DE10212421A1 - Behälter zur Lagerung von radioaktiven Abfällen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen insbesondere zum Transport oder zur Lagerung von radioaktiven Abfällen bestimmten Behälter (1) mit einer Einfüllöffnung (2), die durch einen Deckel (4) dauerhaft verschließbar ist. Um die hohen Anforderungen an die betriebliche Sicherheit und an die Zuverlässigkeit bei der Verwendung des Behälters (1) mit geringem Aufwand erfüllen zu können, weist der Behälter (1) eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsfläche auf. Hierdurch können einerseits die Stapeleigenschaften verbessert werden, andererseits kann auch das Vergießen der Behälter (1) in Containern aufgrund der optimierten Raumausnutzung wesentlich verbessert werden.

Description

• Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Transport oder zur Lagerung von radioaktiven Abfällen mit einer Einfüllöffnung, die durch einen Deckel dauerhaft verschließbar ist.
• Ein solcher für die Zwischen- oder Endlagerung von konditionierten radioaktiven Abfällen eingesetzter Behälter wird in der Praxis vielfach eingesetzt. Üblicherweise kommen dabei zylindrische Fässer mit einem Fassungsvermögen von 200 Litern zum Einsatz, deren Deckel mittels eines Spannringes dauerhaft dichtend fixiert wird. Mehrere solcher Behälter werden anschließend zur Zwischen- oder Endlagerung gestapelt oder in viereckigen Containern aus Stahl oder Beton eingebracht und darin mit Beton vergossen.
• Aufgrund der besonderen Anforderungen an die betriebliche Sicherheit und die Einhaltung vergleichsweise strenger Vorschriften für den Betrieb kerntechnischer Anlagen muss jedoch sichergestellt werden, dass eine fehlerhafte Bedienung bzw. eine unzulässige Handhabung weitgehend ausgeschlossen werden kann. Insbesondere müssen Vorkehrungen getroffen werden, die das Umstürzen von Stapeln solcher Behälter verhindert, wodurch in der Praxis ein erheblicher Aufwand entsteht.
• Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Behälter zum Transport und für die Lagerung von radioaktiven Abfällen derart auszuführen, dass die hohen Anforderungen an die betriebliche Sicherheit und an die Zuverlässigkeit bei der Verwendung des Behälters mit geringem Aufwand erfüllt sind.
• Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, indem der Behälter eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsfläche aufweist.
• Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass eine besonders hohe betriebliche Sicherheit und eine besonders hohe Zuverlässigkeit bei der Verwendung des Behälters auf besonders einfache Weise erreichbar ist, indem die Gefahr des Abgleitens eines im oberen Raumbereich gelagerten Behälters von seiner Standfläche auf einen niedriger angeordneten Behälter besonders gering gehalten ist. Dazu sollten sich die Behälter gegeneinander abstützen. Dies ist durch eine geeignete Formgebung der Behälter erreichbar, die eine Stapelung mehrerer Behälter weitgehend ohne verbleibenden Zwischenräume nebeneinander oder aufeinander erlaubt. Eine derartige Formgebung sieht nunmehr vor, dass abweichend von der üblicherweise zylinderförmigen Grundform der Behälter ein im wesentlichen rechteckförmiger Querschnitt gewählt ist.
• Dabei erweist sich eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Behälters als besonders praxisnah, bei welcher der Behälter eine quadratische Bodenfläche aufweist. Hierdurch kann der Behälter in unterschiedlichen Orientierungen gestapelt bzw. in den Container eingesetzt und dort vergossen werden. Der verfügbare Raum kann dadurch optimal genutzt werden. Weiterhin wird der Transport dadurch vereinfacht, weil die symmetrischen Abmessungen verschiedene Fixierungen gestatten. Dabei sind bei gleichbleibender Menge an behandlungsbedürftigem Abfall bis zu einem Drittel weniger Transporte notwendig, als bei herkömmlichen Behältern.
• Eine weitere besonders erfolgversprechende Abwandlung wird auch dadurch erreicht, dass der Behälter an seiner Wandfläche oder seiner Bodenfläche eine insbesondere als Sicke ausgeführte Ausformung aufweist. Hierdurch kann in einfacher Weise die Formstabilität des Behälters erhöht und damit die Gefahr einer Beschädigung vermindert werden. Zur Formgebung eignen sich beispielsweise Prägungen oder auch innen- oder außenseitig an der Wand- oder Bodenfläche angeordnete Aussteifungen.
