DE2726335C2

DE2726335C2 - Für die Endlagerung einsetzbares Behälteraggregat für radioaktive Abfallstoffe

Info

Publication number: DE2726335C2
Application number: DE19772726335
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 7514 Eggenstein Hempelmann; Franz 4152 Kempen Schilling; Manfred 7500 Karlsruhe Schuchardt
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1977-06-10
Filing date: 1977-06-10
Publication date: 1984-12-13
Also published as: DE2726335A1; NL190589C; ATA389978A; JPS6125120B2; CH629329A5; NL7806235A; AT365845B; NL190589B; JPS5416100A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Endlagerbehaelter fuer radioaktive Abfaelle, bestehend aus mehreren, ineinander geschachtelten Behaeltern, von denen mindestens einer ein Doppeldeckelverschlussystem aufweist, mittels welchem er mit der Beladeoeffnung einer Beschickungszelle verbindbar ist, wobei dieser erste Behaelter ein konventioneller, sogenannter verlorener Behaelter ohne/oder mit besonderer Abschirmung, wie z.B. ein Rollreifenfass oder ein Behaelter zur Meeresversenkung ist. In dem ersten Behaelter ist ein weiterer zweiter Behaelter angeorndet, der als dickwandiger Abschirmbehaelter mit/ohne zusaetzlichem gasdichtem Verschluss ausgebildet ist und in dem ersten Behaelter auf die uebliche Weise, wie z.B. mittels einer Beton- oder Bitumenfuellung fixiert ist. Der besondere Vorteil besteht darin, dass es mit diesen Behaeltern moeglich ist, erheblich groessere Tritiumaktivitaeten oder Kernbrennstoffaktivitaeten in der Tieflagerungsstaette einzulagern, als es mit den herkoemmlichen Behaeltern moeglich ist. Es koennen damit radioaktive Abfaelle in verlorenen Abschirmungen transportiert werden, die bisher nur in Abschirmbehaeltern wie z.B. in grossen Sammeltransportbehaeltern transportiert werden konnten. Ausserdem wird es ermoeglicht, radioaktive Abfaelle, die wegen ihrer speziellen Probleme fuer die Tieflagerungsstaette in Form eines Salzstockes bisher nur in sehr beschraenktem Masse eingelagert werden konnten, in hoeheren Konzentrationen einlagern zu koennen. ...U.S.W

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein für die Endlagerung einsetzbares Behälteraggregat für radioaktive Abfallstoffe, — mit

einem inneren, dickwandigen Abschirmbehälter aus Stahlguß,

einem Außenbehälter, und

Verschlußdeckeln für den inneren Abschirmbehälter und den Außenbehälter,

wobei der innere Abschirmbehälter im Außenbehälter durch eine Vergußmasse fixiert ist, die auch den Verschlußdeckel des inneren Abschirmbehälters abdeckt. — Es versteht sich, daß der Deckel des Abschirmbehälters als Abschirmdeckel ausgeführt ist.

Bei dem bekannten gattungsgemäßen Behälteraggregat (DE-OS 24 18 518) 1st der Außenbehälter ein Kasten aus Stahl. Als Verschlußdeckel ist eine auf den Kasten aufgeschweißte Kastenwand anzusehen. Die Vergußmasse ist eine Graphitfüllung und dient der Neutronenabschirmung. Maßnahmen zum kontaminationsfreien Anschluß des Außenbehälters an eine Bcladc/ellc fehlen. Die bekannte Ausführungsform ist daher anwendungstechnisch darauf beschränkt, dal) der innere Abschirmdeckel bereits kontaminationsfrei eingerichtet ist. Dazu ist ein Abschirmdeckel in eine Abschirmdeckelaufnahme tief eingeschweißt, wenn anders der innere Abschirmbehälter nicht kontaminationsfrei vergießbar ist. Bei ähnlichen Behälteraggregaten (DE-OS 23 38 480) mit Rollreifenfaß als Innerem Behälter ist ein kontaminationsfreies Vergießen dieses Rollreifenfasses in einem Außenbehälter aus Beton ohne weiteres nicht möglich.

