DE3503641C2 - - Google Patents

Info

Publication number
DE3503641C2
DE3503641C2 DE3503641A DE3503641A DE3503641C2 DE 3503641 C2 DE3503641 C2 DE 3503641C2 DE 3503641 A DE3503641 A DE 3503641A DE 3503641 A DE3503641 A DE 3503641A DE 3503641 C2 DE3503641 C2 DE 3503641C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
container
lid
container body
closure lid
engagement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3503641A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3503641A1 (de
Inventor
Heinz Dipl.-Ing. 4250 Bottrop De Bienek
Wilhelm Dipl.-Ing. Dr. 4300 Essen De Wick
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NATIONALE GENOSSENSCHAFT fur DIE LAGERUNG RADIOAKTIVER ABFAELLE - NAGRA BADEN CH
Steag Kernenergie 4300 Essen De GmbH
Original Assignee
NATIONALE GENOSSENSCHAFT fur DIE LAGERUNG RADIOAKTIVER ABFAELLE - NAGRA BADEN CH
Steag Kernenergie 4300 Essen De GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NATIONALE GENOSSENSCHAFT fur DIE LAGERUNG RADIOAKTIVER ABFAELLE - NAGRA BADEN CH, Steag Kernenergie 4300 Essen De GmbH filed Critical NATIONALE GENOSSENSCHAFT fur DIE LAGERUNG RADIOAKTIVER ABFAELLE - NAGRA BADEN CH
Priority to DE19853503641 priority Critical patent/DE3503641A1/de
Priority to EP85108580A priority patent/EP0169440B1/de
Priority to AT85108580T priority patent/ATE69119T1/de
Priority to DE8585108580T priority patent/DE3584545D1/de
Priority to US06/756,095 priority patent/US4738388A/en
Priority to CA000487024A priority patent/CA1246247A/en
Publication of DE3503641A1 publication Critical patent/DE3503641A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3503641C2 publication Critical patent/DE3503641C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12Closures for containers; Sealing arrangements
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49758During simulated operation or operating conditions
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49863Assembling or joining with prestressing of part

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schließen eines Be­ hälters aus metallischem Werkstoff zur Aufnahme von radioakti­ vem Material, insbesondere von in einen Innenbehälter einge­ brachtem radioaktiven Material, bei dem ein Verschlußdeckel zumindest teilweise in eine stirnseitige Aufnahmeöffnung eines Behältergrundkörpers unter radialer Führung eingeführt wird, der Verschlußdeckel unter einer vorgegebenen Anpreßkraft, die das Gewicht des Verschlußdeckels wesentlich übersteigt, in Anlage an eine im Bereich der stirnseitigen Aufnahmeöffnung ausgebildeten Anlagefläche des Behältergrundkörpers gehalten wird und in dieser Lage mit dem Behältergrundkörper ver­ schweißt wird. Ferner betrifft die Erfindung einen zur Durch­ führung dieses Verfahrens geeigneten Behälter.
Aus der DE-OS 31 38 485 ist ein Verfahren der gattungsgemäßen Art bekannt, bei dem der Behältergrundkörper mit einer nach außen erweiterten konischen Aufnahmeöffnung versehen ist und der Verschlußdeckel einen entsprechend konisch abgedrehten Mantel aufweist. Der Verschlußdeckel wird beim Schließen in die stirnseitige Öffnung axial eingedrückt, wobei die gleich­ konischen zusammenwirkenden Flächen eine radiale Führung bil­ den. Danach wird der Verschlußdeckel durch eine umlaufende Schmelzflußverbindung mit der Aufnahmeöffnung des Behälter­ grundkörpers verschweißt. Die durch die Konizität der ineinan­ derfassenden Bauteile und die Anpreßkräfte bestimmte Relativ­ lage von Verschlußdeckel und Behältergrundkörper unterliegt infolge Herstellungstoleranzen nicht unerheblichen Schwankun­ gen. Durch die thermischen Beanspruchungen beim Schweißen kann es außerdem zu einer Aufwölbung und Aufklaffung kommen, mit der Folge von Spannungen innerhalb der Schweißnaht.
Bekanntlich werden die der Aufnahme von radioaktivem Material dienenden geschlossenen Behälter in Endlagerstätten, insbeson­ dere in Salzstöcken erheblichen lithostatischen Gebirgsdrücken ausgesetzt (Vortrag von C. Ehlert "Mechanische Belastung der HAW-Kokillen durch das Salzgebirge" bei der Tagung "Radioaktiver Abfall" am 27. Oktober 1981 in Essen). Diese mechanischen Beanspruchungen führen bei den gleichkoni­ schen Fügeflächen des bekannten Behälters zu erheblichen Scherbeanspruchungen der Schweißnaht, die noch dadurch erhöht werden, daß die ebene Deckelkonfiguration den Deckelmantel gerade im Schweißnahtbereich durch Hebelwirkung gegenüber der Aufnahmeöffnung aufzuspreizen sucht.