• Weiterhin hat sich in der Praxis eine Ausgestaltung der Erfindung als besonders zweckmäßig erwiesen, bei der ein die Einfüllöffnung begrenzender Randbereich nicht oder lediglich geringfügig gegenüber einer den Randbereich aufweisenden Wandfläche des Behälters vorspringt. Hierdurch können die Behälter problemlos übereinander gestapelt werden und sind zudem insbesondere während des Transportes gegenüber einer möglichen Beschädigung weitgehend geschützt. Dabei kann der die Einfüllöffnung begrenzende Randbereich beispielsweise auch zurückgesetzt in der oberen Wandfläche angeordnet sein.
• Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung wird auch dann erreicht, wenn der Behälter an seiner Bodenfläche eine Ausnehmung aufweist, die geringfügig größer als die äußeren Abmessungen der insbesondere durch den Deckel gebildeten, gegenüber der zugeordneten Wandfläche hervortretenden Abschnitte des Behälters ausgeführt ist. Hierdurch können insbesondere baugleiche Behälter problemlos übereinander gestapelt werden, wobei hervortretende Abschnitte des unteren Behälters in die Ausnehmung des darüberliegenden Behälters eingreifen. Dabei kann beispielsweise auch ein Formschluss erreicht werden, um so eine unerwünschte relative Verlagerung mehrerer Behälter zu vermeiden.
• Der Behälter könnte zum Transport mit Aufnahmen an mehreren äußeren Ecken ausgestattet sein. Als besonders erfolgversprechend erweist sich jedoch eine Weiterbildung, bei der ein die Einfüllöffnung begrenzender Randbereich des Behälters mit einem am Umfang angeordneten, insbesondere umlaufenden, Vorsprung zur Aufnahme eines Hubmittels ausgestattet ist. Hierdurch kann das Hubmittel unmittelbar im Randbereich der Einfüllöffnung fixiert werden, so dass zusätzliche Aufnahmen, die zudem aufgrund ihrer exponierten Lage vergleichsweise verschleißanfällig sind, an den äußeren Wandflächen entfallen können. Der Behälter lässt sich dadurch weiter vereinfachen.
• Hierbei ist eine besonders praxisnahe Abwandlung besonders gut geeignet, bei welcher der Vorsprung einen von dem Randbereich eingeschlossenen Rundstahl aufweist, um so den Randbereich mit geringem Aufwand mit der erforderlichen Formstabilität und Belastbarkeit auszustatten. Der Rundstahl kann während des Herstellungsprozesses des Behälters mühelos im Randbereich positioniert und anschließend durch Umformung des Randbereiches formschlüssig eingerollt werden. Durch den Rundstahl werden zudem die Abmessungen des Randbereiches festgelegt.
• Eine andere besonders erfolgversprechende Weiterbildung der Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass der Behälter eine zwischen dem Randbereich des Behälters und dem Deckel angeordnete Dichtung aufweist. Hierdurch kann der Behälter in einfacher Weise vor dem Entweichen von radioaktiven Substanzen, wie beispielsweise Aerosolen, geschützt werden, wobei der Deckel beispielsweise einen auf dem Randbereich flächig aufliegenden Dichtungsabschnitt aufweist. Die Dichtung kann hierzu beispielsweise aus einem Moosgummi oder aus vergleichbaren synthetischen Substanzen bestehen.
• Der Deckel kann in an sich bekannter Weise durch einen Spannring an dem Behälter fixiert werden. Eine andere besonders günstige Ausführungsform wird hingegen dadurch erreicht, dass der Deckel eine mit dem die Einfüllöffnung begrenzenden Randbereich zusammenwirkende Formgebung zur formschlüssigen Fixierung des Deckels aufweist. Hierbei wird die erforderlich Fixierkraft zugleich durch das Aufbringen der Einpresskraft erreicht, so dass ein zusätzlicher Arbeitsgang zur Fixierung des Deckels entfällt. Die Formgebung kann dabei beispielsweise als ein Vorsprung ausgeführt sein, der neben der gewünschten formschlüssigen Fixierung zugleich auch durch einen Kraftschluss eine Dichtungsfunktion erfüllen kann.
• Die mit der Erfindung erreichten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass ihre Formgebung es erlaubt, mehrere Behälter weitgehend ohne verbleibende Zwischenräume nebeneinander oder aufeinander zu stapeln. Dadurch stützen sich die Behälter gegeneinander ab. Die Gefahr des Abgleitens des oberen Behälters von seiner Standfläche auf dem darunter befindlichen Behälter wird so wesentlich verringert. Zudem wird das Vergießen der Zwischenräume mehrerer Behälter in einem gemeinsamen Container deutlich vereinfacht, weil die Zwischenräume ein wesentlich geringeres Volumen und zudem auch eine leichter zu befüllende Kontur aufweisen. Außerdem kann dadurch das Behältervolumen bei im wesentlichen gleicher Lagerfläche deutlich erhöht und damit die Raumkosten verringert werden.
