CH627020A5

CH627020A5 - Device for transportation and ultimate disposal of radioactive wastes

Info

Publication number: CH627020A5
Application number: CH344778A
Authority: CH
Inventors: Manfred Hempelmann; Manfred Schuchardt
Original assignee: Kernforschungsz Karlsruhe
Priority date: 1977-04-14
Filing date: 1978-03-31
Publication date: 1981-12-15
Also published as: NL177862C; BE866000A; DE2716463C2; ATA81078A; DE2716463A1; NL7803814A; NL177862B; AT364054B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Transportieren und Endlagern im Meer eines mit radioaktiven Abfällen gefüllten Abfall-Behälters in einem Einweg-Abschirmbehälter mit zylindrischem Betontopf, einem gasdichten, den Hohlraum zwischen Abfall-Behälter und Rand des Abschirmbehälters ausfüllenden Betonstopfen und mit in die Wandung des Betontopfes eingelassenen Tragösen. The invention relates to a device for transporting and disposal in the sea of a radioactive waste-filled waste container in a one-way shielding container with a cylindrical concrete pot, a gas-tight concrete plug filling the cavity between the waste container and the edge of the shielding container and with in the wall of the concrete pot recessed lifting eyes.

Aus der DT-OS 23 08 480 ist eine Einrichtung zum Transportieren von radioaktiven Abfällen bekannt, die im wesentlichen aus einem speziell geformten und gefertigten Betonbehälter mit den dazugehörigen Zusatzeinrichtungen zum Transport dieser Behälter in Containern der Deutschen Bundesbahn und der Endlagerung dieser Behälter im Salzbergwerk Asse besteht. Mit diesen Einrichtungen ist es möglich, radioaktive, in Fässern verpackte Abfälle sicher und wirtschaftlich zu handhaben und endzulagern. Die Annahmebedingungen zur Endlagerung von radioaktiven Abfallstoffen im Salzbergwerk Asse schliessen jedoch eine Reihe von Abfällen von der untertägi-gen Endlagerung aus. Die besonderen Voraussetzungen, die an die Abfälle und deren Fixierung hierbei gestellt werden, liegen im Charakter der Grube Asse als Versuchsanlage begründet. From DT-OS 23 08 480 a device for transporting radioactive waste is known, which essentially consists of a specially shaped and manufactured concrete container with the associated additional devices for transporting these containers in containers of the Deutsche Bundesbahn and the final storage of these containers in the Asse salt mine . With these facilities it is possible to handle radioactive waste packaged in barrels safely and economically and to dispose of it. However, the acceptance conditions for the final storage of radioactive waste in the Asse salt mine exclude a number of wastes from underground storage. The special requirements that are placed on the waste and its fixation are due to the character of the Asse mine as a test facility.

Von der Endlagerung sind zur Zeit unter anderem solche Abfälle ausgeschlossen, die z.B. gasförmige Folgeprodukte erwarten lassen, oder deren Matrix nicht resistent gegen den Einfluss von Grubenlauge ist oder solche, deren Aktivitätsinventar oder Nuklidzusammensetzung ausserhalb der festgelegten Grenzen liegen. Waste that is e.g. excluded from final storage is currently Gaseous secondary products can be expected, or their matrix is not resistant to the influence of pit lye or those whose activity inventory or nuclide composition are outside the specified limits.

Diese festgelegten Grenzen bzw. die Bedingungen für die Einlagerung von schwachaktiven Abfallstoffen in eine Endlagerstätte schreiben unter anderem vor, dass Abfall-Behälter, beispielsweise 200-1-Fässer, die in Beton oder Gleichwertigem eingebettete, feste, wasserfreie Abfälle mit festhaftender Aktivität enthalten, eine zulässige Radioaktivität pro 2001 Abfall von maximal 1 Ci aufweisen dürfen. Zudem ist die zulässige These defined limits or the conditions for the storage of low-level waste in a final deposit dictate, among other things, that waste containers, for example 200-1 barrels, contain solid, water-free waste with fixed activity embedded in concrete or equivalent allowable radioactivity per 2001 drop of maximum 1 Ci. In addition, the permissible

