DE2014734A1 - Verpackung fur radioaktive Stoffe und dgl - Google Patents

Description

DIPL.-PHYS. WILLY LORENZ, 803S GAUTtNG, HUBERTUSSTRASSE 83'/» · TEL. MÜNCHEN (0811) 862S24

26. März 1970 . 10/33

Meine Akte: _r 75_j

ROBATEL S.L.P.I. Lyon, Rhone (Frankreich)

Verpackung für radioaktive Stoffe und dgl.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verpackung nach Art der Transport- und anderen Behälter oder Kästen zum Transport und/oder Umhüllen radioaktiv/er Stoffe und dgl., deren Außenwand Kühlorgane in Form von Stiften, Flügeln od.dgl. aufweist.

Zum Ableiten der durch den in der Verpackung enthaltenen radioaktiven Stoff freigesetzten Wärme wurde bekanntlich die Außenwand derselben mit Kühlstiften oder -flügeln versehen, um die Uiärmeaustauachflache der LUaηd mit der umgebenden Luft zu vergrößern. Verstädndlicheruieise ist aber die Wärmekapazität einer Verpackung mit gegebenen Abmessungen trotz allem auf einen maximalen Wert begrenzt, da das Vervielfachen der Kühlstifte oder -flügel offensichtlich die Verringerung des zwischen ihnen für den Luftdurchtritt freigelassenen Raumes mit sich brächte. Unter diesen Bedingungen ist man im Falle von Stoffen, die eine beträchtliche Wärmemenge freisetzen, praktisch gezwungen, eine Verpackung zu verwenden, deren Abmessungen sowie Gewicht wesentlich größer sind, als dies sonst im Hinblick auf das

JU

1 -

Volumen des jeweils zu transportierenden material erforderlich wäre.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und die Wärmekapazität der Verpackungen mit Kühlstiften, -flügeln oder anderen äußeren Kühlorganen der genannten Art zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Verpackung gelöst, welche eine abnehmbare Ummantelung aufweist, die die Kühlorgane umgibt und deren Innenraum gleichzeitig mit einem geeigneten Gebläse und zwecks Abführung der so zugeführten Luft mit der Außenluft verbunden ist,

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Ummantelung aus einer Reihe geeignet geformter Bahnen, die an der Außenwand der Verpackung derart befestigt sind, daß sie automatisch abgestoßen werden, wenn infolge einer Beschädigung des Gebläses die Temperatur der Außenwand einen vorbestimmten liiert übersteigen würde. Weiterhin ist zwischen dem Innenraum der Ummantelung und dem Gebläse mindestens ein ringförmiger l/erteilungsgürtel vorgesehen.

Nachstehend ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben; es zeigen:

Fig. 1 eine Saitenansicht, teilweise im Vertikalschnitt, die eine Verpackung mit den erfindungsgemäßen merkmalen veranschaulicht;

Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II—II von Fig.1;

109818/1

Fig· 3 eine perspektivische Ansicht einer der Bahnen,, welche die Ummantelung der Verpackung gemäß Fig. 1 und 2 bilden;

Fig. 4 einen Querschnitt in größerem (maßstab, der die Befestigung einer derartigen Bahn darstellt;

Fig. 5 einen schematischen Schnitt, der die Elemente der Befestigung gemäß Fig. 4 beim Abstoßen der Bahnen veranschaulicht.

Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Verpackung in Form eines Behälters meist auf übliche UJeise einen äußeren Metallmantel 1 mit kreisförmigem Querschnitt auf, in dessen Innerem eine aus einer Bleimasse bestehende Abschirmung oder Verkleidung 2 befestigt ist; diese Abschirmung 2 schließt in ihrem mittelteil eine Umhüllung 3 ein, welche als Gehäuse für den zu transportierenden Stab oder ein anderes Element aus radioaktovem Material dient. Der ganze Behälter ruht auf einem Sockel 4, mährend sein oberes Ende einen abnehmbaren Deckel 5 trägt. Der Außenmantel oder die Außenwand 1 meist eine Reihe von Kühlstiften 6 auf, die bezüglich des mantels radial gerichtet sind und dazu dienen, die durch das in der Umhüllung 3 gelagerte radioaktive material freigesetzte Wärme abzuführen. Selbstverständlich kann zwischen dem Außenmantel 1 und der Abschirmung 2 ein mit einem geeigneten Isoliermaterial (z.B. feuchtem Gips) gefüllter Zwischenraum vorgesehen sein.

