DE2149425C3 - Einrichtung zum Unterbinden von Absetzbewegungen radioaktiver Spaltproduktlösungen in Lagertanks - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Unterbinden von Absetzbewegungen in Tanks, die radioaktive Spaltproduktlösungen enthalten.

In kerntechnischen Anlagen fallen Flüssigkeiten an, die radioaktive Spaltprodukte enthalten, wie sie beispielsweise durch Spaltung aus Uran 235 hervorgehen. Diese radioaktiven Spaltproduktlösungen werden in Abklingtanks oder vor ihrer Überführung in eine feste, lagerfähige Form in Zwischentanks gelagert.

Beim Absetzen radioaktiver Partikeln 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 Radioaktivität und chemischer Zusammensetzung bei Entnahme führen können.

Die unkontrollierten Wärmespannungen in der Tankwandung haben ihre Ursache in einer ungleichmä· ■ßigen. Temperaturverteilung der Spaltproduktlösung. Die Temperaturen des Niederschlags liegen durch radioaktiven Zerfall über denjenigen der darüberstehenden Lösung.

Um diesen Absetzbewegungen entgegenzuwirken, ist es bereits bekannt, Rührwerke in die Tanks einzusetzen.

Gleichfalls bekannt ist die Maßnahme, radioaktive Niederschläge durch Einblasen von Luft zum Aufschwimmen zu bringen.

Mit den Rührwerken läßt sich zuverlässig eine gleichmäßige Verteilung des Bodensatzes innerhalb des Tanks erzielen, die eine Temperaturschichtung mit Sicherheit ausschließt NachJeilig ist jedoch die dadurch erforderlich werdende Abdichtung zwischen Tankstutzen und Rührwerkswelle, der Verschleiß rotierender Teile, die Ausbildung der Abdichtung und der Rührwerksteile in strahlenbeständigem Material sowie die Strahlenbelastung des Montagepersonals bei Revisions- und Reparaturarbeiten an Dichtungen und Rührwerksteilen.

Durch das Einblasen von Luft über Düsenrohre in einen Taak wird gleichfalls eine zuverlässige Durchmischung seines. Inhalts bewirkt 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 Luft wieder abzuführen und über Filter von den mitgerissenen radioaktiven Aerosolen und Gasen zu reinigen.

Die Erfindung ist von der Aufgabe ausgegangen, eine Einrichtung zu schaffen, 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

D^:e erfindungsgemäße Lösung ist gekennzeichnet durch ein im Tank angeordnetes Tauchrohr und eine über eine Leitung mit der Gassäule dieses Tauchrohres in Verbindung stehende Einrichtung mit einem Gefäß, in dem ein Kolben angeordnet ist dessen Bewegung eine Flüssigkeitsströmung in Bodennähe des Tanks erzeugt

Die Stirnfläche des Kolbens dieser Einrichtung ist in vorteilhafter Weise über eine Rollmembran mit der Zylinderwand verbunden. Zweckmäßigerweise ist der Raum vor der Kolbenstirnfläche mit einer Wasservorlage gefüllt 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 Berekh der Membran läßt sich zwischen Kolbenstirnfläche und einer davor gesetzten Stirnplatte leicht auswechselbar einspannen, wodurch ein einfaches und schnelles Auswechseln des allein einer Abnutzung unterworfenen Teils dieser Einrichtung ermöglicht wird.

Zur Erläuterung der Erfindungsgedanken ist in der Zeichnung eine Einrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, wobei aus Anschaulichkeitsgründen eine Veränderung der Größenverhältnisse zwischen Behälterabmessungen und Gefäßabmessungen vorgenommen worden ist

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. Im oberen Teil des Tauchrohrs befindet sich eine Gassäule, die sich durch die an den Tank angeschlossene Leitung 3 bis zum Gefäß 4 fortsetzt. Das Gefäß ist unterteilt in einen oberen Teil 4a und einen unteren Teil 4b. Die Gefäßteile sind unter Zwischenlage einer Dichtung Sa über eine Flanschverbindung abdichtend zusaminengespannt Die Dichtung 5a ist zugleich Außenumfang einer Rollmembran 56, deren Innenfläche zwischen der Stirnfläche eines KoI-tfens 6 und einer Stirnplatte 7 mit Hilfe der Schraube 8 eingespannt ist. Ein Anschlag 9 dient zur Begrenzung

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der Rückholbewegung des Kolbens. Im Hinblick auf eine einseitige Beaufschlagung des Hydraulikzylinders ist für die Vorschubbewegung de; Kolbens eine Druckfeder 11 vorgesehen. Mit 12 ist die Anschlußleitung für das Hydraulikmittel bezeichnet. Der Zylinder der hydraulischen Einrichtung ist an das Gefäß di/ekt über einen Stimflansch lOa-angeschlossen.

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 drehenden in die geradlinige Bewegung, beispielsweise mittels Exzenter und Antriebsmotor, bewirken.

Durch die Rückholbewegung des Kolbens wird die Flüssigkeitsvorlage zurückgezogen und erzeugt in der angeschlossenen, zum Tauchrohr im Tank führenden Rohrleitung einen Unterdruck, der die Wassersäule im Tauchrohr hebt Bei der Vorschubbewegung des Kolbens, die über eine Feder bzw. hydraulisch oder pneumatisch schlagartig erzeugt wird, wird die Wassersäule im Tauchrohr 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 Tauchrohrcs 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 Vorschubbewegung des Kolbens erzeugten, über den Tankboden ablaufenden Wasserwirbel, die beim Ausströmen der Wassersäule aus dem Tauchrohr entstehen, unterbinden zuverlässig die Absetzbewegungen radioaktiver Niederschläge und fördern ihre Aufteilung und Durchmischung mit dem Tankinhalt.

In der erfindungsgemäßen Lösung sind bewegliche Teile im unmittelbaren Strahlungsbereich vermieden. Bewegliche Teile, über die die Einrichtung verfügt, sind außerhalb des Strahlungsbereichs einfach und leicht zugänglich sowie austauschbar vorgesehen.

An Stelle 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.

HieTzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Unterbinden von Absetzbewegungen radioaktiver Spaltproduktlösungen in Lagertanks, gekennzeichnet durch ein im Tank (1) angeordnetes Tauchrohr (2) und eine über eine Rohrleitung (3) mit der Gassäule dieses Tauchrohres (2) in Verbindung stehende Einrichtung mit einem Gefäß (4), in dem ein Kolben (6) angeordnet ist, dessen. Bewegung eine Flüssigkeitsströmung in Bodennähe des Tanks (1) erzeugt ;

2. Einrichtung "nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß das untere, in den Tank ausmündende Tauchrohrende eine Erweiterung (2a) aufweist und dieses Tauchrohrende einem Einlaufkonus (la) am Tankboden gegenübergestellt ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Stirnfläche des Kolbens (6) über eine Rollmembran (56) mit der Gefäßwand verbunden ist

4. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine wulstartige Ausbildung des Außenumfangs der Rollmembran (5b).

5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der wulstartige Außenumfang der Rollmembran (56) zugleich als Dichtung zwischen Unter- und Oberteil des als zweiteiliger Zylinder ausgebildeten Gefäßes (4) eingesetzt ist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Mittelbereich der Rollmembran (5b) zwischen der Stirnfläche des Kolbens (6) und einer davorgesetzten Stirnplatte (7) eingespannt ist