DE3920534A1

DE3920534A1 - Nuclear waste container transfer unit - has equipment for direct transfer into ambient air cooled containers in concrete silos

Info

Publication number: DE3920534A1
Application number: DE3920534A
Authority: DE
Inventors: Hermann Dipl Ing Kumpf
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1991-01-10

Abstract

A process for the transfer, under air lock conditions, of a container of spent nuclear fuel elements from a transport container into a ambient air cooled storage container in a concrete silo, consists of a spindle assembly to handle the container and a transfer machine to, simultaneously, remove the lids form containers and put them into an antichamber. Pref. a traveling crane is used to place the transport container onto the transfer machine. ADVANTAGE - An inexpensive implimentation of the transfer of spent nuclear fuel elements into silos.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übergabe von in Transportbehältern eingeschlossenem, radioaktivem Mate rial, insbesondere von abgebrannten Brennelementen in durch Au ßenluft gekühlte Behälter, die in Betonsilos stationär gelagert sind, ferner eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a transfer method of radioactive mate enclosed in transport containers rial, in particular of spent fuel in Au Outdoor air-cooled containers that are stored stationary in concrete silos are also a device for performing the method.

Es ist bekannt, abgebrannte Brennelemente über Jahre hinaus in gesicherten und abgeschirmten Räumen zu lagern, bevor sie einer Wiederaufarbeitung und Zurückgewinnung nichtverbrauchtem, spalt barem Materials zugeführt werden können. Dazu ist unter anderem schon vorgeschlagen worden, Brennelemente in ihren Transportbe hältern selbst in entsprechenden, zusätzlich abgeschirmten und ventilierten Bauwerken zu lagern. Da die Transportbehälter alle Abschirm- und Abschlußaufgaben übernehmen müssen und strengsten transportbedingten Auflagen unterliegen, dabei aber nicht mehr als einige Brennelemente aufnehmen können, stellt dies wohl die teuerste der bisher ausgedachten Lagerungsarten dar, die nichts destoweniger weitgehende Akzeptanz gefunden hat.It is known to have spent spent fuel in years beyond secure and shielded rooms before storing them Reprocessing and recovery of unused gaps cash material can be supplied. This includes, among other things Already proposed fuel assemblies in their transportation areas keep themselves in appropriate, additionally shielded and to store ventilated structures. Because the shipping containers all Shielding and final tasks have to take over and strictest are subject to transport-related requirements, but no longer so as some fuel elements can accommodate, this is probably the most expensive of the types of storage previously devised, which are nothing nonetheless has found widespread acceptance.

Es stellt sich demnach die Aufgabe, nach einer weniger aufwendi gen Methode zu suchen, die sich optisch und argumentativ nicht zu weit von der Transportbehälterlagerung entfernen sollte, um die Akzeptanzprobleme zu minimieren. Erfindungsgemäß übernimmt lediglich ein einziger, gegenüber den bisherigen nur unwesent lich modifizierter Transportbehälter den aufwendigen und aufla genbelasteten Brennelemente-Transport zwischen Kraftwerk und Lager. Die Lagerung der Brennelemente erfolgt in stationären, relativ dünnwandigen und durch Betonsilos abgeschirmten, mit passiver Zusatzluftkühlung ausgestalteten Stahlbehältern, deren Inhalte etwa denen des Transportbehälters entsprechen. The task therefore arises, after a less complex one to look for a method that is not optically and argumentatively should be too far from the transport container storage to to minimize the acceptance problems. According to the invention only one, only insignificant compared to the previous ones Lich modified transport container the elaborate and Aufla fuel transport between the power plant and Warehouse. The fuel elements are stored in stationary, relatively thin-walled and shielded by concrete silos, with passive auxiliary air cooling designed steel containers, their Contents roughly correspond to those of the transport container.

