DD262505B1 - TRANSPORT CONTAINERS FOR RADIOACTIVE SUBSTANCES HIGH ACTIVITY - Google Patents
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Abstract
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter für den γ-strahlensicheren Transport radioaktiver Stoffe, insbesondere mit hoher Aktivität, die als Ladegut in geschlossenen Behältern oder als festes Schüttgut in kerntechnischen Anlagen anfallen, nach verschiedenen Be- bzw. Entladevarianten umgeschlagen oder gespeichert sowie zwischen Füll- und Entleerstellen mit hoher Transportsicherheit zu transportieren sind.The invention relates to a transport container for γ-radiation-safe transport of radioactive materials, in particular with high activity incurred as cargo in closed containers or as solid bulk in nuclear facilities, handled or stored for various loading and unloading or stored between filling and emptying to be transported with high transport safety.
Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art
Bei bekannten Transportbehältern für radioaktive Stoffe hoher Aktivität in dichten Behältern, wie z. B. die Lösung gemäß DD-WP 222997, sind im Bereich der Be-/Entladeöffnungen Strahlenschutzvorrichtungen angeordnet. Innerhalb der Strahlenschutzvorrichtung ist eine Hub-/Schwenkvorrichtung zur Entnahme bzw. zum Einsetzen des Strahlenschutzdeckels angeordnet. Mit dieser Hub-/Schwenkvorrichtung wird der Strahlenschutzdeckel aus der Beladeachse des Transportbehälters heraus- bzw. eingeschwenkt. In diesem Bereich muß zusätzlich eine Hubvorrichtung für das Umschlagen des Ladegutes montiertIn known transport containers for radioactive substances of high activity in tight containers, such. B. the solution according to DD-WP 222997, radiation protection devices are arranged in the loading / unloading. Within the radiation protection device, a lifting / pivoting device for removal or for insertion of the radiation protection cover is arranged. With this lifting / pivoting device, the radiation protection cover is pivoted out of the loading axis of the transport container. In this area, a lifting device for handling the load must be mounted in addition
Nachteilig wirkt sich aus, daß eine zusätzliche Strahlenabschirmvorrichtung vorhanden sein muß, um den Strahlenschutz für das Bedienpersonal einzuhalten.A disadvantage is that an additional Strahlenabschirmvorrichtung must be present in order to comply with the radiation protection for the operator.
Die Hub-/Schwenkvorrichtung muß im Aufbau so ausgeführt sein, daß fernbedient das Wiedereinsetzen des Strahlenschutzdeckels auch aus der seitlichen Ausschwenklage möglich ist. Das erfordert einen komplizierten Vorrichtungsaufwand.The lifting / swiveling device must be designed in such a way that the remote-controlled re-insertion of the radiation protection cover is also possible from the side Ausschwenklage. This requires a complicated device overhead.
Weiter ist nachteilig, daß die Strahlenschutzvorrichtung und die Hub-/Schwenkvorrichtung aufeinander abgestimmt sein müssen, weil diese den gleichen Funktionsraum benötigen.Another disadvantage is that the radiation protection device and the lifting / pivoting device must be coordinated with each other, because they require the same functional space.
Im WP-DD 211 699 wird ein Transportbehälter für Strahlenquellen mit einem durchgehenden Ladekanal und drehbarem Magazin vorgeschlagen, in dem exzentrisch und parallel zur Drehachse mehrere Magazinkanäle angeordnet sind. Die Be-oder Entladung der gesamten Magazintrommel wird in einer Heißen Zelle vorgenommen, während die der strahlensicher verschlossenen Magazinkanäle einzeln durch Ladestangen erfolgt, indem über eine zentrisch angeordnet Schaltwelle die Magazintrommel in die entsprechende Position des Ladekanales gedreht wird. Der Ladekanal ist durch Stopfen strahlensicher verschließ- und die Magazintrommel arretierbar.In WP-DD 211 699 a transport container for radiation sources with a continuous loading channel and rotatable magazine is proposed in which a plurality of magazine channels are arranged eccentrically and parallel to the axis of rotation. The loading or unloading of the entire magazine drum is carried out in a hot cell, while the radiation-safe sealed magazine channels is done individually by loading rods by the magazine drum is rotated to a corresponding position of the loading channel via a centrally arranged switching shaft. The loading channel is sealed by plugs safe against radiation and the magazine drum can be locked.
