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Verfahren zum Herstellen massiver Strahlenschutzwandungen hoher Dichtigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen massiver Strahlenschutzwandungen
hoher Dichtigkeit, bei dem zwischen äußeren Wandverkleidungen ein Packmaterial mit
hoher Strahlenschutzwirkung eingebracht und anschließend mit einem flüssigen Imprägniermittel
durchtränkt wird.
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Ein bekanntes Verfahren zur Herstellung von Strahlenschutzwänden wird
in der Weise ausgeführt, daß nach dem Aufbau der Wandverkleidungen, welche gegenseitig
verstrebt und ausgesteift werden müssen, um ein Ausbeulen und Versetzen beim Imprägniervorgang
zu verhindern, die gebildeten Hohlräume mit einem Packmaterial hoher Strahlenabsorption,
z. B. Baryt, ausgestopft und anschließend mit Mörtel vergossen werden. Zur Erreichung
einer guten Ausfüllung aller Zwischenräume ist bei diesem »Prepakt«-Verfahren bereits
eine Art Überdruckimprägnierung angewendet worden, bei der dünnflüssiger Mörtel
unter relativ hohem Druck vom tiefsten Punkt der zu vergießenden Wände eingedrückt
wird. Die Imprägnierung erfolgt dabei abschnittsweise, und die entsprechenden Zuleitungsrohre
werden je nach dem Fortschritt des Arbeitsverfahrens nach oben herausgezogen. Am
höchsten Punkt sind Entlüftungsöffnungen vorgesehen, durch welche die aus den Zwischenräumen
des Packmaterials durch den Mörtel verdrängte Luft ins Freie entweicht. Bei diesem
bekannten Verfahren können sich jedoch, insbesondere an Unterschneidungen, Lufteinschlüsse
bilden, welche zwar durch das Eindrücken des Mörtels unter hohem Druck komprimiert,
jedoch keineswegs aufgelöst werden. Derartige Lufteinschlüsse lassen an ungünstigen
Stellen in der Nähe von Einbauten oder bei ungünstiger Formgestaltung der Wände
Fehlerstellen entstehen, die unter Umständen die Strahlenschutzwirkung der Wand
an dieser Stelle unzulässig herabsetzen, so daß eine kostspielige Nachbearbeitung
durch Öffnen und Nachvergießen erforderlich wird. Außerdem erscheint es bei dem
beschriebenen »Prepakt«-Verfahren nachteilig, daß die Wandverkleidungen nicht nur
dem Gewicht des Packmaterials und des Mörtels standhalten müssen, sondern zusätzlich
unter dem angewendeten hohen Einpreßdruck keine Formänderungen erfahren dürfen.
Dies bedingt eine große Anzahl relativ schwer ausgeführter Verstrebungen und damit
einen zusätzlichen Kostenaufwand, sowie die Gefahr weiterer Fehlerstellen hinsichtlich
der Strahlenschutzwirkung im Bereich dieser Verstrebungen.
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Zur Überwindung der angeführten Nachteile wird nachfolgend ein verbessertes
Verfahren zum Herstellen massiver Strahlenschutzwandungen angegeben, bei dem ebenfalls
ein Packmaterial von hoher Strahlenschutzwirkung, also ein schwerer Zuschlagstoff,
im voraus und falls erforderlich, von Hand zwischen äußeren Schalungen eingebracht
und anschließend mit einem flüssigen Binde- und Dichtungsmittel imprägniert wird,
wobei ein Entmischen während des Gießvorganges unmöglich ist. Das Kennzeichnende
der Erfindung wird darin gesehen, daß der Schulungshohlraum als gasdichte, evakuierbare
Kammer ausgebildet und nach dem Einbringen des Packmaterials evakuiert und anschließend
das Imprägniermittel in die unter Vakuum gehaltene Kammer eingelassen wird. Bei
genügender Höhe des Vakuums gelingt es, sämtliche Hohlräume des Packmaterials vollständig
mit Imprägnierflüssigkeit auszufüllen, so daß keine Lunker entstehen. Mit kleineren
Druckwerten verbessert sich die Imprägnierwirkung, wobei jedoch mit Rücksicht auf
einen erträglichen wirtschaftlichen Aufwand keine extremen Forderungen gestellt
werden dürfen. Im allgemeinen hat sich eine Evakuierung auf einen Druckwert unterhalb
100 Torr als ausreichend erwiesen. Zur Bildung der evakuierbaren Kammer kann es
gegebenenfalls erforderlich sein, zusätzliche Abdichtungen und Absperrelemente vorzusehen,
welche nach dem Abschluß des Imprägniervorganges, d. h. nach der Ausfüllung der
Zwischenräume des Packmaterials, entfernt werden können.
