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Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR HANDLING RADIOACTIVE WASTE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/002022
Kind Code:
A1
Abstract:
The device (1) disclosed is intended for the handling of liquid radioactive waste (52) contained in a shielding container (8) where it is heated by means of a heating unit (6). The invention calls for an auxiliary heating unit (30) which is part of a pallet (9) which holds the container (8) while it is being transported by a factory-floor vehicle (10). The (preferably electric) heating unit (6) is attached to the side (33) of the container (8) at a drying station (2, 3). This primary heating unit (6) is thus associated with the container wall (32). The container (8) is connected to an adapter unit (5) which incorporates a feed unit (50, 51,53), liquid-level measurement device (55, 56, 57) and separator (44, 48, 49).

Inventors:
ERBSE DIETMAR (DE)
THIELE REINHARD (DE)
WALTER HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/DE1991/000347
Publication Date:
February 06, 1992
Filing Date:
April 25, 1991
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
F26B25/06; G21F9/08; (IPC1-7): F23G5/033; G21F9/08
Foreign References:
US3972420A1976-08-03
US4151983A1979-05-01
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (München 22, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Einrichtung (1) zur Behandlung von flüssigen radioaktiven Abfällen (52), die in einen Behälter (8) eingefüllt und dort zur Trocknung mittels einer Heizung (6) beheizt werden, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Zusatz¬ heizung (30) vorgesehen ist, die Teil einer Palette (9) ist, welche den Behälter (8) zum Transport durch ein Flurfahrzeug (10) aufnimmt und bevorzugt aus Metall besteht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß das Flurfahrzeug ein Luftfilmtranspor ter (10) ist, der mit einem druckluftbetätigten Reibrad (20) auf dem Boden (16) verfahrbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Luftfilmtransporter (10) mit fremd¬ erzeugter Druckluft (19) betreibbar ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der Luftfilmtransporter (10) ein Bedienungspaneel (22) aufweist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zusatz¬ heizung (30) auf der Palette (9) für die Heizung des Bodens (32) des Behälters (8) vorgesehen ist, und daß die Heizung (6) mit einem beweglichen Heizmantel (37) an der Seitenwand (33) des Behälters (8) auflegbar ist.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Heizmantel (37) zwei in einer ho rizontalen Ebene bewegbare Schalen (35, 36) umfaßt, die in ei¬ ner Trockenstation (2, 3) so angebracht sind, daß die Palette (9) zwischen die auseinandergeschwenkten Schalen (35, 36) paßt.
7. L.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei Trockenstationen (2, 3) mit Paletten (9) benachbart angeordnet und mit dem gleichen Flur¬ fahrzeug (10) bedienbar sind.
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Trockenstation (2, 3) vorgesehen ist, die einen Fülladapter (5) aufweist, der auf ei¬ ne Öffnung im Deckel (40) des Behälters (8) aufsetzbar ist.
10. Einrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Fülladapter (5) ein Zulaufrohr (53), eine Füllstandsmeßeinrichtung (57) und eine Absaugvorrichtung (A4, 48, 49) für Brüden umfaßt.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zum Verschließen des Abschirmbehälters (8) ein Antrieb (61) für den Transport von Deckeln oder Deckelteilen (67) vorgesehen ist, und daß dem Antrieb (61) eine motorisch betätigbare Schraubeinrichtung (62) zugeordnet ist.
12. Einrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der Antrieb (61) und die Schraub einrichtung (62) mit der gleichen Antriebsenergie, vorzugsweise mit Druckluft, betätigbar sind.
13. Einrichtung nach Anspruch 10, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß der Antrieb (61) ein Stellan trieb ist.
Description:
Einrichtung zur Behandlung von radioaktiven Abfällen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Behandlung von flüssigen radioaktiven Abfällen, die in einen Behälter ein¬ gefüllt und dort zur Trocknung beheizt werden.

