DE3921621A1 - Behaelter zur aufnahme von radioaktiven materialien und verfahren zu dessen ueberwachung - Google Patents
Behaelter zur aufnahme von radioaktiven materialien und verfahren zu dessen ueberwachungInfo
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- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontinuierlichen
Überwachen eines zwischen zwei, radioaktive Materialien aufneh
menden Behälter verschließenden (inneren und äußeren), gegen
über dem Behälterkörper abgedichteten Deckelelementen vorhan
denen Zwischenraums, in dem ein Druck herrscht, der von dem
des Behälterraums und dem der den Behälter umgebenden Atmo
sphäre abweicht, wobei bei einer festlegbaren Druckänderung im
Zwischenraum ein Kontrollgerät aktiviert wird. Ferner bezieht sich
die Erfindung auf einen Behälter zur Aufnahme von radioaktiven
Materialien wie Brennelementen umfassend einen Behälterkörper,
eine von zumindest zwei (ersten und zweiten) Deckelelementen
verschließbare Öffnung zum Be- und Entladen des Behälterinneren
mit den radioaktiven Materialien, wobei der zwischen dem ersten
und dem zweiten Deckelelement vorhandene Zwischenraum mit
einem Gas befüllbar ist, dessen Druck von dem im Behälterraum
und dem den Behälter umgebenden Atmosphärendruck abweicht.
Ein Verfahren der zuvor beschriebenen Art ist z.B. der DE-PS
30 25 795 zu entnehmen. Dabei ist der Druck im Zwischenraum
erheblich höher als der Druck im Behälterraum und der Atmo
sphärendruck. Normalerweise wird der Druck im Zwischenraum auf
einen Wert von in etwa 6 bar eingestellt. Dieser Druck wird
mittels einer nach außen geführten Leitung mittels einer Druck
meßdose überwacht. Bei einem Druckabfall von ca. 3 bar wird ein
Signal ausgelöst, das Anlaß zu einer anschließenden Überprüfung
des Zwischenraums bietet. Dabei wird der Zwischenraum selbst
abgeschnüffelt. Wird dabei Gas aus dem Behälterraum festgestellt,
so weiß man, daß die Dichtungen zwischen dem inneren Deckelele
ment und Behälterkörper versagen, so daß das Deckelsystem mit
einem weiteren Deckel ergänzt wird. Da erkennbar ein recht
hoher Druckabfall erfolgen muß, bevor ein Störsignal auftritt, ist
nur eine geringe Empfindlichkeit gegeben. Es können folglich
nicht sehr schnell kleine Undichtigkeiten festgestellt werden. Um
jedoch eine hohe Sicherheit zu bieten, sollte eine sehr schnelle
Erfassung von möglicherweise auftretenden Undichtigkeiten ge
währleistet sein.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
der eingangs beschriebenen Art so weiterzubilden, daß sehr
schnell ein mögliches Versagen einer Dichtung feststellbar ist,
wobei auch ohne Abschnüffeln relativ schnell eine Aussage vorlie
gen soll, ob die Dichtungen am äußeren oder am inneren Deckel
element versagt haben.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch ge
löst, daß der Druck im Zwischenraum auf einen Wert eingestellt
wird, der beachtlich niedriger als der im Behälterraum und als
der Atmosphärendruck ist. Insbesondere ist vorgesehen, daß der
Druck im Zwischenraum auf einen Wert von 5 bis 50 mbar (50-
500 Pa), vorzugsweise etwa auf 10 mbar (= 100 Pa) eingestellt
wird. Dieser geringe Druck kann problemlos in den Zwischenraum
aufgebaut und viele Jahre gehalten werden, wenn Metalldich
tungen verwendet werden.
In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß bereits dann das Kontroll
gerät aktiviert, also ein Signal abgegeben wird, wenn sich im
Zwischenraum eine Druckänderung von 50-200 mbar (500-2000 Pa),
vorzugsweise von 100-150 mbar (1000-1500 Pa) ergibt.