Zur Verbesserung der Kühlung des Behälters uiird dieser erfindungsgemäß mit einer abnehmbaren Ummantelung versehen, die die Kühlorgane 6 umgibt und deren Innenraum mittels vorzugsweise biegsamer Leitungen 7 mit einem bei 8 schematisch dargestellten Gebläse oder Ventilator verbunden ist. Bei

109818/1 H7

dem betrachteten Ausführungsbeispiel besteht diese Ummantelung aus lacht untereinander gleichen Bahnen 9; wie aus Fig. 3 ersichtlich, meist jede (vorzugsweise aus geschichtetem Kunststoff oder dünnem Blech hergestellte) Bahn ein sich über 90° erstreckendes gekrümmtes Profil auf, uiobei die Längsränder sowie einer der Querränder mit einer nach außen gebogenen Randleiste 9a bzw. 9b versehen sind. Außerdem ist mit den Bahnen 9 ein Gürtel 10 verbunden, der außen mit einem denjenigen der Bahnen etwas übersteigenden Radius angebracht und auf geeignete Weise an die Leitungen angeschlossen ist; in dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Fall besteht dieser Gürtel aus zwei Profilstücken mit nach innen offenem U-Querschnitt, welche sich über etwa 180° erstrecken und an ihren gegenüberliegenden Enden dichtend miteinander verbunden sind. Der hier im Iflittelbereich des Behälters angebrachte Gürtel 10 ist auf beliebige Art am Außenmantel 1 befestigt, z.B. mit Hilfe von (nicht dargestellten) Gewindebolzen, die mit dem mantel 1 verbunden sind und den Steg der U-Profilstücke durchqueren, um Spannmuttern aufzunehmen.

Jede Bahn 9 ist am Außenmantel 1 mittels einer radialen Buchse 11 (Fig. 4 und 5) befestigt, die zwischen den Kühlstiften 6 auf geeigenete Weise auf den mantel 1 aufgeschweißt wird. Das äußere verbreiterte Ende 11a dieser Buchse trägt vier Gewindebolzen 12, welche durch die in den Rand einer Abdeckkappe 13 vorgesehenen Öffnungen eingeführt werden; die Kappe 13 besitzt eine Dichtung 13a. Die Bolzen 12 nehmen zur Halterung der Kappe 13 dienende Schraubenmuttern 14 auf und durchqueren die in jeder Bahn 9 angeordneten Öffnungen 9c, wonach schließlich an ihr überstehendes Ende eine IiIutter, wie bei 15 gezeigt, aufgeschraubt wird. Es sei darauf hingewiesen, daß die Bolzen 12 aus einem material mit niedrigem Schmelzpunkt (z.B.Metallegierung oder

109818/1 m

Kunststoff) bestehen, so daß sie bei einer einen[Grenzwert übersteigenden Temperatur schmelzen und so die Bahnen 9 freigeben. Im Inneren der Buchse 11 ist übrigens eine -.zwischen der Wand oder dem mantel 1 und der Kappe 13 zusammengedrückte Feder 16 angeordnet.

Die querverlaufende Randleiste 9b jeder Bahn 9 liegt seitlich am Gürtel 10 an, mährend die Längsrandleisten 9a im wesentlichen dichtend gegeneinander gedrückt sind, wie in Fig. 2 gezeigt. Da die Leitungen 7 in das Innere des Gürtels 10 munden, wird die durch das Gebläse 8 eingeblasene Luft gleichmäßig in dem zwischen dem Mantel 1 und der Innenfläche der die Kühl-Ummantelung bildenden Bahnen 9 befindlichen ringförmigen Raum verteilt und entweicht schließlich auf der Höhe des Sockels 4 und des Behälterdeckel^). Die Stifte 6 sind so einem ständigen Luftstrom ausgesetzt, der ihre kräftige Kühlung gewährleistet.

