DE2918615A1

DE2918615A1 - Sack fuer umladebehaelter

Info

Publication number: DE2918615A1
Application number: DE19792918615
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Nishino; Masahiko Yamamoto
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 1978-05-15
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1979-11-22
Also published as: CA1099224A; GB2020626A; FR2425993A1; FR2425993B1; GB2020626B; US4277688A; DE2918615B2; DE2918615C3

Description

DiPL-CHEM. dr. HARALD STACH

ADENAUERALLEE 30 · 2000 HAMBURG 1 · TELEFON (040) 244523

Aktenzeichen; Neuanmeldung

Anmelderin; Hitachi Shipbuilding & Engineering Co. Ltd.

SACK FÜR UMLADEBEIIÄLTER

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung mit einem Sack zur Überdeckung eines Umladebehälters zum Transport von radioaktiven Spaltmaterialien, beispielsweise verbrauchtem Nuklearbrennstoff, um die Ausse'nfläche des Umladebchälters vor einer Kontamination mit dem kontaminierten Wasser eines Brennstoff Speicherpools zu schützen. Der Nuklearbrennstoff, der in einem Kernreaktor verwendet wurde (im folgenden einfach als Brennstoff bezeichnet), wird beispielsweise zu einer Wrtederaufbereitungsanlage in einem Spezialbehälter transportiert, um eine radioaktive Kontamination der Umgebung während des Transportes zu verhindern. Der Brennstoff-Transportbehälter wird üblicherweise Uinladebehälter oder "Cask" genannt. Um eine Sicherheit gegen Radioaktivität zu gewährleisten, wird der Brennstoff in den Umladebehälter eingefüllt, wenn dieser in dem Becken, in dem der Brennstoff gelagert ist, untergetaucht ist. Das Wasser des Brennstoffbeckens, das in direktem Kontakt mit dem Brennstoff steht, besitzt üblicherweise eine hohe Radioaktivität, die dementsprechend die Aussenfläclie des Umladebehälters kontaminiert. Dementsprechend erhebt sich die Notwendigkeit, das Kontaminant von der Aussenflache des Umladebehälters zu entfernen, nachdem der Behälter aus dem Becken mit dem darin enthaltenen Brennstoff entfernt wurde. Dieses Verfahren ist jedoch schwierig und erfordert viel Arbeit und Zeit, da der Umladebehälter eine grosse Anzahl von Kühlrippen an der Aussenfläche, wie allgemein bekannt ist, besitzt. Um die Entfernung des Kontaminants bestmöglich zu vereinfachen, ist es bekannt, den Behälter vor dem Einführen in das Brennstoffbecken frei von Kontaminant zu machen, beispiels\ieise indem der Behälter

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mit einem Beutel oder einem Sack aus undurchdringlichem, flexiblem Material bedeckt wird. Als eine derartige Einpackmethode wurde bislang vorgeschlagen, einen Umladebehälter einzusacken und den Rand der Sacköffnung mit einem rostfreien Stahlband in engem Kontakt unter Druck: mit der Aussenf lache des Behälters zu befestigen, um das Innere des Beutels oder Sackes abzudichten. Dieses vorgeschlagene Verfahren jedoch birgt das Problem in sich, dass keine perfekte Flüssigkeitsdichtung geschaffen wird, es ist somit in der Praxis nicht sehr wirksam. Es wurde auch vorgeschlagen, sauberes Wasser in den Beutel unter Druck einzuführen, so dass das kontaminierte Wasser nicht in den Beutel eindringen kann, jedoch hat dieses Verfahren noch den Nachteil, dass nach der Entnahme des Umladebehälters aus dem Pool das Wasser innerhalb des Beutels durch ein beschwerliches Verfahren beseitigt werden muss, was zu einer verringerten Effizienz führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Umladebehälterbeutel zu schaffen, der eine zuverlässige Dichtung zwischen dem Öffnungsrand des Beutels und der Aussenfläche des Behälters sicherstellt, der einen wirksamen Betrieb gewährleistet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.

Die vorliegende Erfindung sieht dementsprechend eine Umladebehälter-Beutelvorrichtung vor, die einen Beutel und einen flexiblen ringförmigen Schlauch umfasst, der an dem Öffnungsende des Beutels angeordnet ist. Ein Druckgas wird in den ringförmigen Schlauch eingeführt, damit der Druck die Öffnung in pressender Berührung mit dem Aussenumfang des Umladebehälters hält, um den Beutel abzudichten .

Entsprechend einer bevorzugten Ausfiihrungsform der vorliegenden Erfindung ist der ringförmige Schlauch so ausgelegt, dass er in den Raum zwischen ein Paar benachbarter Rippen unter einer Vielzahl von ringförmigen Rippen an der Aussenfläche des Behälters passt, und/oder dass ein Teil hoher Steifheit in Berührung mit zumindest einem Teil der Aussenfläche des ringförmigen Schläuche gehalten wird mit Ausnahme dort, wo der Schlauch in Berührung mit der Beutelaussenflache ist, wodurch der ringförmige Schlauch auf diese Weise eine zuverlässige Dichtung schafft.

