EP0269896B1 - Deckelverschluss für den äusseren Abschirmbehälter eines Doppelbehältersystems zum Transport und zur Lagerung von radioaktiven Abfällen - Google Patents

Deckelverschluss für den äusseren Abschirmbehälter eines Doppelbehältersystems zum Transport und zur Lagerung von radioaktiven Abfällen Download PDF

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EP0269896B1
EP0269896B1 EP87116222A EP87116222A EP0269896B1 EP 0269896 B1 EP0269896 B1 EP 0269896B1 EP 87116222 A EP87116222 A EP 87116222A EP 87116222 A EP87116222 A EP 87116222A EP 0269896 B1 EP0269896 B1 EP 0269896B1
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EP
European Patent Office
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shielding
intermediate ring
ring
cover
container
Prior art date
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EP87116222A
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English (en)
French (fr)
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EP0269896A1 (de
Inventor
Franz Wolfgang Dr. Popp
Dietmar Flehr
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Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Original Assignee
Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
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    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/005Containers for solid radioactive wastes, e.g. for ultimate disposal
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12Closures for containers; Sealing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a lid closure for a double container system according to the preamble of claim 1.
  • the outer shielding container usually has a wall thickness of 200 mm in order to secure the necessary shielding against radioactive radiation.
  • this thick-walled outer shielding container is intended to provide mechanical protection for the inner container during transport and in the event of impact loads.
  • the inner storage container holds the radioactive substances gastight.
  • it can be equipped with a double-lid system, the inner screwed-in primary lid of which provides gas tightness via appropriate seals.
  • An outer secondary cover is welded to the container body of the inner storage container at the loading point or at another location.
  • closure lid of the shielding container which is also used for shielding provided with an external thread and screwed into the loading opening, which provides a corresponding internal thread section in the upper area.
  • This technical solution has the disadvantage that it is necessary to turn the entire closure lid or the container to open and close it. Since the shielding cover or shielding container has a very high weight, a corresponding technical effort must be provided, which complicates the nuclear facilities. The appropriate special aids must be kept available everywhere.
  • the invention has for its object to provide a lid closure for a double container system according to the preamble of claim 1, which enables easier closing and opening of the outer shielding container.
  • the shielding cover for fastening the shielding container is fastened to the intermediate ring, the choice of fastening means being large and being able to be selected in accordance with the respective equipment of the nuclear facilities.
  • a further significant advantage is considered that the shielding cover is significantly lighter than a screw-in cover provided with an external thread and covering the entire loading opening. This means much easier handling, which is important in nuclear facilities, where remote handling is often required.
  • the shielding cover is screwed onto the intermediate ring by means of commercially available threaded screws.
  • the shielding cover can be screwed onto the intermediate ring. To open the shielding container, all that is required is to unscrew the bolts, for which purpose common tools, such as impact wrenches, can be used in the nuclear facilities.
  • the design according to the characterizing part of claim 4 has the advantageous consequence that the inner storage container is secured via the nose-shaped attachment without the loading opening being blocked.
  • an annular test space for the weld seam of the upper secondary cover of the inner container is created after the intermediate ring has been unscrewed.
  • a further advantageous embodiment is characterized in the features of claim 16. Due to the conical cross-section of the ring opening of the screw-in ring and the matching central extension of the shielding cover, the shielding cover is centered with a good fit.
  • the lid used is set down below the screw-in ring. This ensures that the weight of the inner storage container is only removed via the screw-in ring in the event of a fall load.
  • the cheese head screws therefore only have to hold the shielding cover on the screw-in ring.
  • a further advantageous embodiment of the invention is characterized by the feature of claim 18.
  • the conical outer ring shoulder of the screw-in ring forms a further centering for the shielding lid, which is now embedded in the container face.
  • the annular gaps between the sealing cover, the outer ring shoulder of the screw-in ring and the edge of the shielding container are covered by an embedded sealing ring.
  • This sealing ring prevents water from penetrating the thread between the shielding container and the screw-in ring and in the gap between the screw-in ring and the shielding cover.
  • the invention creates a lid closure of a double container system, which offers significant advantages when loading and unloading.
  • To open and close the outer shielding container during the loading process only the screw bolts or fastening means holding the shielding cover on the intermediate ring need to be removed or tightened.
  • the unscrewing or removal of the intermediate ring which may be desired, for example for unloading the inner container, can now take place at a predetermined location, in which corresponding special tools are available.
