DE4023163C2 - Trockenstation sowie Einrichtung zur Behandlung von flüssigen radioaktiven Abfällen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Trockenstation sowie eine Einrichtung zur Behandlung von flüssigen radioaktiven Abfällen, die in einen Behälter ein­ gefüllt und dort zur Trocknung beheizt werden, gemäß dem Ober­ begriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2.

Eine Trockenstation sowie eine Einrichtung der genannten Art ist aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 65 510 bekannt. Bei dieser Einrichtung ist zusätzlich zu einer Heizeinrichtung für den Behälter noch eine an einem Hubstempel angeordnete Zusatzheizung vorgesehen.

Eine weitere Einrichtung zur Behandlung radioaktiver Abfälle ist zum Beispiel aus der deutschen Offenlegungsschrift 32 00 331 bekannt. Die Ausbil­ dung der elektrischen Beheizungseinrichtungen ist dort jedoch völlig offengelassen. Ebenso bleibt der Transport der Behäl­ ter in der schematischen Darstellung unberücksichtigt. Aus der DE-34 32 103 A1 ist eine Einrichtung zur Behandlung von radioaktiven Abfällen mit einer Heizeinrich­ tung bekannt, die durch eine elektrische Außenheizung in der Art einer Zusatzheizung ergänzt ist. Die Außenheizung ist dabei am Behälter für die zu trocknenden Abfälle angebracht. Gerade im Transport der Behälter liegt das Problem, von dem die Erfindung ausgeht. Im Hinblick auf die Strahlenbelastung soll die Handhabung des Behälters besonders einfach sein, ohne daß der Aufwand für die Einrichtung zu groß wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Trockenstation sowie eine Ein­ richtung der obengenannten Art anzugeben, die eine besonders einfache Handhabung ermöglicht, wobei die zur Handhabung erforderlichen Arbeitsgänge besonders gering gehalten werden sollen.

Bezüglich der Trockenstation wird diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Trockenstation mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bezüglich der Einrichtung wird die genannte Aufgabe gelöst durch die Einrichtung mit den Merk­ malen des Anspruchs 2.

Bei der Einrichtung der obengenannten Art ist die Zusatzheizung Teil einer Palette, welche den Behälter zum Transport durch ein Flurfahrzeug aufnimmt. Die Palette besteht dabei bevorzugt aus Metall. Insbesondere wird hierbei ein Abschirmbehälter oder Endlagerbehälter verwendet.

Die Zusatzheizung der Palette ist für den Boden des Behälters vorgesehen, während eine Standard-Heizung mit einem beweglichen Heizmantel an der Seitenwand des Behälters anlegbar ist. Dabei umfaßt der Heizmantel zwei in einer hori­ zontalen Ebene schwenkbare Schalen, so daß ein leichtes An­ legen des Heizmantels möglich ist. Dies gilt besonders für den Fall, die Schalen in einer Trockenstation so angebracht sind, daß die Palette zwischen die auseinandergeschwenkten Schalen paßt. Sie kann dann mit dem Flurfahrzeug direkt an die richtige Stelle gebracht werden.

Mit der Erfindung gelingt die Einsparung eines Arbeitsganges. Es entfällt mindestens das sonst notwendige Be- und Entladen einer Transporteinrichtung an einer zur Beheizung vorgesehe­ nen Stelle. Darüber hinaus läßt sich die Erfindung in viel­ fältiger Weise vorteilhaft weiterbilden, wie noch näher er­ läutert wird.

Als Flurfahrzeug wird beispielsweise ein Luftfilmtransporter verwendet. Dies ist bekanntlich ein Fahrzeug, das auf einer Luftschicht über den Boden gleitet. Es kann mit einem druck­ luftbetätigten Reibrad auf dem Boden Verfahren und damit all­ seitig bewegt werden. Es gestattet daher das Manövrieren auf engstem Raum. Vorzugsweise wird der Luftfilmtransporter mit fremderzeugter Druckluft betrieben. Die Druckluft wird dann über einen Schlauch zugeführt, der so flexibel ist, daß die Beweglichkeit nicht beeinträchtigt wird. Weiter kann der Luftfilmtransporter ein Bedienungspaneel aufweisen, damit eine einfache Steuerung vor Ort möglich ist. Stattdessen kann auch ein elektrisches Fahrzeug, zum Beispiel auch ein schie­ nengebundenes Fahrzeug, eingesetzt werden.

