DE3331892C2

DE3331892C2 - Transport- und Lagerbehälter für radioaktives Material

Info

Publication number: DE3331892C2
Application number: DE19833331892
Authority: DE
Inventors: Reinhard Dipl.-Ing. 5030 Hürth Engelstädter; Ernst 5142 Hückelhoven Henning; Siegbert Dipl.-Ing. 5100 Aachen Storch
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1983-09-03
Filing date: 1983-09-03
Publication date: 1986-01-23
Also published as: JPH0664186B2; DE3331892A1; JPS6091295A; EP0143212B1; EP0143212A1

Abstract

Zum Transportieren und Lagern radioaktiven Materials wird ein Transport- und Lagerbehälter aus Stahlbeton eingesetzt, in dessen Innenraum (1) das radioaktive Material in Stahlkannen (2) eingebracht wird. Der Betonbehälter ist nach außen und im Innenraum von einem Mantel (4, 5) umgeben und mit einem ebenfalls aus Stahlbeton bestehenden Deckel (7) verschließbar. Um den Aufwand bei der Herstellung niedrig zu halten, wird als Mantel (4, 5) für die äußere Seite und den Innenraum des Betonbehälters die verlorene Schalung nach dem Gießen des Betons verwendet. Die Schalung besteht aus Stahlblech. Die äußere Schalung (4) wird so bemessen, daß sie die vom Stahlbeton gebildete Auflagefläche (6) für den Deckel überragt, und der Deckel auf der Auflagefläche derart absetzbar ist, daß zwischen Oberkante (9) der äußeren Schalung und Deckelmanteloberkante (10) ein durch Verschweißen schließbarer Zwischenraum verbleibt, vgl. Figur 1.

Description

Die Erfindung betrifft «inen Transport- und Lagerbehälter aus Stahlbeton für radioaktives Material, welches sich in Stahlkannen im Innenraum des Behälters befindet, wobei der Behälter einen äußeren und einen dem Ir.nenraum zugekehrten Mantel aus Stahlblech beinhalte)., die als verlorene Schalung dienen, und daß der Behälter mit einem ebenfalls aus Stahlbeton bestehenden, ummantelten Deckel verschließbar ist.

Ein derartiger Transport- und Lagerbehälter aus Stahlbeton ist aus dem DE-GM 80 06 393 bekannt.

Durch die Verwendung von Stahlbeton wird die erforderliche Abschirmung der Strahlung, die vom radioaktiven Material ausgeht, gewährleistet. Zum Schutz der Betonmasse wird die Stahlbetonfüllung vollständig mit einem Mantel umgeben. Dies erhöht die erwünschte Stoßfestigkeit des Behälters. Als Mantel wird die zum Verfüllen des Betons eingesetzte verlorene Schalung aus Stahlblech verwendet.

Soll der Behälter zugleich als Lagerbehälter für eine Zwischen- oder Endlagerung des in den Behälter eingebrachten radioaktiven Materials dienen, so ist ein mit niedrigen Kosten herstellbarer Behälter erforderlich, der auch gasdicht verschließbar ist

Aufgabe der Erfindung ist es, einen gasdicht verschließbaren Transport- und Lagerbehälter aus Stahlbeton zu schaffen, dessen Herstellungskosten niedrig sind.

ίο Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung bei einem Behälter der eingangs erwähnten Art durch die in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst

Danach überragt vor: der verlorenen Schalung, die als Mantel für den Stahlbeton verwendet wird, die äußere Schalung den abgefüllten Stahlbeton. Die freie Oberfläche des abgefüllten Stahlbetons dient dann als Auflagefläche für den Deckel, der in die äußere Schalung des Behälters einsetzbar ist Zwischen Oberkante der äußeren Schalung und Deckelmanteloberkante besteht ein Zwischenraum, der gasdicht verschweißbar ist Es erfordert somit die Herstellung des Transportbehälters nicht nur geringen Aufwand, vielmehr zeichnet sich der Transportbehälter darüber hinaus zugleich auch als gasdicht verschließbaren Lagerbehälter aus.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in Patentansprüchen 2 bis 7 angegeben.

So ist zur günstigen Verschweißung im Zwischenraum zwischen Oberkante der äußeren Schalung und Deckelmanteloberkante eine Füllung einsetzbar, die aus Stahlblech besteht und die mit der äußeren Schalung und mit dem Deckelmantel verschweißbar ist Alternativ dazu kann auf dem Deckel ein Verschluß aufgesetzt werden, der mit der äußeren Schalung verschweißbar ist. Soll der Transport- und Lagerbehälter beispielsweise nach einer Zwischenlagerung des radioaktiven Materials wieder geöffnet werden, so läßt sich der Verschluß öfnen, ohne daß der Deckel beschädigt wird.

Zur Abdichtung des Transportbehälters werden zwischen den Auflageflächen von Behälter und Deckel metallische Weichdichtungen, beispielsweise aus Blei, eingesetzt, die sich der Betonstruktur der Auflageflächen gut anpassen. Zur Ausbildung glatter Dichtflächen weisen die Auflageflächen bevorzugt Sichtbetonquaiität auf.