Diese Lösung ist nur für den Umschlag von Strahlenquellen in Verbindung mit Heißen Zellen und Bestrahlungsanlagen einsetzbar. Für den Einsatz in einer durchgängigen technologischen Entsorgungskette mit großen Ladeeinheiten sind zusätzliche Koppelelemente für den strahlensicheren Umschlag erforderlich, die nur mit hohem technischen Aufwand realisierbar sind.This solution can only be used for the transfer of radiation sources in conjunction with hot cells and irradiation systems. For use in a continuous technological disposal chain with large loading units additional coupling elements for the radio-safe envelope are required, which can be realized only with great technical effort.
Bekannt sind auch Container mit ein- oder beidseitig angeordneten Drehverschlüssen (DE-OS 2005944 und DE-OS 3248592).Also known are containers with one-sided or two-sided rotary fasteners (DE-OS 2005944 and DE-OS 3248592).
Diese sind besonders geeignet für γ-strahlensichere Be-/Entladevorgänge, führen aber infolge der damit verbundenen Größe und Eigenmasse sowie des hohen Fertigungsaufwandes zu Einsatzbeschränkungen hinsichtlich der möglichen Abmessungen des aufzunehmenden Ladegutes.These are particularly suitable for γ-ray-safe loading / unloading, but due to the associated size and net mass and the high production costs to use restrictions on the possible dimensions of the male cargo.
Das Ziel der Erfindung besteht darin, für radioaktive Stoffe, insbesondere mit hoher Aktivität, einen universell einsetzbaren Transportbehälterzu schaffen, der die gesetzlich geforderte γ-Strahlenabschirmung und Dichtheit sowie den mechanischen und thermischen Schutz unter allen Bedingungen des Transportes im öffentlichen Verkehrsbereich gewährleistet. Bei einfacher und robuster Ausführung sowie optimalen Abmessungen muß ein aufwandsarmer, γ-strahlensicherer und richtungsunabhängiger Umschlag des Ladegutes, z. B. vertikal von oben oder unten bzw. horizontal und/oder durchgängig realisierbar sein.The object of the invention is to provide for radioactive materials, especially with high activity, a universally applicable transport container, which ensures the legally required γ-ray shielding and tightness and the mechanical and thermal protection under all conditions of transport in the public transport. In a simple and robust design and optimum dimensions, a low-cost, γ-radiation-safe and direction-independent envelope of the cargo, z. B. vertically from above or below or horizontally and / or consistently be realized.
Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Transportbehälter für den strahlensicheren Umschlag, umweltsicheren Transport und Speicherung für radioaktive Stoffe, insbesondere hoher Aktivität zu schaffen, der eirte richtungsunabhängige Be-/Entladung ohne zusätzliche Vorrichtungen zur Entnahme des Strahlenschutzdeckels gewährleistet und gleichzeitig die Anforderungen an die Typ B(U)-Ausführung des Transportbehälters erfüllt und für Ladeeinheiten beliebiger Größe und Form geeignet ist.The object of the invention is to provide a transport container for the radio-safe envelope, environmentally safe transport and storage for radioactive materials, especially high activity, the eirte direction independent loading / unloading without additional devices for removal of the radiation protection cover ensures while meeting the requirements of the type B (U) execution of the transport container and is suitable for loading units of any size and shape.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Transportbehälter für Umschlag, Transport und Speicherung radioaktiver Stoffe hoher Aktivität aus einem allseitig γ- und/oder neutronenstrahlensicheren, mechanisch und thermisch stabilen sowie wasserdichten Abschirmgehäuse besteht, der mit gegenüberliegenden achsengleichen Be- und Entladeöffnungen, die durch Schutzdeckel verschließbar sind, ausgerüstet ist.According to the invention the object is achieved in that the transport container for handling, transport and storage of radioactive material high activity consists of a γ- and / or neutronenstrahlensicheren, mechanically and thermally stable and waterproof shielding, which with opposite axis equal loading and unloading through Protective covers are lockable, equipped.
