DE3236943A1

DE3236943A1 - Fuel assembly cask for transporting and/or storing nuclear reactor fuel assemblies

Info

Publication number: DE3236943A1
Application number: DE19823236943
Authority: DE
Inventors: Franz-Wolfgang 3002 Wedemark Popp
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1981-10-28
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1983-05-05

Abstract

The invention relates to a fuel assembly cask for transporting and/or storing irradiated nuclear reactor fuel assemblies, the end receiving opening of which is closed by a welded-on closure cover. In order to permit simple and accurate testing of the weld seam, subjected to small significant mechanical stresses, after welding with the closure cover, the basic body of the cask and the closure cover have in each case a welding lip, which lips bear against each other and protrude beyond the outline of the fuel assembly cask. Stresses emanating from the cover area can be resiliently absorbed by the projecting welding lips. <IMAGE>

Description

BRENNBLEMENTBEHÄLTER ZUM TRANSPORTIEREN UND/ODER LAGERN VONFUEL CONTAINERS FOR TRANSPORTING AND / OR STORAGE OF

HERNREAKTORBRENNELEMENTEN Die Erfindung betrifft einen Brennelementbehälter zum Transportieren und/oder Lagern von bestrahlten Kernreaktorbrennelementen, dessen stirnseitige Aufnahmeöffnung durch einen aufgeschweißten Verschlußdeckel verschlossen ist.HERN REACTOR FUEL ELEMENTS The invention relates to a fuel assembly container for the transport and / or storage of irradiated nuclear reactor fuel elements, its Frontal receiving opening closed by a welded-on cap is.

Nach dem Befüllen des Brennelementbehälters mit den bestrahlten Kernreaktorbrennelementen muß der Brennelementbehälter durch einen Deckel gasdicht verschlossen werden. Es ist bekannt, den Brennelementbehälter mit einem über Dichtungen wirkenden, angeschraubten Abschirmdeckel zu verschließen.After the fuel element container has been filled with the irradiated nuclear reactor fuel elements the fuel element container must be closed gas-tight by a cover. It it is known to screw the fuel element container with a screw-on acting via seals To close the shielding cover.

Um diesen Abschirmdeckel noch zu schützen bzw. einen zusätzlichen sicheren Verschluß des Behälters zu erreichen, wurde bereits vorgeschlagen, über den Abschirmdeckel noch einen Sicherheitsdeckel zu setzen, der mit dem Ende des Behältergrundkörp' s verschweißt wird. Weiter wurde auch bereits diskutiert, sogenannte Zwischenlagerbehälter durch lediglich einfaches Aufschweißen eines Deckels zu verschließen.To protect this shielding cover or an additional one To achieve secure closure of the container has already been proposed over To put a safety cover on the shielding cover, which is connected to the end of the Container base body 's is welded. Another issue has already been discussed, so-called To close the intermediate storage container by simply welding on a lid.

Um die Güte der Deckelschweißung festzustellen, wird die Schweißnaht einer an sich bekannten Prüfung unterzogen. Bei großen Wandstärken besteht dabei das Prohlem, daß eine zwischen Behältergrundkörper und Verschlußdeckel ausgeführte Schweißung nicht einwandfrei geprüft werden kann.The weld seam is used to determine the quality of the cover weld subjected to a test known per se. In the case of large wall thicknesses, there is the problem that an executed between the container base body and the closure lid The weld cannot be checked properly.

Wird der Verschlußdeckel in die Aufnahmeöffnung des Behältergrundkörpers eingesetzt und so verschweißt, ergeben sich erhebliche Verspannungen im Deckelbereich. Diese Verspannungen führen zu einer mechanischen Beanspruchung der Schweißung.If the closure lid is in the receiving opening of the container body inserted and welded in this way, there is considerable tension in the lid area. These tensions lead to mechanical stress on the weld.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennelementbehälter derart auszugestalten, daß nach dem Verschweißen mit dem Verschlußdeckel eine einfache und genaue Prüfung der Schweißnaht möglich ist, die einen wesentlichen mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist.The invention is based on the object of a fuel assembly container to be designed in such a way that after welding with the closure cover a simple and precise examination of the weld seam is possible, which is an essential mechanical Is exposed to stress.

