DE2255996A1 - Transportgefaess - Google Patents
TransportgefaessInfo
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- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
- G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
- G21F5/10—Heat-removal systems, e.g. using circulating fluid or cooling fins
Description
β Uln*h*n 22, Steinedorfotr. 1· ·
526-19.772P(19.773H) ' 1-5- H. 1972
itablissements LEi-IER & Cie, CARQU-EPOU (Frankreich)
Tr anspor t'gef äß
Die Erfindung bezieht sich auf ein Transportgefäß zum
Transportieren von Wärme und radioaktive Strahlung abgebendem Gut "lit einer durch Kühlrippen vergrößerten äußeren Oberfläche.
Das erfindungsgemäß ausgebildete Transportgefäß ist zum
Transportleren von radioaktiven Stoffen, die außerdem ständig
Wärme abgeben, über längere oder kürzere Entfernung bestimmt. Dabei geht es insbesondere um solche Transportbehälter, deren
Wände mit einer dichten Kapselung versahen sind,■die als
Schutz für das Bedienungspersonal gegen Kernstrahlung wie ' radioaktive Strahlung und Neutronenstrahlung dienen soll.
Diese Wände haben außerdem die Aufgabe, ein Maximum der
im Inneren des Behälters freigesetzten Wärme nach außen abzuführen. Daneben müssen sich diese Wände ohne Schwierigkeit
entseuchen lassen. Die fraglichen Behälter werden nämlich aus Sicherheitsgründen bei der Einbringung oder der Ausbringung
der exothermen radioaktiven Stoffe in ein Wasserbecken
eingetaucht.
Im allgemeinen bestehen Transportgefäße dieser Art für die Durchführung der oben erwähnten Vorgänge aus einem
Stahlzylinder, der innen mit einer Schutzauskleidung aus Blei versehen ist. Außen sind an den Stahl zylindern, Kühlrippen
angeschweißt, die zur Vergrößerung der während des Transportes mit der umgebenden Luft in Wärmeaustausch stehenden
Oberfläche dienen. Im Verlaufe des Einsatzes eines solchen Transportgefäßes sind nachstehende Phasen zu unterscheiden:
Einführung des Transportgefäßes mit den fest damit verbundenen
Kühlrippen bei offenem Deckel in ein Wasserbecken
unter völligem Eintauchen in das Wasser,
Einbringen der zu transportierenden radioaktiven Stoffe in das Innere des Transportgefäßes unterhalb des Wasserspiegels
im Wasserbecken,
Verschließen des Transportgefäßes und anschließende Ausbringung aus dem Wasserbecken,
Entseuchung der äußeren Oberflächen des Transportgefäßes unter Einschluß der äußeren Kühlrippen - ein sehr langwieriger
und delikater Arbeitsvorgang -
Aufsetzen des Transportgefäßes auf eine Transportvorrichtung, die gegebenenfalls mit einer Lüftungseinrichtung
versehen ist, um die von den im Transportgefäß eingeschlossenen
Stoffen abgegebene Wärme abzuführen, fan die Ankunft des Transportgefäßes am Bestimmungsort anschließende Einführung des Transportgefäßes in ein weiteres
Wasserbecken mit nachheriger Öffnung des Deckels
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des Transportgefäßes unter Wasser,
Entnahme der radioaktiven Stoffe aus dem Transportgefä-ß,
·
Ausbringung des Transportgefäßes selbst aus dem Wasserbecken
und anschließende Entseuchung seiner äußeren Oberflächen.