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Venn der Umladebehälter in die Vorrichtung eingepackt ist und in den Brennstoffpool eingetaucht wird, wobei das Druckgas dem ringförmigen Schlauch zugeführt wird, um den Behälter abzudichten, wirkt der Druck des Wassers entsprechend der Untertauchstellung des Behälters, wodurch die Dichtfunktion des Schlauches verringert wird. Während es sinnvoll erscheint, dem Schlauch einen solchen Anfangsdruck zu erteilen, dass die Flüssigkeitsabdichtung nicht beeinträchtigt wird, wenn er dem Wasserdruck ausgesetzt wird, entsteht dann ein Problem bezüglich dar Stärke der Rippen, da, je dünner die Rippen sind, desto besser ihre Eigenschaften sind, so dass es nicht wünschenswert ist, die Rippen zur Verstärkung zu verdicken. Weiterhin wird der Beutel dem externen Wasserdruck in entsprechender Bez-iehung zu der untergetauchten Stellung unterworfen. Der Beutel wird trotz des Wasserdrucks nicht leicht beschädigt werden, wenn er aus einem Material hoher Stärke hergestellt wird, das jedoch stellt einen Widerspruch zu der Anforderung dar, dass der Beutel aus dünnem, verbrennbarem Material hergestellt werden soll, um nach Gebrauch leicht vernichtet zu werden.

Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Vorrichtung mit der Möglichkeit versehen, nahe dem ringförmigen Schlauch den externen Wasserdruck zu erfassen und ein System vorzusehen, das den Gasdruck, der dem Schlauch zugeführt wird, in Übereinstimmung mit dem erfassten externen Wasserdruck gesteuert wir'd, wodurch eine konstante Druckdifferenz zu jedem Zeitpunkt zwischen der Innenseite und der Aussenseite des ringförmi-gen Schlauches aufrechterhalten wird, um die Flüssigkeitsabdichtung stabil ohne nachteilige Beeinträchtigung auf die Rippenstärke sicherzustellen. Zusätzlich wird der Gasdruck auch dem Beutelinneren unter der gleichen Steuerung zugeführt, so dass der externe Druck auf den Beutel in einem speziellen Bereich begrenzt ist, was Beschädigungen des Beutels verhindern lässt ungeachtet der Tatsache, dass er aus einem verbrennbaren und leichtgewichtigen Material hergestellt ist.

Vorzugsweise wird das Innere des Beutels auf einem speziellen negativen Druck gehalten, damit der Beutel in engem Kontakt mit dem

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Umladebehälter bleibt, bevor der Behälter in den Pool eingetaucht wird, so dass dor Beutel nicht durch eine Berührung mit Teilen anderer Gegenstände oder Vorrichtungen während der Handhabung beschädigt wird. Venn der Behälter in den Wasserbehälter eingeführt wurde, wird das Innere des Betitels üblicherweise durch das Steuersystem auf einen vorgegebenen negativen Druck bezüglich des externen Wasserdrucks eingestellt, wodurch der Beutel in seinem Anfangszustand, nämlich eng um den Umladebehälter herumgepasst, während des gesamten Tauchvorgangs in den Brennstoffpool und während der Entnahme gehalten werden kann. Andererseits kann das Innere des Beutels, das auf dem vorgegebenen negativen Druck vor dem Eintauchen in den Pool ist, auf einen leicht positiven Druck relativ zum externen Wasserdruck bei Eintauchen in das Becken gesteuert werden, um das Eindringen von kontaminiertem Wasser in den Beutel wirkungsvoller auszuschliessen. In diesem Fall jedoch wird der positive Druck in dem Beutel den Beutel aufblasen, wenn der Behälter aus dem Pool entnommen wird. Weiterhin muss die Druckleitung zur Zuführung des Druckgases zu dem Beutel mit einem dazwischenliegenden Startventil versehen werden, das die Leitung dann öffnet, wenn das Eintauchen des Behälters in das Wasser erfasst wurde.

Verschiedene weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die zugehörigen Figuren deutlich. Figur 1 zeigt eine vertikale Schnittansicht, die schematisch eine erste Ausführungsform der Umladebehälter-Beutelvorrichtung entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt; Figur 2 ist eine Schnittansicht, die ein ringförmiges Rohr darstellt, das in den Raum zwischen den Rippen eingepasst wurde; Figur 3 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine zweite Ausführungsform darstellt;

Figur h ist eine Vorderansicht von Figur 2; Figur 5 ist eine Seitenansicht in vertikalem Schnitt, das den ringförmigen Schlauch der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform zeigt;
Figur 6 ist eine Aufsicht auf Figur k;

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Figur 7 ist eine vertikale Sclmittansicht, die schematisch eine dritte Ausführungsform darstellt;
Figur 8 ist eine Aufsicht auf Figur 7;

Figur 9 ist eine vergrösserte Schnittansicht, die den Beutel der dritten Ausführungsform darstellt, wie er an der Öffnung des Behälters abdichtet;

Figur 1o ist eine vergrösserte Schnittansicht, die den Beutel abgedichtet unterhalb eines Zapfens des Umladebehälters darstellt; Figur 11 ist eine Schnittansicht, die das Blatt, das den Beutel bildet, darstellt;

Figur 12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Drucksteuereinheit zeigt;

Figur 13 ist ein Diagramm, das die Schaltung der Drucksteuereinheit darstellt; und

Figur 14 ist eine Darstellung, die das Verfahren der Drucksteuerung illustriert.

In Figur 1 ist ein Umladebehälter 1 dargestellt, der zwei Zapfen hat, um den Behälter 1 aufzuhängen, und eine. Anzahl von ringförmigen Kühlrippen 3« Bei diesem Umladebehälter 1 sind die Zapfen nahe des offenen oberen Endes angeordnet, wobei fast alle ringförmigen Rippen 3 unterhalb der Zapfen 2 liegen. Eine Beutelvorrichtung 1o bedeckt die Aussenfläche des Behälters 1, insbesondere des mit den Rippen versehenen Abschnittes, und umfasst einen Beutel 11 in der Form eines an einem Ende geschlossenen schlauchförmigen Blattes und eines ringförmigen Schlauchs 12, der an dem offenen Ende des Beutels 11 befestigt ist. Um das Vernichten der Vorrichtung nach Gebrauch zu erleichtern, sind der Beutel 11 und der ringförmige Schlauch 12 vorzugsweise aus einem verbrennbaren Material wie beispielsweise Gummi, synthetisches Harz oder ein zusammengesetztes Material, das aus Gummi und Harz hergestellt ist, aufgebaut. Der

ha t ringförmige Schlauch 12, der eine relativ hohe Flexibilität, um im Querschxtt derformierbar zu sein, wird in den Raum zwischen einem Paar benachbarter oberer Rippen aus der Vielzahl der Rippen 3 eingepasst und etwas im Querschnitt abgeflacht, wie es aus Figur 2 sehen ist. Ein Druckgas, das in den ringförmigen Schlauch 12 eingeführt wird, hält den Schlauch 12 in einem Andruckkontakt mit