• Insbesondere erhöht die quadratisch gehaltene Grundfläche des Behälters die Ausnutzbarkeit einer vorgegebenen Lagerkapazität um bis zu ein Drittel, so dass bei gleichbleibender entsorgungsbedürftiger Abfallmenge entsprechend kleinere Lagerabmessungen und entsprechend weniger erforderliche Transporte im Vergleich zu herkömmlich ausgestalteten Behältern ausreichen. Dementsprechend sind erheblich geringere Investitions-, Rückbau- und/oder Endlagerkosten bei der Behandlung des Abfalls zu leisten. Damit einher geht eine entsprechende Reduktion der Umweltbeeinflussung durch vergleichsweise klein gehaltenen umbauten Raum und vergleichsweise klein gehaltene Aufstellungsflächen oder -volumina. Ebenso sind die für ein Zwischen- oder Endlager notwendigen Kontrollbereiche vergleichsweise klein gehalten. Dieser Aspekt kann insbesondere bei einem Einsatz in einem Zwischenlager von Bedeutung sein, da diese üblicherweise vergleichsweise kraftwerksnah mit entsprechend beschränktem Raumangebot angesiedelt sind.
• Im übrigen hat sich herausgestellt, dass ein derartig ausgestalteter Behälter auch hinsichtlich der vergleichsweise hohen Sicherheitsanforderungen eine besonders hohe Zuverlässigkeit und Belastbarkeit aufweist. Insbesondere bei den für derartige Behälter vorgeschriebenen Fall- oder Beultests sowie im Hinblick auf die Handhabbarkeit (Anheben, Absenken) zeichnen sich diese Behälter durch hohe Zuverlässigkeit und besondere Bedienfreundlichkeit aus.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
• Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Behälter in einer Vorderansicht, und
• Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung einer Einfüllöffnung des in Fig. 1 gezeigten Behälters.
• Gleiche Teile sind in beiden Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.
• Der erfindungsgemäße Behälter 1 nach Fig. 1 ist zum Transport oder zur Lagerung von radioaktiven Abfällen vorgesehen. Diese werden bedarfsweise durch eine Einfüllöffnung 2 in den Behälter 1 eingefüllt, der anschließend mittels eines Deckels 4 dauerhaft verschlossen wird. Im Gegensatz zu konventionellen zylindrischen Behältern, weist der erfindungsgemäße Behälter 1 eine rechteckige Querschnittsfläche auf. Hierdurch erhält der Behälter 1 bei im wesentlichen unveränderter Lagergrundfläche ein wesentlich höheres Volumen. Zudem werden dadurch auch die Stapeleigenschaften verbessert, so dass ein unerwünschtes Abgleiten oberer Behälterlagen vermieden wird. Der Behälter 1 ist weiterhin an seinen äußeren Wandflächen 6 mit beispielsweise sickenförmigen Ausformungen 8 ausgestattet, durch welche eine erhöhte Formstabilität des Behälters 1 erreicht wird. Zum Transport des Behälters 1 ist ein Randbereich 10 der Einfüllöffnung 2 mit einem als umlaufender Rand ausgeführten Vorsprung 12 ausgestattet, an dem ein nicht dargestelltes Hubwerkzeug problemlos formschlüssig fixierbar ist. Auf zusätzliche Fixiermittel an den Wandflächen 6 kann daher verzichtet werden. Dabei ist der Randbereich 10 gegenüber einer oberen Wandfläche 14 des Behälters 1 lediglich geringfügig vorspringend angeordnet, so dass die Stapelbarkeit mehrerer Behälter 1 nur unwesentlich eingeschränkt ist. Hierzu ist zusätzlich im Bereich einer Bodenfläche 16 des Behälters 1 eine Ausnehmung 18 vorgesehen, die der Aufnahme der Einfüllöffnungen darunterliegender Behälter dient.
• Die konstruktive Gestaltung des Behälters 1 im Bereich der Einfüllöffnung 2 wird ergänzend auch anhand der Fig. 2 dargestellt, die eine vergrößerte Schnittdarstellung des lediglich abschnittsweise dargestellten Deckels 4 und des Randbereiches 10 des Behälters 1 zeigt. Zu erkennen ist der als Rand ausgeführte Vorsprung 12 des Randbereiches 10, der durch Einrollen eines Rundstahles 20 nicht nur die gewünschte vorbestimmte Form, sondern auch eine ausreichende Belastbarkeit erhält. Der Deckel 4 greift mit seinem zylindrischen Abschnitt 22 in die Einfüllöffnung 2 ein und wird dort mittels einer als Rastnase ausgeführten Formgebung 24 fixiert. Zwischen einem Rand 26 des Deckels 4 und dem Randbereich 10 der Einfüllöffnung 2 wird dabei zugleich eine Dichtung 28 eingeschlossen, durch die das Austreten von Abfällen in die Umgebung zuverlässig verhindert wird. Die Gestaltung des Deckels 4 ermöglicht ein einfaches Verschließen der Einfüllöffnung 2, die insbesondere ohne zusätzliches Werkzeug durchführbar ist. Bezugszeichenliste 1 Behälter
  2 Einfüllöffnung
  4 Deckel
  6 Wandfläche
  8 Ausformung
  10 Randbereich
  12 Vorsprung
  14 Wandfläche
  16 Bodenfläche
  18 Ausnehmung
  20 Rundstahl
  22 Abschnitt
  24 Formgebung
  26 Rand
  28 Dichtung
  