  • the intermediate ring fixes the inner container, but enables further treatment steps after loading.
  • the secondary cover can be fastened by means of a corresponding automatic welding machine by means of a narrow gap welding and thus sealed gas-tight. This secondary seam ensures the gas-tight containment of the fuel elements even with very long storage times.
  • the shielding cover can be fastened to the intermediate ring by simple fastening means such as cylinder screws.
  • the intermediate ring can continue serve the axial fixation of the storage container and the absorption of its shock loads.
  • the double container package shown in FIGS. 1 and 2 has a shielding container 11 made of GGG.
  • a storage container 17 made of steel is inserted, which has in its cavity 18 an insert grid 19 for receiving individual, densely arranged fuel rods 21 from disassembled nuclear reactor fuel elements.
  • the scrap parts 25 of the disassembled nuclear reactor fuel elements are introduced while being filled with a setting compound, such as synthetic resin.
  • the storage space 18 of the storage container 17 is closed by a screwed-on primary cover 27, including sealing rings 29 and 31.
  • a secondary cover 33 which is flush with the upper outer edge of the storage container 17 is inserted in the loading opening 32 of the storage container 17 and is welded to the container body.
  • the storage container 17 is provided with a corrosion protection layer 35 applied by build-up welding.
  • This neutron moderator 41 consists of individual, superimposed polyethylene rings 43.
  • the loading opening 45 of the shielding container 11 has an inner, tapered downwardly tapering threaded section 47 into which an appropriately conical intermediate ring 49 with an external thread 48 is inserted.
  • the intermediate ring 49 lies with its lower end face 51 on a step 53 in the inner wall of the shielding container 11.
  • the step 53 is arranged below the upper secondary cover 33.
  • the intermediate ring 49 On the upper end face, the intermediate ring 49 has an outer ring shoulder 55 which has a conically tapering inner surface 57.
  • the intermediate ring 49 is, seen in cross section, provided with a nose-shaped projection 59 which projects inward beyond the edge of the inner container 17, the loading opening 32 of the inner container 17 being left free from the ring opening 61.
  • a shielding cover 63 closing the shielding container 11 is correspondingly provided with a central guide projection 65 with a conical cross section and lies with its horizontal edge surface 67 on the intermediate ring 49.
  • the guide projection 65 of the shielding cover 11 ends somewhat above the lower horizontal surface 69 of the inwardly projecting nose projection 59.
  • the resulting distance 71 between the two points downwards Surfaces of the shielding cover 63 and the nose-shaped extension 59 ensure that the weight of the storage container 11 is only removed via the intermediate ring 49 in the event of a fall load.
  • the shielding cover 63 is screwed onto the intermediate ring 49 via cylinder screws 73.
  • the intermediate ring 49 serves on the one hand for the axial fixation of the storage container 17 and absorbs its shock loads and on the other hand makes the shielding cover 63 attachable via cylinder screws 73.
  • the end face of the open end of the shielding container 11 and the upper surface of the shielding cover 63 each have a facing circumferential recess 75 and 77, into which an annular sealing ring 79 is inserted and screwed tight.
  • the sealing ring 79 prevents water from penetrating into the conical thread 47, 48 and into the gap between the intermediate ring 49 and the shielding cover 63.
  • the double container package is pre-assembled in a manufacturing company.
  • the inner storage container 17 is placed in the shielding container 11.
  • the intermediate ring 49 is then screwed into the loading opening of the shielding container 11.
  • the shielding cover 63 is fastened to the intermediate ring 49 via cylinder screws 73.
  • the pre-assembled double container is opened at the loading location, i.e. the shielding cover 63 is removed after loosening and unscrewing the cheese head screws 73 using conventional tools.
  • the double container bundle is loaded with the radioactive material within a shielded cell.
  • the primary cover 27 is inserted and screwed onto the projecting wall of the storage container 17.
  • the secondary lid 33 is then inserted and fastened to the container body by means of narrow gap welding. This is followed by build-up welding from a corrosion-resistant metal over the weld seam.
  • the shielding cover 63 is inserted and screwed tightly onto the intermediate ring 49 by means of the cheese head screws 73 and the sealing ring 79 is inserted and mounted.
  • the loaded double container package is now ready for transport to another nuclear facility.
  • the storage container 17 is now fixed, any shock loads are absorbed by the intermediate ring 49.
  • FIG 3 shows an embodiment of the connection of the intermediate ring 49 in the loading opening of the shielding container 11, wherein cylindrical threads 81 are provided in the loading opening and on the outer circumference of the intermediate ring 49.
