DE7936300U1 - Vorrichtung zum kontaminationsschutz fuer zylindrische behaelter - Google Patents

Description

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6450 Hanau

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung sum Kontaninationseohuta für aylindrleche Behälter, insbesondere für Brenneleaenttraneport- und/oder -lagerbehälter, die während der se- und/oder 2ntladung in kontaminiertem seokenwaseer gehandhabt werden aussen.

Ss ist bekannt, da* Behälter, insbesondere Transportbehälter für radioaktive Stoffe, im Bereich der wäraeabführenden Zonen KontaminationssehutÄVorriohtungen benötigen, wenn sie während der Be- oder Entladung in kontaminiertem Beefcenwasser gehandhabt werden

müssen«

Hierfür gibt es zylindrische Sehutavorrichtungen aus Plastikmaterial, die mit Spannbändern an zwei am Behälterboden und Kopfbereieh umlaufenden Dichtflächen befestigt werden. Außerdem werden an Transportbehälter neuerer Bauart metallische Sehutahemden angelegt, die mittels aufblasbarer Diehtlippen an Dichtflächen der Behälter angeschlossen werden.

Beide schutzvorrichtungen werden mit sauberem Masser hinterfüllt und ständig auf einem Über dem umgebungsdruck liegenden Druck gehalten, um bei Leckagen ein Sindringen von kontaminiertem Wasser zu vermeiden. Die Transport- und/oder lagerbehälter werden dann mitsamt den Schutzvorrichtungen mittels eines Hebezeugs in das

Lagerbeeken abgesenkt.

Bei beiden Schutzvorrichtungen treten im Zuge der Behälterhandhabung jedoch Nachteile auf. Der Kontaminationsschutz aus Plastikmaterial ist sehr kompliziert in der Befestigung, da große Dichtflächen mit Spannbändern sauber abgedichtet werden müssen und auf ein äußerst glattes Anliegen geachtet werden muß, um die auftretenden statischen Drucke während des Absenkens und Herausziehens des Transportbehälters aus dem Beckenwasser zu beherrsche! Außerdem führt der Verschleiß des Materials sehr leicht zu Störungen.

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Darüber hinaus kennen bei Verwendung des Kontaminationssehutzes aus Plastlkmaterial nur sehr geringe Abßink- und Steiggesehwindigkeiten der Transportbehälter gewählt werden, da die Hinterfüllung bzw, die Entleerung des Zwischenraumes zwischen Behaltet* und !Contaminationsschütz gleichzeitig mit dem Absenken bzw. Hochziehen des Behälters durchgeführt werden muß. Die Fallgeschwindigkeit darf dabei nur so groß gewählt werden, daß der statische innendruck der Hinterfüllung nicht größer als 2.B. 3oO mm WS wird, bzw. der zerrelßäruek des Schutzes nicht erreicht wird. Bei einem Abknicken b«w. unbeabsichtigten Verschließen der Auslaßleitung kann es sehr leicht 2um Platzen des Plastikkontaminationssehutaes kommen*

Der metallische Kontaminatiönssehutz hat zwar keine Probleme in bezug auf seine statische Belastbarkeit, jedoch tritt bei seinem Einsatz ein gleichermaßen auch für den Plastikkontaminationsschütz geltender Nachteil auf»

Mach dem Herausheben der beladenen Behälter verdecken beide Schutzvorrichtungen die zur Abführung der Nachzerfallswärme der bestrahlten Brennelemente notwendige wirksame Oberfläche des eigentlichen Transportbehälters, iritt unmittelbar nach dem Herausziehen der Behälter aus dem kühlenden Beckenwasser ein Störfall auf, so sind die zur Zeit bestehenden Transportbehälter nicht inhärent sicher, um Schäden durch verminderte Wärmeabfuhr zu vermeiden, wenn der Kontaminationsschutz noch die Oberfläche abdeckt.

Ein weiterer Nachteil des metallischen Kontaminationsschutzes ergibt sich aus seiner Handhabung und Lagerung innerhalb des Kontrollbereiches bzw. des Containments. Da es sich um größe, sperrige, lange Zylinder handelt, reichen 2.B. in Siedewasserreaktoren die Kranhubhöhen nicht aus, um einen einteiligen Kontaminationsschutz von oben über den stehenden Behälter abzulassen.

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Hier müssen zweiteilige Versionen verwendet werden, welohe zum einem eine dritte radiale Dichtung erhalten müssen und zum anderen eine komplizierte Handhabung erfordern,, da die. ibeiden Kontamiwatiöässehutzhäl£ten nur separat gehandhabt und mit verschiedenen Hebeseugen belögt werden können. _: :. Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 26 37 8^3), mit einer speziellen Transportvorriehtung in einem eigene dafür konstruierten Beeken oder Ladebecken Transportbehälter im oberen Teil gegenüber der oberen Wassersäule abzudichten und somit kontaminationsfrei au halten. 2um einen ist jedoch diese spezielle Transporteinrichtung ohne großen Umbau des Brennelementlagerbeekens in den z. Zt* zu entsorgenden Kraftwerken nicht einsetzbar, zum anderen kompliziert und störanfällig in der Handhabung.