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Eine weitere Verbesserung kann dadurch erzielt werden, daß das flüssige
Imprägniermittel vor dem
Einbringen in die evakuierte Kammer in
an sich bekannter Weise vorentgast wird, und zwar vorzugsweise bei einem Druckwert,
der kleiner ist, als derjenige in der Kammer. Beim Einlassen eines nicht vorentgasten
Imprägniermittels erfolgt unter Umständen durch die vorhandenen Gaseinschlüsse ein
heftiges Aufschäumen, wodurch der Ablauf des Imprägniervorganges ungünstig beeinflußt
werden kann. Durch die Vorentgasung werden derartige störende Gaseinschlüsse aus
dem Imprägniermittel entfernt. Dies ist besonders bedeutungsvoll bei einem Imprägniermittel,
welches durch einen chemischen Härtungsprozeß erstarrt und bereits in flüssigem
Zustand eine hohe Viskosität aufweist.
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Es kann außerdem vorteilhaft sein, das Imprägniermittel durch den
in der Wandkammer erzeugten Unterdruck aus einem Vorratsbehälter anzusaugen, wobei
das Zuführen gegebenenfalls durch eine an sich bekannte Druckfördereinrichtung unterstützt
werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung schematisch dargestellt. In einem Schnitt durch eine Strahlenschutzwandung,
welche von den Schalungen 12, 13 umschlossen ist, erkennt man eingebrachtes Packmaterial
3. Der Schalungshohlraum 1 ist durch entsprechende, in der Zeichnung nicht dargestellte
Absperrelemente als evakuierbare Kammer ausgebildet, welche mit einem Anschluß
4 für ein überlaufgefäß 5 sowie einem Zuführungsansehluß 6 in Verbindung
mit einem Zuführungsrohr 7 für das flüssige Imprägniermittel versehen ist. In dem
Zuführungsrohr 7 ist ein Absperrventil 8
hinter einer von einem Elektromotor
9 antreibbaren Förderschnecke 10 vorgesehen. Das Zuführungsrohr 7 steht mit
der Auslaßöffnung eines Imprägniermittelvorratsbehälters 11 in Verbindung.
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An dem überlaufgefäß 5 ist zur Beobachtung des Flüssigkeitsstandes
ein Schauglas 51 vorgesehen. Außerdem kann der Innenraum des überlaufgefäßes durch
ein Ventil 52 belüftet werden. Das überlaufgefäß 5 ist bei 53 an ein weiteres Absperrventil
22 angeschlossen, das über eine Evakuierungsleitung 23
unter Zwischenschaltung
eines Wasserabscheiders 14
mit einer Vakuumpumpe 15 in Verbindung steht.
Es ist zu beachten, daß der Zuführungsanschluß 6 am tiefsten Punkt der Kammer 1
einmündet, während der Anschluß der Evakuierungsleitung 4 an der höchsten
Stelle der Kammer 1 vorgesehen sein soll.
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Die Imprägnierung wird in der nachfolgend beschriebenen Weise durchgeführt:
Nachdem der Schalungshohlraum 1 durch das Ab-
sperrventil 8 evakuierbar abgesperrt
und mit Packmaterial 3 ausgestopft worden ist, wird die Vakuumpumpe
15 bei geöffnetem Absperrventil 22 und geschlossenem Balüiftungsventil
52 in Betrieb gesetzt. Nachdem die erforderliche Höhe des Vakuums in der
Kammer 1 erreicht ist, öffnet man das Absperrventil 8, wodurch flüssiges Imprägniermittel
aus dem Imprägniermittelvorratsbehälter 11 über die Zuleitung 7 in
die Kammer 1 eingesaugt wird. Die Förderschnecke 10 wird dabei durch den
Elektromotor 9 angetrieben und- unterstützt die Zuführung des Imprägniermittels.
Im überlaufgefäß 5 erkennt man bei vollständiger Ausfüllung der Kammer
1 durch das Schauglas 51
einen steigenden Flüssigkeitsstand, so daß
der Saugvorgang rechtzeitig abgebrochen werden kann. Dabei wird das überlaufgefäß
5 durch öffnen des Ventils 52 belüftet und gleichzeitig die Zufuhr des flüssigen
Imprägniermittels durch Schließen des Absperrventils 8 und Stillsetzen des Elektromotors
9 unterbrochen. Zum Schutz der Vakuumpumpe 15 ist der Wasserabscheider 14 in der
Ansaugleitung vorgeschaltet. Abweichend von dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird
man bei Wandungen von größerer Längserstrekkung mehrere Zuführungsanschlüsse 6 vorsehen
und zur Zuleitung 7 parallel schalten. Hierdurch kann die gleichmäßige Verteilung
des Imprägniermittels verbessert werden.
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Man kann außerdem vor dem endgültigen Erstarren des Imprägniermittels
den Innenraum der Kammer belüften und dadurch das eingefüllte Packmaterial durch
den äußeren Luftdruck zusammenpressen. Auf diese Weise läßt sich eine sehr vorteilhafte
Verfestigung des imprägnierten Wandmaterials erzielen, und die Strahlenschutzwirkung
solcher Wandungen wird zusätzlich gesteigert.