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"Einrichtung zum Unterbinden von Absetzbewegungen aktiver Spaltproduktlösungen
in Lagertanks" Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Unterbinden von
Absetzbewegungen in Tanks, die aktive Spaltproduktlösungen ent -halten, insbesondere
Einrichtungen, die ein Aufschwimmen radio -aktiver Spaltprodukte bewirken.
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In kerntechnischen Anlagen fallen Flüssigkeiten an, die radio -aktive
Spaltprodukte enthalten, wie sie beispielsweise durch Spaltung aus Uran 235 hervorgehen.
Diese aktiven Spaltproduktlösungen werden in Abklingtanks oder vor ihrer Überführung
in eine feste, lagerfähige Form in Zwischentanks gelagert.
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Beim Absetzen radioaktiver Partikel in der Form eines radioaktiven
Schlamms besteht die Gefahr, daß schlecht zu kontrollierende Wärmespannungen in
der Tankwandung auftreten, die zu Strukturveränderungen des Tankwerkstoffs, zu Siedeverzügen
und ungleichmäßiger Aktivität und chemischer Zusammensetzung bei Entnahme führen
können.
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Die unkontrollierten Wärmespannungen in der Tankwandung haben ihre
Ursache in einer ungleichmäßigen Temperaturverteilung der Spaltproduktlösung. Die
Temperaturen des Niederschlags liegen durch radioaktiven Zerfall über denjenigen
der darüberstehenden Lösung.
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Um diesen Absetzbewegungen entgegenzuwirken, ist es bereits be -kannt,
Rührwerke in die Tanks einzusetzen.
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Gleichfalls bekannt ist die Maßnahme, radioaktive Niederschläge durch
Einblasen von Luft zum Aufschwimmen zu bringen.
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Mit den Rührwerken läßt sich zuverlässig eine gleichmäßige Verteilung
des Bodensatzes innerhalb des Tanks erzielen, die eine Temperaturschichtung mit
Sicherheit ausschließt. Nachteilig ist jedoch die dadurch erforderlich werdende
Abdichtung zwischen Tankstutzen und Rtihrwerkswelle, der Verschleiß rotierender
Tef7e,
die Ausbildung der Abdichtung und der Rührwerksteile in strahlenbeständigem
Material sowie die Strahlenbelastung des Montage -personals bei Revisions- und Reparaturarbeiten
an Dichtungen und Rührwerksteilen.
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Durch das Einblasen von Luft über Düsenrohre in einen Tank wird gleichfalls
eine zuverlässige Durchmischung seines Inhalts be -wirkt. Abdichtung und rotierende
Teile und damit verbundene Revisions- und Reparaturarbeiten entfallen gegenüber
der zuerst genannten Lösung. Die erheblichen Nachteile dieser Lösung liegen in der
Notwendigkeit, die zugeführte LuSt wieder abzuführen und über Filter von den mitgerissenen
aktiven Aerosolen und Gasen zu reinigen.
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Die Erfindung ist von der Aufgabe ausgegangen, eine Einrichtung zu
scharfen, die bei zuverlässiger Ausschaltung von Absetzbewegungen in einem Tank
sowohl rotierende oder bewegliche Teile und die mit diesen verbundenen Wartungsarbeiten
als auch eine Filterung von Abluft entbehrlich macht.
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Die erfindungsgemäße Lösung, die die Nachteile vorbekannter Lö -sungen
vermeidet, ist gekennzeichnet durch ein im Tank angeordnetes Tauchrohr und eine
über eine Leitung mit der Gassäule dieses Tauchrohres in Verbindung stehende Einrichtung
mit einem beweglichen Kolben innerhalb eines Gefäßes.
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Die Stirnfläche des Kolbens dieser Einrichtung ist in vorteilhafter
Weise über eine Rollmembran mit der Zylinderwand verbunden.
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Zweckmäßigerweise ist der Raum vor der Kolbenstirnfläche mit einer
Wasservorlage gefällt. Diese Wasservorlage kann im Falle einer eventuell auftretenden
Kontamination über die Gassäule vom Tank her mit Hilfe eines Entleerungshahns sowie
eines Füllhahns ausgewechselt werden. Bei wulstartiger Ausbildung des gefäßseitigen
äußeren Randes der Rollmembran kann diese zugleich als Dichtung zwischen Gefäßober-
und -unterteil Verwendung finden. Der kolbenseitige innere Bereieh der Membran läßt
sich zwischen Kolben -stirnfläche und einer davor gesetzten Stirnplatte leicht aus
-wechselbar einspannen, wodurch ein einfaches und schnelles Auswechseln des allein
einer Abnutzung unterworfnen Teils dieser
Einrichtung ermöglicht
wird.
