EP0223997B1 - Behälter für den Transport und zur Lagerung bioschädlicher Stoffe - Google Patents

Behälter für den Transport und zur Lagerung bioschädlicher Stoffe Download PDF

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EP0223997B1
EP0223997B1 EP86114098A EP86114098A EP0223997B1 EP 0223997 B1 EP0223997 B1 EP 0223997B1 EP 86114098 A EP86114098 A EP 86114098A EP 86114098 A EP86114098 A EP 86114098A EP 0223997 B1 EP0223997 B1 EP 0223997B1
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EP
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container
lid
base body
cover
gasket
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Lothar Kessner
Roland Kinkl
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Nukem GmbH
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Nukem GmbH
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    • 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
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a container for the transport and storage of bio-harmful substances, in particular radioactive substances, consisting of a base body and a lid fastened with screws thereon via two concentric, spaced-apart sealing rings, which is provided with a line, the contact surfaces of Base body and cover are plane-parallel in the area of the two sealing rings.
  • Containers for the transport and storage of radioactive materials usually have a base body and a sealed lid and are also provided with connecting elements, via which it is possible to set certain conditions in the interior of the container after loading, in particular the type of Filling gas and its pressure.
  • the loaded containers are filled with helium and the pressure is set to 0.5 bar absolute. This is done to avoid corrosion, to create a defined pressure drop for radiation protection reasons and also to be able to offer helium for a leak test of the cover seal.
  • These connection elements may represent weak points in the container and are usually also very expensive to manufacture.
  • the figure shows schematically an exemplary embodiment of the container in longitudinal section.
  • the container consists of a base body (1) and a lid (2). They enclose the interior of the container (6) in which the radioactive material is located.
  • the cover (2) is fastened to the base body (1) with the aid of screws (7).
  • the contact surfaces of the base body (1) and cover (2) are designed plane-parallel.
  • the line (5) opens into the space between the two sealing rings (3, 4).
  • a connection to various systems, such as a vacuum pump, inert gas supply or leak test device, can be established via this line (5).
  • the two concentric sealing rings (3, 4) are inserted and the lid (2) put on. It is also possible to attach the sealing rings (3, 4) to the cover (2) beforehand and to place them together with the cover on the base body (1).
  • the interior of the container (6) is evacuated, for example with a vacuum pump, via the line (5).
  • the flooding is then carried out with the desired gas, either pure helium or another inert gas, to which helium has been added to carry out a leak test.
  • the inner sealing ring (4) is also pressed in by finally tightening the screws (7) until the base body (1) and cover (2) touch.
  • Metal or plastic can be used as the material of the sealing rings, a combination of the two materials is also possible. In the case of containers for long-term interim storage, metal seals are preferably used.
  • a softer material is preferably chosen for the outer sealing ring (3), i.e. a seal with a smaller spring constant than for the internal sealing ring (4).
  • a gas sample can be drawn from the container interior (6) and a controlled pressure compensation between the container interior (6) and the environment can be established.
  • the line (5) is connected to a gas collection or analysis device and a ventilation system. Then you lift the cover (2) so far that the inner sealing ring (4) is no longer in engagement. This creates a connection to the interior of the container (6).