Ein wesentlicher Nachteil der bisher bekannten Transportgefäßes liegt in der sehr langen Dauer und der großen Schwierigkeiten
in der Entseuchungsphase. Die fest mit der Gefäßwandung verbundenen äußeren Kühlrippen lassen nämlich Hohlräume entstehen,
die für eine gute Reinigung der äußeren Oberflächen des Transportgefäßes sehr hinderlich sind. Eine Demontage der
äußeren Kühlrippen ist bei den bekannten Transportgefäßen sehr schwierig, wenn nicht sogar überhaupt unmöglich. Auf der anderen Seite muß die im Inneren der Transportgefäße entwickelte
Wärme in bestimmten Fällen den Neutronenschutzschirm durchdringen können. Dieser besteht hauptsächlich aus Stoffen, die
reich sind an Wasserstoff, beispielsweise aus Kunststoffen wie Polyäthylen. Ein solcher Schutzschirm bildet dann aber
eine Abschirmung gegen einen Übergang von Wärme aus dem Behälterinneren
in den Außenraum. Bei manchen bekannten Transportgefäßen wird dieser Schwierigkeit dadurch zu begegnen versucht,
daß an die Innenwand des Transportgefäßes Rippen angeschweißt sind, die sowohl durch den Neutronenschutzschirm als auch
durch die Außenwand hindurchgehen und so in Wärmeaustausch mit der umgebenden Atmosphäre treten können. Eine,derartige
Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß sie eine etwaige Demontage der Kühlrippen zur leichteren Entseuchung der Behälteraußenseite
noch weiter kompliziert . -".■'■
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Transportgefaß der eingangs erwähnten Art so auszubilden, daß
es eine leichte Reinigung seiner äußeren Oberflächen zwecks
radioaktiver Entseuchung gestattet. ,
Diese 'Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
das Transportgefäß aus einem das Transportgut aufnehmenden zylindrischen Innenbehälter mit glatter und leicht'entseuchbarer Außenseite und aus einer abnehmbaren AußenhülIe aus
mehreren auf ihrer Außenseite mit Kühlrippen besetzten und auf ihrer Innenseite der Außenform des Innenbehälters angepaßten
Teilsegmenten besteht, die durch einen SchnellVerschluß
aneinander und an den Innenbehälter anlegbar sind.
Bei dem erfindungsgemäß ausgebildeten Transportgefäß ist also die in Wärmeaustausch mit der umgebenden Luft tretende
äußere Oberfläche mit den Kühlrippen für Reinigungszwecke abnehmbar, während des Transports selbst steht s,le jedoch In
gutem thermischem Kontakt4*** einem innerhalb davon vorgesehenen
Neutronenschutzschirm. Der Arbeitsgang der Entseuchung, der
ohne störende Kühlrippen vorgenommen werden kann, zeichnet sich im Vergleich zu früheren TransportgefMßen durch eine kurze
Dauer und eine größere Wirksamkeit aus. Die Erzielung des
inneren biologischen Schutzschirmes gegen Gammastrahlung im Inneren des Transportgefäßes gestaltet sich leichter als bisher,
da das diesen Schutzschirm meist bildende Blei in einen
Behälter von einfacher Form eingegossen werden kann, dessen Längenänderungen leicht vorhersehbar sind. Auch die Ausbildung
und Anbringung der äußeren Kühlrippen gestaltet sich in einfacherer
Weise als bisher. Das einfach gehaltene Transportgefäß mit einem Schutzschirm gegen Gammastrahlung oder einem
von einem Schutz gegen Neutronen umgebenen Schutz gegen Gammastrahlen
kann in vielfacher Weise Verwendung finden.
Da die mit den äußeren Kühlrippen versehene Außenhülle an
zum Inneren selbst bei
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der Entseuchung des Transportgefäßes nicht beteiligt ist,
ist es auch nicht erforderlich, sie aus ,einem Material" herzustellen, das gegen die im Rahmen dieser Entseuchung verwendeten Säuren beständig ist« Vielmehr kann die AuBenhülle
aus einem anderen Material als der' Innenbehälter hergestellt werden, und es läßt sich insbesondere eine Materialauswahl
im Sinne besonders guten Wärmeleitvermögens traffen, eine
Forderung, die häufig mit der nach hoher Korrosionsbeständigkeit
nicht vereinbar ist. . -
Außerdem bietet das erfindungsgemäß ausgebildete Transportgefäß
dann, wenn es einen Neutronenschutzschirm enthält, noch den weiteren Vorteil, daß es eine erhöhte Sicherheit für seine
inneren Teile und insbesondere,das radioaktive Transportgut und das den Schutzschirm bildende Blei gegen eine Wärmeeinwirkung
von außen, beispielsweise während eine's Brandes bietet. Durch eine starke Anhebung der Umgebungstemperatur
kann nämlich automatisch eine Unterbrechung der Wärmeleitung im Bereich des Neutronenschutzschirms ausgelöst werden.
