DE2830111C2 - Deckelkonstruktion für Abschirmbehälter zum Transport und zur Lagerung bestrahtler Brennelemente - Google Patents
Deckelkonstruktion für Abschirmbehälter zum Transport und zur Lagerung bestrahtler BrennelementeInfo
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Description
2. Deckelkonstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennzeii hnet, daß zwischen dem ersten Deckelteil
(5) und dem zweiten Deckelteil (6) eine Dichtung (13) angebracht ist.
Die Erfindung betrifft eine Deckelkonstruktion für Abschirmbehälter zum Transport und/oder zur Lagerung
bestrahlt.- Brennelemente mit einem äußeren, an den Behälter angeflanschten Transportdeckel und mit
einem inneren Abschirmdeckel, der zwei übereinander angeordnete erste und zweite Deckelteile aufweist und
der mit Hilfe einer Verschraubung im Behälteroberteil festiegbar ist
Zum Transport und zur Lagerung bestrahlter bzw. abgebrannter Brennelemente aus Kernreaktoren benötigt
man Behälter, die die Radioaktivität des Gutes sicher zurückhalten. Die Konstruktion dieser Behälter
unterliegt daher strengen Vorschriften, vor allem was die Unzerstörbarkeit des Behälters bei Unfällen und den
Schutz der Umwelt vor radioaktiven Strahlen betrifft
Die Behälter zum Transport und zur Lagerung bestrahlter Brennelemente müssen daher stabil und
robust gebaut sein und müssen einen Schutz vor radioaktiven strahlen bieten, uaoei ist jedoch aas
Material zur radioaktiven Abschirmung so zu wählen, daß das Gewicht der Abschirmung, das den größten Teil
des Gewichts des Transportbehälters ausmacht aus wirtschaftlichen Gründen möglichst klein gehalten wird.
Außerdem ist darauf zu achten, daß die Zerfallswärme der transportierten bzw. gelagerten Brennelemente
sicher nach außen abgeleitet werden kann.
Von besonderer Wichtigkeit bei solchen Abschirmbehältern ist daher auch die Verschlußvorrichtung dieser
Abschirmbehälter, im allgemeinen ein Deckel oder ein Deckelsystem, die nach dem Beladen der Behälter mit
bestrahlten Brennelementen dicht sitzen und das Behälterinnere hermetisch gegen die Außenwelt abschließen
müssen.
Bsi den bisher bekannten Abschirmbehältern besteht der Deckel meist aus sinem zylindrischen, teilweise auf
dem Behälterrand aufliegenden Verschlußstopfen, der gleichzeitig die Abschirm- und die Abdichtfunktion
ausübt Dieser Deckel ist normalerweise mit Schraubbolzen am Behälter befestigt Diese Behälter haben
jedoch den Nachteil, daß eine Trockenbe- und -entladung mit bestrahlten Brennelementen nur möglich
ist, wenn eine Kontamination mit anschließender aufwendiger Dekontamination des Gesamtsystems in
Kauf genommen wird.
Außerdem ergeben sich bei solchen Behältern oft Dichtprobleme, da die Dichtung im Störfall vom
Gesamtgewicht des Deckels und des Behälterinhalts belastet wird. Ein Dichtungswechsel ist bei beladenem
Behälter nur fernbedient möglich, wobei auch hierbei eine erschwerte Handhabung durch die hohe Masse des
Deckels in Kauf genommen werden muß.
Es sind daher auch schon Verschlußvorrichtungen für Abschirmbehälter aus mehrteiligen Deckelkonstruktionen
vorgeschlagen worden. So ist es z. B. aus dem DE-GM 77 27 690 bekannt den Behälter mit einem
inneren Abschirmdeckel und einem äußeren Sicherheits- bzw. Transportdeckel zu versehen, die beide
direkt an dem Behälter angeflanscht sin«1. Auch hier ist
jedoch eine Trockenentladung nur möglich, wenn eine Dekontamination des Gesamtsystems vorgenommen
wird. Außerdem ist ein hoher Manipulieraufwand zur Entfernung der Deckel nötig, da beide als Flanschdeckel
ausgeführt sind und die Befestigungsschrauben gelöst bzw. eingesetzt werden müssen.
In der DE-OS 25 41 955 ist ein Behälter für radioaktive Materialien mit einem Deckelsystem aus
äußerem Transportdeckel und innerem Abschirmdeckel beschrieben, bei dem der Abschirmdeckei aus zwei
übereinander angeordneten Teilen besteht die jeweils einzeln mit dem 3ehälterobertei! verschraubt sind.
Diese Anordnung erfordert ebenialis einen hohen Manipulieraufwand beim Lösen und Befestigen der
Deckel. Außerdem ist keine Trockenentladung möglich.