Die Umlagerung vom Transportbehälter in die jeweiligen Statio närbehälter erfolgt unter Zwischenschaltung einer mobilen Umla deeinrichtung, welche die Behälter temporär dicht verbindet und die jeweiligen Behälterabschlüsse während des Umladevorganges vorübergehend aufnimmt.The relocation from the transport container to the respective station när containers takes place with the interposition of a mobile umla device that temporarily tightly connects the containers and the respective container closures during the reloading process temporarily records.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einem Verfahren, bei dem der Inhalt eines Transportbehälters, der in bekannter Weise in einem inneren Korb desselben gehaltert ist, unter Luftabschluß in einem Arbeitsgang in vertikaler Richtung in einem die glei chen Innenabmessungen besitzenden stationären Behälter z. B. mit Hilfe einer mehrteiligen, mit dem Korb in Eingriff bringbaren Spindel überführt wird, wobei vorher die einander zugekehrten inneren Verschlußdeckel von Stationärbehälter und Transportbe hälter mit Hilfe einer zwischen beide Behälter eingesetzten Um lademaschine gleichzeitig abgenommen und innerhalb derselben in einem erkerartigen Raum seitlich abgelegt werden. Für dieses Verfahren ist im Prinzip lediglich ein Transportbehälter not wendig, der den bisher üblichen sehr ähnlich und wie diese für die Aufnahme von 12 oder 20 Brennelementen eingerichtet ist. Dabei ist lediglich der Deckelverschluß etwas modizifiert und eine verschließbare Bodenöffnung für die Transportspindel vor zusehen.The solution to this problem is a process in which the content of a transport container, which in a known manner an inner basket of the same is held, in the absence of air in one step in the vertical direction in one the same Chen internal dimensions possessing stationary container z. B. with With the help of a multi-part, which can be brought into engagement with the basket Spindle is transferred, previously facing each other inner cover of stationary container and transport container with the help of an um inserted between the two containers loading machine removed at the same time and within the same in a bay-like room. For this In principle, the process only requires a transport container manoeuvrable, very similar to the previous ones and like this for the accommodation of 12 or 20 fuel elements is set up. Only the lid lock is slightly modified and a lockable bottom opening for the transport spindle watch.

Die Lagerräume für den Inhalt dieses Transportbehälters ent sprechen den inneren Abmessungen desselben und sind in indivi duellen Betonsilos untergebracht. Da hierfür kein Schutz gegen Transportauflagen erforderlich ist, kann die Wandstärke dieser Stationärbehälter wesentlich geringer gehalten werden. Sie sind jedoch, wie auch der normale Transportbehälter, mit Rippen auf ihrer Außenseite zur Kühlung, d. h. Abführung der Nachzerfalls wärme aus den Brennelementen, ausgerüstet. In diesem Fall fin det eine passive Luftkühlung statt, wobei die Zuluft an dem Stationärbehälter entlang nach oben strömt und über einen Kamin abgeführt wird. Für jeden zu entladenden Transportbehälter ist ein eigener derartiger Stationärbehälter in einem eigenen Beton silo vorgesehen, die dicht nebeneinander angeordnet sein können. Die Abstände ergeben sich aus den für die Handhabung der Trans portbehälter gegebenen Möglichkeiten.The storage rooms for the contents of this transport container ent speak of its inner dimensions and are in individual duel concrete silos. Since there is no protection against this Transport requirements are required, the wall thickness of this Stationary containers are kept much lower. you are however, like the normal shipping container, with ribs on its outside for cooling, d. H. Removal of post-decay heat from the fuel assemblies. In this case fin passive air cooling takes place, with the supply air at the Stationary container flows upwards and over a chimney is dissipated. For each transport container to be unloaded a separate stationary container of this type in its own concrete silo provided, which can be arranged close to each other. The distances result from those for handling the Trans port container given possibilities.

Ein mögliches Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist in den Fig. 1 bis 10 näher dargestellt, wobei anhand dessen das Verfah ren nach der Erfindung und eine Einrichtung zu seiner Durchfüh rung näher erläutert werden.A possible embodiment of this invention is shown in FIGS. 1 to 10 in more detail, based on which the process according to the invention and a device for its implementation are explained in more detail.

Die Fig. 1 stellt einen schematischen Querschnitt durch eine La gereinheit dar, die Fig. 2 eine Draufsicht auf mehrere Lagerein heiten, zwischen denen Fahrschienen 12 für das zur Durchführung dieses Verfahrens benötigte portalkranähnliche Fahrgerüst 13 vorgesehen ist. Fig. 1 shows a schematic cross section through a storage unit, Fig. 2 is a plan view of several storage units, between which rails 12 are provided for the gantry-like scaffold 13 required for performing this method.