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dem Rippenpaar J, um die öffnung des Beutels 11 abzudichten. Um eine geeignete Flüssigkeitsabdichtung bei der in Rede stehenden Stärke der Rippen 3 sicherzustellen ist es wünschenswert, dass die Breite dos Kontaktes A zwischen dem Rohr 12 und den Rippen radial des Behälters 1 zumindest Jo mm beträgt, und dass der

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interne Druck des Schlauches 12 exnen Wert P_c gesetzt wird, der

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1,2 bis 1,5 kg/cm beträgt.

Wenn Brennstoff in dem Behälter 1 aufgenommen ist, wird die Beutelvorrichtung 1o, nämlich der Beutel 11 mit dem ringförmigen Schlauch 12, der am offenen Ende befestigt ist, über den Behälter 1 gepasst, und der ringförmige Schlauch 12 liegt eng in dem Raum zwischen dem obersten Ripperipaar 3j wie in Figur¹ 1 zu sehen. Daraufhin wird Druckgas dem ringförmigen Schlauch 12 zugeführt, um die Öffnung des Beutels 11 abzudichten, während ein vorgegebener negativer Druck dem Inneren des Beutels 11 zugeführt wird., um den Beutel in enger Berührung mit der Aussenfläche des Behälters 1 zu halten. Der somit für den Gebraxich fertiggestellte Behälter 1 wird in den Brennstoffpool eingetaiicht, der Brennstoff wird in den Behälter eingegeben, wenn dieser in das Wasser eingetaucht ist, der (nicht dargestellte) I)_eckel des Behälters 1 wird zum Abdichten geschlossen und der Behälter aus dem Brennstoffbecken entfernt. Venn danach das Druckgas freigegeben wird und der Behälter 11 für die Atmosphäre geöffnet wird, wird die Beutelvorrichtung 1o von dem Behälter 1 entfernt. Diese obige Operation wird ausgeführt, während der Behälter 1 an einem Kran aufgehängt ist. Die Beutelvorrichtung 1o, die von dem Behälter 1 entfernt wurde, kann erneut verwendet werden, wird jedoch üblicherweise direkt zur Vernichtung verbrannt. Andererseits wird der Behälter 1 über den Bereich, der von dem Beutel unbedeckt gelassen wird, und über andere gewünschte Bereiche dekonlaminiert, und dann zu dem vorgegebenen Bestimmungsort transportiert. Der Brennstoff wird von dem Behälter 1 im wesentlichen auf die gleiche Weise wie oben beschrieben entfernt. Für den Transport anderer radioaktiver Spaltmaterialien werden der Umladebehälter 1 und die vorliegende Vorrichtung 1o in gleicher Weise verwendet, wenn das Material in dem Behälter aufgenommen wird und davon entfernt wird.

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Die Figuren 3 bis 6 zeigen eine weitere Ausführungsfortn zur Verwendung mit einem Umladebehälter 1, der Zapfen 2 an axialen Zwischenabsciinxtten besitzt, und eine Anzahl von Rippen 3> die über und unter den Zapfen 2 angeordnet sind. Mit k ist ein Flansch zur Befestigung eines Deckels auf dem Behälter 1 bezeichnet. Eine Beutelvorrichtung 2o, die ausgelegt ist für diese Ausführungsforni, umfasst einen Beutel 21, einen ersten ringförmigen Schlauch 22, der mit dem Aussenurnf ang des Flansches k zusammenwirken kann, und ein Paar zweiter ringförmiger Schläuche 23» die um die Zajjfen 2 passen. Der Beutel 21 besitzt eine Gummi-Unterplatte 2k, ein schlauchfürmiges Stück 25, das sich nach oben von der Bodenplatte 2k erstreckt und den Körper des Behälters 1 umgibt, und ein Paar Hilfsschlauchstücke 27, die jeweils ein Ende einstückig mit dem schlauchförmigen Stück 25 haben, und deren anderes Ende bei 26 mit einer Öffnung versehen ist, um um den Zapfen 2 zu passen. Das schlauchförmige Stück 25 und die Hilfsschlauchstücke 2'/ sind beide harmonikaförmig gefaltet. Von den Falten mit kleineren und grösseren Durchmessern des schlauchförmigen Stückes 25 sind die ringförmigen Falten 25a grösseren Durchmessers jede intern mit einex- ringförmigen Rippe 28 aus synthetischem Harz versehen. Gleichermassen sind die ringförmigen Falten 27a kleineren Durchmessers jedes schlauchförmigen Stückes 27 intern mit einer ringförmigen Rijipe 29 versehen. Der Aussenrandabschnitt 25b des schlauchförmigen Stückes 25 (der die Öffnung bildet) ist um den Flansch k gepasst, wobei der erste ringförmige Schlauch 22 um den Randabschnitt 25b gestreift ist. Der geöffnete Abschnitt 27b jedes Hilfschlauchstückes 27 ist um den Basisabschnitt jedes Zapfens 2 geführt, wobei der zweite ringförmige Schlauch 23 von aussei] auf den geöffneten Abschnitt 27b gezogen ist. Wie aus den Figuren 5 und 6 zu ersehen, umfassen die ringförmigen Schläuche 22 und 23 deformierbare und aufblasbare ringförmige Schlauchteile 22a, 23a, die mit Beschichtungeii 22b, 23b hoher Festigkeit jeweils über die radial äussere Flüche des Aussenumfangs der Teile mit Ausnahme an den Stellen, an denen die Schläuche gegen den Behälter gepresst werden, nämlich gegen den Flansch k oder den Zapfen 2, versehen sind. Dementsprechend blasen sich die ringförmigen Schläuche 22 und 23, wenn sie

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internem Druck durch das zügeführte Gas unterworfen sind, radial nach innen auf, wie es durch die gestrichelte Linie in Figur 5 dargestellt ist.

Venn Brennstoff in den Behälter einzufüllen ist, werden der Beutel 21 und der erste und der zweite ringförmige Schlauch 22 und 23 an den Behälter 1 gepasst, wie es in Figur 3 dargestellt ist, und Druckgas wird den ringförmigen Schlauchen 22 und 23 zugeführt, um die Öffnungen des Beutels 21 abzudichten. ¥enn der Behälter 1 in den Brennstoffpool eingetaucht ist, wird das Innere des Beutels unter Druck gesetzt. Der Brennstoff wird in den Behälter 1 eingeführt in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform, und anschliessend wird der Behälter 1 aus dem Pool herausgenommen, wobei danach die ringförmigen Schläuche 22 und 23 sich zusammenziehen können und die ringförmigen Schläuche 22 und 23 sowie der Beutel 21 von dem Behälter 1 entfernt weiten. Danach folgt die gleiche Weiterverarbeitung wie bei der ersten Ausführungsform. Der Druck, der somit dem Raum zwischen dem Beutel 21 und dem Behälter 1 zugeführt wird, schaltet jede Möglichkeit aus, dass kontaminiertes Wasser in den Beutel 21 eindringt, wodurch der Behälter frei von Kontamination bei verbesserter Wirksamkeit gemacht wird. Das Schlauchstück 25 des Beutels 21 wird dann von dem Aussenumfang der Kippen 3 an dem Behälter 1 auf diese Weise weggehalten, und kann kaum diirch eine Berührung mit den Rippen 3 beschädigt werden. Der zieliarmonikaförmige Aufbau macht es weiterhin möglich, dass der Beutel 21 um den Behälter leichter gepasst werden kann und leichter von ihm entfernt werden kann.

Die Figuren "I- 1o zeigen eine dritte Ausf ührungsform zur Verwendung mit einem Behälter 1, der im Aufbau dem, der in Verbindung mit der zweiten Ausführungsform verwendet wurde, ähnlich ist. Zapfen 2 sind etwas höher angeordnet, wobei ringförmige Rippen 3 ebenfalls über den Zapfen 2 angeordnet sind. Eine Beutelvorrichtung 3o besitzt ein unteres Beutelsegment 31 in der Form eines Schlauchstückes, das mit einem Boden versehen ist, um den Abschnitt des

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Behälters 1 unterhalb dei* Zapfen 2 abzudecken, und ein oberes Beutelsegtnent 32 in der Form eines Schlauchstückes, das sich von dem oberen Ende des Behälters 1 zum oberen Ende des unteren Beutelsegments 31 erstreckt, um den oberen Abschnitt des Behälters 1 abzudecken. Das untere Boutelsegment 31 ist einstückig mit einem ersten ringförmigen Schlauch 33 am offenen Ende versehen, während das obere Beutelsegment 32 einstückig mit einem zweiten ringförmigen Schlauch 3k am offenen EnUy versehen ist und am oberen Ende dem Behälter 1 entspricht. Wie aus Figur 1o zu ersehen, besitzt das obere Beutelsegment 32 öffnungen 35> um die Zapfen 2 hindurchzuf uhren, und eine klebrige Beschichtung "}6 ist auf der hinteren Fläche des Umfangsabschnittesjausgebildet, der jede der Öffnungen 35 bildet. Figur 9 zeigt ein ringförmiges Befestigungsteil 37> das am oberen Ende des Behälters 1 durch Schrauben 38 befestigt ist und an der unteren Seite seines Aussenumfangs mit einem ringförmigen Rezess 39 versehen ist, der im Querschnitt halbkreisförmig ist, damit ein zweiter ringförmiger Schlauch "}k hineinpassen kann.

Venn der Behälter 1 mit dem Beutel bedeckt werden soll, wird der Behälter 1 auf den Boden des unteren Beutelsegments 31 angeordnet, das über den Pussboden ausgelegt wird, und das obere Beutelseginent 32 wird über den oberen Abschnitt des Behälters 1 gepasst, wobei die Zapfen 2 durch die Öffnungen 35 verlaufen. Das Abdeckpapier, das auf den Kleboschicixten 36 anhaftet, wird davon abgenommen, und die Innenunifangsabschnitte des Segments 32, die die Öffnungen 35 bilden, werden mit der Ausseuflache des Behälters 1 über die Klebebeschichtungen 36 verbunden. Das untere Ende des oberen Beutelsegments 32 ist so ausgelegt, dass es sich über die beiden Rippen 3 direkt unterhalb des Zapfens 2 erstreckt. Der zweite ringförmige Schlauch 3k am oberen Ende des Segments 32 ist auf die Oberseite des Behälters 1 entlang dessen Aussenumfang angeordnet. Danach wird das Befestigungsteil 37 auf der Oberseite des Behälters 1 angeordnet, wobei der zweite ringförmige Schlauch. 3^ in den ringförmigen Rezess 39 passt, und mit der Oberseite des Behälters 1 über Schrauben 38 verbunden. Ein Druckgas wird danach in den|zweiten ringförmigen Schlauch 3k hineingepresst, um den