Die Heizung wird durch eine ortsfeste Installation Teil einer Trockenstation. An dieser können zwei mit zugehörigen Palet­ ten benachbart angeordnet und mit dem gleichen Flurfahrzeug bedient werden. Man erhält so mit geringem Aufwand eine große Bearbeitungskapazität.

Die Trockenstation kann einen Fülladapter aufweisen, der in den Deckel des Behälters einsetzbar ist, um noch einen Transportvorgang einzusparen. Dabei ist es günstig, wenn der Fülladapter ein Zulaufrohr, eine Füllstandsmeßeinrichtung und eine Absaugvorrichtung für Brüden umfaßt, weil dann die wesentlichen, für einen Trockenvorgang notwendigen Funktionen zusammengefaßt sind. Das Trocknen kann mit einem einzigen Anschlußvorgang vorbereitet werden.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß zum Verschließen des Behälters ein Stellantrieb für den Transport von Deckeln oder Deckelteilen vorgesehen ist, und daß dem Stell­ antrieb eine motorisch betätigte Schraubeinrichtung zugeordnet ist. Es empfiehlt sich dabei, den Stellantrieb und die Schraub­ einrichtung mit der gleichen Antriebsenergie, vorzugsweise mit Druckluft, zu betätigen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Die einzige Figur zeigt in einer vereinfachten Darstellung eine Einrichtung nach der Erfin­ dung in einer Seitenansicht.

Die Einrichtung 1 dient zur Infaßtrocknung von flüssigen radio­ aktiven Abfällen, wie sie zum Beispiel in einem Kernkraftwerk mit einem Druck- oder Siedewasserreaktor anfallen. Es handelt sich vor allem um Rückstände aus dem System zur Behandlung ra­ dioaktiver Abwässer, nämlich um sogenannte Verdampferkonzen­ trate, welche hauptsächlich aus wasserlöslichen Salzen, zum Beispiel Borsäuresalzen, bestehen. Es kann sich auch um Suspen­ sionen sowie um Aufschwemmungen von Filterharzen oder derglei­ chen handeln.

Die Einrichtung 1 umfaßt zum Beispiel zwei Trockenstationen 2 und 3, die in einem nur stellenweise angedeuteten Gebäude be­ nachbart angeordnet sind und jeweils einen Fülladapter 5 und eine Heizung 6 aufweisen. Sie werden mit gleichartigen Fässern oder Abschirmbehältern 8 beschickt, die auf Transportpaletten 9 sitzen. Zu der Einrichtung 1 gehört zum Beispiel mindestens ein Luftfilmtransporter 10, der für den Transport der Paletten 9 verwendet wird. Stattdessen kann auch eine andere Transportein­ richtung verwendet werden, zum Beispiel eine elektrisch betrie­ bene Einrichtung, beispielsweise auch ein schienengebundenes Fahrzeug.

Der Luftfilmtransporter 10 besitzt einen Grundkörper 12 mit ei­ ner horizontalen Ladefläche 13. Um den Rand der Unterseite 14 des Grundkörpers 12 erstreckt sich ein ringförmiger Schlauch 15, der mit dem Gebäudeboden 16 mindestens ein Luftkissen oder eine Luftkammer 17 begrenzt. Wird die Luftkammer 17 von einem Druck­ luftanschluß 18 aus mit fremderzeugter Druckluft gefüllt, die durch einen Pfeil 19 angedeutet ist, so wird der Grundkörper 12 angehoben. Er ist dann mit einem Reibrad 20, das mit dem Boden 16 in Kontakt ist und von einem nicht dargestellten Druckluft­ motor betätigt wird, nach allen Seiten leicht zu bewegen. Über das Reibrad 20 kann der Luftfilmtransporter 10 auch sicher ab­ gebremst werden.

