DE2001936A1 - Device for the radiation-safe reception of radioactive waste - Google Patents

Device for the radiation-safe reception of radioactive waste

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DE2001936A1
DE2001936A1 DE19702001936 DE2001936A DE2001936A1 DE 2001936 A1 DE2001936 A1 DE 2001936A1 DE 19702001936 DE19702001936 DE 19702001936 DE 2001936 A DE2001936 A DE 2001936A DE 2001936 A1 DE2001936 A1 DE 2001936A1
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    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04—Treating liquids
    • G21F9/20—Disposal of liquid waste
    • G21F9/22—Disposal of liquid waste by storage in a tank or other container

Description

■ 'JPATDIfTANTrAXT ] j■ 'JPATDIfTANTrAXT ] j

DIPI* ING. K. HOLSEB <*$-AUGSBUKGDIPI * ING. K. HOLSEB <* $ - AUGSBUKG

-WElSIIli- OTKASiSB 14-WElSIIli- OTKASiSB 14

w. 470f. 470

Augsburg, den 15. Januar 1970Augsburg, January 15, 1970

Westinghouse Electric Corporation, 3 Gateway Center,
Pittsburgh, Pennsylvania, Vereinigte Staaten
von AmerikaWestinghouse Electric Corporation, 3 Gateway Center,
Pittsburgh, Pennsylvania, United States
from America

Einrichtung zur strahlensicheren Aufnahme von
radioaktivem Abfall. .Device for the radiation-safe recording of
radioactive waste. .

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur strahlensicheren Aufnahme von radioaktivem Abfall, mit einem teilweise aus zementartigem Material bestehenden Behälter. Solche Behälter eignen sich insbesondere, zur Aufnahme von radioaktiven Harz-Wasser-Zementbrühen.The invention relates to a device for the radiation-safe reception of radioactive waste, with a container partially made of cement-like material. Such Containers are particularly suitable for holding radioactive substances Resin-water-cement broth.

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Eine gegenwärtig bevorzugte 'Technik zur Verpackung von radioaktiven Abfällen, insbesondere von solchen, welche Harz-Wasser-Zementbrühen erforderlich machen, beinhaltet das Ausschleudern der Zementbrühe zwecks Entwässerung des harzigen Materials,das Wischen der Harze mit Zement in einem Zementmischer und das Hartwerdenlassen dieser Mischung in einer Trommel. Das aus der Zementbrühe gewonnene Wasser wird normalerweise in eine dafür vorbereitete Trommel geb gössen, welche aus mit Yermikulit vermischtem Zement besteht. A presently preferred technique for packaging radioactive waste, particularly that which Require resin-water cement broth to centrifuge the cement broth for the purpose of draining the water resinous material, wiping the resins with cement in a cement mixer and allowing the mixture to harden in a drum. The water obtained from the cement broth is usually poured into a specially prepared drum pouring, which consists of cement mixed with yermiculite.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, radioaktive Harz-Wasser-Zementbrühen ohne Zwischenbehandlungen unmittelbar strahlensiclier verpacken zu können.The aim of the invention is to achieve the object of producing radioactive resin-water-cement broths without intermediate treatments to be able to pack immediately radiation-sensitive.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Behälter doppelwandig ist, daß ferner das genannte zementartige Material in dem zwischen der Behälteraußenwandung und der Behälterinnenwandung gebildeten Zwischenraum untergebracht ist, und daß in eine durch die 3ehälterinnenwandung umschlossene Kammer ein durch sie und die Behälteraußenwandung hindurchgehender Durchlaß führt.This object is achieved according to the invention in that the container is double-walled, that furthermore the aforementioned cement-like material in the between the container outer wall and the intermediate space formed by the inner wall of the container is accommodated, and that in a space formed by the inner wall of the container enclosed chamber leads through a passage extending through it and the outer wall of the container.

"ine Ausführungsform der erfindungsgemäß en Einrichtung ist in η Zeichnungen als Beispiel dargestellt und wird im"An embodiment of the device according to the invention is shown in η drawings as an example and is used in

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folgenden beschrieben. -described below. -

