DE3144117A1

DE3144117A1 - Betonschutzgehaeuse zur trockenen zwischenlagerung von brennelementbehaeltern

Info

Publication number: DE3144117A1
Application number: DE19813144117
Authority: DE
Inventors: Hans-Peter Dipl.-Phys. 3167 Burgdorf Dyck; Heinz-Dieter 3000 Hannover Gregor; Harry Dipl.-Ing. 3252 Bad Münder Spilker
Original assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Current assignee: Deutsche Gesellschaft fuer Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH
Priority date: 1981-11-06
Filing date: 1981-11-06
Publication date: 1983-05-19

Description

BETONSCHUTZGEHÄUSE ZUR AUFNAHME UND LAGERUNG EINES BRENN-ELEMENTBEHÄLTERS Die Erfindung betrifft ein Betonschutzgehäuse zur Aufnahme und Lagerung eines mit abgebrannten Kernreaktorbrennelementen beladenen, transport- und lagergeeigneten Brennelementbehälters, dessen Außenabmessungen etwas kleiner als die lichten Maße des Betonschutzgehäuses sind.
Bei den Bemühungen, Brennelemente im. Freien zwischenzulagern, wurde bereits vorgeschlagen, die Brennelementbehälter in Silobehälter aus Beton oder Stahlbeton einzubringen. Diese ein Betonschutzgehäuse für jeweils einen Brennelementbehälter bildenden Silobehälter können verschiedene Ausbildung aufweisen. Bei einem nicht vorveröffentlichten Vorschlag-zur Ausbildung eines Betonschutzgehäuses zur Aufnahme von Brennelementbehältern weist das Betonschutzgehäuse seitliche Zuluftkanäle am unteren Mantelrand und seitliche Abluftkanäle am oberen Mantelrand unterhalb des Deckels auf (Patentanmeldung P 30 17 767.4). Durch die Anordnung dieser Zuluft- und Abluftkanäle wird innerhalb des Betonschutzgehäuses eine natürliche Konvektion bewirkt, die zur Abfuhr der Nachzerfallswärme dient.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Betonschutzgehäuse der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß die Abfuhr der Nachzerfallswärme auch durch eine andere Form als der natürlichen Konvektion bewirkt werden kann.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Betonschutzgehäuse innen eine wärmeleitende Metallauskleidung aufweist, die mit durch den Betonschutzmantel zur Oberfläche des Betonschutzgehäuses ragenden radialen Ansätzen versehen ist.
Die radialen Ansätze der Metallauskleidung reichen durch den Betonschutzmantel zur Oberfläche und können dort die Wärme abstrahlenO Die erfindungsgemäße Metallauskleidung kann bereits bei der Herstellung des Betonschutzgehäuses als verlorene Schalung mit dem Betonschutzmantel verbunden werden wird ein Betonschutzgehäuse verwandt, das im unteren Bereich eine Zuluft -und im oberen Bereich eine Abluftöffnung aufweist, so hat die innere wärmeleitende Metallauskleidung den Vorteil daß zusätzlich zu der naturlichen tuftzirkulation eine andere Form der Wärmeabgabe aus dem Inneren des Betonschutzgehäuses vorhanden ist Bei einer derartigen 1<ombination wäre es dann möglich, bei langen Abklingzeiten den anfänglich größen Wärmeanfall des im Brennelementbehalter angeordneten Materials über die natürliche Luftzirkulation und die Wärmeleitung der Metallauskleidung abzuführen nachdem die anfallende Wärme wesentlich geringer ist, können die Zuluft- und Abluftöffnungendes Betonschutzgehäuses verschlossen werden. Die Wärmeabfuhr würde dann nur über die vorstehende beschriebene wärmeleitende Metallauskleidung geschehen. Das Verschließen aller Öffnungen des Betonschutzgehäuses hatte den Vorteil, daß der bisher äußerst geringe Strahlungsaustritt weiter minimiert und ein Eindringen von Feuchtigkeit oder Fremdkörpern ausgeschlossen ist Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird durch die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale gekennzeichnet. Der zwischen Brennelementbehälter und Betonschutzgehäuse entstehende freie Ringraum wird mit wärmeleitendem Schüttgut ausgefüllt Dafür können beispielsweise Kohlenstoffgranulat oder geeignete Salze Verwendung finden. Diese Ausbildung hätte eine direkte Wärmeleitung-von der Außenwand des Brennelementbehälters über das Schüttgut zu der wärmeleitenden Metallauskleidung des Betonschutzgehäuses zur Folge.