Die DE-AS 19 50125 enthält einen gasdichten
Verschluß für zwei miteinander korrespondierende Öffnungen zweier Behälter. Dieser Verschluß besteht
ebenfalls aus zwei axial gegeneinander verschiebbaren Deckelteilen besitzt aber keine Abschirmfunktion, das
heißt, er ist relativ leicht und aus diesem Grund auch leicht manipulierbar Für Deckel mit Abschirmfunktionen
ist diese Verschlußart nicht anwendbar.
Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, sine Deckelkonstruktion für Abschirmbehälter zum
Transport und zur Lagerung bestrahlter Brennelemente zu schaffen, mit einem äußeren, an den Behälter
angeflanschten Transportdeckel und einem inneren ADscnirmdeckei, der zwei übereinander angeordnete
erste und zweite Deckelteile aufweist und der mit Hilfe einer Verschraubung im Behälteroberteil festlegbar ist,
die einfach und ohne großen Manipulieraufwand gehandhabt werden kann, für trockene sowohl als auch
nasse Be- und Entladung ohne Kontaminationsgefahr geeignet ist und keine Dichtungsprobleme aufwirft.
Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Verschraubung durch einen am ersten
Deckelteil angebrachten Zapfen und eine im zweiten Deckelteil geführte Schraube gebildet wird, wobei
durch die Verschraubung die beiden Deckelteile verbunden, jedoch gegeneinander drehbar und in
axialer Richtung verstellbar sind, daß der zweite Deckelteil am Deckelrand mit bajonettartigen und in
entsprechende Aussparungen des Behälteroberteils passenden Pratzen ausgestattet ist und daß der
Abschirmdeckel durch Auseinanderdrücken der beiden Deckelteile mittels der Verschraubung am Behälteroberteil
fixierbar ist.
Die A bb. I und II zeigen schematisch in beispielhafter
Ausführungs^orm ein erfindungsgemäßes Deckelsystem
im Längs- und Querschnitt, wobei jeweils die ünke Bildhälfte den Abschirmdeckel im verschlossenen
Zustand und die rechte Bildhälfte im offenen Zustand wiedergibt.
Der Abschirmbehälter (1) besitzt eir.en äuü . :, auf
irgendeine Weise am Behälter (1) engei.a.ischten
Transportdeckel (2) zum sicheren Finschluß aer freien
Radioaktivität mittels einer ersten DirL.ung (3) und zum
mechanischen Schutz gegen äur; re Einwirkungen.
Unterhalb des Transponder1 c's (2) befindet sich ein
Abschirmdeckel (4) zur sicherer. . abschirmung der von den bestrahlten Brennelementen erzeugten Gamma-
und Neutronenstrahlen gegen die Umwelt.
Der Abschirmdeckel (4) besteht aus einem feststehenden, ersten Deckelteil (5) und einem beweglichen,
zweiten Deckelteil (6), die so miteinander verbunden sind, daß sie sowohl gegeneinander verdreht, als auch
gespreizt werden können. Der zweite Deckelteil (6) hat am Umfang verteilt Pratzen (7), welche in entsprechen- M
de Aussparungen (8) des Behälteroberteils (9) pcssen. Er wird durch Verdrehen nach dem Bajonettprinzip am
Behälter befestigt
Die Verbindung zwischen dem ersten Deckelteil (5) und dem zweiten Dcckeitei! (6) des Abschiradeckels (4) y,
erfolgt mit einer im zweiten Deckelteil (6) geführten Schraube (10) und einem im ersten Deckelteil (5)
angebrachten Zapfen (11). Durch Eindrehen der Schraube (10) wird der zweite Deckelteil (6) gegen den
Entladen innerhalb des Kontrollbereiches entfernt, da der Abschirmdeckel (4) einen in diesem Bereich
ausreichenden Schutz gewährleistet. Der Transportdekkel
(2) wird mit am Umfang verteilten Schrauben vorzugsweise Klammerschrauben, am Flansch des
Behälteroberteils (9) befestigt, wobei die zur Dichtigkeit der ersten Dichtung (3) erforderliche Anpreßkraft
aufgebracht wird. Diese erste Dichtung (3) ist so ausgelegt daß sie sowohl beim Versagen der zweiten
Dichtung (12) als auch bei allen beim Auslegestörfall
auftretenden Belastungen die geforderte Abdichtung zuverlässig erfüllt
Anhand eines Entladevorgangs bei trockener Entladung soll die Funktion des erfindungsgemäßen Deckelsystems
näher erläutprt werden.