In der Praxis fehlt ein für die Endlagerung einsetzbares Behältcraggregat, welches für Abfallstoffe unterschiedlicher Radioaktivität verwendbar und einfach, ohne Kontaminationsgefahr, zu handhaben ist. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß dazu an das gattungsgemäße Bchälteraggregat angeschlossen werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Behälteraggregat so weiter auszubilden, daß auch bei Einsatz von den inneren Abschirmbehälter umgebenden, unterschiedlichen äußeren Behältern, die für unterschiedlicne Radioaktivität der Abfallsloffe ausgelegt sind, ein kontaminationsfreies Vergießen des inneren Abschirmbehälters im Außenbehälter erfolgen kann, ohne daß zuvor der innere Abschirmbehälter kontaminationsfrei eingerichtet wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der \ußenbehälter an eine Beladezelle mit Doppeldekkelsystem für den kontaminationsfreien Anschluß an die Belade/eile anschließbar ist und dazu einen AußenbehältervesTichlußdeckel aufweist, der als unterer, verloren mit dem Außenbehälter verbundener Teil des Doppeldeckelsysiems ausgebildet ist, und daß auf dem Außenbehältcrverschlußdeckel ein weiteres Verschlußteil angeordnet ist, welches als Deckel auf den Außenbehälter aufgesetzt oder als Vergußteil bzw. Deckel eines zusätzlichen, abschirmenden Umhüllungsbehälters ausgebil-

)^r> dct ist.

Behälteraggregate für radioaktive Abfallstoffe mit Doppeldeckelanordnung sind an sich für andere Zwekke, wenn auch im Zusammenhang mit Beladezellen bekannt (GB-PS 12 34 020). Das hat jedoch zur Weiterentwicklung der gattungsgemäßen Behälteraggregate ebensowenig beigetragen wie die Tatsache, daß bei kontaminierten Räumen schleusenarlig wirkende Doppeldeekclsysleme zum Anschluß der Behälter und Apparate bekannt sind.

4·) Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. So kann der Außenbehälter als Rollreifenfaß ausgeführt sein. Man kann aber such den Außenbehälter als Abschirmbehälter aus Grauguß ausführen. 1st der Abschirmbehälter als Rollreifenfaß ausgeführt, so kann der Umhüllungsbehälter als Stahlgußbehältcr ausgeführt sein. Der Umhüllungsbehälter kann aber auch als verlorene Betonumhüllung ausgeführt sein.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei dem erfindungsgemäßen Behälteraggregat auch bei Einsatz von den inneren Abschirmbehälter umgebenden, unterschiedlichen äußeren Behältern, die für unterschiedliche Radioaktivität der Abfallstoffe ausgelegt sind, ein kontaminationsfreies Vergießen des inneren

W) Abschirmbehälters im Außenbehälter erfolgen kann, ohne daß zuvor der innere Abschirmbehälter kontaminationsfrei eingerichtet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispicl darstellenden Zeichnung

μ ausführlicher erläutert. Cs zeigt in schemalischer Darstellung

l"ig. 1 ein Bchälteraggregat für radioaktive Abfallstoffe mit einem für die Meeresversenkune voreesehe-

nen Außenbehälter,

F i g. 2 ein Behälteraggregat mit einem Rollreifenfaß als Außenbehälter sowie mit zusätzlicher dickwandiger Stahlabschirmung als Umhüllungsbehälter und

F i g. 3 ein Behälteraggregat mit einem Rollreifenfaß als Außenbehälter und mit zusätzlicher dicker und verlorener Betonumhüllung als Umhüllungsbehäher.