In Fig. 1 ist zunächst der Stationärbehälter 1 mit seinen Kühl rippen 2 dargestellt. Er wird nach dem Einlagern der Brennele mente mit dem Innendeckel 3 und dem Außendeckel 4, die normaler weise nach der Art üblicher Transportbehälterverschlüsse gedich tet und aufgeschraubt sind, verschlossen. Dieser Stationärbehäl ter 1 befindet sich in einem zum größten Teil in der Erde ver senkten, starkwandigen Betonsilo 5, der die Abschirmung und den Schutz gegen Außeneinflüsse übernimmt. Dieser Silo 5 ist mit ei nem abnehmbaren Betondeckel 6 und einem abnehmbaren Blechkamin 7 zur Erhöhung des Naturzuges für die Luftkühlung abgeschlos sen. Bedingt durch die Form der später zu beschreibenden Umlade maschine ragt das obere Siloende etwa 1 m über Grund empor. Es hat eine seitliche, mit einem Betonstück 8 verschlossene Aus sparung für die Aufnahme der erwähnten Umsetzmaschine. Die Luft zufuhr für die Kühlung erfolgt über die Kanäle 9 und die Ein laßarmaturen 10, welche auch Filterkörper enthalten können.In Fig. 1, the stationary container 1 is shown with its cooling ribs 2 . He is after storage of the Brennele elements with the inner cover 3 and the outer cover 4 , which are normally sealed and screwed on in the manner of conventional transport container closures. This Stationärbehäl ter 1 is located in a for the most part in the earth lowered, thick-walled concrete silo 5 , which takes over the shielding and protection against external influences. This silo 5 is closed with egg nem removable concrete cover 6 and a removable sheet metal fireplace 7 to increase the natural draft for air cooling. Due to the shape of the transhipment machine to be described later, the upper end of the silo rises about 1 m above the ground. It has a lateral, with a piece of concrete 8 closed off for the inclusion of the transfer machine mentioned. The air supply for cooling takes place via the channels 9 and a lassarmaturen 10 , which may also contain filter bodies.

In Fig. 2 ist das Fahrgerüst für die Transportbehälter 37 ange deutet. Es stützt sich während des Umladevorganges über Ausle ger 14 an den Nachbarsilos 5 (Erdbebensicherung) ab. Angedeutet sind weiterhin noch die Ablageplätze 6a für den Silodeckel 6 und den Stationärbehälter-Außendeckel 4 der jeweils zu beladen den Lagereinheit. Diese Teile werden vor jedem Übergabevorgang demontiert. Der Stationärbehälter 1 ist dann nur noch durch seinen Innendeckel 3 abgeschlossen. Fixierungslöcher 12a dienen der genauen Festlegung der jeweiligen Arbeitslage des Fahrge rüstes.In Fig. 2 the scaffolding for the transport container 37 is indicated. It is supported during the reloading process via boom 14 to the neighboring silos 5 (earthquake protection). Also indicated are the storage spaces 6 a for the silo lid 6 and the stationary container outer lid 4 of the storage unit to be loaded in each case. These parts are dismantled before each transfer process. The stationary container 1 is then only closed by its inner lid 3 . Fixing holes 12 a are used for the exact definition of the respective working situation of the Fahrge scaffolding.

Zur weiteren Erläuteren des Übergabeverfahrens sei auf die Fig. 3 verwiesen, die einen in etwa maßstäblichen Längsschnitt durch eine Lagereinheit zeigt. Dabei stellt die linke Hälfte die in Fig. 1 dargestellte Lagereinheit dar, die rechte den zur Übergabe seiner Brennelemente 19 aufgesetzten Transportbehälter 37. Strichpunktiert ist wiederum das Fahrgerüst 13 auf den Schienen 12 dargestellt, wie es sich über die Ausleger 14 am benachbarten Silo 5 abstützt.For a further explanation of the transfer method, reference is made to FIG. 3, which shows an approximately full-scale longitudinal section through a storage unit. The left half represents the storage unit shown in FIG. 1, the right half the transport container 37 placed for the transfer of its fuel elements 19 . Dash-dotted lines again show the mobile scaffold 13 on the rails 12 , as it is supported on the adjacent silo 5 via the extension arm 14 .

Weitere Einzelheiten dieser Anordnung sind der Fig. 4 zu ent nehmen. Zum Aufbau dieser Einrichtung wird zunächst der Silo deckel 6 abgehoben und seitlich, siehe Fig. 2, abgestellt; des gleichen, wie bereits erwähnt, der Außendeckel 4 des Stationär behälters 1. Sodann wird die Umsetzmaschine 15 auf dem zu bela denden Stationärbehälter 1 bzw. Silo 5 dicht festgeschraubt. Sie bildet einen abgeschlossenen und, wenn nötig, abgeschirmten Raum, welcher den Stationärbehälter 1 und den aufgesetzten Transportbehälter 37 während des Austausches der Brennelement ladung dicht verbindet. Diese Verbindung erfolgt über den ver tikal übereinanderliegenden oberen (16) und unteren (17) An schlußflansch. Im Inneren der Umlademaschine 15 bewegt sich ein Schlitten 18, der Einrichtungen zum Erfassen und Zur-Seite-Be wegen der inneren Stationärbehälter- und Transportbehälterdeckel trägt sowie zu deren Wiedereinsetzung und zum dichten Verschluß der Umlademaschineflanschen, sobald deren Verbindung zu dem Stationärbehälter 1 und Transportbehälter 37 gelöst wird.Further details of this arrangement are shown in FIG. 4. To build this device, the silo cover 6 is first lifted off and turned off laterally, see Fig. 2; the same, as already mentioned, the outer cover 4 of the stationary container 1 . Then the transfer machine 15 is screwed tightly onto the stationary container 1 or silo 5 to be loaded. It forms a closed and, if necessary, shielded space, which tightly connects the stationary container 1 and the attached transport container 37 during the exchange of the fuel charge. This connection is made via the vertically superimposed upper ( 16 ) and lower ( 17 ) connection flange. A carriage 18 moves inside the reloading machine 15 , which carries devices for grasping and moving to the side because of the inner stationary container and transport container lids, as well as for their reinstallation and for tight sealing of the reloading machine flanges as soon as they are connected to the stationary container 1 and transport container 37 is solved.

