DD223853A1

DD223853A1 - Container zum transport radioaktiver stoffe

Info

Publication number: DD223853A1
Application number: DD26135184A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Standke; Rudolf Diersch; Manfred Weiss; Ferenc Gulyas; Ferenc Lorand; Janos Ozorai; Ferenc Takats
Original assignee: Freiberg Brennstoffinst
Priority date: 1984-03-05
Filing date: 1984-03-29
Publication date: 1985-06-19
Also published as: FR2560709A1; HU191255B; DE3507503A1; GB8504591D0; GB2154929A; JPS60205399A; FI850750L; HUT38002A; FI850750A0

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Container zum Transport radioaktiver Stoffe unter besonderer Beruecksichtigung der Anpassungsfaehigkeit an hohe Sicherheitsnormative. Erzielt werden soll ein Container, der materialsparend ausgefuehrt ist und in fertigungstechnisch einfacher Bauweise hergestellt wird. Die Aufgabe besteht darin, dass der Container eine hohe Durchstossfestigkeit, ein gutes Energieabsorptionsverhalten, Bestaendigkeit gegen Feuereinwirkung und eine ausreichende Strahlenabschirmung in sich vereint. Erfindungsgemaess besteht der Container aus einem inneren und aeusseren Blech mit einer dazwischen liegenden variierbaren Schicht aus einem Gemisch aus Kunstharz und Kies als Fuellstoff.

Description

Titel der Erfindung

Container zum Transport radioaktiver Stoffe

Anwendungsgebiet der Erfindung

'Die Erfindung "betrifft einen Container zum Transport radioaktiver Stoffe unter "besonderer Berücksichtigung der Anpassungsfähigkeit an hohe Sicherheitsnormative,

Charakteristik der "bekannten technischen Lösungen

Zur Uutzung radioaktiver Stoffe für technologische Prozesse und zur Abholung von Reststrahlern oder . ^; entstandener radioaktiver Abfälle ist der Einsatz von-, Containern zur Transportdurchführung erforderlich.

Diese Container besitzen in Abhängigkeit von Zustand, Huklidzusammensetzung, Menge und weiteren Kenngrößen der Stoffe und Strahlung sehr vielfältige Bauformen,

Zusätzlich unterliegen diese Container bei erforderlicher Einstufung in erhöhte Sicherheitskategorien hohen Anforderungen zur Gewährleistung der Sicherheit, die u. a, durch Tests nachzuweisen sind.

Die Streubreite der Bedingungen führte zu vielfältigen Bauformen, ohne daß eine eindeutige Gruppenbildung möglich ist.

Häufig wird die massive Bauweise angewendet, wobei z, B,. zur Verbesserung des Wärmeübergangs, des Korrosionsschutzes, der Strahlenabschirmung und zum Erzielen anderer

Wirkungen zusätzliche Schichten aus unterschiedlichen Werkstoffen: an der Innen- bzw, Außenseite der massiven . Containerwand angeordnet sein können«. . Beispielsweise -wird in der PS-GB 1311069 ein Transportbehälter beschrieben, dessen massive Wand aus einem· Werkstoff hoher Pichte für die Abschirmung derjn -Strahlen und einer dünnen Schicht, aus einem wasserstoffhaltigen Werkstoff' für die .Heutronenabschirmung besteht. Die., DE-OS 301 2256. zeigt einen Transportbehälter mit . . einer massiven Strahlenabschirmwand, die sowohl' innen' als auch außen mit Schichten aus neutronenabsorbierenden sowie korrosionsbeständigen Werkstoffen umhüllt ist. Die PS-GB^; 1,220027,. PS-US 3731102 und :die DE-GS 2817193 '· enthalten jeweils Transportbehälter für radioaktives Material, bei denen die massive. Strahlenabschirmschicht ' aus technologischen Gründen vor einem inneren und einem äußeren Mantel eines anderen Werkstoffes, eingeschlossen wird, 'wobei keine Verbindung zwischen den einzelnen ·;. Schichten besteht, ; " ' ;.

