DE2249563A1 - Einrichtung zum ueberfuehren von verseuchten gegenstaenden bei alpha-abdichtung und gamma-schutz - Google Patents

Description

• Einrichtung zum Überführen von verseuchten Gegenständen bei ;-Abdichtung und #-Schutz Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Überführen von verseuchten Gegenständen bei ;-Abdichtung (Alpha-Strahlenabdichtung) und t-Schutz (Gamma-Strahlenschutz) mit Hilfe von MetallfEssern, die insbesondere verwendbar ist zur nach unten erfolgenden Abfuhr von Abfällen aus Behandlungszellen, wie sie in der chemischten Industrie und in der kerntechnischen Industrie (Kerntechnik) verwendet werden.
• Es sind häufig Behandlungen vorzunehmen, die unter bestimmten Umgebungsbedingungen durchgeführt werden müssen, und zwar hauptsächlich in der Kerntechnik. Auch werden zu diesem Zweck Behandlungszellen benutzt, die von Schutzmänteln umgeben sind, in denen Durchlässe für die Beschickung und das Ausbringen eingerichtet sind. Jedoch können die Vorgänge der Einführung durch die Schutzmäntel hindurch und der Überführung von den Zellen aus nach außen nicht ohne Vorkehrungen erfolgen, wobei es insbesondere weder eine Ausbreitung der Atmosphäre in diesen Schutzmänteln noch der darin bestehenden Gamma-Strahlung nach außen geben darf.
• Bestimmte bekannte Uberführungssysteme beruhen auf der Technik der PVC-SEcke. Diese Säcke haben jedoch viele betråchtliche Mängel wie übermäßige Zerbrechlichkeit, schwierige Instandhaltung und Handhabung, die sie für viele hnwqndungen ausschließen. Bei Einrichtungen einer anderen Bauweise erfolgt die Überführung durch Einfüllen in Metallfässer, die mit Hilfe von beweglichen Uberführungskammern in Durchlaßrohren im Schutzmantel in Position gebracht sind. Nun verwendet man in diesem Falle Fässer mit Spezialdeckeln, deren Einfüllaffnung wegen der sperrigen Verriegelungs- und Abdichtungssysteme erheblich reduziert ist. Diese Fässer werden mit Hilfe von Hebe-und Führungsmechanismen in.die richtige Lage gebracht die sich im Inneren der Überführungskammer befinden, von der sie einen festen Bestandteil bilden, und die sich in vielen Fällen bis in das Innere des Durchlaßrohrs im Schutzmantel erstrecken, was zur Folge hat, daß einerseits die Überführungskammer umfangreich, schwer und kompliziert wird und daß andererseits Durchlaßrohre mit großem Durchmesser vorgesehen werden müssen, die vom Standpunkt der Abschirmung her gesehen zwangsläufig sehr aufwendig sind. Außerdem muß je nach Bauweise des Ganzen die Überführungskammer für die Fässer während der gesamten Dauer des Aufenthalts des Fasses in dem Durchlaß unter dem Durchlaßrohr im Schutzmantel verbleiben, um entweder das Faß in seiner richtigen Lage Zu halten oder den Oamma-Schutz zwischen dem Schutzmantel und der Außenatmosphäre zu gewährleisten, was zur Folge hat, daß pro Behandlungszelle eine der Anzab} der fberfUhrungsschleusen entsprechende Anzahl Überführungskammern vorgesehen werden muß.
• Die vorliegende Erfindung bezweckt außerdem die Schaffung einer Einrichtung zum Überführen von verseuchten Gegenständen mit Hilfe von Fässern bei L-Abdichtung (Alpha-Strahlenabdichtung) und schutz (Gamma-Strahlenschutz) von einfacherer und rationellerer Bauweise, die es insbesondere ermöglichen soll, mit Hilfe einer einzigen beweglichen Uberführungskammer alle in dem Schutzmantel einer Behandlungszelle eingerichteten Überführungsschleusen zu bedienen, die Abmessungen des Durchlaßrohrs in dem Schutzmantel auf ein Minimum herabzusetzen und handelsübliche genormte Fässervohne Spezialdeckel zu benutzen, der ohnehin nicht wiederverwendet werden kann.
