DE3716913C2

DE3716913C2 -

Info

Publication number: DE3716913C2
Application number: DE3716913A
Authority: DE
Inventors: Henning Dr. Baatz; Dieter 4300 Essen De Rittscher
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Priority date: 1987-05-20
Filing date: 1987-05-20
Publication date: 1990-01-25
Also published as: FR2615650B1; FR2615650A1; DE3716913A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Behälteraggregat aus Innenbehälter und Außenbehälter für die Endlagerung von radioaktiven Abfallstoffen, wobei der Innenbehälter aus recycliertem, mit Restaktivität belastetem Metallschrott aus Kernkraftwerken besteht und die radioaktiven Abfallstoffe im Innenbehälter mit Vergußwerkstoff vergossen sind.The invention relates to a container assembly comprising an inner container and Outer container for the final storage of radioactive waste, the inner container made of recycled, loaded with residual activity Metal scrap consists of nuclear power plants and the radioactive waste are potted in the inner container with potting material.

Ein derartiges Behälteraggregat ist aus Atomkernenergie - Kerntechnik, Bd. 41 (1982), S. 279-280, bekannt.Such a container assembly is made from nuclear nuclear energy - nuclear technology, Vol. 41 (1982), pp. 279-280.

In Kernkraftwerken fehlen erhebliche Mengen schwachkontaminierter oder schwachaktivierter Schrotteile an, die sich von der Radioaktivität her im unteren Bereich der Genehmigungspflicht befinden. Die Behandlung dieser radioaktiven Reststoffe als Abfall ist aufwendig und teuer. Deshalb bietet sich das sogenannte Recycling an. Die Wiederverwendung in der Industrie ist bei entsprechender Reinigung ohne wesentliche Beschränkungen gestattet. Die notwendigen Reinigungsmaßnahmen sind jedoch sehr kostspielig. Es ist daher bekannt, dieses Material nach entsprechender Behandlung (Kontrollen, Reinigung, Einschmelzen) als Ausgangsmaterial für Gerät zu benutzen, welches wieder in kerntechnische Anlagen zurückgeht (DE-OS 35 27 319). Besonders geeignet sind dafür Abschirmlagerbehälter für radioaktive Abfälle, da solche Abschirmlagerbehälter nach Befüllung mit radioaktiven Abfällen in ein Endlager verbracht und damit aus dem Biozyklus endgültig entfernt werden. Allerdings werden an diese Behälter hohe Anforderungen in bezug auf die Materialqualität gestellt, zumal gleichzeitig alle abschirmtechnischen Anforderungen sowie alle festigkeitsmäßigen und stabilitätsmäßigen Anforderungen erfüllt werden müssen. Auch kann erheblicher Sortieraufwand notwendig werden, um ungeeignete, beispielsweise die Stabilität beeinträchtigende Metalle, auszusortieren. Aussortierte ungeeignete Metalle, wie z. B. Nichteisenmetalle oder legierte Stähle, finden im Rahmen dieser Maßnahmen zunächst keinen Verwendungszweck.In nuclear power plants, significant amounts of weakly contaminated are missing or weakly activated shot parts that differ from of radioactivity in the lower area of the authorization requirement are located. The treatment of these radioactive residues as waste is complex and expensive. Therefore, the so-called Recycling. Reuse in industry is appropriate Cleaning allowed without significant restrictions. The however, necessary cleaning measures are very expensive. It is therefore known this material after appropriate Treatment (controls, cleaning, melting) as starting material to use for equipment that is back in nuclear facilities declines (DE-OS 35 27 319). Shielded storage containers are particularly suitable for this for radioactive waste, because such shielding storage containers after filling with radioactive waste into a repository spent and thus finally removed from the bio cycle. However, these containers are subject to high requirements the material quality, especially since all shielding technology Requirements as well as all strength and stability Requirements must be met. Can also be more significant Sorting efforts become necessary to find unsuitable ones, for example the Sort out metals that impair stability. Weed out unsuitable ones Metals such as B. non-ferrous metals or alloyed steels, are initially not used as part of these measures.