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Zur Erläuterung der Erfindungsgedanken ist in der Patentzeich -nung
eine Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, wobei aus Anschaulichkeitsgründen
eine Veränderung der Größenverhältnisse zwischen Behälterabmessungen und Gefäß abmessungen
vorgenommen worden ist.
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In den Tank (1), der mit einer Spaltproduktlösung gefüllt ist, ragt
das Tauchrohr (2) hinein. Dieses Tauchrohr ist nur zum Teil, und zwar nur bis zur
Höhe (h) mit der Spaltproduktlösung gefüllt.
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Im oberen Teil des Tauchrohrs befindet sich eine Gassäule, die sich
durch die an den Tank angeschlossene Leitung (3) bis zum GefaS (4) fortsetzt. Das
Geräß ist unterteilt in einen oberen Teil (4a) und einen unteren Teil (4b). Die
Gefäßteile sind unter Zwischenlage einer Dichtung (5a) über eine Flanschverbindung
abdichtend zusammengespannt. Die Dichtung (5a) ist zugleich Außenumfang einer Rollmembran
(5b), deren Innenfläche zwischen der Stirnflä -che eines Kolbens (6) und einer Stirnplatte
(7) mit Hilfe der Schraube (b) eingespannt ist. Ein Anschlag (9) dient zur Begrenzung
der Rückholbewegung des Kolbens. Im Hinblick auf eine einseitige Beaufschlagung
des Hydraulikzylinders ist für die Vorschubbewegung des Kolbens eine Druckfeder
(11) vorgesehen. Mit (12) ist die Anschlußleitung für das Hydraulikmittel bezeichnet.
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Der Zylinder der hydraulischen Einrichtung ist an das Gefäß direkt
über einen Stirnflansch (iOa) angeschlossen.
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Die Kolbenbewegung läßt sich entweder wie dargestellt durch einen
einseitig oder auch durch einen beidseitig mit Druckmittel hydraulisch oder pneumatisch
beaufschlagten Kolben eines Hydraulikzylinders aufbringen oder aber über eine Umwandlung
der dre -henden in die geradlinige Bewegung, beispielsweise mittels Exzenter und
Antriebsmotor, bewirken.
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Durch die Rückholbewegung des Kolbens wird die Flüssigkeitsvorlage
zuflickgezogen und erzeugt in der angeschlossenen, zum Tauchrohr im Tank fahrenden
R6hrleitung einen Unterdruck, der die WasserQäule im Standrohr hebt. 23ei der Vorschubbewegung
des Kolbens, die über eine Feder bzw. hydraulisch oder pneumatisch schlagartig erzeugt
wird, wird die Wassersäule im Standrohr in
den Tank zurückgestoßen.
Zur Erhöhung der gewünschten Wasserströmung in Bodennähe des Tanks, Ausbildung von
über den Boden ablaufenden Wirbeln, ist ein Einlaufkonus (la) am Boden des Tanks
einer Auslauferweiterung (2a) des Standrohres gegenübergestellt. Den Anforderungen
entsprechend kann, je nach den im Tank ablaufenden Vorgängen, insbesondere der Geschwindigkeit
der Absetzbewegung-und der Behältergröße, eine kontinuierliche oder auch eine diskontinuierliche
Vor- und Rückholbewegung des Kolbens mit der Einrichtung zweckmäßig sein. Die bei
der Vorsehubbewegung des Kolbens erzeugten, über den Tankboden ablaufenden Wasserwirbel,
die beim Ausströmen der Wassersäule aus dem Standrohr entstehen, unterbinden zuverlässig
die Absetzbewegungen radioaktiver Niederschläge und fördern ihre Aufteilung und
Durchmischung mit dem Tankinhalt.
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In der erfindungsgemäßen, neu zum Vorschlag gebrachten Lösung sind
bewegliche Teile im unmittelbaren Strahlungsbereich vermieden.
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Bewegliche Teile, über die die Einrichtung verfügt, sind außer -halb
des Strahlungsbereichs einfach und leicht zugänglich sowie austauschbar vorgesehen.
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Anstelle von Wasser kann jedes andere geeignete flüssige Mittel als
Vorlage in dem Gefäß mit dem beweglichen Kolben eingesetzt werden. Der Abstand zwischen
Tank und Gefäß sowie die Höhenanordnung und die Leitungsführung richten sich nach
den besonderen örtlichen Verhältnissen.