In bevorzugter Ausbildung weist ein Transportgefäß nach
der' Erfindung eine aus mehreren leicht demontierbaren Teilen
bestehende Außenhülle auf, die eirien Üblichen Transportbehälter
von zylindrischer Form umgeben. Dabei besteht die Außenhülle aus einer dünnen Hülse, an die Kühlrippen beliebiger
Form angeschweißt sind. Wenn außerdem ein Neutronenschutz
vorhanden ist, beispielsweise in Form eines den Transportbehälter
umgebenden Bleischirmes, so sind dessen Innen- und Außenwand durch Folien oder Bänder aus Kupfer oder sonst einem
Metall mit gutem Wärmeleitvermögen in der Weis© verbunden, daß'
ungeachtet der Schwierigkeit oder gar Unmöglichkeit zur Ausführung
einer üblichen Schweißung an bestimmten Stellen des ringförmigen Zwischenraumes eine metallische Verbindung durch
Schweißung ,bei Wänden von geringem Durchmesser und durch
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Lötung bei Wänden von großem Durchmesser - gewährleistet lst#
Die Form dieser leitenden Bänder und ihre eventuelle Neigung stellen ebenfalls Merkmale dar, die eine leichte Montage und
eine größere Wirksamkeit für das Anhaften an den Wänden gestatten.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand bevorzugter
Ausfuhrungsbeispiele veranschaulicht. Dabei zeigen in der Zeichnung:
Fig. 1 einen zylindrischen Innenbehälter mit glatten Wänden für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Transportgefäß,
Fig. 2 ein erfindungsgemäß ausgebildetes Transports«faß
mit aufgesetzter AußenhUlle,
Fig. 3 eine aus zwei aneinander angelenkten Teilen zusammengesetzte
Außenhülle für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Transportgefaß in Aufsicht,
Fig. 4 eine ebenfalls von oben gesehene Ausführungsvariante
für eine Außenhülle für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Transportgefäß, die aus zwei mittels
Klemmp^atten miteinander verbundenen Teilen zusammengesetzt
ist,
Fig. 5 wieder eine andere, ebenfalls von oben gesehene AusführungsVariante
für eine Außenhülle für ein erfindungsgemäß ausgebildetes Transportgefäß» die
aus drei mittels Klemmp^atten miteinander verbundenen
Teilen zusammengesetzt ist,
Fig. 6 die in Fig. 3 dargestellte AußenhUlle in geöffnetem
Zustand und von der Seite gesehen,
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Fig. 7 ein auf den Deckel des Innenbehälters eines erfindungsgemäß
ausgebildeten Transportgefäßes aufsetzbares und mit Kühlrippen versehenes Oberteil
. für die Außenhülle in Seitenansicht,
Fig. 8 eim längs einer Achse XY durch ein erfindungsgemäß
ausgebildetes Transportgefaß gelegten Halb- .
schnitt, in dem die verschiedenen zueinander konzentrischen Materialschichten sichtbar sind,
wobei die Aufgabe des Neutronenschutzschirmes durch eine Wasserschicht übernommen wird,
Fig. 9 einen Fig. 8 ähnlichen und entlang der Schnittebene
BX in Fig. 10 geführten Halbschnitt durch ein er- · findungsgemäß ausgebildetes■Transportgefäß, bei dem
: anstelle eines Neutronensphutzschirms aus Wasser
ein solcher aus Polyäthylen oder einem anderen wasserstoffreichen Material vorgesehen ist,
Fig.10 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäß ausgebildetes Transportgefaß entlang der Schnittebene AA
in Fig. 9,
Fig,11 einen ebenfalls entlang der Schnittebene AA geführten
Gesämtsehnitt durch ein er'findungsgemäß ausgebildetes Transportgefäß,
Fig.12 und 13 wiederum in Form von entlang der Schnittebene
AA in Fig. 9 geführten Schnitten zwei Ausführungsvarianten für den Zusammenbau der Außenhülle mit
den der Wärmeübertragung dienenden Bändern bei einem erfindungsgemäß ausgebildeten Transportgefäß,
Fig.14 einen wiederum entlang der Schnittebene AA in Fig.
geführten Teilschnitt durch die wärmeleitenden Bänder bei einer AusführungsVariante mit einem Neutronen-
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schutzschirm aus Polyäthylen und
Pig. 15 einen wiederum entlang der Schnittebene AA in
Pig· 9 geführten Teilschnitt, zur Veranschaulichung der Lage der verschiedenen Bauelemente
eines erfindungsgemäß ausgebildeten Transportgefäßes bei einer beispielsweise während eines
Brandes auftretenden Wärmeeinwirkung von außen her.