• Die überführungseinrichtung nach der Erfindung, die sich im wesentlichen aus einer waagerecht und senkrecht beweglichen abgeschirmten überführungskammer> einem in den Schutzmantel der Behandlungszelle eingebauten abgeschirmten und durch einen t-Abschirmschieber verschließbaren Durchlaßrohr sowie einem Deckel und ;-Abdichtungsmittein zwischen der Behandlungszelle und dem Durchlaßrohr im Schutzmantel zusammensetzt, ist dadurch gekennzeichnet, daß sie einen senkrecht beweglichen drehbaren Faßheber, der in abgedichteter Weise den Deckel der Behandlungszelle durchragt und sich durch das Durchlaßrohr des Mantels bis in das Innere der Überführungskammer absenken läßt und an seinem.unteren Ende mit einem Greifer versehen ist, der sich unter einem mit dem mittels Bolzen am Körper des Fasses abnehmbar befestigten Deckel fest verbundenen Winkeleisen ansetzen läßt, wobei der Faßheber durch eine im Inneren der Behandlungszelle vorgesehene bewegliche Einwirkeinheit betätigt wird; einen dichten Deckel für die Behandlungszelle, der in Verbindung damit mit einer Verriegelungsvorrichtung für den von der Überführungskammer aus bis in Berührung mit der Unterseite des Deckels der Behandlungszelle angehobenen und gegen sie abgedichteten Deckel des Fasses und mit bolzenschrauberartigen Ab- und Aufschraubvorrichtungen für die Befestigungsbolzen des Deckels des Fasses versehen ist, sowie einen Mechanismus zum Instellungbringen und Stützen des Fasses in Füllstellung enthält, der mit dem der öffnung des Durchlaßrohrs des Schutzmantels anpaßbaren und seitlich verstellbaren Abschirmschieber fest verbunden ist.
• Die Einrichtung nach der Erfindung kann vorteilhaft ferner eine Abhebestation für den Deckel der Überfuhrungskammer besitzen, die an einem Ende des Schutzmantels eingerichtet und in die Wand des Schutzmantels eingelasseh ist. Ein auf Schienen beweglicher ganz üblicher Schlitten, der mit einer mittels eines hydraulischen Druckzylinders senkrecht beweglichen Plattform versehen ist, dient zum Verstelleneder Uberführungskammer in die verschiedenen Arbeitsstellungen.
• Die Überführungseinrichtung nach der Erfindung entspricht allen Sicherheitsanforderungen dadurch, daß weder die Atmosphäre noch die Strahlung der Behandlungszelle bei den Vorgängen des Anbringens und Entrernens des Fasses und bei den Vorgängen derÜberführung von verseuchten Abfällen aus ihr austreten, daß die Außenseite des Faßdeckels und des Fasses selbst von Verseuchungen frei bleiben und daß die verseuchten Flächen des Fasses in Nähe des Abstützrandes des Deckels völlig vernachlässigbar bleiben. Außerdem weist die Einrichtung bestimmte praktische und wirtschaftliche Vorteile auf.
• So können handelsübliche genormte Transportfässer, beispielsweise Fässer von 200 Liter, verwendet werden, deren Deckel mit Hilfe von Bolzen am Körper des Fasses befestigt ist.
• Durch einfaches Aufschweißen eines ringförmigen Winkeleisens auf den Deckel so, wie er vorhanden ist, wird das Faß ge-.
• brauchsfertig gemacht, so daß auf Spezialdeckel verzichtet werden kann, die ohnehin nicht wiederverwendbar wären. Die Die Übeyfuhrungskammer ist aufgrund des Fehlens jeglicher mechanischer Elemente in ihrem Inneren von kompakter und einfacher Bauweise. Beim FulIen des an die öffnung der Behandlungszelle angeschlossenen Fasses verbleibt; die Überführungskammer nicht unter einer gegebenen Überführungsschleuse festgelegt, sondern -kann zum Bedienen anderer ÜberfUhrungsschleusen benutzt werden so daß pro Behandlungszelle nur eine einzige Überfuthrungskammer sich in Betrieb zu befinden braucht. Der sich unterhalb der Zelle befindende Gang wird nur wenig versperrt und kann selbst während des EinfuIvorgangs von verseuchten Abfällen zugänglich bleiben.
• Das in dem SehuZzmantel eingerichtete Durcklaßrohr ist frei von jeglichem Führungselement. Sein Durchmesser kann also stark verringert werden, so daß folglich die Absehirmungskosten herabgesetzt werden. Die Einwirkeinrichtungen der Zelle, die fur Manipulationen im Inneren der Zelle ohnehin vorhanden sind, werden dadurch besser ausgenutzt, daß sie außerdem zum Anbringen der Fässer dienen.
• Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung hervor. Im folgenden sind die Einrichtung und die Phasen der Überführung von verseuchten Gegenständen anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der tberfthrungseinrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 die Einzelheiten der um und in dem Verschlußdeckel der Behandlungszelle untergebrachten Abdichtungs-, Verriegelungs- und Entriegelungselemente Die dargestellte, zum überführen der verseuchten GegenstAnde aus dem Inneren der Behandlungszelle 2 nach außen 9 unter den erforderlichen Sicherheitsbedingungen dienende Einrichtung ist, wie bereits vorher erwähnt, so konstruiert, daß sie mit genormten handelsflblichen Fässern , » beispielsweise mit Fässern von 200 Liter, arbeiten kann. Der Deckel 11 des Fasses, der mit Hilfe von Bolzen 13 an dem Körper des Fasses befestigt ist, ist außen mit einem durch Schweißung angebrachten ringförmigen Winkeleisen 12 versehen. Die Abdichtung zwischen dem Körper des Fasses und dem Deckel ist durch eine nachgiebige Dichtung 14 gewährleistet.
• Der die ;-Abdichtung der Behandlungszelle 2 gegenUber dem in einen Schutzmantel 21 eingebauten Durchlaßrohr 5 gewährleistende abnehmbare Verschlußdeckel 3 wird durch einen baionettverschlußartigen Verriegelungsmechanismus 31 in seiner richtigen Lage gehalten, der die Grundfläche des Deckels 3 gegen die in der Wand des Schutzmantels untergebrachten druckbeaufschlagten Doppeldichtungen 32 anpreßt. Der Deckel 3 enthält Verriegelungsvorrichtungen 33, die dazu dienen, den Deckel 11 des Metallfasses 1 mit dem Deckel 3 der Behandlungszelle 2 fest zu verbinden, wobei die Abdichtung zwischen den StirnflE-chen der Deckel 11 und 3 durch aufblasbare Dichtungen 35 gewährleistet ist, sowie Abschraubvorrichtungen 34 für die den Deckel 11 auf dem Faß 1 haltenden Bolzen, wobei die Abdichtung zwischen der Wand des Fasses 1 und der Wand des Schutzmantels 21 durch aufblasbare Dichtungen 36 gewährleistet ist.
• Die Ab- und Aufschraubvorrichtungen 34 sind so konstruiert, daß sie das Abschrauben der Muttern der Bolzen 13 des Deckels 11, das Halten der Muttern beim FUllvorgang des Fasses und das Wiederaufschrauben derselben Muttern auf die Gewindeschätte der Bolzen ermöglichen, die beispielsweise pro Deckel 10 Stück betragen können. Zu diesem Zweck ist diese mit dem Deckel 3 fest verbundene Vorrichtung 34 aus einem zylindrischen Körper gebildet, in welchem eine Übertragungsachse für die Ab-bzw. Aufschraubkraft untergebracht ist, die an ihrem unteren Teil eine sechseckige Hülse aufweist nach Art einer Steckschlüsselnuß, díe beim Schraubvorgang der Muttern des Fasses die Aufgabe eines Schlüssels hat. Ein Satz Einstell- und Haltefedern gewährleistet, daß die Mutter des Fasses mit der sechseckigen Hülse in Eingriff kommt und daß sich diese Mutter während der vorerwähnten Vorgänge nicht verlagert.
• Den Verschlußdeckel 3 durchragt ein drehbarer und in senkrechter Richtung beweglicher Faßheber 4, der an seinem unteren Ende mit einem Greifer 41 versehen ist, der sich unter dem mit dem Deckel 11 des Fasses 1 fest verbundenen Winkeleisen 12 ansetzen läßt. Dieser Heber 4, dessen Länge so ist, daß er bis in das Innere der Überführungskammer 6 abgesenkt werden kann, wird durch die im Inneren der Behandlungszelle 2 vorgesehene Einwirkeinheit betätigt. Die ;-Abdichtung gegenüber dem Inneren des Durchlaßrohrs 5 des Schutzmantels 21 ist durch den Balgen 37 gewährleistet. Das Durchlaßrohr 5 ist nach außen hin durch einen Abschirmschieber 52 verschlossen. Dieser Schieber ist seitlich verstellbar. Er hat einen Einstell- und Stützmechanismus 53, der dazu dient, das Faß 1 im Inneren des Durchlaßrohrs 5 zu halten, während die Überführungskammer 6 entfernt und der Abschirmschieber 52 wieder vor die Durchlaßöffnung 51 gebracht ist.
• Der Vorgang der Überführung von beispielsweise radioaktiven Abfällen einer ;-t-Zelle in Metailfässern wird in verschiedenen Phasen wie folgt ausgeführt: - Annäherunzsphase Die das verschlossene und leere Faß 1 enthaltende Uberfdhrungskammer 6 befindet sich auf einem Schlitten 8 in unterer Steilung. Das Faß 1 und die Kammer 6 sind durch ihren jeweiligen Deckel 11 bzw. 61 verschlossen. Desgleichen befinden sich der Abdichtungsdeckel 3 der Behandlungszelle 2 und der Abschirmschieber 52 für das Durchlaßrohr 5 in dem Schutzmantel 21 noch in ihrer Ausgangslage.