Eine Einrichtung der obengenannten Art ist zum Beispiel aus der deutschen Auslegeschrift 3200 331 bekannt. Die Ausbildung der elektrischen Beheizungseinrichtungen ist dort jedoch völ¬ lig offengelassen. Ebenso bleibt der Transport der Behälter in der schematischen Darstellung unberücksichtigt. Gerade hier liegt aber das Problem, von dem die Erfindung ausgeht. Im Hin¬ blick auf die Strahlenbelastung soll die Handhabung des Behäl¬ ters besonders einfach sein, ohne daß der Aufwand für die Ein¬ richtung zu groß wird.

Erfindungsgemäß ist bei einer Einrichtung der obengenannten Art eine Zusatzheizung vorgesehen, die Teil einer Palette ist, welche den Behälter zum Transport durch ein Flurfahrzeug auf¬ nimmt und bevorzugt aus Metall besteht. Insbesondere wird hier¬ bei ein Abschirmbehälter oder Endlagerbehälter verwendet.

Mit der Erfindung gelingt die Einsparung eines Arbeitsganges. Es entfällt mindestens das sonst notwendige Be- und Entladen einer Transporteinrichtung an einer zur Beheizung vorgesehenen Stelle. Darüber hinaus läßt sich die Erfindung in vielfältiger Weise vorteilhaft weiterbilden, wie noch näher erläutert wird.

Als Flurfahrzeug wird beispielsweise ein Luftfilmtransporter verwendet. Dies ist bekanntlich ein Fahrzeug, das auf einer Luftschicht über den Boden gleitet. Es kann mit einem druck- luftbetätigten Reibrad auf dem Boden verfahren und damit all¬ seitig bewegt werden. Es gestattet daher das Manövrieren auf

engstem Raum. Vorzugsweise wird der Luftfilmtransporter mit fremderzeugter Druckluft betrieben.. Die Druckluft wird dann über einen Schlauch zugeführt, der so flexibel ist, daß die Beweglichkeit nicht beeinträchtigt wird. Weiter kann der Luft filmtransporter ein Bedienungspaneel aufweisen, damit eine einfache Steuerung vor Ort möglich ist. Stattdessen kann auch ein elektrisches Fahrzeug, zum Beispiel auch ein schienengebu denes Fahrzeug, eingesetzt werden.

Bei einer bewährten Ausführungsform der Erfindung ist die Zu¬ satzheizung der Palette für den Boden des Behälters vorgese¬ hen, während eine Standard-Heizung zum Beispiel mit einem be¬ weglichen Heizmantel an der Seitenwand des Behälters anlegbar ist. Dabei ist es günstig, wenn der Heizmantel zwei in einer horizontalen Ebene schwenkbare Schalen umfaßt, weil damit ein leichtes Anlegen des Heizmantels möglich ist. Dies gilt beson ders für den Fall, die Schalen in einer Trockenstation so ein gebracht sind, daß die Palette zwischen die auseinanderge¬ schwenkten Schalen paßt. Sie kann dann mit dem Flurfahrzeug direkt an die richtige Stelle gebracht werden.

Die Heizung wird durch eine ortsfeste Installation Teil einer Trockenstation. An dieser können zwei mit zugehörigen Palette benachbart angeordnet und mit dem gleichen Flurfahrzeug bedie werden. Man erhält so mit geringem Aufwand eine große Bearbei¬ tungskapazität.

Die Trockenstation kann einen Fülladapter aufweisen, der in de Deckel des Behälters einsetzbar ist, um noch einen Transport- Vorgang einzusparen. Dabei ist es günstig, wenn der Fülladapt ein Zulaufrohr, eine Füllstandsmeßeinrichtung und eine Absaug¬ vorrichtung für Brüden umfaßt, weil dann die wesentlichen, für einen Trockenvorgang notwendigen Funktionen zusammengefaßt sin Das Trocknen kann mit einem einzigen Anschlußvorgang vorberei- tet werden.

Eine andere Weiterbildung der E rfindung besteht darin , daß zum Verschließen des Behälters ein St ellantrieb für den Transport von Deckeln oder Deckelteilen vorgesehen ist , und daß dem Stell¬ antrieb eine motorisch betätigte Schraubeinrichtung zugeordnet ist. Es empfiehlt sich dabei , den Stellantrieb und die Schraub¬ einrichtung mit de r gleichen Antriebsenergie, vorzugsweise mit Druckluft , zu betätigen.