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Schlauch 3^1 .in Anpresskontakt mit der Oberseite des Behälters 1 und dem Befos Ligungste Ll 37 aufzublasen, wodurch der Schlnuch 3'* die Beutelöffnung abdichtet. iJer erste irLugforraige Schlaucli 33 am oberen Ende des unteren Heutelsegments 31 wird dann angehoben und in den Raum zwischen den beiden Rippen 3 direkt unterhalb der Zapfen 2 eingefiihrt. Wenn das untere Ende des oberen Beutelsegments 3·'- innerhalb des unteren Beutelsegments 31 angeordnet ist, liegt der erste ringförmige Schlauch 33 den beiden Rippen gegenüber, wobei das untere Ende dazwischen gehalten wird. Der erste ringförniige Schlauch 33 wird dann mit dem Druckgas, das hineingepresst wird, aufgeblasen, und dadLirch gegen die Rippen 3 gepresst, wobei das untere Ende des Segments 32 dazwischen liegt, wodurch die Verbindung zwischen dem oberen und dem unteren Beutelsegment 32 bzw. 31 abgedichtet wird.

Brennstoff wird in oder axjs dem Behälter 1 in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausfiihrungsform gebracht. Der Beutel der dritten Aucf^:üirungsforni, der geteilte obere und untere Segmente "}2 und 31 ausweist, kann leichter über den Behälter 1 gestreift werden als ein einziger, länglicher Beutel, und. wird durch ein Zusammenwirken des Beutels mit dessen Rippen nicht zerstört. Selbst wenn eines der Beutelsegmente zerstört werden sollte, wird das kontaminierte Wasser nicht in das andere Beutelsegment eindringen. Das untere Segment 31> das nicht über die Zapfen 2 geführt werden muss, muss nur einen etwas grösseren Durchmesser als der Aussendurchmesser der Rippen 3 aufweisen.

Vorzugsweise werden die Beutel 11, 12 und die Beutelseginente 31 > 32 aus einem zusammengesetzben Material hergestellt, das zwei synthetische ifcirzfilme i(1a und 4ib, ein synthetisches Harzfasergewebe h2, das zwischen den beiden Filmen liegt, Und eine Führung 43 aus ^atui-gummi oder einem ähnlichen weichen Gummi aufweisen, das über den TiIm h1b geformt ist, um näher an dem Behälter 1 zu liegen. Es muss nicht extra betont werden, dass auch andere hochflexible Stücke aus Gummi oder synthetischen Harzen, die undurchdringlich und verbrennbar sind, gut verwendet werden können.

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Unter Bezugnahme auf die Figuren 12 bis lh wird ein Steuersystem beschrieben, um die Druckkompensation gegen Wasserdruck, der auf den ringförmigen Schlauch ausgeübt wird, oder auf den ringförmigen Schlauch und den Beutel, zu bewirken. Das Steuersystem wird unter Ver\irendung für die erste Ausf iihrungsform nach Figur 1 beschrieben, bei der das Innere des ringförmigen Schläuche auf einen vorgegebenen Dichtdruck (beispielsweise 1,5 kg/cm ) gebracht werden soll, und der Beutel auf einen vorgegebenen internen negativen Druck (beispielsweise - o,oh kg/cm ) gesetzt werden soll. Die Anwendung des Systems für die anderen Ausführungsformen liegt auf der Hand und wird nicht beschrieben.

Die Figuren 1.': und 13 zeigen eine Drucksteuereinheit 51» die ein Gehäuse 53 aufweist, das einen Druckzuführungsbehälter 52 beherbergt, und ein Hauptgehäuse 5h, das ein Steuersystem beinhaltet. Die Gehäuse sind miteinander in kompakter Anordnung verbunden und am oberen Abschnitt des Behälters durch ein Befestigungsband 55 angebracht. Das Ilauptgehäuse 5h besitzt einen verbindenden Auslass 56 und einen weiteren Verbindungsauslass 57r die zur Verbindung mit dem Inneren des Beutels 11 aufgrund dem Inneren des ringförmigen Schlauchs 12 durch geeignete flexible Rohre (nicht dargestellt) geeignet sind. Das Ilauptgehäuse 5h weist weiterhin einen Auslass zur Verbindung mit einer Vakuumpumpe auf, der in Verbindung mit dem mit dem Beutel verbundenen Auslass 56 über den Innenraum des Ilauptgehäuses 5h steht. Das Ilauptgehäuse 5^ besitzt eine Druckerfassungsöffnung 60, durch die der Druck des Wassers in Übereinstimmung mit der Tiefe erfasst wird, nach dem die Öffnung untergetaucht wurde. Das Ergebnis wird über eine Druckerfassungsleitung 61 einem Schlauchdrucksteuerventil 62 und einem Beuteldrucksteuerventil 63 zugeführt. Das Ventil 62 ist mit einer Leitung 6h zur Zuführung von Innendruck zu dem Schlauch verbunden, während der interne Druck des Ilauptgehäuses 5h dem Steuerventil 63 zugeführt wird. Deirigein.iss öffnet sich das Drucksteuerventil 02 in seinem Ventilkanal 65 in Übereinstimmung mit der Druckänderung zwischen dem Wasserdruck, P_)T, der erfasst wurde, und der Summe des am Anfang gesetzen Druckes P oder des darauffolgenden Innendrucks des ringförmigen Rohres 12 und einem Inkrement P_TT des internen Drucks aufgrund der Deformation des Schlauches 12, das auf einem Zunehmen des Wasserdrucks (siehe Figur 2) resultiert.