Der auf die Umlademaschine 15 aufgesetzte Transportbehälter 37 wird etwa in seinem Schwerpunkt 27 im Fahrgerüst 13 gehalten. The transport container 37 placed on the transfer machine 15 is held approximately in its center of gravity 27 in the mobile scaffold 13 .

In seinem Inneren befindet sich ein Korb 20, der die Brennele mente 19 in der notwendigen geometrischen Zuordnung hält und durch eine entsprechende Materialzusammensetzung die Unterkri tikalität der Brennelementanordnung sicherstellt. Der die Brenn elemente 19 enthaltende Korb 20 kann mittels einer Kugelspindel 21 und der mit ihm verklinkten Kugelmutter 22 gehoben oder ge senkt werden. Zur Überbrückung des durch die Umlademaschine 18 bedingten zusätzlichen Abstandes zum Stationärbehälter 1 wird die ständig im Transportbehälter integrierte Spindel 21 beim Umladevorgang durch eine zusätzliche Aufsatzspindel 23 verlän gert, die mit einer Aufsatzmutter 24, wie später noch beschrie ben wird, zusammenspielt. Diese Spindel 23 sowie die Aufsatz mutter 24 sind in einem dicht auf dem Transportbehälter-Boden 37a befestigten Hubaufsatz 26 gelagert.In its interior there is a basket 20 which holds the fuel elements 19 in the necessary geometrical assignment and ensures the subcriticality of the fuel assembly by means of an appropriate material composition. The combustion elements 19 containing basket 20 can be raised or lowered by means of a ball screw 21 and the ball nut 22 latched to it. To bridge the additional distance due to the reloading machine 18 to the stationary container 1 , the spindle 21 , which is permanently integrated in the transport container, is lengthened during the reloading process by an additional attachment spindle 23, which interacts with an attachment nut 24 , as will be described later. This spindle 23 and the top nut 24 are mounted in a tightly attached to the transport container floor 37 a lifting attachment 26 .

Die Verbindung zwischen der Korbspindel 21 und dem Hubaufsatz 26 zeigt in weiteren Einzelheiten die Fig. 5 und 6. Im Trans portbehälter 37 sind die Korbspindel 21 (Kugelspindel) und die Korbmutter 22 ständig integriert. Letztere ist über eine Stütz scheibe 50 an der Transportbehälter-Innenwand abgestützt und drehgesichert. Über Klinken 51 ist die Korbmutter 22 mit dem die Brennelemente enthaltenen Korb 20 verbunden. Während des Transportvorganges ragt die Korbspindel 21 durch den Transport behälter-Boden 37a mit ihrem Kupplungsteil 25 hindurch. Nach dem Entfernen der beiden äußeren Transportbehälter-Bodendeckel ist das Kupplungsende der Korbspindel 21 von außen zugänglich. Zum Ankuppeln der Aufsetzspindel 23 wird diese genau fluchtend über die Stirnverzahnung 54 an das obere Korbspindelende 21 an gesetzt und die kraftschlüssige Verbindung durch Herunterschie ben der Kupplungshülse 25a, die das Einklappen der Kupplungs segmente 50 bewirkt, hergestellt. Anschließend wird der Hubauf satz 26 an den Transportbehälter-Boden 37a aufgesetzt und mit diesem verschraubt. Durch eine zentrale Bohrung der beiden Spin deln 21 und 23 erstreckt sich je eine Zentralstange 56 und 52, die in Höhe der Kupplung 25 miteinander verschraubt sind (siehe Fig. 6, die einen vergrößerten Ausschnitt der Kupplung 25 aus Fig. 5 darstellt). Die Verschraubung der beiden Zentralstangen teile wird durch Drehen am Werkzeug 57 bei offener Haube 58 des Hubaufsatzes 26 bewirkt.The connection between the cage spindle 21 and the lifting attachment 26 shows the details in FIGS . 5 and 6. In the trans port container 37 , the cage spindle 21 (ball screw) and the cage nut 22 are constantly integrated. The latter is supported by a support disc 50 on the inner wall of the transport container and secured against rotation. The basket nut 22 is connected via pawls 51 to the basket 20 containing the fuel elements. During the transport process, the basket spindle 21 projects through the transport container bottom 37 a with its coupling part 25 . After removing the two outer container bottom covers, the coupling end of the basket spindle 21 is accessible from the outside. To couple the mounting spindle 23 , this is precisely aligned via the spur gear 54 to the upper basket spindle end 21 and the positive connection by pushing ben the coupling sleeve 25 a, which causes the coupling segments 50 to fold in, is produced. Then the Hubauf set 26 is placed on the transport container bottom 37 a and screwed to it. Through a central bore of the two spindles 21 and 23 each extend a central rod 56 and 52 , which are screwed together at the level of the coupling 25 (see FIG. 6, which shows an enlarged section of the coupling 25 from FIG. 5). The screwing of the two central rod parts is effected by turning the tool 57 with the hood 58 of the lifting attachment 26 open.