Ähnliche Probleme ergeben sich auch bei Behälterausführungen, die aus der EP-OS 77 955 bekannt sind. Bei einem zylindrischen Verschlußdeckel, der in eine ebenfalls zylindrische Aufnahme­ öffnung des Behältergrundkörpers passend eingefügt ist, wird die auf der Stirnseite vorgesehene umlaufende Schweißnaht beim Behältereinsatz in der Endlagerstätte erheblichen Scherbean­ spruchungen und durch Hebelwirkung hervorgerufenen Aufsprei­ zungen unterworfen. Bei einer anderen Ausführungsform, bei der ein plattenartiger Deckel einem Ringflansch des Behältergrund­ körpers aufgesetzt und mit letzterem durch eine Umfangs­ schweißnaht verbunden ist, kann es aufgrund der thermischen Beaufschlagung beim Schweißen und aufgrund der mechanischen Belastung in einer Endlagerstätte im Schweißnahtbereich zu korrosionskritischen Schub- und Zugspannungen kommen, die vor allem durch Verformung der ebenen Deckelplatte hervorgerufen werden.
Aus der EP-OS 42 882 sind Behälter für die Aufnahme, den Transport und die Endlagerung von abgebrannten Reaktorbrenn­ elementen bekannt. Der Behälter ist auf seiner dem Deckel zugekehrten Dichtfläche mit umlaufenden Erhebungen oder Aus­ nehmungen versehen, wobei der Deckel mit Hilfe einer Gußform auf den Behältergrundkörper aufgegossen oder über Kanäle mit einem der Dichtung dienenden Gußmaterial verfüllt wird. Der Deckel kann dabei entsprechend den Fig. 3 bis 5 sowohl innen als auch außen kuppelartig gewölbt sein. Durch diese Wölbung wird zwar die mechanische Belastbarkeit im Vergleich zu ebenen Deckelausführungen erhöht; jedoch wird der Deckel mit nur geringer Anpreßkraft auf die Dichtfläche des Behälter­ grundkörpers aufgesetzt. Besondere Maßnahmen zum Schutz der umlaufenden Fügestellen gegen Scherbelastungen oder Aufsprei­ zungen infolge des Gebirgsdrucks bei der Endlagerung sind nicht vorgesehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der gattungsgemäßen Art und den zur Durchführung dieses Verfahrens geeigneten Behälter so zu verbessern, daß bei hoher Bela­ stungsfähigkeit des Verschlußdeckels dessen Schweißnaht mit dem Behältergrundkörper von korrosionskritischen Scher-, Schub- und Zugbeanspruchungen insbesondere unter den erheblichen mechanischen Langzeitbelastungen bei der Endlagerung weitge­ hend befreit ist.
Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß ein zumindest auf seiner Innenfläche kuppelartig gewölbter Ver­ schlußdeckel verwendet wird und daß die vorgegebene Anpreß­ kraft zwischen einer im wesentlichen radial verlaufenden Anla­ gefläche des Verschlußdeckels und einer sich im wesentlichen radial erstreckenden Anlagefläche des Behältergrundkörpers wirksam gemacht wird.
Durch Anpressen des Verschlußdeckels an die radial verlaufende Anlagefläche des Behältergrundkörpers bleibt beim Schweißen ein Flächenkontakt erhalten, der Aufwölbungen bzw. Aufklaffun­ gen infolge thermischer Beaufschlagung beim Schweißen vermei­ det. Infolge der kuppelartig gewölbten Innenfläche des Deckels werden bei seiner Belastung unter dem Gebirgsdruck bei der Endlagerung praktisch keine korrosionskritischen Belastungen und Spannungen in die Schweißnaht eingeleitet, weil einerseits der zumindest innen gewölbte Deckel einer Durchbeulung nach innen weitgehend widersteht und andererseits die an der Um­ fangsfläche des Verschlußdeckels gebildete radiale Führung eventuellen Kippkräften und radialen Verschiebungen des Deckelumfangs entgegenwirkt. Um Bewegungen des Deckels unter der Belastung im Endlager und korrosionskritische Belastungen und Spannungen in der Schweißverbindung zwischen Verschluß­ deckel und Behältergrundkörper im Endlager zu vermeiden, ist es wichtig, den Verschlußdeckel während des Aufbaus der Schweißverbindung mit einer das Gewicht des Verschlußdeckels wesentlich übersteigenden Anpreßkraft gegen die Anlagefläche des Behältergrundkörpers zu pressen. Dabei wird die Anpreß­ kraft vorzugsweise in Höhe der in der Endlagerstätte erwarte­ ten Außenbelastung gewählt.
Eine besonders einfache Verfahrensführung beim Verschließen des Behälters in der heißen Zelle läßt sich in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreichen, daß die Anpreßkraft mittels einer von außen auf den Deckel einwirkenden Preßeinrichtung aufgebaut wird und die Preßeinrichtung nach dem Verschweißen abgezogen wird. Nach Abzug der Preßeinrichtung trägt die Schweißung selbst bis zum Aufbau eines Außendrucks im Endlager die Anpreß- bzw. Vorspannkraft. Im Endlager wird die Schweiß­ verbindung jedoch wieder spannungsfrei, so daß Spannungsriß­ korrosionen vermieden werden.