Ein erfindungsgemäßer Behälter10 ist in'einer Abschirmung 12 untergebracht, welche in bekannter Weise ein mit Blei gefüllter Stahlmantel sein kann. Der Behälter 10 besteht im wesentlichen aus einer mit einem Deckel verschlossenen Trommel 14,.welche zweckmäßigerweise jeweils aus Kohlenstoffstahl bestehen und den Außenmantel des'Behälters bilden, ferner einer Killung 18 aus Zement oder aus einer Zement- und Vermikulit-Mischung, und einer· Einspritzanordnung 20. . -"' ·A container 10 according to the invention is accommodated in a shield 12 which, in a known manner, can be a steel jacket filled with lead. The container 10 consists essentially of a drum 14 closed with a lid, each of which is expediently made of carbon steel and forms the outer shell of the container, furthermore a Killung 18 made of cement or a cement and vermiculite mixture, and an injection arrangement 20.. - "' ·

Der Behälter 10 wird im Rahmen der Erf indung- zweclcmäßigerweise wie folgt hergestellt: .-■-".."'The container 10 is used within the scope of the invention produced as follows: .- ■ - ".." '

Zunächst wird ein Gemisch zubereitet, welches im wesentlichen aus irgendeinem üblichen'Zement besteht. . : Vorzugsweise wird jedoch,nicht/nur" Zement allein, sondern ein Gemisch aus Zement und VermikuTit verwendet.First, a mixture is prepared which consists essentially of any conventional cement. . : Preferably, however, is not / only "cement alone, but a mixture of cement and VermikuTit is used.

Daraufhin wird eine Bodenschicht 22 dieses Gemisches in die Trommel ΛΑ- eingegeben. Als nächstes wird zentral" in die Trommel 14- eine auch als Innenbehälter bezeiciienbare Behält er inn enwandung 24- eingesetst, "welche"·-auf- der" Boden-Then a bottom layer 22 of this mixture is entered into the drum ΛΑ- . Next, a container inner wall 24- which can also be designated as an inner container is inserted centrally "into the drum 14-" which "-on- the" bottom-

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schicht 22 aufsitzt und an welcher ein Anschluß 21 für eine Einspritzanordnung 20 vorgesehen ist. Die Innenwandung 24 weist vorzugsweise eine zylindrische Mantelwandung 26, eine Deckplatte 28 und eine Bodenplatte 30 auf. In der Mantelwandung 26 ist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 31 für den Austritt von Flüssigkeit gebildet. Diese Durchtrittsöffnungen 31 befinden sich vorzugsweise in oder nahe der Bodenplatte 30 der Innenwandung 24. Der übrige zwischen der Trommel 14 und der Innenwandung 24 gebildete Zwischenraum wird dann ebenfalls mit der genannten" Mischung gefüllt. Gegebenenfalls vorhandene Stifte 25 tragen dazu bei, daß die Behälterinnenwandung 24 ihre Lage beibehält. Danach kann der Troimneldeckel 16 angebracht und mittels eines in üblicher Weise verriegelbaren Verschlußringes festgemacht werden. Der mittige Bereich des Deckels 16 sollte sich hierbei an einem .Flansch 33 d-es Anschlusses abstützen.layer 22 is seated and on which a connection 21 for an injection arrangement 20 is provided. The inner wall 24 preferably has a cylindrical jacket wall 26, a cover plate 28 and a base plate 30. A multiplicity of passage openings 31 for the exit of liquid is formed in the jacket wall 26. These Passage openings 31 are preferably located in or near the base plate 30 of the inner wall 24. The rest of them formed between the drum 14 and the inner wall 24 The intermediate space is then likewise filled with the above-mentioned mixture. Any pins 25 which may be present contribute to this in that the inner wall of the container 24 maintains its position. Thereafter, the Troimneldeckel 16 attached and means a locking ring can be locked in the usual way. The central area of the lid 16 should be at a .flange 33 d-es connection prop up.

Wenn sich so viel radioaktive Harz-Wasser-Zementbrühe angesammelt hat, daß sie zur Füllung eines Behälters 10 der vorstehend beschriebenen Art ausreicht, wird ein solcher Behälter 10 in die Abschirmung 12 gesetzt. Die Abschirmung; 12 kann am leichtesten dann gehandhabt werden, wenn sie aus zwei Teilen besteht, nc'mlich. aus einem Boden-When there is so much radioactive resin-water-cement broth has accumulated that it is sufficient to fill a container 10 of the type described above, becomes one Container 10 placed in shield 12. The shield; 12 is easiest to handle when it consists of two parts, namely. from a ground

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teil 34 und einem kappenartigen Mantelteil 36, welch letzterer "beispielsweise mittels Stiften 35 lösbar mit dem Bodenteil 34- verbindbar ist. An den BeMIter 10 wird dann die Einspritzanordnung 20 angeschlossen.part 34 and a cap-like jacket part 36, which the latter "for example by means of pins 35 releasably with the bottom part 34- can be connected. To the operator 10 the injection assembly 20 is then connected.

