FI66094B - Foerfarande och anordning foer fyllning av en deponeringsbehaollare med radioaktivt avfall - Google Patents

Description

-------- Γη1 „„ KUULUTUSJULKAISU - . .

JMTä ® ^1) UTLÄCGNINGSSKRIPT 66094 • jtifäjff C (45) Patentti s»Suri L fcy 10 Ό3 1934

Patent ceddelat V ' V (51) Kvjl£ /tatCL3 G 21 F 9/16 SUOMI—FINLAND (21) PKenttlhakamus — Ntancanaeknlni 781231 (22) Hakemteptlvl — Anuftknlnfidag 20.04.78 * ' (23) Alku pilvi—Glklghutidaf 20.04.78 (41) Tullut julklMksI — Wlvfc οβ***«ι 07.11.78

Patentti- ja r«kl«t«rihallttn· _ ...... .. ._ .

- ._. " _, .__^ , (44) N4htivik*lp«rtoo ft kuuLftilktitun pvm. —

Patwife· och r^ltfrttyfl—n v ' AntMcan uthgd odt ucl.tkrMkM pubticurtd 30.04.84 (32)(33)(31) Pyyduttjr twalkuu» ίΐ|Μ prior** 06.05.77

Saksan Li ittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) P 2720342.5-33 (71) STEAG Kernenergie GmbH, Bismarckstrasse 54, 4300 Essen,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Henning Baatz, Essen, Dieter Rittscher, Hei 1igenhaus, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubl iken Tyskland(DE) (74) Oy Kolster Ab (54) Menetelmä ja laite varastosäiliön täyttämiseksi radioaktiivisella jätteellä - Förfarande och anordning för fyllning av en deponerings-behällare med radioaktivt avfall

Keksinnön kohteena on menetelmä ja laite varastosäiliön täyttämiseksi pumpattavalla radioaktiivisella jätteellä, jossa menetelmässä radioaktiivinen jäte ja kovetusaine viedään varasto-säiliön sisään ja sekoitetaan siellä, minkä lisäksi varastosäiliöön kehitetään alipaine ja yksi sekoittavista komponenteista imetään sen avulla, ja joka laite käsittää varastosäiliön kannatinlaitteen, radioaktiivisen jätteen syöttölaitteen sekä laitteen alipaineen kehittämiseksi. Keksinnön kohteena on erityisesti tällainen laitteisto, joka on tarkoitettu radioaktiivisella ydinvoimajätteellä täytettäväksi.

Tunnetut laitteistot (saksalainen hakemusjulkaisu 2 511 957) ovat sinänsä osoittautuneet hyviksi. Varastosäiliön vastaanotto-laite on liikkumaton laskulaituri. Syöttölaitteen kautta tuodaan pumpattavat radioaktiiviset jätteet varastosäiliöön. Sitomista varten tarvittava sitomisaine ruiskutetaan sen jälkeen, jonka yhteydessä ja jota varten täytettävästä varastosäiliöstä poistetaan ilma.

2 6-5094

Kysymyksessä on nestemäinen sitomisaine, jolla tosin voidaan tarkoittaa myös suspensiota. Pumpattavan radioaktiivisen jätteen syöttölaitteeseen kuuluu siten vastaava tyhjennyslaite. Sekoitus-laite on yksinkertainen sekoitin, jossa on sekoitusakselilla se-koitussiipiä ja joka uppoaa varastosäiliöön.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada selityksen alussa mainitun kaltainen menetelmä ja laite jolloin kovettaminen suoritetaan sementin avulla, joka tuodaan jauhemaisena täytettävään varastosäiliöön. Keksinnön mukainen menetelmä ratkaisee tämän tehtävän siten, että varastosäiliötä kieputetaan vaaka-akselin ympäri ja se asetetaan pyörimään oman akselinsa ympäri, että varasto-säiliö joutuu pyörintänsä aikana alipaineen vaikutuksen alaiseksi syöttöjohdon kautta, joka on yhdistetty varastosäiliöön tämän akselin kohdalla pyörivän liitoksen avulla sekä, että radioaktiivinen jäte sen jälkeen imetään syöttöjohdon läpi varastosäiliöön, johon jo on viety sisään kovetusaine.

Edellä mainitun tehtävän ratkaisemiseksi keksinnön mukainen laite on sellainen, että kannatinlaite käsittää lokeron, johon varastosäiliö on asetettavissa ja mahdollisesti kiinnitettävissä, että lokero on kieputettavissa kieppuakselin ympäri, joka kieppu-akseli on asetettu olennaisesti lokeron sisään asetetun varasto-säiliön korkeuden puoliväliin ja joka lokero on varustettu käyttö-rullilla pyöritysliikettä varten sekä, että syöttölaite ja laite alipaineen kehittämiseksi on yhdistetty varastosäiliöön tämän pyö-rintäakselin kohdalle syöttöjohdon ja pyörivän liitoksen avulla.

Kun työskennellään keksinnön mukaisella laitteistolla, niin yleensä pumpattavalla radioaktiivisella jätteellä täytettävään varastosäiliöön tuodaan ensiksi sementtiä jauhemaisena. Tämä voi tapahtua myös säkeissä, jotka liukenevat, kun ne tulevat kosketukseen pumpattavan radioaktiivisen jätteen kanssa. Tällöin määrätään sementin määrä yleisten betoniteknologisten sääntöjen mukaisesti ottaen huomioon pumpattavan radioaktiivisen jätteen vesipitoisuus. Tämän jälkeen kytketään syöttölaite ja varastosäiliön vastaanottolaitteen kanssa kiepataan varastosäiliö sekä saatetaan pyörimään. Samanaikaisesti syötetään pumpattavaa radioaktiivista jätettä aksiaalisesti. Näin aikaansaadaan yllättävän hyvä ja tehokas pumpattavan radioaktiivisen jätteen sekoittuminen jauhemaisen sementin kanssa ja tuloksena on myös tasalaatuinen ja varma sitoutuminen. Tämä pätee erityisesti silloin, kun keksinnön erään ehdotuksen mukaisesti varasto- li 3 6^094 säiliön osalta järjestely on suoritettu siten, että säiliön sisälle on sovitettu sinne jääviä sekoituslaitteita, esim. liikkumattomien sekoitussiipien muodossa. Myöskään keksinnön mukaisen laitteiston käytön yhteydessä ei radioaktiivisella jätteellä täyttöä saa häiritä varastosäiliössä oleva ilma. Tätä tarkoitusta varten imetään ilma joko syöttölaitteen erityisen johdon kautta, ts. suoritetaan ilmanpoisto, tai yhden ja saman johdon kautta, jonka kautta myös pumpattavan radioaktiivisen jätteen syöttö tapahtuu, tyhjennetään ensiksi säiliön sisätila riittävästi. Siinä määrin voidaan keksinnön mukainen laitteisto integroida jo hyväksi havaitun laitteiston kanssa (saksalainen patenttihakemus 2 544 447.7), jolle on tunnusomaista annostelusäiliö, painepumppulaite ja tyhjiökuljetuslaite, jolloin täytettävä annostelusäiliö voidaan liittää syöttölaitteen putkijohdon kautta toisaalta annostelusäiliöön ja toisaalta imu-johtoon, joka tarvitaan ilmanpoistoa varten.Tällöin voi annostelu-säiliö olla liitettävissä imujohdon välityksellä reaktorin säiliöön. Edelleen voivat painepumppulaitteen avulla radioaktiiviset jätteet puristua reaktorin säiliöstä painejohdon kautta annostelusäiliöön ja annostelusäiliössä radioaktiivisen jätteen kiinteät aineet voivat kerrostua, kunnes ainoastaan pumpattavaa konsistenssia on jäljellä, samalla kun vesi on johdettavissa takaisin reaktorin säiliöön veden paluujohdon kautta. Myös jauhemaista sementtiä voidaan annosteltuna imeä täytettävään varastosäiliöön.

Saavutetut edut ovat nähtävissä siinä, että keksinnön mukaisen laitteiston avulla voidaan pumpattavan radioaktiivisen jätteen sitominen suorittaa varastosäiliössä ilman muuta käyttämällä jauhemaista sementtiä, jolloin vähäisin kustanuksin saadaan aikaan erittäin homogeeninen sekoittuminen ja siten myös hyvin homogeeninen sitominen. Pyörityssekoituksen ja ilman tyhjentämisen yhdistelmä aikaansaa lisäksi yllättävän tehon: sidotun betonin (joka koostuu sementistä ja radioaktiivisista jätteistä, jotka voivat olla myös paljaita suolaliuoksia) valumattomuus paranee yhdai suuruusluokan ja enemmänkin. Betoni itse on likimain vapaa huokosista.

Seuraavassa selitetään keksintöä perusteellisemmin ainoastaan yhtä suoritusesimerkkiä esittävän piirustuksen yhteydessä. Kaavamaisessa esityksessä esittää kuvio 1 keksinnön mukaisen laitteiston sivukuvantoa varasto-säiliön ollessa leikattuna ja kuvio 2 kuvion 1 kohdetta toisessa toiminta-asennossa.

Kuvioissa esitetty laitteisto toimii varastosäiliöiden 1 täyt- 4 63094 täyttämiseksi pumpattavalla radioaktiivisella jätteellä, erityisesti ydinvoimalajätteillä. Nämä radioaktiiviset jätteet joutuvat täytetyissä varastosäiliöissä sitomisen kohteekai ja varastosäiliöt 1 viedään varastoon ja varastoidaan sinne. Varastosäiliö 1 tarkoittaa sellaisia säiliöitä,jotka säteilyneston ja lujuuden suhteen tyydyttävät kuljetus- ja varastointivaatimukset.

Laitteistoon kuuluu ensiksi varastosäiliön tuki 2 täytettävää varastosäiliötä 1 varten, syöttölaite 3 pumpattavaa radioaktiivista jätettä varten ja sekoituslaite 4.