Die Aufgabe wird erfindunsgcmß dadurch gelöst, daß der Behältergrundkörper und der Verschlußdeckel jeweils eine Schweißlippe aufweisen, die aneinanderliegend über den Umriß des Brennelementbehälters herausragen.The object is achieved according to the invention in that the container base body and the closure cap each have a welding lip which rests against one another protrude beyond the outline of the fuel assembly container.

Die aneinanderliegenden Schweißlippen werden miteinander verschweißt. Da sie über den Umriß des Behältergrundkörpers herausragen, kann die Schweißnaht von drei Seiten überprüft werden, beispielweise durch eine übliche Röntgeneinrichtung.The welding lips that lie against one another are welded together. Since they protrude beyond the outline of the basic container body, the weld seam checked from three sides, for example by a conventional X-ray device.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der über den Umriß des Behälterkörpers herausragenden Schweißlippen hat den weiteren wesentlichen Vorteil, daß aus dem Deckelbereich hervorgehende Spannungen von den vorstehenden Schweißlipen federnd aufgenommen werden können. Das hat vorteilhaft zur Folge, daß Spannungen im Deckelbereich minimiert werden.The inventive design of the outline of the container body outstanding welding lips has the further significant advantage that from the Tensions emerging from the protruding welding lips are resilient in the area of the cover can be included. This has the advantageous consequence that tensions in the cover area be minimized.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird in den Merkmalen des Anspruches 2 gekennzeichnet. Der umgebogene Deckelrand liegt an der Innenfläche des Behälterwandendes und ist einfach mit diesem verschweißt. Durch die trogförmige Ausbildung des Deckels können übliche Geräte die Schweißnaht seitlich durchleuchten oder über Ultraschall abtasten.An advantageous embodiment of the invention is in the features of claim 2 characterized. The bent edge of the lid lies on the inner surface of the container wall end and is simply welded to this. Through the trough-shaped Conventional devices can illuminate the weld seam from the side when the cover is formed or scan via ultrasound.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird im Anspruch 3 gekennzeichnet. Auf dem nach außen gerichteten Flansch des Behältergrundkörpers liegt der Verschlußdeckel auf und ist an seiner Stirnseite mit dem Flansch verschweißt. Die Prüfung der Schweißnaht wird durch Ansetzen der Prüfgeräte in der achsparallelen Ebene vorgenommen werden können.Another advantageous embodiment is characterized in claim 3. The closure lid lies on the outwardly directed flange of the container base body and is welded to the flange at its end face. Testing the weld is carried out by placing the test equipment in the plane parallel to the axis can.

Durch die Erfindung ist die Schweißnaht zwischen Verschlußdeckel und Behältergrundkörper für eine Prüfung der Schweißnaht wesentlich besser zugänglich und eine nahezu spannungsfreie Schweißverbindunq zwischen BehciltereJrundkerper und Verschlußdeckel möglich.With the invention, the weld seam between the cap and The main body of the container is much more accessible for testing the weld seam and an almost tension-free welded connection between the cylindrical body and cap possible.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung wird auch ein einfaches Öffnen eines schweißtechnisch verschlossenen Behälters möglich, der dann anschließend an die Entladung erneut zum Einsatz gebracht werden kann. Die erfindungsgemäße Verschlußanordnung gestattet ein Aufschneiden des Verschlußdeckels im Werkstoff des Verschlußdeckels entlang dessen Fügestelle in Richtung auf den Behälterinnenraum.The design according to the invention also makes it easy to open a welded sealed container is possible, which is then connected to the discharge can be used again. The closure arrangement according to the invention allows the closure cover to be cut open in the material of the closure cover along its joint in the direction of the interior of the container.