Im Abschirmoehäuse ist drehbar ein zylindrischer oder kugelförmiger Einsatz mit einer oder mehreren radialen, senkrecht zur Drehachse angeordneten durchgehenden oder einseitig offenen Aussparungen zur Aufnahme des Ladegutes gelagert.In Abschirmoehäuse a cylindrical or spherical insert is rotatably mounted with one or more radial, arranged perpendicular to the axis of rotation continuous or unilaterally open recesses for receiving the cargo.
Der Einsatz wird durch den außen angeordneten Antrieb gedreht, wobei die Aussparungen in achsengleicher Stellung mit den Be- und Entladeöffnungen des Abschirmgehäuses liogen. Durch Drehung des Einsatzes mit dem Ladegut wird die Be- und/oder Entladeöffnung des Abschirmgehäuses mechanisch verschlossen, gleichzeitig der γ- bzw. Neutronenstrahlenschutz durch den Abschirmwerkstoff der massiven zylinder- oder kugelförmigen Abschnitte des Einsatzes gewährleistet und das Ladegut in die Speicher- bzw. Transportlage überführt.The insert is rotated by the externally arranged drive, wherein the recesses liogen in the same position with the loading and unloading of the Abschirmgehäuses. By rotation of the insert with the load, the loading and / or unloading of the shield is mechanically closed, at the same time the γ- or neutron radiation protection ensured by the shielding of the massive cylindrical or spherical sections of the insert and the load in the storage or transport position transferred.
Die Be-/Entladeöffnungen des Abschirmgehäuses werden durch Schutzdeckel mit Formschlußansatz dicht verschlossen und der mit Nut versehene drehbare Einsatz in seiner Transportlage zumindest einseitig arretiert.The loading / unloading the shielding are tightly closed by protective cover with positive connection approach and provided with groove rotatable insert in its transport position locked at least on one side.
Das γ-strahlensichere Abschirmgehäuse und die Aussparungen im drehbaren Einsatz sind zur Gewährleistung des Neutronenstrahlenschutzes wahlweise zusätzlich innen mit Neutronenabsorbermaterial allseitig ausgekleidet.The γ-radiation-proof shielding housing and the recesses in the rotatable insert are optionally additionally lined on the inside with neutron absorber material on all sides to ensure neutron radiation protection.
Durch konstruktive Auslegung des austauschbaren Einsatzes ist der Anwendungsbereich ladegut- und aktivitätsbezogen veränderbar, dadurch ist die Speicherung, Sammlung und der Transport mehrerer Behälter oder Strahlenquellen unterschiedlicher geometrischer Formen ve: verschiedenen kerntechnischen Einrichtungen möglich. Der Transportbehälter wird durch auswechselbare Dreh- und Tragzapfen dreh- und/oder schwenkbar ausgeführt und ist damit vielfältig an verfahrens- und transporttechnologische Anwendungs- und Einsatzfälle anpaßbar. Der Umschlag des Ladegutes aus oder in eine kerntechnische Einrichtung oder Anlage erfolgt durch zelleninterne Hubeinrichtungen, durch eine auf den Transportbehälter aufsetzbare, strahlengeschützte Hubeinrichtung oder durch Nutzung der Schwerkraft des Ladegutes.By constructive design of the interchangeable insert, the scope of loading and activity related variable, thus the storage, collection and transport of multiple containers or radiation sources of different geometric shapes ve: different nuclear facilities is possible. The transport container is rotatable and / or pivotable executed by interchangeable rotary and support pins and is thus adaptable to procedural and transport technology applications and applications adaptable. The handling of the load from or into a nuclear facility or facility is carried out by internal cell lifting devices, by a placed on the transport container, radiation-protected lifting device or by using the gravity of the load.
Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß der Lösungsvorschlag für den Transportbehälter die Speicherung, Sammlung und den Transport von radioaktiven Stoffen hoher Aktivität in einer durchgängigen technologischen Kette zwischen Belade- und Entleerstellen kerntechnischer Anlagen und Einrichtungen bei Gewährleistung des Strahlenschutzes ohne zusätzliche Uml&deprozesse und -einrichtungen einsetzbar ist und in Typ B(U)-Ausführung die gesetzlichen Forderungen für den Transport gefährlicher Güter im öffentlichen Verkehrsbereich erfüllt.The advantages of the invention are that the proposed solution for the transport container storage, collection and transport of radioactive materials high activity in a continuous technological chain between loading and emptying nuclear installations and facilities while ensuring radiation protection without additional Uml & D processes and facilities used and in type B (U) design meets the legal requirements for the transport of dangerous goods in the public transport sector.