Bei allen in den Figuren dargestellten Ausführungsformen ist jeweils ein Abschirmbehälter 1 vorgesehen. Der Abschirmbehälter 1 ist geeignet, als Einstellbehälter in ein RoUreifenfaß oder in einen aus Grauguß bestehenden Außenbehälter 2 eingesetzt zu werden. Der Abschirmbehälter 1 besitzt eine Wandung aus ca. 120 mm Stahlguß. Der Abschirmbehälter 1 kann zwei Ausführungsformen aufweisen. In der ersten Ausführungsform wird er als reiner Abschirmbehälter ohne weitere Bearbeitung eingesetzt. In diesem Falle werden in dem Abschirmbehälter 1 nur radioaktive Abfallstoffe eingebracht, die keine gasförmigen Stoffe, wie z. B. Tritium abgeben. In einer zweiten, äußerlich weitgehend identischen Ausführungsform wird der Abschirmbehälter 1 mit einer bearbeiteten Dichtfläche 3 versehen, die durch eine metallische Dichtung 4 ergänzt wird. Auf diese Weise kann der Abschirmbehälter 1 sehr hohen Drükken widerstehen. Beide Behälterformen sind äußerlich identisch. In der zweiten Ausführungsform ist der Abschirmbehälter 1 zur Aufnahme von tritiumhaltigen oder plutoniumhaltigen Abfallstoffen mit Aktivitäten, die oberhalb der derzeit gültigen Grenzen der Einlagerungsbedingungen im Endlager liegen, geeignet.

Der Abschirmbehälter 1 hat einen nutzbaren Innenraum 5 von ca. 12,5 dm³ und ist mit einem mittels Schrauben gehaltenen Verschlußdeckel 6 verschlossen. In der, in der F i g. 1 dargestellten Ausführungsform ist der Abschirmbehälter 1 in den Außenbehältcr 2 eingestellt und in ihm mittels einer Beton- oder Bitumenfüllung als Vergußmasse 7 fixiert. Dieser Außenbehäller 2 hat einen nutzbaren Innenraum 8 von ca. 102 dm^J und wiegt mit eingestelltem Abschirmbehälter 1 ca. 3 t. Dieses Maß ist durch die bei der Meeresversenkung vorgeschriebene Gewichtsbeschränkung gegeben. Der Außenbehälter 2 besteht aus Grauguß.

Der Außenbehälter 2 ist mit einem Außenbehälterverschlußdeckel 9 sowie einem Verschlußteil 10 verschlossen, wobei das Verschlußteil 10 nach F i g. 1 ein normaler mit Schrauben Il befestigter und mit einer Dichtung 12 abgedichteter Deckel ist. Der innere Außenbehälterverschlußdeckel 9 ist der untere, verlorene Teil eines hier nicht näher beschriebenen, jedoch bekannten Doppeldeckelsystemes für den kontaminationsfreien Anschluß an öffnungen von kontaminierten Räumen wie z. B. Beladezellen oder dergleichen. Der Außenbehälterverschlußdeckel 9 verbleibt bei der Endlagerung im Außenbehälter 2, nachdem er seine Funktion beim Beladevorgang erfüllt hat. Die äußeie Kontur des Außenbehälters 2 ist so gewählt, daß er an die Einrichtung einer Beladezelle angeschlossen werden kann. Dazu ist dieser Außenbehälter 2 im oberen Teil innen mit einer Nut 13 versehen, in welcher der Verriegelungsmechanismus 14 des Außenbehälterverschlußdekkels 9 eingreift. Die Dichtfläche der Dichtung 12 entspricht in etwa der eines 200 Itr. Rollreifenfasses. Der Außenbehälter 2 ist mit Aufhängeösen 15 verschen, wie sie bei der Meeresversenkung vorgesehen sind. Er kann jedoch auch in der vorgeschlagenen Weise in der Endlugerstätte gehandhabt werden.

In der F i g. 2 ist ein weiteres Behälteraggregat für die Endlagerung dargestellt. Ein Abschirmbehälter 1 — wie bereits beschrieben — ist in einem Rollreifenfaß herkömmlicher Art als Außenbehälter 2. wie es derzeit bei der Endlagerung vorwiegend benutzt wird, mittels der Vergußmasse 7 fixiert. Die Vergußmasse 7 kann aus Beton verschiedener Dichte ebenso wie aus Bitumen oder glaskeramischem Material bestehen. Das Rollreifenfaß 2 ist ähnlich wie der Außenbehälter 2 nach F i g. 1 mit einem Außenbehälterverschlußdeckel 9 eines nicht dargestellten Doppeldeckelsystemes verschlossen, welches zusammen mit dem Faßtragering 16, Flansch 17 des Rollreifenfasses 2 dichtend verschraubt ist