Um den Deckel in den vom äußeren Mantel umschlossenen Innenraum auf die Auflagefläche des Stahlbetons im Behälter ungehindert auflegen zu können, sind im Deckel zur Befestigung von Hebewerkzeugen Gewindibuchsen eingelassen, die von der Deckeloberseite her zugänglich sind. Der Beton von Deckel und Boden des Behälters ist engmaschig bewehrt Dies ermöglicht es, als äußeren Mantel verhältnismäßig dünne Stahlbleche zu verwenden, ohne daß bei einer Stoßbelastung des Transportbehälters der Innenraum beeinträchtigt wird, der das radioaktive Material enthält.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführu/igsbeispiels, das in der Zeichnung schematisch wiedcrgegeen ist, näher erläutert
Es zeigt im einzelnen

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Transportbehälters mit Halbschnitt nach Schnittlinie I/I in F i g. 2;

Fi g. 2 einen Querschnitt des Transportbehälters gemäß Schnittlinie 11/11 nach F i g. I:
F' i g. 3 eine Aufsicht auf devi Deckel des Transportbe-

b> hälters mit aufgeschraubtem Hebezeug.

In der Zeichnung ist ein zylindrischer Transport- und Lagerbehälter dargestellt, dessen Innenraum 1 zum Einsatz von gasdicht verschlossenen Stahlkannen 2 (Leck-

3 4

rate < 10-⁴ mbar - / - sec-') vorgesehen ist, die radio- Betonstruktur der Auflageflächen unter dem Anpreßaktives Material enthalten, beispielsweise Brennele- druck der Schrauben 13 anpaßt Die Auflageflächen 6, mente eines Hochtemperaturreaktors, bei denen die 12 weisen Sichtbetonqualität auf und bilden somit verKernbrennstoffe in Graphit eingebettet sind. Die Stahl- hältnismäßig glatte Betonoberflächen. Zusätzlich zu den kannen 2 bestehen aus Edelstahl. 5 Schrauben 13 kann der Deckel 7 über seitlich geführte

Beim Transport- und Lagerbehälter wird zur Strah- Bolzen 13a gehalten werden.

lenabschirmung Stahlbeton verwendet Im Ausfüh- Um den Deckel 7 in die äußere Schalung 4 ungehin-

rungsbeispiel gelangt Beton der Güteklasse B 25 Kj den einsetzen zu können, sind im Deckel 7 von der nach DIN 1045 mit einer Dichte >2,5g/cm³ zur Ver- Oberseite des Deckels zugängliche Gewindebuchsen 16 Wendung, je nach technischer Anforderung ist auch io zur Befestigung von Hebewerkzeug eingelassen. Im Stahlbeton höherer Dichte einsetzbar. Der Innenraum 1 Ausführungsbeispiel ist als Hebewerkzeug ein auf dem ist somit von Wänden 3 aus Stahlbeton umgeben, deren Deckel 7 aufschraubbarer Tragstern 17 mit einer Kran-Bewehrung 3a in F i g. 1 angedeutet ist Der Boden 3b ist öse 18 vorgesehen, der ein sicheres Abheben des Dekengmaschig bewehrt. Als äußerer Mantel und als Man- kels 7 auch bei niedriger Raumhöhe gestattet. Beim tel zur Auskleidung des Innenraumes 1 des Transport- 15 Tragstern 17 sind Drahtseilstücke zwischen Kranöse 18 und Lagerbehältern dient die äußere und innere Scha- und Kranhaken nicht erforderlich. Der Kranhaken kann lung 4, 5, die für das Vergießen des Betons bei der direkt in die Kranöse 18 eingreifen. Nach Absetzen des Herstellung des Transport-und Lagerbehälters notwen- Transport- und Lagerbehälters wird der Tragstern 17 dig ist Für die Schalungen 4, 5 wird Stahlblech einge- vom Deckel 7 wieder gelöst.

setzt. Die Schalungen sind Teü des Transport- und La- 20 im Ausfü'nrungsbeispiel ist der Deckel 7 auf seiner gerbehälters und dienen als Schutz vor Stoßbelastun- Unterseite mit der Auflagefläche 12 eben gestaltet. Algen. Darüber hinaus dienen sie einer besseren Dekonta- ternativ dazu kann die Unterseite jedoch auch eine an minierbarkeit der Behälteroberflächen. Die äußere der inneren Schalui.g 5 anliegende Zentrierung aufwei-Schalung 4 des Transportbehälters überragt eine vom sen, dk ein Stück in den Innenraum 1 hineinragt, abgefüllten Beton im Behälter gebildete Auflagefläche 6 25 Zum Transport und Bewegen des Transport- und Lafür einen Deckel 7, mit dem der Innenraum 1 verschlos- gerbehälters sind an der äußeren Schalung vier Pratzen sen wird. Der Deckel 7 besteht ebenfalls aus Stahlbeton, 19 und in der Schwerpunktachse angebrachte Tragzapdessen Qualität der Stahlbetonqualität der Wand 3 ent- fen 20 vorgesehen. Beim Heben des Behälters an den spricht, und ist mit einem Mantel 8 überzogen, der in Tragzapfen 20 läßt sich der Behälter um seine Achse gleicher Weise wie beim Behälter als Schalung benutz« 30 drehen.