Kuvioita 1 ja 2 vertailemalla tarkastellen havaitaan, että varastosäiliön vastaanottolaite 2 on kiepattavissa vaaka-akselin 5 ympäri sekä se on pyörivästi vastaanotetun varastosäiliön 1 akselilla 6 ja sitä käytetään vastaavalla tavalla. Käyttölaitteita ei ole esitetty. Pumpattavan radioaktiivisen jätteen syöttölaitteessa 3 on ainakin yksi kiertokytkin 7. Ne on liitetty pyörintäakselilla 6 vastaavasti sovitettuun varastosäiliöön 1. Samanaikaisesti on syöttölaite 3 muotoiltu varastosäiliön 1 ilmanpoistoa varten. Suoritus-esimerkissä ja keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti muodostuu varastosäiliön vastaanottolaite laatikosta 2, johon varastosäiliö 1 voidaan asettaa. Laatikko on sovitettu kiepattavasti kuvaillulla tavalla keskikorkeudelle sovitetulle kieppiakselille 5. Se on varustettu sivuilla sijaitsevilla käyttörullilla 8 jo kuvailtua pyörimisliikettä varten. Täytettävien varastosäiliöiden 1 säiliön si-säitilassa 9 on sinne jääviä sekoituslaitteita 10 sekoitussiipien tai vastaavien muodossa. Suoritusesimerkissä tapahtuu ilmanpoisto täytettävästä varastosäiliöstä 1 ennen täyttöä liittämällä se vastaavaan, alipainesäiliöllä varustettuun poistolaitteeseen. Tätä tarkoitusta varten voidaan putkijohto 11 liittää tähän alipainesäi-liöön. Mutta se voidaan lisäksi liittää jo mainittuun annostelu-laitteeseen, kun on kysymyksessä pumpattavan radioaktiivisen jätteen annostellun määrän saattaminen varastosäiliön 1 sisätilaan 9, josta ilma on poistettu ja joka säiliö tällöin pyörii. Tällöin joudutaan ilman muuta erikoiseen menettelyyn laitteiston käyttämiseksi kokonaisuudessaan siten, ettei tapahdu ylitäyttymistä. Tälle menetelmälle on tunnusomaista, että varastosäiliö 1 sementin täytön jälkeen ensiksi tyhjennetään ilmasta, jolloin tämän jälkeen alipainelähde 11 kytketään pois, mutta alipainetta pidetään yllä varastosäiliössä 1, ja että tähän liittyen pumpattavalla radioaktiivisella jätteellä täy- j.

Claims (2)

5 65094 tetään varastosäiliö vallitsevan alipaineen määrän mukaisesti. Tuloksessa vaikuttaa tällöin alipaine annosteluun, koska ennalta määrätyn alipaineen yhteydessä ainoastaan tietty, alipaineesta riippuvainen määrä voidaan syöttää varastosäiliön sisätilaan.

1. Menetelmä varastosäiliön täyttämiseksi pumpattavalla radioaktiivisella jätteellä sekä jätteen sekoittamiseksi kovetus-aineeseen, esimerkiksi sementtiin, jolloin radioaktiivinen jäte ja kovetusaine viedään varastosäiliön sisään ja sekoitetaan siellä, minkä lisäksi varastosäiliöön kehitetään alipaine ja yksi komponenteista, joka sekoitetaan, imetään tämän avulla, tunnettu siitä, että varastosäiliötä kieputetaan vaaka-akselin ympäri ja se asetetaan pyörimään oman akselinsa ympäri, että varastosäiliö joutuu pyörintänsä aikana alipaineen vaikutuksen alaiseksi syöttöjohdon kautta, joka on yhdistetty varastosäiliöön tämän akselin kohdalla pyörivän liitoksen avulla sekä, että radioaktiivinen jäte sen jälkeen imetään syöttöjohdon läpi varastosäiliöön, johon jo on viety sisään kovetusaine.

2. Laite patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän suorittamiseksi varastosäiliön täyttämiseksi pumpattavalla radioaktiivisella jätteellä sekä jätteen sekoittamiseksi kovetusaineeseen, esimerkiksi sementtiin, joka laite käsittää kannatinlaitteen (2) varastosäiliötä (1) varten, syöttölaitteen (3) radioaktiivista jätettä varten sekä laitteen (11) alipaineen kehittämiseksi, tunnettu siitä, että kannatinlaite käsittää lokeron (2), johon varastosäiliö (1) on asetettavissa ja mahdollisesti kiinnitettävissä, että lokero (2) on kieputettavissa kieppuakselin (5) ympäri, joka kieppuakseli on asetettu olennaisesti lokeron sisään asetetun varastosäiliön (1) korkeuden puoliväliin ja joka lokero on varustettu käyttörullilla (8) pyöritysliikettä varten sekä, että syöttölaite (3) ja laite (11) alipaineen kehittämiseksi on yhdistetty varastosäiliöön (1) tämän pyörintäakselin kohdalle syöttöjohdon ja pyörivän liitoksen avulla.