  • the intermediate ring 49 has on its outer circumference annular segments 83 which engage in corresponding annular recesses 85 in the wall of the shielding container.
  • the intermediate ring 49 is secured by a multi-part wedge-like insert ring 87 which projects into an inner circumferential groove 89 in the loading opening of the shielding container 11.
  • the shielding cover 63 which is screwed to the intermediate ring 49, including the insert ring 87.
  • the connection between the shielding container 11 and the intermediate ring 49 according to FIG. 8 is established via a two-part clamping ring 93, which includes a peripheral outer flange 95 of the shielding container 11 and a correspondingly arranged peripheral outer flange 97 of the intermediate ring 49.
  • Fig. 9 it is shown that the intermediate ring 49 has an outer flange 99 which is attached to the end face of the shielding container 11.
  • FIG. 10 and 11 show through the wall of the shielding container 11 radially engaging pressure screws 101 and 103, which press (FIG. 10) on a circlip 107 inserted in a circumferential groove 105 of the intermediate ring 49 and on the other hand (FIG 11) act on a multi-part profile ring 113 provided in a groove 109 of the loading opening and provided with teeth (111).
  • This profile 111 of the profile ring 113 engages in a corresponding outer profile of the intermediate ring 49 and thus secures it in a form-fitting manner.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Deckelverschluß für ein Doppelbehältersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Bei Doppelbehältersystemen zur Aufnahme und zum Transport von radioaktiven Stoffen haben die beiden ineinanderangeordneten Behälter unterschiedliche Anforderungen zu erfüllen. Der äußere Abschirmbehälter hat üblicherweise eine Wanddicke von 200 mm, um die notwendige Abschirmung gegen radioaktive Strahlung zu sichern. Außerdem soll dieser dickwandige äußere Abschirmbehälter einen mechanischen Schutz des innenliegenden Behälters bei dem Transport und bei Stoßbelastungen ergeben. Der innere Lagerbehälter nimmt die radioaktiven Stoffe gasdicht auf. Dafür kann er mit einem Doppeldeckelsystem versehen werden, dessen innerer eingeschraubter Primärdeckel die Gasdichtheit über entsprechende Dichtungen ergibt. Ein äußerer Sekundärdeckel wird mit dem Behälterkörper des inneren Lagerbehälters an der Beladestelle oder an einem anderen Ort verschweißt.
  • Zum Verschluß der Beladeöffnung des den inneren Lagerbehälter aufnehmenden äußeren Abschirmbehälters wurde vorgeschlagen, den Verschlußdeckel am Stirnende über Maschinenschrauben zu befestigen. Dieses hat den Nachteil, daß das Gewicht des inneren Lagerbehälters bei Absturzlastfällen über die Maschinenschrauben abgetragen werden muß.
  • Ein weiterer Vorschlag sieht vor, daß der auch zur Abschirmung dienende Verschlußdeckel des Abschirmbehälters mit einem Außengewinde versehen und in die Beladeöffnung, die im oberen Bereich einen entsprechenden Innengewindeabschnitt vorsieht, eingeschraubt wird. Diese technische Lösung hat den Nachteil, daß zum Öffnen und Verschließen das Drehen des gesamten Verschlußdeckels oder des Behälters notwendig ist. Da der Abschirmdeckel bzw. Abschirmbehälter ein sehr hohes Gewicht aufweisen, ist ein entsprechender technischer Aufwand vorzusehen, der die kerntechnischen Anlagen kompliziert. Die geeigneten speziellen Hilfsmittel müssen überall vorgehalten werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Deckelverschluß für ein Doppelbehältersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der ein einfacheres Verschließen und Öffnen des äußeren Abschirmbehälters ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.
  • Auf dem Zwischenring wird der Abschirmdeckel zum Verschließen des Abschirmbehälters befestigt, wobei die Auswahl der Befestigungsmittel groß ist und nach der jeweiligen Ausstattung der kerntechnischen Anlagen entsprechend ausgewählt werden kann. Als weiterer wesentlicher Vorteil wird angesehen, daß der Abschirmdeckel deutlich leichter ist als ein mit Außengewinde versehener, die gesamte Beladeöffnung abdeckender Einschraubdeckel. Dieses bedeutet eine wesentlich erleichterte Handhabung, was in kerntechnischen Anlagen, wo oft fernhantiert montiert werden muß, von Bedeutung ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 2 wird der Abschirmdeckel über handelsübliche Gewindeschrauben am Zwischenring angeschraubt.
