DE1084847B - Aufbewahrungs- und Transportbehaelter fuer radioaktive Fluessigkeiten - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen an Aufbewahrungs- und Transportbehältern für Substanzen, die geeignet sind, Strahlungen zu emittieren, gegen die man das Personal zu schützen wünscht. Diese Substanzen befinden sich \äelfach in flüssigem oder praktisch flüssigem Zustand (beispielsweise in Form einer Suspension in einer Flüssigkeit oder in verflüssigtem Zustand usw.). Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Transportbehälter für radioaktive Flüssigkeiten oder Lösungen und stellt eine Verbesserung und Weitergestaltung des Gegenstandes der Hauptpatentanmeldung C 17166 VIIIc/21g dar.

In der Hauptpatentanmeldung wird ein Aufbewahrungs- und Transportbehälter für radioaktive Flüssigkeiten od. dgl. vorgeschlagen, der im wesentlichen aus zwei dicken Schalen aus einem strahlenabsorbierenden Stoff besteht, welche mit einander ergänzenden Auflageflächen, die einen geradlinigen Strahlenaustritt verhindern, aufeinanderpassen, wobei die Schalen einen Körper bilden, der im wesentlichen die Form eines Umdrehungsellipsoids mit senkrechter kleiner Achse hat, und der obere Teil der Anordnung von Rohren durchdrungen wird, die in das Innere des Behälters führen und deren Verlauf einen geradlinigen Strahlenaustritt verhindert.

Es wird in der Hauptpatentanmeldung ferner vorgeschlagen, im Bereich der oberen Schale eines in Frage stehenden Behälters einen senkrechten Kamin auszusparen, in welchem die verschiedenen Rohre angeordnet sind, wobei dieser Kamin mit einem strahlenabsorbierenden Gemisch gefüllt ist, welches einerseits durch Körner mit verhältnismäßig großen gleichmäßigen Abmessungen (beispielsweise Bleikugeln von 5 mm Durchmesser) und andererseits durch ein sehr feines Pulver gebildet wird, das die Zwischenräume zwischen diesen Körnern ausfüllt.

Hiervon ausgehend, ist es Zweck der Erfindung, vor allem eine einfachere Wägung des flüssigen Inhalts des in Frage stehenden Behälters zu ermöglichen.

Hierzu besteht die Erfindung grundsätzlich darin, daß man bei einem Behälter dieser Art die Gesamtheit des eigentlichen Behälters und seiner Beschickungsund Verschlußeinrichtung frei auf Dynamometer-Einrichtungen ruhen läßt, die derart eingesetzt sind, daß sie das Gewicht dieser Gesamtheit angeben; zugleich ist zwischen dieser Gesamtheit und der Schale ein geringes senkrechtes Spiel gelassen, ohne die Schutzwirkung gegen die schädlichen Strahlen zu vermindern, wobei die Dynamometer-Einrichtungen vorzugsweise von der Schale getragen werden.

Ein solches System bietet gegenüber den bis heute bestehenden Einrichtungen zahlreiche Vorteile. Tatsächlich ist es vor der Erfindung bei einer unmittelbaren Wägung der Gesamtheit des Behälters ein-Aufbewahrungs- und Transportbehälter
für radioaktive Flüssigkeiten

Zusatz zur Patentanmeldung C 17166 VIIIc/21g
(Auslegeschrift 1 075 233)

Anmelder:
Commissariat ä l'Energie Atomique, Paris

Vertreter: Dr. W. P. Radt

und Dipl.-Ing. E. E. Finkener, Patentanwälte,

Bochum, Heinrich-König-Str. 12

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 30. August 1958

Francis Ie Mottais, Bourg-la-Reine, Seine,

Jean Vertut, Paris,

und Claude Piron, Nantes (Frankreich),
sind als Erfinder genannt worden

schließlich der Schale ersichtlich, daß das Gewicht in der Größenordnung lOOfach oberhalb des Gewichtes der Höchstmenge von Flüssigkeit, die der Behälter aufnehmen kann, liegt. Wenn man eine mittelbare Messung durchführte, indem man die schädliche Substanz in eine feste Einrichtung laufen ließ, die mit allen denkbaren Schutzeinrichtungen, Pumpeinrichtungen und gewünschten Meßeinrichtungen versehen war, so stellte dies eine verwickelte, teure und zum unmittelbaren Feststellen des augenblicklichen Inhalts des Transportbehälters ungeeignete Arbeitsweise dar.

