SE520672C2 - Elektrokrom anordning baserad på nanokristallina material - Google Patents

Description

520 672 sluts fullständigt i betongen. När betongen har hårdnat tillräckligt förs gjut- formen med den däri bildade betongkroppen ut ur gjutbassängen. I ett alter- nativt utförande monteras förvaringskärlen i gjutformen redan innan denna placeras i gjutbassängen, varefter riskmaterialet införs i förvaringskärlen, även här ständigt i undervattensläge, och sedan förvaringskärlen har tillslu- tits fylls giutformen med betong så att förvaringskärlen innesluts i en betong- kropp.

Föreliggande uppfinning avser en vidareutveckling av den ovan beskrivna be- hållaranordningen och sättet för dess framställning.

I enlighet med uppfinningen används av betong förtillverkade förvaringskärl som är avsedda att inrymma riskmaterialet, som därvid kan vara inneslutet i ett innerkärl. Förvaringskärlen är placerade så, att delar av deras mantelytor gemensamt bildar den centrala passagen, medan övriga delar av mantelytor- na bildar en kvarsittande gjutform för betongkroppen.

Med denna utformning av behållaranordningen kan denna tillverkas på ett enkelt och rationellt sätt och fortfarande ge adekvat borttransport av värme och skydd för riskmaterialet eller ett detta inneslutande innerkärl.

Vid framställningen av behållaranordningen i enlighet med uppfinningen pla- ceras en gjutformsdel med en botten uppvisande ett centralt hål och med en cylindrisk mantel på ett gjutunderlag, placeras en grupp av cylindriska förva- ringsbehållare, vilka har ungefär samma höjd som manteln och bildar utrym- men för riskmaterialet, i upprättstående läge intill varandra på gjutformsde- lens botten intill och kring det centrala hålet, så att gruppen av förvaringsbe- hållare tillsammans med mantelröret, gjutformsdelens botten och eventuellt även väggdelar som överbryggar mellanrum mellan förvaringsbehållarna av- gränsar ett cylindriskt utrymme, fylls detta utrymme med betong och monte- r-r II' ras en övre ändplattzt med ett central ål motsvarande hålet i den undre ändplattan över manteln och gruppen av förvaringskärl. Monteringen av den lx) UI 520 672 3 övre ändplattan kan ske före eller efter gjutningen. I det senare fallet kan be- tongen införas genom öppningar i den övre ändplattan.

Lämpligt är att före gjutningen fästa stående armeringsstänger i gjutforms- delen och i samband med monteringen av den övre ändplattan fästa deras övre ände i denna. Armeringsstängerna, som kan förspännas om så önskas, kan även tjäna som förankringar för lyftöglor eller andra anordningar i vilka lyftanordningar kan kopplas till behållaranordningen.

Uppfinningen beskrivs närmare nedan med hänvisning till de bifogade rit- ningarna.

F ig. 1 visar i perspektiv, i vertikalt snitt, en utföringsform av en i enlighet med uppfinningen utförd behållaranordning; Fig. 2 visar behållaranordningen i Fig. l i horisontellt snitt; F ig. 3 är en perspektivvy, delvis i snitt, av en anläggning för framställning av behållaranordningen i F ig. 1 och 2; och Fig. 4A, 4B och 4G är snittvyer som visar successiva delmoment i framställ« ningen av ett tillslutet förvaringskärl som ingår i behållaranordningen.

Den i Fig. 1 och 2 visade behållaranordningen 10 är avsedd att inrymma fyra långsträckta hermetiskt tillslutna kapslar eller innerkärl l l som innehåller riskmaterial, i synnerhet utbränt kärnbränsle, ex.vis i form av bränslepatro- ner eller knippen av bränslestavar (visas ej). Innerkärlen l l är i det visade utförandet i huvudsak cirkulärcylindriska frånsett att deras ändar är runda- de och utförda av metall, ex.vis rostfritt stål. De kan även vara gjorda av an- nat material som är lämpligt med hänsyn till arten av det riskmaterial som kärlen skall innehålla.. Den närmare utformningen av innerkàklen ll 'utgör ingen del av uppfinningen och visas och beskrivs därför ej närmare. k) UI 520 672 4 Behållaranordningen 10 i sin helhet har i stort sett formen av en rät cirkulär cylinder med diameter och höjd bestämda av användningen. I det som exem- pel valda användningsfallet, dvs. när kärnbränslet har formen av bränslepa- troner eller bränslestavknippen, kan diameter och höjd vara ex.vis 3-3,5 resp. caöm.