Zur näheren Erläuterung der Er findung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben . Die einzige Figur zeigt in einer ve reinfachten Darstellung eine Einri chtung nach der Erfin¬ dung in ei ner Seitenansicht.

Die Einrichtung 1 dient zur Inf aßtrocknung von flüssigen radio- aktiven Abfäl len, wie sie zum Beispiel in einem Kernkraf twerk mit einem Druck- oder Siedewasserreaktor anfallen . Es handelt sich vor al lem um Rückstände au s dem System zur Behandlung ra¬ dioaktiver Abwässer , nämlich um sogenannte Verdampferkonzen¬ trate, welche hauptsächlich aus wasserlöslichen Salzen , zum Beispiel Borsäuresalzen, bestehen . Es kann sich auch um Suspen¬ sionen sowie um Aufschwemmungen von Filterharzen oder derglei¬ chen handeln .

Die Einrichtung 1 umfaßt zum Beispiel zwei Trockenstationen 2 und 3 , die in einem nur stellenweise angedeuteten Gebäude be¬ nachbart angeordnet sind und jeweils einen Fülladapter 5 und eine Heizung 6 aufweisen. Sie werden mit gleichartigen Fässern oder Abschirmbehältern 8 beschic , die auf Transportpaletten 9 sitzen. Zu der Einrichtung 1 gehe. t zum Beispiel mindestens ein Luftfilmtransporter 10 , der für den Transport der Paletten 9 verwendet wird . Stattdessen kann auch eine andere Transportein¬ richtung verwendet werden, zum Beispiel eine elektrisch be trie¬ bene Einrichtung , beispielsweise auch ein sc enengebundenes Fahrzeug .

Der Luftfilmtransptirter 10 besitzt einen Grundkörper 12 mit ner horizontalen Ladefläche 13. Um den Rand der Unterseite 1 des Grundkörpers 12 e rstreckt sich ein ringförmiger Schlauch der mit dem Gebäudeboden 16 mindestens ein Luftkissen oder e Luftkammer 17 begrenzt. Wird die Luftkammer 17 von einem Dru luftanschluß 18 aus mit fremderzeugter Druckluft gefüllt , d i durch einen Pfeil 19 angedeutet i st , so wird de r Grundkörper angehoben. Er ist dann mit einem Reibrad 20, das mit dem Bod 16 i n Kontakt ist und von einem nicht dargestellten Druckluft otor betätigt wird , nach allen Seiten leicht zu bewegen. Übe das Re ibrad 20 kann der Luftfilmtransporter 10 auch sicher ab gebremst werden .

Der Druckluftanschluß 18 führt in ein Bedienungspaneel 22, da entweder an der einen Stirnseite auf dem Grundkörper 12 sitzt oder mit verlängerten Schläuchen als Paneel zur Fernbedienung ausgeführt ist . Mit schematisiert angedeuteten Handgri ffen 23 und Schaltern 24 des Bedienungspaneels 22 wird zum Beispiel d Antrieb des Reibrades 20 einschließlich der Richtungsverstell gesteuert. Weiter wird damit der Druck in der Luftkammer 17 und/oder in dem Schlauch 15 eingestellt. Auf diese Weise wird die Höhe de r Ladefläche 13 zum Aufnehmen und Absetzen der Pa¬ letten 9 reguliert.

Jede Transportpalette 9 besteht bevorzugt aus Metall. Sie kan zum Beispiel als Gußstück aus Leichtmetall oder Eisen herge¬ stellt sein . Sie kann auch als Schweißkonstruktion aus Stahl¬ blechen gefertigt sein . Sie bildet mit ihren Füßen 26, die an beiden Seiten des Pa lettenbodens 27 sitzen , einen Zwischenrau 28. In diesen kann der Luftfilmtransporter 10 mit seinem Grun körper 12 einfahren . Die Oberseite 29 jeder Palette 9 , auf de der zugehörige Abschirmbehälter 8 aufsitzt , wird von einer Zu satzheizung 30 gebildet. Beim Ausführungsbeispiel ist eine elektrische Zusatzheizung 30 angedeutet. Es könnte zum Beispi aber auch Dampf als Hei zenergie verwendet werden.