Die Einspritzanordnung'20 enthält ein rohrartiges . Vakuum-Kopfstück 38, welches unten offen und mit einem Außengewinde 39 versehen ist, während sein oberes Ende beispielsweise durch Anschweißen gasdicht mit einem Rohr 40 verbunden ist,, welches jeweils zum Einlassen bzw. Einspritzen der Harz-Wasser-Zementbrühe dient. Das Kopfstück bzw. Rohr 38 ist mittels seines Außengewindes 39 in ©in entsprechendes Innengewinde 41 des Deckels 16 einschraubbar. Das Rohr 40 erstreckt sich durch den Anschluß 21 in die von der Behälterinnenwandung 18 gebildete Kammer 42 hinein. An das Vakuum-Kopfstück 38 ist außerdem eine Vakuumprüfleitung 44 eines Unterdruckmessers 48 angeschlossen. Im Zuge der Rohrleitung 40 liegt ein Ventil 46. Die Rohrleitung 40 führt zu einem in der Zeichnung nicht dargestellten, die Harz-Wasser-Zementbrühe jeweils sammelnden Tank. Oberhalb des Vakuum-Kopfstückes 38 ist an das Rohr 40 eine Vakuumleitung 49 angeschlossen, welche über ein Ventil 50 zu einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vakuumpumpe führt.The injector assembly 20 includes a tube-like one. Vacuum head piece 38, which is open at the bottom and provided with an external thread 39, while its upper end for example by welding gas-tight to a pipe 40, which each for admission or injection of the resin-water-cement broth is used. The head piece or pipe 38 is by means of its external thread 39 in © in corresponding internal thread 41 of the Cover 16 can be screwed in. The tube 40 extends through the connection 21 into that of the inner wall of the container 18 formed chamber 42 into it. To the vacuum head piece 38, a vacuum test line 44 of a vacuum gauge 48 is also connected. In the course of the pipeline 40 is a valve 46. The pipeline 40 leads to a not shown in the drawing, the resin-water-cement broth each collecting tank. A vacuum line is connected to the pipe 40 above the vacuum head piece 38 49 connected, which via a valve 50 to a leads not shown in the drawing vacuum pump.

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Für den Betrieb der gesamten Einrichtung wird zunächst das Ventil 46 geschlossen und das Ventil 50 geöffnet. Beinhaltet die Trommel 14 beispielsweise ein Volumen von 136 1 und ist die Füllung 18 "beispielsweise 7,6 cm stark, so kann die Trommel 14 mittels der genannten Vakuumpumpe auf einen Druck bzw. Unterdruck evakuiert werden, der im Bereich von beispielsweise 0,53 ata bis 0,63 ata liegt. In dem .Flansch 33 gebildete Öffnungen stellen sicher, daß zwischen der evakuierten Füllung 18 und dem Vakuum-Kopfstück 38 eine Verbindung aufrechterhalten wird. Danach wird das Ventil 50 geschlossen und das Ventil 46 geöffnet, so daß die Harz-Wasser-Zementbrühe nunmehr in das Innere der Trommel 14 einströmen kann.For the operation of the entire facility is initially the valve 46 is closed and the valve 50 is opened. For example, includes drum 14 Volume of 136 l and if the filling 18 ″ is, for example, 7.6 cm thick, the drum 14 can, by means of the aforementioned Vacuum pump can be evacuated to a pressure or negative pressure in the range from, for example, 0.53 ata to 0.63 ata. Openings formed in the flange 33 ensure that between the evacuated filling 18 and the vacuum header 38 maintain communication will. Thereafter, the valve 50 is closed and the valve 46 is opened, so that the resin-water-cement broth can now flow into the interior of the drum 14.