Bei einem Behälteraggregat der eingangs beschriebenen Gattung (Atomkernenergie - Kerntechnik, Band 41 [1982, S. 279 bis 280]) besteht der Innenbehälter aus recycliertem, mit Restaktivität belastetem Metallschrott aus Kernkraftwerken. Er ist in einen Außenbehälter aus Beton eingesetzt, der die Abschirmfunktion übernimmt. Der Innenbehälter ist ein dickwandiger Stahlbehälter mit Deckel üblicher Bauart.In a container unit of the type described above (Nuclear Nuclear Energy - Nuclear Technology, Volume 41 [1982, pp. 279 to 280]) exists the inner container made of recycled, contaminated with residual activity Metal scrap from nuclear power plants. He is out in an outer container Concrete used, which takes over the shielding function. The inner container is a thick-walled steel container with a lid of the usual type.

Bei anderen bekannten Behälteraggregaten (DE-OS 34 39 092) sind der Innenbehälter und der Außenbehälter einteilige, wenn auch mit Deckel ausgerüstete Behälter, die z. B. aus dickem Stahlblech, aus Stahlguß oder dergleichen bestehen. Der Innenbehälter ist ein Container für die radioaktiven Abfallstoffe und nicht seinerseits ein Abschirmbehälter. Erst das Gesamtaggregat aus Innenbehälter, Außenbehälter und Vergußwerkstoff erfüllen die vorgeschriebene Abschirmfunktion.In other known container assemblies (DE-OS 34 39 092) are the inner container and the outer container in one piece, albeit with a lid Containers that e.g. B. made of thick sheet steel, cast steel or the like exist. The inner container is a container for the radioactive waste and not a shielding container. First the entire assembly from inner container, outer container and potting material fulfill the prescribed shielding function.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Behälteraggregat der eingangs beschriebenen Gattung insbesondere im Hinblick auf die Herstellung des Innenbehälters zu verbessern.The object of the invention is a container assembly of the beginning described genus in particular with regard to the production to improve the inner container.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Innenbehälter einschließlich Boden und Deckel aus Abschirmplatten und/oder Abschirmsegmenten zusammengesetzt ist, die durch Nut- und Federausbildungen, Verbundprofile oder Verbundprofilierungen formschlüssig und spaltdicht miteinander vereinigt sind, daß der Innenbehälter lediglich zur Aufnahme der Befüllbeanspruchungen eingerichtet ist und daß der Innenbehälter sowie der Außenbehälter durch einen Vergußbeton entsprechende Einstellung zu einem Verbundbehälter für die Aufnahme der Transport- und Endlagerbeanspruchungen vereinigt sind.This object is achieved in that the inner container including Bottom and lid made of shielding plates and / or shielding segments is composed of through tongue and groove designs, composite profiles or composite profiles are positively and gap-tightly united with each other that the inner container only to accommodate the filling stresses is set up and that the inner container and the outer container Appropriate attitude to a composite container by a grouting concrete for the absorption of transport and repository loads are united.

Es versteht sich, daß die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente so gestaltet sind, wenn möglich, normiert sind, daß sie bausteinartig zu beliebig großen Innenbehältern und damit beliebig großen Behälteraggregaten zusammengesetzt werden können, z. B. nach Maßgabe von Endlagernormen oder Hausnormen. Stets sind die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente in bezug auf die Dicke so eingerichtet, daß die allein oder im wesentlichen die Abschirmung der radioaktiven Abfallstoffe bewirken, die eingefüllt werden. Der Vergußbeton wird nach Maßgabe der aufzunehmenden festigkeitsmäßigen und stabilitätsmäßigen Beanspruchungen eingerichtet, jedoch stets so dick gewählt, daß er seinerseits zumindest die Restaktivität abschirmt, die die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente mitbringen, weil sie aus recycliertem, mit Restaktivität belastetem oder kontaminiertem Metallschrott aus Kernkraftwerken gegossen sind.It is understood that the shielding plates or Shielding segments are designed, if possible, are standardized so that they are modular to any size inner container and thus any large container aggregates can be assembled, e.g. B. in accordance with repository standards or house standards. They are always Shielding plates or shielding segments in terms of thickness so set up that alone or essentially the shield of radioactive waste that are filled in. The Grouting concrete is made according to the strength to be absorbed and stability demands, however always chosen so thick that it in turn has at least the residual activity shields that bring the shielding plates or shielding segments, because they are made from recycled, contaminated with residual activity Metal scrap from nuclear power plants are poured.

Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Nach bevorzugter Ausführung ist die Anordnung so getroffen, daß der Vergußbeton auch unter den Bodenplatten oder Bodensegmenten und auf den Deckelplatten oder Deckelsegmenten angeordnet ist. Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die radioaktiven Abfallstoffe in dem Innenbehälter mit dem gleichen Vergußbeton vergossen sind, der zwischen Innenbehälter und Außenbehälter angeordnet wird. In diesem Falle können die Deckelplatten oder Deckelsegmente des Innenbehälters oder auch die Bodenplatten oder Bodensegmente des Innenbehälters Öffnungen für das Einbringen des Vergußbetons aufweisen. Eine weitere Ausführungsform liegt darin, im Abstandszwischenraum zwischen Innenbehälter und Außenbehälter eine Betonstahlbewehrung anzuordnen. Den Außenbehälter wird man im allgemeinen als Container aus Stahlblech deckelfrei ausführen, weil der Abschluß mit dem Vergußbeton ausreicht, wenn er in ausreichend dicker Schicht die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente übersteht, die die Deckelplatten bilden. Damit der Innenbehälter auf einfache Weise die Befüllbeanspruchungen aufzunehmen in der Lage ist, ist es empfehlenswert, daß der Außenbehälter innenseitig Anschlußelemente für die Befestigung der Abschirmplatten oder Abschirmsegmente vor dem Einbringen des Vergußbetons aufweist, welche Anschlußelemente zur Abstützung der Befüllbeanspruchungen ebenso wie die Außenbehälterwände eingerichtet sind. Die Abschirmplatten oder Abschirmsegmente können außenseitig und/oder innenseitig Aufrauhungen oder Formschlußelemente für den Anschluß des Vergußbetons aufweisen. Das verbessert den Verbund der beschriebenen Bauteile und trägt zur Festigkeit und Stabilität des Behälteraggregates insgesamt bei. Um sicherzustellen, daß der Vergußbeton allen Anforderungen genügt, ist es vorteilhaft, wenn der Außenbehälter und der Innenbehälter mit Einrichtungen zum Einbringen des Vergußbetons mit steigendem Guß eingerichtet sind.There are several options within the scope of the invention further training and design. According to a preferred embodiment, the arrangement is such that the grouting concrete is also arranged under the base plates or base segments and on the cover plates or cover segments. Another preferred Embodiment of the invention is characterized in that the radioactive waste in the inner container with the same grouting concrete are potted, between the inner container and outer container is arranged. In this case, the cover plates or lid segments of the inner container or the base plates or bottom segments of the inner container openings for insertion of grouting concrete. Another embodiment is in Distance between the inner container and outer container one To arrange reinforcing steel reinforcement. The outer container generally becomes one run as a container made of sheet steel lid-free because of Completion with the grouting concrete is sufficient if it is in sufficient thick layer protrudes the shielding plates or shielding segments, that form the cover plates. So that the inner container on simple Is able to absorb the filling stresses, it is recommended that the outer container have connection elements on the inside for fastening the shielding plates or shielding segments before the pouring of the grouting concrete, which connection elements to support the filling stresses as well Exterior container walls are set up. The shielding plates or Shielding segments can be roughened on the outside and / or inside or positive locking elements for the connection of the grouting concrete exhibit. This improves the combination of the components described and contributes to the strength and stability of the container assembly as a whole at. To ensure that the grouting concrete meets all requirements is sufficient, it is advantageous if the outer container and the inner container with devices for pouring the grouting concrete are set up with increasing casting.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung In the following, the invention is based on an exemplary embodiment only illustrative drawing explained in more detail. It shows in a schematic representation