In bevorzugter Ausführungsform besteht die abnehmbare
Außenhülle 1 aus zwei Halbzylindern 2 und 3« An die Außenseite der Außenhülle 1 sind Kühlrippen k angeschweißt. Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Kühlrippen 4
aus parallelen angeschweißten oder angelöteten Lamellen, die senkrecht oder schräg auf der Außenseite der beiden Halbzylinder
2 und 3 verlaufen. Daneben können selbstverständlich auch andere Ausführungsformen für den Verlauf der Kühlrippen gewählt
werden. Längs einer Erzeugenden der Halbzylinder 2 und 3 sind
diese durch eine aus einem oder mehreren Scharnieren 5 bestehende Gelenkverbindung miteinander verbunden. In Pig* 6 Ißt diese
Außenhülle 1 in offenem Zustand veranschaulicht. Als Träger für die Scharniere 5 können gegebenenfalls Verstärkungsringe
und 7 vorgesehen sein. Die Höhe der Außenhülle 1 entspricht der eines zylindrischen Innenbehälters θ ohne dessen Deckel
In Fig. 2 ist das Transportgefäß mit aufgesetzter Außenhülle dargestellt. Die Aufspannung der Außenhülle 1 auf den Innenbehälter
8 erfolgt beispielsweise mit Hilfe von Patten 10, die mittels Schraubbolzen 11 oder eine andere Art von Schnellverschluß
aneinander angepreßt werden. Dabei legen sich die beiden Halbzylinder 2 und 3 mit großer Kraft an die Außenseite
des Innenbehälters 8 an, wobei sie sich seinem Außenumriß genau anschmiegen. Die Außenhülle 1 kann aus einem Metall mit
gutem Wärmeleitvermögen wie Kupfer bestehen, da sie den für die Entseuchung des Transportgefäßes verwendeten Säuren nicht
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ausgesetzt wird und daher in ihrem Material auch nicht gegen
diese Säuren beständig zu sein braucht. \
Bei einer in Pig, 4 veranschaulichten AusführungsVariante
sind die Scharniere 5 der Ausführungsform nach Pig, 5 durch
eben solche Schnellverschlüsse - beispielsweise mit Patten 10 und Bolzen 11 - ersetzt, wie sie längs der gegenüberliegenden
Erzeugenden für die Halbzylinder 2 und J>
verwendet .sind. Auch die so entstehende Außenhülle 12 riach Fig. 4 legt sich in
gleicher Weise wie die AusfUhrungsform nach Fig. 3 eng an den
Innenbehälter 8 an. · . ' - - · .
Gemäß der in Pig. 5 dargestellten AusführungsVariante
besteht die Außenhülle 13 aus drei auf ihr-er Außenseite mit
Kühlrippen 4 besetzten'Zylindersektoren 14, 15 und 16, die
mittels Schnellverschlüssen oder Bolzen 17 rund um den Innenbehälter
8 eng an diesen anlegbar sind. Ansit el le der drei
dargestellten Zylindersektoren 14, 15 und 1β können selbstverständlich
auch ähnliche Sektoren in größerer Anzahl vorgesehen sein. Die Verschlüßglieder für das Aufdrücken der abnehmbaren "Teile der Außenhülle 1 auf den Innenbehälter 8 können
aus einem oder mehreren nachgiebigen Kreiselementen wie Bändern oder Kabeln bestehen, die gegebenenfalls durch aufdrückbare Versteifungselemente verstärkt sind. Gegebenenfalls
können auch der Deckel 9 für den Innenbehälter 8. und/oder dessen Boden mit unabhängigen kreisförmigen Platten l8 versehen
sein, deren Außenseite Kühlrippen I9 aufweist. Eine
rasche Montage bzw. Demontage dieser Platten 18 auf dem Deckel 9 bzw, dem Boden des Innenbehälters 8 läßt sich mit
Hilfe von Schrauben 20 oder anderen Befestigungßelementen erreichen.
In Pig, 7 ist die Anpassung einer Platte 18 an den
Deckel 9 des Innenbehälters 8 veranschaulicht, · ■ -
In allen Fällen können die Kühlrippen -4 unterschiedliche
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- ίο -
Formen aufweisen, wie sie zur wirksamen Vergrößerung der in Wärmeaustausch mit der umgebenden Luft tretenden Oberfläche
üblich sind. So können die Rippen beispielsweise kreisförmig ausgebildet sein und in Ebenen liegen, die
senkrecht zur Vertikalachse des Transportgefäßes verlaufen. Ebenso können sie als auf die Außenseite von die Außenhülle
bildenden dünnen Zylinderelementen aufgesehweißte radial und
nebeneinander verlaufende in sich verwundene Vielfachlamellen ausgebildet sein. Die Reihen der zur Außenhülle normalen Lamellen
können horizontal oder vertikal oder beides oder schließlich schraubenlinienförmig rund um den Innenbehälter 8 verlaufen.
