EP0044023B1 - Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe - Google Patents

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EP0044023B1
EP0044023B1 EP81105279A EP81105279A EP0044023B1 EP 0044023 B1 EP0044023 B1 EP 0044023B1 EP 81105279 A EP81105279 A EP 81105279A EP 81105279 A EP81105279 A EP 81105279A EP 0044023 B1 EP0044023 B1 EP 0044023B1
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EP
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container body
container
screws
cover
shielding
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EP81105279A
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EP0044023A1 (de
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Werner Dipl.-Ing. Botzem
Rainer Dipl.-Ing. Laug
Hartmut Dipl.-Phys. Kroll
Elmar Dipl.-Ing. Schlich
Walter Dipl.-Ing. Anspach
Karl Brendel
Peter Srostlik
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Transnuklear GmbH
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Transnuklear GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/10—Heat-removal systems, e.g. using circulating fluid or cooling fins
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F5/00—Transportable or portable shielded containers
    • G21F5/06—Details of, or accessories to, the containers
    • G21F5/12—Closures for containers; Sealing arrangements

Definitions

  • the invention relates to a transport and / or storage container for radioactive substances, in particular for irradiated fuel elements from nuclear reactors, consisting of a container body with a shielding function for gamma radiation with cooling fins on the surface, a corrosion-resistant, adjacent to the container body, via a flange in the container body secured inner lining, a shielding lid fastened with screws in the container body and an outer lid, a neutron shielding, supply lines, test connections and webs between the cooling fins.
  • Containers that are used for the transport and / or storage of spent fuel elements must contain the radioactivity of the imported goods and must prove in strict tests that this is guaranteed even in extreme accident situations. At the same time, however, they must also shield the y and n radiation released in the radioactive decay reactions and safely dissipate the heat of decay to the outside.
  • Known containers such as described in DE-A-22 28 026, therefore consist of thick-walled, with cooling fins metallic container bodies that ensure the necessary strength and the gamma radiation shielding, a screw-attached shield and an outer cover, a neutron shield, and an inner lining , which ensures corrosion protection and decontamination.
  • the inner linings are preferably designed as removable inner containers.
  • the inner lining is either fixed to the container body by holding-down devices or fastened in the lid area by screws, both solutions that are complex.
  • the inner lining is broken through the threaded holes for the cover screws and the container body is thus exposed to the corrosion attack f.
  • the space requirement for this screw system is also disadvantageously large.
  • the object was achieved in that the inner lining with the external thread of threaded inserts is fastened via a seal in the container body and the threaded inserts have axial bores with an internal thread into which the screws for fastening the shielding cover are screwed.
  • Threaded inserts have long been known per se, but not for transport and storage containers that are many tons heavy and have to withstand all mechanical accident loads.
  • Figure 1 shows a section through a container according to the invention
  • Figure 2 shows the connection of the container body / inner lining / shielding cover.
  • the transport and storage container consists essentially of a container body (1) with cooling fins (5), a corrosion-resistant inner lining (4), a shielding cover (2) provided with sealing elements (15) and an outer cover (3) also equipped with seals (14) ), a neutron shield (8), supply lines (11) and trunnion (7).
  • the inner lining (4) lies against the container body (1), the inner lining flange (19) being provided with bores through which threaded inserts (21) with external threads (22) are screwed to the container body (1).
  • the shielding cover (2) is held with screws (20), which are seated in axial bores with an internal thread (23) inside the thread inserts (21).
  • the head (25) of the threaded insert (21) is designed accordingly for easy handling.
  • a seal (24) on the threaded insert (21) prevents the ingress of water during underwater loading.
  • the axial bores of the threaded inserts (21) can be closed or covered with the container open.
  • test connections (9) in the outer cover (3) which are protected by covers (28).
  • test connections (9) it is possible to monitor the intermediate space (16) between the two enclosures or barriers, which through the inner lining (4) and the shielding cover (2) on the one hand and the container body (1) and the outer cover ( 3) on the other hand.
  • a leak detector that is connected to a test connection (9) without being exposed to a radiation hazard.
  • measuring devices it is also possible to connect measuring devices to a test connection (9) for locating the activity which may have occurred in the intermediate space (16).
  • the equipped in this way storage container is, for. B. for long-term interim storage of radioactive material that is to be reprocessed later, ideally suited.
  • the container according to the invention has webs (6) on the surface which are attached transversely to the direction of extension of the kipper ribs (5) provided with notches (18).
  • the webs (6) run all around, but with axial cooling fins, they run axially.
  • the joint casting of the cooling fins (5) and webs (6) onto the container body (1) has proven to be particularly favorable.
  • the supply line (11) to the lowest point of the container body (1) is arranged in the interior of the container and is connected to an operating connection (10) in the shielding cover (2) via a connecting element (12), wherein it is pressed by a spring element (13).
  • the container according to the invention is preferably made of cast iron, spheroidal graphite cast iron has proven to be particularly favorable.