Ausführungsbeispielembodiment
Fig. 1: Transportbehälter (Grundtyp) für durchgehenden UmschlagFig. 1: Transport container (basic type) for continuous handling
Fig. 2: Transportbehälter für einseitigen UmschlagFig. 2: Transport container for one-sided handling
Fig. 3: Transportbehälter für die Sammlung, Speicherung und den Transport mehrerer Behälter für radioaktive Stoffe oderFig. 3: Transport container for the collection, storage and transport of several containers for radioactive substances or
Strahlenquellen Fig. 4: Transportbehälter für die Sammlung, Speicherung und den Transport mehrerer γ- und NeutronenquellenRadiation sources Fig. 4: Transport container for the collection, storage and transport of several γ- and neutron sources
In Figur 1 ist der Transportbehälter in Typ B(U)-Ausführung für den durchgängigen Umschlag radioaktiver Stoffe hoher Aktivität dargestellt. Der Transportbehälter besteht aus einem Abschirmgehäuse 1, das den allseitigen γ-Strahlen-, mechanischen und thermischen Schutz sowie die Dichtheit gewährleistet. Im Abschirmgehäuse 1 ist ein zylindrischer oder kugelförmiger Einsatz 2 mit radial angeordneter Aussparung 3 für die Aufnahme des Ladegutes 13 entsprechend Form und Größe des Behälters drehbar gelagert. Die Be-/Entladeöffnungen 11 werden durch den Schutzdeckel 4 mit Formschlußansatz zur Arretierung in Aussparung 12 des Einsatzes 2 in Transportlage des Ladegutes im Behälter 13 sowie durch den Schutzdeckel 5 dicht verschlossen. Zur Beherrschung von Störfällen sind die Schutzdeckel 4 und 5 als γ-Strahlenschutzdeckel ausgeführt. Für die definierte Entladung des Ladegutes 13 ist in der Aussparung 3 im Einsatz 2 eine mechanische Sperre 6 angeordnet. Die Drehung des Einsatzes 2 erfolgt durch einen axial ankoppelbaren Antrieb durch eine Öffnung, die durch den Deckel 8 beim Transport des Transportbehälters dicht verschlossen ist. Der Transportbehälter ist mit umsetzbaren Tragzapfen ausgerüstet und bei radialer Anordnung 7 bzw. axialer Anordnung 10 dreh- und transportierbar. Die in Figur 1 abgebildete Schnittdarstellung stellt die bevorzugte Anordnung für den Umschlag des Ladegutes und die Draufsicht die Transportlage dar.FIG. 1 shows the transport container in type B (U) design for the continuous handling of radioactive substances of high activity. The transport container consists of a shielding 1, which ensures the all-round γ-ray, mechanical and thermal protection and tightness. In the shield 1, a cylindrical or spherical insert 2 with radially arranged recess 3 for receiving the load 13 is rotatably mounted according to the shape and size of the container. The loading / unloading 11 are tightly closed by the protective cover 4 with positive locking approach for locking in recess 12 of the insert 2 in the transport position of the load in the container 13 and the protective cover 5. For the control of accidents, the protective covers 4 and 5 are designed as γ-radiation protection cover. For the defined discharge of the load 13, a mechanical lock 6 is arranged in the recess 3 in the insert 2. The rotation of the insert 2 is effected by an axially coupled drive through an opening which is sealed by the lid 8 during transport of the transport container. The transport container is equipped with implementable trunnions and rotatable and transportable in radial arrangement 7 and axial arrangement 10. The sectional view depicted in FIG. 1 represents the preferred arrangement for the handling of the load and the plan view the transport position.