Die über das Rohr 40, welches etwas in die Kammer hineinragt, jeweils eintretende Harz-Wasser-Zementbrühe kann die Bodenschicht 22 der Füllung 18 wegen des Vorhandenseins der Bodenplatte 30 der Innenwandung 24 nicht zerfressen. Die Harze sammeln sich in der mittigen Kammer Das Wasser tritt durch die Durchtrittsöffnungen 31 der Innenwandung 24 hindurch und wird von der Füllung 18 aufgesaugt. Die gesamte Füllung 18 wird von dem Wasser im wesent-' liehe: gleichmäßig durchnäßt, da das Vakuum ununterbrochen ein Ab/ ahen der Flüssigkeit aus den jeweils verhältnismäßig gesättigten Bereichen in die noch ungesättigten Bereiche bewirkt, d.h. in die Bereiche, welche infolge der Evakuierung noch einen verhältnismäßig niedrigen Druck aufweisen. DieThe resin-water-cement mixture entering via the pipe 40, which protrudes somewhat into the chamber, cannot corrode the bottom layer 22 of the filling 18 because of the presence of the bottom plate 30 of the inner wall 24. The resins collect in the central chamber. The water passes through the passage openings 31 of the inner wall 24 and is absorbed by the filling 18. The entire liner 18 'is Liehe of the water in the essential: uniformly soaked, since the vacuum continuously a Ab / a hen of the liquid from the respective relatively saturated areas in the still unsaturated areas effected, ie in the areas, which as a result of evacuation still have a relatively low pressure. the

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Füllung 18 härtet anschließend".chemisch, aus. Das Ventil46 wird geschlossen, sobald der Behälter 1O vollständig gefüllt ist. Der "Voll-Züstand11 kann dadurch wahrgenommen ; werden, daß man beobachtet, wann der Unterdruckmesser 48 wieder Ätmosphärendruck anzeigt, d.h. etwa 1 ata.The filling 18 then hardens “chemically. The valve 46 is closed as soon as the container 10 is completely filled. The full condition 11 can thereby be perceived; be observed that when the vacuum gauge 48 again shows atmospheric pressure, ie about 1 ata.

DerFüllvorgang kann auch automatischdurchgeführt werden, wenn zur Betätigung der Ventile 46 und 50 ein ;_ in der Zeichnung nicht dargestellter Vakuumschalterverwendet wird, Während des Betriebes würde der Vakuumschalter das Ventil 46 so lange geschlossen und das Ventil 50 so lange offen halten, bis ein Vakuum mit einem Druck von beispielsweise etwa 0,53 ata bis etwa 0,63 ata erreicht ist. Daraufhin würde das Ventil 50 so lange geschlossen ,und das Ventil 46 so lange offengehalten werden, bis in den Behälter 10 so viel Zementbrühe eingelaufen ist,' daß das Vakuum im wesentlichen aufgehoben ist, zu welchem Zeitpunkt dann das Ventil 46 wieder geschlossen würde.The filling process can also be carried out automatically are activated when a; _ vacuum switch not shown in the drawing is used during operation, the vacuum switch would the valve 46 is closed and the valve 50 is closed for so long Keep it open until a vacuum with a pressure of, for example, about 0.53 ata to about 0.63 ata is reached is. The valve 50 would then be closed for so long , and the valve 46 are kept open until in the container 10 has run in so much cement broth that the vacuum is essentially broken, to which Time then the valve 46 would be closed again.

Obwohl die in der Zeichnung dargestellte bevorzugte Ausführungsform der Erfindung: eine Behälterinnenwandung 24 aus im wesentlichen festem Material enthält, welche nahe ihrer Bodenwan&ung einen" einzigen aus öffnungen 31 gebildeten Ring aufweist, kann in Abv.'andlung hiervon diese Although the one shown in the drawing is preferred Embodiment of the invention: a container inner wall 24 of substantially solid material, which close its bottom wall has a "single ring formed from openings 31, in a variant of this, these

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ι.ι.

Behälterinnenwandung 24 auch in mehreren Ringen angeordnete Öffnungen 31 aufweisen oder einfach die Gestalt eines Drahtkäfigs haben. Wesentlich ist nur, daß die auch als Innenbehälter bezeichenbare Innenwandung 24 ein Ausstömen von Flüssigkeit aus der Kammer 42 gestattet, ohne auch die Harze austreten zu lassen.Container inner wall 24 also have openings 31 arranged in a plurality of rings or simply have the shape of a wire cage. It is only essential that the inner wall 24, which can also be referred to as the inner container allows liquid to flow out of the chamber 42, without letting out the resins as well.

Der Anschluß 21 weist zweckmäßigerweise ein Innen-The connection 21 expediently has an inner

gewinde 53 auf.· Es sei hier nochmals wiederholt, daß auch der Deckel 16 mit einem Gewinde 41 versehen ist. Wenn die Einspritzanordnung 20 entfernt wird, sollte ein in der Zeichnung nicht dargestellter Gewindestopfen eingesetzt werden, der zusammen mit den Gewinden 53 und 41 eine doppelte Dichtung bildet, durch welche ein späteres Austreten der Harze vermieden wird.thread 53. · It should be repeated here that the cover 16 is also provided with a thread 41. When the injection assembly 20 is removed, a threaded plug not shown in the drawing should be used are used, together with the threads 53 and 41 forms a double seal, through which a later leakage of the resins is avoided.

