahlkästen 11In the storage container 7, the fuel elements are surrounded with Borstahlkästen Il. Normally, the storage container 7 is always dry, but the distance between the Borstahlkästen 11th
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und ihr Borgehalt gewährleisten die hinreichende Unterkritikalität auch beira Füllen mit Wasser» Der Raum zwischen den Borstahlkästen 11 ist mit scheibenförmigen Aluminium" Gußkörpern 10 aufgefüllt« Diese Aluminiura-Gußkörper 10 geben der Konfiguration beim Unfall eine große Stabilität, sie bremsen etwas die schnellen Neutronen, absorbieren etwas von den Gammastrahlen und leiten die Nachzerfallswärme der Brennelemente an die Lagerbehälterwandung ab.The space between the boron steel boxes 11 is filled with disc-shaped aluminum "castings 10" These aluminum castings 10 give the configuration in the accident a great stability, they slow down some of the fast neutrons, absorb some of the gamma rays and divert the Nachzerfallswärme of the fuel elements to the Lagerbehälterwandung.
Das Beladen und das Verschließen des Lagerbehälters 7 muß in geschützten und kontrollierten Räumen vorgenommen werden, am besten unmittelbar in der Nähe des Reaktors« Hier müssen euch die notwendigen fernbedienbaren Geräte vorhanden sein* Die Abmessungen des Lagerbehälters für sieben Druckwasserreaktorbrennelemente sind so gewählt, daß er im üblichen Transportbehälter, der normalerweise für zwölf Brennelemente Platz hat, gerade hineinpaßt« Der Lagerbehälter 7 wird also in den Transportbehälter 17 geladen und zum Zwischenlager transportiert. Während des Transportes werden alle sicher« heitstechnischen Vorschriften und Anforderungen, wie mechanische Festigkeit, thermische Eigenschaften und Strahlungsschutzbedingungen, vom Transportbehälter 17 erfüllt*The storage and closing of the storage tank 7 must be carried out in protected and controlled rooms, preferably immediately near the reactor. "The necessary remote-controlled equipment must be available to you. * The dimensions of the storage tank for seven pressurized water reactor fuel assemblies are selected so that it is suitable for use usual transport container, which usually has space for twelve fuel, just fits inside "The storage container 7 is thus loaded into the transport container 17 and transported to the temporary storage. During transport, all safety-related regulations and requirements, such as mechanical strength, thermal properties and radiation protection conditions, are met by the transport container 17 *
Das eigentliche Zwischenlager besteht aus einer Betonplatte 41, in welche zylindrische Vertiefungen oder Betonsilos 12 für die Lagerbehälter 7 eingelassen sind (Fig. 6, 7). Die Innenwände der Betonsilos 12 sind zweckmäßig mit einer Stahlauskleidung urahüllt.The actual intermediate storage consists of a concrete slab 41 into which cylindrical depressions or concrete silos 12 for the storage containers 7 are embedded (FIGS. 6, 7). The inner walls of the concrete silos 12 are suitably urahüllt with a steel lining.
Die Kühlung der Lagerbehälter 7 erfolgt durch freie Konvektion der Umgebungsluft* Die Zufuhr der Frischluft erfolgtThe cooling of the storage container 7 is carried out by free convection of the ambient air * The supply of fresh air takes place
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durch Kanäle 13 unterhalb der Lagerposition. Die erwärmte Luft steigt durch Schikanen 14, welche das Austreten der Gammastrahlen verhindern, durch den Betondeckel 15 ins Freie*through channels 13 below the storage position. The heated air rises through baffles 14, which prevent the escape of gamma rays through the concrete cover 15 into the open *
Die verschiedenen Stufen für das Entladen des Lagerbehälters 7 aus dem Transportbehälter 17 bis zum Plazieren im Zwischenlager sind in den Fig» 3 bis 6 veranschaulicht© Nach der Entfernung der Stoßdämpfer 16 und der Deckelbefestigung wird der Transportbehälter 17 in einen Betonechacht 18 hinuntergelassen (Fig„ 4). Oetzt wird der Deckel 19 abgehoben und aus dem Betonsilo 12 entfernt, so daß der Schutzbehälter 20 auf den Transportbehälter 17 gestellt werden kann» Nach seitlichem Herausziehen des Verschlußschiebers 21 aus dem Schutzbehälter 20 wird eine Hebeplatte 22, die im Innern de© Schutzbehälters angeordnet ist, hinuntergelassen und durch Drehen mit den Hebellaschen 23 des Lagerbehälters 7 verbunden» Der Lagerbehälter 7 wird in den Schutzbehälter 2o hochgezogen und der Verschlußschieber 21 wieder hineingestoßen* Der