  • Auf den Zwischenring kann der Abschirmdeckel angeschraubt werden. Zum Öffnen des Abschirmbehälters ist daher lediglich das Herausdrehen der Schraubenbolzen erforderlich, wozu übliche, in den kerntechnischen Anlagen überall vorhandene Werkzeuge, wie Schlagschrauber, verwendet werden können.
  • Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird im Kennzeichen des Anspruchs 3 offenbart. Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist sichergestellt, daß das Gewicht des inneren Endlagerbehälters bei Absturzlastfällen über den Zwischenring abgetragen wird. Die den Abschirmdeckel am Zwischenring haltenden Zylinderschrauben haben nur diesen zu halten. Die Sicherheit bei Absturzlastfällen wird erhöht.
  • Die Ausbildung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 4 hat vorteilhaft zur Folge, daß der innere Lagerbehälter über den nasenförmigen Ansatz gesichert wird, ohne daß die Beladeöffnung versperrt wird.
  • Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 5 wird eine gute Kraftverbindung zwischen dem Zwischenring und dem Abschirmbehälter erzielt. Wird der Zwischenring gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 6 mit einer Gewindeverbindung in die Beladeöffnung des Abschirmbehälters eingeschraubt, so können von dem Zwischenring große Kräfte auf den Abschirmbehälter abgetragen werden. Eine konische Ausbildung der Gewinde gemäß dem Anspruch 7 ergibt eine weiter erhöhte Festigkeit der Verbindung von Zwischenring und Abschirmbehälter.
  • In den Unteransprüchen 8 bis 14 werden vorteilhafte Ausgestaltungen einer formschlüssigen Befestigung des Zwischenringes in der Beladeöffnung des Abschirmbehälters gekennzeichnet.
  • Bei einer Ausbildung des Zwischenringes nach dem Kennzeichen des Anspruchs 15 wird nach einem Herausdrehen des Zwischenringes ein ringförmiger Prüfraum für die Schweißnaht des oberen Sekundärdeckels des Innenbehälters geschaffen.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird in den Merkmalen des Anspruchs 16 gekennzeichnet. Durch den konischen Querschnitt der Ringöffnung des Einschraubringes und den passenden zentralen Ansatz des Abschirmdeckels wird eine Zentrierung des Abschirmdeckels bei gleichzeitigem guten Paßsitz erzielt.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird gemäß dem Anspruch 17 der eingesetzte Deckel unten gegenüber dem Einschraubring abgesetzt. Damit ist sichergestellt, daß das Gewicht des inneren Lagerbehälters bei Absturzlastfällen nur über den Einschraubring abgetragen wird. Die Zylinderschrauben haben daher lediglich den Abschirmdeckel am Einschraubring zu halten.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch das Merkmal des Anspruchs 18 gekennzeichnet. Der konische Außenringansatz des Einschraubringes bildet eine weitere Zentrierung für den Abschirmdeckel, der nun in die Behälterstirnfläche eingelassen ist.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind gemäß Anspruch 19 die Ringspalte zwischen Verschlußdeckel, dem Außenringansatz des Einschraubringes und dem Rand des Abschirmbehälters über einen eingelassenen Dichtring abgedeckt. Dieser Dichtring verhindert das Eindringen von Wasser in das Gewinde zwischen Abschirmbehälter und Einschraubring und in den Spalt zwischen Einschraubring und Abschirmdeckel.
  • Durch die Erfindung wird ein Deckelverschluß eines Doppelbehältersystems geschaffen, der deutliche Vorteile bei der Be- und Entladung bietet. Zum Öffnen und Schließen des äußeren Abschirmbehälters während des Beladevorganges brauchen nur die den Abschirmdeckel am Zwischenring haltenden Schraubenbolzen oder Befestigungsmittel entfernt bzw. angezogen zu werden. Das unter Umständen gewünschte Ausschrauben oder Entfernen des Zwischenringes, beispielsweise zum Entladen des inneren Behälters, kann nun an einem vorbestimmten Ort geschehen, bei dem entsprechende Spezialwerkzeuge vorgehalten werden.
  • Der Zwischenring fixiert den Innenbehälter, ermöglicht aber weitere Behandlungsschritte nach der Beladung. Es kann über einen entsprechenden Schweißautomaten der Sekundärdeckel durch eine Engspaltschweißung befestigt und damit gasdicht verschlossen werden. Diese Sekundärnaht gewährleistet den gasdichten Einschluß der Brennelemente auch bei sehr langen Lagerzeiten.