Die Außenwand 21 des Innenbehälters 8 kann die als Schalungsschutz
dienende Bleischicht unmittelbar umgeben, wenn es keinen Neutronenschutzschild gibt. Ist dagegen ein solcher vorhanden,
so kann das Transportgefäß einen Aufbau aufweisen, wie er in Fig. 8 in Form eines Schnittes durch den grundsätzlich
aus rostfreiem Stahl bestehenden Innenbehälter und die mehrteilige Außenhülle 1 dargestellt ist. In dieser Schnittdarstellung
sind anschließend an die ZyIInderelemente 3 der
Außenhülle 1 die Außenwand 21 des Innenbehälters 8, ein Neutronenschutzschirm 22, eine vorzugsweise aus Weicheisen bestehende
zylindrische Innenwand 23 auf der Innenseite des
Neutronenschutzschildes 22, ein Bleikörper 24, der auch
durch ein anderes als Schutzschirm gegen Gammastrahlung wirksames Material ersetzt sein kann, und ein Innenzylinder 25,
der das Blei enthält, dargestellt. In Fig. 8 besteht der Neutronenschutzschild 22 beispielsweise aus Wasser. In diesem
Falle ist die Wärmeübertragung vom Inneren des Transportgefäßes zum Außenraum gut, und es bedarf keiner zusätzlichen
Vorkehrungen. Wasser als Neutronenschutzschild bringt ,jedoch
eine Reihe von Nachteilen mit siohf von denen nur di§ Möglichkeit
eines Wasseraustritts im Falle eines
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Oxydationsgefahr, elektrolytische Wirkungen usw* genannt seien.
Darüber hinaus sind zur Verwendung als Bremsmittel für Neutronen auch schon andere Materialien bekannt, die wasserstoffreich
sind, wie dies beispielsweise für durch ein polymerisierbares
Bindemittel wie Polyester gequollene Körner aus Polyäthylen zutrifft. Ein bloßer und einfacher Austausch des in Fig. 8
dargestellten Neutronenschutzschildes aus Wasser durch1einen
aus solchem Material bestehenden Neutronenschutzschirm würde
jedoch zu einer Ausbildung führen,·die hinsichtlich der Wärmeabführung
aus dem Gefäßinneren nicht günstig wäre. Daher wird in der in Fig. 9 und ίΟ' dargestellten Konstruktion zwischen
die Wände 21 und 23 ein Übertragungsglied in Form von Bändern
eingefügt, die aus einem Metall mit gutem Wärmeleitvermögen wie Kupfer bestehen» Jedes solche Band 26 ist längs einer Erzeugenden
für den Innenbehälter 8 angeordnet. Außerdem können diese
Bänder 26 schraubenlinienförmig angeordnet sein. Zunächst wird ein innerer Falz 27 jeden Bandes 26 auf die Außenseite der
Wand 23 aufgelötet oder aufgeschweißt, so daß ein maximaler
Wärmeaustausch gewährleistet ist. Auf die «ußenseite eines
weiteren Falzes 28 jeden Bandes 26 ist jeweils eine Zinnschicht
29 aufgebracht. Die Aufbringung dieser Zinnschicht 29 erfolgt
nach gründlicher Reinigung der entsprechenden Außenseite der Falze 28 und deren anschließendem Eintauchen in ein Bad aus
verdünntem Ammoniumchlorid. Als nächstes wird die Wand 21 rund um die Bänder 26 aufgebracht. Dabei gibt es mehrere Möglichkeiten
für die Anpressung der Wand 21 an die Bänder 26. Entsprechend Fig. 6 wird die Wand 21 zuvor mit .größerem Durchmesser
und einer öffnung g ausgebildet, worauf dann eine Zusammenschnürung
mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs erfolgt, bis sich die beiden Räder 30 und 30a der Wand 21 berühren.
Auf diese Weise wird auf die Enden der Bänder 26 jeweils ein
Druck ausgeübt, der ihre äußeren Falze 28 zu enger Anlage
an der Wand 21 bringt. Als abschließender Arbeitsgang werden
dann die Ränder 30 und 30a der Wand 21 miteinander verschweißt.
