DE3708234A1 - Verfahren zum transportieren von hochradioaktiven abfaellen in ein endlager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Transportieren von hochradioaktiven Abfällen in ein Endlager unter Verwendung von Kokillen zur Aufnahme der Abfälle und eines Transportbe­ hälters, der mehrere Kokillen beim oberirdischen Transport mit einem Fahrzeug einschließt.

Der Transportbehälter ist bei den bekannten Ausführungen aus Gründen der strahlungstechnischen Abschirmung voluminös und schwer und deshalb nur mit Schwierigkeiten zu handhaben. Dies fällt besonders ins Gewicht, wenn die Kokillen letztlich in räumlich begrenzten Unterbringungsstätten, z.B. unterirdischen Bohrschächten, endgelagert werden sollen. Andererseits ist ein kontaminationssicherer Transport der Kokillen auch auf kurzen Strecken unerläßlich, um Bedienungspersonal nicht zu gefährden.

Ausgehend von den vorstehend genannten Schwierigkeiten wird mit der Erfindung ein neues Verfahren vorgeschlagen, daß sich als Kompromiß zwischen den Vorstellungen der Strahlungssicherheit und den Möglichkeiten eines leichteren Transports darstellt und dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kokillen im Bereich des Endlagers chargenweise in einen Betriebsbehälter umgeladen und mit diesem zu einer für einzelne Kokillen ausgelegten Endlager­ stätte transportiert werden und daß der Betriebsbehälter nach der Entladung der Kokillencharge in die Endlagerstätte zur Auf­ nahme einer weiteren Charge zum Transportbehälter zurückge­ bracht wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargestellt. Insgesamt läßt sich dazu folgendes sagen:

Die schwer zu handhabenden Transportbehälter werden über Tage in abgeschirmten Räumen (Heiße Zelle) entleert. Die Kokillen losweise, also in kleinerer Stückzahl als der Transportbehäl­ ter, in kleinere, betriebsinterne Behälter umgeladen. Diese Betriebsbehälter dienen nur als internes Transportmittel. Sie sind also im Gegensatz zu den Kokillen wiederverwendbar.

Das Entleeren des Transportbehälters geschieht insbesondere etagenweise. Dabei können im Transportbehälter die Kokillen vorteilhaft in drei Etagen gestapelt sein, von denen jede z.B sieben Kokillen enthält. Hierzu wird der Transportbehälter in eine heiße Zelle transportiert und geschwenkt. Nachdem sein Deckel entfernt ist, wird eine Absperrheit aufgesetzt Auf dieser wird anschließend eine Entladeglocke befestigt.

In der Entladeglocke können sich Greifarme befinden, mit denen die Kokillen gefaßt und in die Entladeglocke hineingezogen werden. Ein Schiebersystem sorgt dafür, daß sowohl der Trans­ portbehälter als auch die Entladeglocke vor und nach dem Ein­ ziehen der Kokillen nach außen immer geschlossen bleiben. Das Schiebersystem ist so konzipiert, daß beim Öffnen und Schließen der Entladeglocke die Absperreinheit ebenfalls geöffnet und geschlossen wird.

Zur näheren Erläuterung wird die Erfindung anhand der Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt die Umladestation in einem Querschnitt, in der das Umladen der Kokillen aus einem Brennelementtransportbehälter in einen Betriebsbehälter nach der Erfindung erfolgt.

Die Fig. 2 zeigt die auf einen Transportbehälter aufgesetzte Ab­ sperreinheit in einer Seitenansicht.

Die Fig. 3 zeigt die zu Fig. 2 gehörende Draufsicht.

Die Fig. 4 zeigt in einer Seitenansicht eine Entladeglocke nach der Erfindung.

Die Fig. 5 zeigt die zu Fig. 4 gehörende Draufsicht.

Die Fig. 6 zeigt in einer Seitenansicht den internen Betriebs­ behälter.

Die Fig. 7 zeigt die zu Fig. 6 gehörende Draufsicht.

Die Fig. 8, 9 und 10 zeigen in drei zueinander senkrechten Ansichten die Verwendung des internen Betriebsbehälters bei der Beladung von Bohrlöchern gezeigt, die letztlich die Kokil­ len aufnehmen sollen.