Vorzugsweise wird diese Anpreßkraft durch einen formschlüssi­ gen oder kraftschlüssigen Eingriff zwischen dem Verschluß­ deckel und dem Behältergrundkörper abgetragen, also nicht, zumindest nicht allein von der Schweißverbindung aufgenommen. Hierzu sieht die Erfindung in Weiterbildung vor, daß die An­ preßkraft mittels formschlüssigen Eingriffs zwischen Ver­ schlußdeckel und Behältergrundkörper, vorzugsweise mittels eines Gewindeeingriffs zwischen einem Außengewinde des Ver­ schlußdeckels und einem Innengewinde des Behältergrundkörpers, aufgebaut wird. Dabei wird im Falle der Außendruckbelastung des Verschlußdeckels die Flankenbelastung des Formschlußein­ griffs entlastet. Anstelle eines Gewindeeingriffs als Form­ schluß kann auch ein Bajonettverschluß o. dgl. vorgesehen wer­ den.
Weiterhin ist es zweckmäßig, den Verschlußdeckel unter Einwir­ kung der durch eine Preßeinrichtung aufgebrachten Anpreßkraft in die stirnseitige Öffnung des Behältergrundkörpers einzu­ schrumpfen, wobei die Anpreßkraft beibehalten wird, bis nach Temperaturausgleich der Deckel durch Schrumpfeingriff unver­ schiebbar im Behältergrundkörper gehalten wird.
Der zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigne­ te Behälter aus metallischem Werkstoff, der mit einem Behäl­ tergrundkörper mit stirnseitiger Aufnahmeöffnung und einer im Bereich der stirnseitigen Aufnahmeöffnung ausgebildeten Anla­ gefläche und einem radial geführten Verschlußdeckel versehen ist, zeichnet sich dadurch aus, daß der Verschlußdeckel zumin­ dest auf seiner Innenfläche kuppelartig gewölbt ausgebildet und mit einer sich im wesentlichen radial erstreckenden Anla­ gefläche versehen ist und daß der Behältergrundkörper im Be­ reich der stirnseitigen Aufnahmeöffnung mit einer im wesentli­ chen radial verlaufenden Anlagefläche versehen ist, auf der der Verschlußdeckel mit seiner Anlagefläche aufsetzbar ist.
Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Behälters sind in den Ansprüchen 6 bis 11 gekennzeichnet.
Die Erfindung soll nun anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigt
Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform,
Fig. 2 und 3 Teilschnitte durch weitere Ausführungsformen mit Gewindeeingriff zwischen Verschlußdeckel und Behälter­ grundkörper und
Fig. 4 eine Ausführungsform mit Schrumpfeingriff zwischen Verschlußdeckel und Behältergrundkörper.
In einem Behältergrundkörper 1, der aus einem doppel­ kuppelartig gewölbten Boden 1 a, einem geradzylindrischen Mantel 1 b und einem Aufnahmeöffnungsbereich 1 c besteht, ist eine Kokille 2 mit hoch radioaktivem Abfall einge­ bracht, wobei zur Innenfläche 3 des Mantels 1 b ein Spalt verbleibt. Im Übergangsbereich von Mantel 1 b und Aufnahmeöffnungsbereich 1 c sind eine Entlastungs­ nut 4 und eine sich radial erstreckende ringartige Anlagefläche 5 vorgesehen (vgl. Fig. 1). An die Anlagefläche 5 schließen sich eine sich axial er­ streckende Führungsfläche 6, ein Innengewinde 7, eine kürzere Führungsfläche 6′ und eine Fügefläche 8 an. Das Innengewinde 7 ist vorzugsweise als Kegel­ gewinde ausgebildet. In den Aufnahmeöffnungsbereich 1 c ist ein Verschlußdeckel 9 eingeschraubt, der mit einer ringartigen Auflagefläche 10 auf der Anlagefläche 5 aufliegt. Weiterhin ist er mit Führungsabschnitt 11 und 11′ an der Führungsfläche 6 bzw. 6′ geführt und steht mit einem Außengewinde 12 in Gewindeeingriff mit dem Innengewinde 7.
Die von der Auflagefläche 10 umschlossene Innenfläche 13 und die Außenfläche 14 des Deckels 9 sind kuppel­ artig gewölbt. Auf der Außenfläche ist der Deckel 9 mit einem ringartigen Ansatz 15 versehen, der eine der Fügefläche 8 entsprechende Fügefläche 16 besitzt.
Zum Verschließen des Behälters wird der Deckel 9 bis zum Erreichen einer vorgegebenen Anpreßkraft zwischen den Flächen 5 und 10 eingeschraubt. Danach wird zwischen den beiden Fügeflächen 8 und 16 eine Dicht-Schweißnaht 17 aufgebaut.
Die Schweißnaht kann durch Einbringen von Schweiß­ hilfsgut oder durch Schweißen ohne Schweißdraht auf­ gebaut werden.
Bei Belastung des Verschlußdeckels 9 im Endlager werden keine Spannungen infolge Deckelverformung in die Schweißnaht 17 übertragen, so daß es in ihr im wesentlichen nicht zu einer Spannungsrißkorrosion kommen kann.
Die kuppelartige Ausbildung des Bodens 1 a und des Deckels 9 ermöglicht das Einbringen von Zusatzab­ schirmungen 18 bzw. 19, wobei die Deckelzusatzab­ schirmung 19 in dem Deckel durch einen Ring 20 ge­ sichert ist.
Der Ringansatz 15 ermöglicht bei Ausbildung eines Innengewindes auf seiner die äußere Kuppel 14 grei­ fenden Innenfläche das Einschrauben eines in der Fig. 1 strichpunktiert dargestellten Transport-Pilzes, der in der Lagerstätte abgeschraubt werden kann.