Wenn man schließlich bisher die Standhöhe der Flüssigkeit im Behälter mittels empfindlicher Eichsysteme feststellte, so war diese Arbeitsweise wenig genau und ihre Ausführung oft gefährlich.

Demgegenüber ist die Einrichtung nach der Erfindung einfach, billig und betriebssicher, und sie gestattet jederzeit und ohne Gefahr, die im Behälter enthaltene Menge festzustellen.

Darüber hinaus befinden sich sämtliche empfindlichen Teile, wie die Dynamometer-Kapseln, außerhalb der Schale und können jederzeit ausgewechselt werden. Die Wägung macht es nicht erforderlich, irgendwelche Speziairohre anzubringen, wie es für das Einführen von Standhöhenmessern zuweilen erforderlich ist und was für die Dichtigkeit des Behälters nach-

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teilig wäre, besonders bei Stoßen, denen er während seines Transportes ausgesetzt werden kann.

Im folgenden wird an Hand der beigefügten Zeichnung beispielsweise und nicht in beschränktem Sinne eine Ausführungsform des Behälters nach der Erfindung beschrieben. Die Ausführungskennzeichen, die im Zusammenhang mit diesem Beispiel beschrieben werden, sind als Teil der Erfindung anzusehen, wobei jedoch auch Abwandlungen -möglich sind, ohne vom Erfindungsgedanken abzugehen.

Fig. 1 der Zeichnung zeigt einen Behälter nach der Erfindung in senkrechtem Schnitt, und

Fig. 2 zeigt einen Teil dieses Behälters im waagerechten Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1.

Der Behälter besteht aus'zwei Teilen, die senkrechten Verschiebungen geringer Amplitude gegeneinander unterworfen werden können'.

Der erste Teil, der im folgenden der bewegliche Teil genannt wird, enthält im wesentlichen die folgenden Einzelteile: ao

einen mittleren Behälter! aus rostfreiem Stahl in Form eines Rotationsellipsoides mit senkrecht stehender kleiner Achse;

Anschlußrohre zum Beschicken dieses Behälters, nämlich ein Rohr 2, das sich bis zum Behälterboden erstreckt, zum Einführen der Flüssigkeit in den Behälter, ein zweites Rohr 3"für den Lufteinlaß, das an der oberen gewölbeartigen Wandung in den Behälter 1 mündet, und ein drittes Rohr 4 zum Ansaugen, das über eine in einem Kegelstumpf angebrachte Öffnung in den Behälter mündet und geeignet ist, sich automatisch mittels des halbkugelförmigen Endes eines Stiftes 5, der von einem Schwimmer 6 getragen wird, zu verschließen, wenn die Standhöhe der Flüssigkeit in dem Behälter ihren zulässigen Höchstwert erreicht;

einen Kamin 7 aus Gußeisen, dessen Querschnitt nach oben hin abnimmt und. dessen Außenfläche einen konischen Teil 7_t zum Zentrieren und einige Verengungen oder ringförmige Absätze 7₂ aufweist, die dazu dienen, jeglichen geradlinigen Austritt von schädliehen Strahlen zu verhindern. Dieser Kamin 7 enthält die obengenannten Rohre und ist mit Bleigranulat ausgefüllt;

einen Kopf 8 aus Eisen, der am oberen Ende des Kamins 7 befestigt ist, wobei dieser Kopf die oberen Enden der obengenannten Rohre und deren Verschlußeinrichtungen aufnimmt, nämlich einen Stopfen 9 für das Rohr 2, Ventile 10 und 11 für die Rohre 3 und 4 und einen Teil der Betätigungseinrichtungen dieser Verschlußmittel, nämlich Verschlußfinger 12 für den Stopfen 9 und eine Nockenwelle 13 für die Betätigung der Ventile,

und eine Platte 14, die mit dem Kamin 7 aus einem Stück besteht.