Am oberen Bund 60 der Aufsatzspindel 23 befindet sich ein Rie gel 61, der je nach Stellung entweder eine Drehsicherung der Aufsatzspindel 23 gegenüber dem Hubaufsatzgehäuse 26 bewirkt oder aber eine Drehverbindung der Aufsatzspindel 23 mit der Aufsatzmutter 24. Die entsprechende Verstellung dieses Riegels 61 und auch das wahlweise Anheben der Zentralstange 56 erfolgt über ein Aggregat 62, das mit der Spindel mitläuft.At the upper flange 60 of the attachment spindle 23 is a Rie gel 61, which is effected or depending on the position either a rotational locking of the attachment screw 23 relative to the Hubaufsatzgehäuse 26 but a pivotal connection of the attachment spindle 23 with the cap nut 24th The corresponding adjustment of this bolt 61 and also the optional lifting of the central rod 56 takes place via a unit 62 which runs with the spindle.

Das Zusammenwirken der beiden Spindeln 21 und 23 für die Ab wärtsbewegung des Brennelementkorbes 20 in den Stationärbehäl ter 1 läßt sich kurz folgendermaßen beschreiben:
Der Aufsatzmutterantrieb 63 dreht die Aufsatzmutter 24, so daß bei der drehgesicherten Spindel 23 über den Riegel 61 eine Längsbewegung der Spindel 23 erfolgt. Beim Anschlag der Auf satzspindel 23 löst sich die Drehkupplungssperre, d.h. die Auf satzmutter 24 dreht die beiden Spindeln, so daß die drehgesi cherte Korbmutter 22 den Korb 20 weiter nach unten bis zum An schlag bewegt. Dadurch wird die Zentralstange 52 angehoben. Die Ausklinkhülse 53 wird nach oben geschoben und drückt die Klin ken 51 nach innen, so daß die Verbindung zum Korb 22 gelöst wird. Durch Umdrehen der Drehrichtung des Aufsatzmutterantrie bes 63 führt die Korbmutter 22 wieder nach oben. Bei wieder eingeschalteter Drehkupplungssperre führt der Aufsatzmutteran trieb 63 die Spindeln ohne Drehung wieder nach oben. Der volle Korb 20 bleibt mit seinen Elementen im Lager. Der nunmehr leere Transportbehälter 37 steht nach Abnahme des Hubaufsatzes 26 für eine erneute Bestückung mit Brennelementen zur Verfügung, nach dem er mit seinen Deckeln wieder geschlossen, dem Fahrgerüst 13 entnommen und in ein Kernkraftwerk zurückgebracht worden ist.The interaction of the two spindles 21 and 23 for the downward movement of the fuel assembly 20 in the stationary container 1 can be briefly described as follows:
The top nut drive 63 rotates the top nut 24 so that in the case of the non-rotatable spindle 23, a longitudinal movement of the spindle 23 takes place via the bolt 61 . When the spindle 23 stops, the rotary coupling lock is released, ie the nut 24 turns the two spindles, so that the torsion nut 22 moves the basket 20 further down until it hits. As a result, the central rod 52 is raised. The release sleeve 53 is pushed upward and presses the clinch 51 inwards, so that the connection to the basket 22 is released. By reversing the direction of rotation of the top nut drive bes 63 , the cage nut 22 leads up again. When the rotary coupling lock is switched on again, the top nut drive 63 drives the spindles back up without rotation. The full basket 20 remains with its elements in the warehouse. After the lifting attachment 26 has been removed, the now empty transport container 37 is available for re-loading with fuel elements, after which it has been closed again with its lids, removed from the mobile scaffold 13 and returned to a nuclear power plant.