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Description

  • Gegenstand der Erfindung ist ein Transport-und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion für Gamma-Strahlung mit Kühlrippen auf der Oberfläche, einer korrosionsbeständigen, am Behälterkörper anliegenden, über einen Flansch im Behälterkörper besfestigten Innenauskleidung, einem mit Schrauben im Behälterkörper befestigten Abschirmdeckel und einem Außendeckel, einer Neutronenabschirmung, Versorgungsleitungen, Prüfanschlüssen und Stegen zwischen den Kühlrippen.
  • Behälter, die zum Transport und/oder zur Lagerung abgebrannter Brennelemente eingesetzt werden, müssen die Radioaktivität des eingebrachten Gutessicher -einschließen und in strengen Tests nachweisen, daß dies auch bei extremen Unfallsituationen gewährleistet ist. Gleichzeitig müssen sie aber auch die bei den radioaktiven Zerfallsreaktionen frei werdende y und n-Strahlung abschirmen und die Zerfallswärme sicher nach außen ableiten.
  • Bekannte Behälter, wie u.a. in den DE-A-22 28 026 beschrieben, bestehen daher aus dickwandigen, mit Kühlrippen versehenen metallischen Behälterkörpern, die die notwendige Festigkeit und die Gammastrahlen-Abschirmung gewährleisten, einem mit Schrauben befestigten Abschirm- und einem Außendeckel, einer Neutronenabschirmung, sowie aus einer Innenauskleidung, welche Korrosionsschutz und Dekontaminierbarkeit sicherstellt. Vor allem aus Handhabungs-, Prüf-und Lagergründen werden die Innenauskleidungen bevorzugt als herausnehmbare Innenbehälter ausgebildet.
  • Diese Behhälter weisen einne Reihe von Nachteilen auf. So ist die Innenauskleidung entweder durch Niederhalter am Behälterkörper fixiert oder aber im Deckelbereich durch Schrauben befestigt, beides Lösungen, die aufwendig sind. So sind z.B. bei Behältern gemäß der FR-A-2 258 692 zur Befestigung des Deckels mit Schrauben zwei Reihen von Gewindelöchern notwendig, wobei die eine die Innenauskleidung festhält und die andere die Verbindung von Deckel und Behälterkörper herstellt. Nachteilig ist neben dieser aufwendigen Handhabung vor allem, daß durch die Gewindelöcher für die Deckelschrauben die Innenauskleidung durchbrochen und somit der Behälterkörper dem Korrosionsangrif f ausgesetzt wird. Auch ist der Platzbedarf bei diesem Schraubensystem unvorteilhaft groß.
  • Es war daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, bestehend aus einem Behälterkörper mit Abschirmfunktion für Gamma-Strahlung mit Kührippen auf der Oberfläche, einer korrosionsbeständigen, am Behälterkörper anliegenden, über einen Flansch im Behälterkörper befestigten Innenauskleidung, einem mit Schrauben am Behälterkörper befestigten Abschirmdeckel und einem Außendeckel, einer Neutronenabschirmung, Versorgungsleitungen, Prüfanschlüssen und Stegen zwischen den Kühlrippen zu schaffen, bei dem der Korrosionsangriff auf den Behälterkörper im Bereich der Befestigung der Innenauskleidung bei reduziertem Platzbedarf und vereinfachter Handhabung minimiert ist.
  • Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Innenauskleidung mit dem Außengewinde von Gewindeeinsätzen über eine Dichtung im Behälterkörper befestigt ist und die Gewindeeinsätze axiale Bohrungen mit einem Innengewinde aufweisen, in die die Schrauben zur Befestigung des Abschirmdeckels eingeschraubt sind.
  • Gewindeeinsätze sind an sich seit langem bekannt, jedoch nicht für Transport- und Lagerbehälter, die viele Tonnen schwer sind und allen mechanischen Unfallbelastungen standhalten müssen.
  • Anhand der Abbildungen 1 und 2 wird der erfindungsgemäße Behälter schematisch und in beispielhafter Ausführung näher erläutert. Abbildung 1 stellt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Behälter dar, Abbildung 2 die Verbindung Behälterkörper/Innenauskleidung/Abschirmdeckel.
  • Der Transport- und Lagerbehälter ist im wesentlichen aus einem Behälterkörper (1) mit Kühlrippen (5), einer korrosionsbeständigen Innenauskleidung (4) einem mit Dichtungselementen (15) versehenen Abschirm-(2) und einem ebenfalls mit Dichtungen (14) ausgerüsteten Außendeckel (3), einer Neutronenabschirmung (8), Versorgungsleitungen (11) und Tragzapfen (7) aufgebaut.
  • Die Innenauskleidung (4) liegt am Behälterkörper (1) an, wobei der Innenauskleidungsflansch (19) mit Bohrungen versehen ist, durch die Gewindeeinsätze (21) mit Außengewinde (22) an den Behälterkörper (1) angeschraubt sind. Der Abschirmdeckel (2) wird mit Schrauben (20) gehalten, die in axialen Bohrungen mit Innengewinde (23) innerhalb der Gewindeeinsätze (21) sitzen.
  • Somit ist erfindungsgemäß möglich, die Innenauskleidung (4) mit Flansch (19) und Abschirmdeckel (2) unabhängig voneinander, jedoch platzsparend und korrosionssicher zu befestigen. Dabei liegt es im Rahmen der Erfindung, daß alle Teile des Verbindungselementes, insbesondere die Gewindeeinsätze (21) aus korrosionsfestem Material gefertigt sind.
  • Ist aufgrund der Auslegungsdaten eines Transportbebälters vorgesehen, den Abschirmdeckel (2) mit z. B. 24 Schrauben (20) M 32 zu befestigen, genügt für die Gewindeeinsätze (21) ein Außengewinde (22) von M 48, um die erforderliche Kraftübertragung sicherzustellen. Dabei ist gewährleistet, daß beim Entfernen der Deckelschrauben (20) die Gewindeeinsätze (21) fest sitzen bleiben, ohne sich herauszudrehen.
  • Der Kopf (25) des Gewindeeinsatzes (21) ist zur bequemen Handhabung entsprechend gestaltet. Eine Dichtung (24) am Gewindeeinsatz (21) verhindert bei der Unterwasserbeladung das Eindringen von Wasser. Fallweise können die axialen Bohrungen der Gewindeeinsätze (21) bei geöffnetem Behälter verschlossen bzw. abgedeckt werden.
  • Im Außendeckel (3) befinden sich Prüfanschlüsse (9), die durch Abdeckungen (28) geschützt sind. Mit Hilfe dieser Prüfanschlüsse (9) ist es möglich, den Zwischenraum (16) zwischen den beiden Umschließungen bzw. Barrieren zu überwachen, die durch die Innenauskleidung (4) und den Abschirmdeckel (2) einerseits sowie den Behälterkörper (1) und den Außendeckel (3) andererseits gebildet werden. Beispielsweise ist es möglich, mit einem Lecksuchgerät, das an einem Prüfanschluß (9) angeschlossen ist, die Integrität der Innenauskleidung (4) sowie der Dichtfunktion des Abschirmdeckels (2) bequem festzustellen, ohne sich einer Strahlungsgefährdung auszusetzen. Entsprechend ist es möglich, auch Meßgeräte zur Ortung der möglicherweise in den Zwischenraum (16) ausgetretenen Aktivität an einen Prüfanschluß (9) anzuschließen. Der auf diese Weise ausgerüstete Lagerbehälter ist, z. B. für Langzeitzwischenlagerungen von radioaktivem Material, das einer späteren Wiederaufarbeitung zugeführt werden soll, hervorragend geeignet.
  • Der erfindungsgemäße Behälter besitzt an der Oberfläche Stege (6), die quer zur Erstreckungsrichtung der mit Kerben (18) versehenen Kühripperi (5) angebracht sind. Bei axialer Erstreckung der Kührippen (5) verlaufen die Stege (6) rundum, bei rundumlaufenden Kühlrippen jedoch axial. Als besonders günstig hat sich das gemeinsame Angießen der Kühlrippen (5) und Stege (6) an den Behälterkörper (1) erwiesen.
  • Die Versorgungsleitung (11) zum tiefsten Punkt des Behälterkörpers (1) ist im Behälterinnenraum angeordnet und mit einem Bedienungsanschluß (10) im Abschirmdeckel (2) über ein Verbindungselement (12) verbunden, wobei sie über ein Federelement (13) angepreßt wird. Vorzugsweise ist der erfindungsgemäße Behälter aus Guß gefertigt, wobei sich Kugelgraphitguß als besonders günstig herausgestellt hat.