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Entsprechend Pig. I^ ist die Wand 21 zweiteilig aus zwei
Teilen 21a und 21b hergestellt. Nach Aufdrücken der beiden
so geschaffenen Halbschalen aus den Teilen 21a und 21b auf die äußeren Falze 28 der Bänder 26 ergibt sich wieder das
gleiche Ergebnis wie oben, wobei als abschließender Arbeitsgang die Ausführung zweier Schweißnähte an den geradlinigen
Berührungsflächen der beiden Halbschalen vorzunehmen ist. Gegebenenfalls können selbstverständlich auch mehr als zwei
Teilschalen zu einem vollen Hohlzylinder zusammengefügt werden.
Als nächster Arbeitsschritt wird die Wand 21 an den Stellen, an denen sie auf ihrer Innenseite mit den Falzen 28
am Ende der Bänder 26 und den darauf aufgebrachten Schichten 29 aus Zinn oder einem anderen niedrigschmelzenden Metall
in Berührung steht, längs einer Erzeugenden von außen mit einem Lötrohr erhitzt, bis das Zinn oder sonstige niedrigschmelzende Metall zum Schmelzen kommt und die Außenseite
der Falze 28 innig mit der Wand 21 verbindet. Deren Innenseite ist zuvor selbstverständlich gereinigt und entfettet worden.
Der Umstand, daß die Wand 21 aus rostfreiem Stahl, also einem als feuerfest anzusehenden Stahl besteht, der demzufolge
nur ein mittleres Wärmeleitvermögen aufweist, erleichtert diesen Arbeitsschritt. Die erwärmte Zone bleibt nämlich,
ohne sich auszubreiten, etwa auf die der Zinnschicht 29 entsprechende
Oberfläche beschränkt.
Die Bänder 26 können zur Erhöhung ihrer Nachgiebigkeit zuvor gebogen werden, wie dies in Fig. 10 veranschaulicht ist.
Ebenso können sie sich während der Aufbringung der Wand 21 durchbiegen. Weiter können sie schräg zu den Radien der
zylindrisch gekrümmten Wand 21 verlaufen, woraus sich eine weitere Erhöhung ihrer Flexibilität ergibt. Auf diese Weise
wird eine gleichmäßige Anlage der Zinnschicht 29 an der Wand
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gefordert. Diese geneigte oder schräge Lage der Bänder 26
hat noch den weiteren Vorteil, daß sich ein gleichmäßiger Schütz gegen den Austritt von Strahlung oder Neutronen in
radialer Richtung durch die Wandung des Innenbehälters 8
hindurch erhalten läßt. -■<".-
Anschließend wird das Material für die Ausbildung des
Neutronenschutzschirmes zwischen die Bänder 26 und die beiden vertikalen Wände 21 und 23 eingebracht» Beispielsweise
wird zwischen die Bänder- 26 körniges Polyäthylen 3I eingeschüttetj
das anschließend durch Polymerisation mit Polyester versteift wird (Pig. 9 und 10),
Rund um den so erhaltenen geschützten Behälter wird eine
aus zwei oder drei Teilen j5 bestehende Außenhülle 1 aufgesetzt
(Pig. 11). · . -_■-■■'
demäß einer in Pig. l4 veranschaulichten Ausführungsvariante wird das Polyäthylen vor dem Aufbringen der Wand
in jeden einzelnen Hohlraum 52 zwischen den Bändern 26 eingebracht.
Dabei werden die einzelnen Hohlräume 32 durch Blätter
aus Asbest 33 nach außen hin abgeschlossen. Anschließend wird
die Wand 21 in der oben erläuterten Weise angebracht, Die Zinnschichten 29 werden wieder durch lokale Erhitzung der
Wand 21 zum Schmelzen gebracht. Diese Anordnung gestattet dem
Polyäthylen in den Höhlungen 32 eine gewisse Dehnung unter
Zusammendrückung der Asbestblätter 33. Die Wärmeleitung^ zwischen
den Wänden 21 und 23 -wird ^wieder über die Bänder 26 aus
Kupfer oder sonst einem gut wärmeleitenden Metall sichergestellt. „ ' ■ .
Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante werden zwischen
die Wände 21 und 23 anstelle der Bänder 26 schlangenförmig
verlegte Bänder aus Kupfer eingebettet. Diese Rohre werden: an
ihren Berührungsstellen mit der Wand 23 verschweißt, und
an ihrer Außenseite tragen sie eine Verzinnung für ihre Vereinigung mit der Wand 21 durch ein dem oben erläuterten
Verfahren entsprechendes Verfahren. Im Inneren dieser Rohre kann wie bei einem Thermosiphon gegebenenfalls
Wasser umlaufen. Außerhalb der Rohre wird als Neutronenschutzschirm wieder ein entsprechendes Material wie beispielsweise
Polyäthylen zwischen die Wände 21 und 23 eingebracht.