Strahlendosisleistung an der äusseren Oberfläche der Abfall-Behälter auf einen maximalen Wert von 200 Millirem pro Stunde (mrem/h) beschränkt. Eine Einlagerung von Abfall-Behältern, die an ihrer Aussenfläche kontaminiert sind, ist nicht zulässig. Eine Prüfung auf Kontamination wird mittels Wischtest durchgeführt. Werden hierbei als Mittelwerte über 300 cm2 Oberfläche mehr als 10_4Ci/cm2 bei der ß- und y-Strahlenmes-sung oder mehr als 10~5Ci/cm2 bei der a-Strahlenmessung festgestellt, so gilt die Aussenfläche als kontaminiert. Für die besonderen, für die Grube Asse oder ein anderes Salzbergwerk bisher nicht freigegebenen Abfälle gibt es die Möglichkeit der Beseitigung durch Versenkung im Meer. Radiation dose rate on the outer surface of the waste container is limited to a maximum value of 200 millirem per hour (mrem / h). The storage of waste containers that are contaminated on their outer surface is not permitted. A contamination test is carried out using a wipe test. If more than 10_4Ci / cm2 in the ß- and y-radiation measurement or more than 10 ~ 5Ci / cm2 in the a-radiation measurement are determined as mean values over 300 cm2 surface, the outer surface is considered contaminated. For the special waste that has not yet been released for the Asse mine or another salt mine, there is the option of disposal by submerging it in the sea.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde gelegt wird, ist es, einen Einweg-Behälter zu bieten, mit dem die auch derzeit bei den einzelnen Kernkraftwerken und den Kernforschungszentren lagernden Sonderabfälle so zu verpacken sind, dass sie der Meeresversenkung zugeführt werden können, wobei eine Druckausgleichsvorrichtung, Betondeckelverankerung sowie die Art und Anordnung der Aufhängebügel Voraussetzungen für seine Verwendbarkeit bei dieser Beseitigungsmethode bilden sollen. The object on which the invention is based is to provide a disposable container with which the special wastes currently also stored at the individual nuclear power plants and the nuclear research centers are to be packaged in such a way that they can be fed into the sea, with a pressure compensation device , Concrete cover anchoring and the type and arrangement of the suspension bracket should form the basis for its usability with this removal method.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe geht aus dem kennzeichnenden Teil des Patenanspruches 1 hervor. The achievement of this object according to the invention is evident from the characterizing part of claim 1.

Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungs-gemässen Einrichtung gehen aus den Merkmalen der Patentansprüche 2 bis 4 hervor. Particularly advantageous embodiments of the device according to the invention emerge from the features of claims 2 to 4.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels mittels der Fig. 1 und 2 der Zeichnung näher erläutert, wobei in Fig. 1 ein Schnitt durch die Einrichtung gezeigt wird, während Fig. 2 eine Aussenansicht zeigt. The invention is explained in more detail below on the basis of an exemplary embodiment using FIGS. 1 and 2 of the drawing, a section through the device being shown in FIG. 1, while FIG. 2 shows an external view.

Der am Anfallort mit radioaktiven Abfällen und Verfestigungsmasse gefüllte Abfall-Behälter 1 wird in einem vorgefertigten, bereitstehenden Abschirmbehälter 2 aus Normalbeton eingesetzt und der verbleibende Hohlraum 19 bis zum Rand des Abschirmbehälters 2 bzw. dessen oberer Stirnfläche 14 mit noch nicht abgebundenem Beton ausgegossen, der nach dem Erhärten einen gasdichten Betonstopfen 4 bildet. Der zylindrische Abfall-Behälter 1 kann als Rollreifenfass, Rollsickenfass oder als Blechtrommel ausgebildet sein. Die Masse des Innenbehälters 1 sind im äusseren Durchmesser mit 630 mm und in der Höhe mit 870 mm begrenzt. The waste container 1 filled with radioactive waste and solidification compound at the point of occurrence is used in a prefabricated, ready-made shielding container 2 made of normal concrete and the remaining cavity 19 is poured to the edge of the shielding container 2 or its upper end face 14 with not yet set concrete, which after the hardening forms a gastight concrete plug 4. The cylindrical waste container 1 can be designed as a roller tire barrel, beaded barrel or as a sheet metal drum. The dimensions of the inner container 1 are limited to 630 mm in outer diameter and 870 mm in height.

Durch vier im oberen Bereich des Betonbehälters 2 vorgesehene Aussparungen 8 und 9, die jeweils zueinander um 90° versetzt angeordnet sind, wird sichergestellt, dass der eingegossene Betonstopfen 4 fest verankert ist, den Hohlraum 19 gasdicht verschliesst und sich auch bei eventuellen Druckbelastungen nicht aus seinem Sitz lösen kann. Es sind in Fig. 1 nur zwei Aussparungen dargestellt; diese Aussparungen können jedoch auch zu einer umlaufenden Nut an der Innenwandung 16 des Behälters 2 zusammengefasst sein. Four recesses 8 and 9 provided in the upper area of the concrete container 2, which are each offset by 90 ° to one another, ensure that the cast-in concrete plug 4 is firmly anchored, closes the cavity 19 gas-tight and does not come out of it even under possible pressure loads Can loosen the seat. Only two cutouts are shown in FIG. 1; however, these cutouts can also be combined into a circumferential groove on the inner wall 16 of the container 2.

Zum Ausgleich der unterschiedlichen Drücke zwischen der Behälteraussenumgebung 11 und des im Innern 10 des Abfall-Behälters 1 herrschenden Atmosphärendruckes wird der Dek-kel 20 des Innencontainments 1,10 mit einem Druckausgleichrohr 12 ausgestattet. Dieses Druckausgleichrohr 12 ist in Dek-kelmitte eingesetzt und verläuft in abgewinkelter Form durch den Betonstopfen 4 nach aussen. Als äusserer Abschluss dieses Rohres 12 ist eine Überdrucksicherung in Form einer Berstplatte 13 vorgesehen, die bei Überschreiten eines Druckes von etwa 2 atü die Rohröffnung freigibt. Die Überdrucksicherung To compensate for the different pressures between the outside of the container 11 and the atmospheric pressure prevailing inside the waste container 1, the cover 20 of the inner container 1, 10 is equipped with a pressure compensation tube 12. This pressure compensation tube 12 is inserted in the middle of the cover and runs outwards through the concrete plug 4 in an angled form. An overpressure safety device in the form of a rupture plate 13 is provided as the outer end of this tube 12, which releases the tube opening when a pressure of about 2 atm is exceeded. The overpressure protection

13 kann in vorteilhafter Weise in einer Aussparung 21 des Betonstopfens 4 versenkt angeordnet sein. 13 can advantageously be sunk in a recess 21 of the concrete plug 4.

Mit Rücksicht auf die unterschiedlichen Lager-, Transport-und Manipulationsmöglichkeiten ist dieser Betonbehältertyp 2 mit zwei oberen und zwei unteren Aufhängebügeln 6 bzw. 7 ausgestattet, die in ausreichend dimensionierten Aussparungen 17 bzw. 18 in den Bereichen der oberen und unteren Stirnfläche In view of the different storage, transport and manipulation options, this type of concrete container 2 is equipped with two upper and two lower suspension brackets 6 and 7, respectively, in sufficiently dimensioned cutouts 17 and 18 in the areas of the upper and lower end faces

14 und 15 untergebracht sind. Jeweils eine Tragöse 6 und 7 ist in 14 and 15 are housed. In each case a lifting eye 6 and 7 is in