Die bereits erwähnte, für den Übergabevorgang vom Transportbe hälter 37 zum Stationärbehälter 1 ganz wesentliche Umladema schine 15 ist in den Fig. 7 bis 10 näher dargestellt. Sie ent hält den Fahrschlitten 18, dessen rechte Endstellung mit einer gedachten Verbindungslinie zwischen Transportbehälter 37 und Stationärbehälter 1 fluchtet. In der linken Endlage im Umlade maschinenerker 11 dagegen ist der Behälterdurchgang völlig frei. Der Schlitten 18 trägt nur angedeutet die Hubeinrichtung 36 für die Umlademaschinendeckel 29 und 30, welche die Umlade maschine 15 im Ruhezustand dicht abschließen. Diese Deckel wie derum besitzen Greifer 31 und 32 für die entsprechenden Trans portbehälter und Stationärbehälter-Innendeckel 28 und 3. Alle Schlittenantriebe sind so gebaut, daß sie von der Erkerseite 11 notfalls von außen mit geraden, stangenartigen Werkzeugen durch die entsprechend durchbrochene und abgedichtete Umlademaschinen wand hindurch erreichbar und bedienbar sind. Der Anschluß der Umlademaschine 15 an den Transportbehälter 37 und den Stationär behälter 1 erfolgt über die Dichtflansche 16 und 17. Dazu sind der Transportbehälter 37 und der Flansch 16 miteinander ver schraubt (16a). Um das große Transportbehältergewicht abzustüt zen und die entsprechende Verbindung besser zugänglich zu ha ben, wird die Umlademaschine 15 nicht am Stationärbehälter 1 direkt angeflanscht sondern am oberen Silorand 34. Dadurch werden eine entsprechende Zentrierung - wie dargestellt - und eine im Bereich mehrerer Millimeter elastische Dichtung 35 er forderlich, was insbesondere aus der Fig. 10 ersichtlich ist, die einen vergrößerten Ausschnitt der Umlademaschine 15 zeigt.The already mentioned, for the transfer process from the transport container 37 to the stationary container 1 very important Umladema machine 15 is shown in FIGS . 7 to 10 in more detail. It holds ent the carriage 18 , the right end position is aligned with an imaginary connecting line between the transport container 37 and stationary container 1 . In the left end position in the reloading machine oriel 11, however, the container passage is completely free. The carriage 18 carries only indicated the lifting device 36 for the reloading machine cover 29 and 30 , which close the reloading machine 15 tightly in the idle state. These lids in turn have grippers 31 and 32 for the corresponding trans port containers and stationary container inner lids 28 and 3 . All carriage drives are built in such a way that they can be reached and operated from the bay side 11, if necessary, from the outside using straight, rod-like tools through the appropriately perforated and sealed transfer machines. The connection of the transfer machine 15 to the transport container 37 and the stationary container 1 takes place via the sealing flanges 16 and 17th For this purpose, the transport container 37 and the flange 16 are screwed together ( 16 a). In order to support the large weight of the transport container and to make the corresponding connection more accessible, the transfer machine 15 is not flanged directly onto the stationary container 1 but at the upper edge of the silo 34 . As a result, a corresponding centering - as shown - and a seal 35 that is elastic in the range of several millimeters, which is particularly evident from FIG. 10, which shows an enlarged section of the transfer machine 15 .

Die Funktion der Umlademaschine 15 in Verbindung mit dem Über gabevorgang der Brennelemente läßt sich kurz folgendermaßen be schreiben:
Nach dem dichten Verbinden der Umlademaschine 15 mit dem Sta tionärbehälter 1 bzw. Silo 5 und dem Transportbehälter 37 er fassen die Deckelgreifer 31 und 32 die entsprechenden Innen deckel 3 und 28 des Stationärbehälters 1 und des Transport behälters 37. Zusammen mit den die Umlademaschineflanschen im Ruhestand abdichtenden Deckeln 29 und 30 werden sie nun an den Schlitten 18 herangezogen (siehe die Fig. 8 und 9), in denen die Lage dieser Einrichtung schematisch dargestellt ist. Nunmehr fährt der Schlitten 18 mit den Deckeln nach links und macht den Verbindungsraum zwischen dem Stationärbehälter 1 und dem Trans portbehälter 37 frei, so daß der Brennelementekorb 20 mit den Brennelementen 19 vom Transportbehälter 37 zum Stationärbehäl ter 1 gebracht werden kann, oder umgekehrt. Nach dem Rückholen der Korbspindel in den Transportbehälter 37 werden durch Schlit tenbewegung in umgekehrter Richtung und Anheben bzw. Absenken der Innendeckel diese wieder eingesetzt und gleichzeitig die Umlademaschine 15 mit ihren eigenen Deckeln 29 und 30 dicht abgeschlossen.The function of the reloading machine 15 in connection with the transfer process of the fuel assemblies can be briefly described as follows:
After the tight connection of the transfer machine 15 with the sta tionary container 1 or silo 5 and the transport container 37 he grasp the cover grippers 31 and 32, the corresponding inner cover 3 and 28 of the stationary container 1 and the transport container 37th Together with the covers 29 and 30 which seal the transfer machine flanges in retirement, they are now used on the carriage 18 (see FIGS. 8 and 9), in which the position of this device is shown schematically. Now the carriage 18 moves with the lids to the left and makes the connection space between the stationary container 1 and the trans port container 37 free, so that the fuel basket 20 with the fuel elements 19 can be brought from the transport container 37 to the stationary container 1 , or vice versa. After returning the basket spindle into the transport container 37 , these are reinserted by sliding movement in the opposite direction and raising or lowering the inner cover, and at the same time the transfer machine 15 with its own covers 29 and 30 is sealed off.

Das Deckhubwerk 36 besteht beispielsweise aus je zwei Zahn stangen 38 und 39, die mit einem Zahnrad oder Ritzel 40 zusam menwirken. Je eine der Zahnstangen gehört zum oberen und unte ren Umlademaschinendeckel 30 und 39. Auf diese Weise entsteht bei gleichem Gesamtdeckelgewicht oben und unten ein voller Mo mentenausgleich am Ritzel 40. Wird dieses angetrieben, so hat der Antrieb trotz beliebig schwerer Deckel, beispielweise ei nige Tonnen, nur die Reibungskräfte zu überwinden. Nach Fig. 9 hat dieses hier skizzierte Hubwerk insgesamt drei Zahnstangen paare. Sie sind außerhalb des Umfanges der Umlademaschinendec kel 29 und 30 angeordnet.The deck hoist 36 consists, for example, of two toothed rods 38 and 39 , which interact with a gear or pinion 40 . One of the racks belongs to the upper and lower reloading machine covers 30 and 39 . In this way, a full torque compensation is created on the pinion 40 with the same total lid weight at the top and bottom. If this is driven, the drive only has to overcome the frictional forces despite the cover being of any weight, for example a few tons. According to FIG. 9, this lifting mechanism sketched here has a total of three toothed racks. They are arranged outside the scope of Umlademaschinendec angle 29 and 30 .

Die Umlademaschinedeckel 29 und 30 tragen auf den Außenseiten nahe dem Außenrand relative große, aufblasbare Vitonschläuche 41 und 42. Diese haben die Aufgabe, den Transportbehälter-In nendeckel 28 vor dem Greifen und Entriegeln zu entlasten und außerdem den Stationärbehälter-Innendeckel 3, der mit großem Greiferspiel gefaßt werden muß, zu stabilisieren.The transfer machine covers 29 and 30 carry relatively large, inflatable Viton hoses 41 and 42 on the outer sides near the outer edge. These have the task of relieving the transport container-in lid 28 before gripping and unlocking and also to stabilize the stationary container inner lid 3 , which must be gripped with a large gripper clearance.

Der obere Deckelgreifer 32 besteht, wie der untere (31) auch, aus einem 90°-Bajonett mit selbsthemmendem Antrieb 43, z.B. ei ner Schnecke (siehe insbesondere Fig. 10). Eine Art Zahnritzel 44 am oberen Ende von 32 greift in den Transportbehälter-Innen deckel 28 ein und wirkt mit den Ausnehmungen von drei Riegelbol zen 45 zusammen, und zwar derart, daß bei eingerastetem Bajo nett 32, also gegriffenem Deckel, die Riegelstange 45 zurückge zogen, also außer Eingriff sind. Diese Riegel sind notwendig, damit der schwere Transportbehälter-Innendeckel 28 nicht herun terfällt, nachdem die entsprechenden Deckelschrauben vorher entfernt wurden.The upper lid gripper 32 , like the lower one ( 31 ), consists of a 90 ° bayonet with self-locking drive 43 , for example a screw (see in particular Fig. 10). A kind of pinion 44 at the upper end of 32 engages in the inner container 28 and acts with the recesses of three Riegelbol zen 45 together, in such a way that when the bayono engages 32 , the gripped lid, the locking bar 45 is retracted are out of engagement. These bolts are necessary so that the heavy transport container inner cover 28 does not fall down after the corresponding cover screws have been removed beforehand.