Nach dem anschließenden Entladen des radioaktiven Materials wird die Fügestelle des Behältergrundkörpers überarbeitet und die für die erneute Einschweißung des Verschluß deckels notwendige Werkstoffpufferzone an der Fügestelle neu aufgebaut.After the radioactive material is subsequently discharged, the The joint of the basic container body has been revised and the one for re-welding The material buffer zone necessary for the closure lid is rebuilt at the joint.

Die über den Umriß des Behälterkörpers herausragenden Schweiß lippen ermöglichen ein induktives Verschmelzen von Behältergrundkörper und Verschlußdeckel. Durch das Aufsetzen von einer entsprechenden Anordnung Induktionsspulen auf die erfindungsgemäßen Schweiß lippen läßt sich ein gezieltes kurzzeitiges Aufschmelzen der Schweißlippen erreichen, die dann im Fügebereich zu einem homogenen Gefüge erstarren und damit den Behälter verschließen. Die Tiefe der Schmelzzone und die Wärmeableitung auf den Behältergrundkörper lassen sich durch die konstruktive Ausbildung der vorstehenden Schweiß lippen steuern. Werden die erfindungsgemäßen Schweiß lippen durch Induktionsschweißen miteinander verbunden, so können jetzt neben den kaltschweißbarcn Werkstoffen auch ferritischer Sphäroguß (z. B. GGG 40) dicht verschmolzen werden. Die Fügestelle weist ein homogenes Werkstoffqefüge auf.The sweat protruding beyond the outline of the container body enable inductive fusing of the container base body and the closure lid. By placing an appropriate arrangement of induction coils on the Sweat lips according to the invention can be briefly melted in a targeted manner reach the welding lips, which then solidify in the joint area to form a homogeneous structure and thus close the container. The depth of the melting zone and the heat dissipation On the container base body can be through the structural design of the above Control sweat lips. Will the welding lips according to the invention by induction welding connected to one another, so can now, in addition to the cold-weldable materials ferritic nodular cast iron (e.g. GGG 40) are fused tightly. The joint has a homogeneous material structure.

Anhand der Zeichnung werden nachstehend zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Brennelementbehälter mit eingeschweißtem, im Querschnitt U-förmigem Versahlußdeckel, Fig. 2 einen Brennelementbehälter mit einem Flanschabschluß.With the aid of the drawing, two exemplary embodiments are shown below the invention explained in more detail. It shows 1 shows a fuel assembly container with welded, in cross-section U-shaped Versahlußdeckel, Fig. 2 shows a fuel element container with a flange end.

Die in den beiden Ausführungsbeispielen gezeigten Verschlußdeckel können entweder den alleinigen Verschluß des Brennelementbehälters bilden oder einen zusätzlich aufgeschweißten Verschlußdeckel über hier nicht dargestellte aufgeschraubte Abschirmdeckel darstellen.The closure lid shown in the two exemplary embodiments can either form the sole closure of the fuel assembly container or one additionally welded-on sealing cover over screwed-on ones, not shown here Represent shielding cover.

Der in Fig. 1 gezeigte Brennelementbehälter weist einen aus Stahl bestehenden Behältergrundkörcer 4 auf. Der Grundkörper 4 ist zylindrisch ausgebildet und an einem stirnseitigen Ende offen. Dadurch wird eine Aufnahmeöffnung 5 zum Beladen mit den hier nicht gezeigten Brennelementen gebildet. In die Aufnahmeöffnung 5 ist ein Verschlußdeckel 6 eingesetzt.The fuel assembly container shown in Fig. 1 has one made of steel existing container base body 4 on. The base body 4 is cylindrical and open at one end. This creates a receiving opening 5 for loading formed with the fuel assemblies not shown here. In the receiving opening 5 is a cap 6 is used.

Dieser Verschlußdeckel 6 weist einen senkrecht zu der Deckelfläche stehenden Rand 7 auf, der dadurch dem Verschlußdeckel 6 eine im Querschnitt gesehen U-förmige Ausbildung verleiht.This closure cover 6 has a perpendicular to the cover surface standing edge 7, which thereby the closure cover 6 seen in cross section U-shaped training gives.

