DE3503377A1

DE3503377A1 - Aus bausteinen zusammengesetzte abschirm- oder behaelterwand und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE3503377A1
Application number: DE19853503377
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH; G Siempelkamp GmbH and Co KG
Current assignee: Siempelkamp Giesserei GmbH
Priority date: 1985-02-01
Filing date: 1985-02-01
Publication date: 1986-09-18
Also published as: DE3503377C2

Description

Andrejewsid, Honke & Partner, Patentanwälte in Essen

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine aus Bausteinen zusammengesetzte Abschirm- oder Behälterwand in Anlagen mit radioaktiver Strahlung, insbesondere in Kernkraftanlagen sowie in Anlagen für die Lagerung bestrahlter Brennelemente, wobei die Bausteine übereinander und/oder nebeneinander angeordnet und in den Fugen zwischen benachbarten Bausteinen eine Bleidichtung angeordnet ist. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Abschirm- oder Behälterwand. - Bausteine meint insbesondere Gußeisenbausteine, aber auch solche aus Stahl oder Beton, und auch solche aus Kombinationen der genannten Werkstoffe.

Im Rahmen der bekannten gattungsgemäßen Maßnahmen (DE-PS 25 04 996) besteht die Bleidichtung aus Bleiblech, welches durch Plattieren an den den Fugen zugewandten Oberflächen der Bausteine befestigt ist. Auf diese Weise ist eine ausreichende, strahlensichere Abdichtung jedenfalls dann nicht erreichbar, wenn die Drücke, die die Bleiplattierung aufzunehmen hat, eine ausreichende plastische Verformung der Bleiplattierung nicht bewirken. Im übrigen muß im Rahmen der bekannten Maßnahmen sehr sorgfältig Vorsorge getroffen werden, daß die Oberflächen der Bausteine hinreichend eben und planparallel zueinander angeordnet sind. Das macht eine aufwendige, z. B. spanabhebende, Bearbeitung dieser Oberflächen erforderlich. Das gilt auch für eine andere Ausführungsform von Abschirmoder Behälterwänden (DE-OS 30 48 622), bei denen die Fugen und damit die entsprechenden Oberflächen der Bausteine Versetzungen aufweisen, die ein Fugendurchstrahlen verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Abschirm- oder Behälterwand zu schaffen, die unabhängig von den aufzunehmenden Drücken eine sichere Bleidichtung auch dann aufweist, wenn auf eine aufwendige spanabhebende Bearbeitung der den Fugen

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zugewandten Oberflächen der Bausteine verzichtet wird. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine derartige Abschirm- oder Behälterwand ohne Schwierigkeiten hergestellt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung zunächst, daß die Bleidichtung aus in die Fugen zwischen den übereinander und/oder nebeneinander angeordneten Bausteinen eingegossenem und in den Fugen erstarrtem Blei besteht. - Die Erfindung nutzt die überraschende Tatsache, daß in die Fugen von gattungsgemaßen Abschirm- oder Behälterwänden eingebrachtes flüssiges Blei sich in den Fugen mit sehr großen Fließwegen verteilt und die Fugen praktisch vollständig ; ausfüllt. Zwar schrumpft das Blei bei der Erstarrung, die Erstarrungsverhältnisse insgesamt liegen jedoch so, daß sich durch die Erstarrung störende Spalte nicht bilden. Wenn sie überhaupt auftreten, liegen sie unter 0,05 mm und jedenfalls so verteilt, daß sie in bezug auf die Abschirmung der radioaktiven Strahlung unschädlich sind. Es ist ausreichend, daß die Bausteine eine lediglich gereinigte, nicht aber bearbeitete Oberfläche aufweisen. Die Reinigung kann durch Sandstrahlen, Abbürsten mit Stahlbürsten oder auf ähnliche Weise erfolgen und sollte bei Bausteinen aus Gußeisen oder Stahl jedenfalls den Bausteinen anhaftenden Zunder entfernen. Bausteine mit einer so behandelten Oberfläche bilden aus Toleranzgründen ohne weiteres Fugen, die in der angegebenen Weise mit Blei vergießbar sind, wobei die Zuführung des flüssigen Bleis unter entsprechendem Druck erfolgt. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung schafft insoweit definiertere Verhältnisse. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine mit angegossenen Auflager- oder Abstandsnocken versehen sind, die eine Fugenbreite zwischen 2 und 10 mm, vorzugsweise von etwa 7 mm, definieren, und daß die Ab-