Der zweite (feste) Teil enthält die folgenden Ein-7elteile:

zwei Halbschalen 15 und 16 aus Blei, die mittels ringförmiger Kränze 17 aufeinandergepaßt sind, wodurch der Austritt von schädlichen Strahlen verhindert wird. Die so gebildete Gesamtschale besitzt praktisch die Form des Behälters 1, den sie mit Spiel umgibt;

einen in der oberen Halbschale angebrachten Kamin, der nach innen durch eine Auskleidung 18 aus Gußeisen begrenzt ist, wobei die innere Oberfläche dieser Auskleidung praktisch der äußeren Oberfläche des Kamins 7 entspricht, den sie mit Spiel sowohl in senkrechter als in radialer Richtung umgibt, während Führungselemente, beispielsweise Kugeln, in diesem radialen Spiel eingelagert sein können; drei Verbindungsbolzen 19 (von denen einer in Fig. 1 sichtbar ist), die dazu ausgebildet sind, die beiden Halbschalen fest aufeinandergezogen zu halten, wobei diese Verbindunsbolzen an ihren oberen Enden in Aufhängeringen 20 enden;

ein Gehäuse aus Eisen 21, das praktisch Halbkugelform besitzt und die Gesamtheit des Behälters abdeckt, um Schutz gegen Stöße während des Transportes sicherzustellen, wobei dieses Gehäuse auf der oberen Halbschale mit Hilfe von Laschen 22 gehalten ist, die durch Umlegen von ausgeschnittenen Teilen des Gehäuses gebildet und von den Bolzen 19 durchsetzt werden;

eine Platte 23, die gegenüber der Platte 14 angeordnet ist.

Zwischen diesen beiden Hauptteilen, genauer gesagt zwischen den beiden Platten 14 und 23, sind drei Dynamometer-Kapseln 24 mit balgartiger metallischer Außenhaut in einem Winkelabstand von 120° um die senkrechte Achse des gesamten Behälters eingesetzt. Wie in der französischen Patentschrift 1127 096 beschrieben, sind diese Kapseln mit einer Flüssigkeit gefüllt und stehen mit einer entsprechenden Kapsel einschließlich eines Manometers 25 hoher Empfindlichkeit in Verbindung.

Das von diesem Manometer gemessene Gewicht P entspricht dem Gewicht p des oben erläuterten ersten (beweglichen) Teiles (bei leerem Behälter 1) und dem Gewicht p' der in dem Behälter enthaltenen flüssigen Masse. Zum vereinfachten Ablesen ist es vorteilhaft, das Gewicht p' durch dieses Manometer unmittelbar angeben zu lassen, indem man seine Nadel bei leerem Behälter auf Null stellt.

Zur weiteren Erläuterung soll das folgende Bemessungsbeispiel einer Ausführungsform nach der Erfindung, wie es in der Praxis erfolgreich benutzt werden kann, angeführ.t werden:

Der Behälter hat hierbei einen horizontalen Außendurchmesser in der Größe von 65 cm, eine Gesamthöhe (einschließlich Gehäuse) in der Größe von 70 cm, ein Gesamtgewicht in der Größe von 1200 kg, während das Gewicht p (des beweglichen Teiles) etwa 68 kg beträgt und das Gewicht p' (der Füllung) höchstens 10 kg.

Die Genauigkeit der Meßeinrichtung, die bekannt und im Handel erhältlich ist, erreicht 200 g und ihre Empfindlichkeit 100 g.

Die Nockenwelle 13 steuert nicht allein die Ventile 10 und 11, sondern auch einen Finger 26 zum Verriegeln des Stopfens 9 in seiner Schließstellung. Diese Nockenwelle kann beispielsweise die folgenden drei Stellungen einnehmen:

1. Schließstellung, in der der Stopfen verriegelt und die beiden Ventile geschlossen sind;

2. Luftzulaßstellung, bei der der Stopfen entriegelt und das Ventil 10 geöffnet und bei 27 über ein Filter (um das Auslassen von radioaktiven Aerosolen oder Dämpfen zu verhindern) mit der Außenluft verbunden ist, während das Ventil 11 geschlossen ist;

3. Ansaugstellung, in der der Stopfen von neuem verriegelt ist, das Ventil 10 geschlossen und das Ventil 11 geöffnet und bei 28 über ein Filter mit einer Vakuumpumpe verbunden ist.

Ein lose auf der Welle 13 angebrachter Hebel 29 gestattet es, die öffnung des Ventils 10 für den Luftzu- und -ablaß beispielsweise während einer längeren Lagerzeit zu steuern, selbst wenn die Nockenwelle 13 sich in einer Stellung befindet, die der Schließstellung dieses Ventils entspricht.