  • Durch die Erfindung ist der Abschirmdeckel durch einfache Befestigungsmittel wie Zylinderschrauben an dem Zwischenring befestigbar. Weiter kann der Zwischenring der axialen Fixierung des Lagerbehälters und der Aufnahme seiner Stoßbelastungen dienen.
  • Anhand der Zeichnung werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung nachstehend näher beschrieben. Dabei wurden für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen gewählt. Es zeigt
  • Fig. 1
    ein Doppelbehältergebinde mit einem äußeren Abschirm- und einem inneren Lagerbehälter,
    Fig. 2
    in vergrößerter Darstellung einen Ausschnitt aus dem Verschlußbereich der Beladeöffnung des äusseren Abschirmbehälters,
    Fig. 3
    einen Ausschnitt aus dem Verschlußbereich der Beladeöffnung des äußeren Abschirmbehälters mit einer zylindrischen Gewindeverbindung von Zwischenring und Abschirmbehälter,
    Fig. 4 und 5
    einen bajonettartigen Segmentverschluß von Zwischenring und Abschirmbehälter,
    Fig. 6
    eine formschlüssige Sicherung des Zwischenringes über einen keilähnlichen mehrteiligen Einlegering,
    Fig. 7
    eine Sicherung des Zwischenringes über einen Sprengringverschluß,
    Fig. 8
    eine Sicherung des Zwischenringes über einen am Außenumfang des Abschirmbehälters angreifenden Klemmverschluß,
    Fig. 9
    eine Befestigung des Zwischenringes auf der Stirnseite des Abschirmbehälters,
    Fig. 10
    eine Befestigung des Zwischenringes mittels eines in einer Außenumfangsnut des Zwischenringes eingelegten druckbeaufschlagbaren Sprengringes,
    Fig. 11
    eine Sicherung des Zwischenringes über einen mehrteiligen, am Außenumfang des Zwischenringes angreifenden Profilring.
  • Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Doppelbehältergebinde weist einen Abschirmbehälter 11 aus GGG auf. In dem kreisförmigen Innenraum 13 des Abschirmbehälters 11 ist ein Lagerbehälter 17 aus Stahl eingesetzt, der in seinem Hohlraum 18 ein Einsatzgitter 19 zur Aufnahme von einzelnen, dichtangeordneten Brennstäben 21 von zerlegten Kernreaktorbrennelementen aufweist. Im freien Mittelraum 23 des Einsatzgitters 19 sind die Schrotteile 25 der zerlegten Kernreaktorbrennelemente unter Verfüllung mit einer abbindenden Masse, wie beispielsweise Kunstharz, eingebracht.
  • Der Lagerraum 18 des Lagerbehälters 17 ist durch einen aufgeschraubten Primärdeckel 27 unter Einschluß von Dichtungsringen 29 und 31 verschlossen. Über dem Primärdeckel 27 ist in der Beladeöffnung 32 des Lagerbehälters 17 ein bündig mit der oberen Außenkante des Lagerbehälters 17 abschließender Sekundärdeckel 33 eingesetzt und mit dem Behälterkörper verschweißt. Der Lagerbehälter 17 ist mit einer durch Auftragsschweißen aufgebrachten Korrosionsschutzschicht 35 versehen.
  • Zwischen Innenbehälter 17 und Außenbehälter 11 ist ein Ringspalt 39 vorhanden, in dem ein Neutronenmoderatoraufbau 41 angeordnet ist. Dieser Neutronenmoderator 41 besteht aus einzelnen, übereinanderliegenden Polyäthylenringen 43.
  • Die Beladeöffnung 45 des Abschirmbehälters 11 weist einen inneren, konisch nach unten verjüngend zulaufenden Gewindeabschnitt 47 auf, in den ein entsprechend konisch ausgebildeter, mit Außengewinde 48 versehener Zwischenring 49 eingesetzt ist. Der Zwischenring 49 liegt mit seiner unteren Stirnfläche 51 auf einer Stufe 53 in der Innenwand des Abschirmbehälters 11 auf. Die Stufe 53 ist unterhalb des oberen Sekundärdeckels 33 angeordnet.