Durch die Tiefe der Schweißfuge 17 wird die Tiefe des Korrosionsweges bestimmt und kann durch entspre­ chende Verlängerung des Ringansatzes 15 und des Behäl­ tergrundkörpers verlängert werden.
Wie aus der vorstehenden Beschreibung und insbesondere aus der Fig. 1 ersichtlich ist, auf die hier ausdrück­ lich Bezug genommen wird, sind die Wanddicken von Behälterboden 1 a und Deckel 9 dünner als die Wanddicke des Mantels 1 b ausgeführt. Hierdurch wird in gewissen Grenzen die unterschiedliche radiale Verformung des kuppelartig gestalteten Deckels bzw. des kuppelartig gewölbten Bodens ausgeglichen.
Wie aus der Fig. 1 ersichtlich, ist die kuppelartige Außenfläche der Deckelzusatzabschirmung 19 in einem gewissen Abstand von der Innenfläche 13 des Deckels angeordnet, so daß die innenliegende Zusatzabschirmung 19 im gewissen Maße radial verschiebbar ist, so daß der Behältermantel im Deckelbereich sich unter der Außendruckbelastung frei verformen kann, ohne daß die Abschirmung 19 und damit der Haltering 20 belastet werden. Auch die Zusatzabschirmung 18 ist relativ zum Boden 1 a so gestaltet, daß eine radiale Verschieb­ barkeit gegeben ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 ist ein Umfangs­ flansch 21 a an einem Verschlußdeckel 21 vorgesehen, dessen Unterseite 21 b mit der freien Stirnfläche des Aufnahmeöffnungsbereichs 1 c verschweißt ist. Bei dieser Ausführungsform wird die Führungsfläche 6′ zwischen Gewinde 7 und freier Stirnfläche in enger Passung ausgeführt, um eine radiale Verschiebung des Deckels 21 zu vermeiden.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist an einem Deckel 22 ein Umfangsflansch 23 vorgesehen, dessen sich im wesentlichen radial erstreckende Außenfläche 23 a mit einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden Teil­ fläche des Aufnahmeöffnungsbereichs 1 c verschweißt ist.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4 schließt sich an die Anlagefläche 5 des Behältergrundkörpers 1 eine glattflächige geradzylindrische und sich axial erstreckende Eingriffsfläche 24 an, auf die die Füge­ fläche 8 folgt; diese Flächen bestimmen zusammen den Aufnahmeöffnungsbereich 1 c.
In diesen ist ein Verschlußdeckel 25 eingeschrumpft, der mit seiner ringartigen Auflagefläche 10 auf der Anlagefläche 5 unter einer vorgegebenen Anpreßkraft anliegt, die das Gewicht des Verschlußdeckels über­ steigt. Der Verschlußdeckel 25 weist - wie der Deckel 9 - kuppelartig gewölbte Flächen 13 und 14 und einen ringartigen Ansatz 15 mit einer der Fügefläche 8 entsprechenden Fügefläche 16 auf. Darüber hinaus ist der Deckel mit einer Schrumpfeingriffsfläche 26 versehen, die mit der Fläche 24 in Schrumpfeingriff steht.
In dem Behälter ist die Kokille 2 mittels eines Be­ festigungsrings 27 mit einem aufgeschweißten geschlitz­ ten Federelement 28, das sich an den Sicherungsring 28 anlegt, an ihrem oberen Ende bezüglich des Behälters zentriert und gegen axiale Verschiebung im Endlagerbe­ hälter gesichert. Diese Maßnahme kann auch mit Vorteil bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1-3 angewandt werden. Der entsprechend der Kokillenform konisch gestaltete Sicherungsring 27 trägt zur Abschirmung gegen Streustrahlung in axialer Richtung bei.
Zum Verschließen des Behältergrundkörpers mit dem Verschlußdeckel 25 nach Einsetzen und Zentrieren der Kokille wird der Aufnahmeöffnungsbereich 1 c er­ wärmt, vorzugsweise induktiv von außen. Danach wird in die Aufnahmeöffnung der zuvor gegenüber Umgebungs­ temperatur unterkühlte Deckel eingesetzt und unter Aufrechterhaltung einer von außen mittels einer Preß­ einrichtung auf den Deckel 25 aufgebrachten Kraft so lange in Anlage an der Anlagefläche 5 gehalten, bis ein Temperaturausgleich zwischen Deckel und Behäl­ tergrundkörper erfolgt ist. Die Geometrie und Passung von Deckel und Aufnahmebereich sind so gewählt, daß nach Temperaturausgleich der Deckel aufgrund der durch die Preßspannung hervorgerufenen Haftkräfte unverschiebbar im Behältergrundkörper gehalten ist derart, daß auch nach Abbau der von außen einwirkenden Kräfte (symbolisch in der Fig. 4 durch am Ansatz 15 angreifende Pfeile K dargestellt) die vorgegebene Anpreßkraft zwischen den Flächen 5 und 10 aufrechter­ halten bleibt. Zum Aufbau des Schrumpfeingriffes kann es unter Umständen auch nur erforderlich sein, eines der Bauteile zu erwärmen oder zu kühlen.
Nach Einschrumpfen des Deckels werden beim anschließen­ den Vorwärmen von Deckel und Behältergrundkörper im Bereich der Fügeflächen 8 und 16 und Aufbau der Schweißnaht 17 beide Bauteile gleichmäßig erwärmt und somit derart verformt, daß die radial gerichtete Preßspannung und die axial gerichtete vorgegebene Anpreßkraft erhalten bleiben. Es ist auch möglich, anstelle einer durchgehenden Glattpassung im Bereich der Flächen 24 und 26 eine abgestufte Passung, z. B. eine einmal abgestufte Passung mit annähernd gleich langen Sitzflächen sowie verschiedenen Toleranzfeldern, zu verwenden. Man kann z. B. die an die Schweißnaht 17 anschließende Passung mit einem größeren Durchmesser als Preßpassung und die darunter liegende und der Anlagefläche 5 benachbarte Passung von kleinerem Durchmesser als Übergangspassung ausgeführt werden. Hierdurch wird erreicht, daß selbst bei ungünstigsten Ist-Maßen der beiden Passungen das kleinste Übermaß der oberen Passung annähernd gleich groß ist wie das größte Übermaß der unteren Passung. Somit liegt in der oberen an die Schweißnaht 17 anschließende Passung immer eine ausreichende Schrumpfpressung zwischen den Fügeflächen von Deckel und Behältergrund­ körper vor.
Auch bei den Deckelkonfigurationen gemäß Fig. 2 und 3 kann anstelle eines Gewindeeingriffes zum Halten der Anpreßkraft ein Schrumpfeingriff vorgesehen sein.
Schließlich ist es beim glattwandigen Schrumpfeingriff auch möglich, zwischen den Schrumpfeingriffsflächen eine Diffusionsschweißung aufzubauen. Die Diffusionsschweißung kann dabei die gesamte Eingriffsfläche oder einen Teil derselben z. B. ringartig überdecken, wie dies in der Fig. 4 durch das Bezugszeichen D angedeutet ist. Die Diffusionsschweißung kann die außenliegende Schweißung 17 wenigstens zum Teil entlasten oder möglicherweise ganz ersetzen. Aus Sicherheitsgründen wird jedoch stets der Aufbau einer außenliegenden kontrollierbaren Schweißnaht bevorzugt.
Als metallischer Werkstoff für Behältergrundkörper 1 und Deckel 9, 21, 22 und 26 werden bevorzugt un- oder niedrig legierte Stähle oder Gußwerkstoffe einge­ setzt. Zwischen den Anlageflächen 5 und 10 kann zu­ sätzlich eine Dichtung aufgebaut werden, z. B. durch Einbringen eines Silberrings oder -folie oder durch eine Diffusionsschweißung.
Der Aufbau der Schweißnaht kann nach bekannten Verfah­ ren erfolgen, z. B. Elektronenstrahl oder induktiv. Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 wird schweißtech­ nisch deshalb bevorzugt, weil bei dieser Ausführungs­ form relativ geringe Werkstoffmassen erwärmt werden müssen, um die Schweißnaht 17 aufzubauen.
Wichtig ist, daß infolge der Anpreßkraft an den Anlage­ flächen von Behältergrundkörper und Deckel die Schweiß­ naht nicht mit Zug- oder Schubspannungen beaufschlagt wird, und daß bei Aufbringen des hohen Betriebsdruckes auf Behältergrundkörper und Deckel infolge der Anlage und der kuppelartigen Gestaltung zumindest der Innen­ fläche des Deckels eine spannungsinduzierte Korrosion in der Schweißnaht vermieden wird. Bei Verwendung eines Deckels mit Gewindeeingriff oder einem vergleich­ baren formschlüssigen Eingriff oder bei Schrumpfeingriff muß die Schweißnaht im wesentlichen nur als Dichtnaht wirken, da am Deckel angreifende Transportkräfte vom formschlüssigen Eingriff oder Schrumpfeingriff aufgenommen werden. Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Schweißverbindung, sei es als außenliegende Schweißnaht oder innenliegende Diffusionsschweißver­ bindung, in gezielter Weise zum Korrosionsschutz und/oder zur Deckelbefestigung beiträgt. Bei der Ausführungsform mit eingeschrumpftem Deckel erhöht der Schrumpfeingriff den Korrosionswiderstand, so daß die axiale Länge der Schweißnaht 17 evtl. in entsprechendem Umfang verringert werden kann.

Claims (11)

1. Verfahren zum Schließen eines Behälters aus metallischem Werkstoff zur Aufnahme von radioaktivem Material, insbesondere von in einen Innenbehälter eingebrachtem radioaktiven Materi­ al, bei dem ein Verschlußdeckel zumindest teilweise in eine stirnseitige Aufnahmeöffnung eines Behältergrundkörpers unter radialer Führung eingeführt wird, der Verschlußdeckel unter einer vorgegebenen Anpreßkraft, die das Gewicht des Verschluß­ deckels wesentlich übersteigt, in Anlage an eine im Bereich der stirnseitigen Aufnahmeöffnung ausgebildeten Anlagefläche des Behältergrundkörpers gehalten wird und in dieser Lage mit dem Behältergrundkörper verschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein zumindest auf seiner Innenfläche (13) kuppelartig gewölbter Verschlußdeckel (9; 21; 22; 25) verwendet wird und daß die vorgege­ bene Anpreßkraft zwischen einer im wesentlichen radial verlau­ denden Anlagefläche (10) des Verschlußdeckels (9; 21; 22; 25) und einer sich im wesentlichen radial erstreckenden Anlageflä­ che (5) des Behältergrundkörpers (1) wirksam gemacht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft (K) mittels einer von außen auf den Deckel (9; 25) einwirkenden Preßeinrichtung aufgebaut wird und die Preß­ einrichtung nach dem Verschweißen abgezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft mittels formschlüssigen Eingriffs zwischen Verschlußdeckel (9; 21; 22) und Behältergrundkörper (1), vor­ zugsweise mittels eines Gewindeeingriffs zwischen einem Außen­ gewinde (12) des Verschlußdeckels und einem Innengewinde (7) des Behältergrundkörpers (1), aufgebaut wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (25) unter Einwirkung der durch eine Preß­ einrichtung aufgebrachten Anpreßkraft (K) in die stirnseitige Öffnung des Behältergrundkörpers (1) eingeschrumpft wird, wobei die Anpreßkraft beibehalten wird, bis nach Temperatur­ ausgleich der Deckel durch Schrumpfeingriff unverschiebbar im Behältergrundkörper gehalten wird.
5. Zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4 geeigneter Behälter aus metallischem Werkstoff mit einem Be­ hältergrundkörper mit stirnseitiger Aufnahmeöffnung und einer im Bereich der stirnseitigen Aufnahmeöffnung ausgebildeten Anlagefläche und einem radial geführten Verschlußdeckel, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (9; 21; 22; 25) zumindest auf seiner Innenfläche (13) kuppelartig gewölbt ausgebildet und mit einer sich im wesentlichen radial er­ streckenden Anlagefläche (10) versehen ist und daß der Behäl­ tergrundkörper im Bereich der stirnseitigen Aufnahmeöffnung (1 c) mit einer im wesentlichen radial verlaufenden Anlageflä­ che (5) versehen ist, auf der der Verschlußdeckel mit seiner Anlagefläche (10) aufsetzbar ist.
6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (9; 21; 22) mit einem Außengewinde (12) verse­ hen ist, das mit einem im Bereich der stirnseitigen Aufnahme­ öffnung (1 c) ausgebildeten Innengewinde (7) in Eingriff steht.
7. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (25) mit einer außenliegenden Schrumpfein­ griffsfläche (26) versehen ist, die mit einer im Bereich der stirnseitigen Aufnahmeöffnung (1 c) vorgesehenen innenliegenden Schrumpfeingriffsfläche (24) in Schrumpfeingriff steht.
8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schrumpfeingriffsflächen (24, 26) eine Diffu­ sionsschweißung (D) aufgebaut ist.
9. Behälter nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Deckel (9) auch auf einer Außenfläche (14) kuppelartig gewölbt ist.
10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (9) auf seiner kuppelartig gewölbten Außenfläche (14) mit einem ringartigen Ansatz (15) versehen ist, dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der stirnseitigen Auf­ nahmeöffnung (1 c) an deren freien Ende angepaßt ist.
11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Deckel (21, 22) mit einem Umfangsflansch (21 a; 23 a) versehen ist, der auf einer entsprechenden Ringflä­ che des Behältergrundkörpers (1) aufliegt und/oder anliegt.
DE19853503641 1984-07-24 1985-02-04 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens Granted DE3503641A1 (de)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19853503641 DE3503641A1 (de) 1984-07-24 1985-02-04 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens
EP85108580A EP0169440B1 (de) 1984-07-24 1985-07-10 Verfahren zum Schliessen eines Behälters zur Aufnahme von radioaktivem Material und Behälter zur Durchführung des Verfahrens
AT85108580T ATE69119T1 (de) 1984-07-24 1985-07-10 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens.
DE8585108580T DE3584545D1 (de) 1984-07-24 1985-07-10 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens.
US06/756,095 US4738388A (en) 1984-07-24 1985-07-17 Process for sealing a container for storing radioactive material and container for implementing the process
CA000487024A CA1246247A (en) 1984-07-24 1985-07-18 Container for storing radioactive material and a process for sealing a domed lid to such container the process

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3427179 1984-07-24
DE19853503641 DE3503641A1 (de) 1984-07-24 1985-02-04 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3503641A1 DE3503641A1 (de) 1986-02-06
DE3503641C2 true DE3503641C2 (de) 1987-08-20

Family

ID=25823218

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19853503641 Granted DE3503641A1 (de) 1984-07-24 1985-02-04 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens
DE8585108580T Expired - Fee Related DE3584545D1 (de) 1984-07-24 1985-07-10 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens.