• - Phase der t-Verbindung mit dem Schutzmantel 21 Der Schlitten 8 bringt die das verschlossene Faß 1 enthaltende Uberführungskammer 6 unter die in ein Ende des Schutzmantels 21 eingebaute Station 7. Die Überführungskammer 6 wird hochgefahren und ihr Deckel 61 wird abgenommen. Darauf bewegt sich der Schlitten mit seiner sich noch immer in oberer Stellung befindenden Plattform 81 bis neben die Öffnung 51 des Durchlaßrohrs 5 vor, das bis zu diesem Zeitpunkt selbstverständlich durch den Abschirmschieber 52 verschlossen bleibt. Mit dem seitlichen Verstellen des Schlittens 8 und der Uberführungskammer 6, um sie auf die Achse des Faßhebers 4 zu bringen, wird der Abschirmschieber 52 ebenfalls seitlich verstellt, so daß er die Durchlaßöffnung 51 des Durchlaßrohrs 5 völlig freigibt. In diesem Stadium verlängert die Oberführungskammer 6 die t-Abschirmung des Schutzmantels.
• - Phase der oC α-Verbindung mit der Behandlungszelle 2 Jetzt senkt sich der durch die Einwirkeinheit der Behandlungszelle betätigt Faßheber 4 auf das Faß 1 herab, worauf der Greifer 41 durch eine Drehbewegung mit dem Winkeleisen 12 des Deckels 11 des Fasses 1 in Eingriff kommt. Darauf führt r r F'aßheber 4 das Faß 1 hoch und bringt es genau unter derl @-Abdichtungsdeckel 3 der Zelle 2 (zig. 2, in Stellung. Nack-@@m das Faß 1 in diese Stellung hochgeführt worden ist, kann die aus chlitten 8> leerer Uberfhührungskammer 6 und Abschirn'-schieber 52 bestehende Einheit erneut seitlich so verstellt werden, daß sie die Durchlaßöffnung 51 verschließt und die überführungskammer 6 für andere Arbeiten verfügbar macht.
• Während des Aufenthalts des Fasses 1 in dem Durchlaßrohr 5 bringt der mit dem Abschirmschieber 52 fest verbundene Mechanismus 53 das Faß in Stellung. Von da an kann der Greifer 41 des Faßhebers 4 loslassen.
• Bei der Aufwärtsbewegung des Fasses 1 hat sich sein Deckel 11 in den dichten Deckel 3 der Zelle 2 hineinbewegt in der Weise, daß die Bolzen 13 mit den Abschraubvorrichtüngen 34 in Eingriff kommen und das Winkeleisen 12 des Deckels 11 des Fasses sich den Verriegelungsvorrichtungen 33 gegenüber befindet.
• Jetzt werden die aufblasbaren Dichtungen 35 und 36 druckbeaufschlagt, wobei sie zwischen dem Deckel des Fasses 11 und dem Deckel 3 der Zelle 2 sowie zwischen dem Körper des Fasses 1 und der Zelle 2 die Abdichtung herstellen. Die Verbindung zwischen dem Deckel 3 der Zelle 2 und dem Deckel 11 des Fasses 1 erfolgt durch Steuerung der von der Behandlungszelle 2 aus durch einen Bolzenschrauber betätigten Vorrichtungen 33. Derselbe auf die Abschraubvorrichtungen 34 einwirkende Bolzenschrauber nimmt die Muttern von dem Deckel 11 des Fasses ab. Von diesem Zeitpunkt an sind der Deckel 3 der Zelle und der Deckel des Fasses 1 miteinander fest verbunden, wobei die Dichtung 35 jegliche Verseuchung ihrer Grenzflächen verhindert. Das Faß 1 ist Bestandteil der abgedichteten Zelle 2, wobei die Dichtung 36 diese Abdichtung herstellt und für die Verseuchung der Außen seite des Fasses 1 eine Schranke bildet. Durch Betätigen des Mechanismus 31 für das Drehen des Deckels 3 läßt sich die aus dichtem Deckel 3 der Zelle 2 und Deckel 11 des Fasses bestehende Einheit in das Innere der Zelle hinein abnehmen worauf das Faß zum Füllen bereit ist.
• Die Phasen des Verschl.8eßens des Fasses und seiner Abfuhr erfolgen in umgekehrter Reihenfolge.