  • Auf der oberen Stirnfläche weist der Zwischenring 49 einen Außenringansatz 55 auf, der eine sich konisch verjüngende Innenfläche 57 hat. Der Zwischenring 49 ist, im Querschnitt gesehen, mit einem nasenförmigen, über den Rand des inneren Behälters 17 nach innen ragenden Ansatz 59 versehen, wobei die Beladeöffnung 32 des inneren Behälters 17 von der Ringöffnung 61 freigelassen wird.
  • Der Querschnitt der Ringöffnung 61 des Zwischenringes 49 ist konisch verjüngt. Ein den Abschirmbehälter 11 verschließender Abschirmdeckel 63 ist entsprechend mit einem zentrischen, im Querschnitt konisch ausgebildeten Führungsansatz 65 versehen und liegt mit seiner horizontalen Randfläche 67 auf dem Zwischenring 49 auf. Der Führungsansatz 65 des Abschirmdeckels 11 endet etwas oberhalb der unteren Horizontalfläche 69 des nach innen ragenden Nasenansatzes 59. Durch den so entstandenen Abstand 71 zwischen den beiden nach unten weisenden Flächen des Abschirmdeckels 63 und des nasenförmigen Ansatzes 59 ist sichergestellt, daß das Gewicht des Lagerbehälters 11 bei Absturzlastfällen nur über den Zwischenring 49 abgetragen wird.
  • Über Zylinderschrauben 73 ist der Abschirmdeckel 63 auf dem Zwischenring 49 festgeschraubt. Der Zwischenring 49 dient einerseits der axialen Fixierung des Lagerbehälters 17 und nimmt dessen Stoßbelastungen auf und macht andererseits den Abschirmdeckel 63 über Zylinderschrauben 73 befestigbar.
  • Die Stirnfläche des offenen Endes des Abschirmbehälters 11 und die obere Fläche des Abschirmdeckels 63 weisen je eine zueinandergewandte umlaufende Ausnehmung 75 bzw. 77 auf, in die ein kreisringförmiger Dichtring 79 eingesetzt und festgeschraubt ist. Der Dichtring 79 verhindert das Eindringen von Wasser in das konische Gewinde 47, 48 und in den Spalt zwischen Zwischenring 49 und Abschirmdeckel 63.
  • Die Beladung und das Verschließen des beschriebenen Doppelbehältersystems geschieht wie folgt:
  • Das Doppelbehältergebinde wird in einem Herstellungsbetrieb vormontiert. Dabei wird der innere Lagerbehälter 17 in den Abschirmbehälter 11 gesetzt. Anschließend wird der Zwischenring 49 in die Beladeöffnung des Abschirmbehälters 11 eingeschraubt. Der Abschirmdeckel 63 wird über Zylinderschrauben 73 am Zwischenring 49 befestigt.
  • Das vormontierte Doppelbehältergebinde wird am Beladeort geöffnet, d.h. der Abschirmdeckel 63 wird nach Lösen und Herausdrehen der Zylinderschrauben 73 mit üblichen Werkzeugen entfernt. Das Doppelbehältergebinde wird in diesem Zustand innerhalb einer abgeschirmten Zelle mit dem radioaktiven Material beladen. Der Primärdeckel 27 wird eingesetzt und auf der vorspringenden Wand des Lagerbehälters 17 verschraubt. Anschließend wird der Sekundärdeckel 33 eingesetzt und mittels Engspaltschweissung am Behälterkörper befestigt. Es folgt eine Auftragsschweißung aus einem korrosionsfesten Metall über der Schweißnaht. Nun wird der Abschirmdeckel 63 eingesetzt und über die Zylinderschrauben 73 wieder fest am Zwischenring 49 verschraubt sowie der Dichtring 79 eingelegt und montiert. Das beladene Doppelbehältergebinde ist damit fertig zum Transport in eine andere kerntechnische Anlage. Der Lagerbehälter 17 ist nun fixiert, etwaige Stoßbelastungen werden von dem Zwischenring 49 aufgenommen.
  • In der Fig. 3 wird eine Ausführungsform der Verbindung des Zwischenringes 49 in der Beladeöffnung des Abschirmbehälters 11 gezeigt, wobei in der Beladeöffnung und am Außenumfang des Zwischenringes 49 zylindrische Gewinde 81 vorgesehen sind.
  • Bei der in den Fig. 4 und 5 gezeigten Ausgestaltung der Verbindung zwischen Abschirmbehälter 11 und Zwischenring 49 weist der Zwischenring 49 an seinem Außenumfang kreisringförmige Segmente 83 auf, die in entsprechende kreisringförmige Ausnehmungen 85 in der Wand des Abschirmbehälter fassen.