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE8585108580T Expired - Fee Related DE3584545D1 (de) 1984-07-24 1985-07-10 Verfahren zum schliessen eines behaelters zur aufnahme von radioaktivem material und behaelter zur durchfuehrung des verfahrens.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4738388A (de)
EP (1) EP0169440B1 (de)
CA (1) CA1246247A (de)
DE (2) DE3503641A1 (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3632270A1 (de) * 1986-09-23 1988-04-07 Wiederaufarbeitung Von Kernbre Verfahren und vorrichtung zum beladen und verschliessen eines doppelbehaeltersystems fuer die lagerung von radioaktivem material sowie verschluss fuer das doppelbehaeltersystem
DE3639653A1 (de) * 1986-11-29 1988-06-23 Wiederaufarbeitung Von Kernbre Deckelverschluss fuer den aeusseren abschirmbehaelter eines doppelbehaeltersystems zum transport und zur lagerung von radioaktiven abfaellen
US5061858A (en) * 1987-10-19 1991-10-29 Westinghouse Electric Corp. Cask assembly for transporting radioactive material of different intensities
US5042679A (en) * 1989-12-21 1991-08-27 Rso, Inc. Container for storage of radioactive materials
US5324914A (en) * 1992-09-25 1994-06-28 Trustees Of Princeton University Method and apparatus for welding precipitation hardenable materials
US5391887A (en) * 1993-02-10 1995-02-21 Trustees Of Princeton University Method and apparatus for the management of hazardous waste material
DE19609526C1 (de) * 1996-03-11 1997-04-10 Siemens Ag Verfahren zur Instandsetzung eines Behälters
US5777343A (en) * 1996-05-08 1998-07-07 The Columbiana Boiler Company Uranium hexafluoride carrier
US5995573A (en) * 1996-09-18 1999-11-30 Murray, Jr.; Holt A. Dry storage arrangement for spent nuclear fuel containers
SE514082C2 (sv) * 1999-04-26 2000-12-18 Hans Georgii Anordning för förvaring av riskmaterial och sätt att innesluta riskmaterial i en betongbehållarkropp
FR2818790B1 (fr) * 2000-12-21 2003-03-21 Transnucleaire Dispositif de conditionnement, pour le transport en vrac de matieres fissiles uraniferes
JP4064646B2 (ja) 2001-06-29 2008-03-19 三菱重工業株式会社 放射性物質の密閉容器、密閉容器の密閉溶接方法、および密閉溶接方法に用いる排気装置
US6587536B1 (en) * 2002-03-18 2003-07-01 Holtec International, Inc. Method and apparatus for maximizing radiation shielding during cask transfer procedures
US20040020919A1 (en) * 2002-08-02 2004-02-05 Takashi Hirano Container and welding method therefor
ES2361832T3 (es) * 2002-10-17 2011-06-22 Mallinckrodt Inc. Contenedor farmacéutico de polímero y procedimiento asociado de uso y procedimiento asociado de producción.
FR2848887B1 (fr) * 2002-12-20 2006-01-20 Cie Generale Des Matieres Nucleaires Elaboration d'un conteneur ferme, ledit conteneur ferme et ses elements constitutifs
AT6677U1 (de) * 2003-03-31 2004-02-25 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Verfahren zum verschweissen eines rotationssymmetrischen teiles mit einem nabenteil
US6812475B1 (en) * 2004-02-02 2004-11-02 Roger C. P. Huang Device for storing radioactive material and shipping apparatus for the same
CN100560270C (zh) * 2004-12-30 2009-11-18 丹福斯有限公司 激光焊接工艺
WO2008079439A2 (en) * 2006-07-10 2008-07-03 Holtec International, Inc. Apparatus, system and method for facilitating transfer of high level radioactive waste to and/or from a pool
US7994380B2 (en) * 2006-10-11 2011-08-09 Holtec International, Inc. Apparatus for transporting and/or storing radioactive materials having a jacket adapted to facilitate thermosiphon fluid flow
US8995604B2 (en) 2009-11-05 2015-03-31 Holtec International, Inc. System, method and apparatus for providing additional radiation shielding to high level radioactive materials
US11515054B2 (en) 2011-08-19 2022-11-29 Holtec International Method of retrofitting a spent nuclear fuel storage system
JP2014529737A (ja) * 2011-08-19 2014-11-13 ホルテック・インターナショナル・インコーポレーテッド 損傷を受けた核燃料を取り扱うための容器およびシステム、ならびにその製造方法
US9233776B2 (en) 2012-06-07 2016-01-12 Bayer Healthcare Llc Molecular imaging vial transport container and fluid injection system interface
US9757306B2 (en) 2013-03-13 2017-09-12 Bayer Healthcare Llc Vial container with collar cap
US9327886B2 (en) * 2013-03-13 2016-05-03 Bayer Healthcare Llc Vial container with collar cap
CN105195860B (zh) * 2015-09-17 2018-09-07 中建钢构有限公司 阴面对接斜立焊接方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE507386A (de) *
US1902862A (en) * 1928-09-27 1933-03-28 Babcock & Wilcox Co Pressure drum
GB750073A (en) * 1954-09-08 1956-06-06 Walter Reinecken A method of producing readily releasable bore rod connections
US3136447A (en) * 1961-01-30 1964-06-09 Foster Wheeler Corp Steam generators
US3210837A (en) * 1962-12-05 1965-10-12 Asea Ab Method of effecting pre-stress
US3300839A (en) * 1963-07-01 1967-01-31 Lihap Ind Method of making cambered beams
GB1198257A (en) * 1967-04-29 1970-07-08 Int Computers Ltd Improvements in Methods of Bonding Electrical Conductors