Der Druckluftanschluß 18 führt in ein Bedienungspaneel 22, das entweder an der einen Stirnseite auf dem Grundkörper 12 sitzt oder mit verlängerten Schläuchen als Paneel zur Fernbedienung ausgeführt ist. Mit schematisiert angedeuteten Handgriffen 23 und Schaltern 24 des Bedienungspaneels 22 wird zum Beispiel der Antrieb des Reibrades 20 einschließlich der Richtungsverstellung gesteuert. Weiter wird damit der Druck in der Luftkammer 17 und/oder in dem Schlauch 15 eingestellt. Auf diese Weise wird die Höhe der Ladefläche 13 zum Aufnehmen und Absetzen der Pa­ letten 9 reguliert.

Jede Transportpalette 9 besteht bevorzugt aus Metall. Sie kann zum Beispiel als Gußstück aus Leichtmetall oder Eisen herge­ stellt sein. Sie kann auch als Schweißkonstruktion aus Stahl­ blechen gefertigt sein. Sie bildet mit ihren Füßen 26, die an beiden Seiten des Palettenbodens 27 sitzen, einen Zwischenraum 28. In diesen kann der Luftfilmtransporter 10 mit seinem Grund­ körper 12 einfahren. Die Oberseite 29 jeder Palette 9, auf der der zugehörige Abschirmbehälter 8 aufsitzt, wird von einer Zu­ satzheizung 30 gebildet. Beim Ausführungsbeispiel ist eine elektrische Zusatzheizung 30 angedeutet. Es könnte zum Beispiel aber auch Dampf als Heizenergie verwendet werden.

Der Abschirmbehälter 8 besteht vorzugsweise aus Gußeisen. Er ist einstückig ausgeführt und besitzt einen Boden 32 und eine vorzugsweise zylindrische, relativ dicke Seitenwand 33 der Wandstärke w von zum Beispiel w = 150 oder 200 mm. Diese Wand­ stärke w reicht für eine ausreichende Abschirmung gegen Austritt radioaktiver Strahlung aus. Es kann sich um einen zugelassenen Endlagerbehälter horizontaler Bauart und Dimensionierung han­ deln. An der Seitenwand 33 liegt die elektrische Heizung 6 auf, wenn ihre beiden Schalen 35 und 36, die in einer horizontalen Ebene schwenkbar an der betreffenden Trockenstation 2 oder 3 befestigt sind, zu einem den Abschirmbehälter 8 weitgehend um­ schließenden Heizmantel 37 zusammengeklappt sind. In der Öff­ nungsstellung ist der Abstand zwischen den Schalen 35 und 36 größer als der Außendurchmesser des Abschirmbehälters 8 und die Breite der Palette 9, so daß der Abschirmbehälter 8 mit der Palette 9 dazwischen paßt und direkt eingefahren werden kann. Bevorzugt ist eine elektrische Widerstandsheizung 6 vorgesehen. Es könnte sich auch um eine IR-Heizung handeln.

Der Deckel 40 des Abschirmbehälters 8 kann ebenfalls bevorzugt aus Gußeisen bestehen. Er ist im Betrieb auf dem Abschirmbehäl­ ter 8 befestigt. Er besitzt eine zentrische Öffnung 41 mit ei­ nem Kreisquerschnitt, dessen Durchmesser d einen geringen Bruch­ teil (zum Beispiel ein Zehntel) des Innendurchmessers D = H - 2w des Abschirmbehälters 8 beträgt. In die Öffnung 41 ragt mit pas­ sendem Querschnitt der Fülladapter 5. Er sitzt mit einem Flansch 43 in einem passenden Rücksprung 43R auf dem Deckel 40 auf.

Der Fülladapter 5 besitzt als äußeres Gehäuse 4 ein Rohr 44 mit vertikaler Achse, das an seinem oberen Ende mit einem Verschluß­ deckel 45 verschlossen und zum Beispiel an einem Druckluftan­ trieb 46 in vertikaler Richtung verstellbar befestigt ist. Der Druckluftantrieb 46 ist jeweils der Trockenstation 2 oder 3 zu­ geordnet und zum Beispiel an der Gebäudedecke oder einer Bühne 47 befestigt. Anstelle des Druckluftantriebs 46 kann auch ein elektrischer Antrieb mit Hubspindel verwendet werden.