In der DE-OS 3047458 wird ein Transportbehälter offenbart, dessen Wand aus mehreren massiven.Schichten unterschiedlicher Werkstoff e gebildet wird, wobei die Werkstoffe der Schichten von außen nach_:innen in der elektrochemischen 'Spannungsreihe immer edler werden. Zwischen den einzelnen Schichten besteht keine Verbindung. Meist ergibt sich die massive Bauart bereits durch die notwendige Strahlenabschirmung für starke Strahler/ Diese Container,besitzen dann meist eine gute Durchstoßfestigkeit, haben aber schlechte. Dämpfungseigenschaften beim Unfall und sind'teilweise empfindlich gegen die Wirkung von Peuer,.... ' -_:; , " - . / ' Andere Bedingungen ergeben sich bei Containern für radio-, .aktive Rückstände mit großem Volumen und mittlerem Strahlenpegel,. Diese-Container könnten aus Abschirmungsgründen, leichter gebaut, d. h. die Wände dünner dimensioniert '

werden. Die geringen Wanddicken solcher Container sind aber in hohem Maße durch'punktförmige Belastung, wie mit der Fallprüfung auf einen Dorn festgelegt, durchstoßgefährdet , so daß die Möglichkeit der Reduzierung nicht auszunutzen ist und die massive Bauweise dennoch angewendet werden muß. ' . . Die Herstellung von Transportbehältern massiver Bauweise ist mit einem hohen Einsatz v;ertvoller Materialien verbunden und erfordert aufwendige Fertigungsverfahren und -ausrüstungen. ,

Ziel der Erfindung ' ; ·

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Container .; zum- Transport radioaktiver Stoffe zu schaffen, der neben: einer materialsparenden und fertigungstechnisch einfachen Bauweise hohe Sicherheitsnormative erfüllt. . \

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe besteht darin, einen Container zu schaffen, der "hohe Durchstoßfestigkeit, ein gutes Energieabsorptionsverhalten, Beständigkeit gegen Feuereinwirkung und eine ausreichende Strahlenabschirmung in sich vereint, Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wandaufbau aus einem äußeren Blech und einem inneren Blech sowie aus einer dazwischen liegenden,variierbaren Schicht aus einem Gemisch aus Kunstharz und Füllstoff aus Kies besteht, wobei die variierbare Schicht im plastischen Zustand zwischen-das äußere und innere Blech sowie über einem Boden eingefüllt, an den Innenwänden dauerhaft verklebt, ausgehärtet und die Öffnung verschlossen ist. Die wesentlichen Vorteile der Erfindung bestehen darin,. daß durch die Kombination von verschiedenen Kunstharzen und/oder Kiesarten (z. B. Quarz, Borcarbid, Metallkugeln) eine große Variationsbreite zur Berücksichtigung von

. strahlungsphysikalischen, mechanischen und fertigungste/chno logischen Anforderungen'-in "Übereinstimmung, gebracht · werden können. Die Vorteile bestehen weiterhin darin, daß durch die synthetisch entwickelte,: innen an die Bleche· ; angeklebte Schicht: eine Hülle hoher Festigkeit entsteht, die wesentlich bessere Eigenschaften aufweist, als eine äquivalente .Stahlschicht gleicher Masse, Des weiteren ist von Vorteil,'^;daß Container der. vorgeschlagenen-Bauart ,gegenüber massiven Körpern' bei höchsten Belastungen, ,wie : mit der 9 m-Fallprüfung festgelegt, deformationsfähiger sind und die: damit die Dichtheit und Unversehrtheit der Ladung besser schützen,' ohne daß aufwendige Stoßabsorber

.zusätzlich erforderlich sind/Der Herstellungsaufwand der Container kann, gegenüber anderen Bauart en erheblich ' gesenkt Werden. Insgesamt werden in günstiger Weise Öko- nomische und sicherheitstechnisehe Vorteile kombiniert, .

Ausführungsbeispiel ' . ' ' :/ .

Die. Figur zeigt, einen Container im Längsschnitt mit einem vergrößerten Ausschnitt seines Wandaufbaus, /

•Die typische Ausführung eines Containers besteht aus einem· Mantel 1 und den mit diesem verschraubten Deckeln.2. Der Mantel besit-zf den Bodenflansch 3, den oberen Flansch 4, das innere Blech 5 und das äußere Blech 6. Der'innere. .Freiraum zwischen den Bauteilen des Mantels 1, der während . der. Vorfertigung entsteht, bildet die Form für die aus .einem Kunstharz-Eies-Gemisch variierbare Schicht 7,

- · . ^: . ' \ '' . . '

- Sin Deckel 2 .besteht aus zwei Blechscheiben S, dem Ring und der variierbaren Schicht 7 aus Kunstharz-Kies-Gemisch, die zwischen den Bauteilen des Deckels 2 eingeschlossen, ist. Die variierbare Schicht 7 ist durch einen Kunstharz-. film 10 mit den Bauteilen der Vorfertigung dauerhaft verklebt. Die Auswahl der Schichtdicke und Stoffkomponenten des Kunstharz-Kies-Gemisches für die Schicht 7 wird durch

Rechnungen aus den gegebenen -Daten bestimmt und praktisch durch Versuche an Modellen überprüft.