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Standsnocken von dem Blei umgössen sind. Bei dieser Ausführungsform wird man die Abstandsnocken und deren Gegenflächen durch spanabhebende Bearbeitung mit vorgegebenen Toleranzen maßgenau einrichten und dadurch die mittlere Fugenbreite bestimmen. Die neben den Abstandsnocken bzw. Gegenflächen liegenden Oberflächenbereiche der Bausteine bedürfen lediglich der Reinigung, nicht aber der spanabhebenden Bearbeitung. Das Blei, mit denen bei den erfindungsgemaßen Abschirm- oder Behälterwänden die Bleidichtung hergestellt wird, muß hinreichend fließfähig sein, dazu kann mit verschiedenen Bleilegierungen gearbeitet werden. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung besteht die Bleidichtung aus Hüttenblei PB 99.9. Es kann auch mit einer niedrigschmelzenden Bleilegierung gearbeitet werden.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer Abschirm- oder Behälterwand aus Bausteinen des beschriebenen Aufbaus, wobei die Bausteine, gegebenenfalls mit ihren Auflageroder Abstandsnocken bzw. den Gegenflächen aufeinander und nebeneinander angeordnet werden. In verfahrensmäßiger Hinsicht lehrt die Erfindung, daß das Blei für die Bleidichtung auf eine Temperatur von etwa 500 ⁰C (bei einer Schmelztemperatur von etwa 327 ⁰C) erhitzt und mit Hilfe einer Bleipumpe und einer beheizten Lanze unter Druck in die Fugen fallend oder steigend eingeführt wird. Fallend heißt, daß das Blei in vertikalen Fugen unter dem Einfluß der Schwerkraft nach unten sinkt. Steigend bedeutet, daß es entgegen der Schwerkraft in vertikalen Fugen aufsteigt. In horizontalen Fugen breitet es sich bei fallender oder steigender Einführung stets ausreichend aus. Wenn besonders große Fließ wege erreicht werden sollen, lehrt die Erfindung, daß auf die den Fugen zugewandte Oberfläche der Bausteine vor dem Zusammensetzen eine Korkmehlschicht aufgebracht und in die so vorbereiteten Fugen das Blei eingegossen wird.

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Die·· Korkraetolschicbt hat eine isolierende Wirkung. Entsprechest! köaate allerdings auch mit Holzmehl gearbeitet werden.

Im folgendes mitA die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfähr«ngsbe£*piel daratelleaden Zeiehming ausführlicher erläutert. Ss zeigen in scheaatieeher Darstellung

Fig. i eines ?«trtikal8chnitt durch eise erfindtmgsgemäSe Abschirtneder Behälterwand, ausschalt tsweiae,

1 eiae Dr auf siebt «of de» untere» Baustein des Gegenstandes der Fig« 1 mit Bleidiehtuog bei abgenommenem oberen Saustein.

Die in den Figure» ausschaittsweis« dargestellte Abschirm- oder Behälterwand ist aus Bausteine« 1, und zwar im Ausführungebeispiel as* GuSeisenbausteinen, ameamweagesetzt. Sie wird in Anlagen mit radioaktiver Strabluftg» insbesondere in Kernkraftanlage;*, in heißen Zellen, in Anlagen för die Lagerang bestrahlter Brennelemente verwendet· Die Gwßeisecbausteine 1 k&nnen &&% üblichefn Gußeisen oder auch aus spkär©lithi*ctie*n Gußeisen bestehen.

In der Fig» 1 erkennt fsaa, dafl die Gufteiseabausteine 1 übereinaeder und nebeneiaaader astgeordnet sind. In dm Fugen 2 zwischen benaettbartes Ga&eisenbausteinim 1 ist eine Bleidichtung 3 vorgeseben. Die Sleidichtung 3 ist ims in die Fugen 2 zwischen den übereinander und nebeneinander ftageordneten Gußeisenbausteinen 1 eingegossenem Blei gebildet, welches nach Errichtung der Abschirro- oder Behälterwand in' die Fuges Z eingegossen wurde und in den