GB1456668A (en) * 1973-04-26 1976-11-24 Rasmussen As E Method of laying pipe systems for hot fluids such as subterra nean district heating pipe systems and a pipe system laid by the method
DE2801946A1 (de) * 1978-01-18 1979-07-19 Amtrust Ag Verfahren zum transportieren und/oder lagern von radioaktive strahlung abstrahlenden gegenstaenden oder substanzen sowie transportabler transport- und/oder lagerungsbehaelter, insbesondere zur durchfuehrung des verfahrens
US4501058A (en) * 1979-08-27 1985-02-26 Pda Engineering Method of pre-stressing a structural member
FR2472819A3 (fr) * 1979-11-08 1981-07-03 Kernforschungsz Karlsruhe Dispositif de fermeture pour conteneur de stockage rempli de verre fondu radioactif
DE3024979C2 (de) * 1980-07-02 1984-02-02 Transnuklear Gmbh, 6450 Hanau Verfahren zur Herstellung einer eng anliegenden Innenauskleidung für Transport und/oder Lagerbehälter
DE3107611A1 (de) * 1981-02-27 1982-09-16 Steag Kernenergie Gmbh, 4300 Essen Verfahren zum gasdichten verschliessen keramischer behaelter fuer die lagerung radioaktiver substanzen und nach diesem verfahren geschlossener behaelter
SE425707B (sv) * 1981-03-20 1982-10-25 Asea Ab Sett att innesluta utbrenda kernbrenslestavar i en behallare av koppar
DE3138485C2 (de) * 1981-09-28 1985-12-12 Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover Behälter zur Aufnahme und Aufbewahrung von radioaktiven Stoffen
EP0077955A3 (de) * 1981-10-28 1983-09-07 Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH Brennelementbehälter zum Transportieren und/oder Lagern von Kernreaktorbrennelementen
US4437578A (en) * 1982-06-22 1984-03-20 Steag Kernenergie Gmbh Container and closure means for storage of radioactive material
FR2531404B1 (fr) * 1982-08-06 1986-06-06 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de fermeture etanche d'un conteneur par frettage de deux portees coniques
DE3306970A1 (de) * 1983-02-28 1984-08-30 Steag Kernenergie Gmbh, 4300 Essen Behaelter fuer die lagerung von radioaktivem material und verfahren zum schliessen des behaelters
DE3334661A1 (de) * 1983-09-24 1985-04-11 Steag Kernenergie Gmbh, 4300 Essen Behaelter fuer die langzeitlagerung radioaktiver substanzen mit deckelspanneinrichtung
DE3334660A1 (de) * 1983-09-24 1985-04-11 Steag Kernenergie Gmbh, 4300 Essen Verfahren zum schliessen eines behaelters fuer die lagerung radioaktiver substanzen

Also Published As

Publication number Publication date
EP0169440A2 (de) 1986-01-29
DE3503641A1 (de) 1986-02-06
DE3584545D1 (de) 1991-12-05
EP0169440A3 (en) 1987-10-07
US4738388A (en) 1988-04-19
EP0169440B1 (de) 1991-10-30
CA1246247A (en) 1988-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3503641C2 (de)
EP0269896B1 (de) Deckelverschluss für den äusseren Abschirmbehälter eines Doppelbehältersystems zum Transport und zur Lagerung von radioaktiven Abfällen
DE2854358A1 (de) Transportbehaelter fuer radioaktive materialien
CH632101A5 (de) Transport- oder lagerbehaelter fuer radioaktive stoffe, insbesondere bestrahlte kernreaktorbrennelemente.
DE4135066C1 (de)
DE2044304A1 (de) Sicherheitsvorrichtung für Druckbehälter von Atomkernreaktoren
EP0131177A1 (de) Behälter zum Lagern von radioaktiven Stoffen
DE3142646C2 (de) Brennelementbehälter zum Transportieren und/oder Lagern von Kernreaktorbrennelementen
CH629329A5 (en) Ultimate storage container for radioactive waste
EP0042882B1 (de) Vorrichtung für die Aufnahme, den Transport und die Endlagerung von abgebrannten Reaktorbrennelementen
DE2930991C2 (de) Behälter zur Aufnahme und Lagerung abgebrannter Brennelemente
WO1992016787A1 (de) Doppelwandiger druckbehälter und verfahren zu seiner herstellung
DE1096512B (de) Umhuellung oder Patrone fuer Kernbrennstoff
EP3582231B1 (de) Behälter zur aufnahme von radioaktiven abfallstoffen und behälteraggregat
EP0044023A1 (de) Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe
DE2828973C2 (de) Aus einem Tragdeckel und einem Dichtdeckel bestehende Verschlußvorrichtung für eine große Behälterdurchführung
EP1978530B1 (de) Behältersystem zur Aufnahme radioaktiver Abfälle
DE3731848A1 (de) Verfahren zur einkapselung von abfallstoffen
DE8421990U1 (de) Behälter zur Aufnahme von radioaktivem Material
EP2774670B1 (de) System umfassend einen Reaktor und eine Unterdruckerzeugungseinrichtung
EP2975614B1 (de) Transport- und/oder Lagerbehälter, Montagevorrichtung und Verfahren zum Verschließen eines Transport- und/oder Lagerbehälters
AT402034B (de) Platte für einen schieberverschluss und verfahren zu ihrer herstellung
DE3003460A1 (de) Verschlussvorrichtung zum loesbaren verschliessen eines hohlraums
DE3150622A1 (de) "behaelteraggregat fuer bestrahlte kernreaktorbrennelemente"
EP0978849B1 (de) Endlagerbehälter für abgebrannte Brennelemente aus Kernkraftwerken

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee