DE2338480A1

DE2338480A1 - Einrichtung zum transportieren von radioaktiven abfaellen

Info

Publication number: DE2338480A1
Application number: DE19732338480
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Hempelmann; Manfred Schuchardt
Original assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Current assignee: Gesellschaft fuer Kernforschung mbH
Priority date: 1973-07-28
Filing date: 1973-07-28
Publication date: 1975-02-13
Also published as: DE2338480C2

Description

GESELLSCKA7R T?ÜR Karlsruhe, den 26.7.1973

KERNFORSCHUNG MBH PLA 73/34 Gl/jd

Einrichtung ?-um Transportieren von radioaktiven Abfällen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Transportieren von mit radioaktiven Abfällen der Kategorie Schwachaktiv an der Anfallstelle gefüllten Abfall-Behältern, die an ihrer Oberfläche eine Strahlendosisleistung, größer als die für den Transport schwachaktiver Abfälle zugelassene Dosisleistung, aufweisen oder die an ihrer Oberfläche kontaminiert sind, zur Einlagerung in eine Endlagerstätte .

Die Bedingungen für die Einlagerung von schwachaktiven Abfallstoffen in eine Endlagerstätte schreiben u.a. vor, daß Abfall-Behälter, beispielsweise 200 1-Fässer, die in Beton oder Gleichwertigem eingebettete, feste, wasserfreie Abfälle mit fest haftender Aktivität enthalten, eine zulässige Radioaktivität pro 200 1 Abfall von

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maximal 1 Ci aufweisen dürfen. Zudem ist die zulässige 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

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hierbei als Mittelwerte über 300 cm Oberfläche mehr als 10 ci/cm

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bei der ß-γ—Strahlenmessung oder mehr als 10 Ci/cm bei der «-Strahlenmessung festgestellt, so gilt die Außenfläche als kontaminiert.

Für den Uberland-Transport radioaktiver Abfälle mit Dosisleistungen von mehr als 200 mrem/h an der Außenfläche der Abfall-Fässer wurden bisher Abschirmbehälter aus Stahl oder Blei entwickelt, deren Verwendung erst bei Abfallbehältern mit Dosisleistungen von etwa

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10 bis 10 rem/h als wirtschaftlich vertretbar angesehen werden können. Kontaminierte Abfall-Behälter dürfen jedoch in solchen Abschirmbehältern wegen der Gefahr der Verschleppung der Kontamination nicht transportiert werden, sie müssen vor Transportbeginn dekontaminiert werden.

Außerdem mußten die Abfälle, die bisher in Stahl- oder Blei-Abschirmbehaltern in die Endlagerstätte transportiert wurden, wegen der speziell für diese Behälter entwickelten Einlagerungstechnik ausschließlich als mittelaktive Abfälle eingelagert werden. So zu verfahren ist jedoch sehr aufwendig in Bezug auf Kosten und Bedienungspersonal. Durch den erforderlichen Rücktransport der teuren Abschirmbehälter entstehen zusätzliche Kosten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, mit der Abfall-Behälter, gefüllt mit radioaktiven Abfällen, die ihrer spezifischen Aktivität nach zu der Kategorie Schwachaktiv (maximal 1 Ci/200 1 Abfall) zu rechnen sind, jedoch

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von der Dosisleistung her über den zulässigen Wert (200 mrem/h_f gemessen an der Oberfläche des Behälters) liegen, gefahrlos in ein Endlager transportiert und unter Einhaltung der hierfür aufgestellten Bedingungen dort als schwachaktive Abfälle eingelagert werden können. Der Aufwand an Kosten und Bedienungspersonal soll für Transport und Endlagerung so gering wie möglich gehalten werden. Weiterhin sollen in gleicher Weise auch an den Außenflächen kontaminierte Abfall-Behälter ohne zusätzlichen Dekontaminationsaufwand transportiert und gelagert werden können.

