DD245077A1

DD245077A1 - Behaeltersystem zum abgeschirmten transport radioaktiver abfaelle

Info

Publication number: DD245077A1
Application number: DD28485585A
Authority: DD
Inventors: Thomas Stenzel; Andreas Friske
Original assignee: Bergmann Borsig Veb
Priority date: 1985-12-20
Filing date: 1985-12-20
Publication date: 1987-04-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Behaeltersystem zum abgeschirmten Transport radioaktiver Abfaelle unterschiedlicher Art und Radioaktivitaet aus Kernkraftwerken und anderen kerntechnischen Einrichtungen unter Einsatz einer minimalen Anzahl effektiv ausgelasteter Behaelter. Das Behaeltersystem wird durch Kombination von Einzelelementen im Baukastensystem, das in seinen Abschirmeigenschaften und Innenmassen den zu transportierenden radioaktiven Abfaellen angepasst wird, speziell fuer den Transport genormter Faesser mit radioaktiven Abfaellen unterschiedlicher Radioaktivitaet ausgelegt. Zur stufenweisen Variation der Abschirmung wird nur eine minimale Anzahl unterschiedlicher Bauelemente (Aussenmantel, mehrere konzentrische Abschirmringe, oberer und unterer Abschirmdeckel) benoetigt. Fuer den Transport hoeheraktiver Abfaelle kann das Behaeltersystem durch einen zusaetzlichen Abschirmring und zusaetzliche Deckelverstaerkungen, von radioaktiven Sorptionsmitteln durch einen speziellen Behaelterdeckel und separaten Behaelterinnentopf und von langen Abfallteilen durch Kopplung mehrerer Behaelterringsektionen modifiziert werden. Fig. 1

Description

j In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Behältersystem durch Einsatz eines zusätzlichen inneren

Abschirmringes und einer zusätzlichen Deckelverstärkung, beides vorzugsweise aus Blei mit Stahlmantel, unter Verkleinerung des Nutzvolumens für den Transport von S6-Abfällen geringer thermischer Leistung (unter 10"⁴W · g~^r Abfall, Äquivalentdosisleistung bis 100Sv · h"¹ in 0,1 m von der unabgeschirmten Oberfläche der Abfallverpackung) in genormten Verpackungen (z.B. 50-I-oder 100-l-Faß) modifiziert werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das

( Behältersystem mit Hilfe eines speziellen oberen Behälterdeckels mit Filtersystem und Schutzplatte sowie eines separaten

j Behälterinnentopfes mit Filterschicht auf einfache und schnelle Art für den Transport radioaktiver Sorptionsmittel umgerüstet

werden.

In einer zusätzlichen Ausgestaltung der Erfindung kann durch Kopplung mehrerer Ringsektionen des Behältersystems (Außenmantel und Abschirmringe) mit Hilfe spezieller Kopplungsringe und durch Aufsetzen der Abschirmdeckel an den Enden

j dieser Anordnung ein Großbehälter für den Transport langer bzw. sperriger radioaktiver Abfallteile aufgebaut werden.

j Das Behältersystem wird mit an sich bekannten Hilfssystemen, wie z. B. Faßgreifer, Deckelverriegelungsvorrichtungen,

Zentriervorrichtungen usw. versehen.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Aüsführungsbeispieles näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Figur 1: Schematischer Aufbau des Transportbehälters für eine Einsatzvariante zum Transport radioaktiver Abfälle in einem

genormten 200-l-Faß (Strahlenschutzgruppe S4)

j Figur 2: Anordnung der Einzelelemente für verschiedene Einsatzvarianten des Behältersystems.

Figur 3: Schematischer Aufbau des Transportbehälters für eine Einsatzvariante zum Transport radioaktiver Abfallteile größerer Länge.

Das Grundelement des Behältersystems ist ein zylindrischer Außenmantel 1, vorzugsweise aus Stahl mit Deckelflanschen 2 und angeschweißten Tragzapfen 3 (Fig. 1). Die konzentrischen Abschirm ringe 4,5,6 werden jeweils in den Außenmantel 1 eingesetzt und mittels Halterungsbolzen 7 in Höhe der Tragzapfen 3 befestigt. Oberer Abschirmdeckel 8 und unterer Abschirmdeckel 1 sowie die Abschirmringe 4, 5, 6 sind mit an sich bekannten Verriegelungs- und Dichtungselementen 12 (z.B. DD-PS 160380) versehen, die einen dichten und mechanisch stabilen Verschluß des Behälters gewährleisten. Der obere Abschirmdeckel 8 ist bei der Einsatzvariante entsprechend Fig. 1 in an sich bekannter Weise mit einer zentralen Bohrung 9 für die Durchführung eines • .. Faßgreifers 13 versehen, die während des Transportes mit einer Schutzhaube 10 verschlossen wird,-

Das Behältersystem kann je nach Radioaktivität und Zustand der zu transportierenden radioaktiven Abfälle in seinen Abschirmeigenschaften und in seinem Aufbau verändert werden. Die hierbei möglichen Einsatzvarianten zeigen Fig.2a-f. Für den Transport des überwiegenden Anteils der in Kernkraftwerken anfallenden radioaktiven Abfälle (bis Strahlenschutzgruppe S5, d.h. max. 4 · 10⁴GBq · m"³ bzw. Äquivalentdosisleistung bis 1 Sv · h"¹ in 0,1 m von der unabgeschirmten Oberfläche der Abfallverpackung) sind-nw-drei unterschiedliche Abschirm ringe 4, 5, 6 erforderlich, ein äußerer Abschirm ring 4, vorzugsweise aus Stahl, ein äußerer Abschirmring 5, vorzugsweise aus Blei.mit Stahlmantel und ein innerer Abschirm ring 6, vorzugsweise aus Blei mit Stahlmantel, sowie je zwei obere und untere Abschirmdeckel 8 und 11 gleicher Stärke unterschiedlichen Materials (Stahl bzw. Blei mit Stahlmantel). Dabei ist der Innenraum des jeweiligen Transportbehälters mindestens für die Aufnahme eines genormten 200-l-Fasses 14 ausgelegt, bei Weglassen des inneren Abschirm ringes 6 auch für eine Primärverpackung bis zu 800 m Durchmesser.

Der Wechsel der Abschirmringe 4, 5, 6 erfolgt auf einfache und schnelle Art mit Hilfe an die Ringe angeschweißter Tragösen durch übliche Hebezeuge (in Fig. 1-2 nicht dargestellt). Beladung, Transport und Entladung des Behältersystems erfolgten in an sich bekannter Weise wie für ähnliche Systeme, z. B. durch Beladen von unten bei abgelegtem unteren Abschirmdeckel 11 mittels Faßgreifer 13 und durch Entladen nach unten über eine Versturzeinrichtung oder mittels Faßgreifer 13 in untertägige Hohlräume (in Fig. 1-2 nicht dargestellt). Für den Transport höherradioaktiver Abfälle (unterer S 6-Bereich: Äquivalentdosisleistung 1-100Sv · h~¹ in 0,1 m von der unabgeschirmten Oberfläche) geringer thermischer Leistung (max. 10"⁴W · g~¹), der erfahrungsgemäß sehr viel seltener erforderlich ist, erfolgt eine Ausstattung des Behältersystems mit einem zusätzlichen inneren Abschirmring 15, und mit zusätzlichen Deckelverstärkungen 16, beides vorzugsweise aus Blei mit Stahlmantel (Fig.2e). Das verbleibende nutzbare Innenvolumen von ca. 100dm³ steht für eine entsprechende Primärverpackung 17 für höheraktive Abfälle zur Verfugung. _f

Durch Verwendung eines an sich bekannten speziellen Behälterinnentopfes mit Filterschicht 18 und eines oberen Behälterdeckels mit Filtersystem 19 kann das Behältersystem zum Transport verbrauchter radioaktiver Sorptionsmittel umgerüstet werden (Fig.2f).

Durch die Kopplung mehrerer, entsprechend der Radioaktivität der Abfallteile vorbereiteter Ringsektionen (Außenmantel 1 und Abschirmringe 4,5,6) mit Hilfe von Kopplungsringen 20 und Aufsetzen des oberen und unteren Abschirmdeckels 8 und 11 an den Enden dieser Anordnung kann ein Großbehälter zum Tranport langer bzw. sperriger radioaktiver Abfallteile 21 aufgebaut werden (Fig.3). Die Arretierung der Abfallteile 21 erfolgt, wenn erforderlich durch Einbauten in den Großbehälter, z.B. durch Distanzgitter oder Einsatzrohre 22. Mit dem Großbehälter kann z. B. der Transport aktivierter Kerneinbauten, wie Absorberstäben u.a. im unzerlegten Zustand erfolgen. Weitere Ergänzungen des Behältersystems durch zusätzliche Bausteine sind möglich.

Claims

Patentanspruch:

1. Behältersystem zum abgeschirmten Transport radioaktiver Abfälle durch Kombination von Einzelelementen, gekennzeichnet dadurch, daß es in seinen Abschirmeigenschaften und Innenmaßen in kurzer Zeit den zu transportierenden radioaktiven Abfällen angepaßt werden kann und dabei insbesondere für den Transport genormter Abfallverpackungen mit radioaktiven Abfällen unterschiedlicher Radioaktivität zur stufenweisen Variation der Abschirmeigenschaften des Transportbehälters geeignet ist, und mindestens aus einem Außenmantel (1), vorzugsweise aus Stahl, mit Deckelflanschen (2) und Tragzapfen (3), mehreren am Außenmantel (1) zu befestigenden konzentrischen Abschirmringen (4, 5, 6) unterschiedlichen Durchmessers und Materials, vorzugsweise aus Stahl oder Blei mit Stahlmantel, sowie je einem oberen Abschirmdeckel (8) und einem unteren Abschirmdeckel (11) gleicher Dicke, wahlweise aus Stahl bzw. aus Blei mit Stahlmantel, besteht und mit an sich bekannten Hilfssystemen, wie Faßgreifer (13), Deckelverriegelungsvorrichtung (12) komplettierbar ist.
2. Behältersystem nach Anspruch !,gekennzeichnet dadurch, daß es durch den Einsatz eines zusätzlichen inneren Abschirmringes (15), vorzugsweise aus Blei mit Stahl mantel, und einer zusätzlichen Deckelverstärkung (16), vorzugsweise aus Blei mit Stahlmantel, für den Transport verpackter radioaktiver Abfälle der Strahlenschutzgruppe S 6 mit geringer thermischer Leistung (bis 10"⁴W · g~¹ bei Äquivalentdosisleistungen bis 100Sv · h~¹ in 0,1 m von derunabgeschirmten Oberflächejjer Abfallverpackung) modifizierbar ist.
3. Behältersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß es mittels eines speziellen oberen Behälterdeckels mit Filtersystem und Schutzplatte (19) und eines separaten Behälterinnentopfes mit Filterschicht (18) für den Transport radioaktiver Sorptionsmittel geeignet ist.