Schutzbehälter 20 schützt hinreichend gegen die Strahlung aus dem Lagerbehälter 7, so daß er aus dem Betonschacht 18 gehoben werden kann· Der Schutzbehälter 20 wird dann zur Lagerstelle transportiert« Dort ngelangt, wird er über die öffnung des Betonsilos 12 auf einen Zwischenring abgesetzt« Der Verschlußschieber 21 wird wieder herausgezogen und der Lagerbehälter 7 in das Betonsilo 12 hinunterge- · lassen (Fige 6)«, Die Hebeplatte 22 wird durch Verdrehen entkoppelt, und der Schutzbehälter 20 wird zusammen mit dem Zwischenring 24 entfernt. Letzterer dient dazu, den Lagerbehälter 7 beim Absenken in das Betonsilo 12 zu führen.The various stages for the unloading of the storage container 7 from the transport container 17 to for placing in the intermediate storage are shown in Figures "3 to 6 © illustrates After removal of the shock absorber 16 and the lid attachment of the transport container 17 is in a Betonechacht 18 go down (Figure" 4 ). Oetzt the lid 19 is lifted and removed from the concrete silo 12, so that the protective container 20 can be placed on the transport container 17 After lateral pulling out of the shutter 21 from the protective container 20 is a lifting plate 22, which is arranged in the interior de © protective container, let down and connected by turning with the lever tabs 23 of the storage container 7 »The storage container 7 is pulled up into the protective container 2o and the closure slide 21 again pushed * The protective container 20 protects sufficiently against the radiation from the storage container 7 so that it lifted from the concrete shaft 18 can be · the protective container 20 is then to the bearing transported "There ngelangt, it is deposited on the opening of the concrete silo 12 to an intermediate ring" the closing slide member 21 is pulled out again, and the storage container 7 hinunterge- in the cement silo 12 · blank (FIG e 6 ) «, The lifting plate 22 is twisted n decoupled, and the protective container 20 is removed together with the intermediate ring 24. The latter serves to guide the storage container 7 when lowering into the concrete silo 12.
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Die Position des Lagerbehälters 7 im Betonsilo 12 wird durch Längsrippen 25a der Auskleidung 25 gesichert, welche die im Beton entstehende Wärme an die Luftströmung abgeben« Die restliche im Beton entstehende Wärme wird durch zusätzliche frei zirkulierende Kühlluft in den Kanälen 28 en die Umgebung abgegeben* Das Kühlsystem verhindert einen unzulässigen Temperaturanstieg und die damit verbundene Dehydration des Betons,,The position of the storage container 7 in the concrete silo 12 is secured by longitudinal ribs 25a of the liner 25, which release the heat generated in the concrete to the air flow. "The remaining heat in the concrete is released by additional freely circulating cooling air in the channels 28 en the environment Cooling system prevents inadmissible temperature rise and the associated dehydration of the concrete ,,
Eine Umweltbelastung durch das Zwischenlager ist auf drei verschiedene Arten möglich: durch direkte Strahlung, durch Undichtheit der Brennstoffumhüllung kombiniert mit Beschädigung der Kühlluft durch die schnellen Neutronen, Gegen die direkte Strahlung (primäre Gammastrahlung, Neutronenstrahlung und sekundäre Gammastrahlung nach Neutroneneinfang) bildet die dicke Betonwand mit Borzusatz eine hinreichende Barriere» Die Dichtheit der Lagerbehälter 7 wird durch das Überwachungssystem mit Heliumdetektoren kontrolliert» Die Aktivierung der Luft kann weitgehend ungefährlich gehalten werden, wenn die Staubfreiheit der kalten Zuluft gewährleistet ist. Somit können keine Staubpartikel am Lagerbehälter 7 abgelagert, dort aktiviert und wieder von der Kühlluft mitgerissen werden.Environmental Hazards of the intermediate storage is possible in three different ways: combined with damage to the cooling air by the fast neutrons, against the direct radiation (primary gamma radiation, neutron radiation and secondary gamma radiation by neutron capture) by direct radiation, by U n tightness of the fuel cladding forms the thick Concrete wall with added boron a sufficient barrier »The tightness of the storage containers 7 is controlled by the monitoring system with helium detectors» The activation of the air can be kept largely harmless if the absence of dust from the cold supply air is ensured. Thus, no dust particles can be deposited on the storage container 7, activated there and entrained again by the cooling air.