Die Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise gelöst durch stapelfähige Einweg-Abschirmbehälter zur irreversiblen Aufnahme der Abfall-Behälter, jeweils bestehend aus einem nach oben offenen Betontopf mit in die Wandung eingelassenen Trageösen und mit einem Fuß, dessen Durchmesser dem freibleibenden Raum zwischen den ösen des Betontopfes entspricht, durch wiederverwendbare, zweiteilige, an den Innenraum eines Transportmittels angepaßte Abstützrahmen zum Festlegen der Abschirmbehälter während des Transports und durch mindestens eine Traverse, die in die Trageösen der Abschirmbehälter eingreift, sowohl zum Transport der leeren Abschirmbehälter als auch zum Einsenken und Herausheben der die einbetonierten Abfall-Behälter enthaltenden Abschirmbehälter in bzw. aus den Abstützrahmen.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besteht die Trageöse aus einer mit einem Loch versehenen Stahlplatte und zwei mit ihren oberen Enden an dieser beidseitig aufgeschweißten Stahlstäben, deren untere Enden aufgespreizt und voneinander weg abgebogen ausgebildet sind, und ist die Trageöse mit den aufgespreizten und abgebogenen Enden der Stahlstäbe bis etwa in die Mitte der Höhe des Betontopfes reichend in der Wandung des Betontopfes eingegossen.

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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besteht der Abstützrahmen aus einem unteren Teil und einem oberen Teil, ist der untere Teil als Holzbalkendoppelkreuz mit einem quadratischen freien Innenraum, dessen Seitenlänge nur wenig länger als der Durchmesser des Abschirmbehälterfußes ist, und der obere Teil als Holzbalkendoppelkreuz mit vier jeweils in den Innenecken angeordneten, doppelt gewinkelten, auf Stahlplatten aufgeschweißten, T-förmigen Schienen als Auflage-Elemente des Doppelkreuzes, mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Anschlagelementen und mit einem quadratischen freien Innenraum, dessen Seitenlänge nur wenig langer als der äußere Durchmesser des zylindrischen Betontopfes ist, ausgebildet.

Vorteilhafterweise besteht die Traverse im wesentlichen aus vier U-förmigen Schienen, einem mit diesen verschweißten Greifpilz mit Stabilisierungselementen und zwei jeweils an den äußeren Enden der Ü-Schienen angeordneten Verriegelungseinrichtungen.

Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, daß nicht nur die spezifische Aktivität im Abfall-Behälter erhöht werden kann, und zwar bis 5 Ci/2OO 1, 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 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 2OO mrem/h an der Oberfläche des Abschirmbehälters zuläßt, hergestellt werden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den niedrigen Herstellungskosten der Erfindung, beispielsweise sind die Abschirmbehälter nur un-

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wesentlich teurer als ein normales Transportfaß, aus dem Entfallen der Kosten für den Rücktransport der Abschirmbehälter, es wird nur die Abstützung mit geringem Platzbedarf zurückgeholt, aus der leichten Fertigung, die überall erfolgen kann und dadurch weitere Transportkosten erspart (Transport und Fertigungsort zum Anfallort des radioaktiven Abfalls im Vergleich zu dem anderer Abschirmungen), und aus dem Wegfall der teuren Zwischenlagerung und der Erhöhung der Transport-Kapazität.

Die Festigkeit der Transport- und Lägerverpackung für radioaktive Abfälle wird durch die Erfindung erheblich erhöht. Zur Durchführung des Transports und der Einlagerung der sogenannten Abfälle bedarf es keines besonders geschulten Personals. Die Wandstärke der Abschirmbehälter kann optimal an die Erfordernisse des vorliegenden Abfalles angepaßt werden. Die Erfindung ermöglicht eine weitgehende Ausschöpfung der Einlagerungsmöglichkeiten eines Endlagers.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, erläutert.

Figur 1 zeigt die Erfindung aus seitlicher Sicht, den Abschirmbehälter mit dem einbetonierten Abfall-Behälter und die Abstützung hierbei im Schnitt I-I. Die Traverse ist der besseren Übersicht wegen abgehoben, aber im verriegelten Zustand.

In Figur 2 ist die Erfindung in Draufsicht dargestellt und Figur 3 verdeutlicht in vergrößertem Maßstab den Schnitt III-III einer Verriegelungseinrichtung im unverriegelten Zustand.