Claims (1)

1. Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe, insbesondere für bestrahlte Brennelemente aus Kernreaktoren, bestehend aus einem Behälterkörper (1) mit Abschirmfunktion für Gamma-Strahlung mit Kühlrippen (5) auf der Oberfläche, einer korrosionsbeständigen, am Behälterkörper (1) anliegenden, über einen Flansch (19) im Behälterkörper (1) befestigten Innenauskleidung (4), einem mit Schrauben im Behälterkörper (1) befestigten Abschirmdeckel (2) und einem Außendeckel (3), einer Neutronenabschirmung (8), Versorgungsleitungen (11), Prüfanschlüssen (9) und Stegen (6) zwischen den Kührippen (5)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenauskleidung (4) mit dem Außengewinde (22) von Gewindeeinsätzen (21) über eine Dichtung (24) im Behälterkörper (1) befestigt ist und daß die Gewindeeinsätze (21) axiale Bohrungen mit einem Innengewinde (23) aufweisen, in die die Schrauben (20) zur Befestigung des Abschirmdeckels (2) eingeschraubt sind.
EP81105279A 1980-07-11 1981-07-08 Transport- und/oder Lagerbehälter für radioaktive Stoffe Expired EP0044023B1 (de)

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EP0044023A1 EP0044023A1 (de) 1982-01-20
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