Die in Fig. 1 dargestellte Umladestation 1 umfaßt ein Betonge­ bäude mit mindestens 1 m dicken Wänden 2, die für die Strahlen­ abschirmung und gegebenenfalls auch für den Fall ausgelegt sind, daß mit einer Einwirkung von außen, z.B. einem Flugzeugab­ sturz, gerechnet werden muß. Die Wände 2 bilden mindestens drei Räume, nämlich eine Eingangsschleusenzelle 4, eine Ausgangs­ schleusenzelle 5 und eine Arbeitszelle 6, in der die Transport­ behälter in Betriebsbehältern entladen werden.

Die aus Stahl bestehenden Transportbehälter 8 kommen auf Fahr­ zeugen 9 an, die für den Straßen- oder Schienenverkehr geeignet sind. Sie werden zunächst mit einem Hebezeug 10 auf innerbe­ triebliche Transportfahrzeuge 11 umgeladen. Beim Ausführungs­ beispiel sind dafür Schienenfahrzeuge vorgesehen. Mit den Fahr­ zeugen 11 werden sie durch eine Abschirmtür 12 in die Eingangs­ schleusenzelle 4 gebracht. Dort werden sie, wie bei 7 ange­ deutet ist, mit einem Hebezeug 13 aufgerichtet. In aufgerichte­ ter Stellung, die bei 14 dargestellt ist, können sie durch eine Öffnung 16 in die Arbeitszelle 6 abgesenkt werden. Die Öffnung 16 ist mit einer Abschirmklappe 17 verschließbar.

Die Arbeitszelle 6 ist über eine zweite Öffnung 19, der eine Abschirmklappe 20 zugeordnet ist, mit der Ausgangsschleusen­ zelle 5 verbunden. In diese können durch eine ins Freie füh­ rende Öffnung 22 mit einer Abschirmtür 23 interne Transport­ fahrzeuge 24 gebracht werden, die interne Betriebsbehälter 26 befördern.

Die Betriebsbehälter 26 werden mit einer Entladeglocke 28 be­ dient, die mit einem geeigneten Hebezeug, z.B. dem Kran 30, zwischen der gestrichelt gezeichneten Position in der Ausgangs­ schleusenzelle 5 und der Endstellung zu befördern sind, die in ausgezogenen Linien dargestellt ist. In dieser zweiten Stellung sitzt die Entladeglocke 28 auf dem Transportbehälter 8, der zum Umladen mit einer Absperreinheit 32 versehen und mit Stützen 33 zur Kippsicherung ausgerüstet ist. Der Deckel 35 des Trans­ portbehälters 8 ist dabei in der Arbeitszelle 6 abgestellt, wie strichpunktiert dargestellt ist.

Die Absperreinheit 32 enthält eine Deckplatte 38, die mit zwei am Ende gabelförmigen Fortsätzen 39 und 40 über die Trag­ zapfen 41 und 42 des Transportbehälters 8 greift. Ein zur Zen­ trierung geeigneter Vorsprung 44 der Platte 38 erstreckt sich daher in die Öffnung 45 des Transportbehälters 8. In der Platte 38 sind drei gleichausgebildete Schieber 46, 47 und 48 derart beweglich angeordnet, daß in der Schließstellung eine voll­ ständige Abdeckung des Transportbehälters 8 erreicht wird, während in der Öffnungsstellung der Durchgriff zu mindestens einer der in dem Transportbehälter 8 untergebrachten Kokillen 50 möglich ist.