Mit 66 ist eine Feder zur Kompensierung des anfänglich gesetzten Druckes P_ bezeichnet. Aufder anderen Seite öffnet das ürucksteuerventil 63 seinen Ventilkanal 67 in Abhängigkeit von der Änderung In der Differenz zwischen dem erfassten Wasserdruck und dem angegebenen negativen Druck innerhalb des Beutels 12 oder dem darauffolgenden internen Druck in dem Beutel. Eine Druckzuführungsleitung erstreckt sich von dem Druckzuführungsbehälter 52 und steht in Verbindung mit einer Leitung 69, durch die Druck dem ringförmigen Schlauch 1Π zugeführt oder von ihm abgezogen wird. Eine Leitung 71 zur Zuführung von Druck zu dein Beutel zweigt von der Druckleitung 68 ab und besitzt ein dazwischenliegendes Startventil 7o und steht in Verbindung mit dem Ventilkanal 67 des Druclcsteuerventils 63« Der Ventilkanal 67 hat eine Öffnung 72 zum Inneren des liauptgehäuses 5k. Das Startventil 7o hat einen widerstandsempfindlichen Gasgenerator 73> der zugleich mit dem Eindringen in das Wasser arbeitet, ein Gas erzeugt und ein Schild 7k bricht, um einen Ventilkanal 75 zu öffnen. Ein Testventil 76 zur Freigabe von Druck von dem ringförmigen Schlauch steht in Verbindung, mit der Druckzuführungs- und Freigabeleitung 69 über eine Leitung 7 K zur Freigabe von Druck von dem ringförmigen Schlauch, wobei die Leitung J3 ein linie 77 besitzt. Ein Testventil 79 zur Freigabe von -Jruck von dem Beutel stellt in Verbindung mit dem Inneren cies ...'.urotgehr.aises %k über eine Leitung Si zur Freigabe von Druck von dom Beutel, wobei die Leitung 8i ein Knie 80 besitzt. Die Testventile 76 und 79 sind ausserhalb des Hauptge— houses 5-i vorgesehen. ¥enn das Innere des Beutels 12 auf einem negative!) Druck relativ zu dem externen Druck gehalten werden soll, liegt das Testvantil 79 oberhalb der Druckerfassungsöffnung OQ durc!¹ ein«η Koni" j der dem negativen Druck entspricht. Mit 82 land h'\ sind Druckines sgerüte bezeichnet, um den Innendruck des ringförmigen Schläuche 12 und dcis Beutels 11 jeweils anzugeben.

Das Steuersystem arbeitet auf folgende Weise, Wie aus Figur Ik zu ersehen, ist mit P_n der anfangs gesetzte Innendruck des ringförmigen Schläuche, der für die Abdichtung erforderlich ist, bezeichnet, und mit -P.. der negative gesetze Druck innerhalb des Beutels.

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Es soll nun angenommen werden, dass dor IJoliiiltex' 1 in den Brennstoffpool unter den obigen Druckbeding'ungen e Lngetaucht wird, und dass der ringförmige Schlauch 12 und die Druckerfassun£;söf fnung des Steuersystems beide in einer Tiefe II liegen. Wenn der Kopf auf der Tiefe H. P„ ist, wirkt der Druck P„ extern auf den ringförmigen Schlauch 12 und deformiert leicht den Schlauch 12 im Querschnitt mit dem Ergebnis, dass das Innere des Schlauches 12 der Summe aus Ρ_ςπ und einem kleinen Inkroment Λ P_T, abhängig vom Aussendruck P,_T ausgesetzt iat, nämlich Ρ_ςο +Λ PtJ₁ (siehe Figur 2). Somit ist der Druckunterschied zwischen dem Ausseren und dem Inneren des Rohres 12, der P_cri war, während das Rohr in der Atmosphäre war, P_go - (^ptji ~ H ^pin ) ^{in der Tie:re 11}I* ^was die Zuverlässigkeit der Abdichtung beeinträchtigt. Hs ist festzuhalten, dass der kombinierte interne Druck des Schlauches, Pq_n +/I -^τΐ-ι ' ^un(* der Wasserdruck P₁T₁J der zu diesem Zeitpunkt erfasst wird, dem Schlauchdrucksteuerventil 62, das unter Bezugnahme auf die Figur 13 beschrieben wurde, zugeführt werden, wobei der Druck P_cr, durch die Feder 66 kompensiert wird, so dass der Ventilkanal 65 in Übereinstimmung mit dem Unterschied zwischen P ' und /J P geöffnet wird, wodurch der Druckzuführungsbehälter 52 Druckgas dem Schlauch 12 über die Druckleitung 68, das reduzierende Ventil 68a, den Ventilkanal 65, die Druckzuführungs- und Freigabeleitung 69 und den verbindenden Auslass 57 zuführen kann, bis der interne Druck,' P_c , des Schlauches 12 Ρ_αΓΛ + P_TT1 erreicht, woraufhin der Ventilkanal 65 geschlossen wird. Auf diese Weise wird der intern/externe Druckdifferenz P_g für den Schlauch 12 aufrechterhalten, wodurch ein zuverlässiger Dichtungseffekt gewährleistet wird. Wenn der Behälter 1 weiter abgesenkt wird, um den ringförmigen Schlauch auf eine Tiefe II„ zu bringen, arbeitet das Steuersystem in gleicher Weise und liefert Druckgas zu dem Schlauch 12, bis der interne Druck P₃₂ gleich ist P + 1³ _Π2> ^urn den internen/externen Druckdifferenz P„ für den Schlauch 12 zur zuverlässigen Dichtungswirkung aufrechtauerhalten. Umgekehrt, wenn der Behälter 1 angehoben wird, wobei der Schlauch 12 von einer Tiefe II_p auf eine Tiefe II angehoben wird, wird ein Übermass von Druck, das P₁₁₂ - Ρ,, entspricht, in das Wasser über die Zufiihrungs- und Freigabeleitung 69» die Freigabeleitung 78 und das Testventil 76 freigegeben, da das Ventil 76 eine derartige Druckkotnpensationsfeder hat, dass das Ventil geöffnet ist, wenn es dem Druck des

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Dichtungsdrucks Ρ_ςο + einem kleinen Druck ^P, nämlich P„_o +^P unterworfen ist, wobei das Ventil weiterhin so ausgelegt ist, dass der externe Wasserdruck, der darauf wirkt, dazu dient, dass das Ventil scliliesst. Dementsprechend hält das Ventil 76 den internen/externen Druckdifferenz, der zu dem Schlauch 12 gehört, zu jederzeit auf einem ¥ert von P^ +βΡ.