Das Zwischenlager inklusive die Krananlagen können mit einer gewöhnlichen Halle überdeckt werden, welche den freien Austritt der Warsluft nicht behindern, aber den gewöhnlichen Schutz gegen atmosphärische Bedingungen (Seitenwind mit Staubzufuhr, Regen, Schnee) gewährleisten soll» Die massive Betonkonstruktion des Zwischenlagers bietet gegen alle me chaniechen Einwirkungen (Erdbeben, Flugzeugabsturz usw.) hin-The intermediate storage facility including the crane facilities can be covered with a normal hall, which does not hinder the free escape of the war air, but the usual protection against atmospheric conditions (crosswinds with dust, rain, snow) should ensure »The massive concrete construction of the interim storage offers against all me chaniechen effects (earthquake, plane crash, etc.).
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reichend Schutz»reaching protection »
Wie bereits erwähnt worden ist, wird die Dichtheit der Lagerbehälter 7 mit einem Heliumdetektor kontrolliert. Ein Gitter 26 von Plastikrohren ist über die Betondeckel 15 des Betonsilos 12 verlegt« Oe eine Abzweigung aus den Rohren in beiden Richtungen dringt in die Luftaustrittsöffnungen der Betondeckel 15 hinein, ohne aber den freien Luftaustritt zu beeinträchtigen« Ein zentrales Sauggebläse 27 sorgt für ständigen Unterdruck in den Rohren.As already mentioned, the tightness of the storage container 7 is controlled by a helium detector. A grid 26 of plastic pipes is laid over the concrete cover 15 of the concrete silo 12 "Oe a branch from the pipes in both directions penetrates into the air outlet openings of the concrete cover 15, but without affecting the free air outlet." A central suction fan 27 ensures constant negative pressure in the pipes.
Ein Abtastkontrollgerät 43 öffnet periodisch der Reihe nach je eines der Ventile 44 gegen das Sauggebläse 27 des Heliumdetektors 40 hin. Innerhalb eines Abtastzyklus kann somit ein defekter Lagerbehälter festgestellt werden. Ein solcher Behälter muß aus dem Betonsilo 12 entfernt werden und zum Belade- bzw, Entladeort zurücktransportiert werden. Lackage aus einem Lagerbehälter bedeutet noch keinen Aktivitätsaustritt, da im Zwischenlager unbeschädigte Brennelemente gelagert sind« Die Heliumfüllung der Lagerbehälter 7 schließt jede chemische Beschädigung der Brennelemente während der Lagerzeit aus*A scan control unit 43 periodically opens one of the valves 44 in sequence against the suction fan 27 of the helium detector 40. Within one sampling cycle, a defective storage container can thus be detected. Such a container must be removed from the concrete silo 12 and transported back to the loading or unloading. Lackage from a storage container does not mean any activity leakage, since undamaged fuel elements are stored in the interim storage facility «The helium filling of the storage container 7 excludes any chemical damage to the fuel elements during the storage period *
Der Brennstoff ist somit durch eine doppelte mechanische Barriere geschützt» Die zweite rein mechanische Barriere kann jedoch leicht zu einer weiteren Barriere gegen Stoffaustausch ausgebaut werden«, Bei dieser Variante gemäß Fig. sind die Luftkanäle im Betondeckel 15 weggelassen. Der Kühlluftstrom des Lagerbehälters 7, zusammen mit der Kühlluft des Betons aus den Kanälen 28, zirkuliert in einem geschlossenen Kreislauf« Die Rückkühlung erfolgt in zusätzlichenThe fuel is thus protected by a double mechanical barrier. However, the second purely mechanical barrier can easily be expanded into another barrier against mass transfer. In this variant according to FIG. 1, the air ducts in the concrete cover 15 are omitted. The cooling air flow of the storage container 7, together with the cooling air of the concrete from the channels 28, circulates in a closed circuit. "The recooling takes place in additional
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vertikalen Schächten 29 mit vertikalen Wärmerohren 30 mit oben angeordneten Wärmeaustauschern 45, Der Austritt der zirkulierenden Luft in die über dem Lager befindliche Werkhalle wird durch die einen Unterdruck erzeugenden Sauggebläse 27 des Leckageübenvachungssystems vermiedeneVertical ducts 29 with vertical heat pipes 30 with heat exchangers 45 arranged at the top. The outlet of the circulating air into the workshop above the warehouse is avoided by the vacuum-generating suction fan 27 of the leakage monitoring system
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