DE3314805C2 - Flachbehälter zur sicheren Handhabung von spaltbarem Material - Google Patents

Flachbehälter zur sicheren Handhabung von spaltbarem Material

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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G—PHYSICS
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    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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Abstract

Beim Arbeiten in der Nukleartechnik mit Lösungen, die spaltbares Material enthalten, werden Flachbehälter mit kritikalitätssicherer innerer lichten Weite benötigt, die keine Einbauten und möglichst wenig Schweißnähte besitzen. Ein solcher Behälter besteht aus zwei flachen Halbschalen, die durch eine umlaufende Schweißnaht miteinander verbunden sind. Auf den Basisflächen sind Profile befestigt, die von den Behältern umfassenden enganliegenden Bandagen umgeben sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Flachbehälter mit kritikalitätssicherer innerer lichten Weite zur sicheren Handhabung von Lösungen mit spaltbarem Material, wie angereichertes Uran oder Plutonium.
In der Nuklearindustrie muß man bei der Herstellung und Aufarbeitung von Brennelementen den kritischen Zustand, wie er im Reaktor auftritt, auf alle Fälle vermeiden. Für chemische Umsetzungen baut man die benötigten Behälter deshalb in »sicherer Geometrie«. Das sind entweder zylinderische Behälter mit definiertem Durchmesser oder Flachbehälter mit definierter innerer lichten Weite (Schichtdicke). Die Behälierwandungen müssen dabei so versteift sein, daß sie auch bei Druckschwankungen maßhaltig bleiben. Die innere lichte Weite beträgt dabei beispielsweise 3,5 bis 25 cm, je nach dem Anreicherungsgrad des bearbeiteten Urans. Dabei muß z. B. auf einer Fläche von 4 χ 8 m2 eine innere lichte Weite von 36 ± 2 mm eingehalten werden.
Es sind Flachbehälter bekannt, bei denen die Schichtdicke durch Innenversteifungen oder rohrförmigen Abstandshalter gesichert wird, die in die Behälterwandungen stumpf eingeschweißt sind (DE-OS 15 64 043). Auch eingeschweißte konische Bolzen, die die Anwendung höherer Innendrücke gestatten, sind bekannt (DE-OS 27 21 183). Diese Konstruktionen haben aber verschiedene Nachteile:
55
Zur Einhaltung des sicheren Abstandes sind viele Schweißnähte nötig, die die Behälterwand durchdringen und das Korrosionsrisiko vervielfachen. Besonders bei der Wiederaufarbeitung ist im hochradioaktiven Bereich ein Undichtwerden einer to
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ten verbunden und deshalb sehr störend. Außerdem ist der Prüfungsaufwand für die Kontrolle der Schweißnähte sehr umfangreich, aufwendig und umständlich.
2. Bei chemischen Prozessen mit Ausfällungen und Ausflockungen sind die eingebauten Abstandshalter sehr hinderlich, weil sich auf ihnen Ablagerungen und Ankrustungen bilden, die von Zeit zu Zeit eine komplette Reinigung oder Beizung des Behälters erfordern.
3. Die Dekontamination und der Abriß außer Dienst gestellter Behälter ist umständlich und teuer.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Flachbehälter mit kritikaütätssicherer innerer lichten Weite zur sicheren Handhabung von Lösungen mit spaltbarem Material, wie angereichertes Uran oder Plutonium, zu schaffen, der ohne Einbauten und Abstandshalter die Kritikalitätssicherheit gewährleistet, möglichst wenige die Behälterwandung durchdringende Schweißnähte benötigt und kühl- und heizbar sein muß.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flachbehälter aus zwei flachen, miteinander durch eine umlaufende Schweißnaht verbundenen Halbschalen besteht, auf deren äußeren Basisflächen Profile befestigt sind, die ihrerseits von enganliegenden, den Flachbehälter umfassenden Bandagen umgeben sind, und zwischen den Profilen Kühltaschen angebracht sind.
Vorzugsweise sind die Bandagen rechtwinklig zu den Profilen auf der Behälteroberfläche angeordnet. Außerdem hat es sich bewährt, die Ränder der Halbschalen nach außen abzuwinkein, wodurch eine sichere Schweißnaht aufgebracht werden kann.
Mit dieser Konstruktion wird eine sichere innere lichte Weite (Schichtdicke) des Flachbehälters eingehalten, bei nur einer durchgehenden Schweißnaht, die relativ leicht zu überprüfen ist.
Die A b b. 1 und 2 zeigen schematisch eine beispielhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flachbehälters im Querschnitt und in einer Draufansicht.
Der Flachbehälter (1) besteht aus zwei Halbschalen (2, 3), deren Ränder (10) nach außen abgewinkelt bzw. angebördelt sind und die durch eine umlaufende Schweißnaht (4) miteinander verbunden sind. Auf den äußeren Basisflächen (5, 6) der Halbschalen (2, 3) sind Profile (7) befestigt, vorzugsweise aus Eisen oder Edelstahl, die die Behälterwandungen versteifen. Zwischen den vorteilhafterweise stumpf angeschweißten Profilen (7) sind die Kühltaschen (9) angebracht, die möglichst an den Profilen (7) befestigt werden, um die Behälterwandungen zu schonen. Um ein auch nur minimales Ausbeulen der Behälterwandungen zu verhindern, werden um den Behälter (1) enganliegende Bandagen (8) gelegt, die vorzugsweise rechtwinklig zu den Profilen (7) angeordnet sind und aus einem Metallband oder ebenfalls aus Profilmaterial bestehen können. Die Heizung und Kühlung der Behälter erfolgt mittels Heiz- und Kühlflüssigkeiten, die durch die Kühltaschen (9) geleitet werden.
Fertigungstechnisch läßt sich der erfindungsgemäße Flachbehälter mit relativ kleinen Toleranzen herstellen. Man beginnt mit einem Seitenblech, schweißt die Stege (7) und Kühltaschen (9) auf und kann dann das ganze auf einer Richtplatte sehr genau tolerieren (gerade richten). Erst dann werden die Stirnseiten abgewinkelt oder gerundet abgebördelt. Durch Anbringen der äußeren Bandagen (8) wird die innere lichte Weite des Behälters sehr iTonnu ainnactalU ETcft tnm CnUI..Π .«i!..^ Ata CnUi.,<%;ß_
naht (4) an der Stirnseite gelegt, wobei Toleranzveränderungen nicht mehr auftreten.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Flachbehälter mit kritikalitätsicherer innerer lichten Weite zur sicheren Handhabung von Lösungen mit spaltbarem Material, wie angereichertes Uran oder Plutonium, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei flachen, miteinander durch eine umlaufende Schweißnaht (4) verbundenen Halbschalen (2,3) besteht auf deren äußeren Basisflächen (5,6) Profile (7) befestigt sind, die ihrerseits von enganliegenden, den Flachbehälter (1) umfassenden Bandagen (8) umgeben sind, und daß zwischen den Profilen (7) Kühltaschen (9) angebracht sind.
Z Flachbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder (10) der Halbschalen (2,3) nach außen abgewinkelt sind.
3. Flachbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandagen (8) rechtwinklig zu den Profilen (7) angeordnet sind.
4. Flachbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühltaschen (9) an den Profilen (7) befestigt sind.
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