DE3025795A1

DE3025795A1 - Abschirmtransport- und lagerbehaelter fuer radioaktive substanzen

Info

Publication number: DE3025795A1
Application number: DE19803025795
Authority: DE
Inventors: Henning Dr. Baatz; Dieter 4300 Essen Rittscher; Jürgen 5628 Heiligenhaus Wriegt
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Priority date: 1980-07-08
Filing date: 1980-07-08
Publication date: 1982-01-28
Also published as: FR2486701B1; JPH0113559B2; CH651149A5; FR2486701A1; DE3025795C2; ES503780A0; US4447733A; ES8602294A1; BR8104334A; JPS5749894A

Description

Andrejewski, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Abschirmtransport- und Lagerbehälter für radioaktive Substanzen,

mit aus Gußeisen (insbesondere sphärolithischem Gußeisen) oder Gußstahl aufgebautem Abschirmkörper mit Behälterraum und in eine Deckelaufnahme des Abschirmkörpers eingesetztem Abschirmdeckel mit Dichtungsanordnung für eine innere (einstufige oder mehrstufige) Dichtungsbarriere,

wobei auf den Abschirmdeckel ein Sicherheitsdeckel einer äußeren Dichtungsbarriere aufgesetzt ist und im Barrierenzwischenraum zwischen innerer und äußerer Dichtungsbarriere ein Kontrollgas angeordnet sowie an den Barrierenzwischenraum ein Überwachungsgerät angeschlossen ist. - Eine Dichtungsbarriere kann ein- oder mehrstufig ausgebildet sein und folglich auch mehrere Dichtungsausbildungen und Dichtungsmittel sowie Dichtungsmittelkombinationen aufweisen.

Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Maßnahme steht der Behälterraum unter Überdruck eines im Behälterraum befindlichen Gases. Wird die innere Dichtungsbarriere undicht, so tritt das Gas, welches infolge Wechselwirkung mit den radioaktigen Substanzen radioaktiv geworden ist oder vagabundierende radioaktive Substanzen mitreißen kann, in den Barrierenzwischenraum ein. Es wird dort "abgeschnüffelt" und entdeckt. So wird die Forderung erfüllt, daß bei Abschirmtransport- und Lagerbehälter des beschriebenen Aufbaus die Behälteröffnung mit zwei Dichtungsbarrieren zu verschließen ist, wobei der Barrierenzwischenraum kontinuierlich überwacht werden muß, um die Intigrität der ersten Dichtungsbarriere zu kontrollieren. Außerdem muß bei Versagen einer der beiden Dichtungsbarrieren das Dichtungssystem so wieder hergestellt werden

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können, daß wiederum zwei funktionsfähige Dichtungsbarrieren vorhanden sind und keine Radioaktivität austritt. Dazu ist im allgemeinen ein weiterer Deckel auf den Sicherheitsdeckel aufsetzbar. Die gleiche Forderung gilt übrigens für alle übrigen Behälteröffnungen, die in der Praxis entsprechend mit Deckeln ausgerüstet sind oder so münden, daß die beiden, zum Gattungsbegriff beschriebenen Dichtungsbarrieren oder eine davon auch diese Öffnungen kontrollieren, wobei gegebenenfalls eine weitere Dichtungsbarriere durch einen zusätzlichen Deckel erzeugt wird.

Im Rahmen dieser bekannten Maßnahmen kann offenbar ein Versagen der inneren Dichtungsbarriere, d. h. eine Undichtigkeit, erst bemerkt werden, wenn das radioaktive gewordene oder vagabundierende radioaktive Substanzen mitreißende Gas aus den Behälterraum in den Barrierenzwischenraum eintritt. Daß beide Dichtungsbarrieren gleichzeitig versagen, ist unwahrscheinlich, und zwar insbesondere dann, wenn es sich um mehrstufige Dichtungsbarrieren handelt, auch in einem solchen Falle wurde jedoch das in den Barrierenzwischenraum eintretende Gas "erschnüffelt¹¹.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abschirmtransport- und Lagerbehälter so weiter auszubilden, daß ein Versagen der inneren Dichtungsbarriere schon angezeigt wird, lange bevor radioaktives Gas oder vagabundierende radioaktive Substanzen mitreißendes Gas aus dem Behälterraum in den Barrienrenzwischenraum eintritt.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Kontrollgas im Barrierenzwischenraum einen Druck aufweist der beachtlich höher ist als der Druck im Behälterraum und als der Atmos-