Aus Fig. 10 ist weiter zu ersehen, daß die Umlademaschine 15 am oberen Silorand bei 34 abgestützt und mit dem Silo 5 und somit dem Stationärbehälter 1 verschraubt ist. Der konische Stützkra gen hat dabei Durchgangslöcher 46 für die Kühlluft. Da der nor male Kühlluftspalt 47 längs des Stationärbehälters 1 über die nach oben durchtretende Strahlung ein Hantieren am oberen Sta tionärbehälter-Rand zum Abnehmen von Außen- und Innendeckelver schraubung erschweren würde, wird nach dem Abheben des Silo deckels 6 ein metallischer Abschirmring 48 für die Zeit des Einsatzes der Umlademaschine 15 eingesetzt. Damit aber dadurch die Kühlluftströmung nicht unterbunden wird, sind Umgehungska näle 49 im Silobeton vorgesehen.From Fig. 10 it can also be seen that the transfer machine 15 is supported on the upper edge of the silo at 34 and screwed to the silo 5 and thus the stationary container 1 . The conical Stützkra gene has through holes 46 for the cooling air. Since the normal cooling air gap 47 along the stationary container 1 would make handling of the upper stationary container edge for removing external and internal cover screwing more difficult due to the radiation passing through, a metallic shielding ring 48 for the time after lifting the silo cover 6 the use of the reloading machine 15 . But so that the cooling air flow is not prevented, Umgehungska channels 49 are provided in the silo concrete.

Abschließend sei erwähnt, daß die Brennelement-Transportbehälter normalerweise mit Helium-Gas gefüllt sind. Es ist daher zweck mäßig, auch diese gesamte Übergabeanordnung mit Helium-Gas zu füllen bzw. an einen provisorischen Helium-Kreislauf, der in bekannter Weise Vorratsflaschen, Ventile, Pumpen und Filter ent hält, anzuschließen. Da der Transportbehälter mit mehr oder we niger Unterdruck versehen ist, sollten solche Druckverhältnisse auch beim Umladen selbst eingehalten werden.Finally, it should be mentioned that the fuel transport container are usually filled with helium gas. It is therefore appropriate moderate, this entire transfer arrangement with helium gas too fill or to a provisional helium circuit, which in known way ent bottles, valves, pumps and filters keeps connecting. Since the transport container with more or we If there is less vacuum, such pressure ratios should also be observed when reloading.

Claims

1. A method for the transfer of closed in radioactive material, in particular from abbrann th fuel elements in cooled by outside air containers that are stationary in concrete silos, characterized in that the content of a transport container ( 37 ), in a known manner is held in an inner basket of the same ( 20 ), with the exclusion of air in one work step in the vertical direction in a stationary container ( 1 ) having the same inner dimensions with the aid of a multi-part spindle ( 20 ) which can be brought into engagement with 21 , 23 ) is transferred, with the mutually facing inner cap of the stationary container ( 1 ) and transport container ( 37 ) being removed simultaneously with the aid of a transfer machine ( 15 ) inserted between the two containers and within the same in a bay-like space ( 11 ). be stored laterally.

2. The method according to claim 1, characterized in that the respective transport container ( 37 ) with the help of a rail-guided portal crane-like Fahrgerü stes ( 13 ) is taken approximately in a focus and on a previously placed on the stationary container and connected to this transfer machine ( 15 ) is discontinued.

3. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the transport container ( 37 ) contains a basket ( 20 ) which can be moved by means of a central spindle ( 21 ) for receiving and holding the fuel elements ( 19 ) and this basket ( 20 ) is releasably connected via latching pawls ( 51 ) to a cage nut ( 22 ) which is held against rotation.

4. Device according to claim 3, characterized in that the basket spindle ( 21 ) protrudes from the upper bottom ( 37 a) of the vertical transport container ( 37 ) and with a drive means and an attachment spindle ( 23 ) containing lifting attachment ( 26 ) via a non-rotating Coupling ( 25 ) is connectable.

5. Device according to claim 3 and 4, characterized in that the basket spindle ( 21 ) and the top spindle ( 23 ) have a central through hole in which a central rod ( 52 , 56 ) composed at the level of the coupling ( 25 ) for the actuation of the pawls ( 51 ) is stored ge.

6. Device according to claims 1 to 5, characterized in that the transfer machine ( 15 ) consists of a steel chamber, each with an upper and lower, the inner diameter of the transport container ( 37 ) corresponding opening, which with sealing caps ( 29 , 30 ) are provided, which can be pulled in opposite directions with the aid of a lifting mechanism ( 36 ) into the interior of the transfer machine ( 15 ) and then laterally parked with the help of a slide ( 18 ) in a bay-like space ( 11 ).

7. Device according to claim 6, characterized in that the lifting mechanism ( 36 ) is mounted on a laterally extendable carriage ( 18 ) which also has gripping devices ( 32 ) for unlocking the holder of the inner cover ( 28 , 3 ) from the transport container ( 37 ) and Stationärbe container ( 1 ) is provided and the common transport of the same together with the reloading machine lids ( 29 , 30 ) in the erkerar term space ( 11 ).