Das Gemisch für die Schicht 7 des Originalcontainers wird in den ermittelten Rezepturen hergestellt und im plastischen Zustand in die vorgegebenen Freiräume des Mantels 1 und der Deckel 2 eingebracht. An Ort und Stelle erfolgt über den Kunstharzfilm'10 die Verklebung mit den ' Innenwänden bei gleichzeitiger Aushärtung unter entsprechender Wärmebehandlung· Nach Füllung oder Aushärtung des Gemisches kann die Füllöffnung des Mantels 1 mit einem zusätzlichen Ring oder Deckspachtel verblendet werden.

Die Füllung eines Deckels 2 mit Kunstharz-Kies-Genii seh erfolgt vor der Endmontage mit einer als Abschluß ausgewählten - Blechscheibe 8. Zur Verklebung wird diese vorher auf der Innenseite mit einem Kunstharzfilm 10 versehen. .

Die Vorteile der Ausführung bestehen darin, daß zielgerichtet durch Beeinflussung der Rezeptur und die Auswahl verschiedener .St off komponenten der-auch geometrisch yari-« ierbaren Schicht 7 mehrere Bedingungen,,die an Container . gestellt werden, gleichzeitig erfüllbar sind. ' '.'

Man kann relativ dünne Stahlbleche verarbeiten und die... zusätzlichen Festigkeiten, die zur· Verhinderung von Durchstoßverletzungen der inneren Wand benötigt werden, mit einer Schicht 7 aus Kunstharz-Kies-Gemisch erzielen, die deshalb besonders vorteilhaft ist, 'weil sie,nicht nur eingefüllt, sondern zusätzlich mit den Innenflächen der sie umgebenden Wände verklebt ist, Auch Teilverletzungen. des äußeren Stahlmantels sind unbedenklich, weil diese Verletzungen wegen der Verklebung und Aushärtung des Gemisches nicht zum Verlust der Schicht 7 an anderer .Stelle führt. '-..

Durch die Wahl verschiedener Kunstharze und/oder Kiesarten

ist es möglich, bewußt spezielle Strahlenarten (z. 3. Neutronen) vorzugsv\/eise zu absorbieren und eine- Dämmung bei -Feuereinwirkung zu erreichen. ' , "

Hervorzuheben sind auch das verbesserte Snergieabsorptionsverhalten ζ . B. bei der 9 m-Fallprüfung, das zu einer Verringerung der Stoßkräfte und demzufolge zur stärkeren · ,Schonung der .Containerladung führt. . ,Der Fertigungsablauf wird positiv beeinflußt, 'weil das 'Einfüllen des': plastischen. Gemisches auch in komplizierten .Formen erfolgen kann. : ' :

,Der Materialaufwand für Stahl wird gesenkt. Das bedingt eine "Verringerung der Masse und davon beeinflußt auch der

"Transportkosten. - ' - · ^;

Claims

Erfindungsanspruch . . -

Container zum Transport radioaktiver Stoffe mit einer Hülle' aus mehreren Baustoffen dadurch gekennzeichnet, daß die Containerwand aus einem äußeren Blech (6) und einem inneren Blech (5) sowie aus einer dazwisehen liegenden variierbaren "Schicht (7) aus einem Gemisch aus Kunstharz und Pullstoff aus Kies besteht,'.wobei die variierbare Schicht (7) im plastischen .Zustand--zwischen, das äußere Blech (6) und das innere Blech (5) über einem Boden (3) oder in eine Form zwischen dem Ring;C9).über der Blechseibe (8) eingefüllt, an den Innenflächen über den Kunstharzfilm (TO)- dauerhaft verklebt, durch Wärmebehandlung ausgehärtet und die benutzte Öffnung verschlossen oder verblendet ist,

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