Die in den Fig. 4 und 5 näher dargestellte Entladeglocke 28 umfaßt an ihrer Unterseite eine Platte 51, die mit Schiebern 52 ähnlich den Schiebern 46 bis 48 der Absperreinheit 32 versehen ist. In der in der Fig. 1 dargestellten Lage, in der die Lade­ glocke 28 mit der Absperreinheit 32 zusammenwirkt, ist durch Zentrierstifte 55, die aus der Oberseite der Platte 38 der Ab­ sperreinheit 32 vorstehen, und durch den Zentrierstiften 55 zugeordnete Bohrungen 56 in der Platte 51 der Entladeglocke 28 für die richtige seitliche Zuordnung gesorgt. Deshalb können mit in der Entladeglocke 28 angeordneten Greifern 58, die z.B. über Seilrollen 59 an der Oberseite der Entladeglocke betätigt werden, die einzelnen Kokillen 50 aus dem Transportbehälter 8 ausgeladen werden. Die Schieber 52 der Entladeglocke 28 werden mit den in Fig. 5 sichtbaren Zahnrädern 60, die von einem Elek­ tromotor 61 betätigt werden und mit Zahnstangen 62 kämmen, be­ tätigt. Die Schieber 46 bis 48 der Absperreinheit können dabei über Kupplungsstifte 63 der Schieber 46 bis 48 mitgenommen wer­ den, die in entsprechende Bohrungen 64 der Schieber 52 greifen.

Nach dem Entladen einer von den in Fig. 1 sichtbaren drei Lagen der Kokillen 50 wird die Entladeglocke 28 durch Schließen der Schieber 52 wieder abgedichtet. Sie kann dann vom Transportbe­ hälter 8 gelöst und auf den internen Betriebsbehälter 26 in der Ausgangsschleusenzelle 5 aufgesetzt werden. Gleichzeitig ist damit auch die Absperreinheit 32 geschlossen worden.

Der Betriebsbehälter 26 besitzt, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, an seiner Oberseite eine Platte 65, die eben­ falls Zentrierstifte 66 trägt. Die Zentrierstifte entsprechen in ihrer Anordnung den Zentrierstiften 55 der Absperreinheit 32. Deshalb kann die Entladeglocke 28 mit ihren Bohrungen 56 an den Zentrierstiften 66 ebenfalls genau zentriert werden. In der Platte 65 sind wiederum mit Kupplungsstiften 67 vesehene Schieber 68 angeordnet, die durch eine seitliche Bewegung ge­ öffnet werden können, wie bei 69 angedeutet ist. Damit ist es möglich, die in der Entladeglocke 28 enthaltenen Kokillen 50 in den Betriebsbehälter 26 umzuladen. Der Betriebsbehälter 26 nimmt jedoch im Gegensatz zum Transportbehälter 8 nur die sieben Kokillen 50 einer Lage auf.

Nach dem Beladen wird der Betriebsbehälter 26 mit dem Wagen 24 durch die Öffnung 22 zur Endlagerstätte gebracht. Diese ist in den Fig. 8 bis 10 als Bohrloch 70 angedeutet, das an der Unterseite eines Stollens 72 vorgesehen ist, in den der Wagen 24 mit dem Transportbehälter 26 gefahren wird. In dem Stollen 72 ist ein Hebezeug 74 in Form einer Laufkatze mit einer Lauf­ schiene 75 angebracht. Mit dieser wird der Betriebsbehälter 26 auf eine Absenkvorrichtung 77 gesetzt, die mit Rädern 78 ver­ fahrbar ist und an ihrer Unterseite ein Schiebersystem 79 zum Verschluß der Bohrlöcher 70 aufweist.

Durch das Schiebersystem 79 wird der Betriebsbehälter 26 mit dem Bohrloch 70 verbunden, wenn interne Ablaßschieber 80 ge­ öffnet werden, die im Boden 81 des Betriebsbehälters 26 vor­ gesehen sind. Den Schiebern 80 sind konische Vorsprünge 82 zugeordnet, die zur Zentrierung dienen und ein Fluchten beim Aufsetzen auf der Oberseite des Schiebersystems 79 gestatten, wie es für einen dichten Abschluß erforderlich ist. Nach dem Entladen kann der Betriebsbehälter 26 mit dem internen Wagen 24 in die Ausgangsschleusenzelle 5 zurückgeführt werden, so daß er dort für die Aufnahme der nächsten Kokillen 50 der nächsten Lage des Transportbehälterinhalts zur Verfügung steht.

Das erfindungsgemäße System kann aber auch so ausgestaltet werden, daß für die Entladung eines Transportbehälters 8 mehr als ein interner Betriebsbehälter 26 verwendet wird. Dann kann das Beladen eines internen Betriebsbehälters 26 gleichzeitig mit dem Ausladen eines anderen internen Betriebsbehälters 26 erfolgen. In den Wegen, die von der Ausgangsschleusenzelle 5 in den Stollen 72 führen, sind dann entsprechende Ausweichmöglich­ keiten für die Wagen 24 vorzusehen.

Claims (13)

1. Verfahren zum Transportieren von hochradioaktiven Abfällen in ein Endlager unter Verwendung von Kokillen zur Aufnahme der Abfälle und eines Transportbehälters, der mehrere Kokillen beim oberirdischen Transport mit einem Fahrzeug einschließt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kokillen (50) im Bereich des Endlagers chargenweise in einen Betriebsbe­ hälter (26) umgeladen und mit diesem zu einer für einzelne Kokillen (50) ausgelegten Endlagerstätte (70) transportiert werden und daß der Betriebsbehälter (26) nach der Entladung der Kokillencharge in die Endlagerstätte zur Aufnahme einer weite­ ren Charge zum Transportbehälter (8) zurückgebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß zum Umladen der Kokillen (50) aus dem Transportbehälter (8) eine Ladeglocke (28) verwendet wird, die mit Schiebern (52) dicht verschließbar ist und mit dem Trans­ portbehälter (8) oder dem Betriebsbehälter (26) dicht verbunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kokillen (50) mit Greifern (58) aus dem Transportbehälter (8) entnommen werden, die in der Ladeglocke (28) angeordnet sind.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Transportbehälter (8) vor dem Anschluß der Ladeglocke (28) mit einer Absperreinheit (32) versehen wird, und daß in der Absperreinheit (32) nach dem Anschluß der Ladeglocke (28) Durchtrittsöffnungen freigegeben werden, die die Ladeglocke (28) mit dem Transportbehälter (8) verbinden.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Freigabe der Durchtrittsöffnungen mit Betätigung der Schieber (52) in der Ladeglocke (28) vor­ genommen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die End­ lagerstätte unter der Erdoberfläche liegt und durch einen ver­ tikalen Schacht erreicht wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kokillen (50) vor der Benutzung des Schachtes (70) umgeladen werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Transportbehälter (8) zum Umladen in eine Arbeitszelle (6) gebracht wird, die unterhalb der normalen Transportebene liegt, auf der der Transportbehälter (8) angeliefert und der Betriebsbehälter (26) abtransportiert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Arbeitszelle (6) mit einer Schleuse (4) für das Einschleusen des Transportbehälters (8) und einer weiteren Schleuse (5) für das Ausschleusen des Betriebsbehäl­ ters (26) verbunden wird.

9. Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Ladeglocke (28) mit einem Transportbehälter (8) über eine Absperreinheit (32) verbunden ist, daß der Ladeglocke (28) ein Betriebsbehälter (26) mit der gleichen Anschlußfläche wie die Absperreinheit (32) benachbart angeordnet ist und daß eine Transporteinrichtung (30) zwischen dem Transportbehälter (8) und dem Betriebsbehälter (26) angeordnet ist, die Befestigungs­ mittel für das Anschlagen der Ladeglocke (28) aufweist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (30) in einer Schleuse (5) angeordnet ist, die den Betriebsbehälter (26) aufnimmt und über eine verschließbare Öffnung (19) mit einer Arbeitszelle (6) verbunden ist, in der Mittel (33) zur Festlegung des Transportbehälters (8) vorgesehen sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß neben der Arbeitszelle (6) eine weitere Schleuse (3) für das Umladen des Transportbehäl­ ters (8) angeordnet ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Be­ triebsbehälter (26), die Ladeglocke (28) und die Absperreinheit (32) mit Schiebern (46, 47, 48, 52, 68) verschließbare Öffnun­ gen für den Durchtritt der Kokillen (50) aufweisen.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Schieber (46, 47, 48, 52, 68) von Betriebshälter (26), Ladeglocke (28) und Absperreinheit (32) miteinander kuppelbar sind.