EP3226249A1 - Behälteranordnung sowie verfahren zur feuerfesten nachrüstung eines behälters - Google Patents

Behälteranordnung sowie verfahren zur feuerfesten nachrüstung eines behälters Download PDF

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EP3226249A1
EP3226249A1 EP16162939.9A EP16162939A EP3226249A1 EP 3226249 A1 EP3226249 A1 EP 3226249A1 EP 16162939 A EP16162939 A EP 16162939A EP 3226249 A1 EP3226249 A1 EP 3226249A1
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EP
European Patent Office
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container
hood
outer layer
arrangement according
layer
Prior art date
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Granted
Application number
EP16162939.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3226249B1 (de
Inventor
Roland Hüggenberg
Linus Bettermann
Martin Berthold
Andre Leber
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GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Original Assignee
GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
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Publication date
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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
    • G21F5/10—Heat-removal systems, e.g. using circulating fluid or cooling fins
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • A62C99/0009—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames
    • A62C99/0036—Methods of extinguishing or preventing the spread of fire by cooling down or suffocating the flames using foam
    • 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 arrangement for receiving radioactive inventory, comprising a container and a hood which can be pushed over at least a portion of the container.
  • the container has a container bottom, a container jacket and a container lid.
  • the hood encloses the container lid and at least a majority of the container jacket.
  • the invention further relates to a method for refractory retrofitting of a container for receiving radioactive inventory, wherein a hood is placed over the container
  • Such containers are known in practice.
  • a bag-like protective cover is placed over the container.
  • the protective cover may consist of film or fibers, which are not flammable and not pyrolyzing at standard firing temperatures.
  • the bag-like protective cover requires a comparatively large thickness in order to achieve a corresponding heat insulation. So it was found that the bag-like protective cover should be several centimeters thick for the purpose of thermal insulation for the subsequent fire training. However, this is firstly uneconomical and secondly in handling unfavorable. In addition, some of the radioactive inventory still emits residual heat radiation. This residual heat radiation is retained by the bag-like protective cover, resulting in higher temperatures in the containers. As a result, the containers must be designed for higher temperatures, which means a greater production cost.
  • the invention is therefore based on the technical problem of specifying a container arrangement of the type mentioned, in which the described disadvantages can be avoided.
  • the invention is the technical problem of specifying a container arrangement of the type mentioned, in which the radioactive inventory can cool, but at the same time is protected from external heat in case of fire.
  • the invention is preferably based on the technical problem of specifying a container arrangement which, despite the hood, is easy to handle.
  • the invention teaches a container assembly for receiving radioactive inventory, comprising a container and a capable over at least a portion of the container hood, the container having a container bottom, a container shell and a container lid, wherein the hood, the container lid and at least a predominant part of the container casing encloses, wherein the hood has an inner, facing the container and an outer, the container facing away from the container, wherein the thermal conductivity of the outer layer can be reduced by the action of heat.
  • the container bottom is preferably in one piece and more preferably integrally formed with the container shell, so that there is a lower container part. It is advantageous if the hood encloses the entire container shell. Conveniently, a bottom cap encloses the container bottom, which bottom cap is conveniently connected to the hood and preferably welded to the hood.
  • the reduction of the thermal conductivity of the outer layer can be done for example by foaming, dehydration, material conversion or by combinations of these processes in the outer layer.
  • the thermal conductivity of the outer layer is at least temporarily reduced by at least a factor of 5 and preferably by at least a factor of 10 by the effect of heat.
  • the outer layer has a lacquer.
  • the outer layer comprises at least one organic constituent and preferably plastic.
  • the outer layer comprises a polyacrylate varnish or an epoxy varnish. Due to a good impact resistance, an epoxy resin paint is particularly preferred. Conveniently, the paint is a two-component paint.
  • the inner layer comprises a metal and preferably a steel.
  • the inner layer is suitably a sheet.
  • the inner layer comprises a structural steel, which is optionally provided with a corrosion protection.
  • the inner layer comprises a stainless steel.
  • the outer layer has a lower thermal conductivity than the inner layer.
  • the inner layer serves as a substrate. It has proven to be advantageous that the outer layer is applied to the inner layer.
  • the outer layer can be foamed by the action of heat.
  • the outer layer expediently contains a blowing agent which evaporates blowing agent preferably between 100 and 400 ° C.
  • the outer layer preferably comprises a carbon source, preferably in the form of a polyvalent alcohol.
  • the outer layer contains an acid supplier, which acid supplier is preferably suitable for charring the carbon supplier.
  • the outer layer is formed such that forms a carbon foam when exposed to heat.
