DE2338480C2 - Einrichtung zum Transportieren und Lagern von mit schwach-radioaktiven Abfällen gefüllten Abfallbehältern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Transportieren von mit radioaktiven Abfaellen der Kategorie schwachaktiv an der Anfallstelle gefuellten Abfallbehaeltern, die an ihrer Oberflaeche eine Strahlendosisleistung, groesser als die fuer den Transport schwachaktiver Abfaelle zugelassene Dosisleistung, aufweisen oder die an ihrer Oberflaeche radioaktiv kontaminiert sind, zur Einlagerung in eine Endlagerstaette. Sie ist gekennzeichnet durch stapelfaehige Einweg-Abschirmbehaelter zur irreversiblen Aufnahme der Abfall-Behaelter, jeweils bestehend aus einem nach oben offenen zylindrischen Betontopf mit in die Wandung eingelassenen Trageoesen und mit einem Fuss, dessen Durchmesser dem freibleibenden Raum zwischen den Oesen des Betontopfes entspricht, durch wiederverwendbare, zweiteilige, an den Innenraum eines Transportmittels angepasste Abstuetzrahmen zum Festlegen der Abschirmbehaelter waehrend des Transports und durch mindestens eine Traverse, die in die Trageoesen der Abschirmbehaelter eingreift, sowohl zum Transport der leeren Abschirmbehaelter als auch zum Einsenken und Herausheben der die einbetonierten Abfallbehaelter enthaltenden Abschirmbehaelter in bzw. aus den Abstuetzrahmen. Die besonderen Vorteile der Erfindung liegen darin, dass nicht nur die spezifische Aktivitaet im Abfall-Behaelter erhoeht werden kann, und zwar bis 5 Ci/200 l, sondern dass die Dosisleistung an der Oberflaeche des Abfall-Behaelters bis zu 20 rem/h betragen darf und der im Abschirmbeh...U.S.W

Description

a) der Einweg-Beton-Abschirmbehälter (1) einen vorgefertigten, nach oben offenen Behälter (3) zur Aufnahme des Abfallbehälters (2) umfaßt, in dessen Wandung die Trageösen (6) eingelassen sind, und der mit einem Fuß (4) ausgestattet ist. dessen Durchmesser dem freibleibenden Raum zwischen den Trageösen (6) entspricht,

b) die Lastaufnahmemittel aus einer mit dem Kranhaken kuppelbaren Traverse (9) bestehen, die in die Trageösen (6) eingreift, und

c) der Einweg-Beton-Abschirmbehälter (1) während des Transports mittels eines wiederverwendbaren, zweiteiligen Abstützrahmens (7, 8) am Innenraum des Transportmittels abgestützt ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trageöse (6) aus einer mit einem Loch (11) versehenen Stahlplatte (10) 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 vorgefertigten Behälters (3) reichend in dessen Wandung eingegossen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützrahmen aus einem unteren Teil (7) und einem oberen Teil (8) besteht, daß der untere Teil (7) als Holzbalkendoppelkreuz mit einem quadratischen freien Innenraum (14), dessen Seitenlänge 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, vorgefertigten Behälters (3) ist, ausgebildet ist. ^b()

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 (2t, 22, 23) und zwei jeweils an den äußeren μ Enden der U-Schienen (19) angeordneten Verriegelungseinrichtungen (24) besteht.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Transportieren und Lagern von mit schwachradioaktiven Abfällen gefüllten Abfall-Behältern, die an ihrer Oberfläche eine höhere Strahlendosisleistung als 2 ■ 10"^J Sv/h aufweisen oder die an ihrer Oberfläche radioaktiv kontaminiert sind, wobei der Abfallbehälter in einem zylindrischen Einweg-Beton-Abschirmbehälter gelagert und fixiert ist, dessen stirnseitige öffnung mit Beton ausgegossen ist, und wobei der Abschirmbehälter Trageösen zum Anschlagen der Lastaufnahmemittel des Hebekrans aufweist.