Fig. 1 perspektivisch ein Behälteraggregat aus Innenbehälter und Außenbehälter für die Endlagerung von radioaktiven Abfallstoffen, Fig. 1 in perspective, a container assembly of inner container and outer container for the final storage of radioactive waste materials,

Fig. 2 in einer anderen Perspektive einen Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1, Fig. 2, in a different perspective a detail A from the article of FIG. 1

Fig. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2, Fig. 3 shows another embodiment of the subject of Fig. 2,

Fig. 4 eine weitere Ausführungsform des Gegenstandes der Fig. 2 und Fig. 4 shows a further embodiment of the object of Fig. 2 and

Fig. 5 den vergrößerten Ausschnitt B aus dem Gegenstand nach Fig. 1. Fig. 5 shows the enlarged detail B from the article of FIG. 1.

Das in den Figuren dargestellte Behälteraggregat besteht aus Innenbehälter 1 und Außenbehälter 2 und ist für die Endlagerung von radioaktiven Abfallstoffen 3 bestimmt. Es handelt sich im Ausführungsbeispiel um ein quaderförmiges Behälteraggregat mit entsprechend quaderförmigem Außenbehälter 2 und entsprechend quaderförmigem Innenbehälter 1. Zwischen Innenbehälter 1 und Außenbehälter 2 ist ein Abstandszwischenraum 4 angeordnet. Der Abstandszwischenraum 4 sowie die radioaktiven Abfallstoffe 3 im Innenbehälter 1 werden mit einem Vergußwerkstoff vergossen. Der Vergußwerkstoff zwischen Außenbehälter 2 und Innenbehälter 1 wurde nicht gezeichnet. Der Vergußbeton 5 im Innenbehälter 1 wurde in einem Ausschnitt angedeutet.The container assembly shown in the figures consists of inner container 1 and outer container 2 and is intended for the final storage of radioactive waste 3 . In the exemplary embodiment, it is a cuboidal container assembly with a correspondingly cuboidal outer container 2 and a correspondingly cuboidal inner container 1 . A space 4 is arranged between the inner container 1 and the outer container 2 . The space 4 and the radioactive waste 3 in the inner container 1 are potted with a potting material. The potting material between outer container 2 and inner container 1 was not drawn. The grouting concrete 5 in the inner container 1 was indicated in a section.