Die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung stellt nur ein Beispiel dar. Dem Fachmann ergeben sich im iiahmen der Erfindung selbstverständlich mehrere Abwandlungsiaöglichkeiten. Der Behälter 10 kann außerdem auch für Zementbrühen verwendet werden, welche kein oder nur weni-~ Harz enthalten, was auf einfache Weise dadurch erreicht wird, daß man die Kammer 42 verkleinert und wahlweise ^e nach Zweckmäßigkeit mit Vermikulit füllt.The embodiment of the invention described above is only an example Of course, several in the context of the invention Modification options. The container 10 can also can also be used for cement broths which contain little or no resin, which is a simple matter what is achieved is that the chamber 42 is reduced in size and optionally ^ e fills with vermiculite according to expediency.

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Claims (6)

■20Ö1936■ 20Ö1936 W. 4-70W. 4-70 Patentansprüche: Patent claims : 1J Einrichtung zur strahlensicheren Aufnahme von radioaktivem: Abfall> mit einem teilweise aus zementartigem Material "bestehenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß der 'Behälter(10) doppelwandig ist, daß ferner das genannte zementartige Material (18) in dem zwischen der Behälteraußenwandung (14, 16) und der Behälterinnenwandung (24) gebildeten Zwischenraum untergebracht ist, und daß in-eine durch die Behälterinnenwandung umschlossene Kammer (42) ein durch sie und die Behälteraußenwandung hindurchgehender Durchlaß (zu 20) führt.1J device for the radiation-safe recording of radioactive: waste> with a container partially made of cementitious material, characterized in that the container (10) is double-walled, and furthermore that the said cementitious material (18) in the one between the outer wall of the container (14, 16) and the inner wall of the container (24) formed space is accommodated, and that in-one enclosed by the inner wall of the container Chamber (42) through it and the outer wall of the container through passage (to 20) leads. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (20, 21, 38, 39, 40, 41, 44, 46, 48, 49, 50), mittels welcher der Behälter (10) jeweils an eine Evakuiervorrichtung anschließbar ist.2. Device according to claim 1, characterized by a device (20, 21, 38, 39, 40, 41, 44, 46, 48, 49, 50), by means of which the container (10) is connected to an evacuation device is connectable. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterinnenwandung (24) eine Vielzahl3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the container inner wall (24) has a plurality - 9—- 9- von Durchtrittsöffnungen (31) aufweist.of passage openings (31). 4·. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Behälterinnenwandung (24-) gebildeten Durchtrittsöffnungen (31)in ihrer Größe derart bemessen sind, daß sie zwar das Ausströmen von Flüssigkeit aus der Behälterkammer (4-2) heraus gestatten, jedoch ein Austreten von Harzen aus der Behälterkammer verhindern.4 ·. Device according to claim 3, characterized in that that the passage openings formed in the inner wall of the container (24-) (31) are sized in such a way that they allow the outflow of liquid from the container chamber (4-2), but prevent resins from leaking out of the container chamber. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Behälterkammer (4-2) führende Durchlaß zwei konzentrisch mit radialem Abstand zueinander angeordnete Rohre aufweist, von welchen sich das innere Rohr (4-0) in die Behält erkamm er hinein erstreckt, während das eine Ende (39) des äußeren Rohres (38) am Behälter (10), vorzugsweise an dessen Außenwandung (14-, 16) befestigt ist und das andere Ende dieses äußeren Rohres gasdicht mit dem inneren Bohr verbunden ist, und daß an den zwischen den beiden Rohren gebildeten Ringraum ein Unterdruckmesser (4-8) angeschlossen ist.5. Device according to one of claims 1 to 4-, characterized in that the in the container chamber (4-2) leading passage has two concentrically arranged at a radial distance from each other tubes, of which the inner tube (4-0) extends into the container, while one end (39) of the outer tube (38) on the container (10), preferably on its outer wall (14-, 16) is attached and the other end of this outer tube is gas-tightly connected to the inner drill, and that on a vacuum gauge (4-8) is connected to the annular space formed between the two tubes. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5? dadurch gekennzeichnet, daß das genannte zementartige Material eine Mit 'mg aus Zement und Vermikulit ist.6. Device according to one of claims 1 to 5? through this characterized in that said cementitious material is a compound of cement and vermiculite. - 10 -- 10 - 009831/1099009831/1099
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