Das Rohr 44 ist der erste Teil einer Absaugvorrichtung für die beim Trocknen und Eindicken entstehenden Dämpfe oder Brüden, die über einen seitlichen Anschluß 48 mit einer Schlauchverbin­ dung 49 zu einem nicht dargestellten Kondensator abgezogen wer­ den. Dem Anschluß 48 liegt ein Anschluß 50 schräg gegenüber, an dem ein Schlauch 51 als Teil einer Beschickungsleitung befestigt ist. Die Leitung 51 dient zum einen zum gesteuerten Belüften des Abschirmbehälters 8 beim Trocknen des Behälterinhalts, das heißt des radioaktiven Abfalls 52. Zum anderen werden über die Beschickungsleitung 51 die zu trocknenden flüssigen radioakti­ ven Abfälle 52 zugeführt, die dann durch ein bevorzugt in der Mitte des Rohres 44 verlaufendes Zulaufrohr 53 ohne Berührung mit der Innenwand des Gehäuses 4 in den Abschirmbehälter 8 ge­ langen.

Beim, über oder unter dem Anschluß 50 ist ein weiterer Anschluß 55 mit einem Schlauch 56 am Gehäuse 4 vorgesehen, der zu einer nicht dargestellten Druckluftquelle führt. Mit der Druckluft wird eine Füllstandsmeßeinrichtung 57 im Fülladapter 5 beauf­ schlagt, die nach dem Staudruckmeßprinzip arbeitet. Gemessen wird nur beim Befüllen des Abschirmbehälters 8. Beim Trocknen wird ein Unterdruck von zum Beispiel 0,2 bar absolut durch die Absaugvorrichtung 44, 48, 49 erzeugt. Die Meßstandseinrichtung 57 kann zum Beispiel eine Vibrationssonde umfassen, die zur Maximum-Abschaltung dient.

Der Abschirmbehälter 8 wird stufenweise gefüllt oder nachge­ füllt. Bei vollständiger Füllung wird, wenn der Inhalt 52 ge­ trocknet ist, der Fülladapter 5 vom Deckel 40 nach oben abge­ hoben, so daß der Abschirmbehälter 8 mit dem Luftfilmtranspor­ ter 10 zu einem Manipulator oder einer Verschließstation 60 gebracht werden kann. Die Verschließstation 60 umfaßt einen Stopfenaufleger 61 und einen Schrauber 62, die nebeneinander an der Gebäudedecke oder Bühne 47 befestigt sind. Sie werden beide beispielsweise durch Druckluft betätigt, wie durch die Pfeile 63, 64 und 65 angedeutet ist. Stattdessen kann auch ein elek­ trischer Antrieb verwendet werden. Der Stopfenaufleger 61 führt mit einem Kolbenantrieb eine vertikale Bewegung aus, mit der ein an einem Hebeteil 57a lösbar befestigter Stopfen 67b in die Öffnung 41 des Deckels 40 eingesetzt wird; dieser Stopfen 67b hat im Schnitt eine T-Form. Dort wird der Stopfen 67 mit Hilfe des Schraubers 62 befestigt, so daß ein endlagerfähiges Gebinde gebildet wird, das dann mit dem Luftfilmtransporter 10 zu einer (nicht dargestellten) Übergabestation gebracht wird. Von dort erfolgt der Abtransport zu einem Zwischen- oder Endlager.

Mit dem Stopfenaufleger 61 läßt sich auch zu Beginn des Einfüll­ vorgangs der Stopfen 67b aus der Öffnung 41 des Deckels 40 ent­ fernen. Der Stopfen 67b ist dort so eingeschraubt oder einge­ legt, daß er oben und unten glatt mit der Oberfläche abschließt. Der Fülladapter 5 kann konstruktiv mit dem Aufleger 61 und/oder dem Schrauber 62 zusammengefaßt sein.