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phärendruck, und daß das Überwachungsgerät bei Druckabfall des Kontrollgases im Barrierenzwischenraum unter einen vorgegebenen Grenzwert anspricht. Bewährt hat sich eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Behälterraum einen Druck 0,8 bis 1,5 bar und das Kontrollgas einen Druck von etwa 6 bar aufweist. Um die eingangs erläuterte Wiederherstellungsforderung zu erfüllen, kann auch bei einem erfindungsgemäßen Abschirmtransport- und Lagerbehälter auf den Sicherheitsdeckel ein weiterer Deckel aufgesetzt werden.

Liegen bei einem Abschirmtransport- und Lagerbehälter die Dichtungsverhältnisse so, wie es die Erfindung lehrt, so tritt bei Versagen der inneren Dichtungsbarriere das Kontrollgas in den Behälterraum des Abschirmkörpers ein. Das geschieht deshalb, weil der unter hohem Druck stehende Barrierenzwischenraum stets klein ist im Vergleich zum Volumen des Behälterraums. Folglich tritt bei einem Versagen der inneren Dichtungsbarriere Druckabfall im Barrierenzwischenraum ein. Druckabfall tritt aber auch ein, wenn die äußere Dichtungsbarriere versagen sollte, so daß bei einem erfindungsgemäßen Abschirmtransport- und Lagerbehälter die erforderliche Kontrolle sichergestellt ist. Im übrigen kann zusätzlich der Barrierenzwischenraum "abgeschnüffelt" werden, nachdem das Überwachungsgerät einen Druckabfall angezeigt hat. Die "Abschnüffeleinrichtung" wäre nach Maßgabe eines solchen Druckabfalls einzuschalten. Sie macht es möglich, zu identifizieren, ob die innere Dichtungsbarriere oder die äußere Dichtungsbarriere versagt hat, denn wenn die innere Dichtungsbarriere versagt hat, könnte das Gas des Behälterraums 'erschnüffelt" werden. Bei Versagen der inneren Barriere kann der weitere, dritte Deckel mit der angegebenen Zweckbestimmung aufgesetzt werden, so daß die bisherige äußere Barriere die Funktion der inneren Barriere einnimmt und der weitere Deckel eine zusätzliche

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Dichtungsbarriere aufbaut. Ein Versagen der dem Sicherheitsdeckel zugeordneten, ursprünglich äußeren Dichtungsbarriere ist außerordentlich unwahrscheinlich. Falls jedoch eine Reparatur unumgänglich sein sollte, können der zusätzlich aufgesetzte Deckel und der Sicherheitsdeckel abgehoben werden, um mit neuen Dichtungsausbildungen und/oder Dichtungsmitteln versehen zu werden. Dabei ist dann möglicherweise die Freisetzung einer sehr geringen Menge radioaktiven Gases aus dem Barrierenzwischenraum in Kauf zu nehmen, der Barrierenzwischenraum läßt sich jedoch so klein halten, daß dadurch freiwerdende radioaktive Mengen sich weit unterhalb der zulässigen Mengen befegen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.

Die einzige Figur zeigt einen Ausschnitt durch einen erfindungsgemäßen Abschirmtransport- und lagerbehälter im Bereich der Deckelaufnahme mit Abschirmdeckel.

Der in der Figur ausschnittsweise dargestellte Abschirmtransport- und Lagerbehälter dient zur Aufnahme radioaktiver Substanzen, beispielsweise zur Aufnahme bestrahlter Brennelemente. Der eigentliche Abschirmkörper 1 besteht aus Gußeisen, ζ. Β. aus sphärolithischem Gußeisen, oder auch aus Gußstahl. Er bildet oder besitzt den Behälterraum 2. Im übrigen ist eine Deckelaufnahme 3 vorgesehen, in die ein ebenfalls aus Gußeisen oder Gußstahl aufgebaute Abschirmdeckel 4 mit Dichtungsanordnung für eine innere im Ausführungsbeispiel mehrstufige Dichtungsbarriere 5 eingesetzt ist. Auf den Abschirmdeckel 4 ist ein Sicherheitsdeckel 6 aufgesetzt, der eine äußere Dich-