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Closures For Containers (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Behälter zum Transport und zur Lagerung bioschädlicher Stoffe, insbesondere von radioaktiven Stoffen, bestehend aus einem Grundkörper und einem über zwei konzentrische, im Abstand voneinander angebrachte Dichtringe mit Schrauben darauf befestigten Deckel, der mit einer Leitung versehen ist, wobei die Auflageflächen von Grundkörper und Deckel im Bereich der beiden Dichtringe planparallel sind.
  • Behälter für den Transport und die Lagerung radioaktiver Stoffe weisen in der Regel einen Grundkörper und einen abgedichteten Deckel auf und sind darüber hinaus mit Anschlußorganen versehen, über die es möglich ist, nach der Beladung bestimmte Bedingungen im Innenraum des Behälters gezielt einzustellen, insbesondere die Art des Füllgases und dessen Druck. Beispielsweise füllt man die beladenen Behälter mit Helium und stellt den Druck auf 0,5 bar absolut ein. Dies geschieht, um Korrosion zu vermeiden, um aus Strahlenschutzgründen ein definiertes Druckgefälle zu erzeugen, und auch um Helium für einen Lecktest der Deckeldichtung anbieten zu können. Diese Anschlußorgane stellen gegebenenfalls Schwachstellen im Behälter dar und sind meistens auch bei der Herstellung sehr kostenaufwendig.
  • Aus dem DE-GM-7 930 459 ist ein gattungsgemäßer Transport- und Lagerbehälter für radioaktive Stoffe bekannt, auf dessen Grundkörper ein Deckel über Dichtringe mittels Schrauben befestigt ist. Im Deckel befinden sich außerdem Bedienungsanschlüsse und Leitungen, die zum Teil in die Behälterwand eingebettet sind oder unterhalb des Deckels in den Behälterinnenraum münden. Zur Abdichtung dieser Leitungen gegen den Behälterinnenraum sind Absperrorgane im Deckel erforderlich, wie zum Beispiel Ventile, die - auch wegen ihres Raumbedarfs - die mechanische Stabilität des Deckels schwächen. Die in der Behälterwand eingebettete Leitung ist im Übergangsbereich Deckel/Behälterwand mit einer ringförmigen Dichtung um die zylindrische Bohrung abgedichtet.
  • Aus der US-PS-4 197 467 ist es bekannt, den Raum zwischen zwei konzentrischen Ringdichtungen über eine in der Ringzone zwischen den beiden Ringdichtungen endende Leitung mit Druckluft zu beaufschlagen, um die Dichtheit der Abdichtung zu prüfen.
  • Es war Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Behälter zum Transport und zur Lagerung bioschädlicher Stoffe zu entwickeln, insbesondere von radioaktiven Stoffen, bestehend aus einem Grundkörper und einem über zwei konzentrische, im Abstand voneinander angebrachte Dichtringe mit Schrauben darauf befestigten Deckel, der mit einer Leitung versehen ist, wobei die Auflageflächen von Grundkörper und Deckel im Bereich der beiden Dichtringe planparallel sind, bei dem eine Gasbeaufschlagung des Behälterinnenraums möglich ist, ohne Schwächung der Behälterwandung und des Deckels und ohne Verwendung komplizierter und raumaufwendiger Absperrorgane.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Leitung durch den Deckel in der Ringzone zwischen den beiden Dichtringen endet, daß der innenliegende Dichtring einen geringeren Querschnitt aufweist als der außenliegende Dichtring, und daß der Querschnittsunterschied der beiden Dichtringe in Abhängigkeit von der Federcharakteristik des Dichtungsmaterials so gewählt ist, daß beim Aufsetzen des Deckels auf den Grundkörper zuerst nur der außenliegende Dichtring abdichtend verpresst und der innenliegende Dichtring vom Deckel oder dem Grundkörper noch nicht berührt wird.
  • Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß nur eine einfache Bohrung im Deckel vorhanden sein muß, die diesen kaum schwächt, und auf spezielle Absperrorgane für die Leitung verzichtet werden kann.
  • Die Figur zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform des Behälters im Längsschnitt. Der Behälter besteht aus einem Grundkörper (1) und einem Deckel (2). Sie umschließen den Behälterinnenraum (6), in dem sich der radioaktive Stoff befindet. Die Befestigung des Deckels (2) am Grundkörper (1) erfolgt mit Hilfe von Schrauben (7). Zur Abdichtung des Deckels (2) gegenüber dem Grundkörper (1) sind zwei konzentrische Dichtringe (3, 4) vorhanden, wobei der innenliegende Dichtring (4) im Querschnitt kleiner ist als der außenliegende Dichtring (3). Im Bereich der beiden Dichtringe (3, 4) sind die Auflageflächen von Grundkörper (1) und Deckel (2) planparallel ausgebildet.
  • In den Raum zwischen den beiden Dichtringen (3, 4) mündet die Leitung (5). Über diese Leitung (5) kann eine Verbindung zu verschiedenen Systemen, wie Vakuumpumpe, Inertgasversorgung oder Lecktestgerät hergestellt werden.
  • Nach der Beladung des Behälters, beispielsweise in einer Abschirmzelle, werden die beiden konzentrischen Dichtringe (3, 4) eingelegt und der Deckel (2) aufgesetzt. Es ist auch möglich, die Dichtringe (3, 4) bereits vorher am Deckel (2) anzubringen und mit dem Deckel gemeinsam auf den Grundkörper (1) aufzusetzen.
  • Beim Aufsetzen des Deckels (2) muß dafür gesorgt werden, daß der außenliegende Dichtring (3) bereits dichtet, während der innenliegende Dichtring (4) zunächst noch nicht beansprucht wird und einen Spalt für einen Gasdurchgang freiläßt. Hierzu gibt es je nach Gewicht des aufzusetzenden Deckels (2) und der Federcharakteristik des außenliegenden Dichtrings zwei Möglichkeiten. Bei einem leichten Deckel (2) werden nach Aufsetzen des Deckels die Deckelschrauben (7) nur so weit angezogen, bis ein vorbestimmter Abstand Deckel/Grundkörper eingestellt ist. Diesen Abstand kann man z. B. mit Lehren einstellen. Bei schweren Deckeln (2) muß man umgekehrt dafür sorgen, nicht durch das Eigengewicht beide Dichtringe (3, 4) gleichzeitig zu verpressen. Entsprechend kann man in an sich bekannter Weise im Deckel (2) einige Abdrückschrauben vorsehen, die man bereits vor dem Aufsetzen des Deckels in diesen einschraubt.
  • Nachdem der außenliegende Dichtring (3) dichtend angepreßt ist, wird über die Leitung (5) der Behälterinnenraum (6) beispielsweise mit einer Vakuumpumpe evakuiert. Anschließend erfolgt das Fluten mit dem gewünschten Gas, entweder reines Helium oder auch ein anderes Inertgas, dem Helium zur Durchführung eines Lecktests beigemischt wurde. In einem nächsten Schritt wird nun auch der innenliegende Dichtring (4) verpreßt, indem die Schrauben (7) endgültig angezogen werden, bis Grundkörper (1) und Deckel (2) sich berühren.
  • Damit ist der Behälterinnenraum (6) gegenüber der Umgebung so abgedichtet, daß der Behälter mit Inhalt transport- und lagerfähig ist. Es verbleibt die Aufgabe, die Dichtheit des innenliegenden Dichtrings (4) zu überprüfen. Zu diesem Zweck wird über die Leitung (5) in bekannter Weise Gas abgepumpt und auf Helium aus dem Behälterinnenraum analysiert. Hierbei ist natürlich zu beachten, daß zunächst das während der Flutung des Behälters im Zwischenraum zwischen den Dichtringen (3, 4) verbliebene Helium-kontaminierte Gas abgesaugt werden muß.
  • Als Material der Dichtringe kann Metall oder Kunststoff verwendet werden, auch eine Kombination der beiden Werkstoffe ist möglich. Im Falle von Behältern für längerfristige Zwischenlagerung verwendet man vorzugsweise Metalldichtungen.
  • Um die erforderlichen Anpreßkräfte für die beiden Dichtringe (3, 4) in Grenzen zu halten, wählt man vorzugsweise für den außenliegenden Dichtring (3) ein weicheres Material, d.h. eine Dichtung mit kleinerer Federkonstante als für den innenliegenden Dichtring (4).
  • Bei der Entladung des Behälters kann eine Gasprobe aus dem Behälterinnenraum (6) gezogen sowie ein kontrollierter Druckausgleich zwischen Behälterinnenraum (6) und Umgebung hergestellt werden.
  • Hierzu verbindet man die Leitung (5) mit einem Gasauffang- bzw. Analysengerät und einem Entlüftungssystem. Dann hebt man den Deckel (2) soweit an, daß der innenliegende Dichtring (4) nicht mehr im Eingriff ist. Damit ist eine Verbindung zum Behälterinnenraum (6) hergestellt.