Claims (9)

1. Behälter (1) zum Transport oder zur Lagerung von radioaktiven Abfällen mit einer Einfüllöffnung (2), die durch einen Deckel (4) dauerhaft verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (1) eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsfläche aufweist.

2. Behälter (1) nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine quadratische Bodenfläche (16).

3. Behälter (1) nach Anspruch 1 oder 2, der an seiner Wandfläche (6, 14) oder seiner Bodenfläche (16) eine insbesondere als Sicke ausgeführte Ausformung (8) aufweist.

4. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem ein die Einfüllöffnung (2) begrenzender Randbereich (10) nicht oder lediglich geringfügig gegenüber einer den Randbereich (10) aufweisenden Wandfläche (14) des Behälters (1) vorspringt.

5. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, der an seiner Bodenfläche (16) eine Ausnehmung (18) aufweist, die geringfügig größer als die äußeren Abmessungen der insbesondere durch den Deckel (4) gebildeten, gegenüber der zugeordneten Wandfläche (14) hervortretenden Abschnitte des Behälters (1) ausgeführt ist.

6. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem ein die Einfüllöffnung (2) begrenzender Randbereich (10) des Behälters mit einem am Umfang angeordneten Vorsprung (12) zur Aufnahme eines Hubmittels ausgestattet ist.

7. Behälter (1) nach Anspruch 6, bei dem der Vorsprung (12) einen von dem Randbereich (10) eingeschlossenen Rundstahl (20) aufweist.

8. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, der eine zwischen dem Randbereich (10) des Behälters (1) und dem Deckel (4) angeordnete Dichtung (28) aufweist.

9. Behälter (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem der Deckel (4) eine mit dem die Einfüllöffnung (2) begrenzenden Randbereich (10) zusammenwirkende Formgebung (24) zur formschlüssigen Fixierung des Deckels (4) aufweist.