Der externe Druck auf den Beutel 11 wird nur unter Bezugnahme auf den rechton Abschnitts des Diagramms Figur i4 diskutiert. Der Beutel 11 ist, während er sich in der Atmosphäre befindet, einem externen Druck P, unterworfen, der dem absoluten Wert des

bo '

negativen Drucks -P^_n entspricht, auf den der Beutel gesetzt ist. Es soll nun angenommen xirerden, dass die Druckerfassungsöffnung 60, nämlich das obere Ende des Beutels 11, in der Tiefe II liegt. Wenn kein Kompensationsdruck dem Inneren des Beutels 11 zugeführt wird, liegt das obere Ende auf einem externen Druck von

P, + P..., , und das untere Ende auf einem externen Druck von bo 111

P + P, + Pr₁₁, wobei £ ^d;i-^e Länge des Beutels 11 ist und R* der Kopfuntersdiied. Mit dem internen Druck -P^_n des Beutels 11 und dem Druck des Wassers P„ , der erfasst worden ist und dem Drucksteuerventil 63 zugeführt wird, wird der Ventilkanal 67 entsprechend dem Druckdifferenz zwischen P_TT1 und -P geöffnet mit

11 I DU

dem Ergebnis, dass das Druckgas von dem Druckversorgungsbehälter 52 dem Beutel 11 über die Druckleitung 68, die Druckleitung 71 ι den StartventJ-lkanal 75» den Drucksteuerventilkanal 67, die Öffnung 72, den Innenraum des Ilauptgehäuses 5^· und dem verbindenden Auslass 56 zugeführt wird, bis der interne Beuteldruck

P„. - P, _. erreicht. Somit is b der externe Druck auf den Beutel XlI DU ,

auf P _o am oberen Ende auf P + P_? am unteren Ende begrenzt. Das Steuersystem arbeitet auf die gleiche Weise, wenn der Behälter 1 weiter abgesenkt wird, um das untere Ende des Beutels 11 auf eine Tiefe U^ zu bringen, wobei. Druckgas zugefühx't wird, bis der interne Beuteldruck P_TTO - P, erreicht und den externen Druck

ij.2 DU

auf den Beutel 11 in gleicher Weise wie oben begrenzt. Wenn umgekehrt der Beutel 11 von der Tiefe H_ auf die Tiefe H angehoben wird, wird ein Überschuss von Druck, der P,,~ - P-, entspricht, in das Wasser über den Innenraum des Ilauptgehäuses 5^i die

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Beuteldruckfreigabeleitung öl und das Testventil 79 freigegeben. Da das Testventil 79 über dei;i oberen Ende des Beutels 11 durch einen Kopf angeordnet ist, der -^_1n entspricht, 1st der Interne Druck des Beutels 11 zu jeder Zelt auf einen Wert begrenzt, der etwas höher als P -P₁ ist. Jedoch muss offensichtlich der negative Anfangsinnendruck des Beutels 11 in der Atmosphäre von aussen gegeben sein. Wenn weiterhin (3er abgetauchte Behälter 1 in die Atmosphäre angehoben wird, wird ein positiver Druck dem Inneren des Beutels zugeführt, so dass es unmöglich ist, den Innenbeiiteldruck durch das Testventil 59 auf einen Innenbeuteldruck zu reduzieren, der niedriger als der Almosphärendruck ist, wohingegen selbst zu diesem Zeitpunkt der Beutel nicht in der Atmosphäre aufgeblasen wird, da der Beutel 11 auf einem vorgegebenen negativen Druck relativ zum externen Wasserdruck und in engem Kontakt mit der Beliälteraussenf lache gehalten wurde, wodurch das Innere des Beutels 11 von der Aussenwelt durch das Testventil /9 abgedichtet wurde. Somit kann der Beutel in Berührung mit dem Eehälter gehalten werden, wenn er in die Atmosphäre angehoben wird, was keine Schwierigkeiten im Betrieb mit sich bringt. ±n jedem Fall wird das Druckgas dem Beutel 11 gemäss dem Wasserdruck zugeführt, was es ermöglicht, dass im wesentlichen ein gleichinässiger externer Druck Beutel 1 1 wirkt unabhängig von der Wassertiefe, ohne dass irgendeine nachteilige Wirkung auf die Stäz^ke des Beutels erzeugt wird, der Beutel kann den vorgegebenen negativen Druck relativ zu dem externen Druck während eier gesamten Operation aufrechterhalten. Dies ermöglicht es, dass der Beutel am Anfangszustand in der Form bei der iberdeckung des Behälters während des gesamten Betriebes bleibt.

Die Knie 77 und 8o,die für die Schlauchdruckfreigabeleitung 78 und die Beuteldruckfreigabeleitung 81 vorgesehen sind, dienen dazu, das kontaminierte Wasser des Brennstoffpools daran zu hindern, zurück durch die Testventile 76 und 79 in das Schlauchdrucksteuei-VGtitil 02 und das Beuteldrucksteuerventil 63 zu fliessen, wodurch eine mögliche Kontamination dieser Teile ausgeschlossen wird.