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tungsbarriere 7 bildet, die im Ausführungsbeispiel nur einstufig ausgeführt wurde. Zwischen der inneren Dichtungsbarriere 5 und der äußeren Dichtungsbarriere 7 entsteht ein Barriererizwischenraum 8. In diesem befindet sich ein Kontrollgas. Im übrigen ist an den Barriererizwischenraum 8 ein Überwachungsgerät 9 angeschlossen, wozu entsprechende Bohrungen 10 zum Barrierenzwischehraum 8 führen. Das Kontrollgas im Barriererizwischenraum 8 besitzt einen Druck p., der beachtlich höher ist als der Druck p₂ im Behälterraum 2 und als der Atmosphäreridruck P^. Die Anordnung ist im übrigen so getroffen, daß das Überwachungsgerät 9 bei Druckabfall des Kontrollgases im Barriererizwischenraum 8 unter einen vorgegebenen Grenzwert anspricht. Der Druck p₂ mag im Bereich von 0,8 bis 1,5 bar liegen. Der Druck P₁ liegt im allgemeinen bei 6 bar. - Das Ausführungsbeispiel zeigt die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der auf den Sicherheitsdeckel 6 ein weiterer Deckel 11 aufsetzbar ist, der auch aufgesetzt gezeichnet wurde und der eine weitere Dichtungsbarriere 12 bildet.

Wird die innere Dichtungsbarriere 5 undicht, so strömt das Kontrollgas in Richtung des eingezeichneten Pfeiles in deri Behälterraum 2. Der Druck im Barrierenzwischeriraum 8 fällt ab und der Druckabfall wird von dem Überwachungsgerät 9 angezeigt. Nunmehr können im allgemeinen automatisch die üblichen Maßnahmen eingeleitet werden. Es versteht sich von selbst, daß das Überwachungsgerät 9 so ausgewählt oder ausgelegt sein kann, daß neben der Ansprechfunktion bei Druckabfall unter einen vorgegebenen Grenzwert auch eine fortlaufende oder intermittierende Druckanzeige erfolgt.

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Leerseite

Claims

3025795 Andrejewski, Honke & Partner Patentanwälte

Diplom-Physiker

Dr. Walter Andrejewski

Diplom-Ingenieur

Dr.-Ing. Manfred Honke

Diplom-Physiker

Dr. Karl Gerhard Masch

Anwaltsakte: 4300 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 1002

55 639/En- 20. Juni 1980

Patentanmeldung

GNS Gesellschaft für Nuklear-Service mbH Rosastraße 15
4300 Essen 1

"Abschirmtransport- und Lagerbehälter für radioaktive Substanzen"

Patentansprüche:

Abschirmtransport- und Lagerbehälter für radioaktive Substanzen,

mit aus Gußeisen (insbesondere sphärolithischem Gußeisen) oder Gußstahl aufgebautem Abschirmkörper mit Behälterraum und in eine Deckelaufnahme des Abschirmkörpers eingesetztem Abschirmdeckel mit Dichtungsanordnung für eine innere (einstufige oder mehrstufige) Dichtungsbarriere,

wobei auf den Abs chi rinde ekel ein Sicherheitsdeckel einer äußeren Dichtungsbarriere aufgesetzt ist und im Barrieren-

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Zwischenraum zwischen innerer und äußerer Dichtungsbarriere ein Kontrollgas angeordnet sowie an den Barrierenzwischenraum ein Überwachungsgerät angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontrollgas im Barrierenzwischenraum einen Druck aufweist, der beachtlich höher ist als der Druck im Behälterraum und als der Atmosphärendruck, und daß das überwachungsgerät bei Druckabfall des Kontrollgases im Barrierenzwischenraum unter einen vorgegebenen Grenzwert anspricht.
2. Abschirmtransport- und Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälterraum einen Druck von 0,8 bis 1,5 bar und das Kontrollgas einen Druck von etwa 6 bar aufweisen.
3. Abschirmtransport- und Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf den Sicherheitsdeckel ein weiterer Deckel aufsetzbar ist.

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