  • melamine polyphosphate serves as an acid and propellant supplier.
  • the outer layer is dehydrated by the action of heat.
  • Dehydration advantageously takes place upon conversion of an acid supplier.
  • the acid supplier is, for example, melamine polyphosphate.
  • dehydration of the outer layer results in endothermic cooling of the container assembly.
  • the hood has a circumferential weld.
  • the hood is composed of a hood cover and a hood coat. It is preferred that the hood cover and the hood jacket are connected to each other by means of the peripheral weld.
  • the circumferential weld is preferably arranged in the upper half of the hood. It is advantageous if the hood cover is made by deep drawing.
  • the hood shroud is rolled up from a corresponding metal sheet, wherein expediently two abutting sheet metal edges are connected to each other by means of an axis-parallel weld. It is advantageous that the hood or the hood jacket has an axially parallel weld.
  • the outer layer is reinforced by means of fibers.
  • the fibers are embedded in the outer layer.
  • the fibers are glass fibers. It is particularly preferred that the fibers form a fiber web.
  • the thickness of the outer layer is 0.5 to 25 mm, preferably 1 to 15 mm and particularly preferably 2 to 8 mm.
  • the thickness of the inner layer is 1 to 15 mm, preferably 1.5 to 10 mm, and more preferably 2 to 5 mm.
  • a decontaminable layer according to ISO 8690 is arranged on the outer layer. It is advantageous that the container shields the radioactive radiation of the inventory such that the container is storable. Preferably, the hood is not required for radioactive shielding. Quite advantageously, the hood serves only refractory retrofitting. The shelf life of the container is preferably based on relevant European standards.
  • the hood is fastened to the container by means of at least one fixing element.
  • at least three and more preferably four fixing elements are provided.
  • the fixing elements are conveniently attached to the container lid.
  • the at least one fixing element is preferably a screw.
  • the outer diameter of the screw (radially outermost point of the thread of the screw) is expediently between 34 and 66 mm, and preferably between 40 and 58 mm, these being particularly preferably M42, M48 or M56 screws.
  • the fixing element has a fastening element.
  • fasteners are, for example, hooks, eyes or thread into consideration.
  • the fixing element has a fastening element in the form of an internal thread.
  • the internal thread has an inner diameter between 22 and 38 mm.
  • the inner diameter is between 24 and 36 mm. Inner diameter is preferably understood to be determined by the radially innermost points of the internal thread.
  • the container lid has at least one load attachment point for handling the container or the container arrangement.
  • at least three and preferably four load attachment points are provided.
  • the load attachment points are formed in the form of internal threads.
  • the inner diameters are preferably between 34 and 66 mm and more preferably between 40 and 58 mm.
  • the load attachment point or points in the container lid are very particularly preferably M42, M48 or M56 bores.
  • the invention teaches a method for refractory retrofitting a container for receiving radioactive inventory, in particular according to the container assembly according to the invention, wherein the container has a container bottom, a container shell and a container lid, wherein over at least a portion of the container, a hood slipped so that the hood encloses the container lid and at least a major part of the container jacket, the hood having an inner, the container facing and an outer, the container facing away from the layer, wherein the heat conductivity of the outer layer is reduced in the event of heat.
  • the invention is based on the finding that a static fire protection layer, for example a mat made of glass fibers, due to the constant heat-insulating effect is only of limited advantage.
  • a static fire protection layer for example a mat made of glass fibers
  • the invention provides that the thermal conductivity can be reduced by the action of heat. This allows a good cool down normally and a good one Fire protection in case of fire.
  • Foamable layers which comprise, for example, a lacquer, have proved to be particularly advantageous. Due to a good impact resistance, in particular epoxy resin coatings have proven to be advantageous.
  • the outer layer forms a carbon foam in case of fire, which allows a high resistance to fire.
  • the hood is fastened by means of fixing elements in the form of screws to the container, wherein the screws additionally have an internal thread.
  • the internal thread of the screws serves as load attachment point for the entire container assembly. Consequently, the fixing elements initially fulfill the function of fixing the hood to the container and then also the function of a load stop.
  • Fig. 1 shows an inventive and greatly simplified container arrangement with a container 1, over which container 1, a hood 2 is slipped.
  • the container 1 has a container bottom 3, a container casing 4 and a container lid 5.
  • the container bottom 3 and the container jacket 4 form a one-piece, integral container bottom part 3, 4.
  • the container lid 5 is attached to the container shell 4, for example by means of screw, welding and / or bolt connections.
  • at least one in Fig. 1 not shown seal for a corresponding tightness between the container bottom part 3, 4 and the container lid. 5
  • the shows Fig. 1 an enlargement of the hood 2 in the region of the container shell 4.
  • the hood 2 has an inner layer 6, which consists of structural steel with a corrosion protection layer and 2 to 5 mm thick.
  • an outer layer 7 is arranged, which has a paint, preferably an epoxy resin.
  • the thickness of the outer layer 7 is 2 to 8 mm.
  • a decontaminable layer 8 was applied, which is designed to be particularly smooth and ensures a correspondingly good decontaminability in the sense of ISO 8690 (corresponds to DIN 25415, Part 1).
  • the decontaminatable layer 8 may for example be 1.5 mm thick.
  • an air gap of 1 to 5 mm thickness is located between the inner layer 6 and the surface of the container jacket 4 for the purpose of tolerance.
  • the outer layer 7 is foamed by the action of heat, so that the thermal conductivity of the outer layer 7 is reduced.
  • the thermal conductivity may be reduced by a factor of 5 to 50 over a period of a few minutes to a few hours.
  • the outer layer 7 contains, for the purpose of foamability, a blowing agent which evaporates between 100 and 400 ° C.
  • the outer layer contains at least one carbon source, which provides a liquid with predominantly carbon between 100 and 400 ° C. In the case of a fire, a carbon foam is provided, which significantly reduces the thermal conductivity over many minutes to a few hours. As a result, the container jacket is delayed in time exposed to the action of heat, so that the container can withstand a fire longer accordingly longer.
  • the acid and blowing agent used is, for example, melamine polyphosphate.
  • a carbon source for example, pentaerythritol comes into question.
  • Fig. 2 the container assembly is shown in perspective with a view of the top of the container assembly. To recognize is essentially the hood 2, which only at the bottom of the Fig. 2 almost completely encloses the apparent container 1.
  • a total of four load attachment points 11 for handling the container 1 or the container arrangement are shown at the top of the container arrangement.
  • the load attachment points 11 are arranged in the form of threaded bores in the container lid 5.
  • the hood 2 is fastened to the container 1 or to the container lid 5.
  • the load attachment points 11 are distributed over the top of the container assembly.
  • the number and the position of the load attachment points 11 are selected such that the container 1 or the container arrangement, when conveyed by means of a transport device, are suitable for a wide variety of transport situations.
  • Two of the four load attachment points 11 are opposite each other with respect to the rotationally symmetrical longitudinal axis.
  • One of these two load attachment points 11 also forms an equilateral triangle with the other two load attachment points 11. In other words, this configuration of the load attachment points offers the possibility that the container or the container assembly is conveyed by a conveyor with two or three load stops.
  • Fig. 2 is on the hood 2 also a circumferential weld 14 can be seen.
  • the circumferential weld 14 connects a hood cover 16 with a hood shell 17.
  • the hood 2 also has an axially parallel weld 15, because the hood shell 17 was made of a correspondingly curved piece of sheet metal, which was welded to its abutting sheet edges.
  • the hood cover 16 is made by deep drawing.
  • Fig. 3 is a part of the container lid 5 in a longitudinal section shown such that one of the load attachment points 11 is visible.
  • the load attachment point 11 in the form of a threaded bore receives one of the screws in itself, whereby the hood 2 is clamped on a screw head 12 of the screw on the top of the container lid 5 and whereby the attachment of the hood 2 is secured to the container 1.
  • the fixing element 9 of this embodiment further comprises a fastener 10 for a load stop.
  • the fastener 10 is arranged in the form of a threaded bore within the screw, starting from the top of the screw. Consequently, the container assembly can be secured by means of the fastener 10 to a conveyor and transported by this.
  • the fixing elements 9 in the form of screws therefore serve equally as attachment for the hood 2 and as a load stop.
  • seal 13 is sealed.
  • the seal 13 comprises a trapezoidal groove in which a sealing ring is inserted.

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Abstract

Behälteranordnung zur Aufnahme von radioaktivem Inventar. Die Behälteranordnung umfasst einen Behälter sowie eine wenigstens über einen Abschnitt des Behälters stülpbare Haube. Der Behälter weist einen Behälterboden, einen Behältermantel und einen Behälterdeckel auf. Die Haube umschließt den Behälterdeckel und wenigstens einen überwiegenden Teil des Behältermantels. Die Haube weist eine innere, dem Behälter zugewandte und eine äußere, dem Behälter abgewandte Schicht auf. Die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht ist durch Hitzeeinwirkung verringerbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Behälteranordnung zur Aufnahme von radioaktivem Inventar, umfassend einen Behälter sowie eine wenigstens über einen Abschnitt des Behälters stülpbare Haube. Der Behälter weist einen Behälterboden, einen Behältermantel und einen Behälterdeckel auf. Die Haube umschließt den Behälterdeckel und wenigstens einen überwiegenden Teil des Behältermantels. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur feuerfesten Nachrüstung eines Behälters zur Aufnahme von radioaktivem Inventar, wobei eine Haube über den Behälter gestülpt wird
  • Derartige Behälter sind aus der Praxis bekannt. Zwecks Nachrüstung für eine Ertüchtigung hinsichtlich Brandbeständigkeit wird eine sackartige Schutzhülle über den Behälter gestülpt. Die Schutzhülle kann aus Folie bzw. Fasern bestehen, welche bei üblichen Brandtemperaturen nicht brennbar und nicht pyrolysierend sind.
  • Nachteilig hieran ist jedoch, dass die sackartige Schutzhülle eine vergleichsweise große Stärke benötigt, um eine entsprechende Wärmeisolation zu erreichen. So wurde gefunden, dass die sackartige Schutzhülle zwecks Wärmeisolation für die nachträgliche Brandertüchtigung mehrere Zentimeter stark sein sollte. Dies jedoch ist erstens unwirtschaftlich und zweitens in der Handhabung unvorteilhaft. Außerdem geht von einem Teil des radioaktiven Inventars noch eine Restwärmestrahlung aus. Diese Restwärmestrahlung wird durch die sackartige Schutzhülle zurückgehalten, wodurch höhere Temperaturen in den Behältern entstehen. In der Folge müssen die Behälter für höhere Temperaturen ausgelegt sein, was einen größeren Herstellungsaufwand bedeutet.
  • Der Erfindung liegt daher das technische Problem zugrunde, eine Behälteranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die geschilderten Nachteile vermieden werden können. Insbesondere liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Behälteranordnung der eingangs genannten Art anzugeben, bei der das radioaktive Inventar auskühlen kann, gleichzeitig aber im Brandfalle vor äußerer Wärme geschützt wird. Bevorzugt liegt der Erfindung das technische Problem zugrunde, eine Behälteranordnung anzugeben, welche trotz der Haube gut handhabbar ist.
  • Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung eine Behälteranordnung zur Aufnahme von radioaktivem Inventar, umfassend einen Behälter sowie eine wenigstens über einen Abschnitt des Behälters stülpbare Haube, wobei der Behälter einen Behälterboden, einen Behältermantel und einen Behälterdeckel aufweist, wobei die Haube den Behälterdeckel und wenigstens einen überwiegenden Teil des Behältermantels umschließt, wobei die Haube eine innere, dem Behälter zugewandte und eine äußere, dem Behälter abgewandte Schicht aufweist, wobei die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht durch Hitzeeinwirkung verringerbar ist.
  • Der Behälterboden ist vorzugsweise einstückig und weiter vorzugsweise integral mit dem Behältermantel ausgebildet, so dass ein Behälterunterteil vorliegt. Es ist vorteilhaft, wenn die Haube den ganzen Behältermantel umschließt. Zweckmäßigerweise umschließt eine Bodenkappe den Behälterboden, welche Bodenkappe praktischerweise mit der Haube verbunden und bevorzugt mit der Haube verschweißt wird.
  • Die Verringerung der Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht kann beispielsweise durch Aufschäumung, Dehydrierung, Materialumwandlung oder durch Kombinationen dieser Vorgänge in der äußeren Schicht geschehen. Vorzugsweise wird die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht wenigstens zeitweise um wenigstens Faktor 5 und bevorzugt um wenigstens Faktor 10 durch die Hitzeeinwirkung geringer.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die äußere Schicht einen Lack aufweist. Vorteilhafterweise umfasst die äußere Schicht wenigstens einen organischen Bestandteil und bevorzugt Kunststoff. Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist die äußere Schicht einen Polyacrylatlack oder einen Epoxidharzlack auf. Aufgrund einer guten Schlagfestigkeit wird ein Epoxidharzlack besonders bevorzugt. Zweckmäßigerweise ist der Lack ein Zwei-Komponenten-Lack.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die innere Schicht ein Metall und vorzugsweise einen Stahl auf. Die innere Schicht ist zweckmäßigerweise ein Blech. Bevorzugt umfasst die innere Schicht einen Baustahl, welcher gegebenenfalls mit einem Korrosionsschutz versehen ist. Gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst die innere Schicht einen Edelstahl. Es ist zweckmäßig, dass die äußere Schicht eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die innere Schicht aufweist. Zweckmäßigerweise dient die innere Schicht als Substrat. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, dass die äußere Schicht auf die innere Schicht aufgetragen wird.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die äußere Schicht durch Hitzeeinwirkung aufschäumbar ist. Die äußere Schicht enthält zweckmäßigerweise ein Treibmittel, welches Treibmittel bevorzugt zwischen 100 und 400°C verdampft. Die äußere Schicht umfasst bevorzugt einen Kohlenstofflieferanten, vorzugweise in Form eines polyvalenten Alkohols. Praktischerweise enthält die äußere Schicht einen Säurelieferanten, welcher Säurelieferant vorzugsweise für eine Verkohlung des Kohlenstofflieferanten geeignet ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die äußere Schicht derart ausgebildet, dass sich bei Hitzeeinwirkung ein Kohlenstoffschaum bildet. Beispielsweise dient Melaminpolyphosphat als Säure- und Treibmittellieferant.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass die äußere Schicht durch Hitzeeinwirkung dehydrierbar ist. Eine Dehydration findet vorteilhafterweise bei Umwandlung eines Säurelieferanten statt. Der Säurelieferant ist beispielsweise Melaminpolyphosphat. Vorzugsweise führt eine Dehydration der äußeren Schicht zu einer endothermen Kühlung der Behälteranordnung.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist die Haube eine umlaufende Schweißnaht auf. Zweckmäßigerweise ist die Haube aus einem Haubendeckel und einem Haubenmantel zusammengesetzt. Es ist bevorzugt, dass der Haubendeckel und der Haubenmantel mittels der umlaufenden Schweißnaht miteinander verbunden sind. Die umlaufende Schweißnaht ist bevorzugt in der oberen Hälfte der Haube angeordnet. Es ist vorteilhaft, wenn der Haubendeckel mittels Tiefziehen hergestellt wird. Praktischerweise wird der Haubenmantel aus einem entsprechenden Blech zusammengerollt, wobei zweckmäßigerweise zwei anstoßende Blechkanten mittels einer achsparallelen Schweißnaht miteinander verbunden werden. Es ist vorteilhaft, dass die Haube bzw. der Haubenmantel eine achsparallele Schweißnaht aufweist.
  • Es ist zweckmäßig, dass die äußere Schicht mittels Fasern verstärkt ist. Vorzugsweise sind die Fasern in der äußeren Schicht eingebettet. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Fasern Glasfasern. Es ist besonders bevorzugt, dass die Fasern ein Fasergewebe bilden.
  • Es ist zweckmäßig, dass die Stärke der äußeren Schicht 0,5 bis 25 mm, vorzugsweise 1 bis 15 mm und besonders vorzugsweise 2 bis 8 mm beträgt.
  • Praktischerweise beträgt die Stärke der inneren Schicht 1 bis 15 mm, vorzugsweise 1,5 bis 10 mm und besonders vorzugsweise 2 bis 5 mm.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, dass auf der äußeren Schicht eine dekontaminierbare Schicht gemäß ISO 8690 angeordnet ist. Es ist vorteilhaft, dass der Behälter die radioaktive Strahlung des Inventars derart abschirmt, dass der Behälter lagerfähig ist. Vorzugsweise ist die Haube für eine radioaktive Abschirmung nicht erforderlich. Ganz vorteilhafterweise dient die Haube lediglich der feuerfesten Nachrüstung. Die Lagerfähigkeit des Behälters orientiert sich vorzugsweise an einschlägigen europäischen Normen.
  • Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Haube mittels wenigstens eines Fixierungselementes an dem Behälter befestigt. Vorzugsweise sind wenigstens drei und besonders vorzugsweise vier Fixierungselemente vorgesehen. Die Fixierungselemente werden praktischerweise an dem Behälterdeckel befestigt. Das wenigstens eine Fixierungselement ist bevorzugt eine Schraube. Der Außendurchmesser der Schraube (radial äußerster Punkt des Gewindes der Schraube) beträgt zweckmäßigerweise zwischen 34 und 66 mm und bevorzugt zwischen 40 und 58 mm, wobei es sich besonders bevorzugt hierbei um M42-, M48- oder M56-Schrauben handelt.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Fixierungselement ein Befestigungselement auf. Als Befestigungselemente kommen beispielsweise Haken, Ösen oder Gewinde in Betracht. Vorzugweise weist das Fixierungselement ein Befestigungselement in Form eines Innengewindes auf. Es ist zweckmäßig, dass das Innengewinde einen Innendurchmesser zwischen 22 und 38 mm aufweist. Bevorzugt beträgt der Innendurchmesser zwischen 24 und 36 mm. Unter Innendurchmesser wird vorzugsweise verstanden, dass dieser durch die radial innersten Punkte des Innengewindes bestimmt werden.
  • Gemäß einer sehr vorteilhaften Ausführungsform weist der Behälterdeckel wenigstens einen Lastanschlagspunkt zur Handhabung des Behälters bzw. der Behälteranordnung auf. Praktischerweise sind wenigstens drei und vorzugsweise vier Lastanschlagspunkte vorgesehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lastanschlagspunkte in Form von Innengewinden ausgebildet. Die Innendurchmesser betragen bevorzugt zwischen 34 und 66 mm und weiter bevorzugt zwischen 40 und 58 mm. Der bzw. die Lastanschlagspunkte im Behälterdeckel sind ganz besonders bevorzugt M42-, M48- oder M56-Bohrungen.
  • Zur Lösung des technischen Problems lehrt die Erfindung ein Verfahren zur feuerfesten Nachrüstung eines Behälters zur Aufnahme von radioaktivem Inventar, insbesondere gemäß der erfindungsgemäßen Behälteranordnung, wobei der Behälter einen Behälterboden, einen Behältermantel und einen Behälterdeckel aufweist, wobei über wenigstens einen Abschnitt des Behälters eine Haube gestülpt wird, so dass die Haube den Behälterdeckel und wenigstens einen überwiegenden Teil des Behältermantels umschließt, wobei die Haube eine innere, dem Behälter zugewandte und eine äußere, dem Behälter abgewandte Schicht aufweist, wobei die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht im Falle einer Hitzeeinwirkung verringert wird.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine statische Brandschutzschicht, beispielsweise eine Matte aus Glasfasern, aufgrund der ständigen wärmeisolierenden Wirkung nur bedingt von Vorteil ist. So verursacht ein statischer Brandschutz aufgrund der Radioaktivität des Inventars höhere Temperaturen im Innenraum, wodurch die Behälter für entsprechend größere Temperaturen ausgelegt werden müssen. Aus diesem Grunde ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wärmeleitfähigkeit durch Hitzeeinwirkung verringerbar ist. Dies erlaubt ein gutes Auskühlen im Regelfall und einen guten Brandschutz im Brandfall. Als besonders vorteilhaft haben sich aufschäumbare Schichten erwiesen, welche beispielsweise einen Lack umfassen. Aufgrund einer guten Schlagfestigkeit haben sich insbesondere Epoxidharzlacke als vorteilhaft herausgestellt. Ganz besonders bevorzugt bildet die äußere Schicht im Brandfalle einen Kohlenstoffschaum, welcher eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Brände ermöglicht. Eine Dehydrierung der äußeren Schicht während des Brandes kann wenigstens kurzzeitig eine endotherme Kühlung herbeiführen. In die äußere Schicht eingebettete Fasern erhöhen die Stabilität der äußeren Schicht bevorzugter maßen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die Haube mittels Fixierungselementen in Form von Schrauben an dem Behälter befestigt, wobei die Schrauben zusätzlich noch ein Innengewinde aufweisen. Das Innengewinde der Schrauben dient als Lastanschlagspunkt für die gesamte Behälteranordnung. Folglich erfüllen die Fixierungselemente zunächst die Funktion der Fixierungen der Haube an dem Behälter und sodann auch noch die Funktion als Lastanschlag.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße und stark vereinfachte Behälteranordnung, umfassend einen Behälter und eine Haube, wobei die Haube zusätzlich noch vergrößert dargestellt ist,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht mit Blick auf die Oberseite der Behälteranordnung aus Fig. 1 und
    Fig. 3
    einen Längsschnitt entlang eines Teiles eines Behälterdeckels des Behälters aus den Fig. 1 und 2.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße und stark vereinfachte Behälteranordnung mit einem Behälter 1, über welchen Behälter 1 eine Haube 2 gestülpt ist. Der Behälter 1 weist einen Behälterboden 3, einen Behältermantel 4 sowie einen Behälterdeckel 5 auf. Der Behälterboden 3 und der Behältermantel 4 bilden ein einstückiges, integrales Behälterunterteil 3, 4. Der Behälterdeckel 5 wird an dem Behältermantel 4 beispielsweise mittels Schraubverbindungen, Schweißen und/oder Riegelverbindungen befestigt. Darüber hinaus sorgt wenigstens eine in Fig. 1 nicht dargestellte Abdichtung für eine entsprechende Dichtigkeit zwischen dem Behälterunterteil 3, 4 und dem Behälterdeckel 5.