Alle bekannten Verfahren zum Kontaminationsschutz von Transport- und/oder -lagerbehälter für Brennelemente haben den Nachteil, daß die Schutzvorrichtungen außerhalb des Lagerbeckens angelegt und zusammen mit dem Behälter in das Becken abgesenkt werden muß.

Es war daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung, eine Vorrichtung zum !Contaminationsschutz für zylindrische Behälter zu schaffen, insbesondere für Brennelementtransport- und/oder -lagerbehälter, die während der Be- und/oder Entladung in kontaminiertem Beckenwasser gehaßdhäbt werden müssen. Dieser Kontaminationsschutz sollt ein sicheres Abdecken der äußeren Behälteroberfläche gewährleisten ohne seine wirksame Wärmeabfuhrfläehe zu beeinträchtigen, wenn der Behälter aus dem Becken gehoben wird und ein externer Kühlkreislau noch nicht angeschlossen ist. Außerdem sollte er wartungs- und verschleißarm, leicht zu handhaben sein und aufwendiger Transportuiid Lagereinrichtungen nicht bedürfen.

Diese Aufgabe wurde neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kontaminationsschutz aus einem oben offenen, ansonsten ringsum geschlossenen zylindrischen Schutzbehälter, besteht der mit einer am oberen inneren Rand des Schutzbehälters eingebauten aufblasbaren Schlauchdichtung, einem Einlaßstutzen am oberen Teil, sowie einem Auslaßstutzen am unteren

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Teil des Sehu^^e'iklie^sj^u's^flrüitet ist. Vorteilhafterweise ist der schutzbehälter mittels Verankeruxigsteinrieh-

tungen am Soden des Lagerbeckans befestigt, wobei die Verankerungseinriöhtungsn insbesondere aus Seilen bestehen, vorzugsweise mit einer Spezialfeder umgeben und an Behälterösen ausklinkbar sind. Die Speaialfede* ervirkt eine definierte Lage des Kontaminationssehutaes beim Entlasten der Seile.

es hat sieh bewährt, die Verankerungseinrichtungen in den Befestigungen am Behälter höhenverstellbar auszuführen, um eine Lagekorrektur des Schutzbehälter im Wasser des Lagerböckens zu ermöglichen«

Vorzugsweise ist der Boden des Schutzbehälter als Stoßdämpfer ausgeführt. Die Abbildungen t und 11 zeigen sehematisch eine beispielhafte Ausfuhrungsform des neueittnge; gemäß enKontaminationsschutzes.

Der Kontäminationsschutz besteht aus eineffi oben offenen zylindrischen Schutzbehälter (1), der in seinem inneren den Transportbehälter (10) für Brennstoffelemente aufnimmt und an seinem oberen Rand mittels aufblasbarer Sehlauchdiehtung (4) an der oberen Behälterdichtfläche (13) abdichtet. Der Schutzbehälter (1 wird mittels dreier Stahlseile (9) am Beckenboden (11) des Lager- oder Beladebeckens (12) festgehalten und schwimmt infolge seiner Wasserverdrängung. Jedes der drei Stahlseile \0) ist über seine gesamte bewegliche Länge von einer Spiralfeder (14) umgeben, die während des Absenkens des Schutzbehälters (1) auf den Beckenboden (11) eine Seilablage unter den Boden (2) de«? Schutzbehälters (1) verhindert.

Der Schutzbehälter (1) ist mit einem Zulauf- (6) und einem Ablaufstutzen (7) versehen, durch welche eine Flutung des Zwischenraumes zwischen Schutz- (1) und Transportbehälter (10) mit reinem Wasser erfolgen kann.

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Der Auftrieb des Schutzbehälters (1) wird durch am Beckenboden (11) befestigte Verankerungseinrichtungen (9) derart begrenzt, daß der Behälter nit einer genau definierten Höhe aus der Wasseroberfläche herausragt.

Zum Anlegen des Kontamination schutz es wird der Behälter (10) von oben durch die freie öffnung in den Innenraum des Schutzbehälters (1) eingeführt.

Erreicht der Transport-/Lagerbehälter (10) den Boden (2) des Schutzbehälters (1) , wird die oben liegende Schlauchdichtung (4) über einen Anschluß (5) durch Beaufschlagung mit einem Medium (z.B. Luft) gefüllt und dichtet somit den Transport-/Lagerbehälter (10) mit dem Schutzbehälter (1) ab.

Gegenüber den bekannten Kontaminationsschutzeinrichtungen ist bei dem neuenmgs gemäßen Kontaminationsschutz nur eine einzige radiale Dichtung zur hermetischen Abdichtung des Behälters erforderlich.

Danach wird der Zwischenraum zwischen Transport-/Lagerbehälter (10) xind Schutzbehälter (1) mit sauberem Wasser geflutet und kann über Schlauchanschlüsse auf einem leichten überdruck gehalten oder an einem Kreislauf angeschlossen werden.