Der Deckelrand 7 liegt mit seiner Außenfläche an der Innenfläche der Behälterwand an. Dabei schließen die Enden des Deckelrandes 7 und der Behälterwand bündig miteinander ab.The lid edge 7 lies with its outer surface on the inner surface of the Container wall. The ends of the lid edge 7 and the container wall close flush with each other.

Der Verschlußdeckel 6 ist unter Bilduny einer Schweißnaht 8 mit dem Behältergrundkörper 4 verschweißt. Die Schweißnaht 8 befindet sich am Ende des Deckelrandes 7 und am offenen Ende des Behältergrundkörpers 4.The closure cap 6 is under Bilduny a weld 8 with the Container body 4 welded. The weld 8 is located at the end of the lid edge 7 and at the open end of the basic container body 4.

Der Deckelrand 7 bildet eine Schweißlippe, während das Ende der Behälterwand die anliegende zweite Schweißlippe 9 bildet.The lid edge 7 forms a welding lip, while the end of the container wall the adjacent second welding lip 9 forms.

Die Schweißnaht 8 liegt dadurch außerhalb des Umrisses des Brennelementbehälters, also außerhalb des durch den Behälter umgebenen Raumes und ist radial ansetzenden Prüfgeräten gut zugänglich.The weld 8 is thus outside the outline of the fuel assembly container, so outside of the space surrounded by the container and is attached radially Test equipment easily accessible.

In der Ausführungsform gemäß Fig. 2 weist der Brennelementbehälter einen Behältergrundkörper 24 auf,an dessen offenen Ende ein nach außen gerichteter Flansch 29 angeordnet ist.In the embodiment according to FIG. 2, the fuel element container a container base body 24, at the open end of which an outwardly directed Flange 29 is arranged.

Auf diesem Flansch 29 liegt ein die gesamte Aufnahmeöffnung 25 überdeckender Verschlußdeckel 26, dessen Außenabmessung den Ausdehnungen des Flansches 29 entspricht. Dadurch schließt der Verschlußdeckel 26 mit seiner Stirnseite bündig mit dem Flansch 29 ab. Der Flansch 29 bildet eine Schweißlippe des Behältergrundkörpers 24, während der anliegende Teil des Verschlußdeckels 26 die Gegenschweißlippe bildet. Die Schweißung wurde an der Stirnseite der Schweißlippen 26, 29 vorgenommen.On this flange 29 lies an overlying the entire receiving opening 25 Closure cover 26, the outer dimensions of which correspond to the dimensions of the flange 29. As a result, the closure cover 26 closes with its end face flush with the flange 29 from. The flange 29 forms a welding lip of the container base body 24, while the adjacent part of the closure cover 26 forms the counter-welding lip. The weld was made on the face of the welding lips 26, 29.

Die Schweißnaht 29 liegt somit außerhalb des Umrisses des Brennelementbehälters und ist achsparallel angesetzten Prüfeinrichtungen zugänglich.The weld seam 29 thus lies outside the outline of the fuel assembly container and is accessible to test equipment set up parallel to the axis.

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Claims

PROTECTION CLAIMS Q) i. Fuel element container for transporting and / or Storage of irradiated Kerfl reactor fuel elements, the front receiving opening It a d u r c h g e is closed by a welded-on cap It is not indicated that the container base body (4, 24) and the closure lid (6, 26) each have a welding lip (7, 9 or 26, 29) which lie against one another protrude beyond the outline of the fuel element holder.

2. Fuel element container according to claim 1p, characterized in that the closure cap (6) is U-shaped seen in cross section, wherein the Lid edge (7) is perpendicular to the closure lid (6) and forms the welding lip, that the closure cover (6) is arranged in the receiving opening (5), wherein the The end of the lid edge (7) is flush with the end of the container base body (4).

3. fuel element container according to claim 1, characterized in that the container base body (24) at the front receiving opening (25) one after has outwardly directed flange (29) on which a flush cover (26) is arranged.