Dies bedeutet, daß im Vergleich zu einem Überdruck im Zwischen
raum ein viel schnelleres Reagieren erfolgt, so daß infolgedessen
auch ein früheres Feststellen des Versagens einer Dichtung
möglich ist. Da normalerweise der Behälterraum einen Druck von
0,6 bar (6×103 Pa) aufweist, kann folglich auch relativ schnell
eine Aussage gemacht werden, ob die innere oder äußere Dich
tung beschädigt ist. Steigt nämlich der Druck im Zwischenraum
über den des Behälterraums an, so weiß man, daß die äußere
Dichtung fehlerhaft sein muß.
Sofern in den Zwischenraum ein geringer Anteil von radioaktiven
Gasen aus dem Behälterraum einströmen sollte, erfolgt in keiner
Weise eine Gefährdung, da bei Auftreten einer diesbezüglichen
Undichtigkeit ein weiterer Deckel auf den zweiten Deckel gesetzt
wird, so daß die ursprüngliche Sicherheit wieder hergestellt ist.
In Ausgestaltung wird vorgeschlagen, daß die Druckänderung
unmittelbar im Zwischenraum überwacht wird. Folglich können
Fehlerquellen durch Abgleiche auf den Atmosphärendruck, wie es
bei einer Druckmeßdose der Fall ist, nicht auftreten. Auch ist
das verwendete Druckmeßgerät durch den Behälter vollständig
geschützt, so daß äußere mechanische Beanspruchungen nicht zu
Fehlern führen können. Dabei kann die Druckänderung selbst
drahtlos übertragen werden, wodurch sich zusätzliche Bohrungen
im Deckelbereich bzw. Behälterkörper erübrigen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es auch, einen Behälter
der zuvor beschriebenen Art so weiterzubilden, daß mit kon
struktiv einfachen Maßnahmen eine Drucküberwachung im Zwi
schenraum erfolgen kann. Ferner soll die Möglichkeit geschaffen
werden, daß der Behälter sowohl zum Transport als auch zur
Lagerung von radioaktiven Materialien geeignet ist, wobei ein
einfaches Überwachen der Deckelelemente bzw. Verschlußeinrich
tungen gewährleistet werden soll.
Die Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß in dem
Zwischenraum ein den dort herrschenden Druck bestimmendes
Druckmeßgerät angeordnet ist. Dabei kann vorzugsweise das
Druckmeßgerät als Dehnmeßstreifenmanometer, insbesondere als
Dünnfilmsensor ausgebildet sein.
Nach einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Be
hälter zumindest eine vorzugsweise radial oder tangential zum
Innenraum verlaufende, von dem Behälterinneren ausgehende,
behälteraußenseitig mit zwei Verschlußelementen verschließbare
Leitung aufweist, wobei der zwischen diesen gebildete Kontroll
raum mit dem zwischen dem ersten und zweiten Deckel verlaufende
Zwischenraum verbunden ist. Durch diese Maßnahme können beide
Räume mit nur einer Druckmeßeinrichtung überwacht werden, die
ihrerseits in einem der Räume, also im Kontrollraum oder im
Zwischenraum angeordnet sein kann.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung erge
ben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entneh
menden Merkmalen - für sich und/oder in Kombination -, sondern
auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines der Zeichnung zu
entnehmenden bevorzugten Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Transport- und
Lagerbehälters und
Fig. 2 der Transport- und Lagerbehälter gemäß Fig. 1 im
Wartungsfall.
In den Figuren, in denen gleiche Elemente mit gleichen Bezugs
zeichen versehen sind, ist ein Behälter (10) zum Transport von
radioaktiven Materialien dargestellt, der sowohl zum Transport als
auch zum Lagern geeignet ist. Der Behälter (10) besteht aus
einem Behälterkörper (12), der einen Behälterinnenraum (14)
umgibt, der mittels eines ersten inneren Deckels (16) und eines
zweiten äußeren Deckels (18) verschließbar ist, die ihrerseits auf
nicht näher bezeichneten im Behälterkörper (12) ausgebildeten
Bünden aufliegen.