  • In der Ausgestaltung gemäß der Fig. 6 wird der Zwischenring 49 von einem mehrteiligen keilähnlichen Einlegering 87 gesichert, der in eine innere Umfangsnut 89 in der Beladeöffnung des Abschirmbehälters 11 ragt. Über dem Zwischenring 49 liegt der Abschirmdeckel 63, der mit dem Zwischenring 49 unter Einschluß des Einlegeringes 87 verschraubt ist.
  • In der Fig. 7 wird eine Sicherung des Zwischenringes 49 über einen in der Beladeöffnung des Abschirmbehälters 11 einrastenden Sprengring 91 gezeigt.
  • Die Verbindung zwischen Abschirmbehälter 11 und Zwischenring 49 gemäß der Fig. 8 wird über einen zweiteiligen Klemmring 93 hergestellt, der einen umlaufenden Außenflansch 95 des Abschirmbehälters 11 und einen entsprechend dazu angeordneten umlaufenden Außenflansch 97 des Zwischenringes 49 klemmend umfaßt.
  • In der Fig. 9 wird dargestellt, daß der Zwischenring 49 einen Außenflansch 99 aufweist, der auf der Stirnfläche des Abschirmbehälters 11 befestigt ist.
  • Die Ausgestaltungen nach den Fig. 10 und 11 zeigen durch die Wand des Abschirmbehälters 11 radial greifende Druckschrauben 101 bzw. 103, die einmal (Fig. 10) auf einen in einer umlaufenden Nut 105 des Zwischenringes 49 eingelegten Sprengring 107 drücken und zum anderen (Fig. 11) auf einen mehrteiligen, in einer Nut 109 der Beladeöffnung vorhandenen, mit Zähnen (111) versehenen Profilring 113 wirken. Dieses Profil 111 des Profilringes 113 greift in ein entsprechendes Außenprofil des Zwischenringes 49 und sichert diesen damit formschlüssig.
  • Bezugszeichenliste
  • 11 äußerer Abschirmbehälter
    13 Innenraum
    17 innerer Lagerbehälter
    18 Hohlraum, Lagerraum
    19 Einsatzgitter
    21 Brennstäbe
    23 Mittelraum
    25 Schrotteile
    27 Primärdeckel
    29 Dichtungsring
    31 Dichtungsring
    32 Beladeöffnung
    33 Sekundärdeckel
    35 Korrosionsschutzschicht
    39 Ringspalt
    41 Neutronenmoderatoraufbau
    43 Polyäthylenringe
    45 Beladeöffnung
    47 Gewindeabschnitt, Innengewinde
    48 Außengewinde
    49 Zwischenring
    51 Stirnfläche
    53 Stufe
    55 Außenringansatz
    57 Innenfläche
    59 nach innen ragender Ansatz
    61 Ringöffnung
    63 Abschirmdeckel, Verschlußdeckel
    65 Führungsansatz, Verschlußansatz
    67 horizontale Randfläche
    69 Horizontalfläche, Begrenzungsfläche
    71 Abstand
    73 Zylinderschrauben, Gewindeschrauben
    75 umlaufende Ausnehmung
    77 umlaufende Ausnehmung
    79 kreisringförmiger Dichtring
    81 zylindrische Gewinde
    83 kreisringförmige Segmente
    85 kreisringförmige Ausnehmungen
    87 Einlegering
    89 Umfangsnut
    91 Sprengring
    93 Klemmring
    95 Außenflansch
    97 Außenflansch
    99 Außenflansch
    101 Druckschrauben
    103 Druckschrauben
    105 Nut
    107 Sprengring
    109 Nut
    111 Zahnung
    113 Profilring

Claims (19)

  1. Deckelverschluß für den äußeren Abschirmbehälter (11) eines Doppelbehältersystems zum Transport und zur Lagerung von radioaktiven Abfällen oder bestrahlten Kernbrennstoffen mit einem inneren Lagerbehälter (17) aus Stahl für den gasdichten Einschluß des zu lagernden radioaktiven Materials, wobei der äußere Abschirmbehälter die erforderliche Abschirmung und mechanische Sicherheit bei Handhabung und Transport sicherstellt,

    dadurch gekennzeichnet,

    daß in die Beladeöffnung (45) des Abschirmbehälters (11) ein mit dem Abschirmbehälter (11) verbindbarer und einen Teil der Beladeöffnung abdeckender Zwischenring (49) eingesetzt ist, auf dem ein Abschirmdeckel (63), dessen Unterfläche oberhalb der unteren Kante der Ringöffnung (61) endet, zum Verschließen des Abschirmbehälters (11) befestigbar ist.