Zuers' wird im Kontrollbereich der Transportdecke! (2) entfernt und der Abschirmbehälter (1) unter eine
Heißzellenschleuse am Behälterflansch angeflanscht. Der Abschirmdeckel (4) wird dann mit einem Heißzellendeckel
verbunden und die Spreizung zwischen den beiden Deckelreilen (5,6) des Abschirmdeckels (4) durch
fernbedientes Drehen der Schraube (10) aufgehoben. Der zweite Deckelteil (6) wird in die CV'iungsstellung
gedreht und die beiden Deckelteile (5, 6) durch Weiterdrehen der Schraube (10) verspannt, so daß
durch die dritte Dichtung (13) der Spalt (14) abgedichtet ist
Der Abschirmdeckel (4) kann nunmehr zusammen mit dem befestigten Heizzellendeckel in die heiße Zelle
geschwenkt werden, ohne daß dort die Oberfläche des Abschirmdeckels (4) und der Spalt (14) kontaminiert
werden können (Doppeldeckelsystem).
Das erfindungsge näße Deckelsystem weist gegenüber den bisher bekannten Deckeln für Abschirmbehälter
eine Reihe von Vorteilen auf.
Die trockene Be- und Entladung in oder an einer heißen Zelle ist ohne Kontaminationsgefahr des
Deckelsystems möglich, genauso wie die nasse Be- und Entladung in einem Wasserbecken. Bei einem Unfall
ersten Deckelteil (5) gespreizt, so daß ein Verdrehen des 40 wird der Transportdeckel (2) nicht, durch das Gewicht
--■---■- ■ - (jes Behälterinhalts und der Abschirmmasse 4es
Abschirmdeckels (4) belastet. Die Dimensionierung der Befestigungsschrauben kann sich daher allein nach der
erforderlichen Vorspannung für die Dichtung richten.
4-, Die die Dichtigkeit des Behältersystems garantierende erste Dichtung (3) ist von Gamma- und Neutronenstrahlung
weitgehend abgeschirmt. Die Betriebstemperaturen für dieses Dichtungssystem sind daher gering.
Die zweite Dichtung (12) schützt es im normalen Betrieb weitgehend vor radioaktiven Gasen und Wasserdampf
(beim Naßtransport), was eine vorzeitige Alterung weitgehend verhindert. Außerdem ist das erste Dichtungssystem
(3) für Wartung und inspektion reicht zugänglich.
Du-th die Ausbildung des Abschirmdeckels (4) als Bajonettverschluß ist zum Öffnen des Deckels nur eine
zentrale Drehbewegung erforderlich, die sowohl fernbedient als auch manuell leicht durchgetunrt und
automatisiert we'den kann. Wegen der Aufteilung des - 60 Abschirmdeckels in zwei Teile muß nicht der ganze
Deckel gedreht werden.
zweiten Deckelteils (6) nicht mehr möglich ist und eine
zweite Dichtung (12) zwischen dem ersten Deckelteil (5) und dem Behälter (1) so fest ist, daß die Abdichtung des
Behälterinhalts gegen d; Außenwelt gewährleistet wird. Zum Öffnen des Abschirmdeckels (4) wird durch
Herausdrehen der Schraube (10) die Spreizung zwischen dem ersten Deckelteil (5) und dem zweiten
Deckelteil (6) aufgehoben, so daß durch Drehen des zweiten Deckelteils (6) um eine Pratzenlänge die
Verriegelung aufgehoben und der Abschirmdeckel (4) abgehoben werden kann. Die Schraube (10) kann dabei
in bekannter Weise sowohl manuell als auch mit fernbedienter Mechanik gehandhabt werden. Durch
weiteres Herausdrehen der Schraube (10) wird der zweite (6) und der erste Deckelteil (5) über den Zapfen
(11) verspannt. Dabei dichtet eine dritte Dichtung (13) den Spalt (14) zwischen den beiden Deckelteilen und
verhindert so eine Kontamination dieses Spaltes.
Der Transportdeckel (2) hat die Funktion, den Behälterinhalt den Trarisportbehältervorschriften ent
sprechend sicher einzuschließen. Er wird zum Be- und
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Deckelkonstruktion für Abschirmbehälter zum Transport und zur Lagerung bestrahlter Brennelemente
— mit einem äußeren, an den Behälter angeflanschten Transportdeckel und
— mit einem inneren Abschirmdeckei, der zwei übereinander angeordnete erste und zweite
Deckelteile aufweist und der mit Hilfe einer Verschraubung im Behälteroberteil festlegbar
ist,
dadurch gekennzeichnet,
— daß die Verschraubung durch einen am ersten Deckelteil (5) angebrachten Zapfen (11) und
eine im zweiten Deckelteil (6) geführte Schraube (10) gebildet wird, wobei durch die
Verschraubung die beiden Deckelteile verbunden, jedoch gegeneinander drehbar und in
axialer Richtung verstellbar sind,
— daß der zweite Deckelteil (6) am Deckelrand mit bajonettartigen und in entsprechende
Aussparungen (8) des Behälteroberteils (9) passenden Pratzen (7) ausgestattet ist und
— daß der Abschirmdeckei (4) durch Auseinanderdrücken der beiden Deckelteile mittels der
Verschraubung am Behäk .iroberteil (9) fixierbar
ist
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