Der Abschirmbehälter 1 in dem Rollreifenfaß 2 oder in einem ähnlichen, nicht dargestellten Behältnis, ist nun in eine zusätzliche Abschirmung in Form eines weiteren

is Umhüllungsbehälters 18 eingebracht. Der Umhüllungsbehälter 18 mit einem Deckel als Verschlußteil 10 dient hier als Abschirmung zur Einlagerung von mittelaktiven Abfallstoffen mit höherer Dosisleistung in einer Tieflagerstätte. Er ist daher ohne Dichtung so gebaut, daß in jedem Fall in den Umhüllungsbehälter 18 ein dichter Außenbehälter, z. B. ein Rollreifenfaß 2, eingestellt werden muß. Um den Umhüllungsbehälter 18 billig auszuführen, ist der Verschluß durch zwei tangential angeordnete Bolzen 19 hergestellt. Auf diese Weise kann eine genaue Bearbeitung des Umhüllungsbehälters 18 vermieden werden. Der Umhüllungsbehäher 18 ist mit dem eingestellten Rollreifenfaß 2 ca. 5 t schwer und entspricht damit den zulässigen Grenzen für die Einlagerung von verlorenen Behälteraggregaten.

Eine ähnliche, prinzipiell gleiche Ausbildungsform zeigt die F i g. 3. Hier ist der als Rollreifenfaß ausgebildete Außenbehälter 2, wie der in F i g. 2 dargestellte, nicht als Stahlgußbehälter ausgeführt, sondern er ist in eine sogenannte verlorene Betonumhüllung als Umhüllungsbehältcr 18 fest einbetoniert, welche mittels der eingegossenen Trageösen 20 gehandhabt wird. Der Raum über dem Rollreifenfaß 2 mit dem darin befindlichen Abschirmbehälter 1 in der Betonumhüllung 18 ist mittels einer Betonfüllung als Verschlußteil 10 zugegossen. Die Doppeldeckelkonstruktion des Fasses entspricht der gemäß der F i g. 1 und 2.

Das Vcrschlußteil 10 in F i g. 1 am Außenbehälter 2 kann auch mit dem Behälterkörper gasdicht verschweißt werden. Der Abschirmbehälter 1 kann außerdem zur zusätzlichen Abdichtung mit einer strahlenbeständigen Dichtung aus Kupfer oder Weicheisen versehen werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Für die Endlagerung einsetzbarcs Behälteraggregat für radioaktive Abfallstoffe — mit

einem inneren, dickwandigen Abschirmbehälter aus Stahlguß,

einem Außenbehälter, und

Verschlußdeckeln für den inneren Abschirmbehälter und den Außenbehälter,

wobei der innere Abschirmbehälter im Außenbehälter durch eine Vergußmasse Fixiert ist, die auch den Verschlußdeckel des inneren Abschirmbehälters abdeckt —, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbehälter (2) an eine Beladczelle mit Doppeldeckelsystem für den kontaminationsfreien Anschluß an die Beladezelle anschließbar ist und dazu einen Außenbehälterversch'ußdeckel (9) aufweist, der als unterer, verloren mit dem Außenbehälter (2) verbundener Teil des Doppeldeckelsystcms ausgebildet ist, und daß auf dem Außenbehältcrverschlußdeckel (9) ein weiteres Verschlußteil (10) angeordnet ist, welches als Deckel auf den Außenbehälter (2) aufgesetzt oder als Vergußteil bzw. Deckel eines zusätzlichen, abschirmenden Umhüllungsbchälters (18) ausgebildet ist.

2. Behälteraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbehälter (2) als Rollreifenfaß ausgeführt ist.

3. Behälteraggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenbehälter (2) als Abschirmbehälter aus Grauguß ausgeführt ist.

4. Behälteraggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllungsbehälter (18) als Stahlgußbehältcr ausgeführt ist.

5. Behälteraggregat nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umhüllungsbehälter (18) als verlorene Betonumhüllung ausgeführt ist.