Das am Anfallort mit radioaktiven Abfällen und Verfestigungsmasse gefüllte Abfall-Faß 2 wird in einen vorgefertigten, bereitstehenden Abschirmbehälter 1 aus Normalbeton eingesetzt und der verbleibende Hohlraum bis zum Rand des Abschirmbehälter mit noch nicht abgebundenem Beton ausgegossen, der nach dem Erhärten einen gasdichten

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Betonpfropfen 5 darstellt. Der vorgefertigte Abschirmbehälter 1, bestehend aus Betontopf 3 und Fuß 4, weist in der 2O cm starken Wandung des Betontopfes 3 zwei einander gegenüber angeordnete Trageösen 6 auf. Diese Trageösen 6 reichen bis etwa zur Hälfte der Höhe des Betontopfes 3 hinein und bestehen jeweils aus einer mit einem Loch 11 versehenen Stahlplatte 10, auf deren Vorder- und Rückseite je ein Stab 12 aus Betonrippenstahl aufgeschweißt ist. Die beiden Stäbe 12 sind an ihren unteren Enden 13 aufgespreizt und voneinander weg abgebogen, etwa sternförmig, um einen besseren Halt in der Wandung des Betontopfes zu gewährleisten.

Der Abschirmbehälter 1 mit dem einbetonierten 2OO 1 Abfall-Faß wird mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Kranes und einer Traverse 9 auf einen unteren Teil 7 eines Abstutζrahmens, der zuvor in ein Transportmittel, wie beispielsweise in einen Eisenbahn-Container 34, eingesetzt wurde und an dessen Innenraura mit nur geringem Spiel angepaßt ist, aufgesetzt. Der untere Teil 7 des Äbstützrahmens besteht aus einem imprägnierten Holzbalkendoppelkreuz das einen quadratischen Innenraum 14 freiläßt zur Aufnahme des Fußes 4 des Abschirmbehälters 1. Danach wird der obere Teil 8 des Abstützrahmens, der ebenfalls an den Innenraum des Containers 34 mit geringem Spiel angepaßt ist, eingesetzt. Dieser Teil 8 besteht ebenfalls aus Holzbalken und weist in den Ecken des freibleibenden, quadratischen Innenraumes 18 an der Unterseite der Holzbalken angeschraubte Stahlplatten 16 auf, auf denen jeweils eine T-förmige Schiene 15 aufgeschweißt ist. Der Teil 8 liegt mit den vier Schienen 15 auf der Oberseite des Abschiritibehälters 1 auf. Zur Abstützung gegen die Containerwand 34 bzw. gegen einen weiteren Abstützrahmen ist der Teil 7 mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Anschlagelementen 17 versehen.

Die Traverse 9 wird mit Hilfe eines Greifpilzes 2O mit einem Kran verbunden. An den Greifpilz 2O sind vier ü-förmige Schienen 19

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angeschweißt. Zur Stabilisierung ist der Greifpilz 20 mit jeder Schiene 19 mit je einem Element 21 und 22 verschweißt und mit jeweils einem Paar der Schienen 19 mit einem Stabilisierungselement 23. An den beiden Enden der Traverse 9 ist diese mit je einer Verriegelungseinrichtung 24 ausgerüstet. Die Verriegelungseinrichtungen bestehen jeweils aus zwei auf die Vorder- und Rückseite des betreffenden Schienenpaares aufgeschweißte Stahlplatten 29 mit ovalen öffnungen 30, die mit den ovalen öffnungen 33 der Schienen 19 fluchten, einem Bolzen 25, der mit einem Griff 28 und einem Hebel 26 versehen ist_f und einem an einer Schiene befestigten Arretierungsbolzen 27. Während der Verriegelung kommt der Hebel hinter den Arretierbolzen 27 zu liegen. Die Verriegelungseinrichtungen 24 sind durch Stahlplatten stabilisiert und zwar durch je eine obere Stabilisierungshilfe 32 auf der Oberseite eines Schienenpaares und durch je eine untere Stabilisierungshilfe 31 an der Unterseite des Schienenpaares. Mit den unteren Stabilisierungshilfen 31 liegt die Traverse innerhalb der beiden ösen 6 auf der Oberseite des Abschirmbehälters 1 auf, wenn dieser angehoben oder abgesenkt wird. Die ösen 6 reichen dann jeweils in den freibleibenden Raum zwischen zwei Schienen 19 und werden jeweils durch den Bolzen 25, der durch das Loch 11 der Stahlplatte 10 geschoben ist, festgehalten.

Ein-Zum Transport und zur/lagerung genügt eine Traverse. Es ist jedoch vorteilhaft am Ort des Verlädens der Abschirmbehälter in ein Transportmittel und am Ort des Endladens in das Endlager jeweils eine Traverse zu verwenden. Dadurch läßt sich ein Rücktransport der Traverse vermeiden.

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Claims

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Patentansprüche;

1Λ Einrichtung zum Transportieren von mit radioaktiven Abfällen der Kategorie Schwachaktiv an der Anfallstelle gefüllten Abfall-Behältern, die an ihrer Oberfläche eine Strahlendosisleistung, größer als die für den Transport schwachaktiver Abfälle zugelassene Dosisleistung, aufweisen oder die an ihrer Oberfläche radioaktiv kontaminiert sind, zur Einlagerung in eine Endlagerstätte, gekennzeichnet durch stapelfähige Einweg-Abschirmbehälter (1) zur irreversiblen Aufnahme der Abfall-Behälter (2), jeweils bestehend aus einem nach oben offenen zylindrischen Betontopf (3) mit in die Wandung eingelassenen Trageösen (6) und mit einem Fuß (4), dessen Durchmesser dem freibleibenden Raum zwischen den Ösen (6) des Betontopfes (3) entspricht, durch wiederverwendbare, zweiteilige, an den Innenraum eines Transportmittels angepaßte Abstützrahmen (7, 8) zum Festlegen der Abschirmbehälter (1) während des Transports und durch mindestens eine Traverse (9), die in die Trageösen (6) der Abschirmbehälter (1) eingreift, sowohl zum Transport der leeren Abschirmbehälter (1) als auch zum Einsenken und Herausheben der die einbetonierten Abfall-Behälter (2) enthaltenden Abschirmbehälter (1) in bzw. aus den Abstützrahmen (7).
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageöse (6) aus einer mit einem Loch (11) versehenen Stahlplatte (1O) und zwei mit ihren oberen Enden an dieser beidseitig aufgeschweißten Stahlstäben (12), deren untere Enden (13) aufgespreizt und voneinander weg abgebogen ausgebildet sind, besteht, und daß die Trageöse (6) mit den aufgespreizten und abgebogenen Enden (13) der Stahlstäbe (12) bis etwa in die Mitte der Höhe des Betontopfes (3) reichend in der Wandung des Betontopfes (3) eingegossen ist.

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3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützrahmen aus einem unteren Teil (7) und einem oberen Teil

(8) besteht, daß der untere Teil (7) als Holzbalkendoppelkreus mit einem quadratischen freien Innenraum (14), dessen Seitenlange nur wenig länger als der Durchmesser des Abschirmbehälter-Fußes (4) ist, und der obere Teil (8) als Holzbalkendoppelkreuz mit vier jeweils in den Innenecken angeordneten, doppelt gewinkelten, auf Stahlplatten (16) aufgeschweißten, T-förmigen Schienen (15) als Auflage-Elemente des Doppelkreuzes, mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Anschlagelementen (17) und mit einem quadratischen freien Innenraum (18), dessen Seitenlänge nur wenig länger als der äußere Durchmesser des zylindrischen Betontopfes (3) ist, ausgebildet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Traverse (9) im wesentlichen aus vier U-förmigen Schienen (19), einem mit diesen verschweißten Greifpilz (20)mit Stabilisierungselementen (21, 22, 23) und zwei jeweils an den äußeren Enden der U-Schienen (19) angeordneten Verriegelungseinrichtungen (24) besteht .

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