• Die Erfindung ist nicht auf die dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsform begrenzt, So kann die Einrichtung den senkrechten Wänden oder der Decke von Behandlungszellen angepaßt sein. Desgleichen kann jegliche andere Faßform verwendet werden. Die Einrichtung kann außerdem ohne -Schutz verwendet werden, beispielsweise für Behandlungen in der chemischen Industrie.

Claims (7)

Ansprüche

1. ßEinrichtung zum überführen von verseuchten Gegenständen bei α-Abdiehtung und g-Schutz mit Hilfe von Behältern bzw.

Fässern die im wesentlichen aus einer beweglichen abgeschirmten Uberführungskammer, einem in den Schutzmantel der Behandlungszelle eingebauten abgeschirmten Durchlaßrohr sowie aus einem Deckel und α-Abdichtungsmitteln zwischen der Behandlungszelle und dem Durchlaßrohr im Schutzmantel besteht, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine drehbare und senkrecht bewegbare Hebeeinrichtung (4) für die Behälter (1), die abgedichtet den Deckel (3) der Behandlungszele (2) durchragt und sich durch das Durchlaßrohr (5) des Schutzmantels (21) bis in das Innere der Überführungskammer (6)-absenken läßt und an ihrem unteren Ende mit einem Greifer (41) versehen ist, der sich unter einem mit dem mittels Bolzen (1'3) am Körper des BehäLters (1) abnehmbar befestigten Deckel (11) fest verbundenen Winkeleisen (12) ansetzen läßt, wobei die Hebeeinrichtung (4) durch eine im Inneren der Behandlungszelle (2) vorgesehene bewegliche Einwirkeinheit betätigt wird; einen dichten Deckel (3) für die Behang lungszelle (2), der mit einer Verriegelungsvorrichtung (33) für den von der Überführungskammer (6) aus bis in Berührung mit der Unterseite des Deckels (3) der Behandlungszelle angehobenen und gegen sie abgedichteten Deckel (11) des Behälters (1) und mit bolzenschrauberartigen Ab- und Aufschraubvorrichtungen (34) für die Befestigungsbolzen (13) des Deckels (11) des Behälters (1) versehen ist sowie einen Mechanismus (53) zum Instellungbringen und Stützen des Behälters (1) in Füllstellung enthält, der mit dem der Of.e nung (51) des Durchlaßrohrs (5) des Schutzmantels (21) anpaßbaren,und seitlich verstellbaren Abschirmschieber (52) fest verbunden ist 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch geRennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen dem Deckel (3) der Behandlungszelle (2) und der ihn durchragenden Hebeeinrichtung (4) mit Hilfe eines Balgens (37) erfolgt.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung zwischen dem Deckel (3) der Behandlungszelle (2) und dem Deckel (11) des Behälters (1) sowie zwischen der Behandlungszelle (2) und der Außenseite, des Behälters (1) in dem Durchlaßrohr (5) des Schutzmantels (21) mit Hilfe aufblasbarer Dichtungen (35 und 36) erfolgt.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3', dadurch gekennzeichnet, daß die α-Abdichtung zwischen dem Deckel (3) der Behandlungszelle (2) und dem Durchlaßrohr (5) in dem Schutzmantel (21) durch druckbeaufschlagte Doppeldichtungen (32) erfolgt.

5. Einrichtung nach'Anspruch 4, dadurch gekennzeichtiet, daß die Grundfläche des Deckels (3) der Behandlungszelle (2) durch einen bajonettverschlußartigen Verriegelungsmechanismus (31) gegen die in der Wand des Schutzmantels (21) untergebrachten druckbeaufschlagten Doppeldichtungen (32) angepreßt wird.

6.Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Deckel (3) der Behandlungszelle (2) fest verbundene Ab- und Aufschraubvorrichtung (34) aus einem zylindrischen Körper besteht, der eine Achse ur Übertragung der Ab- und Aufschraubkraft aufnimmt, die an ihrem unteren Teil eine sechseckige IIülse aufweist, die beim Schraubvorgang der Muttern (13) des Behälters (1) die Aufgabe eines Schltissels hat, wobei ein Satz Einstell- und Jialtefedern gewährleistet, daß die Mutter (13) des Behälters (1) mit der secijseckillen Hülse in J'iiigiff kommt und die Mutter sich bei den Vorgängen nicht verlagert.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Abhebestation (7) für den Deckel (61) der Uberführungskammer (6) enthält, die ah einem Ende des SchutzmanteSs (21) eingerichtet und in die Wand des Schutzmantels eingelassen ist.