EP0111231B1 - Transport- und/oder Lagerbehälter für wärmeproduzierende radioaktive Stoffe - Google Patents

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EP0111231B1
EP0111231B1 EP83111851A EP83111851A EP0111231B1 EP 0111231 B1 EP0111231 B1 EP 0111231B1 EP 83111851 A EP83111851 A EP 83111851A EP 83111851 A EP83111851 A EP 83111851A EP 0111231 B1 EP0111231 B1 EP 0111231B1
Authority
EP
European Patent Office
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jacket
base body
container
corrosion
anchors
Prior art date
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Expired
Application number
EP83111851A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0111231A1 (de
Inventor
Werner Dipl.-Ing. Botzem
Heinrich Dipl.-Ing. Quillmann
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.)
Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Nukem GmbH
Original Assignee
Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Nukem 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
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Publication of EP0111231A1 publication Critical patent/EP0111231A1/de
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/005—Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • G21F5/008—Containers for fuel elements

Definitions

  • the present invention relates to a repository for heat-producing radioactive materials, consisting of a base body and a gas-tight jacket made of corrosion-resistant material that surrounds this base body at a distance on all sides.
  • radioactive materials e.g. spent fuel from nuclear power plants or waste from plants for reprocessing
  • containers are used in which the radioactive substances are safely enclosed, from which the heat generated can be safely dissipated at any time and which are critically safe.
  • Thick-walled containers are usually used, some of which are lined with stainless steel on the inside. Should the containers be underground, e.g. In disused mines that are to be disposed of, the container walls must be able to absorb the mechanical forces and be corrosion-resistant.
  • a heat-resistant, inexpensive material is used for the base body, which does not have to be corrosion-resistant, since it does not come into contact with corrosive media.
  • the tank is dimensioned so that it can withstand the rock pressure. It does not have to be tight so that the bottom and the lid can be inserted or screwed in.
  • the materials for the base body are e.g. suitable heat-resistant fine-grain steels in question.
  • suitable heat-resistant fine-grain steels in question.
  • concrete containers can also be used as the base body.
  • Corrosion-resistant materials are used for the outer layer or the outer jacket of the containers.
  • high-alloy steels such as Hastelloy, or zirconium or titanium-based steels.
  • the thickness of these sheets is chosen so that it resists the expected corrosion for the duration of the storage and, since the base body is not gas-tight, withstands the internal pressure. This internal pressure builds up after the container has been loaded due to heating by the heat-producing radioactive inventory.
  • the maximum internal pressure that builds up is decisive for the design of the thickness of the outer jacket, i.e. Because of the internal pressure, the corrosion protection jacket must be dimensioned considerably thicker than would be necessary in and of itself for reasons of corrosion protection and tightness. This applies in particular to flat floors and lids, which, given the dimensions to be taken into account, must be disproportionately thicker than the cylindrical shells of the otherwise usual transport and storage containers.
  • the invention was therefore based on the object of creating a repository for heat-producing radioactive materials, consisting of a base body and a gas-tight jacket of corrosion-resistant material which surrounds this base body at a distance on all sides, in which the thickness of the gas-tight jacket is designed only for corrosion resistance, is easy to manufacture and test.
  • the anchors are screwed into the base body on the one hand and welded to the jacket on the other hand.
  • a shielding container 6 there is a final storage container, consisting of a base body 1 with a base 2 and a cover 3 made of an inexpensive metallic material.
  • the repository contains radioactive material 7, for example irradiated fuel elements from nuclear reactors or radioactive waste from reprocessing plants.
  • Base body 1, bottom 2 and cover 3 are surrounded by a gas-tight jacket 4 made of corrosion-resistant metallic material.
  • the jacket 4 is relatively tight on the repository. Therefore, the gap 8 between the jacket 4 and the base body 1 or bottom 2 and cover 3 is very small. It can be filled with helium or another gas to test the tightness of welds in the jacket 4 and in the lid or bottom area.
  • the jacket 4 is connected to the base body 1 including cover and bottom area via anchors 5.
  • the number and distribution of the anchors 5 is adapted to the respective design needs.
  • the anchors 5 are made of the same material as the sheath 4 for reasons of corrosion protection and fix the sheath 4, the thickness of which is dimensioned to save material only with regard to the possibly expected maximum corrosion attack, against bulging with increasing internal pressure, which arises from the heat-producing radioactive inventory.
  • conical anchors 9 - Fig. 11 - can be used or bolt-shaped Anchor 10 - Fig. 111 -, which are provided with one or more paragraphs.
  • such anchors 9, 10 penetrate the base body 1. It is therefore particularly advantageous if the anchors are screwed into the base body 1 as screw anchors 11 - FIG. IV - since in this way the base body 1 does not have to be drilled through.
  • the anchors 5 are inserted into the base body from the outside in the manner of an expansion dowel or a bayonet holder.
  • the corrosion-resistant jacket 4 is fastened to the anchors 5 thus let into the base body 1, for example by soldering or riveting. It has been found that welding the armature 5 to the jacket 4 is particularly favorable.
  • the outside of the anchor can either be flush with the outer surface of the jacket or it can be set back. If necessary, it is also possible to screw anchor 5 and jacket 4 together.
  • the present invention it is surprisingly possible to minimize the thickness of the corrosion jacket in terms of material and costs, also under the aspect of an internal pressure building up, based on the actual requirements.
  • the assembly of the anchors and the jacket on the anchors is simple, metallic connection problems do not exist with a suitable choice of the metal combinations.
  • all weld seams or other types of connection can be checked perfectly.