Angemerkt sei, daß unabhängig von der gewählten Ausführungsvariante
die bei einem Brand in der Umgebung des Transportgefäßes von außen auf dieses einwirkende Wärme
sich nicht bis zum Inneren dieses Gefäßes ausbreiten kann. Wie nämlich Fig. 15 veranschaulicht, dehnen sich die einzelnen
Teile 3 der beispielsweise aus Kupfer bestehenden Außenhülle 1 stärker aus als die Wand 21 aus rostfreiem Stahl, so
daß sich dazwischen ein Spiel bildet, das als thermischer Schutzschild wirkt. Außerdem kommt dann, wenn die von außen
auf das Transportgefäß einwirkende Hitze sehr groß wird, das Zinn in den Schichten 29 zum Schmelzen, so daß ein weiteres
Spiel zwischen den Falzen 28 der Bänder 26 und der Wand entsteht. Dies glt auch für die in Flg. 14 veranschaulichte
AusführungsVariante, wobei die Asbestblätter 33 als weiterer
thermischer Schutzschild wirken.
Unabhängig davon, ob es einen Neutronenschutzschirm gibt
oder nicht, sind bei der Handhabung und beim Transport der dargestellten Transportgefäße folgende Arbeitsgänge auszuführen:
Eintauchen des Innenbehälters 8 ohne die Außenhülle und mit abgenommenem Deckel 9 in ein abschirmendes Wasserbecken,
Einbringung des radioaktiven Transportgutes in den Innenbehälter 8, Aufbringen des Deckels 9 auf den Innenbe-
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"!ic;
L-
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- 15-
behälter 8, Entnahme des so verschlossenen Innenbehälters 8 aus dem Wasserbecken, Entseuchung der glatten Außenwände des ·
Innenbehälters 8, wobei durch den einfachen und demzufolge
raschen Ablauf dieses Arbeitsschrittes keine Maßnahmen zur
Erhöhung des Wärmeaustausch?erforderlich sind, Montage der
Außenhülle 1 auf den Innenbehälter 8, Abtransport des mit der Außenhülle 1 versehenen Transportgefäßes zur Zielstation,
Abnahme der Außenhülle 1 an der Zielstation, Eintauchen allein des Innenbehälters 8 ohne die Außenhülle 1 in ein
abschirmendes Wasserbecken, öffnen des Deckels 9* Entnahme
des radioaktiven Transportgutes aus dem Innenbehälter 8 innerhalb des Wasserbeckens und Entnahme des Innenbehälters 8
mit anschließender leicht vorzunehmender Entseuchung seiner
glatten Außenwände. - ■
Als weiterer Vorteil der Erfindung ist noch zu nennen^
daß ein und dieselbe Außenhülle 1 für den Transport mehrerer" Innenbehälter 8 herangezogen werden kann.
Die. oben beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele für erfindungsgemäß ausgebildete Transportgefäße
lassen sich ohne weiteres so abwandeln, daß sie für einen Einsatz bei nicht mehr zylindrischen, sondern kugelförmigen
oder im Querschnitt polygonartig gehaltenen Transportgefäßen
verwendbar sind. In,allen Fällen schmiegt sich die Innenseite
der Außenhülle 1 der Außenwand des; entsprechenden eigentlichen
Transportbehälters wie beispielsweise dem Innenbehälter 8 eng '
an. ,
Die Erfindung kommt insbesondere beim Transport radioaktiver Stoffe zum Einsatz, die Neutronen und radioaktive
Strahlung sowie gleichzeitig Wärme in größeren Mengen abgeben,,
wobei eine vorherige Entseuchung der Außenwände des Transport-' gefäßes vor dem eigentlichen Transport erforderlich ist.
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Claims (12)
- - 16 PatentansprücheIJ Transportgefäß zum Transportieren von Wärme und radioaktive Strahlung abgebendem Gut mit einer durch Kühlrippen vergrößerten äußeren Oberfläche, dadurch gekennzeichnet, daß es aus einem das Transportgut aufnehmenden zylindrischen Innenbehälter (8) mit glatter und leicht entseuchbarer Außenseite (21) und aus einer abnehmbaren Außenhülle (1; 12 j 13) aus mehreren auf ihrer Außenseite mit Kühlrippen (4) besetzten und auf ihrer Innenseite der Außenform des Innenbehälters angepaßten Teilsegmenten (2, 3) besteht, die durch einen Schnellverschluß (10, 11 j 17) aneinander und an den Innenbehälter anlegbar sind.