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

627020 627020

vorteilhafter Weise aus einem einzigen Stahlstab gefertigt, welcher in der Wandung 5 axial verlaufend einbetoniert und an seinen beiden Enden 22 und 23 aus Verankerungsgründen umgebogen ist. Diese Aufhängebügel 6 bzw. 7 gestatten es, dass die Behälter 2 mittels Seilgehänge (nicht näher dargestellt) sowohl 5 senkrecht als auch waagrecht manipuliert werden können. advantageously made from a single steel rod, which is embedded in the wall 5 axially extending and bent at both ends 22 and 23 for reasons of anchoring. These suspension brackets 6 and 7 allow the containers 2 to be manipulated both vertically and horizontally by means of rope hangers (not shown).

Die Fig. 2 zeigt eine Aussenansicht des Behälters 2 mit gestrichelt eingezeichneten Aussenkonturen des Betonstopfens 4. Ferner sind die Ösen 6 bzw. 7 in ihren jeweiligen Ausspa- io rungen 17 bzw. 18 zu sehen. FIG. 2 shows an external view of the container 2 with the outer contours of the concrete plug 4 shown in dashed lines. Furthermore, the eyelets 6 and 7 can be seen in their respective recesses 17 and 18, respectively.

Die besonderen Vorteile der beschriebenen und dargestellten Einrichtung liegen darin, dass nicht nur die spezifische Aktivität im Abfall-Behälter erhöht werden kann, und zwar bis 5 Ci/ 2001, sondern dass die Dosisleistung an der Oberfläche des Abfall-Behälters bis zu 20 rem/h betragen darf und der im Abschirmbehälter einbetonierte Abfall-Behälter doch noch als schwachaktiver Abfall mit der Möglichkeit des Druckausgleichs zwischen Behälteraussenumgebung und Innenraum des Abfallfasses behandelt werden kann. Dies gilt für Normal-Beton-Abschirm-Behälter. Es ist jedoch denkbar, dass für Ausnahmefälle auch Abschirm-Behälter aus Baryt-Beton, der eine höhere Reduktion der Dosisleistung von der Oberfläche des Abfall-Behälters zum zugelassenen Wert von 200 mrem/h an der Oberfläche des Abschirmbehälters zulässt, hergestellt werden. The particular advantages of the device described and illustrated are that not only can the specific activity in the waste container be increased, to 5 Ci / 2001, but that the dose rate on the surface of the waste container can be up to 20 rem / h amount and the waste container concreted in the shielding container can still be treated as weakly active waste with the possibility of pressure equalization between the outside of the container and the interior of the waste barrel. This applies to normal concrete shielding containers. However, it is conceivable that, in exceptional cases, shielding containers made of barite concrete, which allows a higher reduction in the dose rate from the surface of the waste container to the permitted value of 200 mrem / h on the surface of the shielding container, are also produced.

G G

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

627020 PATENT CLAIMS

1.Device for the transport and final storage in the sea of a waste container filled with radioactive waste in a one-way shielding container with a cylindrical concrete pot, a gas-tight concrete plug filling the cavity between the waste container and the edge of the shielding container and with lifting eyes embedded in the wall of the concrete pot , characterized in that recesses (8, 9) are provided in the wall (5) of the concrete pot (2), which are filled by the concrete plug (4) and anchor this, that the concrete plug (4), starting from the inside ( 10) of the waste container (1) in the outside environment (11) a pressure compensation tube (12) with overpressure protection (13) is guided, and that the eyebolts (6,7) on both the upper and the lower end (14 and 15) of the concrete pot (2) are arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that the recesses (8, 9) for anchoring the concrete plug (4) are offset at an angle to one another or are formed as grooves running around the inner circumference (16) of the concrete pot (2).

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the pressure compensation tube (12) extends in an angled form through the concrete stopper (4) and is provided with a bursting plate (13) recessed in the concrete stopper (4) as overpressure protection.

4. Device according to claim 1, characterized in that the lifting eyes (6, 7) are arranged recessed in further recesses (17, 18) of the concrete pot (2).