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Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Endlagerbehälter für Wärme produzierende radioaktive Stoffe, bestehend aus einem Grundkörper und einem diesen Grundkörper in einem Abstand allseitig umschließenden gasdichten Mantel aus korrosionsfestem Material.
  • Für die Endlagerung Wärme produzierender radioaktive Stoffe, wie z.B. abgebrannte Brennelemente aus Kernkraftwerken oder Abfälle aus Anlagen zur Wiederaufarbeitung
  • abgebrannter Brennelemente, werden Behälter verwendet, in denen die radioaktiven Stoffe sicher eingeschlossen sind, aus denen die erzeugte Wärme jederzeit sicher abgeführt werden kann und die kritisch sicher sind.
  • Üblicherweise werden dickwandige Behälter benutzt, die zum Teil innen mit Edelstahl ausgekleidet sind. Sollen die Behälter unter Tage, z.B. in stillgelegten Bergwerken, endgelagert werden, müssen die Behälterwandungen die gebirgsmechanischen Kräfte aufnehmen können und korrosionsfest sein.
  • Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit werden in solchen Fällen mehrschichtige Behälter verwendet. Für den Grundkörper wird ein wärmebeständiger, preiswerter Werkstoff verwendet, der nicht korrosionsbeständig sein muß, da er nicht mit korrosiven Medien in Berührung kommt. Der Behälter wird so dimensioniert, daß er dem Gebirgsdruck standhält. Er muß nicht dicht sein, so daß der Boden und der Deckel eingesetzt oder eingeschraubt sein kann.
  • Als Werkstoffe für den Grundkörper kommen z.B. geeignete wärmebeständige Feinkornstähle in Frage. Neben metallischen Materialien können aber auch Betonbehälter als Grundkörper zum Einsatz kommen.
  • Für die Außenschicht bzw. den Außenmantel der Behälter werden korrosionsbeständige Werkstoffe verwendet. In Frage kommen in Salzbergwerken, in denen das Auftreten quinärer Laugen zumindest theoretisch in Betracht gezogen werden muß, hochlegierte Stähle, wie z.B. Hastelloy, oder Stähle auf Zirkon- oder Titanbasis.
  • Die Dicke dieser Bleche wird dabei so gewählt, daß sie der zu erwartenden Korrosion für die Dauer der Lagerung widersteht und, da der Grundkörper nicht gasdicht ist, dem Innendruck standhält. Dieser Innendruck baut sich nach der Beladung des Behälters infolge Aufheizung durch das Wärme produzierende radioaktive Inventar auf.
  • Der sich maximal aufbauende Innendruck ist für die Auslegung der Dicke des Außenmantels bestimmend, d.h. wegen des Innendruckes muß der Korrosionsschutzmantel erheblich dicker dimensioniert werden, als es an und für sich aus Gründen des Korrosionsschutzes und der Dichtheit allein notwendig wäre. Dies gilt insbesondere für ebene Böden und Deckel, die bei den in Betracht zu ziehenden Abmessungen noch überproportional dicker sein müssen als die zylindrischen Mäntel sonst üblicher Transport-und Lagerbehälter.
  • Da das Material für den Korrosionsschutzmantel außerordentlich teuer ist, sind derartige Ausführungen sehr aufwendig. Darüberhinaus ist es fertigungstechnisch schwierig, die Bleche des Korrosionsschutzmantels so mit den dickeren Boden- und Deckelblechen zu verbinden, daß Stabilität und Dichtheit sichergestellt sind.
  • Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, einen Endlagerbehälter für Wärme produzierende radioaktive Stoffe zu schaffen, bestehend aus einem Grundkörper und einem diesen Grundkörper in einem Abstand allseitig umschließenden gasdichten Mantel aus korrosionsfestem Material, bei dem die Dicke des gasdichten Mantels nur auf Korrosionsfestigkeit ausgelegt ist, einfach herstellbar und prüfbar ist.
  • Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mantel über Anker mit dem Grundkörper verbunden ist und Anker und Mantel aus dem gleichen Material bestehen.
  • In besonders vorteilhaften Ausgestaltungen sind die Anker einerseits in den Grundkörper eingeschraubt und andererseits mit dem Mantel verschweißt.
  • Anhand der schematischen Abbildungen bis IV ist die Erfindung beispielhaft näher beschrieben.
  • In einem Abschirmbehälter 6 befindet sich ein Endlagerbehälter, bestehend aus einem Grundkörper 1 mit Boden 2 und Deckel 3 aus einem preiswerten metallischen Werkstoff. Der Endlagerbehälter enthält radioaktives Material 7, beispielsweise bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren oder radioaktive Abfälle aus Wiederaufarbeitungsanlagen. Grundkörper 1, Boden 2 und Deckel 3 sind von einem gasdichten Mantel 4 aus korrosionsfestem metallischen Material umgeben. Der Mantel 4 liegt verhältnismäßig dicht auf dem Endlagerbehälter an. Daher ist der zwischen dem Mantel 4 und dem Grundkörper 1 bzw. Boden 2 und Deckel 3 befindliche Spalt 8 sehr klein. Er kann mit Helium oder einem anderen Gas zur Prüfung der Dichtheit von Schweißnähten im Mantel 4 und im Deckel- oder Bodenbereich gefüllt sein. Der Mantel 4 ist mit dem Grundkörper 1 einschließlich Deckel- und Bodenbereich über Anker 5 verbunden. Die Anzahl und Verteilung der Anker 5 ist den jeweiligen Auslegungsbedürfnissen angepaßt. Die Anker 5 sind aus Korrosionsschutzgründen aus dem gleichen Material wie der Mantel 4 gefertigt und fixieren den Mantel 4, dessen Dicke materialsparend lediglich hinsichtlich dem möglicherweise erwartenden maximalen Korrosionsangriff dimensioniert ist, gegen Aufbeulen bei sich erhöhendem Innendruck, der durch das Wärme produzierende radioaktive Inventar entsteht. Es können hierbei konische Anker 9 - Abb. 11 - verwendet werden oder aber bolzenförmige Anker 10 - Abb. 111 -, die mit einem oder mehreren Absätzen versehen sind. Derartige Anker 9, 10 durchdringen aber den Grundkörper 1. Daher ist es besonders günstig, wenn die Anker als Schraubanker 11 - Abb. IV - in den Grundkörper 1 eingeschraubt werden, da auf diese Weise der Grundkörper 1 nicht durchbohrt werden muß. Gleiches ist der Fall, wenn die Anker 5 in der Art eines Spreizdübels oder einer Bajonetthalterung von außen in den Grundkörper eingelassen werden. An den so in den Grundkörper 1 eingelassenen Ankern 5 wird der korrosionsfeste Mantel 4 befestigt, z.B. durch Löten oder Nieten. Es hat sich herausgestellt, daß das Verschweißen des Ankers 5 mit dem Mantel 4 besonders günstig ist. Je nach den Erfordernissen kann die Ankeraußenseite mit der äußeren Manteloberfläche entweder bündig abschließen oder aber zurückgesetzt sein. Gegebenenfalls ist es auch möglich, Anker 5 und Mantel 4 miteinander zu verschrauben.
  • Mit der vorliegenden Erfindung ist es überraschend möglich, die Dicke des Korrosionsmantels material- und kostensparend auch unter dem Aspekt eines sich aufbauenden Innendruckes auf die tatsächlichen Erfordernisse hin zu minimieren. Die Montage der Anker und des Mantels auf den Ankern ist einfach, metallische Verbindungsprobleme bestehen bei geeigneter Wahl der Metallkombinationen nicht. Zudem sind alle Schweißnähte oder andere Verbindungsarten einwandfrei prüfbar.

Claims (3)

  1. I. Endlagerbehälter für Wärme produzierende radioaktive Stoffe, bestehend aus einem Grundkörper und einem diesen Grundkörper in einem Abstand allseitig umschließenden gasdichten Mantel aus korrosionsfestem Material, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (4) über Anker (5) mit dem Grundkörper (1) verbunden ist und Mantel (4) und Anker (5) aus dem gleichen Material bestehen.
  2. 2. Endlagerbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Anker (5) in den Grundkörper (1) eingeschraubt sind.
  3. 3. Endlagerbehälter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Anker (5) mit dem Mantel (4) verschweißt sind.
EP83111851A 1982-12-03 1983-11-26 Transport- und/oder Lagerbehälter für wärmeproduzierende radioaktive Stoffe Expired EP0111231B1 (de)

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3413393C2 (de) * 1984-04-10 1986-11-13 Transnuklear Gmbh, 6450 Hanau Einsatzkorb für Transport- und Lagerbehälter
DE3447278A1 (de) * 1984-12-22 1986-06-26 Kernforschungszentrum Karlsruhe Gmbh, 7500 Karlsruhe Langzeitbestaendige korrosionsschutzumhuellung fuer dicht verschlossene gebinde mit hochradioaktivem inhalt

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1514389C3 (de) * 1965-01-27 1973-11-29 Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen Transportbehälter fur verbrauchte Brennelemente von Kernreaktoren
DE1514623B2 (de) * 1965-11-22 1971-01-07 Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München Transportbehälter für verbrauchte Brennelemente von Kernreaktoren
BE713125A (de) * 1968-04-02 1968-08-16
FR2113805B1 (de) * 1970-11-17 1976-03-19 Transnucleaire

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ES293235U (es) 1986-07-01
DE8233960U1 (de) 1983-06-16
CA1220568A (en) 1987-04-14
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