wird, die für den Abguß des Stahlbetons notwendig ist. Der Transport- und Lagerbehälter weist einen sehr

Für die Schalung wird Stahlblech benutzt kostengünstigen Aufbau auf und erfüllt dennoch die an

In dem die Auflagefläche 6 überragenden Teil der die Sicherheit von Transport- und Lagerbehältern für äußeren Schalung 4 des Transport- und Lagerbehälters radioaktives Material zu stellenden hohen Anforderunist der Deckel 7 so einsetzbar, da8 zwischen Oberkante 35 gen.

9 der äußeren Schalung 4 und Deckelmantelobeikantc

10, die im Ausführungsbeispiel in einer Ebene mit der Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Oberkante 9 der äußeren Schalung 4 liegt, ein Zwi-

schenraum 11 verbleibt, der sich durch Verschweißen
gasdicht verschließen läßt Im Ausführungsbeispiel ist in 40
den Zwischenraum als Füllung 11a noch ein Stahlring
eingesetzt, der mit der äußeren Schalung 4 und dem
Mantel 8 des Deckels 7 verschweißt wird. Die Verschweißung dient als gasdichter Verschluß des Transport- und Lagerbehälters beim Einbringen des radioak · 45
tiven Materials in ein Zwischen- oder Endlager. Für
einen weiteren Verschluß ist der Deckel 7 noch mit
einem Deckeiblech 7a abdeckbar, das mit der äußeren
Schalung 4 verschweißt wird. Das Deckelblech la ist
beispielsweise für den Fall, daß der Transportbehälter so
nach Einbringen in ein Zwischenlager wieder geöffnet
werden soll, ohne Beschädigung des Deckels 7 mechanisch abtrennbar.

Falls mit dem Transport- und Lagerbehälter ohne längere Lagerung lediglich ein Transport von radioaktivem 55
Material vorgesehen ist, läßt sich der Zwischenraum 11
mit Bleiwolle verstopfen und mit Dich* material abdichten. Es läßt sich aber auch Stahikugelschrot einbringen,
das mit Kunstharzkleber vergossen wird. Die vorgenannten Verschlüsse lassen sich ohne Zerstörung der 60
Ummantelung von Behälter und Deckel wieder entfernen.

Der Deckel 7 wird nach Absetzen auf der Auflagefläche 6 im Transport- und Lagerbehälter mittels geeigneter Schrauben 13 befestigt, die in Gewindebuchsen 14 m 65
der Wand 3 verschrauobar sind. Zwischen Auflagefläche 6 der Wand 3 und Auflagefläche 12 des Deckels 7 ist
eine Weichdichtung !*> aus Blei eingelegt, die sich der

Claims

Patentansprüche:

1. Transport- und Lagerbehäiier aus Stahlbeton für radioaktives Material, welches sich in Stahlkannen im Innenraum des Behälters befindet, wobei der Behälter einen äußeren und einen dem Innenraum zugekehrten Mantel aus Stahlblech beinhaltet, die als verlorene Schalung dienen, und daß der Behälter mit einem ebenfalls aus Stahlbeton bestehenden, ummantelten Deckel verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantel (4) eine vom abgefüllten Stahlbeton im Behälter gebildete Auflagefläche (6) überragt und der Deckel (7) im überragenden Teil des äußeren Mantels (4) auf der Auflagefläche (6) derart absetzbar ist, daß zwischen Oberkante (9) des äußeren Mantels und Dekkelmanteloberkante (10) ein durch Verschweißen schließbai ir Zwischenraum (11) verbleibt.

2. Transport- und Lagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenraum (11) ein Stahlring (HaJ eingesetzt ist, der mit dem äußeren Mantel (4) und dem Deckelmantel (8) verschweißt ist

3. Transport- und Lagerbehälter nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dafc auf dem Deckel (7) ein Deckelblech (7a) aufgesetzt ist, das mit der Oberkante (9) des äußeren Mantels (4) verschweißt ist

4. Transport- und Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Auflagefläche (6) des abgefüllten Stahlbetons im Behälter und der Auflagefläche (12) des Dekkels (7) eine metallisd.e Weichdichtung (15) eingelegt ist.

5. Transport- und Lagerbehälter nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageflächen (6,12) Sichtbetonqualität aufweisen.

6. Transport- und Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Deckel (7) von seiner Oberseite zugängliche Gewindebuchsen (16) zur Befestigung von Hebewerkzeug (17) angeordnet sind.

7. Transport- und Lagerbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Beton in Deckel (17) und Boden ßtydes Behälters engmaschig bewehrt ist.