Das Ausführungsbeispiel zeigt, daß die Erfindung zu einer kompak­ ten Einrichtung 1 führt, mit der in wenigen Arbeitsgängen und mit entsprechend wenig Strahlenbelastung flüssige radioaktive Abfälle endlagerfähig konditioniert werden können. Zusammenfas­ send läßt sich das Ausführungsbeispiel so charakterisieren:

Der Abschirmbehälter 8 wird mit dem Adapter 5 verbunden, der Zulauf, Brüdenabzug und Füllstandsmeßeinrichtung in sich ver­ eint. Die für die Verdampfung benötigte Heizenergie wird über die von außen an den Abschirmbehälter 8 anzulegende elektrische Widerstandsheizung 6 und die Bodenheizung 30 zugeführt, die sich in der Transportpalette 9 befindet. Diese wird samt Ab­ schirmbehälter 8 zum Beispiel schienenunabhängig mittels des Luftfilmtransporters 10 verfahren. Für den Aufbau des Luftfilms sowie zum Antrieb des Reibrades 20 ist lediglich ein Druckluft­ anschluß 18 erforderlich. Das zugehörige Bedienungspaneel 22 ist transportabel. Abfüll-, Verschließ- und Übergabepositionen lassen sich so auf einfache Weise erreichen.

Claims (11)

1. Trockenstation (2, 3) zur Behandlung von flüssigen radioaktiven Abfällen (52), die in einen Behälter (8) eingefüllt und dort zur Trocknung mittels einer Heizung (6) und mittels einer Zu­ satzheizung (30) für die Heizung des Bodens (32) des Be­ hälters (8) beheizt werden, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zusatzheizung (30) Teil einer Transport-Pa­ lette (9) ist, und die Heizung (6) mit einem beweglichen Heizmantel (37) an der Seitenwand (33) des Behäl­ ters (8) auflegbar ist, wobei der Heizmantel (37) zwei in einer horizontalen Ebene bewegbare Schalen (35, 36) umfaßt, die in der Trockenstation (2, 3) so angebracht sind, daß die Palette (9) zwischen die auseinandergeschwenkten Schalen (35, 36) paßt.

2. Einrichtung (1) zur Behandlung von flüssigen radioaktiven Abfällen (52), mit einer Anzahl von Trockenstationen (2, 3), von denen jede jeweils einen Fülladapter (5) aufweist, mit einer Verschließstation für einen Behälter (8) und mit einem Flurfahrzeug (10), wobei die Abfälle (52) in den Behälter (8) eingefüllt und dort zur Trocknung mittels einer Heizung (6) und mittels einer Zu­ satzheizung (30) für die Heizung des Bodens (32) des Be­ hälters (8) beheizt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzheizung (30) Teil einer Transportpa­ lette (9) ist, welche den Behälter (8) zum Transport durch das Flurfahrzeug (10) aufnimmt, und die Heizung (6) mit einem beweglichen Heizmantel (37) an der Seitenwand (33) des Behäl­ ters (8) auflegbar ist, und wobei der Heizmantel (37) zwei in einer horizontalen Ebene bewegbare Schalen (35, 36) umfaßt, die in der Trockenstation (2, 3) so angebracht sind, daß die Palette (9) zwischen die auseinandergeschwenkten Schalen (35, 36) paßt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Flur­ fahrzeug ein Luftfilmtransporter (10) ist, der mit einem druckluftbetätigten Reibrad (20) auf dem Boden (16) verfahr­ bar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft­ filmtransporter (10) mit fremderzeugter Druckluft (19) be­ treibbar ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luft­ filmtransporter (10) ein Bedienungspaneel (22) aufweist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Trockenstationen (2, 3) mit Paletten (9) benachbart angeord­ net und mit dem gleichen Flurfahrzeug (10) bedienbar sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Fülladapter (5), der oder jeder Trockenstation (2, 3) jeweils auf eine Öffnung im Deckel (40) des Behäl­ ters (8) aufsetzbar ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Füll­ adapter (5) ein Zulaufrohr (53), eine Füllstandsmeßeinrich­ tung (57) und eine Absaugvorrichtung (44, 48, 49) für Brüden umfaßt.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ver­ schließen des als Abschirmbehälter ausgebildeten Behälters (8) ein Antrieb (61) für den Transport von Deckeln oder Deckelteilen (67) vorgesehen ist, und daß dem Antrieb (61) eine motorisch betätigbare Schraub­ einrichtung (62) zugeordnet ist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ trieb (61) und die Schraubeinrichtung (62) mit der gleichen Antriebsenergie, vorzugsweise mit Druckluft, betätigbar sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der An­ trieb (61) ein Stellantrieb ist.