  • Ferner zeigt die Fig. 1 eine Vergrößerung der Haube 2 im Bereich des Behältermantels 4. Die Haube 2 weist eine innere Schicht 6 auf, welche aus Baustahl mit einer Korrosionsschutzschicht besteht und 2 bis 5 mm stark ist. Auf der inneren Schicht 6 ist eine äußere Schicht 7 angeordnet, welche einen Lack, vorzugsweise einen Epoxidharzlack, aufweist. Die Stärke der äußeren Schicht 7 beträgt 2 bis 8 mm. Auf der äußeren Schicht 7 schließlich wurde eine dekontaminierbare Schicht 8 aufgebracht, welche besonders glatt ausgebildet ist und eine entsprechend gute Dekontaminierbarkeit im Sinne von ISO 8690 (entspricht DIN 25415, Teil 1) gewährleistet. Die dekontaminierbare Schicht 8 mag beispielsweise 1,5 mm stark sein. Im Bereich des Behältermantels 4 befindet sich zwischen der inneren Schicht 6 und der Oberfläche des Behältermantels 4 zwecks Toleranz ein Luftspalt von 1 bis 5 mm Stärke.
  • Die äußere Schicht 7 wird durch Hitzeeinwirkung aufgeschäumt, so dass sich die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht 7 verringert. Die Wärmeleitfähigkeit mag über eine Zeitspanne von einigen Minuten bis wenigen Stunden hinweg um Faktor 5 bis 50 verringert sein. Die äußere Schicht 7 enthält zwecks Aufschäumbarkeit ein Treibmittel, welches zwischen 100 und 400°C verdampft. Darüber hinaus enthält die äußere Schicht wenigstens einen Kohlenstofflieferanten, welcher zwischen 100 und 400°C eine Flüssigkeit mit überwiegend Kohlenstoff zur Verfügung stellt. Im Falle eines Brandes wird so ein Kohlenstoffschaum zur Verfügung gestellt, welcher die Wärmeleitfähigkeit über viele Minuten bis hinweg zu wenigen Stunden deutlich verringert. Im Ergebnis wird der Behältermantel zeitlich verzögert der Hitzeeinwirkung ausgesetzt, so dass der Behälter entsprechend länger einem Brand widerstehen kann. Als Säure und Treibmittel dient beispielsweise Melaminpolyphosphat. Als Kohlenstofflieferant kommt zum Beispiel Pentaerythrit in Frage.
  • In Fig. 2 ist die Behälteranordnung perspektivisch mit Blick auf die Oberseite der Behälteranordnung dargestellt. Zu erkennen ist im Wesentlichen die Haube 2, welche den nur am unteren Rand der Fig. 2 hervorscheinenden Behälter 1 nahezu vollständig umschließt. An der Oberseite der Behälteranordnung sind insgesamt vier Lastanschlagspunkte 11 zur Handhabung des Behälters 1 bzw. der Behälteranordnung abgebildet. Die Lastanschlagspunkte 11 sind in Form von Gewindebohrungen in dem Behälterdeckel 5 angeordnet. Mittels entsprechender Fixierungselemente 9 in Form von Schrauben wird die Haube 2 an dem Behälter 1 bzw. an dem Behälterdeckel 5 befestigt.
  • Die Lastanschlagspunkte 11 sind über die Oberseite der Behälteranordnung verteilt. Die Zahl und die Position der Lastanschlagspunkte 11 ist so gewählt, dass der Behälter 1 bzw. die Behälteranordnung bei Beförderung mittels eines Beförderungsgerätes verschiedensten Beförderungssituationen gerecht werden. Zwei der vier Lastanschlagspunkte 11 liegen einander bezüglich der rotationssymmetrischen Längsachse gegenüber. Einer dieser beiden Lastanschlagspunkte 11 bildet außerdem mit den beiden anderen Lastanschlagspunkten 11 ein gleichseitiges Dreieck. Mit anderen Worten bietet diese Konfiguration der Lastanschlagspunkte die Möglichkeit, dass der Behälter bzw. die Behälteranordnung mittels eines Beförderungsgerätes mit zwei oder drei Lastanschlägen befördert wird.
  • In Fig. 2 ist an der Haube 2 ferner eine umlaufende Schweißnaht 14 ersichtlich. Die umlaufende Schweißnaht 14 verbindet einen Haubendeckel 16 mit einem Haubenmantel 17. Die Haube 2 weist ferner eine achsparallele Schweißnaht 15 auf, weil der Haubenmantel 17 aus einem entsprechend gebogenen Stück Blech hergestellt wurde, welches an seinen anstoßenden Blechkanten verschweißt wurde. Der Haubendeckel 16 wird durch Tiefziehen hergestellt.
  • In Fig. 3 ist ein Teil des Behälterdeckels 5 in einem Längsschnitt derart abgebildet, dass einer der Lastanschlagspunkte 11 einsehbar ist. Der Lastanschlagspunkt 11 in Form einer Gewindebohrung nimmt eine der Schrauben in sich auf, wodurch über einen Schraubenkopf 12 der Schraube die Haube 2 auf der Oberseite des Behälterdeckels 5 festgeklemmt wird und wodurch die Befestigung der Haube 2 an den Behälter 1 sichergestellt wird.
  • Das Fixierungselement 9 dieses Ausführungsbeispiels weist ferner ein Befestigungselement 10 für einen Lastanschlag auf. Das Befestigungselement 10 ist in Form einer Gewindebohrung innerhalb der Schraube, ausgehend von der Oberseite der Schraube, angeordnet. Folglich kann die Behälteranordnung mit Hilfe des Befestigungselementes 10 an einem Beförderungsgerät befestigt und von diesem befördert werden. Die Fixierungselemente 9 in Form der Schrauben dienen daher gleichermaßen als Befestigung für die Haube 2 und als Lastanschlag.
  • Schließlich ist in Fig. 3 noch ein oberseitiger Rand des Behältermantels 4 zu erkennen, welcher mittels einer in der Unterseite des Behälterdeckels 5 angeordneten Dichtung 13 abgedichtet wird. Die Dichtung 13 umfasst eine trapezförmige Nut, in welche ein Dichtungsring eingelegt ist.

Claims (13)

  1. Behälteranordnung zur Aufnahme von radioaktivem Inventar, umfassend einen Behälter (1) sowie eine wenigstens über einen Abschnitt des Behälters (1) stülpbare Haube (2), wobei der Behälter (1) einen Behälterboden (3), einen Behältermantel (4) und einen Behälterdeckel (5) aufweist, wobei die Haube (2) den Behälterdeckel (5) und wenigstens einen überwiegenden Teil des Behältermantels (4) umschließt, wobei die Haube (2) eine innere (6), dem Behälter (1) zugewandte und eine äußere (7), dem Behälter (1) abgewandte Schicht aufweist, wobei die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht (7) durch Hitzeeinwirkung verringerbar ist.
  2. Behälteranordnung nach Anspruch 1, wobei die äußere Schicht (7) einen Lack aufweist.
  3. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die innere Schicht (6) ein Metall und vorzugsweise einen Stahl aufweist.
  4. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die äußere Schicht (7) durch Hitzeeinwirkung aufschäumbar ist.
  5. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die äußere Schicht (7) durch Hitzeeinwirkung dehydrierbar ist.
  6. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Haube (2) eine umlaufende Schweißnaht (14) aufweist.
  7. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die äußere Schicht (7) mittels Fasern verstärkt ist.
  8. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Stärke der äußeren Schicht (7) 0,5 bis 25 mm, vorzugsweise 1 bis 15 mm und besonders vorzugsweise 2 bis 8 mm beträgt.
  9. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Stärke der inneren Schicht (6) 1 bis 15 mm, vorzugsweise 1,5 bis 10 mm und besonders vorzugsweise 2 bis 5 mm beträgt.
  10. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Haube (2) mittels wenigstens eines Fixierungselementes (9) reversibel an dem Behälter (1) befestigt ist.
  11. Behälteranordnung nach Anspruch 10, wobei da Fixierungselement (9) ein Befestigungselement (10) für einen Lastanschlag aufweist.
  12. Behälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Behälterdeckel (5) wenigstens einen Lastanschlagspunkt (11) zur Handhabung des Behälters (1) bzw. der Behälteranordnung aufweist.
  13. Verfahren zur feuerfesten Nachrüstung eines Behälters (1) zur Aufnahme von radioaktivem Inventar, insbesondere gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Behälter (1) einen Behälterboden (3), einen Behältermantel (4) und einen Behälterdeckel (5) aufweist, wobei über wenigstens einen Abschnitt des Behälters (1) eine Haube (2) gestülpt wird, so dass die Haube (2) den Behälterdeckel (5) und wenigstens einen überwiegenden Teil des Behältermantels (4) umschließt, wobei die Haube (2) eine innere (6), dem Behälter (1) zugewandte und eine äußere (7), dem Behälter (1) abgewandte Schicht aufweist, wobei die Wärmeleitfähigkeit der äußeren Schicht im Falle einer Hitzeeinwirkung verringert wird.
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