  2. Deckelverschluß nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Abschirmdeckel (63) mit mehreren Gewindeschrauben (73) am Zwischenring (49) anschraubbar ist.
  3. Deckelverschluß nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) mit einem Teil seiner Kreisringfläche nach innen über den Außenumfang des inneren Lagerbehälters (17) ragt.
  4. Deckelverschluß nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) einen nasenförmigen, nach innen über den inneren Lagerbehälter (17) ragenden Ansatz (59) aufweist.
  5. Deckelverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) in der Beladeöffnung (45) des Abschirmbehälters (11) formschlüssig befestigbar ist.
  6. Deckelverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) mit einem Außengewinde (48 bzw. 81) versehen und in die mit einem Innengewinde (47 bzw. 81) versehene Beladeöffnung (45) des Abschirmbehälters (11) eingeschraubt ist.
  7. Deckelverschluß nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) eine sich konisch verjüngende Außenmantellinie aufweist und
    daß diesem Bereich ein entsprechend konisch zulaufender Innengewindeabschnitt (47) in der Beladeöffnung (45) entspricht.
  8. Deckelverschluß nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) über einen bajonettartigen Segmentverschluß (83, 85) in entsprechende Aussparungen in der Wand des Abschirmbehälters (11) einsetzbar ist.
  9. Deckelverschluß nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) über einen keilähnlichen, mehrteiligen Einlegering (87) in der Beladeöffnung des Abschirmbehälters gesichert ist, wobei der teilweise in eine Nut (89) in der Innenfläche der Wand des Abschirmbehälters (11) greifende Einlegering (87) von einem aufgeschraubten oberen Abdeckring oder einer Abdeckplatte oder dem Abschirmdeckel (63) selbst gesichert ist.
  10. Deckelverschluß nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) über einen in der Beladeöffnung eingesetzten Sprengring (91) gesichert ist.
  11. Deckelverschluß nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) über einen Klemmverschluß (93) am Außenumfang des Abschirmbehälters gesichert ist, wobei der Klemmverschluß (93) umlaufende Ringansätze (95, 97) des Abschirmbehälters (11) und des Zwischenringes (49) zusammenhält.
  12. Deckelverschluß nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) im oberen Bereich mit einem umlaufenden Flansch (99) versehen ist, der auf der Stirnseite des Abschirmbehälters (11) befestigt ist.
  13. Deckelverschluß nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß in einer Außennut (105) des Zwischenringes (49) ein Sprengring (107) eingelegt ist, der über durch die Abschirmwand des Abschirmbehälters (11) greifende Druckschrauben (101) beaufschlagbar ist.
  14. Deckelverschluß nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der eingesetzte zylindrische Zwischenring (49) an seiner Außenseite von einem mehrteiligen Profilring (113), der über Druckschrauben (103) betätigbar ist, festsetzbar ist.
  15. Deckelverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) mit seiner unteren Stirnfläche (51) auf einer inneren Stufe (53) in der Wand des Abschirmbehälters (11) aufliegt, die unterhalb eines zu befestigenden oder zu verschweißenden Sekundärdeckels (33) des inneren Lagerbehälters (17) liegt.
  16. Deckelverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Ringöffnung (61) des Zwischenringes (49) einen sich konisch verjüngenden Querschnitt aufweist, dem ein konischer, konzentrischer Verschlußansatz (65) am Abschirmdeckel (63) entspricht.
  17. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der eingesetzte bzw. befestigte Abschirmdeckel (63) mit seiner Unterfläche oberhalb der über den inneren Behälter (17) ragenden Begrenzungsfläche (69) des Zwischenringes (49) endet.
  18. Verschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Zwischenring (49) einen oberen Außenringansatz (55) aufweist, der eine sich konisch verjüngende Innenfläche (57) hat, die eine Zentrierung für den Rand des Abschirmdeckels (63) bildet.
  19. Verschluß nach Anspruch 18,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß eine Ringspalte zwischen dem Verschlußdeckel (63), dem Außenringansatz (55) des Zwischenringes (49) und dem Rand des Abschirmbehälters (11) über einen eingelassenen Dichtring (79) abgedeckt sind.
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