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Behältersystem zum abgeschirmten Transport'radioaktiver Abfälle unterschiedlicher Art und Radioaktivität aus Kernkraftwerken und anderen kerntechnischen Einrichtungen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die beim Betrieb von Kernkraftwerken und anderen kerntechnischen Einrichtungen, z. B. zur Produktion und Anwendung von Radionukliden, anfallenden radioaktiven Abfälle werden in international üblicher Praxis zu zentralen Zwischen- bzw. Endlagern oder zu Abfallbehandlungsanlagen transportiert. Aufgrund des sehr breiten Radioaktivitätsspektrums, der unterschiedlichen Abmessungen und der unterschiedlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften der radioaktiven Abfälle wurde für den Transport eing Vielzahl unterschiedlicher Behältersysteme entwickelt (z. B. DD-WP 110135, DD-AP 153265, DE-OS 2836955). Ein entscheidender Nachteil dieser Lösungen besteht in der Vielfalt gesonderter Behältersysteme je nach Radioaktivität, Abfallart und-abmessung, die zwar mit Zusatzabschirmungen versehen werden können (z.B. DE-OS 3008992, DE-OS 2952-168), aber trotzdem nicht universell einsetzbar sind. Als Abfallprimärverpackung für stückige oder schüttfähige radioaktive Abfälle kleinerer Abmessung haben sich zwar schon genormte Fässer (z.B. 100-l-Faß, 200-l-Faß) bewährt, jedoch kommen für den Transport dieser Fässer wiederum verschiedene Behältersysteme zum Einsatz in Abhängigkeit von der Radioaktivität der zu . transportierenden Abfälle.

Die Vielzahl unterschiedlicher, im allgemeinen nur in kleinen Serien hergestellter Behältersystemeführt zu hohen Kosten für den Transport der radioaktiven Abfälle und zu einer mangelhaften Ausnutzung des Transportvolumens, da die Einzelsysteme oft kapazitätsmäßig nicht ausgelastet sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, radioaktive Abfälle unterschiedlicher Art und Radioaktivität unter Einsatz einer minimalen Anzahl effektiv ausgelasteter Behälter zu transportieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein universelles Behältersystem zu entwickeln, mit dem alle in einem Kernkraftwerk und fast alle in anderen kerntechnischen Einrichtungen anfallenden radioaktiven Abfälle unterschiedlicher Art und Radioaktivität (jedoch in ihrer Radioaktivität unterhalb der Grenze für einen Typ-B-Behältertransport) unter Einhaltung der internationalen Richtlinien und der nationalen Gesetze für den öffentlichen Transport radioaktiver Stoffe transportiert werden können. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Behältersystem durch Kombination von Einzelelementen im Baukastensystem so aufgebaut wird, daß die Transportbehälter in ihren Abschirmeigenschaften und Innenmaßen in kurzer Zeit den zu transportierenden radioaktiven Abfällen angepaßt werden können.

Das Behältersystem wird insbesondere für den Transport genormter Fässer (z. B. 200-l-Fässer) mit Abfällen unterschiedlicher Radioaktivität bis zur Strahlenschutzgruppe S 5 (Äquivalentdosisleistung bis 1 Sv h"¹ in 0,1 m von derunabgeschirmten Oberfläche der Abfallverpackung) vorgesehen. Dabei werden die Einzelelemente des Behältersystems von Stärke und Material her so ausgelegt, daß zur stufenweisen Variation der Abschirmeigenschaften des Transportbehälters nur eine minimale Anzahl schnell auswechselbarer unterschiedlicher Elemente benötigt wird, bestehend aus einem Außenmantel, vorzugsweise aus Stahl, mit Deckelflanschen und angeschweißten Tragzapfen, mehreren am Außenmantel zu befestigenden konzentrischen Abschirmringen unterschiedlichen Durchmessers und Materials, vorzugsweise aus Stahl oder aus Blei mit Stahl mantel, sowie je einem oberen und einem unteren Abschirmdeckel gleicher Dicke, wahlweise aus Stahl bzw. aus Blei mit Stahlmantel, wobei der obere Abschirmdeckel zusätzlich mit einem an sich bekannten Faßgreifer versehen werden kann.