I sitt centrala parti har behållaranordningen 10 en grupp om fyra cirkulärcy- lindriska förvaringskärl, här även benämnda mellanbehällare och i sin helhet betecknade med 12, vilka är tillslutna på ett nedan närmare beskrivet sätt och inrymmer var sitt av innerkärlen 1 1. Deras höjd är i det närmaste lika stor som hela behållaranordningens höjd. Mellanbehållarna 12 är så placera- de, att deras vertikala centrumlinjer alla ligger på en tänkt stående cylinder vars centrumlinje C (F ig. 2) utgör eller sammanfaller med hela behållaranord- ningens centrumlinje, Vidare är mellanbehållarna 12 placerade mycket nära intill eller i anliggning mot varandra, så att de med delar av sina mantelytor bildar en central cylind- risk stående passage 13, vars sidor är konvexa sett från centrumlinjen C, Om mellanbehållarna 12 inte direkt berör varandra kan mellanrummen mellan dem vara utfyllt med lämpliga element, t.ex. tätningsremsor av något lämpligt material. Inom ramen för uppfinningen kan mellanbehållarna 12 också vara anordnade med ett visst större mellanrum. Mellanrummen bör därvid över- bryggas och tillslutas av ett väggelement (ej visat), ex.vis vid eller i närheten av den smalaste delen av mellanrummet. Den centrala passagen 13 bildas då av delar av mellanbehållarnas 12 mantelytor och de mellanrummen mellan dem överbryggande väggelementen. Väsentligt år dock att passagen 13 till övervägande del bildas av sektioner av mellanbehållarnas (förvaringskärlens) 12 mantelyta.

Mellanbehållarna 12 består av högkvalitativ betong och är förspända radiellt medelst en runt mmnte-, -an lindad stålarmering 12A. ' ramen för uppfinningen att göra mellanbehållarna armerade och eventuellt även förspända även i axiell led , vilket dock ej är fullständigt visat på rit- lJ\ 25 30 520 672 ningarna; i tvärsnittsbilden i F ig. 2 är dock en axiell armering antydd med prickar. De är också försedda med (ej visade) element för tillkoppling av lyftok eller andra lyfthjälpmedel.

Gruppen av mellanbehållare 12 omges på sidorna av en utvändigt cirkulär- cylindrisk betongkropp 14 vars höjd är i huvudsak densamma som höjden på mellanbehållarna 12. Betongkroppen 14 omges i sin tur över hela sin höjd av en cirkulärcylindrisk betongmantel 15, i det visade utförandet bildad av två koncentriska manteldelar, en inre, armerad manteldel 16 och en denna tätt omslutande yttre manteldel 17, som kan vara armerad eller oarmerad. Den inre manteldelen 16 har en runt dess mantelyta lindad, spänd trådarmering 18 och vidare en axiell armering bildad av armeringsstavar 19.