Im Fglle daß infolge einer Beschädigung oder einer Panne das Gebläse ausfiele oder die Leitungen herausgerissen oder verstopft würden, riefe der auf die Unterbrechung des Luftstromes folgende Temperaturanstieg das Schmelzen der Befestigungsbalzen 12 (Fig. 5) hervor. Die Federn 16 der verschiedenen Befestigungsvorrichtungen würden dann die Kappen 13 sowie die Bahnen 9 abstoßen, so daß die Kühlung des Behälters nun durch natürliche Konvektion der umgebenden Luft bezüglich der Stifte 6 erfolgen würde; selbstverständlich müssen letztere derart berechnet sein, daß in einem solchen Fall die Wärmeableitung noch ausreicht, damit die Temperatur im Behälterinneren unter dem Schmelzpunkt der Blei-Abschirmung oder -Verkleidung 3 bleibt.

Die erfindungsgemäße Verpackung weist somit den Vorteil

1098 18/1147

auf, daß sie zum Transport und/oder Umhüllen von radioaktiven Stoffen mit beträchtlicher Wärmeabgabe verwendbar ist, ohne daß die Temperatur eine annehmbare Grenze überschreitet und Umfang und Gewicht des Ganzen übermäßig groß sind. Dazu kommt noch, daß die Zeit zur Erreichung des thermischen Gleichgewichts nach dem Beladen erheblich v/erkürzt ist, mährend das Entladen des Behälters im Wasserbecken sofort nach Empfang erfolgen kann, da die Temperatur der Verpackung niedrig genug ist, um ohne vorheriges Abkühlen eingetaucht werden zu können; auf diese UJeise erzielt man einen nicht vernachlässigbaren Zeitgewinn bei den Be- und Entladearbeiten.

Selbstverständlich ist die Erfindung bei Verpackungen mit beliebigen üblichen Querschnitten verwendbar, auch bei solchen, deren Kühlorgane von Flügeln gebildet werden, de nach der Form der Verpackung sind ein oder mehrere Verteilungsgürtel 10 vorzusehen, die im fflittelbereich oder in der Nähe der Enden des äußeren Metallmantels 1 angeordnet werden; in gewissen Fällen kann jeder Gürtel aus einem Profilstück mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt bestehen, wobei die nach innen gerichtete lliand der Verpackung Öffnungen zum Eintritt der Luft in die durch die Bahnen 9 gebildete Konvektionsummantelung aufweist.

Patentansprüche

18/1147

Claims (6)

1. Patentansprüche

   MJ Verpackung nach Art der Transport- und anderen Behäl- . ter oder Kästen zum Transport und/oder Umhüllen radioaktiver Stoffe und dgl., deren Außenwand Kühiorgane in Form von Stiften, Flügeln od.dgl. aufweist, gekennzeichnet durch eine abnehmbare Ummantelung, die die Kühlorgane (6) umgibt und deren Innenraum gleichzeitig mit einem geeigneten Gebläse (8) und zweclss Abführung der so zugeführten Luft mit der AuQenluft verbunden ist.
2. 2. Verpackung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung aus einer Reihe geeignet geformter Bahnen (9) besteht, die an der Außenwand der Verpackung derart befestigt sind, daß sie sich bei einer unvorhergesehenen Temperaturerhöhung infolge eines das Funktionieren des Gebläses (8) beeinträchtigenden Unfalls automatisch voneinander trennen.
3. 3. Verpackung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen der Bahnen (9) an der Außenwand der Verpackung Mittel aufweisen, mit deren Hilfe die Bahnen bei ihrer Trennung voneinander abgestoßen werden.
4. 4. Verpackung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtungen der Bahnen (9) einerseits Gewindebolzen (12) aufweisen, die aus einem material bestehen, das bei einer einen vorbestimmten lüert übersteigenden Temperatur schmilzt, und andererseits eine zusammengedrückte Feder (16) besitzen, welche die Bahnen (9) nach dem Schmelzen der Bolzen (12) abstoßen.

   1098 18/1 1
5. 5. Verpackung nach An-spruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (16) im Innern einer Buchse (11) sitzt, die radial an der Außenwand der Verpackung befestigt ist und deren Kopf als Träger für die Befestigungs-Getuindebolzen (12) dient, weich letztere mit einer ständig gegen das Ende der Feder (16) gedrückten Kappe (13) verbunden sind.
6. 6. Verpackung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens einen Luftverteilungs-Gürtel (10)» der mit dem Innenraum der abnehmbaren Ummantelung in Verbindung steht und mittels geeigneter Leitungen (7) an das Gebläse (8) angeschlossen ist.

   109318/Π/7