- 2. Transportgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilsegmente (2, 3) der Außenhülle (1) mit Hilfe eines oder mehrerer Scharniere (5) aneinander angelenkt sind.
- 3. Transportgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzige Außenhülle (1) einer Mehrzahl von zylindrischen Innenbehältern (8) angepaßt ist.
- 4. Transportgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen (4) als kontinuierliche und auf allen Teilsegmenten (2, j5) der Außenhülle (Ij 12; 13) in parallelen Reihen angeordnete Lamellen ausgebildet sind.
- 5. Transportgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrippen (4) als schmale und auf der gesamten Oberfläche aller die Außenhülle (lj 12j 13) bildenden Teilsegmente (2, 3) radial dazu verlaufende Lamellen ausgebildet sind.309821/Π314
- 6. Transportgefäß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbehälter (8) aus einer der Außenhülle (l; 12; IJ) angepaßten glatten Außenwand (21), einem davon umschlossenen Neutronenschutzschild (51) und einer Innenwand (21) aufgebaut ist und daß in das wärmedämmende Material des Neutronenschutzschildes flexible Bänder (26) aus gut wärmeleitendem Metall eingebettet sind, die mit -endseitigen Falzen (27 bzw. 28) an der Innenwand bzw. an der Außenwand anliegen, wobei die innerefipalze (27) mit der- Innenwand unmittelbar verschweißt oder verlötet sind, während die Verbindung der äußeren Palze (28) mit der Außenwand unter Schmelzen einer auf die'äußeren. Falze aufgebrachten, hinreichend starken Zwischenschicht (2'9) aus Zinn oder einem anderen niedrigschmelzenden Metall mittels lokaler Erhitzung der Außenwand erfolgt. -
- 7. Transportgefaß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (26) parallel zur Achse des Innenbehälters (8) verlaufen.
- 8. Transportgefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bänder (26) schräg zu einer durch die Achse des ' Innenbehälters (8) und einen der Falze (27* 28) des jeweiligen Bandes hindurchgehenden Ebene verlaufen.
- 9. Transportgefäß nach einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Neutronenschutzschild (>1) umgebende Außenwand (21), auf die die Außenhülle (1) aufsetzbar ist, aus mehreren Teilen (21a, 21b) zusammengesetzt ist, die bei ihrer Montage zunächst zusammengehalten, dann <3üx die Außenseiten der äußeren endseitigen Falze (28) an den nachgiebigen Bändern (26) angedrückt und schließlich miteinander verschweißt werden.' .30 9 821/03
- 10. Transportgefäß nach einem der Ansprüche 6 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Neutronenschutzschild (^1) umgebende Außenwand (21) aus einem einzigen, längs einer Erzeugenden offenen Zylinder besteht, der während der Montage zunächst provisorisch zusammengehalten, sodann auf die Außenseiten der äußeren endseitigen Falze (28) an den nachgiebigen Bändern (26) aufgedrückt und schließlich längs seiner offenen Kanten (30, 30a) zugeschweißt wird.
- 11. Trahsportgefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Neutronenschutzschild (31) aus Körnern aus einem wasserstoffreichen Material wie Polyäthylen besteht, das mit einem polymerisieren Material wie Polyester versetzt ist und zwischen die der Wärmeübertragung dienenden gefalzten Bänder (26) und die über diese Bänder miteinander verbundenen Innen- und Außenwände (23 bzw. 21) eingebracht ist und nach der Polymerisation die Bänder (26) eingebettet umschließt.
- 12. Transportgefäß nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Neutronenschutzschild aus einer Schicht (22) aus Wasser besteht, die gleichzeitig den Wärmetransport von der Innenwand (23) des Innenbehälters (8) zu dessen von der Außenhülle (1) umgebener Außenwand (21) übernimmt.13· Transportgefäß nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die abnehmbare Außenhülle (1) aus einem Metall mit einem den thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Materials für die Außenwand (21) des Innenbehälters (8) übersteigenden thermischen Ausdehnungskoeffizienten besteht, durch welche Differenz zwischen den thermischen Ausdehnungskoeffizienten bei äußerer Wärmeeinwirkung auf das Transportgefäß zwischen der Außenhülle (1) und der Außenwand (21) des Innenbehälters (8) ein thermisch Isolierendes entsteht.309821/03U
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