Man entnimmt aus der Fig. 1, daß der Innenbehälter 1, einschließlich Boden 6 und Deckel 7, aus Abschirmplatten 8 zusammengesetzt ist. Diese sind aus recycliertem mit Restaktivität belastetem Metallschrott aus Kernkraftwerken gegossen und spaltdicht verbunden. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Innenbehälter 1 in dem gezeichneten Zustand in mechanischer Hinsicht lediglich zur Aufnahme der Befüllbeanspruchungen eingerichtet ist. Der Innenbehälter 1 sowie der Außenbehälter 2 sind durch einen Vergußbeton 5 entsprechender Einstellung zu einem Verbundbehälter vereinigt, der für die mechanischen Beanspruchungen des Transportes und bei der Endlagerung eingerichtet ist. Die Abschirmplatten 8 oder Abschirmsegmente tragen wesentlich zur Abschirmung der radioaktiven Abfallstoffe 3 bei oder übernehmen vollständig diese Funktion. Der Vergußbeton 5 schirmt die Restaktivität ab, die die Abschirmsegmente 8 mitbringen, weil sie aus mit Restaktivität belastetem oder kontaminiertem Metallschrott aus Kernkraftwerken gegossen sind. Der Vergußbeton 5 ist im übrigen nach den aufzunehmenden mechanischen Beanspruchungen eingestellt und dimensioniert. Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist der Vergußbeton 5 auch unter den Bodenplatten 8 und auf den Deckelplatten 8 angeordnet. Die radioaktiven Abfallstoffe 3 in dem Innenbehälter 1 mögen mit dem gleichen Vergußbeton 5 vergossen sein. Um dieses Vergießen auf einfache Weise zu ermöglichen, können die Deckelplatten 8 des Innenbehälters 1 Öffnungen 9 für das Einbringen des Vergußbetons 5 aufweisen. Im Abstandszwischenraum 4 zwischen Innenbehälter 1 und Außenbehälter 2 kann eine Betonstahlbewehrung 10 angeordnet sein, wie es in der Fig. 1 links angedeutet wurde, wo man eine stehende Betonstahlmatte erkennt. Der Außenbehälter 2 ist ein Blechcontainer aus Stahlblech und deckelfrei ausgeführt. Er kann aus mehreren Blechplatten 11 mit Eckprofilen 12 zusammengesetzt sein. It can be seen from Fig. 1 that the inner container 1 , including the bottom 6 and lid 7 , is composed of shielding plates 8 . These are cast from recycled scrap metal with residual activity from nuclear power plants and bonded tightly. The arrangement is such that the inner container 1 in the drawn state is set up mechanically only to accommodate the filling stresses. The inner container 1 and the outer container 2 are combined by a grouting concrete 5 corresponding setting to a composite container, which is set up for the mechanical stresses of transportation and final storage. The shielding plates 8 or shielding segments contribute significantly to the shielding of the radioactive waste materials 3 or take on this function completely. The grouting concrete 5 shields the residual activity that the shielding segments 8 bring because they are cast from scrap metal contaminated with residual activity from nuclear power plants. The grouting concrete 5 is otherwise set and dimensioned according to the mechanical loads to be absorbed. In the embodiment and according to the preferred embodiment of the invention, the casting mortar 5 is arranged under the base plates 8 and the lid plates. 8 The radioactive waste 3 in the inner container 1 may be poured with the same grouting concrete 5 . In order to enable this pouring in a simple manner, the cover plates 8 of the inner container 1 can have openings 9 for the introduction of the pouring concrete 5 . In the space 4 between the inner container 1 and outer container 2 , a reinforcing steel reinforcement 10 can be arranged, as was indicated on the left in FIG. 1, where a standing reinforcing steel mesh can be seen. The outer container 2 is a sheet metal container made of sheet steel and is lid-free. It can be composed of several sheet metal plates 11 with corner profiles 12 .

Aus den Fig. 2 bis 4 entnimmt man, daß die Abschirmplatten 8 durch Nut- und Federausbildungen 13, Verbundprofile 14 oder Verbundprofilierungen 15 formschlüssig miteinander vereinigt sind. Der Außenbehälter 2 besitzt innenseitig Anschlußelemente 16 für die Befestigung der Abschirmplatten 8, oder die Abschirmplatten 8 sind mit entsprechenden Anschlußelementen 16 versehen. Diese Anschlußelemente 16 sind zur Abstützung der Abschirmplatten 8 an dem Außenbehälter 2 sowie zur Abstützung der Befüllbeanspruchungen eingerichtet. Die Abschirmplatten 8 besitzen außenseitig Aufrauhungen 17 oder Formschlußelemente für den Anschluß des Vergußbetons 5. - Es versteht sich, daß der Außenbehälter 2 und der Innenbehälter 1 Einrichtungen zum Eingießen des Vergußbetons 5 mit steigendem Guß aufweisen können, was nicht gezeichnet wurde.From FIGS. 2 to 4 it can be seen that the shielding plates 8 are positively combined with one another by tongue and groove designs 13 , composite profiles 14 or composite profiles 15 . The outer container 2 has connection elements 16 on the inside for fastening the shielding plates 8 , or the shielding plates 8 are provided with corresponding connection elements 16 . These connection elements 16 are set up to support the shielding plates 8 on the outer container 2 and to support the filling stresses. The shielding plates 8 have roughenings 17 or form-fit elements for the connection of the grouting concrete 5 on the outside. - It goes without saying that the outer container 2 and the inner container 1 may have means for pouring the grouting concrete 5 with increasing casting, which has not been drawn.