Der Behälterkörper (12) und die Deckel (16) und (18) sind aus
geeigneten strahlenabsorbierenden Materialien wie insbesondere
Schmiedestahl oder Guß wie Stahlguß oder Kugelgraphitguß her
gestellt. Ferner verlaufen sowohl vom Boden- als auch vom Dek
kelbereich des Behälterinneren (14) Leitungen (20) und (22)
radial nach außen, die jeweils mit zwei Verschlußelementen (24)
und (26) bzw. (28) und (30) verschließbar sind. Die Leitungen
(20) und (22) dienen insbesondere dazu, um eine Kontrolle des
Behälterinneren (14) bzw. eine Durchspülung dieses zu ermögli
chen.
Wie die rein schematisch durch ausgefüllte Kreise dargestellten
Dichtungen im Bereich der jeweils zu verschließenden Öffnungen
zeigen, ist zwischen den Deckeln (16) und (18) bzw. zwischen
den Verschlußelementen (24), (26) und (28), (30) jeweils ein
Zwischenraum (32), (34) und (36) ausgebildet, der über rein
schematisch eingezeichnete Überwachungseinrichtungen (38), (40)
und (42) kontrollierbar ist. Die Zwischenräume (32), (34) und
(36) sind erfindungsgemäß mit einem Kontrollgas gefüllt, dessen
Druck erheblich niedriger als der im Behälterinneren (14) und
der Außendruck, also der Atmosphärendruck ist.
Der Druck in dem Kontrollraum (32) bzw. den Zwischenräumen
(34) und (36) weist vorzugsweise einen Wert von 10 mbar auf.
Wird nun eine der Dichtungen undicht, so steigt der Druck an.
Die vorhandenen Überwachungseinrichtungen (38), (40) und (42)
bzw. (56) geben dabei bereits dann ein auf eine Störung hinwei
sendes Signal ab, wenn sich eine Druckveränderung um etwa 100
bis 150 mbar ergibt. Folglich ist eine überaus schnelle Reaktion
auf Fehler gegeben. Hierdurch ist nicht nur den geltenden Vor
schriften Genüge getan, den Behälter so auszubilden, daß festge
stellt werden kann, ob eine Dichtung versagt. Vielmehr kann
auch ohne Abschnüffeln relativ schnell eine Bewertung dahinge
hend erfolgen, ob die inneren Dichtungen schadhaft sind oder die
äußeren. Steigt nämlich der Druck über den in etwa bei 0,6 mbar
liegenden Druck im Innenraum (14) an, so weiß man, daß nur die
Dichtungen im Bereich des äußeren Deckelelementes (18) bzw. den
äußeren Verschlußelementen (26) und (30) fehlerhaft sein können.
Die Drucküberwachung selbst kann unmittelbar in den jeweilig
abgeschlossenen Räumen (32) bzw. (34) und (36), und zwar über
ein rein schematisch dargestelltes Druckmeßgerät (58) erfolgen,
das in einer Auskammerung im äußeren Deckel (18) bzw. im
äußeren Verschlußelement (26) bzw. (30) eingelassen ist. Die
Verbindung zwischen dem z.B. als Dehnmeßstreifen oder Dünn
filmsensor ausgebildeten Meßinstrument kann über eine Leitung
oder gegebenenfalls sogar drahtlos erfolgen.
Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist ein Wartungsfall des Behäl
ters (10) dargestellt. Dies bedeutet, daß zumindest eine der
inneren Dichtungen, also eine zwischen dem inneren Deckel (16)
bzw. den inneren Verschlußelementen (24), (28) und dem Behäl
terkörper (12) verlaufende Dichtung, die beispielhaft mit den Be
zugszeichen (44), (46), (48) versehen sind, beschädigt ist. In
diesem Fall werden der äußere Deckel (18) und die äußeren
Verschlußelemente (26) und (30) mit einem weiteren Verschlußele
ment (50) bzw. (52) und (54) abgedeckt, die ihrerseits gegen
über dem Behälterkörper (12) mit den schematisch eingezeichneten
umlaufenden Dichtungen abgedichtet sind. Der nunmehr zu über
wachende Kontrollraum ist zwischen den Deckeln (18) und (50)
bzw. den Verschlußelementen (26) und (52) und (30) und (54)
ausgebildet. Diese Kontrollräume sind sodann jeweils mit Überwa
chungseinrichtungen zuvor beschriebener Art überwachbar.
Selbstverständlich ist es nicht zwingend erforderlich, daß bei
Beschädigung einer Dichtung einer Öffnung sämtliche Öffnungen
mit jeweils einer zusätzlichen Abdeckung versehen werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die Kontrollräume
(32), (34) und (36) durch nicht dargestellte Leitungen unterein
ander verbunden werden, um mittels einer einzigen Überwa
chungseinrichtung eine Kontrolle zu ermöglichen. Die Verbindung
zwischen den zu kontrollierenden Zwischenräumen erfolgt dabei
über Leitungen, die in geeigneter Form innerhalb des Behälter
körpers bzw. an dessen Außenfläche entlang verlaufen können.
Vorzugsweise ist bei Vorhandensein eines den Behälterkörper
umgebenden Neutronenmoderators ein Verlauf in diesem zu wäh
len.
Claims (9)
1. Verfahren zum kontinuierlichen Überwachen eines zwischen
zwei, radioaktive Materialien aufnehmenden Behälter ver
schließenden (inneren und äußeren), gegenüber dem Behäl
terkörper abgedichteten Deckelelementen vorhandenen Zwi
schenraums, in dem ein Druck herrscht, der von dem des
Behälterraums und dem der den Behälter umgebenden Atmo
sphäre abweicht, wobei bei einer festlegbaren Druckänderung
in dem Zwischenraum ein Kontrollgerät aktiviert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck im Zwischenraum auf einen Wert eingestellt
wird, der beachtlich niedriger als der im Behälterraum und
als der Atmosphärendruck ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck im Zwischenraum auf einen Wert von 5 bis 50 mbar,
vorzugsweise auf 10 mbar eingestellt.
3. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden An
sprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer Druckänderung im Zwischenraum von 50 bis
200 mbar, vorzugsweise 100 bis 150 mbar das Kontrollgerät
aktiviert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck im Zwischenraum unmittelbar im Zwischenraum
überwacht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein von einer Druckänderung erzeugtes Signal drahtlos
aus dem Behälter übertragen wird.
6. Behälter zur Aufnahme von radioaktiven Materialien wie
Brennelementen umfassend einen Behälterkörper und eine von
zumindest zwei (ersten und zweiten) Deckelelementen ver
schließbare Öffnung zum Be- und Entladen des Behälterinne
ren mit den radioaktiven Materialien, wobei der zwischen dem
ersten und dem zweiten Deckelelement vorhandene Zwischen
raum mit einem Gas befüllbar ist, dessen Druck von dem im
Behälterraum und dem den Behälter umgebenden Atmosphä
rendruck abweicht,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck im Zwischenraum erheblich niedriger als der
im Behälterraum und der Atmosphärendruck ist und von
einem im Zwischenraum (32, 34, 36) angeordneten Druckmeß
gerät (58) überwacht ist.
7. Behälter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Druckmeßgerät (58) ein Dehnmeßstreifenmanometer,
insbesondere ein Dünnfilmmeßsensor ist.
8. Behälter nach zumindest Anspruch 6, wobei zusätzlich zu
mindest eine vorzugsweise radial oder tangential von dem
Behälterinneren ausgehende, behälteraußenseitig mit zumin
dest zwei einen Kontrollraum umgebenden Verschlußelementen
verschließbare Leitung vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Druck in dem Kontrollraum erheblich niedriger als
der im Behälterinneren (14) und der Atmosphärendruck ist.
9. Behälter nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Zwischenraum (32) und der Kontrollraum (34, 36)
untereinander verbunden und von einem gemeinsamen Druck
meßgerät (58) überwacht sind.
Priority Applications (3)
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Publications (1)
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DE3921621A1 true DE3921621A1 (de) | 1991-01-03 |
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ID=6384070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19893921621 Withdrawn DE3921621A1 (de) | 1989-05-10 | 1989-06-30 | Behaelter zur aufnahme von radioaktiven materialien und verfahren zu dessen ueberwachung |
Country Status (2)
Country | Link |
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EP (1) | EP0405241A1 (de) |
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