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Mit X in Figur 1.3 ist eine Druckquelle am Boden angegeben. Alternativ kann auch eine Druckquelle des Untertauchtyps verwendet werden, falls es gewünscht wird.

Obwohl die obigen Ausführungsforinen jeder eine charakteristische Kombination der Komponenten beinhalten, umfasst die vorliegende Erfindung auch vielfache Abänderungen der Bauteile und eine modifizierte Kombination dieser Elemente, die im Rahmen der vorliegenden Erfindung offenbart sind.

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Claims

DiPL-CHEM. DR. HARALD STACH 2918615 PATENTANWALT ADENAUERALLEE 3O · 2OOO HAMBURG 1 . TELEFON (040) 244523 Aktenzeichen; Neuanmeldung Anmelderin; Hitachi Shipbuilding & Engineering Co. Ltd. PATENTANSPRÜCHE

1)yUmladebehälter-Einpackvorrichtung mit einem Beutel zur Abdeckung der Aussenf lache des Uuiladebehälters, gekennzeichnet durch einen flexiblen ringförmigen Schlauch (i2) am offenen Ende des Beutels (ii).

2) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (12) fest mit dem Rand am offenen Ende des Beutels (11) verbunden ist.

3) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch (i2) einen Durchmesser aufweist, der es ermöglicht, dass der Schlauch in den Raum zwischen einem Paar ringförmiger Rippen (3)» die an der Aussenfläche des Umladebehälters (1) ausgebildet sind, eingepasst wird.

4) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlauch mit einem Teil hoher Steifigkeit zur verstärkenden Deformation wenigstens eines Teils der Aussonflache des Schlauches mit Ausnahme des Abschnittes, der in Presskontakt mit der Aussenfläche des Umladebehälters gebracht wird, vorsehen ist.

5) Umladebehnlter-Einpackvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel ein unteres Beutelseginent (31) in der Form eines mit einem Boden versehenen sclilaucliförmigen Stückes zur Abdeckung des unteren Abschnittes des Behälters und ein oberes Beutelsegment (32) in der Form eines Schlauchstückes zur Abdeckung des oberen Abschnitts des Behälters umfasst und mit einem ersten ringförmigen Schlauch (33) zum Halten einer übergroifendoii Kante des oberen Endes des unteren Beutelsegments und dem unteren Ende des oberen Beutelsegtiiei] ts in andrückender Berührung mit

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der Behälteraussenflache, wobei der Beutel weiterhin einen zweiten ringförmigen Schlauch (3^) zum Halten des oberen Endes des oberen Beutelsegments in andrückender Berührung mit dem oberen Ende des Behälters aufweist.

6) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel einen Bodenabschnitt (2k) und einen Schlauchabschnitt (25) aufweist, der Schlauchabschnitt die Form eines gefalteten Stücks in der Form einer Zieltermonika hat und innen mib einer ringförmigen Rippe (28) an jeder der Falten grösseren Durchmessers des Balges versehen ist.

7) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Beutel aus einem Material hergestellt ist, das zwei synthetische Harzschichten ('Ha, b), ein synthetisches Harzfasergewebe (k2), das zwischen den beiden Schichten liegt, und eine Schicht (^3) aus weichem Gummi, das an der Aussenflache eines der synthetischen Harzschichten ausgebildet ist, aufweist.

8) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Gasdruck dem Inneren des ringförmigen Schlauches zugeführt werden kann, und dass ein System ziar Steuerung des Gasdrucks abhängig vom externen Wasserdruck in einer Lage nahe dem ringförmigen Schlauch vorgesehen ist.

9) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (51) zur Zuführung des Gasdrucks zum Inneren des Beutels (1i), und ein System zur Steuerung des Gasdrucks des Beutels in Abhängigkeit von dem externen Wasserdruck in einer Lage nahe dem Beutel.

1o) Uniladehehälter-Einpackvorrichbung nach den Ansprüchen 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem eine üruckversorgungsleitung aufweist, die ein in termed Lures Drucksteuerventil besitzt und den ringförmigen Schlauch (12) mit der Gasdruckzuführung (52) verbindet, eine DruckerfassungsLeitung (öl) zur Erfassung des externen Wasserdrucks vorgesehen ist und den erfassten Druck dem Drucksteiiervent.il (62) zuführt, und eine Druckfreigabelei tung ein ÜberprUfungsventil (71) an einem Ende aufweist, das nach aussen geöffnet ist und den ringförmigen Schlauch in Verbindung mit dem Aussenraum hält.

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) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersysteme Druckversorgungsleitungen (68) besitzen, von denen jede ein intermediäres Drucksteuerventil (7o) hat, und die Gasdruckzufährungen mit dem ringförmigen Schlauch (12), bzw. dem Beutel (11) verbinden, uruckerfassungsleitungen (6i) den externen Wasserdruck den Drucksteuerventil en jeweils zuführen, und Druckfreigabeleitungen (78) jeweils ein Testventil (?6» 79) an dem einen Ende aufweisen, das zum Aussenraum hin geöffnet ist und den ringförmigen Schlauch und den Beutel in Verbindung mit dem Aussenraum hai t.

12) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach Ans-pruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckversorgungsleitung, die die Gasdruckzufiihrung mit dem Beutel verbindet, ein intermediäres Startventil (7o) aufweist, dessen Kanal sich öffnet, wenn der Umladebehälter in Wasser eingetaucht wird.

13) Umladebehälter-Einpackvorrichtung nach den Ansprüchen 8 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersystem in einem Gehäuse untergebracht ist, das an dem Beutel befestigt ist.

lh) Umladebehälter-Einpaekvorriehtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse die Gasdruckzuführung beinhaltet .

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