In Figur 2 ist ein Ausföhrungsbeispiel für den Transportbehälter in Typ B(U)-Ausführung für die einseitige Be- bzw. Entladung radioaktiver Stoffe hoher Aktivität dargestellt. Das Abschirmgehäuse 1 ist mit einer für die Be- und Entladeöffnung 11 der einseitig offenen Aussparung 3 im drehbar gelagerten Einsatz 2 zur Aufnahme des Ladegutes 13 ausgeführt. Die Be- und Entladeöffnung 11 wird durch einen Schutzdeckel 4 mit Formschlußansatz dicht verschlossen und der Einsatz 2 in Transportlage arretiert. Für die Entladung des Ladegutes 13 in einer kerntechnischen Anlage 17 wird derTransportbehäiter um dieTragzapfen 7 gedreht. In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel für den Transportbehälter in Typ B(U)-Ausführung für den durchgängigen Umschlag von radioaktiven Stoffen hoher Aktivität oder Strahlenquellen dargestellt. Das Abschirmgehäuse 1 ist mit den Be- und Entladeöffnungen 11 ausgeführt, die durch die Schutzdeckel 4 mit Formschlußansatz zur Arretierung des Einsatzes 2 in der Aussparung 12 bzw. Schutzdeckel 5 dicht umschlossen werden. Zur Aufnahme des Ladegutes 16 im Einsatz 2 sind zwei durchgehende, in der Achsmitte kreuzende Aussparungen 14 angeordnet. Durch einen Verschlußstopfen 15 in Achsmitte wird das Ladegut 16 in seiner Transportlage gesichert. Der Einsatz 2 kann durch die Anordnung weiterer Aussparungen beliebiger Form und Größe dem Anwendungs- bzw. Einsatzfall angepaßt werden.FIG. 2 shows an exemplary embodiment of the transport container in type B (U) design for the one-sided loading and unloading of radioactive substances of high activity. The shielding housing 1 is designed with one for the loading and unloading 11 of the one-sided open recess 3 in the rotatably mounted insert 2 for receiving the load 13. The loading and unloading 11 is sealed by a protective cover 4 with positive locking approach and locked the insert 2 in transport position. For the unloading of the load 13 in a nuclear facility 17, the transport container is rotated about the trunnions 7. FIG. 3 shows an exemplary embodiment of the transport container in type B (U) design for the continuous transfer of radioactive substances of high activity or radiation sources. The shielding housing 1 is designed with the loading and unloading 11, which are tightly enclosed by the protective cover 4 with positive locking approach for locking the insert 2 in the recess 12 and protective cover 5. For receiving the load 16 in the insert 2 two continuous, intersecting in the axial center recesses 14 are arranged. By a plug 15 in the center of the load 16 is secured in its transport position. The insert 2 can be adapted to the application or application by the arrangement of further recesses of any shape and size.
In Abhängigkeit von der Strahlungsart des Ladegutes ist der Abschirmwerkstoff bzw. die Abschirmwerkstoff kombination des Abschirmgehäuses 1 und Einsatzes 2 auszuwählen, wie z. B. Stahl, Blei und Uran für die γ-Strahlenabschirmung oder Paraffin, Bor und Cadmium für die Neutronenabsorption.Depending on the type of radiation of the cargo of the shielding material or the Abschirmwerkstoff combination of the shielding case 1 and insert 2 is selected, such. For example, steel, lead and uranium for γ-ray shielding or paraffin, boron and cadmium for neutron absorption.
In Figur 4 ist ein Ausführungsbeispiel für den Transportbehälter in Typ B(U)-Ausführung für den durchgängigen Umschlag, die Speicherung und Transport mehrerer Ladegutbehälter mit γ- und Neutronenquellen dargestellt. Für den Neutronenstrahlenschutz ist der in Figur 3 dargestellte Transportbehälter zusätzlich innen am Abschirmgehäuse 1 durch einen Ringraum 18, die Aussparungen 14 im Einsatz 2 durch einen zylindrischen Ringraum 19 und die Schutzdeckel 20 und 21 im Bereich des Ringraumes 18 mit einem geeigneten Neutronenabsorbermaterial, wie z. B. Paraffin, Bor oder Cadmium, in der für den Anwendungsfall erforderlichen Abschirmdicke auszuführen.FIG. 4 shows an exemplary embodiment of the transport container in type B (U) design for the continuous handling, storage and transport of a plurality of cargo containers with γ and neutron sources. For the neutron radiation protection of the transport container shown in Figure 3 is additionally inside the shield 1 by an annular space 18, the recesses 14 in the insert 2 by a cylindrical annulus 19 and the protective cover 20 and 21 in the region of the annular space 18 with a suitable Neutronenabsorbermaterial, such. As paraffin, boron or cadmium, perform in the required shielding thickness for the application.
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