Die Abschirmplatten 8 benötigen jedenfalls nur eine leichte Fixierung oder Abstützung an der Innenwand der Außenbehälter 2 und werden erst endgültig durch den Vergußbeton 5 fixiert. Der Vergußbeton 5 fixiert die Abschirmplatten 8 einschließlich der Bodenplatten 8 und Deckelplatten 8 endgültig und unverrückbar. Es können auch Abschirmplatten 8 eingesetzt werden, die bereits eine Beschichtung aus Beton besitzen. Diese Ausführungsform wird man dann verwirklichen, wenn die Abschirmplatten 8, die aus dem leichtkontaminierten oder leichtradioaktiven Schrott von Kernkraftwerken gegossen sind, ihrerseits bereits eine höhere Aktivität aufweisen. Diese Abschirmwand oder der Vergußbeton 5 nehmen jedenfalls die Eigenstrahlung der Abschirmplatten 8 ausreichend auf, während die metallischen Abschirmplatten 8 selbst die stärkere Strahlung des radioaktiven Abfalls im Innenbehälter 1 abschirmen.The shielding plates 8 in any case require only a slight fixation or support on the inner wall of the outer container 2 and are only finally fixed by the grouting concrete 5 . The grouting concrete 5 fixes the shielding plates 8 including the base plates 8 and cover plates 8 permanently and immovably. Shielding plates 8 which already have a coating of concrete can also be used. This embodiment will be realized when the shielding plates 8 , which are cast from the lightly contaminated or slightly radioactive scrap from nuclear power plants, already have a higher activity. This shielding wall or the grouting concrete 5 in any case absorb the intrinsic radiation of the shielding plates 8 sufficiently, while the metallic shielding plates 8 themselves shield the stronger radiation of the radioactive waste in the inner container 1 .

Claims

1. Container assembly comprising an inner container and an outer container for the final storage of radioactive waste materials, the inner container consisting of recycled metal scrap from nuclear power plants contaminated with residual activity and the radioactive waste materials in the inner container being cast with potting material, characterized in that the inner container ( 1 ) including the bottom ( 6 ) and cover ( 7 ) from shielding plates and / or shielding segments ( 8 ), which are combined with tongue and groove configurations ( 13 ), composite profiles ( 14 ) or composite profiles ( 15 ) in a form-fitting and gap-tight manner so that the inner container ( 1 ) is only set up to accommodate the filling stresses and that the inner container ( 1 ) and the outer container ( 2 ) are combined by a grouting concrete ( 5 ) corresponding setting to a composite container for receiving the transport and repository stresses.

2. Container assembly according to claim 1, characterized in that the grouting concrete ( 5 ) is also arranged under the base plates or base segments and on the cover plates or cover segments ( 8 ) of the inner container ( 1 ).

3. Container assembly according to one of claims 1 or 2, characterized in that the radioactive waste ( 3 ) in the inner container ( 1 ) are poured with a similar grouting concrete as it is arranged between the inner container ( 1 ) and outer container ( 2 ).

4. Container unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cover plates or cover segments ( 8 ) of the inner container ( 1 ) have openings ( 9 ) for the introduction of the grouting concrete ( 5 ).

5. Container unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that a reinforcing steel reinforcement ( 10 ) is arranged in the spacing ( 4 ) between the inner container ( 1 ) and outer container ( 2 ).

6. Container unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the outer container ( 2 ) is designed as a sheet container made of sheet steel without a lid.

7. Container unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the inner container ( 1 ) or the outer container ( 2 ) has connecting elements ( 16 ) for fastening the shielding plates ( 8 ) before the pouring of the grouting concrete ( 5 ).

8. Container unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the shielding plates or shielding segments ( 8 ) have outside roughening ( 17 ) or form-locking elements for the connection of the grouting concrete ( 5 ).

9. Container assembly according to one of claims 1 to 8, characterized in that the outer container ( 2 ) and the inner container ( 1 ) have means for introducing the grouting concrete ( 5 ) with increasing casting.