Dieser Hebel kann aber nur in eine der öffnung des Ventils entsprechende Lage gebracht werden, wenn das Schutzgehäuse 21 abgehoben ist. Es ist so auch nicht möglich, durch Vergessen dieses Ventil während des Transportes offenzulassen, weil es beim Aufsetzen des Schutzgehäuses in seine Schließstellung geschoben wird.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind noch die folgenden Merkmale erwähnenswert:

In Fig. 1 ist das Rohr 4 durch das Rohr 3 verdeckt; die Mittellinien dieser Rohre verlaufen praktisch parallel beide in der gleichen Ebene.

Die Verlängerung jedes geradlinigen Teiles der Rohre trifft ein wenig der radioaktiven Lösung und viel der schädlichen Strahlungen absorbierenden Substanz.

Die Ventile sind durch zylindrische Ventilkörper gebildet, die durch wulstartige Stäbe gedichtet werden, während diese Einrichtungen besonders leicht von der Entfernung aus abzunehmen und zu ersetzen sind.

Eine Schraube 30, die auf einem Gewinde um die Platte 14 läuft und sich auf die Platte 23 aufsetzen kann, gestattet es, den beweglichen Teil so weit anzuheben, bis der Kamin 7 gegen die Auskleidung 18 blockiert ist. Auf diese Weise wird jede Schaukelbewegung dieses Teiles während des Transportes des Behälters ausgeschlossen.

Die Finger des Stopfens 9 können von einem Abstand aus betätigt werden, wie dies bereits in der Hauptpatentanmeldung beschrieben ist. Man zieht es aber vor, ein nicht dargestelltes, durch horizontale Drehung betätigtes System zu benutzen, weil dieses Drehen von der Ferne aus mit Hilfe von Stangen leichter zu steuern ist als senkrechte Winkelverschiebungen.

In gewissen Abänderungen der Erfindung kann man die Luftzufuhr- und -ablaßöffnung vermeiden und in dem. Ansaugrohr einen beweglichen, aber nicht zusammendrückbaren Stift führen, der geeignet ist, wenn gewollt, den Stift 5 von seinem Sitz abzuheben. Die Betätigung dieses Stiftes kann in jeder gewünschten Weise, beispielsweise synchron mit der Verriegelung des Stopfens, gesteuert werden.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Aufbewahrungs- und Transportbehälter für radioaktive Flüssigkeiten nach Patentanmeldung C 17166 VIII c/21g, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtheit des eigentlichen Behälters und seiner Beschickungs- und Verschlußeinrichtungen frei auf Dynamometer-Einrichtungen ruht, die in der Weise eingesetzt sind, daß sie das Gewicht dieser Gesamtheit wiedergeben, während zwischen dieser Gesamtheit und der Schale ohne Verminderung der Schutzwirkung gegen die schädlichen Strahlen ein geringes senkrechtes Spiel gelassen ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamometrischen Einrichtungen unmittelbar oder mittelbar durch die obere Fläche der Schale getragen werden.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die dynamometrischen Einrichtungen zwischen einer Platte, die mit der beweglichen Einheit fest verbunden ist, und einer von der Schale getragenen Platte eingesetzt sind.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Einheit einen Kamin umfaßt, der die Beschickungsrohre des Behälters enthält und mit Bleigranulat gefüllt ist, während der obere Teil der Schale eine Öffnung aufweist, die nach innen hin durch eine Auskleidung begrenzt ist, deren innere Oberfläche mit Spiel die äußere Oberfläche des Kamins umgibt, wobei diese beiden Oberflächen ringförmige Absätze aufweisen, die jeglichen geradlinigen Strahlenaustritt längs dieser Oberflächen verhindern.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kamin und die Auskleidung aus Gußeisen bestehen.

6. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Führungselemente, beispielsweise Kugeln, zwischen dem Kamin und der Auskleidung eingesetzt sind.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß er Einrichtungen zum Festlegen der beweglichen Einheit gegenüber der Schale während des Transportes enthält, die das senkrechte Spiel zwischen der beweglichen Einheit und der Schale aufheben.

8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtungen aus einer auf einer der Platten verschraubbar angebrachten Schraube bestehen, die sich gegen die andere Platte legt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 549/355 6.60