Som framgår av Fig. 1 och 2 utfyller betongkroppen 14 fullständigt utrymmet mellan gruppen av mellanbehållare 12 och insidan på den inre manteldelen 16. Därvid anligger betongen i betongkroppen 14 mot den yttre, på avstånd från den centrala passagen 13 belägna delen av mantelytan på varje mellan- behållare 12 ; denna del utgör avsevärt mer än hälften av hela mantelytan. Ändytorna på den av gruppen av mellanbehållarna 12, betongkroppen 14 och manteln 15 bildade kroppen täcks av cirkulära gavlar eller ändplattor 20 och 21 av kraftig stålplåt. Dessa ändplattor har ett centralt häl 20A resp. 21A, som är kongruent med och ligger mitt för den av mellanbehållarna bildade centrala passagen 13 och således bildar en förlängning av denna. I den övre ändplattan 20 finns också cirkulära öppningar 20B som ligger mitt för var sin av mellanbehållarna 12. På denna ändplatta finns vidare ett antal lyftöglor 22, som används för tillkoppling av lyftok eller andra lyfthjälpmedel när be- hållaranordningen 10 skall lyftas. Dessa lyftöglor är fastgjorda i armerings- stavarna 19. manteln 15 och ändplattorna 20, 21 förtillverkade huvuddelar. Den undre ändplattan 21 placeras på ett lämpligt gjutunderlag, företrädesvis i en vatten- 30 520 672 bassäng, såsom beskrivs närmare nedan i anslutning till Fig. 3. Därefter pla- ceras manteln 15 på ändplattan 21 för att tillsammans med denna bilda en gjutformsdel som är öppen uppåt. Den undre änden på armeringsstavarna 19 i den inre manteldelen 16 fastgörs i ändplattan. Gruppen av tillslutna mel- lanbehållare 12 placeras i sina rätta lägen intill det centrala hålet 21A i den undre ändplattan. Vid behov anbringas också tätningar eller väggelement mellan mellanbehållarna 12 vid de ställen där dessa ligger nära varandra (ej visat), så att en sammanhängande sluten cylindrisk yta uppkommer som bil- dar den centrala passagen 13 . Därefter fylls betong i utrymmet mellan å ena sidan gruppen av mellanbehållare 12 och eventuella mellan dessa anordnade tätningar eller väggelement och å andra sidan insidan på den inre mantelde- len 16 så att betongkroppen 14 bildas. Fyllningen med betong sker lämpligen så, att betongen fyller utrymmet från dettas botten och uppåt. Den övre änd- plattan sätts på plats över en tunnare mellanläggsplatta och fastgörs i den övre änden av armeringsstavarna 19. Alternativt monteras den övre ändplat- tan 20 före gjutningen, varvid det utrymme i vilket betongkroppen 14 bildas fylls genom öppningar i den övre ändplattan 20.

När behållaranordningen 10 är klar flyttas den till ett lagerställe betecknat med L i Fig. 3.

Fig. 3 visar mer detaljerat men fortfarande översiktligt ett exempel på ett sätt och en anläggning för framställning av behållaranordningar 10 i enlighet med den korta beskrivningen ovan. I ett mellanlager M förvaras utbränt kärn- bränsle F i form av bränslepatroner eller bränslestavknippen under vatten i en bassäng. Från en tillverkningsstation 23A för, eller ett lager av, fortfarande öppna innerkärl 11 förflyttas sådana innerkärl till en bassäng 24, där de pla- ceras under vatten. Från mellanlagret M överförs bränslet F i transportbehål- lare T till bassängen 24, där det införs i innerkärlen 1 1, som sedan tillsluts hermetiskt.

Från en tillverkningsstation 238 för, eller ett lager av, fortfarande öppna mel- lanbehållare 12 förflyttas sådana behållare till en bassänganläggning 25 med 10 20 25 30 520 672 en laddningsstation bildad av en bassängsektion 25A i bassänganläggningen.

De tillslutna innerkärlen ll flyttas över till denna laddningsstation, där de under vatten förs in i var sin mellanbehållare 12, varefter mellanbehällarna 12 tillsluts med betong så att innerkärlen 1 1 blir helt inneslutna i betong (detta beskrivs närmare nedan).

De färdiga, tillslutna mellanbehållarna 12 med de däri inneslutna innerkärlen 11 flyttas sedan över till en bassängsektion 25B i bassänganläggningen 25 där de placeras under vatten i ett buffertlager av tillslutna mellanbehållare.

Från en annan tíllverkningsstation 26 för, eller eventuellt ett av, mantlar 15 förs sådana över till en gjutbassängsektion 25C i bassänganläggningen 25 där de placeras i undervattensläge på ett gjutunderlag bildat av den i förväg utlagda undre ändplattan 21 varefter armeringsstavarna 19 förankras i den- na. Kring det centrala hålet 21A i ändplattan 21 placeras de fyra slutna mel- lanbehållarna 12, som flyttas över från bassängsektionen 25B, hela tiden helt nedförda i vattnet. Mellanbehållarna 12 kan naturligtvis placeras på ändplat- tan 21 före manteln. Vid behov placeras tätningar eller väggelement mellan mellanbehållarna 12 vid de ställen där dessa ligger närmast varandra.

Därefter fylls den av den undre ändplattan 21, manteln 15 och gruppen av mellanbehållare 12, i förekommande fall även tätningar eller väggelement, bildade gjutformen med betong så att betongkroppen 14 bildas. Denna gjut- form med sin ännu ej hårdnade betongkropp 14 flyttas så över till en fjärde bassängsektion 25D i bassänganläggningen 25 där den övre ändplattan 20 monteras och eventuellt vissa andra avslutande arbetsoperationer utförs.

De färdiga behållaranordningarna 10 överförs sedan till lagret L där de stap- las på sådant sätt att luft kan strömma dels kring utsidan pä staplarna och dels genom de "skorstenspipor" som de i linje med varandra liggande centrala _ Å ~ . H « “n 1 f.) i yaooagêiua tu i S Llv 10 20 30 520 672 Vattnet i bassänganläggningen 25, cirkulerar i en krets som innefattar en re- ningsanläggning 25E.

I en ej visad rnodifikation av det i Fig. 3 visade framställníngssättet placeras en vid sidan av bassänganläggningen 25 färdigställd gjutformsdel med en botten, bildad av eller motsvarande bottenplattan 21, och en vägg bildad av eller motsvarande manteln 15, i gjutsektionen 25C. I denna gjutformsdel pla- ceras sedan mellanbehållarna 12 på det ovan beskrivna sättet, varefter gjut- ningen sker och den övre ändplattan 20 anbringas.

Fig. 4A, 4B, 4C visar moment i de operationer som utförs i laddningsstatio- nen 25.

Till laddníngsstationen i bassängsektionen 25A kommer "halvfabrikat" l2' av de förvaringskärlen bildande mellanbehållarna l2. Utformningen av dessa "halvfabrikat" framgår av Fig. 4A, där konturen på ett innerkärl l l är marke- rad. Halvfabrikatet har formen av en cirkulärcylindrisk burk l2B av betong.

Denna burk bildar ett i stort sett cirkulärcylindriskt förvaringsutrymme l2C för riskrnateríalet. Burkens botten 12D är relativt tjock och har en central försänkning l2E i vilken en ände av innerkärlet ll passar. Vid ändarna på burken finns en ringformig plåtskiva l2F. Innerkärlet ll sätts ned i denna försänkning och hålls då centrerat i burken l2B. Nedsättningen sker med innerkärlet ll vänt upp och ned, dvs. med en lockdel 11A, som är öppnings- bart förenad med huvuddelen av innerkärlet vid en fläns l1B, vänd nedåt.

I Fig. 4B visas burken l2B tillsluten genom att den fria delen av förvaringsut- rymmet l2C mellan insidan och innerkärlet ll och ovanför innerkärlet är fyllda med betong. I Fig. 4C visas den färdiga mellanbehállaren 12 vänd upp och ned i förhållande till läget i Fig. 4B, dvs. med innerkärlet nu stående med lockdelen 11A upptill.

Den i Fig. 4A-'C visade inneslutningen av innerkärlet 11 i förvarings- eller mellanbehållaren 12 genom ingjutníng av innerkärlet i denna ger mycket god 520 672 säkerhet mot läckage från innerkärlet till omgivningen. Det ligger dock inom ramen för uppfinningen att tillsluta mellanbehållaren på annat sätt, ex.vis medelst ett separat lock eller annat tillslutningselement.

Mellanbehållarna 12 kan även användas som transportbehàllare, ex.vis mot- svarande transportbehållarna T. I sådant fall är de anordnade att tillslutas på sådant sätt att de lätt kan öppnas för uttagníng av riskmaterialet. Vidare är de vid användning som transportbehållare företrädesvis försedda med en stålmantel.

Claims (1)

1. 520 672 Patentkrav Behållaranordning för förvaring av riskmaterial, särskilt värmeutveck- lande riskmaterial, såsom radioaktivt bränsle för kärnreaktorer, inne- fattande ett väsentligen cylindriskt behällarblock, som har en axiell cy- lindrisk genomgående central passage (13) och innefattar dels en grupp av mellan den centrala passagen och behållarblockets mantelyta an- ordnade förvaringskärl (12) för riskmaterialet och dels en cylindrisk betongkropp (14) som omger gruppen av förvaringskärl, kännetecknad av att förvaringskärlen (12) är placerade intill varandra utmed en slu- ten kurva, att den centrala passagens (13) vägg bildas till övervägande del av sektioner av mantelytan på närliggande förvaringskärl (12) och att betongkroppen är i direkt kontakt med förvaringskärlen (12) över i huvudsak hela de delar av mantelytorna som ej utgörs av nämnda sektioner. Anordning enligt patentkrav 1, kännetecknad av att förvaringskärlen (12) är anordnade att inrymma innerkärl (11) innehållande riskmateri- alet. Anordning enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att förvarings- kärlen (12) är cylindriska och gjorda av betong och företrädesvis inne- fattar en perifer trådarmering (l2A) och/ eller en axiell armering. Anordning enligt patentkrav 3, kännetecknad av att förvaringskärlen (12) är anordnade att tillslutas genom igjutning av betong i förvarings- rum i desamma. Anordning enligt något av patentkrav 1-4, kännetecknad av att förva- ringskärlen (12) uppvisar förvaringsrum med medel (l2E) för positione- ring av innerkärl (l l) innehållande riskmaterialet. 25 10. 11. 520 672 ll Anordning enligt något av patentkrav 1-5, kännetecknad av att be- tongkroppens (14) mantelyta är omgiven av en mot mantelytan anlig- gande betongmanteldel (16), eventuellt även en denna omgivande yttre manteldel (17) av betong. Anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad av att betongmantel- delen (16) är armerad medelst ett flertal axiella armeringsstavar (19). Anordning enligt något av patentkrav 6 eller 7, kännetecknad av att betongmanteldelen (16) innefattar en perifer trådarmering (18). Anordning enligt något av patentkrav 1-8, kännetecknad av övre och undre gaveldelar (20, 21), vilka har öppningar (2OA, 21A) av storlek och form i huvudsak motsvarande den centrala passagens (13) tvärsnitt och täcker den övre resp. den undre änden av gruppen av förvarings- kärl (12) och betongkroppen. Anordning enligt patentkrav 9 taget tillsammans med patentkrav 7, kännetecknad av att gaveldelarna (20, 21) även täcker manteldelen (16) och att armeringsstavarna (19) är fixerade i gaveldelarna (20, 21). Sätt att framställa en behållaranordning för förvaring av riskmateríal, särskilt värmeutvecklande riskmaterial, såsom radioaktivt kärnbränsle, kännetecknat av att - en gjutformsdel med en botten (21) uppvisande ett centralt hål (2 1A) och med en cylindrisk mantel (15) placeras på ett gjutunderlag, - en grupp av cylindriska förvaringsbehållare (12), vilka har ungefär samma höjd som gjutformsdelens mantel (15) och bildar utrymmen för riskmaterialet, placeras i upprättstäende läge intill varandra på gjut- formsdelens botten intill och kring det centrala hålet, så att gruppen av förvaringsbehållare tillsammans med mantclrörct, gjuti botten och eventuellt även väggdelar som överbryggar mellanrum mel- lan förvaringsbehållarna, avgränsar ett cylindriskt utrymme, 10 12. 13. 520 672 12 - det cylindriska utrymmet fylls med betong för bildande av betong- kroppen (l4); och - en övre ändplatta (20) med ett centralt hål (2OA) motsvarande det centrala hålet (2 1A) i den undre ändplattan (21) anbringas över mantel- röret (15) och gruppen av förvaringskärl (12). Sätt enligt patentkrav ll, kännetecknat av att förvaringskärlen ( 12) med däri infört rískmateríal tíllsluts tätt, företrädesvis genom igjutníng av betong i det riskmaterialet upptagande utrymmet, innan de placeras på gjutformsdelens botten (21). Sätt enligt patentkrav 12, kännetecknat av att ínföríngen av riskmate- rialet i förvaringsbehållarna (12), placeringen av förvaringsbehållarna (12) med i dessa infört riskmaterial i gjutformsdelen och fyllningen av det cylindriska utrymmet med betong för bildande av betongkroppen ( 14) sker under vatten.