Der Abschirmbehälter 8 besteht vorzugsweise aus Gußeisen. Er ist einstückig ausgeführt und besitzt einen Boden 32 und eine vorzugsweise zylindrische, relativ dicke Seitenwand 33 der Wandstärke w von zum Beispiel w = 150 oder 200 mm. Diese Wand- stärke w reicht für eine ausreichende Abschirmung gegen Austritt radioaktiver Strahlung aus. Es kann sich um einen zugelassenen Endlagerbehälter horizontaler Bauart und Dimensionierung han¬ deln. An der Seitenwand 33 liegt die elektrische Heizung 6 auf, wenn ihre beiden Schalen 35 und 36, die in einer horizontalen Ebene schwenkbar an der betreffenden Trockenstation 2 oder 3 befestigt sind, zu einem den Abschirmbehälter 8 weitgehend um¬ schließenden Heizmantel 37 zusammengeklappt sind. In der Öff¬ nungsstellung ist der Abstand zwischen den Schalen 35 und 36 größer als der Außendurchmesser des Abschirmbehälters 8 und die Breite der Palette 9, so daß der Abschirmbehälter 8 mit der. Palette 9 dazwischen paßt und direkt eingefahren werden kann. Bevorzugt ist eine elektrische Widerstandsheizung 6 vorgesehen. Es könnte sich auch um eine IR-Heizung handeln.

Der Deckel 40 des Abschirmbehälters 8 kann ebenfalls bevorzugt aus Gußeisen bestehen. Er ist im Betrieb auf dem Abschirmbehäl¬ ter 8 befestigt. Er besitzt eine zentrische " Öffnung 41 mit ei¬ nem Kreisquerschnitt, dessen Durchmesser d einen geringen Bruch¬ teil (zum Beispiel ein Zehntel) des Innendurchmessers D = H-2w des Abschirmbehälters 8 beträgt. In die Öffnung 41 ragt mit pas¬ sendem Querschnitt der Fülladapter 5. Er sitzt mit einem Flansch 43 in einem passenden Rücksprung 43R auf dem Deckel 40 auf.

Der Fülladapter 5 besitzt als äußeres Gehäuse 4 ein Rohr 44 mit vertikaler Achse, das an seinem oberen Ende mit einem Verschlu߬ deckel 45 verschlossen und zum Beispiel an einem Druckluftan¬ trieb 46 in vertikaler Richtung verstellbar befestigt ist. Der Druckluftantrieb 46 ist jeweils der Trockenstation 2 oder 3 zu¬ geordnet und zum Beispiel an der Gebäudedecke oder einer Bühne 47 befestigt. Anstelle des Druckluftantriebs 46 kann auch ein elektrischer Antrieb mit Hubspindel verwendet werden.

Das Rohr 44 ist der * erste Teil einer Absaugvorrichtung für di beim Trocknen und Eindicken entstehenden Dämpfe oder Brüden, die über einen seitlichen Anschluß 48 mit einer Schlauchverbi dung 49 zu einem nicht dargestellten Kondensator abgezogen we den. Dem Anschluß 48 liegt ein Anschluß 50 schräg gegenüber, dem ein Schlauch 51 als Teil einer Beschickungsleitung befest ist. Die Leitung 51 dient zum einen zum gesteuerten Belüften des Abschirmbehälters 8 beim Trocknen des Behälterinhalts, da heißt des radioaktiven Abfalls 52. Zum anderen werden über di Beschickungsleitung 51 die zu trocknenden flüssigen radioakti ven Abfälle 52 zugeführt, die dann durch ein bevorzugt in der Mitte des Rohres 44 verlaufendes Zulaufrohr 53 ohne Berührung mit der Innenwand des Gehäuses 4 in den Abschirmbehälter 8 ge langen.