Durch die Erfindung wird es möglich, die im Betonschutzgehäuse anfallende Nachzerfallswärme über Wärmeleitung an die Oberfläche des Betonschutzgehäuses zu bringen und dort an die Umgebungsluft abzustrahlen.
Anhand der Zeichnung wird nachstehend ein Ausfürhungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
Das Betonschutzgehäuse besteht aus ein palettenartig ausgebildeten Fußteil 3, einem daraus aufgesetzten zylindrischen Betonschutzmantel 4 und einem auf dem Betonschutzmantel 4 liegenden Deckel 5.
Das Fußteil 3 besteht aus einer quadratischen Bodenplatte 6, an deren Ecken jeweils ein Fuß 7 angeordnet- ist, so daß das Fußteil 3 als unterfahrbare Palette ausgebildet ist-.
Der zylinderförmige Betonschutzmantel 4 ist auf das Fußteil 3 aufgesetzt und durch hier nicht gezeigte, yeeignete Zentriervorrichtungen zum Fußteil 3 ausgerichtet.
Der Betonschutzmantel 4 weist an seinem unteren Ende Ausnehmungen 9 auf, die als Zuluftkanäle dienen. Der auf dem Betonschutzmantel 4 liegende Deckel 5 weist im Randbereich auf seiner dem Betonschutzmantel 4 zugewandten Fläche ebenfalls Ausnehmungen 11 auf, die als Abluftkanäle dienen.
Auf der Bodenplatte 6 des Fußteiles 3 ist ein hier strichpunktiert dargestellter Brennelementbehälter. 12 aufrechtstehend angeordnet.
Der zylindrische Betonschutzmantel 4 ist auf seiner inneren Oberfläche mit einer durchgehenden wärmeleitenden Metallauskleidung 13 versehen. Diese Metallauskleidung 13 weist auf der äußeren Oberfläche radial abstehende Ansätze 14 in Rippenform auf, die durch den Betonschutzmantel 4 reichen und an seiner Oberfläche enden. An der- Oberfläche des Betonschutzmantels 4 haben die Rippen 14 eine möglichst große Fläche, um die Wärmeabgabe zu begünstigen.
Bei Anlieferung des Brennelementbehälters 12 im Zwischenlager wird der Brennelementbehälter 12 auf die Bodenplatte 6 des Fußteiles 3 gestellt. Anschließend wird der Betonschutzmantel 4 mit der bereits als verlorene Schalung angebrachten Metallauskleidung 13 auf das Fußteil 3 über den Brennelementbehälter 12 gestülpt. Als letztes wird der Deckel S auf das obere freie Ende des Betonschutzmantels 4 aufgesetzt.
Das gesamte Betonschutzgehäuse 3,4,5 wird nun mit seinem Inhalt mittels eines geeigneten Hubförderfahrzeuges zum-Lagerfeld gefahren, das sich vorzugsweise im Freien befindet. Es ist bekannt, daß der aufgrund der Wachzerfallswärme anfallende Wärmebetrag bei Beginn- der- Lagerung sehr hoch ist und.dann steil abfällt. Es ist daher möglich, nach dem Eintreten des großen Wärmeabfalles die Zuluftkanäle 9 und die Abluftkanäle 11 zu verschließen und die Wärmeabfuhr aus dem Inneren des Betonschutzgehäuses nur über die wärmeleitende Metallauekleidung 13 und deren an die Oberfläche des Betonschutzgehäuses ragenden radialen Rippen 14 vorzunehmen.
Der zwischen dem Brennelementbehälter 12 und der Metallauskleidung 13 bzw dem Betonschutzmantel 4 verbleibende Ringraum 15 kann mit einem wärmeleitenden Schüttgut ausgefüllt werden Dadurch wird eine direkte WäXmeleitur.g zwischen dem Brennelementbehälter 12 und der Metallauskleidung 13 hergestellt. Dieses Ausfüllen des Ringsraumes 15 mit Schüttgut ist grundsätzlich auch bei einem Betonschutzgehäuse möglich D das keine Metallauskleidung 13 aufweist.
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Claims

SCHUTZANSPRÜCHE Betonschutzgehäuse zur Aufnahme und Lagerung eines mit abgebrannten Kernreaktorbrennelementen beladenen transport- und lagergeeigneten Brennelementbehälters, dessen Außenabmessungen etwas kleiner als die lichten Maße des Betonschutzgehäuses sind, d a d u r zu c h g e k e n n z e i e h n e t daß das Betonschutzgehäuse (3,4,5) innen eine wärmeleitende Metallauskleidung (13) aufweist, die mit durch den Betonschutzmantel (4) zur Oberfläche des Betonschutzgehäuses ragenden radialen Ansätzen (14) versehen ist 2 Betonschutzgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen Betonschutzgehäuse und Brennelementbehalter (12) verbleibende freie Raum (15) mit einem wärmeleitenden Schüttgut ausgefüllt ist