Die Bedingungen für die Einlagerung von schwachradioaktiven Abfallstoffen in eine Endlagerstättc schreiben u. a. vor, daß Abfall-Behälter, beispielsweise 200-1-Fässer, die in Beton oder Gleichwertigem eingebettete, feste, wasserfreie Abfälle mit fest haftender Aktivitäi enthalten, eine zulässige Radioaktivität pro 2001 Abfall von maximal 3,7 · ¹O¹⁶ 3q aufweisen dürfen. Zudem ist die zulässige Strahlendosisleistung an der äußeren Oberfläche der Abfall-Behälter auf einen maximalen Wert von 2 ■ 10~³Sv/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 37 · 10" Bq/cm² bei der /^'-Strahlenmessung oder mehr als 3.7 · 10' Bq/cm² bei der «-Strahienmessung festgestellt, so gilt die Außenfläche als kontaminiert.

Für den Oberland-Transport radioaktiver Abfälle mit Dosisleistungen von mehr als 2 · 10-'Sv/h an der Außenfläche der Abfall-Fässer wurden bisher Abschirmbehälter aus Stahl oder Blei entwickelt, deren Verwendung erst bei Abfallbehältern mit Dosisleistungen von etwa 1 bis 10» Sv/h als wirtschaftlich vertretbar angesehen werden können. Kontaminierte Abfall-Behälter dürfen jedoch in solchen Abschirmbehältern wegen der Gefahr der Verschleppung der Kontamination mehl transportiert werden, sie müssen vor Transporlbcginn dekontaminiert werden.

Außerdem mußten die Abfälle, die bisher in Stahlodcr Blei-Abschirmbehältcrn in die Endlagerstättc 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 teueren Abschirmbehälter entstehen zusätzliche Kosten.

Eine Einrichtung der gattungsgemäßen Art ist aus Nuclear Engineering, Band 13. Nr. 149, Oktober 1968, Seiten 845 bis 847, bekannt. Bei dieser bekannten Einrichtung ist zwar der Abfallbehälter in einem Einwcg-Beton-Abschirmbehälter gelagert und fixiert, doch wird dort im Unterschied zum Anmeldungsgegenstand der Abfallbehälter zunächst in ein ;>00-1-Rollreifenfaß eingebracht, wobei er als innere Verschalung Tür di<· anschließend vorzunehmende Einbringung der Bctonfüllung in den Zwischenraum zwischen Abfallbehälter und äußerem Rollreifenfaß dient. Daraus ergeben sich aber erhebliche Nachteile bei der Handhabung. Insbesondere können keine Abfälle mit einer höheren Dosisleistung ohne Gefährdung des Bedienungspersonals bzw. ohne zusätzliche Abschirmmaßnahmcn in die Abfallbehälter eingebracht werden. Der Abschirmbehälter kann erst nach Einbringen des Abfallbehälters in das Rollreifenfaß hergestellt werden und ist daher nicht selbständig handhabbar. Außerdem kann dieser Abschirmbehälter auf seine Abschirmwirkung und damit auf seine Brauch-

barkeit nicht vor dem Einbringen des Abfallbehälters überprüft werden. Außerdem wurden diese Abfallgebinde mit dem Rollreifenfaß außen, wie aus der Druckschrift hervorgeht, in einem Schiff als Transportmittel liegend und ohne Abstützrahmen während des Transports gelagert

Die Behandlung, der Transport und die Lagerung radioaktiver Abfälle in stapelfähigen Einweg-Beton-Behältern, auch im Hinblick auf die Aktivität der Abfälle, ist aus Chemie-Ing.-Techn.. 42. Jahrgang 1970, Nr. P/10, Seiten 645 bis 653 bekannt Dort wird ausgeführt, daß nach dem Erbringen von gepreßtem, radioaktivem Abfall in ein Faß der Hohlraum zwischen den Preßlingen und der Faßwand mit Zementbrei ausgegossen wird, damit eine ausreichende mechanische Stabilität gewährleistet und ein Entweichen radioaktiver Substanzen verhindert wird. Diese Verarbeitung entspricht der Behandlung der Abfallbehälter in der obengenannten Veröffentlichung in Nuclear Engineering. Alle bereits erwähnten Nachteile der in Nuclear Engineering beschriebenen Einrichtung weisen auch die Aofallgebinde nach der Veröffentlichung in Chemie-Ing.-Techn. auf.