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Fugen 2 erstarrt ist. Dabei werden die Fugen % praktisch vollständig ausgefüllt« Die GuSeisenbausteiae 1 mögen »ine lediglich gereinigte, nicht aber spanabhebende bearbeitete Oberfläche 4 aufweisen. Im Auaführungsbeispiel besitzen die Gußeisenbausteine angegossene Auflager* oder Abstandenocken 5, die eine Fugenbreite zwischen Z und 10 mm definieren. Ins AuefGhrungsbeispiel mag die Fugenbreite etwa ? mm betragen. Die Abstandsnocken 5 sind von dem Blei umgössen, dazu wird auf die Fig. % verwiesen. Es verstellt sich» daß die Abstandsnocfcen 3 und die üegenfiächen β durch spanabhebend· Bearbeitung reit vorgegebenen Toleranzen maßgenau eingerichtet sind· Die Bieidichttmg 3 besteht aus Hüttenblei PB 99,9.

im Ausführungsbeispiel mag die in der Fig. 1 rechts dargestellte Fuge 2 nach außen fähren. Ober diese Fuge % mag das Blei, welches in den Fugen 2 erstarrt ist. eingegossen worden sein« Das Blei für die Bleidichtung 3 wird dazu zwecktnäßigerweise auf »ine Temperatur von etwa 500 *C erhitzt. Es wurde mit Hilfe einer Bleipanspe »ad einer beheizten Lanae in die Fugen Z faltend oder steigend eingeführt. Die Oberfläche einer erfindungsgemäßen Abschirm- oder Behälterwand hat eine Mehrzahl von sichtbaren Fugen 2. Es versteht sich, daft das Vergießen von mehreren Stellen acts vorgenommen werden kann. Nicht dargestellt wurde, daß zur Erreichung groüer Fließweg· des Bleis auf die den Fugen angewandte Oberfläche 4 der <iuß~ eisenbausteine 1 vor dem Zusammensetzen eine Korkraehiechicht aufgebracht and in die so vorbereitete» Fugen 1 das« Blei eingegossen werden kann.

BAD ORiGINAL

Claims

Patent- und Hilfsgebrauchsmusteranmeldung

Siempelkamp Giesserei GmbH δ Co. Siempelkampstraße 45 4150 Krefeld 1

Aus Bausteinen zusammengesetzte Abschirm- oder Behälterwand und Verfahren zur Herstellung

Patentansprüche:

(JJ. Aus Bausteinen, insbesondere Gußeisenbausteinen, zusammengesetzte Abschirm- oder Behälterwand in Anlagen mit radioaktiver Strahlung, insbesondere in Kernkraftanlagen sowie in Anlagen für die Lagerung bestrahlter Brennelemente, wobei die Bausteine übereinander und/oder nebeneinander angeordnet sind und in den Fugen zwischen benachbarten Bausteinen eine Bleidichtung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleidichtung (3) aus in die Fugen (2) zwischen den übereinander und/oder nebeneinander ange-

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ordneten Bausteinen (1) eingegossenem und in den Fugen (2) erstarrtem Blei besteht.
2. Abschirm- oder Behälterwand nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine (1) eine lediglich gereinigte Oberfläche (4) aufweisen.
3. Abschirm- oder Behälterwand nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bausteine (1) mit angegossenen Auflager- oder Abstandsnocken (5) versehen sind, die eine Fugenbreite zwischen 2 und 10 mm, vorzugsweise von etwa 7 mm, bestimmen, und daß die Abstandsnocken (5) von dem Blei umgössen sind.
4. Abschirm- oder Behälterwand nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandsnocken (5) und die Gegenflächen (6) durch spanabhebende Bearbeitung maßgenau eingerichtet sind.
5. Abschirm- oder Behälterwand nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleidichtung (3) aus Hüttenblei, PB 99.9, und/oder einer niedrigschmelzenden Bleilegierung besteht.
6. Verfahren zur Herstellung einer Abschirm- oder Behälterwand aus Bausteinen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Bausteine, gegebenenfalls mit ihren Auflager- oder Abstandsnocken bzw. den Gegenflächen, aufeinander und/oder nebeneinander angeordnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Blei für die Bleidichtung auf eine Temperatur von etwa 500 ⁰C erhitzt und mit Hilfe einer Bleipumpe und einer beheizten Lanze unter Druck in die Fugen eingeführt wird.

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7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf die den Fugen zugewandte Oberfläche der Bausteine vor dem Zusammensetzen eine Korkmehlschicht aufgebracht und in die so vorbereiteten Fugen das Blei eingegossen wird.