Beim, über oder unter dem Anschluß 50 ist ein weiterer Anschl 55 mit einem Schlauch 56 am Gehäuse 4 vorgesehen, der zu eine nicht dargestellten Druckluftquelle führt. Mit der Druckluft wird eine Füllstandsmeßeinrichtung 57 im Fülladapter 5 beauf- schlagt, die nach dem Staudruckmeßprinzip arbeitet. Gemessen wird nur beim Befüllen des Abschirmbehälters 8. Beim Trocknen wird ein Unterdruck von zum Beispiel 0,2 bar absolut durch di Absaugvorrichtung 44, 48, 49 erzeugt. Die Meßstandseinrichtun 57 kann zum Beispiel eine Vibrationssonde umfassen, die zur Maximum-Abschaltung dient.

Der Abschirmbehälter 8 wird stufenweise gefüllt oder nachge¬ füllt. Bei vollständiger Füllung wird, wenn der Inhalt 52 ge¬ trocknet ist, der Fülladapter 5 vom Deckel 40 nach oben abge- hoben, so daß der Abschirmbehälter 8 mit dem Luftfilmtranspor ter 10 zu einem Manipulator oder einer Verschließstation 60 gebracht werden kann. Die Verschließstation 60 umfaßt einen Stopfenaufleger 61 und einen Schrauber 62, die nebeneinander der Gebäudedecke oder Bühne 47 befestigt sind. Sie werden bei beispielsweise durch Druckluft betätigt, wie durch die Pfeile 63, 64 und 65 angedeutet ist. Stattdessen kann auch ein elek-

trischer Antrieb verwendet werden. Der Stopfenaufleger 61 führt mit einem Kolbenantrieb eine vertikale Bewegung aus, mit der ein an einem Hebeteil 57a lösbar befestigter Stopfen 67b in die Öffnung 41 des Deckels 40 eingesetzt wird; dieser Stopfen 67b hat im Schnitt eine T-Form. Dort wird der Stopfen 67 mit Hilfe des Schraubers 62 befestigt, so daß ein endlagerfähiges Gebinde gebildet wird, das dann mit dem Luftfilmtransporter 10 zu einer (nicht dargestellten) Übergabestation gebracht wird. Von dort erfolgt der Abtransport zu einem Zwischen- oder Endlager.

Mit dem Stopfenaufleger 61 läßt sich auch zu Beginn des Einfül l¬ vorgangs der Stopfen 67b aus der Öffnung 41 des Deckels 40 ent¬ fernen . Der Stopfe n 67b ist dort so ei ngeschraubt oder ei nge¬ legt, daß er oben und un ten gl att mit der Oberfläche abschließt . Der Fülladapter 5 kann konstruktiv mit dem Aufleger 61 und/oder dem Schrauber 62 zusammengefaßt sein .

Das Ausführungsbeispiel zeigt, daß die Erfindung zu einer kompak¬ ten Einrichtung 1 führt, mit der i n wenigen Arbeitsgängen und mit entsprechend wenig Strahlenbelastung flüssige radioaktive Ab fäl le endlagerfähig konditioniert werden können. Zusammenfas¬ send l äßt sich das Ausführungsbeispiel so charakterisieren :

Der Abschirmbehäl ter 8 wird mit dem Adapter 5 verbunden , d er Zulauf , Brüdenabzug und Fül lstandsmeßeinrichtung in sich ve r¬ eint. Die für die Verdampfung benötigte Heizenergie wird über die von außen an den Abschirmbehälter 8 anzulegende elektrische Widerstandsheizung 6 und die Bodenhei zung 30 zugeführt , die sich in der Transportpalette 9 befindet. Diese wird samt Ab- schirmbehälter 8 zum Beispiel schienenunabhängig mittels de s Luftfilmtransporters 10 verfahren . Für den Aufbau des L iftfilms sowie zum Antrieb des Reibrades 20 ist lediglich ein Dr jckluft- anschluß 18 erforderlich . Das zugehörige Bedienungspaneel 22 ist transportabel. Abfüll- , Verschließ- und Ubergabepositionen lassen sich so auf einfache Weise erreichen.