Schließlich ist auch ein vorgefertigter Beton-Abschirmbehälter zur Zwischenlagerung von konditionierten, schwachradioaktiven Abfällen aus Energia Nuclearc. Band 20, Nr. 3, März 1973, Seiten 177 bis 180 bekannt, der aus einem nach oben offenen Behälter und einem Deckel besteht. Zu seiner Handhabung weist der Behälterdeckel Trageösen auf. Je nach der Aktivität des einzulagernden radioaktiven Materials werden Behälter unterschiedlicher Wanddicke vorgesehen, damit die Dosisleistung an der Oberfläche 2 · lO^Sv/h nicht übersteigt. Bei dem aus dieser Druckschrift bekannten Behälter handelt es sich zwar um einen vorgefertigten Beton-Abschirmbehältcr, doch dient dieser nicht zur Aufnahme eines Abfallfasses.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung mit einem Abschirmbehälter der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Abfall-Behälter an der Außenseite kontaminiert ist und dessen Dekontamination wegen der hohen Dosisleistung nicht wirtschaftlich möglich ist, und womit die einfache Handhabung und der sichere Transport in die Lagerstätte als preisgünstig zu fertigendes Einweggebinde ermöglicht werden soll.

Die Aufgabe wird in überraschend einfacher Weise gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß

a) der Einweg-Beton-Abschirmbehälter einen vorgefertigten, nr.ch oben offenen Behälter zur Aufnahme des Abfallbehälters umfaßt, in dessen Wandung die Trageösen eingelassen sind, und der mit einem Fuß ausgestattet ist, dessen Durchmesser dem freibleibenden Raum zwischen den Trageösen entspricht,

b) die Lastaufnahmemittel aus einer mit dem Kranhaken kuppelbaren Traverse bestehen, die in die Trageösen eingreift, und

c) der Einweg-Beton-Abschirmbehälter während des Transports mittels eines wiederverwendbaren, zweiteiligen Abstützrahmens am Innenraum des Transportmittels abgestützt ist.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung besiL-hi die Trageöse aus einer mit einem Loch versehenen Stahlplatte und zwei mit ihren oberen Enden an dieser beidseitig aufgeschweißten Stahlstäbcn, deren untere luden aufgespreizt 'ind voneinander weg abgebogen ausgebildet sind, und ist di>· Trageöse mil den aufgcspreizten und abgebogenen Enden der Stahlstäbe bis etwa in die Mitte der Höhe des vorgefertigten Behälters reichend in dessen Wandung eingegossen.

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 ίο als Holzbalkendoppelkreuz mit vier jcveils 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 länger als der äußere Durchmesser des zylindrischen, vorgefertigten Behälters 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 U-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 1,85 ■ 10" Bq^-/ 2001, sondern daß die Dosisleistung an der Oberfläche des Abfall-Behälters bis zu 0,2 Sv/h betragen darf und der im Abschirmbehälter einbetonierte Abfall-Behälter doch noch als schwachaktiver Abfall behandelt werden kann. Dies gilt für Normal-Beton-Abschirmbehälter. Es ist jedoch denkbar, daß für Ausnahmefälle auch Abschirmbehälter aus Baryt-Beton, der eine höhere Reduktion der Dosisleistung von der Oberfläche des Abj5 fall-Behälters zum zugelassenen Wert von 2 · 10-³Sv/h an der Oberfläche des Abschirmbehälters zuläßt, hergestellt werden.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist aufgrund der Ausbildung der Traverse mit dem Greifpib vorteilhafterweise fernbedienbar. Die vorgefertigten Abstützrahmen der Einrichtung dienen nicht nur dem Fixieren des Einweg-Beton-Abschirmbehälters und somit dessen Schutz, sondern insbesondere auch der Sicherheit des Transportmittels, da der untere Rahmen, der auf dem Boden des Transportmittels aufliegt, als Lastverteiler dient.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den niedrigen Herstellungskosten der erfindungsgemäßen Einrichtung, beispielsweise sind die Abschirmbehälter nur unwesentlieh 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 2!wischenlagerung und der Erhöhung der Transport-Kapazität.