Claims (2)

  1. Behälter zum Transport und zur Lagerung bioschädlicher Stoffe, insbesondere von radioaktiven Stoffen, bestehend aus einem Grundkörper und einem über zwei konzentrische, im Abstand voneinander angebrachte Dichtringe mit Schrauben darauf befestigtem Deckel, der mit einer Leitung versehen ist, wobei die Auflageflächen von Grundkörper und Deckel im Bereich der beiden Dichtringe planparallel sind,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (5) durch den Deckel (2) in der Ringzone zwischen den beiden Dichtringen (3, 4) endet, daß der innenliegende Dichtring (4) einen geringeren Querschnitt aufweist als der außenliegende Dichtring (3), und daß der Querschnittsunterschied der beiden Dichtringe (3, 4) in Abhängigkeit von der Federcharakteristik des Dichtungsmaterials so gewählt ist, daß beim Aufsetzen des Deckels (2) auf den Grundkörper (1) zuerst nur der außenliegende Dichtring (3) abdichtend verpresst und der innenliegende Dichtring (4) vom Deckel (2) oder dem Grundkörper (1) noch nicht berührt wird.
EP86114098A 1985-11-04 1986-10-11 Behälter für den Transport und zur Lagerung bioschädlicher Stoffe Expired EP0223997B1 (de)

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