Mach dem Fluten wird der Transport-/Lagerbehälter (10) zusammen mit dem Kontaminationsschutz auf den Beckenboden (11) abgelassen und beladen.

Mach den Beladen wird der Transport-/Lagerbehälter (10) wieder bis zum fixierten Höhepunkt an die Oberfläche gehoben und die Dichtung (4) am Schutzbehälter (1) entlastet und somit geöffnet. Durch den herrschenden Auftrieb und dia gleichzeitige Verankerung an Boden wird dar Schutzbehälter (1) in teinar Lag« gehalten/ und der Behälter (10) kann aue dem Innenraum herausgehoben werden.

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im Moment des Heraushebens wird die Behälteroberfläche freigegeben und kann Wärme an die Umgebung abführen.

Als nicht unwesentlicher Vorteil ist die Tatsache zu sehen, daß der Kontamination schutz während der gesamten Ladekampagne und darüber hinaus im Becken (12) verbleiben kann ui.d nicht mit speziellen Hebezeugen außerhalb- des Beckens gehandhabt werden muß.

Alle Teile sind vorzugsweise aus korrosionsfreien Materialien und wartungsfrei konstruiert.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Größe des Schutzbehälters (1) bzw. der Tatsache, daß der gesamte untere Bereich des Transportbehälters (10), der sonst kontaminiert würde, mitgeschützt wird.

Der Zeitaufwand zum Dekontaminieren und somit die Verweilzeit des Personals im Strahlungsbereich des Behälters wird dadurch erheblich verkürzt.

In Fällen, wo sich eine Verankerung der Halteseile (9) in die Lagerbecken nachträglich nur mit großem Aufwand einbauen läßt, ist die Handhabung des schwimmenden Kontaminationsschutzes prinzipiell auch ohne Verankerung möglich.

Hierbei wird der Kontaminationsschuta vor dem Einsatz im Becken mit reinem Wasser geflutet, bis der obere Rand ca. 1 m über dem Beckenwasserniveau steht.

Danach wird der Brennelement - Transportbehälter (10) in den oberen Freiraum des Schutzbehälters (1) eingefahren, dieser über den Ablaufstutzen (7) soweit leergepumpt, bis der Schutzbehälter infolg· des eigenen Auftriebes und gleichzeitigem Absenken des Behälters (10) den Behalter (10) in der vorgeschriebenen Pooitioi umschließt und die Dichtung (4) durch Beaufschlagung mit Dmofclu

geschlossen werden kann. Das Lösen des Kontaminationsschutzes erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.

Hierbei wird der Behälter (10) mit angelegtem Kontaminationsschutz bis zu einer definierten Höhe aus dem Wasser gehoben, die Dichtung (4) gelöst und der Buhälter (10) aus dem Schutzbehälter (1) herausgehoben.

In manchen Fällen ist es auch günstig, den Schutzbehälter (1) in senkrechten Profilelementen zu führen, die sich im Lagerbecken (12) befinden und vorzugsweise am Boden (11) des Lagerbeckens (12) befestigt sind.

Hanau 11, den 13.02.1981 PAT/Dr.Br.-Rd

Claims (7)

79 259 KT TRANSNTJKLEAR GmbH 6U50 Hanau 11 Vorrichtung zum Kontaminationsschutz für zylindrische Behälter Schutzansprüche

1. Vorrichtung zum Kontaminationsschutz für zylindrische Behälter insbesondere für Brennelementtransport- und/oder -lagerbehälte die während der Be- und/oder Entladung in kontaminiertem Becke wasser gehandhabt werden müssen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem oben offenen, ansonsten ringsum geschlossenen zylindrischen Schutzbehälter (i) besteht, der mit einer am oberen inneren Rand des Schutzbehälters (1) eingebauten aufblasbaren Schlauchdichtung ' -), einem Einlaßstutzen (6) am oberen Teil, sowie einem Auslaßstutzesn (7) am unteren Teil des Schutzbehälters (i) ausgerüstet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß der Schutzbehälter (1) mittels Verankerungseinrichtungen (9) am Boden (11) des Lagerbeckens (12) befestigt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verankerungseinrichtungen (9) aus Halteseilen bestehen, die an Behälter^sen (8) ausklinkbar sind·

k_t Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichn« daß der Boden (2) des Schutzbehälters (1) als Stoßdämpfer ausgeführt ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis k, dadurch gekennzeichne daß die Verankerungseinrichtungen (9) in den Befestigungen (8) am Behälter (i) höhenverstellbar ausgeführt sind und eine Lagerkorrektur des Schutzbehälters (i) im Wasser des Lagerbeckens (l2) zulassen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5 t dadurch gekennzeichnel daß jedes der Verankerungsseile (9) von einer Spiralfeder (12) umgeben ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzbehälter (i) in im Lagerbecken (12) sich befindenden Profilelementen geführt wird.