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

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.

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

In F i g. 2 ist die Einrichtung in Draufsicht dargestellt, und

Fig. 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 Einweg-Abschirmbehälter ι ^ ί aus Normaibeion eingesetzt und der verbleibende Hohlraum bis zum Rand des Einweg-Beton-Abschirmbehälters mit noch nicht abgebundenem Beton ausgegossen, der nach dem Erhärten einen gasdichten Betonpfropfen 5 darstellt. Der Einweg-BeU/n-Abschirmbehälter 1, bestehend aus dem vorgefertigten Behälter 3 und Fuß 4, weist in der 20 cm starken Wandung des vorgefertigten Behälters 3 zwei einander gegenüber angeordnete Trageösen 6 auf. Diese Trageösen 6 reichen bis etwa zur Hälfte der Höhe des vorgefertigten Behälters 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 vorgefertigten Behälters zu gewährleisten.

Der Einweg-Beton-Abschirmbehälter I mit dem einbetonierten 200-l-Abfall-Faß wird mittels eines in der r> Zeichnung nicht dargestellten Kranes und einer Traverse 9 auf einen unteren Teil 7 eines Abstützrahmens, der zuvor in ein Transportmittel, wie beispielsweise in einen Eisenbahn-Container 34, eingesetzt wurde und an dessen Innenraum mit nur geringem Spiel angepaßt ist, aufgesetzt. Der untere Teil 7 des Abstützrahmens besteht aus einem imprägnierten Holzbalkendoppelkreu/., das einen quadratischen Innenraum 14 freiläßt zur Aufnahme des Fußes 4 des Einweg-Beton-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 Rahmenteil 8 liegt mit den vier Schienen 15 auf der Oberseite des Einweg-Bcton-Abschirtnbehälters 1 auf. Zur Abstützung gegen die Containerwand 34 bzw. gegen einen weiteren Abstützrahmen ist der Rahmenteil 7 mit zwei einander gegenüberliegend angeordneten Anschlagelementen 17 versehen.

Die Traverse 9 wird mit Hilfe eines Greifpilzes 20 mit einem Kran verbunden. An den Greifpilz 20 sind vier t>o U-förmige Schienen 19 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. und einem an einer Schiene befestigten Arrctierungsbol/en 27. Während der Verriegelung kommt der Hebel 26 hinter den Arretierb0l7.cn 27 zu liegen. Die Verriegelungseinrichtungen 24 sind durch Siahlplattcn stabilisiert, und /war durch je eine obere Siabilisicriingshilfc 32 auf der Oberseite eines Schienenpaares und durch je eine untere Suibilisicrungshilfc 31 an der Unterseite des Schienenpaares. Mit den unteren Siabilisierungshilfen 31 liegt die Traverse innerhalb der beiden Trageösen 6 auf der Oberseite des Einweg-Beton-Abschirmbehalters 1 auf, wenn dieser angehoben oder abgesenkt wird. Die Trageösen 6 reichen dann jeweils in den freibleibenden Raum zwischen zwei Schienen 19 und werden jeweils durch den Bolzen 25, der durch das Loch It der Stahlplatte 10 geschoben ist, festgehalten.

Zum Transport und zur Einlagerung genügt eine Traverse. Es ist jedoch vorteilhaft, am Ort des Verladcns der Abschirmbehälter in ein Transportmittel und am Ort des Entladens in das Endlager jeweils eine Traverse zu verwenden. Dadurch läßt sich ein Rücktransport der Traverse vermeiden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Einrichtung zum Transportieren und Lagern von mit schwachradioaktiven Abfällen gefüllten Abfallbehältern, die an ihrer Oberfläche eine höhere Strahlendosisleistung als 2-10-^JSv/h aufweisen oder die an ihrer Oberfläche radioaktiv kontaminiert sind, wobei der Abfallbehälter in einem zylindrischen Einweg-Beton-Abschirmbehäker gelagert to und fixiert ist, dessen stirnseitige Öffnung mit Beton ausgegossen ist, und wobei der Abschirmbehälter Trageösen zum Anschlagen der Lastaufnahmemittel des Hebekrans aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß